고도 약 11~50km의 성층권에는 오존층이 분포하여 태양광의 자외선 대부분을 흡수하고, 그 덕분에 지표 생물권이 자외선 피해로부터 보호된다.

오존이 자외선을 흡수하며 열을 내기 때문에 성층권은 위로 갈수록 기온이 올라가는 안정한 층이 된다. 대류권은 자외선 흡수와 무관하고, 중간권ㆍ열권은 오존층보다 훨씬 위쪽이다.

굴뚝의 이론통풍력은 굴뚝 안팎의 밀도차가 만드는 압력차이므로 $Z = 273H\left(\dfrac{\gamma_a}{273+t_a}-\dfrac{\gamma_g}{273+t_g}\right)$로 구한다.

여기에 $H=44\,\mathrm{m}$, $t_a=25$, $t_g=250$, $\gamma_a=\gamma_g=1.3\,\mathrm{kg/Sm^3}$을 대입하면
$Z = 273\times 44\times\left(\dfrac{1.3}{298}-\dfrac{1.3}{523}\right)$
$= 12012\times 0.001877 \approx 22.5$

따라서 통풍력은 약 22.5mmH₂O이다. 배기가스 온도가 높을수록, 굴뚝이 높을수록 통풍력이 커진다.

벤젠은 도료ㆍ신너의 용제 성분으로 쓰이므로 도장공업이 대표적인 배출업종이다.

나머지 연결은 배출업종이 어긋난다.

• 염소는 표백제ㆍ소독제 제조 등 화학공업에서 나오며, 주유소의 문제 물질은 벤젠 등 휘발성유기화합물이다.
• 시안화수소는 도금ㆍ제철ㆍ아크릴섬유 제조에서 나오고, 유리공업의 대표 오염물질은 불소화합물이다.
• 이황화탄소는 비스코스레이온ㆍ셀로판 제조에서 나오며, 구리 정련에서는 주로 아황산가스와 비소가 배출된다.

대기가 파장이 짧은 가시광선은 통과시키고 지표가 되쏘는 적외선(장파복사)은 흡수해 열을 가두는 현상을 온실효과라 한다.

수증기ㆍ이산화탄소ㆍ메탄 같은 온실기체가 이 역할을 한다. 반면 대기의 창은 8~13μm처럼 적외선이 거의 흡수되지 않고 우주로 빠져나가는 파장 영역을 가리킨다.

HF는 잎의 끝(선단)과 가장자리부터 백변ㆍ갈변 피해가 시작되고, 늙은 잎이 아니라 어린잎에 특히 민감하며, 기공이 열리는 낮의 피해가 밤보다 크다.

따라서 "잎 안쪽부분에 반점, 늙은 잎에 민감, 밤의 피해가 크다"는 서술은 세 가지 모두 실제와 반대다.

나머지 보기의 SO₂ 회백색 반점(엽육세포 피해), PAN의 유리화 은백색 광택(해면연조직 피해), NO₂의 불규칙 흰색ㆍ갈색 변화는 옳은 설명이다.

대기 중 오존의 배경농도는 약 0.01~0.04ppm 수준이다. 0.1~0.2ppm은 오존주의보 발령기준(0.12ppm)을 넘는 값이어서 배경농도가 될 수 없다.

나머지는 옳다. 오존은 적외선을 흡수해 온실가스로 작용하고, 단위체적당 분자수 기준 최대 농도는 지상 약 25km 부근에서 나타나며, 오존전량은 적도에서 낮고 극지 인근에서 높은 분포를 보인다.

해양에서 식물플랑크톤이 만들어 내는 다이메틸설파이드 (CH₃)₂S가 자연 발생원 중 전 지구적으로 가장 많은 양의 황화합물을 대기로 내보낸다.

H₂SㆍCS₂ㆍOCS도 자연 배출되지만 양이 훨씬 적다. 특히 OCS는 배출량은 적어도 대류권 체류시간이 길어 성층권까지 올라가는 황화합물로 따로 구분해 기억한다.

교토의정서 6대 온실가스의 지구온난화지수(GWP, 100년 기준)는 SF₆가 약 23,900으로 가장 크다.

나머지는 CH₄ 21, N₂O 310, HFCs 140~11,700 수준이어서 SF₆에 미치지 못한다. SF₆는 절연성이 좋아 전력설비에 쓰이며 대기 중 수명도 매우 길다.

시정장애의 직접적인 원인은 대기 중 극미세먼지가 빛을 산란ㆍ흡수하는 것이다. 2차 오염물질이 반응ㆍ응축ㆍ응집해 만든 입자는 그 미세먼지를 이루는 한 부분일 뿐이어서, 그것만을 직접 원인으로 못박은 서술은 옳지 않다.

특히 입경이 가시광 파장대(약 0.1~1μm)인 입자가 빛을 가장 강하게 산란시켜 시정을 떨어뜨린다. 같은 크기의 입자는 호흡기 깊숙이 침착되므로 건강에도 영향을 준다.

석면은 물을 거의 흡수하지 않는 비흡습성 광물이며, 인장강도가 낮기는커녕 인장강도가 매우 큰 섬유다. 따라서 "흡습성 및 저인장성"은 석면의 특성이 아니다.

석면이 단열재ㆍ내화재로 널리 쓰인 이유는 절연성, 내화성ㆍ단열성, 화학적 불활성(내산ㆍ내알칼리성)을 함께 갖췄기 때문이다.

Sutton식에서 지표 최고농도가 나타나는 거리는 $x_{max}=\left(\dfrac{H_e}{K_z}\right)^{\dfrac{2}{2-n}}$이므로, 유효굴뚝높이는 $H_e = K_z\,x_{max}^{\dfrac{2-n}{2}}$로 정리된다.

$K_z=0.07$, $x_{max}=5000\,\mathrm{m}$, $n=0.25$를 대입하면
$H_e = 0.07\times 5000^{\dfrac{2-0.25}{2}} = 0.07\times 5000^{0.875}$
$= 0.07\times 1725.6 \approx 120.8\,\mathrm{m}$

따라서 유효굴뚝 높이는 약 120m이다.

나머지 세 보기가 명백히 틀리므로, 산성비에 대한 내성은 침엽수가 활엽수보다 강하다는 설명만 남는다.

틀린 이유는 다음과 같다.

• 산성비의 주요 원인물질은 다이옥신ㆍ중금속이 아니라 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)이다.
• 정상적인 빗물은 대기 중 CO₂가 녹아 이미 pH 5.6이므로, 산성비 기준은 pH 7이 아니라 pH 5.6 미만이다.
• 호수ㆍ강이 산성화되면 플랑크톤 생장은 촉진이 아니라 억제되어 먹이사슬이 무너진다.

㉠은 지표 부근이 불안정하고 그 위가 안정층으로 덮여 오염물이 아래쪽으로만 갇히는 훈증형(fumigation)이다. 아침에 야간 역전층이 지표부터 풀릴 때 짧게 나타나며 지표농도가 일시적으로 크게 높아진다.

㉡은 대기가 중립일 때 연기가 원뿔 모양으로 퍼지는 원추형(coning)이다. 바람이 다소 강하거나 구름이 많이 낀 날에는 지표의 가열ㆍ냉각이 억제되어 중립에 가까운 상태가 잘 만들어진다.

염소(Cl₂)는 상온에서 녹황색 기체이고 자극성 냄새가 강하며, 분자량 71로 공기보다 무겁고 표백ㆍ살균 작용이 강하다.

아황산가스는 무색의 자극성 기체, 이산화질소는 적갈색 기체, 포름알데히드는 무색의 자극성 기체로 모두 녹황색이 아니며 표백작용도 대표 특성이 아니다.

지구는 흡수한 태양에너지를 파장이 긴 적외선(장파복사) 형태로 우주에 되돌려 보내며, 이 균형에는 CO₂ㆍ수증기처럼 적외선을 흡수하는 온실기체가 큰 역할을 한다.

자외선은 지구가 방출하는 복사가 아니라 태양에서 들어오는 단파복사이고, CO는 온실가스로 분류되지 않는다.

로스앤젤레스 스모그의 주 발생원은 자동차 배기가스다. 가정 난방용 석탄과 화력발전소 매연이 원인이었던 것은 런던형 스모그다.

나머지는 옳다. LA 스모그는 침강성 역전 아래에서 강한 일사에 의한 광화학 산화반응으로 NOx, O₃, PAN, 탄화수소가 생성된 사건이다.

벤조(a)피렌은 다환방향족탄화수소(PAH)를 대표하는 발암물질이자 환경호르몬으로, 유기물이 불완전 연소할 때 생성된다.

숯불로 구운 고기처럼 검게 탄 식품, 담배연기, 자동차 배기가스, 석탄타르에 들어 있다. 나프탈렌ㆍ안트라센도 PAH이지만 발암 지표물질로 쓰이는 것은 벤조피렌이고, 톨루엔은 고리가 하나인 단환 방향족이다.

Lambert-Beer 법칙에 따라 투과 광도는 $I = I_0 e^{-\sigma^{ext} \cdot d}$로 표현된다. 빛의 강도가 초기 강도의 95%가 감소했다는 것은 $I = 0.05 I_0$를 의미하므로, $0.05 I_0 = I_0 e^{-0.45d}$이다. 양변을 $I_0$로 나누면 $0.05 = e^{-0.45d}$이고, 양변에 자연로그를 취하면 $\ln(0.05) = -0.45d$이다. $\ln(0.05) = \ln(1/20) = -\ln(20) \approx -2.996$이므로, $-2.996 = -0.45d$에서 $d = \dfrac{2.996}{0.45} \approx 6.66 \text{ km}$이다. 따라서 시정거리 한계는 약 6.7 km이다.

비소는 안료ㆍ색소ㆍ의약품 제조에 쓰이며, 만성 노출 시 색소침착과 손ㆍ발바닥의 과각화증을 거쳐 피부암을 일으킨다.

납은 조혈장애와 신경장애, 크롬은 비중격천공, 니켈은 비강ㆍ폐암과 접촉피부염이 대표 증상이어서 각화ㆍ색소침착과는 구분된다.

Fick의 확산방정식을 실제 대기에 적용할 때는 오염물질이 플룸 내에서 화학반응ㆍ침착 등으로 소멸되지 않고 질량이 보존된다고 가정한다. 따라서 "플룸 내에서 소멸된다"는 가정과 정반대다.

나머지 셋은 실제로 추가되는 가정이다. 주 이동방향을 x축으로 두고, 시간에 따른 농도변화가 없는 정상상태를 가정하며, 좌표계 내 어느 점에서든 풍속을 일정하다고 본다.

과잉공기를 늘리면 산소가 충분해져 불완전연소물질(COㆍ그을음)은 오히려 줄고 화염도 짧고 작아진다. 따라서 화염이 커지고 불완전연소물질이 증가한다는 서술이 틀렸다.

나머지는 옳다. 여분의 공기를 데워 배출하므로 배기 열손실이 커지고, 연소가스가 희석되며, 공연비가 커지면서 연소온도는 낮아진다.

기체 1Sm³당 이론공기량은 $A_0=\dfrac{O_0}{0.21}$이므로, 완전연소에 필요한 산소 요구량이 가장 큰 프로판이 정답이다.

보기별 이론산소량과 이론공기량은 다음과 같다.

• 프로판 C₃H₈은 산소 5Sm³가 필요해 공기 약 23.8Sm³로 가장 많다.
• 에탄 C₂H₆은 산소 3.5Sm³, 공기 약 16.7Sm³이다.
• 에틸렌 C₂H₄는 산소 3Sm³, 공기 약 14.3Sm³이다.
• 아세틸렌 C₂H₂는 산소 2.5Sm³, 공기 약 11.9Sm³이다.

예혼합연소는 연료와 공기를 미리 섞어 보내므로 역화(back fire)의 위험이 크다. "역화의 위험이 없다"는 것은 확산연소의 특징이다.

나머지는 예혼합연소의 옳은 특징이다. 혼합비가 일정해 연소조절이 쉽고 화염이 짧으며, 화염온도가 높아 연소부하가 큰 경우에도 쓸 수 있다.

혼합가스의 폭발한계는 르샤틀리에식 $\dfrac{100}{L}=\sum\dfrac{V_i}{L_i}$로 하한과 상한을 따로 구한다.

하한은
$\dfrac{100}{L}=\dfrac{70}{5}+\dfrac{20}{3}+\dfrac{10}{2.1}=25.43$
$L=\dfrac{100}{25.43}\approx 3.9$

상한은
$\dfrac{100}{U}=\dfrac{70}{15}+\dfrac{20}{12.5}+\dfrac{10}{9.5}=7.32$
$U=\dfrac{100}{7.32}\approx 13.7$

따라서 폭발범위는 약 3.9~13.7%이다.

고온으로 가열된 무연탄ㆍ코크스에 수증기를 반응시켜 CO와 H₂를 주성분으로 얻는 기체연료는 수성 가스다.

같은 고체연료에 공기를 불어넣어 얻는 것이 발생로 가스로, N₂가 섞여 발열량이 낮다. 고로 가스는 제철 용광로에서 나오는 부산가스, 오일 가스는 석유류를 열분해해 만든 가스다.

기체연료의 확산연소에는 연료와 공기를 각각 다른 노즐로 내보내 연소실에서 섞이게 하는 포트형 버너가 쓰인다.

심지식ㆍ회전식ㆍ증기 분무식은 모두 액체연료(유류)를 미립화해 태우는 버너여서 기체연료 확산연소와는 맞지 않는다.

연소실 열발생율은 연소실 단위용적ㆍ단위시간당 발생하는 열량으로, 단위는 kcal/m³ㆍh이다.

연료의 저위발열량에 시간당 연료 사용량을 곱한 값을 연소실 용적으로 나누어 구한다. 면적이 아니라 용적으로 나눈다는 점이 나머지 보기와 갈리는 지점이다.

황은 $\mathrm{S}+\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{SO_2}$로 전량 전환되므로 S 32kg당 SO₂ 22.4Sm³가 생긴다.

석탄 중 황분은
$1143\times 0.015 = 17.145\,\mathrm{kg}$
이므로 SO₂ 발생량은
$\dfrac{17.145}{32}\times 22.4 \approx 12.0$

따라서 약 12Sm³이다.

고정화격자와 가동화격자를 횡방향으로 나란히(병렬) 배치하고 가동화격자를 전후로 왕복운동시키는 방식은 병렬요동식이다.

교반력ㆍ이송력이 비교적 강하고 화격자 눈의 막힘이 적은 반면, 낙진량이 많고 냉각작용이 부족한 것이 단점이다. 직렬식은 화격자를 진행방향으로 겹쳐 배치하고, 회전 로울러식은 원통형 화격자를 회전시켜 이송한다.

코크스ㆍ목탄처럼 휘발분이 거의 없는 고체연료가 표면에서 산소와 직접 반응하며 긴 불꽃 없이 빨갛게 타는 형태를 표면연소라 한다.

분해연소는 목재ㆍ석탄처럼 열분해로 나온 휘발분이 타는 것이고, 자기연소(내부연소)는 니트로화합물처럼 분자 안의 산소로 타는 것이어서 구분된다.

중유의 착화온도는 대략 530~580℃이므로 430~480℃라는 범위가 옳지 않다.

나머지는 통상 제시되는 범위와 맞다. 목탄 320~370℃, 수소 580~600℃, 메탄 650~750℃이며, 고체연료보다 기체연료의 착화온도가 대체로 높다.

실제 건조연소가스량은 $G_d = G_{0d} + (m-1)A_0$이므로
$G_d = 12.5 + (1.3-1)\times 12 = 16.1\,\mathrm{Sm^3/kg}$

연료 1kg 중 황 2.5% 가운데 95%만 SO₂가 되므로
$\mathrm{SO_2}=\dfrac{0.025\times 0.95}{32}\times 22.4 = 0.0166\,\mathrm{Sm^3/kg}$

따라서 건조연소가스 중 농도는
$\dfrac{0.0166}{16.1}\times 100 \approx 0.10$
으로 약 0.1%이다.

송풍기 소요동력은 $P=\dfrac{Q\,\Delta P}{6120\,\eta}$로 구한다(Q는 m³/min, ΔP는 mmH₂O, P는 kW).

$Q=1000$, $\Delta P=250$, $\eta=0.65$를 대입하면
$P=\dfrac{1000\times 250}{6120\times 0.65}=\dfrac{250000}{3978}\approx 62.8$

따라서 소요동력은 약 62.84kW이다.

화염 각도가 가장 좁고 길며, 유량조절범위가 약 1:10으로 매우 넓고, 제강용 평로ㆍ연속가열로ㆍ유리용해로 같은 대형 가열로에 주로 쓰이는 것은 고압기류식 버너다.

고압의 공기나 증기로 기름을 미립화하기 때문에 이렇게 넓은 조절비가 가능하다. 유압식은 조절범위가 1:2 정도로 좁고, 회전식과 저압기류식도 1:5 내외에 그치며 화염이 짧고 넓은 편이다.

부하변동에 맞추려면 유동 상태를 바꿀 수 있어야 하므로, 층 내의 연료비율을 고정하는 것은 오히려 적응성을 떨어뜨려 보완책이 될 수 없다.

나머지 셋은 실제로 쓰이는 방법이다. 층의 높이를 바꾸거나, 공기분산판을 분할해 층을 부분적으로만 유동시키거나, 유동층을 여러 셀로 나눠 부하에 따라 작동시키는 셀 수를 조절한다.

$(\mathrm{CO_2})_{max}$는 이론건조연소가스량에 대한 CO₂의 비율이다. 먼저 이론산소량은
$O_0 = 1.867C + 5.6H - 0.7O$
$= 1.867(0.8)+5.6(0.15)-0.7(0.05)=2.299\,\mathrm{Sm^3/kg}$

이어서 $A_0 = \dfrac{2.299}{0.21}=10.95\,\mathrm{Sm^3/kg}$이고, 이론건조연소가스량은
$G_{0d}=0.79A_0 + 1.867C = 0.79(10.95)+1.494=10.14\,\mathrm{Sm^3/kg}$

따라서
$(\mathrm{CO_2})_{max}=\dfrac{1.494}{10.14}\times 100 \approx 14.7$
로 14.7%이다.

등가비는 공기비의 역수이므로 $\phi = \dfrac{1}{m}$이다.

$m=1.2$를 대입하면
$\phi=\dfrac{1}{1.2}\approx 0.83$

등가비는 실제 연료ㆍ공기비를 이론 연료ㆍ공기비로 나눈 값이라 공기가 과잉이면 1보다 작다. 연료가 메탄이라는 조건은 계산에 쓰이지 않는다.

저위발열량은 고위발열량에서 생성된 수증기의 증발잠열을 뺀 값으로, 기체연료는 $H_l = H_h - 480\,n_{\mathrm{H_2O}}$로 구한다(kcal/Sm³ 기준).

메탄은 $\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}$이므로 수증기가 2mol 생겨
$H_l = 9900 - 480\times 2 = 8940$

따라서 저위발열량은 8940kcal/Sm³이다.

액화천연가스(LNG)의 주성분은 메탄(CH₄)으로 통상 90% 내외를 차지한다.

에탄ㆍ프로판ㆍ부탄은 소량만 섞여 있으며, 프로판ㆍ부탄이 주성분인 것은 액화석유가스(LPG)다.

기체 1Sm³당 이론산소량은 성분별 산소 요구량을 부피분율로 가중해 더한다.
$O_0 = 0.4(0.5)+0.2(2)+0.2(5)+0.2(0.5)=1.7\,\mathrm{Sm^3}$

이론공기량은
$A_0 = \dfrac{1.7}{0.21}=8.10\,\mathrm{Sm^3}$

여기에 공기비 1.1을 곱하면
$A = 1.1\times 8.10 \approx 8.9\,\mathrm{Sm^3}$
따라서 실제공기량은 약 8.9Sm³이다.

겉보기 고유저항이 높으면 집진극에 쌓인 분진이 방전되지 못해 역전리가 생기므로 습식 집진이나 조습이 필요하다. 따라서 암모니아를 주입하면서 건식집진장치를 쓰겠다는 것은 대책이 될 수 없다.

나머지는 고비저항 대책으로 옳다. 아황산가스(SO₃) 등 조절제 투입, 처리가스의 습도 상승, 탈진 빈도 증가와 타격강도 강화가 각각 저항을 낮추거나 부착 분진을 떼어내는 방법이다.

벤투리스크러버·제트스크러버는 목부(throat) 유속이 클수록 세정액이 잘게 쪼개져 집진율이 높아진다. 벤투리스크러버의 목부 유속을 60~90 m/s로 잡는 이유가 이것이다.

나머지는 옳다. 중력·여과집진장치는 유속이 느려야 미세입자가 침강·부착할 시간을 벌고, 원심력집진장치는 입구유속이 빠를수록 원심력이 커져 효율이 오르지만 압력손실도 함께 커진다.

용해열을 빼내기 위한 냉각코일을 설치하기 쉬운 쪽은 단탑이다. 충전탑은 충전물이 탑 내부를 가득 채우고 있어 냉각장치를 끼워 넣기 어렵다.

나머지 비교는 옳다.

• 거품이 잘 생기는 포말성 흡수액은 단의 액층에서 거품이 쌓이므로 충전탑이 유리하다.
• 부유물이 섞인 흡수액은 충전물 사이를 막으므로 단탑이 유리하다.
• 온도 변화로 팽창·수축이 반복되면 충전물이 깨지므로 단탑이 유리하다.

유입 먼지 A가 제거분 C와 통과분 B로 나뉘므로 A = B + C이고, 집진효율은 제거된 비율이다. 따라서 $\eta=\dfrac{C}{A}=\dfrac{C}{B+C}=\dfrac{A-B}{A}$는 모두 같은 식이다.

반면 $\dfrac{B}{A}$는 빠져나간 비율, 즉 통과율이며 효율과는 $\eta=1-\dfrac{B}{A}$ 관계에 있다.

집진판이 양쪽에 있으므로 입자가 이동해야 하는 최대 거리는 간격의 절반인 5 cm이고, 그 시간 동안 가스가 흘러간 거리가 필요한 집진극 길이다.

$t=\dfrac{0.05\ \mathrm{m}}{0.048\ \mathrm{m/s}}=1.04\ \mathrm{s}$
여기에 가스 유속을 곱하면
$L=3\ \mathrm{m/s}\times1.04\ \mathrm{s}=3.13\ \mathrm{m}$

습식탈황법은 흡수액으로 SO₂를 붙잡기 때문에 석고 등 부산물 회수가 쉽고 공정 신뢰도도 높다. 부산물 회수가 어렵고 신뢰도가 낮다는 서술은 오히려 건식법 쪽 특징이다.

나머지는 습식법의 실제 특징이다. 기·액 반응이라 반응속도가 빨라 제거율이 높은 대신, 처리가스가 젖고 온도가 낮아져 재가열이 필요하고 부식·폐수처리 부담이 따른다.

염산은 부식성이 강해 오히려 플라스틱·유리라이닝·고무라이닝·폴리에틸렌 같은 내식성 재질을 써야 하고, 미스트로 빠져나가는 염산을 잡기 위해 미스트 캐처를 설치해야 한다. 재질과 미스트 캐처 두 가지가 모두 반대로 서술돼 있다.

나머지는 옳다. 염화수소는 물에 대한 용해도가 매우 커서 누벽탑·충전탑·스크러버로 쉽게 제거되지만, 용해열이 크고 온도가 오르면 분압이 올라가므로 완전 제거를 노릴 때는 충분히 냉각한다.

흡수액상 평형분압이 0이므로 필요한 전달단수는 $\mathrm{NTU}=\ln\dfrac{1}{1-\eta}$이고, 충전탑 높이는 이 NTU에 비례한다.

각각 대입하면
$\mathrm{NTU}_{87\%}=\ln\dfrac{1}{1-0.87}=2.04$
$\mathrm{NTU}_{99.5\%}=\ln\dfrac{1}{1-0.995}=5.30$
따라서 높이는 $\dfrac{5.30}{2.04}=2.6$배가 되어야 한다.

보기의 고온·고압·대용량에 적합하고 효율이 좋아 적은 동력으로 운전된다는 특징은 원심력 송풍기 중 터보형의 것이다. 뒤로 굽은 날개를 써서 효율이 65~80%로 가장 높고, 보일러 압입통풍기로 널리 쓰인다.

다익형(시로코)은 크기는 작지만 효율이 낮아 고압·대용량에 부적합하고, 프로펠러형은 축류식이라 원심력 송풍기 자체가 아니다.

중력집진장치는 침강실 안 가스 유속이 느릴수록 입자가 바닥에 닿을 시간을 번다. 유속을 낮추려면 단면적을 키워야 하므로 입구폭은 오히려 넓게 해야 한다.

나머지는 옳다. 높이를 낮추면 입자의 침강거리가 짧아지고, 길이를 늘리면 체류시간이 길어지며, 흐름이 균일해야 단락류가 생기지 않는다.

보기의 가스 유속을 크게 할 수 있고 기체·고체 접촉면적이 크며 흡착제와 향류로 접촉할 수 있다는 점은 유동층 흡착장치의 장점이다. 대신 층 상태가 유속에 민감해 조업조건 변동에 대응하기 어렵고 흡착제 마모가 크다.

고정층은 흡착제가 정지해 있어 향류 접촉이 불가능하고, 이동층은 흡착제가 중력으로 서서히 내려오므로 유속을 크게 잡을 수 없다.

주어진 압력손실계수 0.27은 90° 곡관 기준이므로, 45° 곡관은 각도비 45/90을 곱해 보정한 뒤 속도압에 곱한다.

$\Delta P = 0.27\times\dfrac{45}{90}\times 26 = 3.5\ \mathrm{mmH_2O}$

동작원리로 나누면 후드는 포위식과 외부식이 되고, 다시 세분되는 쪽은 외부식이다. 외부식이 포집형과 레시버형(수형)으로 나뉘므로 포위식이 그렇게 구분된다는 서술이 틀렸다.

나머지는 옳다. 포위식은 오염원을 감싸므로 적은 제어풍량으로 높은 포집효과를 얻지만, 개구면 속도가 부족하면 오염물질이 밖으로 새어 나온다.

레이놀즈수 $Re=\dfrac{\rho V D}{\mu}$를 밀도에 대해 풀면 된다. 점도는 $0.0187\ \mathrm{cP}=1.87\times10^{-5}\ \mathrm{kg/(m\cdot s)}$로 환산한다.

$\rho=\dfrac{Re\cdot\mu}{V D}=\dfrac{1950\times 1.87\times10^{-5}}{1.5\times 0.075}=0.32\ \mathrm{kg/m^3}$

비저항이 지나치게 높으면 집진극에 쌓인 먼지층에서 역전리가 일어나 2차 전류가 떨어진다. 이때는 스파크를 줄이는 것이 아니라 스파크 횟수를 늘려(대개 분당 10~20회) 먼지층을 깨뜨려야 한다.

나머지는 옳은 대책이다. 비저항이 낮아 재비산이 생기면 배플을 세우고, 비저항이 높으면 조습 스프레이 수량을 늘려 수분으로 비저항을 낮춘다.

활성탄층에서 접촉시간이 길고 선속도가 느리면 흡착열이 층 안에 그대로 쌓여 발화 위험이 오히려 커진다. 화재방지를 위해서는 접촉시간을 짧게, 선속도는 충분히 빠르게 잡아 열이 가스와 함께 빠져나가게 한다.

나머지는 옳다. 형상이 균일한 조립상 활성탄을 쓰고 사영역을 없애 축열을 막으며, 흡착열이 큰 운전 초기 15~30분 동안은 물을 뿌리고 공회전시킨 뒤 정상 가동한다.

투영상 가장자리에 접하는 가장 긴 선의 길이로 정의하는 것이 페렛(Feret) 직경이다.

• 마틴(Martin) 직경은 투영면적을 이등분하는 선의 길이다.
• 등면적 직경(헤이우드 직경)은 투영면적과 같은 넓이를 갖는 원의 지름이다.

활성탄은 표면이 무극성이어서 유기 증기와 악취 성분을 잘 붙잡는다. 알코올류·아세트산·담배연기 성분이 모두 여기에 해당한다.

반면 일산화질소는 분자량이 작고 끓는점이 매우 낮은 무기 가스여서 활성탄 세공 표면에 거의 응축되지 않아 흡착 효과가 가장 작다.

선택적 촉매환원법(SCR)의 최적 반응온도는 300~400℃ 정도이고 NOx 제거율도 90% 내외로 높다. 700~850℃는 촉매 없이 암모니아·요소를 주입하는 선택적 무촉매환원법(SNCR)의 온도대다.

나머지는 옳다. 비선택적 촉매환원에서는 환원제가 NOx뿐 아니라 배기 중 O₂까지 소비하고, SCR 촉매로는 TiO₂와 V₂O₅를 혼합한 것이 대표적이다.

필요한 총 여과면적은 처리가스량을 겉보기 여과속도로 나눈 값이다.

$A=\dfrac{20\ \mathrm{m^3/s}}{0.012\ \mathrm{m/s}}=1667\ \mathrm{m^2}$
백 한 개의 여과면적은 $\pi D H=\pi\times0.5\times15=23.6\ \mathrm{m^2}$이므로
$N=\dfrac{1667}{23.6}=70.7\ \to\ 71$

반지름이 250 mm이므로 직경은 0.5 m임에 주의한다. 먼지 농도 6 g/m³는 대수를 구할 때는 쓰이지 않는 조건이다.

써프렛서는 용리액의 전해질을 물이나 저전도도 용매로 바꿔 배경 전기전도도를 낮추는 장치다. 즉 낮추는 대상은 용리액이고, 그 결과 목적성분의 전기전도도가 상대적으로 부각되어 고감도 검출이 가능해진다.

나머지는 옳다. 분리관을 지난 뒤 검출기 앞에 놓이며, 관형 써프렛서의 충전물로는 스티롤계 강산형·강염기형 이온교환수지를 쓴다.

굴뚝 배출가스 먼지농도 반자동식 시료채취 장치의 흡인노즐 구성 기준에서 정답을 결정한다. 흡인노즐의 꼭지점은 80° 이상 90° 이하의 예각이어야 하는데, 1번은 "80° 이하"라고 명시하여 허용 범위를 초과로 좁게 제한했다. 이는 실제 배출가스 측정 기준(예: 굴뚝 배출가스 먼지 측정 기준)에서 규정한 80° 이상의 기준과 모순된다. 2번은 안지름 3mm 이상과 0.1mm 단위 정확도 요구로 올바르고, 3번은 120±14℃ 가열로 수분 응축 방지 조건이 맞으며, 4번은 L형(C=1.0 전후) 또는 웨스턴형(C=0.85 전후) 피토관 사양이 정확하다.

건조배출가스 유량은 $Q=A\cdot V\cdot\dfrac{273}{273+\theta_s}\cdot\dfrac{P_a+P_s}{760}\cdot\dfrac{100-X_w}{100}$로 구한다. 식에 직접 들어가는 값은 굴뚝 단면적·평균유속·평균온도·정압(과 대기압)·수분량이다.

압력 보정에 쓰이는 것은 정압이며, 평균동압은 유속을 산출하는 중간 측정값일 뿐 유량식의 인자로 대입되지 않는다.

공명선은 원자가 바닥상태에서 들뜬상태로 전이할 때 흡수·방출하는 스펙트럼선으로, 원자흡수분광광도법에서 분석선으로 쓰는 가장 감도 높은 선이다. 목적 스펙트럼선에 가까운 파장을 갖는 다른 선은 공명선이 아니라 근접선의 정의다.

나머지 선프로파일·예복합 버너·분무실의 정의는 공정시험기준 그대로다.

덤벨은 자기화율이 작은 석영 등으로 만든 중공 구체를 막대 양 끝에 붙인 것이고, 그 안에는 질소(또는 질소·아르곤 혼합가스)를 봉입한다. 유리로 만들고 수소·헬륨을 넣는다는 서술은 재질과 봉입가스가 모두 틀렸다.

나머지 측정셀·편위검출부·피드백코일 설명은 공정시험기준과 일치한다.

환경대기 중 석면을 위상차현미경으로 계수할 때 시료채취는 주간시간대(오전 8시~오후 7시)에 10 L/min으로 1시간 실시하고, 채취 조작 시 유량계의 부자도 10 L/min이 되도록 맞춘다.

두 값이 같은 이유는 부자 눈금을 맞추는 조작 자체가 채취 유량을 10 L/min으로 고정하는 절차이기 때문이다.

암모니아수의 규격은 함량 28.0~30.0%(NH₃로서), 비중 약 0.90이다. 물보다 가벼운 시약인데 표에는 32.0~38.0%, 비중 1.38로 적혀 있어 '가'가 규격과 어긋난다.

플루오르화수소(46.0~48.0%, 1.14), 브롬화수소(47.0~49.0%, 1.48), 과염소산(60.0~62.0%, 1.54)은 모두 규격과 일치한다.

경사 마노미터에서 동압을 구할 때는 액주 높이에 확대율을 곱해 실제 압력 차이로 환산한다. 경사 마노미터의 확대율이 10배이고 액주 55 mm를 읽었으므로, 기울어진 관에서의 실제 수직 높이는 $h = \dfrac{55}{10} = 5.5 \text{ mm}$이다. 이는 톨루엔 기둥의 높이이므로, 이를 물의 높이(mmH₂O)로 환산하려면 톨루엔의 비중 0.85를 곱한다: $\text{동압} = 5.5 \times 0.85 = 4.675 \approx 4.7 \text{ mmH}_2\text{O}$. 따라서 동압은 약 4.7 mmH₂O이다.

먼저 2시간 동안 흡수된 HCl의 몰수를 구한다. 배출가스는 $125\times2=250\ \mathrm{Sm^3}$이므로 HCl 부피는 $250\times200\times10^{-6}=0.05\ \mathrm{Sm^3}=50\ \mathrm{L}$이고, 여기에 흡수율 60%를 곱한다.

$n=\dfrac{50}{22.4}\times0.6=1.34\ \mathrm{mol}$
HCl은 강산이라 완전 해리하므로
$[\mathrm{H^+}]=\dfrac{1.34}{5000}=2.68\times10^{-4}\ \mathrm{M}$
따라서 $\mathrm{pH}=3.57$이고 $\mathrm{pOH}=14-3.57=10.4$

방울수는 20℃에서 정제수 20방울을 떨어뜨릴 때 그 부피가 약 1 mL 되는 것을 말한다. 10℃·10방울이라는 서술은 온도와 방울 수가 모두 틀렸다.

나머지는 옳다. '약'은 그 무게나 부피에 ±10% 이상 차가 있으면 안 되고, 냉수 15℃ 이하·온수 60~70℃·열수 약 100℃이며, 밀봉용기는 기체나 미생물의 침입을 막는 용기다.

광원램프의 전류값이 높으면 자체흡수 때문에 오히려 감도가 떨어지고 램프 수명도 짧아진다. 그래서 장치 성능이 허락하는 범위에서 되도록 낮은 전류값으로 점등한다.

나머지는 옳다. 감도가 가장 높은 선을 분석선으로 삼고, 이웃 스펙트럼선과 겹치지 않는 한 슬릿폭은 넓게 잡아 SN비를 확보하며, 버너 위치는 불꽃의 최적 높이로 빛이 지나가도록 조절한다.

배출가스 밀도는 표준상태 밀도를 온도와 절대압력으로 보정해 구한다. 이때 압력은 대기압에 정압을 더한 값이다.

$\gamma=\gamma_0\times\dfrac{273}{273+\theta_s}\times\dfrac{P_a+P_s}{760}$
$\gamma_0=1.3$, $\theta_s=133$, $P_a+P_s=745+15=760$을 대입하면
$\gamma=1.3\times\dfrac{273}{406}\times\dfrac{760}{760}=0.874\ \mathrm{kg/m^3}$

비산먼지 농도를 구할 때 풍속이 0.5 m/s 미만이거나 10 m/s 이상인 시간이 전 채취시간의 50% 이상이면 보정계수 1.2를 적용하고, 그 밖의 경우에는 1.0을 쓴다.

주풍향 변화가 90° 이상일 때 1.5, 45~90°일 때 1.2를 쓰는 풍향 보정계수와 헷갈리지 않도록 구분해 둔다.

굴뚝 배출가스 중 아황산가스의 연속자동측정방법은 용액전도율법·적외선흡수법·자외선흡수법·정전위전해법·불꽃광도법이다. 광전도전위법은 여기에 없는 이름으로, 정전위전해법과 혼동을 노린 보기다.

용기채취법의 용기는 유리제·스테인리스강제 채취용기나 알루미늄박 등으로 만든 백을 쓴다. 시료를 그대로 받아야 하므로 용기는 비워 두며, 수소나 헬륨을 미리 충진한 백을 쓴다는 서술은 틀렸다.

나머지는 옳다. 직접채취법의 채취관은 사불화에틸렌수지·경질유리·스테인리스강처럼 흡착이 적은 재질로 하고, 길이는 5 m 이내로 짧게 한다.

포름알데히드의 채취관·도관 재질로 인정되는 것은 경질유리·석영·불소수지뿐이다. 금속 표면에서 분해·흡착이 일어나므로 보통강철은 쓸 수 없다.

구리의 원자흡수분광광도법 분석선(공명선)은 324.8 nm다.

나머지는 다른 원소의 대표 파장이다. 213.8 nm는 아연, 228.8 nm는 카드뮴, 357.9 nm는 크로뮴에 해당한다.

교정범위눈금에 대한 지시값의 일정기간 내 변동은 스팬 드리프트의 정의다. 제로 드리프트는 최저눈금값(영점)에 대한 지시값이 일정기간 동안 변한 정도를 말한다.

나머지 비교가스·광원·시료셀 설명은 공정시험기준 그대로다.

아연환원 나프틸에틸렌다이아민법은 배출가스 중 질소산화물의 주 시험방법이다.

시료 중 질소산화물을 흡수시켜 만든 질산이온을 아연분말로 아질산이온까지 환원시킨 뒤, 설파닐아마이드·나프틸에틸렌다이아민과 반응시켜 생긴 붉은색 아조 염료의 흡광도로 정량한다.

파라로자닐린법에서 망간·철·크로뮴 같은 중금속의 방해는 EDTA와 인산을 넣어 착화·차폐시켜 없앤다.

나머지 보기는 제거방법이 서로 뒤바뀌어 있다.

• 질소산화물의 방해는 설퍼민산을 넣어 제거한다.
• 오존의 방해는 시료 채취 후 분석시각을 늦춰 오존이 자연 분해되게 한다.

황함유기준에 맞지 않는 유류의 회수처리명령이나 사용금지명령을 받은 자는 명령을 받은 날부터 5일 이내에 이행완료보고서를 시·도지사에게 제출해야 한다(대기환경보전법 시행령 제40조제3항).

보고서에는 해당 유류의 공급·사용 기간과 양, 회수처리량·방법·기간, 저황유 공급 또는 사용을 증명할 자료를 적는다.

자동차연료형 첨가제의 종류는 세척제·청정분산제·매연억제제·다목적첨가제·옥탄가향상제·세탄가향상제·유동성향상제·윤활성향상제로 열거돼 있다(대기환경보전법 시행규칙 [별표 6]). 성능 향상제라는 항목은 없다.

보기의 정의는 촉매제가 아니라 배출가스저감장치의 정의다. 촉매제는 배출가스를 줄이는 효과를 높이기 위하여 배출가스저감장치에 사용되는 화학물질(요소수 등)로 정의된다(대기환경보전법 제2조제15호의2·제17호).

나머지 대기오염물질, 기후·생태계 변화유발물질, 매연의 정의는 같은 조문 그대로다.

대기중금속측정망은 수도권대기환경청장 등이 아니라 시·도지사가 설치하는 측정망이다(대기환경보전법 시행규칙 제11조제2항). 도시대기측정망·도로변대기측정망과 한 묶음이다.

수도권대기환경청장·국립환경과학원장·한국환경공단이 설치하는 것은 교외대기측정망, 국가배경농도측정망, 유해대기물질측정망, 광화학대기오염물질측정망, 산성강하물측정망, 지구대기측정망, 대기오염집중측정망, 미세먼지성분측정망이다(같은 조 제1항).

초과부과금 산정기준의 오염물질 1 kg당 부과금액은 황산화물 500원, 암모니아 1,400원이다(대기환경보전법 시행령 [별표 4]).

나머지는 금액이 어긋난다.

• 먼지는 770원, 이황화탄소는 1,600원이다.
• 불소화합물은 2,300원이며 시안화수소 7,300원만 맞다.
• 염화수소는 1,600원이 아니라 7,400원이다.

대기오염물질배출시설로 규제되는 폐수·폐기물 처리시설의 규모 기준은 증발시설·농축시설이 시간당 처리능력 0.5 m³ 이상, 건조시설·정제시설이 용적 0.15 m³ 이상이다(대기환경보전법 시행규칙 [별표 3]).

앞은 시간당 처리능력, 뒤는 고정된 용적으로 잣대가 다르다는 점이 구분 포인트다.

자가측정에 사용한 여과지와 시료채취기록지의 보존기간은 측정한 날부터 6개월이다(대기환경보전법 시행규칙 제52조제2항).

여과지는 시료채취기록지와 함께 날짜별로 보관·관리해야 하며, 측정을 대행하게 한 경우에도 같다.

굴뚝 원격감시체계 관제센터에 측정자료를 전송하지 않은 경우의 행정처분은 1차 경고, 2차 조치명령, 3차 조업정지 10일, 4차 조업정지 30일이다(대기환경보전법 시행규칙 [별표 36]).

굴뚝 자동측정기기를 대기오염공정시험기준에 부합하지 않게 운영한 경우도 같은 차수별 기준이 적용된다.

자동차 연료 및 첨가제의 제조·판매 또는 사용에 대한 규제현황은 연 2회, 매 반기 종료 후 15일 이내에 보고한다(대기환경보전법 시행규칙 [별표 37]).

제조기준 적합 여부 검사현황은 연료가 연 4회, 첨가제가 연 2회로 나뉘므로 규제현황 보고와 구분해서 외운다.

악취방지법 시행규칙 [별표 1]의 지정악취물질은 암모니아·황화수소·트라이메틸아민 등 22종인데, 염화수소는 여기에 들어 있지 않다.

메틸에틸케톤과 뷰틸아세테이트(2008년 적용), 프로피온산(2010년 적용)은 모두 지정악취물질이다.

배출가스자기진단장치(OBD)에 속하는 부품은 촉매 감시장치, 실화 감시장치, 산소센서 감시장치처럼 이름에 감시장치(Monitor)가 붙는 것들이며, 연료계통 감시장치(Fuel System Monitor)가 여기에 해당한다(대기환경보전법 시행규칙 [별표 20]).

EGR제어용 서모밸브는 배기가스재순환장치, 정화조절밸브는 증발가스방지장치, 냉각수온센서는 전자제어장치 쪽 부품이다.

대기오염도 검사기관은 국립환경과학원, 시·도의 보건환경연구원, 유역환경청·지방환경청·수도권대기환경청, 한국환경공단 등으로 한정돼 있다(대기환경보전법 시행규칙 제40조제2항). 환경기술인협회는 포함되지 않는다.

환경기술인을 바꾸어 임명하는 경우에는 그 사유가 발생한 날부터 5일 이내에 임명해야 한다(대기환경보전법 시행령 제39조제1항제2호).

최초로 배출시설을 설치한 경우에는 가동개시 신고를 할 때 임명한다는 규정과 묶어서 외운다.

신축 공동주택의 실내공기질 권고기준에서 자일렌은 700 ㎍/m³ 이하다(실내공기질 관리법 시행규칙 [별표 4의2]). 600이라는 값은 기준에 없다.

톨루엔 1,000, 에틸벤젠 360, 스티렌 300 ㎍/m³ 이하는 모두 맞고, 이 밖에 폼알데하이드 210 ㎍/m³, 벤젠 30 ㎍/m³, 라돈 148 Bq/m³가 정해져 있다.

미세먼지(PM-10)의 대기환경기준은 24시간 평균 100 ㎍/m³ 이하, 연간 평균 50 ㎍/m³ 이하다(환경정책기본법 시행령 [별표 1]).

35와 15는 초미세먼지(PM-2.5)의 24시간·연간 기준이므로 섞이지 않게 구분한다.

배출시설 변경허가 대상은 원칙적으로 규모의 합계나 누계의 100분의 50 이상 증설이지만, 특정대기유해물질 배출시설은 100분의 30 이상 증설하면 변경허가를 받아야 한다(대기환경보전법 시행령 제11조제2항).

이때 규모의 합계나 누계는 배출구별로 산정한다.

기후·생태계 변화유발물질은 온실가스와 염화불화탄소·수소염화불화탄소·수소불화탄소 등으로 정해져 있다(대기환경보전법 제2조제2호, 시행규칙 제3조). 메탄과 과불화탄소는 온실가스이고 염화불화탄소는 시행규칙에 직접 열거돼 있다.

반면 이산화질소(NO₂)는 대기오염물질일 뿐 온실가스가 아니다. 온실가스인 것은 이름이 비슷한 아산화질소(N₂O)다.

벤젠의 대기환경기준은 연간 평균 5 ㎍/m³ 이하다(환경정책기본법 시행령 [별표 1]).

0.5 ㎍/m³는 같은 표에 있는 납(Pb)의 연간 기준이므로 혼동하지 않도록 한다.

국가환경종합계획의 종합적·체계적 추진을 위한 재검토·정비 주기는 5년이다(환경정책기본법 제16조의2제1항). 종전에 같은 주기로 수립하던 환경보전중기종합계획 조항(제17조)은 2021년 개정으로 삭제되고 국가환경종합계획의 정비로 대체됐다.

국가환경종합계획 자체의 수립 주기는 20년이라는 점과 구분해 둔다.

중대경보 단계에서 자동차에 대한 조치는 사용제한이 아니라 통행금지다(대기환경보전법 시행령 제2조제4항). 중대경보는 주민의 실외활동 금지 요청, 자동차 통행금지, 사업장 조업시간 단축명령으로 구성된다.

나머지는 옳다. 주의보는 실외활동 자제 요청, 경보는 실외활동 제한 요청과 자동차 사용 제한·사업장 연료사용량 감축 권고다.