광학현미경법은 입경이 1㎛보다 큰 입자를 대상으로 하며, 형상ㆍ모양ㆍ색깔로 오염원을 구별하려면 숙련된 기술이 필요하다. 0.01㎛까지 보고 미숙련자도 쉽게 분석한다는 서술은 틀렸다.

0.01㎛ 수준의 미세입자는 광학현미경의 분해능을 벗어나므로 전자주사현미경으로 관찰해야 하며, 시계열분석법과 공간계열법에 관한 설명은 옳다.

공기 중 최소감지농도(Odor Detection Threshold)는 인간이 냄새를 감지할 수 있는 최저 농도를 나타내며, 값이 작을수록 더 낮은 농도에서 냄새를 맡을 수 있다. 황화수소는 0.0047~0.041 ppm 수준으로 극도로 낮은 감지농도를 가지며, 암모니아는 약 1~5 ppm, 아세톤은 약 100 ppm 이상, 염화메틸렌은 약 160 ppm 대의 감지농도를 보인다. 따라서 황화수소가 가장 낮은 최소감지농도를 가져 인간이 가장 민감하게 감지할 수 있는 악취물질이다.

다이옥신의 동족체 개수에 관한 문항이다. 정답 2번이 거리가 먼 이유는 PCDF계와 PCDD계의 동족체 개수가 역순이기 때문이다. 정확한 수치는 PCDD계(폴리염화디벤조-p-디옥신)가 75개, PCDF계(폴리염화디벤조푸란)가 135개로, 보기의 설명이 반대로 되어 있다. 1번의 2,3,7,8-TCDD는 가장 독성이 높은 동족체로 알려져 있으며, 3번의 지용성과 열적 안정성, 4번의 유기성 고체로서 용출 곤란성은 다이옥신의 전형적인 특징이므로 모두 정확하다.

바람장미의 풍향은 바람이 불어오는 방향을 기준으로 하므로 대기오염물질은 주풍과 반대 방향으로 이동한다. 또 막대의 길이는 그 풍향의 출현빈도를 나타내고 풍속계급은 막대의 굵기로 구분한다.

가장 빈번히 관측된 풍향이 주풍이며 막대가 가장 길게 그려지고, 풍속 0.2m/s 이하는 정온(calm)으로 보아 중앙의 원 안에 백분율로 표기한다.

포름알데히드는 그 수용액인 포르말린 제조 공정과, 이를 원료로 쓰는 합성수지(요소수지ㆍ페놀수지) 및 피혁 가공에서 주로 배출된다.

비료ㆍ표백ㆍ색소 제조는 암모니아와 염소, 고무가공ㆍ청산 제조는 시안화수소, 석유정제ㆍ석탄건류는 황화수소와 탄화수소가 대표적인 배출물질이다.

블로바이 가스는 피스톤과 실린더 벽 틈으로 크랭크케이스에 새어 들어간 가스로, 연소되지 않은 탄화수소(HC)가 주성분이다.

질소산화물과 일산화탄소는 연소실에서 생성되어 배기관으로 나오고, 납은 유연휘발유를 쓸 때 배기가스에 섞여 나온다. 블로바이 가스는 크랭크케이스 강제환기장치로 흡기계에 되돌려 재연소시킨다.

가우시안 모델은 점오염원에서 풍하방향으로 퍼지는 plume의 농도가 수평ㆍ수직으로 정규분포를 이룬다고 가정한다. 선오염원이라는 서술이 틀렸다.

장ㆍ단기 오염도 예측에 쓰기 쉽고 간단한 감쇠형 화학반응 정도는 묘사할 수 있으며, 평탄지역용으로 개발되었으나 최근에는 복잡지형에도 적용되도록 개량되고 있다.

O₃의 주요 적외선 흡수대는 9.6㎛ 부근이며, 13~17㎛는 CO₂의 흡수대이다.

CH₄와 N₂O의 주요 흡수대가 7~8㎛인 점, 온실효과 기여도가 CO₂가 CH₄보다 큰 점, 교토의정서가 기후변화협약에 따른 온실가스 감축 국제협약인 점은 모두 옳다.

CFC 번호는 90을 더해 읽는다. CFC-12는 12+90=102이므로 탄소 1, 수소 0, 불소 2이고, 남은 결합자리를 염소가 채워 CF₂Cl₂가 된다.

같은 방법으로 CFC-11은 CFCl₃, HCFC-22는 CHF₂Cl, HCFC-21은 CHFCl₂이다.

같은 기간 아황산가스는 저황연료ㆍ청정연료 보급으로, 납은 무연휘발유 전면 사용으로, 일산화탄소는 삼원촉매장치 보급으로 농도가 뚜렷이 낮아졌다.

반면 이산화질소는 자동차 등록대수와 주행거리가 급증하면서 배출 증가가 저감효과를 상쇄해 농도가 거의 줄지 않았다.

정답 판단의 핵심은 각 금속의 대기오염물질 부식 메커니즘의 정확성이다. 니켈이 SO₃를 SO₂로 환원시킨다는 설명이 거리가 먼데, 실제로는 니켈이 황산화물 환경에서 촉매 역할을 하면서 표면에 황산염 피막을 형성하지만, SO₃를 SO₂로 환원하는 메커니즘은 대기부식 이론에서 언급되지 않는 부정확한 표현이다. 반면 1번 철은 부식 초기에 빠르지만 산화철 피막으로 속도가 저하되는 것이 맞고, 3번 아연은 SO₂와 수증기 조건에서 황산아연·염기성황산아연 등의 피막을 형성하는 것이 맞으며, 4번 알루미늄은 산화알루미늄(Al₂O₃) 피막으로 자기 보호적 특성을 갖는 것이 모두 표준 대기부식 이론과 일치한다. 따라서 2번이 정답이다.

굴뚝 위쪽에 침강역전, 아래쪽에 복사역전이 동시에 존재해 연기가 두 안정층 사이에 갇히는 형태를 구속형(trapping)이라 한다.

연기가 상하로 확산되지 못하고 좁은 층 안에서만 퍼지므로 오염물질이 축적되기 쉽다. 반면 훈증(fumigation)은 상층에만 역전층이 있고 하층이 불안정할 때 나타난다.

시안화수소(HCN)는 주로 금속처리(경화, 침탄), 금속세척, 살충제 제조 등에서 발생하는 대기오염물질이다. 보기 3번의 피혁공장과 합성수지공장은 시안화수소의 실제 주요 배출원이 맞으나, 포르말린 제조업은 포름알데히드(formaldehyde)를 다루는 업종으로서 시안화수소와는 직접적 관련이 없다. 포르말린은 포름알데히드의 수용액이며, 이는 접착제·방부제 용도이지 시안화수소 발생원이 아니다. 1, 2, 4번의 오염물질-업종 대응은 모두 정확한 반면, 3번은 포르말린제조업이 포함되어 있어 거리가 가장 멀다.

지표에 도달하는 일사량은 태양광의 입사각, 계절(태양고도와 일조시간), 태양광이 통과하는 대기의 두께에 따라 달라진다.

지표면의 상태는 도달한 일사가 반사ㆍ흡수되는 비율과 지표 가열에 관여할 뿐, 지표에 도달하는 일사량 자체를 좌우하지는 않는다.

오염농도는 최대혼합고도의 3제곱에 반비례한다.
$\dfrac{C_2}{C_1}=\left(\dfrac{L_1}{L_2}\right)^{3}$

주어진 값을 대입하면
$C_2 = 4 \times \left(\dfrac{400}{250}\right)^{3} = 4 \times 4.096 = 16.4\ \mathrm{ppm}$

따라서 실제 나타날 농도는 약 16ppm이다.

부력매개변수는 굴뚝 반지름과 배출가스ㆍ대기의 온도차로 구한다. 내경이 2m이므로 r=1m이다.
$F=\dfrac{g\,V_s\,r^{2}\,(T_s-T_a)}{T_a}=\dfrac{9.8\times 6\times 1^{2}\times(440-300)}{300}=27.44$

이를 상승고도식에 대입하면
$\Delta h=\dfrac{114\times 1.58\times 27.44^{1/3}}{4}=\dfrac{114\times 1.58\times 3.02}{4}$

따라서 연기의 상승높이는 약 136m이다.

Deacon 법칙은 고도에 따른 풍속을 지수식으로 나타낸다.
$\dfrac{U_2}{U_1}=\left(\dfrac{Z_2}{Z_1}\right)^{p}$

값을 대입하면
$\dfrac{6}{4}=\left(\dfrac{Z_2}{5}\right)^{0.28}$
$Z_2 = 5\times 1.5^{1/0.28}=5\times 4.26$

따라서 높이는 약 21m이다.

오존파괴지수(ODP)는 Halon-1301이 10으로 가장 크다.

Halon-1211은 3, CCl₄는 1.1, HCFC-22는 0.055 정도로, 브롬을 포함한 할론이 염소계 물질보다 오존 파괴력이 훨씬 크다.

발생 순서는 도쿄ㆍ요코하마(1946년) → 포자리카(1950년) → 런던스모그(1952년) → LA스모그(1954년)이다.

포자리카 사건은 공장에서 누출된 황화수소, 런던스모그는 석탄 연소에 의한 SO₂ㆍ매연형 환원성 스모그, LA스모그는 자동차 배기에 의한 광화학 산화성 스모그로 원인이 서로 다르다.

바람을 만들고 방향을 바꾸는 힘은 기압경도력과 전향력(Coriolis force), 마찰력(friction force), 원심력(centrifugal force)이다.

전기력(electronic force)은 대기 운동을 지배하는 힘이 아니어서 바람의 성인과는 관계가 없다.

완전연소일 때 최대탄산가스율은 다음 식으로 구한다.
$(\mathrm{CO_2})_{max}=\dfrac{21\times \mathrm{CO_2}}{21-\mathrm{O_2}}$

측정값을 대입하면
$(\mathrm{CO_2})_{max}=\dfrac{21\times 11}{21-7}=16.5\%$

따라서 16.5%이다.

케로겐(kerogen)을 함유한 퇴적암이 오일셰일(oil shale)이다. 케로겐은 식물성 유기물이 오랜 기간에 걸쳐 석유로 바뀌는 중간 단계 물질로, 열과 압력을 더 받으면 원유가 된다.

타르샌드와 오일샌드는 모래에 점성이 큰 역청이 섞인 것이고, 오리멀젼은 천연 역청을 물에 유화시킨 액체연료로 케로겐과는 관계가 없다.

1차 반응은 $\ln\dfrac{C_0}{C}=kt$이므로 $C=\dfrac{C_0}{2}$를 대입하면
$t_{1/2}=\dfrac{\ln 2}{k}=\dfrac{0.693}{k}$

즉 반감기가 초기농도와 무관한 것이 1차 반응의 특징이다. 0차 반응은 $C_0/2k$, 2차 반응은 $1/(kC_0)$로 초기농도에 따라 달라진다.

C-C 결합이 끊어지는 것보다 탈수소가 쉬운 탄화수소일수록 탄소만 남아 매연이 잘 생긴다. 매연 발생이 어렵다는 서술이 반대이다.

C/H 비가 작을수록(수소가 많을수록) 매연이 적고, 탈수소ㆍ중합ㆍ고리화 반응이 잘 일어나는 탄화수소일수록 매연이 많으며, 분해나 산화가 쉬운 탄화수소는 매연 발생이 적다.

반응속도상수와 온도의 관계를 나타내는 아레니우스식은 좁은 온도범위에서만 잘 맞는다. 넓은 온도범위에 걸쳐 유효하게 적용된다는 서술이 틀렸다.

1차 반응의 속도상수 단위가 s^-1인 점, 반응물 농도를 아무리 높여도 속도가 변하지 않는 반응이 0차 반응인 점, 속도상수가 온도의 함수인 점은 모두 옳다.

1 poise는 1 g/cm·s이고 이는 0.1 kg/m·s에 해당한다. centi-poise는 그 100분의 1이므로
$1\ \mathrm{cP}=0.01\ \mathrm{poise}=0.001\ \mathrm{kg/m\cdot s}$

따라서 1/1000 kg/m·s이며, 상온에서 물의 점도가 약 1cP인 것도 이 기준이다.

공기비가 크면 산소가 남아돌아 매연은 오히려 줄고 가스폭발 위험도 커지지 않는다. 매연 증가와 폭발 위험은 공기비가 작을 때 나타나는 현상이다.

과잉공기가 배기가스로 열을 빼앗아 열손실이 커지고 연소실 온도가 낮아지며, 남는 산소가 SO₂ㆍSO₃와 NO₂ 생성을 촉진해 저온부식을 일으킨다.

식의 $mA_o$는 공기비를 곱한 실제공기량이므로 이 식은 이론량이 아니라 실제 연소가스량을 준다.

습연소가스량은 $G_w=mA_o+5.6\mathrm{H}+0.7\mathrm{O}+0.8\mathrm{N}$이고 여기서 수증기량 $11.2\mathrm{H}$를 빼면 $mA_o-5.6\mathrm{H}$가 되므로, 주어진 식은 건연소가스량이다.

단위가 Sm³/kg으로 연료 1kg 기준인 점에서 고체 및 액체연료용 식임을 알 수 있다.

CO가 검출되었으므로 공기비는 CO 보정식을 쓴다. N₂=100-13.0-2.0-0.1=84.9%이므로
$m=\dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76(\mathrm{O_2}-0.5\mathrm{CO})}=\dfrac{84.9}{84.9-3.76(2.0-0.05)}=1.09$

이론공기량과 실제습연소가스량을 구하면
$A_o=8.89\times0.86+26.67\times0.13+3.33\times0.01=11.15\ \mathrm{Sm^3/kg}$
$G_w=mA_o+5.6\mathrm{H}=1.09\times11.15+5.6\times0.13=12.93\ \mathrm{Sm^3/kg}$

시간당 12930Sm³이므로 270℃로 부피를 보정하면
$12930\times\dfrac{273+270}{273}=25700\ \mathrm{m^3/h}$

따라서 $V=\dfrac{25700}{3600\times 3}$이므로 유속은 약 2.4m/s이다.

황은 $\mathrm{S}+\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{SO_2}$로 1:1 몰비로 반응하므로 황 32kg이 SO₂ 22.4Sm³를 만든다.

시간당 투입되는 황은 $2000\times0.03=60\ \mathrm{kg/h}$이므로
$\dfrac{60}{32}\times22.4=42\ \mathrm{Sm^3/h}$

따라서 이론 SO₂ 발생량은 42Sm³/hr이다.

등가비 $\Phi \gt 1$은 이론량보다 연료가 많은 연료과잉(공기부족) 상태이므로 CO와 매연이 늘고 질소산화물은 줄어든다. 과잉공기 상태는 $\Phi \lt 1$이다.

등가비는 실제 연료와 산화제의 비를 완전연소에 필요한 이상적 비로 나눈 값이어서 공기비와는 $m=1/\Phi$의 관계가 있고, $\Phi = 1$이 완전연소 조건이다.

휘발분이 많은 연료는 착화는 쉬우나 열분해로 유리탄소가 생겨 매연 발생이 많아진다. 매연발생을 방지한다는 서술이 반대이다.

수분은 증발잠열로 열손실과 착화불량을 일으키고, 고정탄소가 많으면 발열량이 크고 연소성이 좋으며, 회분은 연소되지 않아 발열량을 낮추고 연소를 방해한다.

적열된 코크스나 무연탄에 수증기를 불어넣어 $\mathrm{C}+\mathrm{H_2O}\rightarrow \mathrm{CO}+\mathrm{H_2}$ 반응으로 얻는 기체연료가 수성가스이다. 주성분이 CO와 H₂여서 발열량이 비교적 높다.

발생로가스는 공기를 보내 만든 저발열량 가스, 고로가스는 제철 고로에서 나오는 부산물가스, 오일가스는 석유류를 열분해해 만든 가스이다.

검댕은 탄소의 2%이므로 연료 1kg당
$0.85\times0.02=0.017\ \mathrm{kg}=17\ \mathrm{g}$

이론공기량과 실제건연소가스량을 구하면
$A_o=8.89\times0.85+26.67\times0.15=11.56\ \mathrm{Sm^3/kg}$
$G_d=mA_o-5.6\mathrm{H}=1.2\times11.56-5.6\times0.15=13.03\ \mathrm{Sm^3/kg}$

따라서 $\dfrac{17}{13.03}$이므로 검댕 농도는 약 1.3g/Sm³이다.

휘발유ㆍ등유ㆍ알코올ㆍ벤젠처럼 인화점이 낮은 액체연료는 액면에서 증발한 증기가 공기와 섞여 타는 증발연소를 한다.

표면연소는 목탄ㆍ코크스처럼 휘발분이 없는 고체, 자기연소는 산소를 스스로 가진 니트로화합물 등, 확산연소는 기체연료의 연소방식이다.

혼합기체의 폭발하한계는 르샤틀리에 식으로 구한다.
$\dfrac{100}{L}=\sum \dfrac{V_i}{L_i}$

조성과 각 성분의 하한값을 대입하면
$\dfrac{100}{L}=\dfrac{80}{5.0}+\dfrac{15}{3.0}+\dfrac{4}{2.1}+\dfrac{1}{1.5}=16+5+1.90+0.67=23.57$

따라서 $L=\dfrac{100}{23.57}$이므로 하한 연소범위는 4.24%이다.

이론공기량과 실제건연소가스량을 먼저 구한다.
$A_o=8.89\times0.85+26.67\times0.10+3.33\times0.05=10.39\ \mathrm{Sm^3/kg}$
$G_d=mA_o-5.6\mathrm{H}=1.3\times10.39-5.6\times0.10=12.95\ \mathrm{Sm^3/kg}$

황이 전량 SO₂가 되므로
$\mathrm{SO_2}=\dfrac{0.05}{32}\times22.4=0.035\ \mathrm{Sm^3/kg}$

따라서 $\dfrac{0.035}{12.95}\times100$이므로 부피분율은 약 0.27%이다.

이상식 화격자는 건조ㆍ연소ㆍ후연소의 각 화격자를 계단상으로 배치한 것이지 수평인 일직선상으로 배치한 것이 아니다.

나머지 설명은 옳다.

• 부채형 반전식은 반전 동작으로 교반력이 커서 저질쓰레기 소각에 적합하다.
• 역동식은 교반과 연소조건이 좋아 소각효율이 높은 대신 화격자 마모가 크다.
• 병렬 요동식은 이송력이 강해 화격자 눈메임이 적은 반면 낙진량이 많고 냉각작용이 부족하다.

중유는 비중이 클수록 유동점과 점도가 증가하고 잔류탄소도 늘어난다. 유동점과 점도가 감소한다는 서술이 반대이다.

비중이 크면 발열량이 낮아지고 연소성도 나빠지며, 중유는 점도를 기준으로 A중유ㆍB중유ㆍC중유의 3종으로 나눈다.

실제공기량이 14Sm³/kg으로 주어졌으므로 실제습연소가스량은
$G_w=A+5.6\mathrm{H}+0.8\mathrm{N}=14+5.6\times0.13+0.8\times0.01=14.74\ \mathrm{Sm^3/kg}$

황이 전량 SO₂로 바뀌므로
$\mathrm{SO_2}=\dfrac{0.02}{32}\times22.4=0.014\ \mathrm{Sm^3/kg}$

따라서 $\dfrac{0.014}{14.74}\times10^{6}$이므로 약 950ppm이다.

석탄 중 황 함유량이 많으면 연소로 생긴 SO₃가 먼지 표면에 흡착되어 도전성을 높이므로 비저항은 낮아진다. 증가한다는 서술이 틀렸다.

비저항이 지나치게 높으면 수증기나 SO₃를 주입해 낮추고, 지나치게 낮으면 암모니아를 주입해 높이며, 처리가스의 온도 조절로도 비저항을 바꿀 수 있다.

유량을 초 단위로 바꾸어 단면적을 구한다.
$Q=\dfrac{5000}{3600}=1.39\ \mathrm{m^3/s}$
$A=\dfrac{Q}{v}=\dfrac{1.39}{0.34}=4.08\ \mathrm{m^2}$

원형 단면이므로
$D=\sqrt{\dfrac{4A}{\pi}}=\sqrt{\dfrac{4\times 4.08}{3.14}}$

따라서 흡수탑의 직경은 약 2.3m이다.

헨리 법칙에서 용해농도는 분압에 비례하므로 두 분압의 단위를 먼저 통일해야 한다. $1\ \mathrm{atm}=760\ \mathrm{mmHg}=10332\ \mathrm{mmH_2O}$이므로
$258.4\ \mathrm{mmH_2O}=258.4\times\dfrac{760}{10332}=19\ \mathrm{mmHg}$

비례식을 세우면
$C_2=2.0\times\dfrac{38}{19}=4.0\ \mathrm{kmol/m^3}$

단위 환산 없이 258.4와 38을 그대로 비교하면 답이 전혀 달라지므로 mmH₂O를 mmHg로 바꾸는 것이 핵심이다.

임펄스 스크러버는 수조에 담긴 세정액 위로 함진가스를 고속으로 통과시켜 충돌ㆍ반전으로 먼지를 잡는 유수식(저수식) 장치이므로 가압수식이 아니다.

가압수식은 물을 가압해 분사하는 방식으로 벤투리 스크러버, 제트 스크러버, 사이클론 스크러버, 분무탑(spray tower), 충전탑 등이 여기에 속한다.

장방형 단면의 상당직경(등가직경)은 단면적과 둘레의 비로 정의되며, 가로 a·세로 b인 굴뚝에서는 $D_e=\dfrac{4A}{P}=\dfrac{4ab}{2(a+b)}=\dfrac{2ab}{a+b}$가 된다.

결국 두 변의 조화평균 꼴이므로, 산술평균 $\dfrac{a+b}{2}$나 기하평균 $\sqrt{ab}$과는 다른 값이다.

벤투리 스크러버의 액가스비는 세정이 어려울수록 크게 잡는데, 먼지가 친수성이면 물에 잘 젖어 포집이 쉬우므로 오히려 액가스비를 낮출 수 있다.

액가스비를 크게 해야 하는 조건은 다음과 같다.

• 먼지 입경이 작아 관성충돌로 잡기 어려울 때
• 처리가스 온도가 높아 세정액이 증발해 손실될 때
• 먼지 농도가 높아 처리할 양이 많을 때

집진면적부터 센다. 극판 6개 중 양끝 2개는 한 면, 안쪽 4개는 양면이므로 집진면은 2×1+4×2=10면이고, $A=10\times(3.0\times2.3)=69\ \mathrm{m^2}$이다.

도이치 식 $\eta=1-e^{-\dfrac{A\,w_e}{Q}}$에 $Q=100\ \mathrm{m^3/min}=1.667\ \mathrm{m^3/s}$, $w_e=0.1\ \mathrm{m/s}$를 대입하면
$\dfrac{A\,w_e}{Q}=\dfrac{69\times0.1}{1.667}=4.14$
따라서 $\eta=1-e^{-4.14}=0.984$, 즉 98.4 %이다.

충전탑은 충전물 표면을 타고 흘러내리는 액막에 가스를 접촉시키는 액분산형 흡수장치이다. 액을 위에서 아래로, 가스를 아래에서 위로 보내는 향류 접촉은 맞지만 이를 기체분산형이라고 한 서술이 잘못됐다.

기체분산형은 단탑(포종탑·다공판탑)이나 기포탑처럼 액 속으로 가스를 분산시키는 장치를 가리킨다.

비닐론은 내산성과 내알칼리성이 모두 양호해 산·알칼리가 함께 존재하는 배기가스에도 쓸 수 있는 여과재다.

나머지는 한쪽 내약품성이 떨어진다.

• 나일론(폴리아미드계)은 알칼리에는 강하지만 산에 약하다
• 테트론(폴리에스터계)은 산에는 견디나 알칼리에 약하다

먼지의 비저항이 비정상적으로 높으면 집진극에 쌓인 먼지층이 절연층처럼 작용해 전하가 빠져나가지 못하고, 오히려 2차 전류가 줄어든다(역전리의 원인). 전류가 많이 흐르는 원인으로 볼 수 없다.

2차 전류가 과다하게 흐르는 경우는 먼지 농도가 너무 낮을 때, 이온 이동도가 큰 가스를 처리할 때, 먼지가 없는 상태로 공기부하 시험을 할 때이다.

산소가 공존하는 상태의 선택적 접촉환원 반응은 $4\mathrm{NO}+4\mathrm{NH_3}+\mathrm{O_2}\rightarrow 4\mathrm{N_2}+6\mathrm{H_2O}$로, NO와 NH₃가 1:1 몰비로 반응한다.

배기가스 중 NO의 부피는
$45\,000\times500\times10^{-6}=22.5\ \mathrm{Sm^3/h}$
이므로 필요한 암모니아도 같은 22.5 Sm³/h이다.

필요 환기량은 오염물질 발생량을 실내 허용농도와 외기농도의 차로 나눈 값이다.
$Q=\dfrac{0.3}{0.001-0.0003}=428.6\ \mathrm{m^3/h}$
따라서 약 430 m³/h가 필요하다.

농도가 부피분율이므로 0.1 %는 0.001, 0.03 %는 0.0003으로 소수로 바꿔 대입해야 한다.

사이클론의 유효회전수는 $N_e=\dfrac{1}{H}\left(L_b+\dfrac{L_c}{2}\right)$로 구하며, 원추부는 길이의 절반만 센다.

유입구 높이 $H=50\ \mathrm{cm}$, 원통부 $L_b=200\ \mathrm{cm}$, 원추부 $L_c=200\ \mathrm{cm}$를 대입하면
$N_e=\dfrac{1}{50}\left(200+\dfrac{200}{2}\right)=\dfrac{300}{50}=6$

삼원촉매에서 로듐(Rh)은 NO를 N₂로 환원시키는 역할을 하고, 백금(Pt)·팔라듐(Pd)이 CO와 HC의 산화를 맡는다. 로듐이 NO의 산화반응을 촉진한다는 서술이 잘못됐다.

세 성분을 동시에 줄이려면 산화와 환원이 함께 성립해야 하므로 이론공연비 부근에서 운전해야 한다.

연속식은 포집과 탈진이 동시에 이루어져 압력손실이 거의 일정하게 유지되고, 고농도·대용량 가스처리에 적합하다. 압력손실 변동이 커서 저농도·저용량에 효율적이라는 서술이 잘못됐다.

반대로 간헐식은 탈진 중 여과를 멈추므로 압력손실 변동은 크지만, 재비산이 적어 집진율이 높고 여포 수명도 긴 편이다.

송풍기의 유량조절은 회전수 조절, 안내익(guide vane) 조절, 댐퍼 개도 조절, 흡입 베인 조절 등으로 한다.

체걸름은 여과집진장치에서 먼지가 여재의 공극보다 커서 걸러지는 포집 기구를 가리키는 말이지, 송풍기 유량조절 방법이 아니다.

중력침강실·사이클론·전기집진장치는 모두 입자가 고체 벽면 쪽으로 이동해 부착·포집되는 장치라, 입자의 이동(침강)속도와 체류시간을 비교하는 유사한 설계식을 쓴다.

백필터는 여과포 자체가 여재가 되어 체거름·관성충돌·확산으로 잡으므로 설계 개념이 다르다.

역전리는 집진극에 쌓인 먼지층의 비저항이 너무 높아 전하가 빠져나가지 못하고 먼지층 내부에서 절연파괴가 일어나는 현상이다. 미분탄 연소나 배기가스 점성이 큰 경우처럼 고비저항 먼지가 쌓일 때 잘 생긴다.

입구 유속이 크면 집진된 먼지가 다시 날리는 재비산이 문제가 되지, 역전리의 원인은 아니다.

송풍기 소요동력은 $P=\dfrac{Q\,\Delta P}{6\,120\,\eta}\times\alpha$로 구한다(Q: m³/min, ΔP: mmH₂O, α: 여유율).

대입하면
$P=\dfrac{3\,600\times200}{6\,120\times0.7}\times1.2=168.1\times1.2$
따라서 약 202 kW이다.

황화수소는 촉매연소법으로 처리할 수 있는 대표적인 악취물질이다. 처리가 불가능하다고 한 서술이 잘못됐다.

나머지는 맞는 설명으로, 촉매연소는 300~400 ℃의 비교적 낮은 온도에서 산화분해시키고, 납·비소·수은 등은 촉매를 피독시켜 바람직하지 않다.

표준산소농도 보정은 실측농도에 $\dfrac{21-O_s}{21-O_a}$를 곱하는 것이므로 $C=C_a\times\dfrac{21-O_s}{21-O_a}$이다.

공기를 더 넣어 희석하면 실측 산소농도 $O_a$가 커져 분모가 작아지고 보정농도는 오히려 커진다. 희석으로 농도를 낮추는 편법을 막는 구조다.

대기오염공정시험기준에서 규정하는 환경대기 중 오염물질의 표준 분석 방법을 확인하는 문항이다. 질소산화물은 살츠만법(Saltzman법)으로 측정하며, 아황산가스는 파라로자닐린법으로, 탄화수소는 비메탄 탄화수소 측정법으로 측정하는 것이 공정시험기준의 표준방법이다. 반면 옥시단트(오존)의 경우 자외선 흡수법(UV 흡수법)을 표준 측정 방법으로 규정하고 있으며, 광산란법은 먼지(입자상물질) 측정에 적용되는 방법이므로 옥시단트 분석 방법으로는 옳지 않다.

스팬가스는 측정기의 눈금(스팬)을 교정하는 데 쓰는 가스로, 측정범위 상한의 90 % 수준 농도로 보증된 교정가스다.

반면 제로가스는 영점 교정용이라 아황산가스가 0.1 ppm 이하(스팬값의 0.1 % 이하)인 고순도 공기를 쓰므로, 10 ppm 미만으로 보증된 표준가스라는 서술은 맞지 않는다.

다공성 고분자형 충전물은 다이바이닐벤젠을 가교제로 스타이렌계 단량체를 중합시킨 것처럼, 고분자 물질을 단독으로 또는 고정상 액체로 표면처리해 사용하는 충전물질이다.

흡착형은 활성탄·실리카젤 같은 흡착성 고체분말을, 분배형은 담체에 고정상 액체를 함침시킨 것을 충전물로 쓴다는 점에서 구분된다.

대체표준물질(surrogate)은 추출과 분석 전에 각 시료·바탕시료·매체시료에 넣어 주는, 환경시료에는 들어 있지 않고 화학적으로 반응성이 없는 물질이다. 전처리 회수율을 확인하는 데 쓴다.

내부표준물질은 이미 추출된 시료액에 일정량을 넣어 농도 측정값을 보정하는 물질이라는 점에서 다르다.

질산은 적정법은 수산화나트륨 흡수액으로 시안화수소를 포집한 뒤, 지시약으로 p-다이메틸아미노벤질리덴로다닌을 넣고 질산은 용액으로 적정해 정량한다.

차아염소산나트륨은 시안 이온을 산화 분해해 없애는 처리용 시약이라 이 정량법의 시약 목록에 들어가지 않는다.

흡광차분광법에서 주로 쓰는 검출기는 광전자증배관(PMT)이나 광다이오드 어레이(PDA)이다. “자외선 및 가시선 흡수 검출기”라고 한 서술이 잘못됐다.

광원으로는 180~2,850 nm 파장의 제논램프를 쓰고, 분광기는 Czerny-Turner 방식이나 Holographic 방식을 채택하며, 아황산가스·질소산화물·오존 등의 측정에 적용한다.

유해 VOCs 고체흡착법에서는 흡착관에 채취한 성분을 이황화탄소(CS₂)로 용매추출한 뒤 기체크로마토그래프로 분석한다.

CS₂는 활성탄에 잡힌 휘발성유기화합물을 잘 탈착시키면서 크로마토그램 앞쪽에서 빠르게 빠져나가 분석 방해가 적기 때문이다.

이황화탄소는 다이에틸아민구리 용액에 흡수시켜 생성되는 다이에틸다이싸이오카밤산구리의 흡광도를 435 nm 부근에서 측정해 정량한다.

같은 자외선/가시선 분광법이라도 물질마다 측정파장이 다르므로, 사이안화수소의 638 nm 등과 짝지어 구분해 두는 것이 좋다.

오르토톨리딘법에서 발색의 흡광도는 시료 중 염소량에 비례하므로, 표준액 대비 흡광도비를 채취한 건조시료 가스량으로 환산한다.
$C=\dfrac{A_s}{A_{st}}\times\dfrac{1\,000}{V}$

흡광도비 $\dfrac{0.45}{0.4}=1.125$, 건조시료 가스량 $V=100\ \mathrm{mL}$를 대입하면
$C=1.125\times\dfrac{1\,000}{100}=11.25\ \mathrm{ppm}$

파라로자닐린법에서 질소산화물의 방해는 설퍼민산을 넣어 제거하고, 오존의 방해는 측정(분석) 시기를 늦추어 없앤다. EDTA를 쓰고 측정기간을 단축한다고 한 서술이 잘못됐다.

EDTA와 인산은은 망간·철·크롬 같은 금속 성분의 방해를 막는 데 쓰인다.

시료에 표준물질을 단계적으로 더해 얻은 직선을 가로축 쪽으로 외삽해, 흡광도가 0이 되는 절편에서 목적성분의 농도를 읽는 그림이므로 표준첨가법이다.

표준첨가법은 시료 매질의 영향을 그대로 안은 채 정량하므로 매질 간섭이 큰 시료에 유리하다. 절대검량선법은 표준용액만으로 원점을 지나는 검량선을 만들어 쓴다는 점이 다르다.

이온크로마토그래피는 이동상으로 액체를, 고정상으로 이온교환수지를 사용하여 이동상에 녹는 혼합물을 고분리능 분리관에 통과시키고, 용출된 시료성분을 전도도 검출기로 검출해 농도를 정량하는 방법이다.

강수(비·눈·우박), 대기먼지, 하천수 중의 이온성분을 정성·정량하는 데 주로 쓴다.

비산먼지 농도는 $C=(C_H-C_B)\times W_D\times W_S$로 구한다. $C_H$는 포집먼지량이 가장 많은 위치, $C_B$는 대조위치의 먼지농도이며 $W_D,\ W_S$는 풍향·풍속 보정계수다.

대입하면
$C=(65-0.23)\times1.5\times1.2=64.77\times1.8=116.6$
따라서 약 117 mg/Sm³이다.

밀폐용기는 물질을 취급하거나 보관하는 동안 이물이 들어가거나 내용물이 손실되지 않도록 보호하는 용기를 말한다.

기밀용기는 여기에 더해 공기나 다른 가스의 침입을 막고, 밀봉용기는 기체·미생물의 침입까지 막으며, 차광용기는 광선을 통과시키지 않는 용기다. 보호 정도가 밀폐→기밀→밀봉 순으로 강해진다.

사이안화수소를 수산화소듐 용액에 흡수시킨 뒤 피리딘피라졸론(4-피리딘카복실산-피라졸론)으로 발색시키면 청색이 나타나며, 이 흡광도를 638 nm 부근에서 측정한다.

2021년 개정으로 방법 명칭이 4-피리딘카복실산-피라졸론법으로 바뀌었으나 측정파장은 638 nm로 그대로다.

흡수셀 재질별 사용 파장범위는 유리제는 가시부 및 근적외부, 석영제는 자외부, 플라스틱제는 근적외부이다. 따라서 유리제를 근적외 파장범위에 쓴다는 서술이 옳다.

자외부에서는 유리가 빛을 흡수하므로 반드시 석영셀을 써야 하며, 시료액의 흡수 파장이 약 370 nm 이하이면 석영셀을 사용한다.

표준원액은 정확한 농도를 알고 있는 비교적 고농도의 용액으로, 일반적으로 1,000 mg/kg 농도에서 0.3 % 이내의 불확도를 나타내야 한다. 1 % 이내라고 한 서술이 잘못됐다.

1 % 이내가 요구되는 것은 표준원액을 묽혀 만드는 표준용액의 함량 정밀도다.

채취부의 펌프는 배기능력 0.5~5 L/분인 밀폐형을 쓴다. 5~50 L/분의 개방형이라고 한 서술이 잘못됐다.

나머지는 규정과 같다. 수은 마노미터는 대기와의 압력차가 100 mmHg 이상인 것, 가스 건조탑은 유리제에 입자상태의 실리카젤·염화칼슘을 건조제로 채운 것, 가스미터는 일회전 1 L의 습식 또는 건식으로 온도계·압력계가 붙은 것을 쓴다.

브롬화합물은 수산화나트륨(수산화소듐) 용액 4 g/L, 즉 0.4 W/V % 용액을 흡수액으로 써서 채취한다.

여과관이 붙은 흡수병 2개에 이 흡수액을 50 mL씩 넣어 시료를 흡수시킨 뒤 발색시켜 흡광도로 정량한다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 4의 대기오염방지시설에는 중력·관성력·원심력·세정·여과·전기·음파 집진시설과 흡수·흡착·직접연소·촉매반응·응축·산화・환원·미생물을 이용한 처리시설·연소조절에 의한 시설이 열거돼 있다.

이온교환시설은 이 목록에 없다. 수처리에서 이온을 제거할 때 쓰는 방식이라 대기오염방지시설로 규정돼 있지 않다.

시행규칙 제27조는 사용하는 원료나 연료의 변경을 변경신고 대상으로 두면서, 종전의 연료보다 황함유량이 낮은 연료로 바꾸는 경우는 제외한다고 명시한다. 오염물질이 줄어드는 방향이라 신고를 요구하지 않는 것이다.

나머지는 모두 변경신고 대상이다(방지시설의 증설·교체·폐쇄, 사업장 명칭이나 대표자 변경, 배출시설 또는 방지시설의 임대).

대기환경보전법 시행령 제26조제2항의 위반횟수별 부과계수는 위반이 없으면 100분의 100, 처음 위반한 경우 100분의 105, 2차 이상 위반이면 직전 부과계수에 다시 100분의 105를 곱한 값이다.

개선계획서를 제출하지 않은 사업자의 초과부과금은 이 위반횟수별 부과계수까지 곱해 산정하므로 위반이 쌓일수록 부담이 커진다.

시행규칙 별표 2의 특정대기유해물질에는 카드뮴 및 그 화합물과 히드라진이 모두 들어 있다.

나머지 조합에는 특정대기유해물질이 아닌 항목이 섞여 있다.

• 망간화합물은 대기오염물질일 뿐 특정대기유해물질이 아니다
• 붕소화합물도 특정대기유해물질 목록에 없다
• 인 및 그 화합물 역시 목록에 없다

시행규칙 별표 18에 따르면 2013년 1월 1일 이후 제작된 휘발유 자동차 중 대형·초대형 승용차·화물차의 배출가스 보증기간은 2년 또는 160,000 km이다.

같은 휘발유라도 경·소형·중형은 10년 또는 192,000 km, 이륜자동차는 2년 또는 10,000 km로 나뉜다. 보증기간은 기간과 주행거리 중 먼저 도달하는 쪽이 만료 기준이다.

시행규칙 별표 33의 천연가스 제조기준은 메탄 88.0 부피 % 이상, 에탄 7.0 % 이하, C₃ 이상의 탄화수소 5.0 % 이하, C₆ 이상의 탄화수소 0.2 % 이하다.

메탄만 하한(이상) 기준이고 나머지는 모두 상한(이하) 기준이므로, 제조기준 함량이 가장 높은 항목은 메탄이다.

대기환경보전법 제59조제1항은 시・도지사가 조례로 정하는 바에 따라 터미널, 차고지, 주차장 등의 장소에서 원동기를 켠 채 주차하거나 정차하는 행위를 제한할 수 있도록 규정한다.

정체도로는 이 열거에 들어 있지 않다. 공회전 제한은 차량이 세워져 있는 장소를 대상으로 하는 규제이기 때문이다.

시행령 별표 4의 오염물질 1 kg당 부과금액은 시안화수소가 7,300원으로 보기 중 가장 크다. 황화수소는 6,000원, 불소화합물은 2,300원이다.

염소는 별표 4의 초과부과금 부과대상 오염물질에 들어 있지 않다(염화수소가 7,400원으로 따로 규정돼 있다).

악취방지법 제30조제2항은 악취배출시설 설치신고 사항의 변경신고를 하지 아니하거나 거짓으로 변경신고를 한 자에게 100만원 이하의 과태료를 부과하도록 규정한다.

200만원 이하의 과태료는 조치명령 불이행, 기술진단 미실시 등 더 무거운 위반에 적용된다.

시행규칙 별표 12의 석탄사용시설 설치기준은 굴뚝높이를 100 m 이상으로 하되, 배출가스의 상승고도를 더한 유효굴뚝높이가 440 m 이상이면 굴뚝높이를 60 m 이상 100 m 미만으로 낮출 수 있도록 완화한다.

기타 고체연료 사용시설의 굴뚝높이 기준(20 m 이상)과 혼동하지 않도록 한다.

시행령 별표 1의3의 사업장 분류기준에서 2종사업장은 대기오염물질발생량 합계가 연간 20톤 이상 80톤 미만인 사업장이므로, 연간 25톤이면 2종에 해당한다.

1종은 80톤 이상, 3종은 10톤 이상 20톤 미만, 4종은 2톤 이상 10톤 미만, 5종은 2톤 미만이다. 여기서 발생량은 방지시설을 통과하기 전의 먼지·황산화물·질소산화물 발생량을 말한다.

실내공기질 관리법 시행규칙 별표 4의2의 신축 공동주택 실내공기질 권고기준에서 벤젠은 30 ㎍/m³ 이하이다.

나머지 보기는 수치가 규정과 다르다.

• 폼알데하이드는 210 ㎍/m³ 이하
• 에틸벤젠은 360 ㎍/m³ 이하
• 스티렌은 300 ㎍/m³ 이하

대기환경보전법 제94조제4항은 환경기술인 등의 교육을 받게 하지 아니한 자에게 100만원 이하의 과태료를 부과하도록 규정한다.

같은 환경기술인 관련이라도 환경기술인을 임명하지 않은 경우는 300만원 이하로 더 무겁게 다룬다.

환경정책기본법 시행령 별표 1의 대기 환경기준에서 벤젠의 연간 평균치는 5 ㎍/m³ 이하이다. 0.5 ㎍/m³은 납(Pb)의 연간 평균치 기준이다.

나머지는 기준과 같다. 이산화질소 24시간 평균 0.06 ppm 이하, 오존 8시간 평균 0.06 ppm 이하, 아황산가스 1시간 평균 0.15 ppm 이하이다.

시행령 제18조제1항은 측정기기의 운영·관리기준 위반에 대한 조치명령을 할 때 6개월 이내의 개선기간을 정하도록 규정한다.

천재지변 등 부득이한 사유가 있으면 신청을 받아 6개월 범위에서 연장할 수 있다. 배출시설·방지시설에 대한 개선명령의 개선기간이 1년 이내인 것과 구분해야 한다.

인증을 받지 아니하고 제작한 경우의 가중부과계수는 1이며, 과징금은 총매출액 × 3/100 × 가중부과계수로 산정한다.

대기환경보전법령의 과징금 산정 구조는 총매출액에 100분의 3을 곱한 뒤 위반행위의 정도를 반영하는 가중부과계수를 곱하는 방식이다. 따라서 두 빈칸에는 각각 1과 3/100이 들어간다.

가중부과계수는 위반행위의 정도를 과징금에 반영하기 위한 값이다. 인증 자체를 받지 않은 것은 제작차 배출가스 관리의 출발점을 어긴 가장 무거운 위반이어서 감경 없이 1을 적용한다. 계수를 0.5로 보면 산정액을 절반으로 깎는 셈이 되어 이 경우에 적용되는 값이 아니다.

시행규칙 별표 38의 위탁업무 보고사항에서 자동차 시험검사 현황의 보고횟수는 연 1회이며, 다음 해 1월 15일까지 보고한다.

자동차배출가스 인증생략 현황은 연 2회(매 반기 종료 후 15일 이내), 수시검사·결함확인검사·부품결함 보고서류 접수는 위반사항 적발 시 수시로 보고한다.

시행규칙 별표 6의 자동차연료형 첨가제는 세척제, 청정분산제, 매연억제제, 다목적첨가제, 옥탄가향상제, 세탄가향상제, 유동성향상제, 윤활성 향상제이다.

배출가스를 줄이려는 제도 취지상 매연을 억제하는 첨가제는 있어도 매연발생제라는 종류는 존재하지 않는다.

시행규칙 별표 21의 운행차배출허용기준 일반기준은 희박연소(Lean Burn) 방식을 적용하는 자동차에는 공기과잉률 기준을 적용하지 아니한다고 규정한다. 적용한다고 한 서술이 잘못됐다.

희박연소는 이론공연비보다 공기를 많이 넣어 태우는 방식이라 공기과잉률이 1 부근일 수 없기 때문이다.

덤프트럭·콘크리트믹서트럭·콘크리트펌프트럭에 화물자동차 기준을 적용하는 것과, 알코올만 사용하는 자동차에 탄화수소 기준을 적용하지 않는 것은 규정과 같다.

대기환경보전법 제94조제3항은 제조기준에 맞지 아니하는 첨가제 또는 촉매제임을 알면서 사용한 자에게 200만원 이하의 과태료를 부과하도록 규정한다.

같은 항에는 검사를 받지 않았거나 검사받은 내용과 다르게 제조된 첨가제·촉매제임을 알면서 사용한 자도 함께 규정돼 있다.