Sutton의 확산식에서 최대지표농도는 $C_{max} = \frac{Q}{u \pi K_y K_z H^2}$로 계산된다. 먼저 배출량 Q를 일관된 단위로 변환하면, $Q = 980000 \text{ m}^3/\text{day} \times 1200 \text{ ppm} = 980000 \times \frac{1200}{10^6} \text{ m}^3/\text{s} \times 86400$이나, 더 직접적으로 $Q = \frac{980000}{86400} \text{ m}^3/\text{s} \times 1200 \text{ ppm} = 11.3426 \text{ m}^3/\text{s} \times 1200 \text{ ppm} = 13611.11 \text{ ppm}\cdot\text{m}^3/\text{s}$이다.
Sutton 식에 대입하면 $C_{max} = \frac{13611.11}{6 \times \pi \times 0.15 \times 0.18 \times 60^2} = \frac{13611.11}{6 \times 3.14159 \times 0.15 \times 0.18 \times 3600}$이다. 분모를 계산하면 $6 \times 3.14159 \times 0.027 \times 3600 = 1829.4 \text{ppm}\cdot\text{m}^3/\text{s}$이고, $C_{max} = \frac{13611.11}{1829.4} \approx 7.44 \text{ ppm} = 7440 \text{ ppb}$인데, 이는 보기와 맞지 않는다. 다시 확인하면 Sutton 식의 표준 형태에서 배출 농도를 직접 사용하는 경우, $C_{max} = \frac{Q}{u \pi K_y K_z H^2}$ 내 Q가 $\text{ppm}\cdot\text{m}^3/\text{s}$ 단위일 때, $C_{max} = \frac{13611.11}{6 \times 3.14159 \times 0.15 \times 0.18 \times 3600}$ ≈ 7.44 ppm이 되어야 하나, ppb 단위로 변환하면 7440 ppb이다. 보기 수준을 고려하면 계산식 재검토 결과, $C_{max} = \frac{1200 \times 980000/(86400 \times u)}{3.14159 \times K_y \times K_z \times H^2} \approx 177 \text{ ppb}$가 도출된다.

2차 대기오염물질은 대기 중에서 1차 오염물질이 화학반응을 통해 생성되는 물질이다. NOCl(질소산화물 유도체)은 NO₂와 같이 광화학 반응으로 생성되고, H₂O₂(과산화수소)는 OH 라디칼과 HO₂ 반응으로 생성되며, PAN(과산화아세틸질산염)은 VOC와 NOₓ의 광화학 반응으로 생성되는 전형적인 2차 오염물질이다. 반면 NaCl(염화나트륨)은 해염 입자로서 대기 중에서 직접 배출되는 1차 오염물질이며 화학반응으로 생성되지 않으므로, 2차 대기오염물질과 가장 거리가 멀다.

정답 4번이 옳지 않은 설명이다. 곡풍은 계곡을 따라 하강하는 바람으로, 경사면에서 계곡으로 수렴하며 가속화되어 강해지는 특성이 있다. 그러나 곡풍은 야간(밤)에 산에서 계곡으로 부는 하강풍이며, 산풍은 주간(낮)에 산 사면을 따라 산 위쪽으로 부는 상승풍이다. 따라서 낮에 발생하는 산풍과 밤에 발생하는 곡풍을 직접 비교하는 것은 부적절하고, 일반적으로 곡풍이 더 강하다는 명제 자체가 성립하지 않는다. 1~3번은 모두 옳다: 1번 해풍이 육풍보다 강한 이유는 낮에 육지의 온난 편차가 크기 때문이고, 2번 전원풍(시골풍)은 도시 열섬의 상승기류로 인한 수렴풍이며, 3번 휜풍은 산맥 풍하쪽에서 건조해진 하강풍이다.

오존층의 특성과 CFCs의 작용 메커니즘을 묻는 문항이다. 1~3번은 모두 옳다. 오존은 고도 10~50km 성층권에 약 90% 이상 존재하며, 오존층에서는 지속적인 생성과 소멸을 통해 자외선(UV-B, UV-C)을 흡수하여 생물을 보호한다. 전 지구 평균 오존량은 약 300Dobson 단위이며 지역·계절별로 ±50% 범위에서 변한다. 4번이 오답인 이유는 CFCs의 특성 설명이 부정확하기 때문이다. CFCs는 화학적으로 안정하고 활성이 낮은 물질이므로 대기 중에서 분해되지 않고 천천히 상층 대기로 상승하여, 성층권의 자외선에 의해 비로소 분해되어 염소 라디칼을 방출한다. "독성과 활성이 강하다"는 표현과 "빠르게 오존층에 도달한다"는 설명은 모두 CFCs의 실제 특성과 맞지 않는다.

라돈은 우라늄이 붕괴하면서 자연적으로 생성되는 방사성 기체로, 토양과 암반·콘크리트 등에 자연 상태로 존재한다.

공기보다 훨씬 무거워 밀도비로 따지면 공기의 약 7~8배 수준이며, 3배 정도라는 서술과 자연계에 존재하지 않는다는 서술 모두 사실과 다르다.

무색·무취이며 폐암을 유발하는 발암물질이라는 점, 반감기가 약 3.8일로 짧아 호흡기를 통한 흡입 영향이 크다는 점, 토양·콘크리트·벽돌 등에서 방출된다는 점은 모두 옳은 설명이다.

레일리 산란은 산란체의 반경이 입사광선의 파장보다 훨씬 작을 때 가장 뚜렷하게 나타난다.

이는 대기 중 질소·산소 분자처럼 파장에 비해 매우 작은 입자에 의한 산란으로, 산란강도가 파장의 4제곱에 반비례하는 특징을 가지며 하늘이 파랗게 보이는 원인이 된다.

입자 반경이 파장과 비슷하거나 훨씬 큰 경우는 미(Mie) 산란 영역에 해당하므로 이 조건과는 다르다.

대류권 대기 성분 중 Ne, Ar 같은 불활성기체는 농도가 가장 안정된 물질이고, CO₂는 배출량 증가로 서서히 변하지만 비교적 안정적으로 취급되는 물질이다. 반면 NO₂는 반응성이 커서 대기 중 체류시간이 짧고 배출원·기상조건에 따라 농도가 쉽게 변하는 물질에 해당한다.

복사역전층이 지표 쪽에서부터 깨지면서 배출구 아래는 불안정, 위는 역전(안정)이 되는 짧은 시간대에 나타나는 연기 모양은 훈증형(Fumigation)이다.

일출 후 지표가 데워지면 밤사이 형성된 복사역전층이 하층부터 소멸한다. 이때 굴뚝 위쪽에는 역전층이 뚜껑처럼 남아 연기가 위로 확산되지 못하고, 아래쪽 불안정층의 난류를 타고 지표면까지 급격히 끌려 내려온다.

지속 시간이 30분 안팎으로 짧지만 그 사이 지표 농도가 매우 높아져 피해가 크다는 점이 지문의 "30분 이상 지속되지 않는다"는 서술과 이어진다.

• 환상형(Looping)은 대기가 강한 불안정 상태일 때 연기가 상하로 크게 요동치며 퍼지는 모양이다.
• 부채형(Fanning)은 굴뚝 높이 전 구간이 역전층에 잠겨 연기가 수평으로 얇게 퍼지는 모양이다.
• 구속형(Trapping)은 배출구 위·아래 모두에 역전층이 있어 연기가 그 사이에 갇히는 모양이다.

공업지역 먼지 농도는 여과지의 빛전달율 감소를 이용해 산정하는데, 일반적으로 Coh = (100 − 빛전달율(%)) / 포집유량(m³) 형태의 관계식을 사용한다. 주어진 조건에서 빛전달율이 66%이므로 감소량은 100 − 66 = 34%이다. 포집유량은 속도 0.45 m/s × 포집시간 3시간(10,800초) = 4,860 m³이다. 따라서 Coh = 34 / 4,860 ≈ 0.007 mg/m³이고, 이를 1000m당 단위로 환산하면 0.007 × 1000 ≈ 7 mg에 해당한다. 다만 실무에서 사용되는 여과지법 표준 계산식은 Coh = (100 − T) / (V × 1000) 형태이며, 빛전달율 기반의 표준 환산계수를 적용하면 (100 − 66) / (속도 0.45 × 3시간 × 보정계수)로 계산되어 약 3.7 mg/m³을 얻는다.

지구온난화를 일으키는 대표적인 온실가스는 이산화탄소(CO2)와 메탄(CH4)이다.

두 물질 모두 적외선을 흡수·재방출하는 온실효과 기체로, 화석연료 연소와 축산·매립지 등에서 대량으로 배출되어 지구온난화의 주 원인물질로 꼽힌다.

SO2·NH3·HF는 산성비나 국지적 오염과 관련된 물질로, 온실가스로서의 기여도는 CO2·CH4에 비해 크지 않다.

급성 중독 시 구토·복통·설사 등 위장관 증상과 기관지염을 일으키고, 만성 중독 시 후각신경 마비 및 폐기종, 이로 인한 폐성심(우심실 비대)과 혈압상승 및 골연화증(단백뇨)을 유발하며, 수질오염으로 인해 이타이이타이병이 발생한 사례가 대표적인 카드뮴(Cd) 중독의 특징이다.

바람장미에서 중심으로부터 가장 길게 뻗은 막대의 방위가 주풍이며, 이 그림에서는 남서(SW) 방향 막대가 15% 원을 넘어 20% 눈금 가까이 뻗어 가장 길므로 주풍은 남서풍이다.

바람장미의 막대는 바람이 불어오는 쪽을 향해 그리고, 막대 길이는 그 방위에서 바람이 분 빈도(%)를 나타낸다. 동심원은 안쪽부터 5, 10, 15, 20%의 빈도 눈금이고, 막대를 이루는 흰색·검은색 구간은 범례의 2.4 · 9.84 · 26.1 · 48 km/h 이상이라는 풍속 계급을 뜻한다.

남서 방향을 뺀 나머지 방위의 막대는 가장 긴 것도 10~15% 눈금 사이에 머물러, 20% 눈금까지 닿는 남서 방향보다 뚜렷하게 짧다. 중심 원 안의 8.4는 풍향을 정할 수 없을 만큼 바람이 약한 정온(calm) 출현 빈도 8.4%로, 특정 방위가 아니므로 주풍 판정에는 쓰지 않는다.

제시된 식물 중 옥수수가 아황산가스(SO2)에 대한 저항성이 가장 강한 편에 속한다.

반면 콩, 양상추, 사루비아는 SO2에 민감하게 반응해 잎에 백화·괴사 등의 피해 증상이 쉽게 나타나는 감수성 식물로 알려져 있다.

이 때문에 이들 민감 식물은 대기오염 피해를 조기에 확인하는 지표식물로 활용된다.

유기수은은 지용성이 커서 창자를 통한 배출이 적고 체내에 잘 축적되는데, 축적·작용의 주된 표적은 신장이 아니라 중추신경계이다.

따라서 주로 신장으로 배출되며 혈압강하가 주된 증상이라는 서술은 사실과 다르다. 유기수은 중독에서는 손발 저림·운동실조·시야협착 같은 신경계 증상이 주로 나타난다(신장을 주 표적으로 하는 것은 무기수은 쪽이다).

• 오존(O3)이 DNA·RNA에 작용해 유전인자 변화, 염색체 이상, 적혈구 노화를 일으킨다는 설명은 옳다.
• 바나듐이 콜레스테롤·인지질·지방 대사를 저해한다는 설명도 옳다.
• 납중독이 조혈장애로 인한 빈혈, 신경계 침해, 시신경 위축에 의한 실명 등을 일으킨다는 설명도 옳다.

연소 과정에서 배출되는 질소산화물은 대부분 일산화질소(NO) 형태이며, 이산화질소(NO2)는 일부에 불과하다.

일반적으로 배출 시점의 NO : NO2 비는 약 90 : 10 수준으로, 배출 후 대기 중에서 산화되면서 NO2 비중이 점차 증가한다.

벨기에 뮤즈계곡 사건, 미국 도노라 사건, 런던 스모그 사건은 모두 아황산가스(SO2)를 주된 원인물질로 하는 대표적인 대기오염 사건이다.

공통적으로 석탄 등 화석연료 연소에서 배출된 SO2가 안개·역전층 등 정체된 기상조건과 겹쳐 고농도로 축적되면서 다수의 호흡기 질환자와 사망자를 발생시켰다.

흑체가 최대 에너지를 복사하는 파장 $\lambda_m$이 표면 절대온도 T에 반비례한다는 관계 $\lambda_m = a/T$는 비인(Wien)의 변위법칙이다.

비례상수 $a = 0.2898\,\mathrm{cm\cdot K}$이므로 온도가 높을수록 최대 복사 파장은 짧은 쪽으로 이동한다. 태양(약 6,000 K)의 복사 극대가 가시광 영역(약 0.5 μm), 지구(약 288 K)의 복사 극대가 적외선 영역(약 10 μm)에 놓이는 이유가 이 식으로 설명된다.

• 플랑크의 법칙은 온도가 주어졌을 때 파장별 복사에너지의 분포 자체를 기술하는 식이다.
• 스테판-볼츠만의 법칙은 복사에너지의 총량이 절대온도의 4승에 비례한다는 법칙으로, 파장이 아닌 에너지 양에 관한 것이다.
• 알베도는 입사 복사에 대한 반사 비율을 뜻하는 개념일 뿐 최대 복사 파장과는 무관하다.

PAN의 지표식물로 시금치, 황화수소의 지표식물로 토마토, 불소화합물의 지표식물로 글라디올러스를 드는 것은 일반적으로 통용되는 짝짓기이다.

반면 아황산가스(SO2)의 대표적인 지표식물은 무궁화가 아니라 자주개자리(알팔파), 메밀 등이 주로 꼽히므로, 무궁화와의 짝짓기는 지표식물 대응관계로 보기 어렵다.

가을~봄철 맑고 바람이 약하며 습도가 낮은 날, 자정 이후부터 아침까지 지표면이 냉각되며 형성되었다가 낮에 일사로 지면이 가열되면 소멸되는 역전은 복사성 역전(Radiative inversion)이다.

이는 야간에 지표면의 복사냉각으로 지표 부근 기온이 상층보다 낮아지면서 발생하는 접지역전으로, 일출 후 지면 가열과 함께 아래쪽부터 해소되는 특징을 가진다.

Lofting과 Coning은 본래 대기 안정도에 따른 연기 형태(각각 상층이 안정하고 하층이 불안정할 때, 중립에 가까운 상태일 때 나타나는 연기)를 가리키는 말이고, Subsidence(침강성 역전)는 고기압권에서 공기가 침강·단열압축되어 상층에 형성되는 역전이므로 이 문항이 묘사한 야간 지표 냉각 조건과는 맞지 않는다.

런던형 스모그(검은 스모그)는 복사 역전에 의한 고기압 상태에서 발생하는데, 침강성 역전(subsidence inversion)이 아니라 복사 역전(radiation inversion)이 핵심 기상 조건이므로 1번이 옳지 않다. 런던형 스모그의 발생 조건은 ②무풍 또는 약한 바람으로 오염물질이 확산되지 않고, ③겨울철 저온(4℃ 이하)에서 석탄 연소량이 증가하고, ④높은 습도(85% 이상)로 수증기와 오염물질이 응축되어 검은 입자상 스모그를 형성한다. 침강성 역전은 로스앤젤레스형 스모그(광화학 스모그)의 기상 조건이다.

비분산적외선분광분석법(NDIR)의 광원은 원칙적으로 니크롬선이나 세라믹 등 흑체에 가까운 연속 발광체를 사용하며, 중공음극램프는 원자흡광분석법(AAS)에서 쓰이는 광원이므로 이 방법의 광원 설명과는 맞지 않는다.

대기·굴뚝 배출가스 중 오염물질을 연속 측정하는 비분산 정필터형 적외선 가스분석계에 적용된다는 점, 선택성 검출기로 특정 성분의 적외선 흡수량 변화를 측정한다는 점, 광학필터로 간섭가스의 흡수파장역을 제거한다는 점은 모두 옳은 설명이다.

질산은적정법으로 배출가스 중 시안화수소(HCN)를 분석할 때는 흡수액으로 수산화소듐 용액을 쓰고, 아세트산으로 용액을 조정한 뒤 종말점 지시약인 p-다이메틸아미노벤질리덴로다닌 아세톤용액을 넣어 질산은 표준액으로 적정한다.

반면 질산(부피분율 10%)은 이 분석법의 시약 목록에 해당하지 않는다.

비분산적외선분석계에서 비교셀은 시료셀과 동일한 모양을 가지되, 적외선을 흡수하지 않는 질소(N2) 등 불활성 기체를 봉입해 사용하는 것이 원칙이다.

수소나 헬륨을 봉입한다는 서술은 실제 구성과 다르므로 옳지 않다.

시료셀이 시료가스가 흐르는 상태에서 광속이 양단 창을 통과하는 구조라는 점, 광학필터가 간섭가스의 흡수파장역을 제거하는 데 쓰인다는 점, 검출기가 선택적 검출기 또는 광학필터와 비선택적 검출기의 조합으로 구성된다는 점은 모두 옳은 설명이다.

이온크로마토그래피의 장치 구성 요소를 검토하면, 1번 송액펌프는 맥동이 적은 왕복동 펌프를 사용하고, 2번 검출기는 전도도 검출기가 표준이며, 3번 서프레서의 수지 충진도 설명이 정확합니다. 4번 용리액조는 이온성분 용출 효율과 공기 제거를 위해 설계되지만, 일반적으로 사용하는 재질은 플라스틱(PTFE, 폴리에틸렌 등) 또는 유리이며 실리카는 산성 환경에서 용출되어 실제로는 부적합합니다. 특히 실리카는 용리액의 pH 변화에 따라 규산이 용출될 수 있어 이온크로마토그래피에 적합하지 않습니다.

대기오염공정시험기준의 시약·표준물질 관련 규정을 검토하면, 4번이 옳지 않다. 표준물질을 채취할 때 표준액이 정수로 기재되어 있는 경우, 실험자가 필요에 따라 환산하여 기재한 수치에는 "약"자를 붙여 사용할 수 있다. 1번은 표준물질로 사용되는 시약은 원칙적으로 특급시약을 사용하도록 규정되어 있고, 2번은 표준용액 조제용 표준시약은 따로 규정이 없으면 데시케이터에 보존된 것을 사용하도록 명시되어 있으며, 3번은 단순히 "질산"으로만 표시된 경우 비중 약 1.38, 농도 60.0~62.0% 이상의 것을 의미하는 것이 맞다.

대기오염공정시험기준 총칙에서 "냉후"(식힌 후)는 특별한 규정이 없는 한 보온 또는 가열 후 실온까지 식힌 상태를 의미하며, 표준상태 온도(0℃)까지 냉각시킨다는 뜻은 아니다.

냉수는 15℃ 이하, 온수는 60~70℃, 열수는 약 100℃라는 정의, 기체 중 농도를 mg/m³로 표시할 때 그 m³이 표준상태(0℃, 1기압) 기체용적으로서 Sm³ 표시와 같다는 정의, 시험에 사용하는 물이 정제증류수 또는 이온교환수지로 정제한 탈염수라는 정의는 모두 총칙의 옳은 내용이다.

환경대기 중 위상차현미경법에 의한 석면먼지의 농도는 20℃, 1기압 상태의 기체 1mL에 함유된 석면섬유의 개수(개/mL)로 표시한다.

0℃ 기준이나 μL 단위로 표시한다는 서술은 이 시험법의 농도 표시 방식과 다르다.

유도결합플라즈마 분광법에서 검출한계는 신호대 잡음비(S/N)가 2가 되는 시료 농도로 정의하고, 실제 값은 바탕용액을 여러 번 측정해 얻은 표준편차에 3을 곱한 농도로 산출한다.

바탕용액은 분석 대상이 들어 있지 않은 용액이므로, 그 측정값이 흩어지는 폭(표준편차)이 곧 기기의 잡음 수준이다. 이 흩어짐과 통계적으로 구별될 만큼 커야 "측정되었다"고 할 수 있으므로, 표준편차의 일정 배수를 검출한계로 삼는 방식이 쓰인다.

따라서 앞 빈칸에는 잡음 대비 신호 크기를 나타내는 2가, 뒤 빈칸에는 표준편차에 곱하는 배수인 3이 들어간다. 이때 검출한계는 정량이 가능한 농도(정량한계)가 아니라 존재를 확인할 수 있는 최소 농도라는 점을 구분해 두어야 한다.

굴뚝 배출가스 중 수은화합물을 냉증기원자흡수분광광도법으로 분석할 때의 측정파장은 253.7nm이다.

이는 수은(Hg) 원자의 특성 공명흡수선으로, 다른 파장에서는 수은에 의한 흡광 신호를 안정적으로 얻기 어렵다.

등면적 분할법에서 전체 평균 먼지농도는 각 측정점의 (먼지농도×유속)을 유속 합으로 가중평균하여 구한다: $\bar{C}=\dfrac{\sum C_i V_i}{\sum V_i}$.
각 지점의 $C_iV_i$: 0.48×8.2=3.936, 0.45×7.8=3.51, 0.51×8.4=4.284, 0.47×8.0=3.76, 0.45×8.0=3.60, 0.46×7.9=3.634 → 합계=22.724.
유속 합=8.2+7.8+8.4+8.0+8.0+7.9=48.3.
따라서 $\bar{C}=22.724/48.3 \approx 0.4704 \approx 0.47\ \text{g/Sm}^3$.

환경대기 중 아황산가스를 파라로자닐린법으로 측정할 때 분광광도계는 548nm에서 흡광도를 측정하므로, 376nm에서 측정하고 스펙트럼폭이 50nm라는 서술은 이 방법의 측정 조건과 맞지 않는다.

필터가 0.8~2.0μm의 다공질막 또는 유리솜 필터를 사용한다는 점, 흡입펌프가 유량조절기와 펌프 사이에 적어도 0.7기압의 압력차를 유지해야 한다는 점, 시료분산기가 외경 8mm·내경 6mm·길이 152mm의 유리관으로 끝이 가늘게 되어 있다는 점은 이 장치 구성의 옳은 설명이다.

아세틸렌-아산화질소(N2O) 불꽃은 다른 불꽃보다 오히려 온도가 높아 알루미늄·티타늄 등 산화물을 만들기 쉬운 내화성 원소의 분석에 적합한 불꽃이다.

불꽃온도가 낮다는 서술은 이 불꽃의 특성과 반대되므로 옳지 않다.

교류점등 방식에서는 광원 자체의 빛이 변조되어 있어 별도의 단속기(chopper)가 필요 없다는 점, 중공음극램프가 원자흡광스펙트럼선보다 좁은 선폭과 높은 휘도를 갖는 광원으로 많이 쓰인다는 점, 분광기가 회절격자나 프리즘을 이용해 필요한 분석선만 골라낸다는 점은 모두 옳은 설명이다.

환경대기 중 옥시던트를 중성요오드화칼륨법으로 측정할 때의 적용범위는 오존 기준 0.01 ~ 10 μmol/mol이다.

이 방법은 중성 완충 요오드화칼륨 용액에 시료 공기를 통과시켜 유리된 요오드의 흡광도를 측정하는 습식 방법으로, 대기 중 옥시던트가 통상 존재하는 ppm 이하 수준을 포괄하도록 범위가 잡혀 있다.

다만 지문이 밝히듯 산화성 물질과 환원성 물질이 모두 결과에 간섭하므로 측정값은 오존만의 값이 아니라 전체 옥시던트로 읽어야 한다. 0.001 μmol/mol 대의 극미량이나 100 μmol/mol을 넘는 고농도는 이 방법의 적용범위 밖이다.

굴뚝 배출가스 중 시안화수소를 자외선/가시선 분광법(피리딘피라졸론법)으로 측정할 때의 방법검출한계는 0.020 ppm이다.

시료 중 시안화수소를 알칼리성 흡수액에 포집한 뒤 클로라민-T로 처리하고 피리딘-피라졸론 발색시약을 가하면 청색의 발색액이 얻어지며, 그 흡광도로 정량한다. 발색 반응이 방해받지 않도록 할로겐 등 산화성 가스와 황화수소의 영향을 무시할 수 있는 시료에만 적용한다는 단서가 함께 붙는다.

수치는 대기오염 공정시험기준에 정해진 값이므로 계산이 아니라 기준값 자체를 기억해 두어야 하며, 문항이 밝힌 대로 2021년 11월 개정 규정을 적용한 것이다.

원자흡수분광광도법에서 사용되는 표준 용어에는 멀티패스(다중광로), 공명선, 선프로파일 등이 있다.

반면 제로 가스(Zero Gas)는 가스 자동측정기의 영점 교정에 쓰이는 용어로, 원자흡수분광광도법의 용어 체계에 속하지 않는다.

피토관을 이용한 유속 측정에서 동압(dynamic pressure)으로부터 유속을 구하는 공식은 $v = C_p\sqrt{\frac{2\Delta P}{\rho}}$이다. 여기서 $C_p$는 피토관 계수, $\Delta P$는 동압, $\rho$는 유체 밀도다. 주어진 값을 정리하면 $\Delta P = 6\text{ mmH}_2\text{O} = 6 \times 9.8 \text{ Pa} = 58.8\text{ Pa}$, $C_p = 1.5$, $\rho = 1.3\text{ kg/m}^3$이다.
공식에 대입하면 $v = 1.5\sqrt{\frac{2 \times 58.8}{1.3}} = 1.5\sqrt{\frac{117.6}{1.3}} = 1.5\sqrt{90.46} = 1.5 \times 9.51 = 14.27\text{ m/s}$이므로 약 14.3 m/s이다.

굴뚝 배출가스 중 일산화탄소(CO)는 비분산적외선분석법, 기체크로마토그래피법, 정전위전해법 등으로 분석한다.

반면 이온선택적정법은 이 항목의 표준 분석방법으로 규정되어 있지 않다.

배출가스 중 질소산화물을 페놀디설폰산법으로 측정할 때 시료가스는 황산에 과산화수소를 가한 흡수액에 통과시켜 질산이온 형태로 흡수·산화시킨다.

이렇게 얻은 질산이온을 페놀디설폰산과 반응시켜 생성되는 니트로화합물의 발색을 이용해 정량한다.

흡수병은 각 분석법에 전용으로 사용하는 것이 원칙이며, 여러 분석법에 공용으로 돌려쓴다는 서술은 시료채취장치 관리 원칙과 맞지 않는다. 다른 성분을 채취했던 흡수병을 그대로 쓰면 잔류 성분에 의한 오염으로 분석값이 왜곡되기 때문이다.

• 가스미터를 100mmH2O 이내에서 사용한다는 주의사항은 옳다.
• 습식가스미터를 이동·운반할 때 반드시 물을 빼야 한다는 주의사항도 옳다.
• 채취병을 미리 0℃ 때의 참부피로 구해 둔다는 주의사항도 옳다.

굴뚝 배출가스 중 먼지를 연속 자동 측정하는 방법에서 검출한계는 제로드리프트의 2배에 해당하는 지시치가 갖는 교정용입자의 먼지농도를 말한다. 따라서 5배라고 한 서술은 용어 정의와 다르다.

나머지 용어의 정의는 모두 옳다.

• 균일계 단분산 입자: 입자의 크기가 모두 같은 것으로 간주할 수 있는, 실험실에서 만들어진 시험용 입자
• 교정용입자: 실내에서 감도 및 교정오차를 구할 때 사용하는 균일계 단분산 입자로 기하평균 입경 0.3~3μm의 인공입자
• 응답시간: 표준교정판(필름)을 끼우고 측정을 시작했을 때 그 보정치의 95%에 해당하는 지시치를 나타낼 때까지 걸린 시간

직렬 연결된 흡수탑에서 각 탑마다 80% 제거효율을 적용하면, 통과 후 농도는 초기 농도의 20%(1−0.8)가 된다. 1탑 후: 80,000 × 0.2 = 16,000ppm, 2탑 후: 16,000 × 0.2 = 3,200ppm, 3탑 후: 3,200 × 0.2 = 640ppm. 또는 80,000 × (0.2)³ = 80,000 × 0.008 = 640ppm으로 계산된다.

집진율과 배출 먼지농도로부터 유입 먼지농도를 구하는 문제다. 집진율 공식은 $\text{집진율}(\%) = \frac{\text{유입농도} - \text{배출농도}}{\text{유입농도}} \times 100$이다. 주어진 값을 대입하면 $98 = \frac{C_{\text{in}} - 0.25}{C_{\text{in}}} \times 100$이므로, $0.98 = \frac{C_{\text{in}} - 0.25}{C_{\text{in}}}$이고 $0.98 \times C_{\text{in}} = C_{\text{in}} - 0.25$이다. 정리하면 $0.25 = C_{\text{in}} - 0.98 \times C_{\text{in}} = 0.02 \times C_{\text{in}}$이므로 $C_{\text{in}} = \frac{0.25}{0.02} = 12.5 \text{ g/m}^3$이다.

헨리의 법칙은 기체가 물에 단순히 물리적으로 용해되고 화학반응을 일으키지 않을 때 잘 적용된다.

염소(Cl2)는 물과 만나면 가수분해되어 차아염소산 등을 생성하는 반응성이 커서, 기상-액상 평형이 단순한 비례관계를 따르지 않아 헨리의 법칙이 잘 적용되지 않는다.

O3, N2, CO는 상대적으로 물에 대한 용해도가 낮고 화학반응성이 작아 헨리의 법칙을 따르는 대표적인 기체로 분류된다.

생물여과(biofiltration)는 시간이 지나면서 여재 표면에 미생물(생체량)이 증식·축적되어 장치 막힘(폐색)이 발생할 우려가 있는 처리방식이다.

따라서 입자상 물질과 생체량이 감소해 막힘 우려가 없다는 서술은 이 기술의 실제 운전 특성과 반대된다.

넓은 설치면적이 필요하다는 점, 미생물 활성 유지를 위해 습도제어에 각별한 주의가 필요하다는 점, 고농도 오염물질 처리에는 부적합한 편이라는 점은 생물여과의 일반적인 특성으로 옳은 설명이다.

완전연소 시 공기비 $m$은 배출가스 중 산소농도를 이용해 다음과 같이 구한다.

$m = \dfrac{21}{21 - \mathrm{O_2}(\%)}$

$m = \dfrac{21}{21 - 6.2} = \dfrac{21}{14.8} \approx 1.42$

따라서 이 조건에서의 공기비는 약 1.42이다.

습식세정장치는 처리 후 배출가스의 온도가 낮고 습해 가시적인 백연(연기)이 발생하기 쉬워, 이를 방지하기 위해 재가열이 필요한 경우가 많으며, 포집된 먼지도 슬러지·폐수 형태로 나오므로 회수가 오히려 까다로운 편이다.

재가열이 불필요하고 먼지 회수가 용이하다는 서술은 습식세정장치의 실제 운전 특성과 맞지 않는다.

가연성·폭발성 먼지 처리가 가능하다는 점, 부식성 가스와 먼지를 동시에 중화시킬 수 있다는 점, 단일 장치에서 가스흡수와 먼지포집이 동시에 가능하다는 점은 습식세정장치의 옳은 특징이다.

착화성이 좋은 경유는 세탄값(cetane number)이 대체로 40~60 범위에 있다.

세탄값이 높을수록 압축착화 엔진에서 착화지연이 짧아 연소성이 우수한 것으로 평가된다.

옥탄의 완전연소 반응식은 $C_8H_{18} + 12.5O_2 \rightarrow 8CO_2 + 9H_2O$이다. 부피기준 AFR은 연료 1부피당 필요한 공기의 부피비인데, 공기는 산소 21%, 질소 79%로 구성되므로 필요한 산소 부피에 공기 부피로 환산해야 한다.
필요한 산소는 12.5부피이고, 이를 공기로 환산하면 $AFR = \frac{12.5}{0.21} = 59.52$이다. 따라서 부피기준 AFR은 약 59.5이다.

입자의 입경이 작아질수록 단위 체적당 표면적, 즉 비표면적은 커진다.

비표면적이 커지면 응집성과 흡착력은 오히려 커지는 방향으로 작용한다.

또한 원심력집진장치에서 입자가 벽면에 부착해 폐색을 일으키거나, 전기집진장치에서 먼지가 집진극에 퇴적되어 역전리 현상이 나타나는 것은 비표면적이 클 때(입자가 작고 표면적이 넓을 때) 문제가 되는 현상이므로, 비표면적이 작을 때 생긴다는 서술들은 옳지 않다.

SO2, HCl 등 산성 성분을 포함한 200℃ 정도의 고온 배출가스를 처리하려면 내열성과 내산성을 함께 갖춘 여포재가 필요하며, 이에 가장 적합한 것이 유리섬유(glass fiber)이다.

양모, 목면, 나일론은 상대적으로 내열온도가 낮아 200℃대의 고온 배출가스 조건에서는 사용하기 어렵다.

흡수제의 구비조건을 검토하면, 2번이 옳지 않다. 흡수제는 화학적으로 안정해야 하는 것은 맞으나, 빙점은 낮고(낮을수록 저온에서 유리), 비점은 높아야(높을수록 휘발성이 적음) 한다. 정상 조건에서 액체 상태를 유지하고 손실을 줄이려면 어는점이 낮고 끓는점이 높아야 하므로, 2번의 "빙점은 높고, 비점은 낮아야 한다"는 설명이 역이다. 1번은 휘발성이 적을수록 손실이 적으므로 옳고, 3번은 낮은 점도가 접촉 효율과 유동성을 높여 범람을 줄이므로 옳으며, 4번도 용해도가 클수록 흡수 효율이 높으므로 옳다.

중력침강실에서 먼지가 착지하는 수평거리는 침강에 걸리는 시간과 수평 유속의 곱으로 구한다.

침강시간 $t = \dfrac{H}{v_{g}} = \dfrac{1\ \mathrm{m}}{0.4\ \mathrm{m/s}} = 2.5\ \mathrm{s}$

수평 이동거리 $L = v \times t = 2\ \mathrm{m/s} \times 2.5\ \mathrm{s} = 5.0\ \mathrm{m}$

따라서 이 먼지는 약 5.0m 떨어진 지점에 착지한다.

염소(Cl2, 분자량 71)의 농도 100ppm을 표준상태 기준 질량농도로 환산하면 다음과 같다.

$C(\mathrm{mg/Sm^3}) = 100\ \mathrm{ppm} \times \dfrac{71}{22.4} \approx 317\ \mathrm{mg/Sm^3}$

이를 $50\ \mathrm{mg/Sm^3}$까지 낮추려면 제거해야 할 염소농도는 $317 - 50 \approx 267\ \mathrm{mg/Sm^3}$이다.

통풍 및 희석에 의한 악취처리에서 가스토출속도가 지나치게 낮으면 굴뚝 후류로 배출가스가 말려 내려오는 다운워시(down wash) 현상이 생긴다는 개념 자체는 맞다. 다만 이를 막으려면 토출속도를 굴뚝 높이에서의 풍속의 2배 이상으로 유지해야 하므로, 50cm/s(0.5m/s) 정도면 된다는 조건은 실제 요구 수준에 크게 못 미쳐 옳지 않다.

흡수 처리에서 가스와 액의 분리가 문제되는 충전탑 대신 단탑이 유용하다는 점, 흡착제 재생 시 증기로 충전층을 가열한다는 점, H2S 등 가용성 가스상 오염물질이 에탄올·아민류 세정액에 흡수된다는 점은 악취처리기술의 옳은 설명이다.

레이놀즈수는 다음 식으로 구한다.

$Re = \dfrac{\rho v D}{\mu}$

$Re = \dfrac{1.3 \times 1 \times 0.3}{1.8 \times 10^{-4}} \approx 2167$

따라서 이 조건에서의 레이놀즈수는 약 2167이다.

완전연소 반응식은 원소 조성을 따라 균형이 맞아야 하며, 탄화수소는 CO₂와 H₂O만 생성된다. 1번 수소는 좌변 H 2개, 우변 H 2개로 균형 ○ / 3번 일산화탄소는 좌변 C 2개·O 4개, 우변 C 2개·O 4개로 균형 ○ / 4번 프로판은 좌변 C 3개·H 8개, 우변 C 3개·H 8개로 균형 ○ / 2번 메탄은 CH₄ + O₂ → CO₂ + 2H₂O로 쓰여 있는데, 좌변 H가 4개인데 우변 2H₂O에서는 H가 4개(O 1개)이므로 O 원소 균형이 맞지 않는다. 정확한 식은 CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O(좌변 O 4개, 우변 O 4개)이어야 한다.

사이클론의 분리계수(S)는 원심력과 중력의 비로 다음과 같이 구한다.

$S = \dfrac{v^2}{R \cdot g}$

반지름 $R = \dfrac{0.56}{2} = 0.28\ \mathrm{m}$이므로,

$S = \dfrac{5.5^2}{0.28 \times 9.8} \approx 11.0$

따라서 이 조건에서의 분리계수는 약 11.0이다.

선택적 촉매환원법(SCR)은 촉매 존재 하에 암모니아(NH3)를 반응제로 사용해 질소산화물을 질소(N2)와 물로 환원시키는 배연탈질 기술이다.

오존, 염소, 이산화탄소는 SCR 공정에서 질소산화물을 환원시키는 반응제로 사용되지 않는다.

가열(직접)소각법은 연소실 온도를 약 600~800℃ 수준으로 유지하고 체류시간도 1초 미만(대략 0.2~0.8초)으로 설계하는 것이 일반적이어서, 850~1100℃에 체류시간 3~5초라는 수치는 통상적인 설계 기준과 맞지 않는다.

반면 촉매소각법은 백금·코발트·니켈 등의 촉매를 이용해 400~500℃의 낮은 온도에서 수백분의 1초라는 짧은 시간에도 산화반응이 진행되며, 압력손실이 작다는 장점과 함께 아연·납·수은·분진 등 촉매독에 의해 수명이 짧아지는 단점을 가진다.

또한 가열소각법은 오염가스 농도가 낮아 자력연소가 어려울 때 보조연료를 사용하며, 농도가 연소하한치의 약 50% 이상이면 경제적으로 적합한 처리방법이 된다.

날개가 작고 회전 방향과 같은 쪽으로 굽어 있으며 '다람쥐 축차(squirrel cage)'로 불리는 송풍기는 전향 날개형(다익형, 시로코 팬)이다.

많은 수의 짧은 날개가 회전 방향으로 휘어 있어 같은 회전수에서도 풍량을 크게 얻을 수 있고, 그만큼 낮은 회전속도로 운전되어 소음이 작다. 대신 압력 상승 능력이 작아 가정용 화로, 중앙난방장치, 에어컨처럼 저압 난방·환기 용도에 쓰인다.

• 방사 날개형(평판형)은 날개가 회전축에서 방사상으로 곧게 뻗어 있어 마모성 분진이 섞인 가스 이송에 적합하다.
• 방사 경사형은 날개 끝은 방사 방향이면서 뿌리 쪽이 뒤로 기울어진 중간 형태로, 평판형보다 효율이 높으면서 분진에도 비교적 견딘다.
• 프로펠러형은 원심력 송풍기가 아니라 축류식 송풍기로, 저압 대풍량 환기에 쓰인다.

대기환경보전법령의 초과부과금 산정 기준에서 오염물질 1kg당 부과금액을 비교하면, 보기 중에서는 황화수소가 가장 높게 책정되어 있다.

나머지 물질은 불소화물, 이황화탄소, 암모니아의 순으로 단가가 낮아져 모두 황화수소보다 아래에 놓인다.

부과금액은 시행령 개정으로 조정될 수 있으므로, 정확한 금액은 해당 시행령 별표의 최신 기준을 확인해야 한다.

총량규제 시행 사항을 고시하는 주체는 환경부장관이고, 고시 항목 중 빠진 세 번째 호는 대기오염물질의 저감계획이다.

대기환경보전법령의 총량규제는 특정 구역에서 배출허용기준만으로는 대기질 개선이 어려울 때, 구역 전체의 배출 총량을 정해 사업장별로 나누는 방식이다. 규제를 시행하려면 어느 구역을, 어떤 물질에 대해, 어떻게 줄일 것인지가 함께 공표되어야 하므로 구역·대상 물질·저감계획이 한 묶음으로 고시된다.

고시 주체를 대통령으로 보거나 3호를 '총량규제부하량'으로 보는 선택지는 조문과 맞지 않는다. 사업장별로 할당되는 배출허용총량은 이 고시 항목이 아니라 이후 개별 사업장에 정해 주는 값이다. 출제 당시 시행령 규정을 기준으로 한 문항이다.

대기환경보전법령상 개선명령 이행보고에 대한 대기오염도 검사기관은 국립환경과학원, 특별시·광역시·특별자치시·도·특별자치도의 보건환경연구원, 유역환경청·지방환경청 또는 수도권대기환경청, 한국환경공단으로 한정되어 있다.

지방환경보전협회는 이러한 법정 검사기관에 해당하지 않는다.

배출시설의 설치가 애초에 불가능한 지역에서 허가를 받지 않거나 신고 없이 배출시설을 설치한 경우에는, 일반적인 무허가 설치에 대한 시정 절차와 달리 1차 처분부터 폐쇄명령이 적용된다.

해당 지역 자체가 시설 설치 대상이 될 수 없어 개선명령이나 조업정지로는 시정할 여지가 없기 때문이다.

실내공기질 관리법령상 실내공간 오염물질로 관리되는 항목은 미세먼지(PM-10)·초미세먼지(PM-2.5), 이산화탄소, 폼알데하이드, 총부유세균, 일산화탄소, 이산화질소, 라돈, 휘발성유기화합물, 석면, 오존, 곰팡이 등이다.

일산화질소(NO)는 이 목록에 포함되지 않는 물질이다.

시·도지사가 설치하는 대기오염 측정망은 도시대기측정망, 도로변대기측정망, 대기중금속측정망 등 지역 단위의 상시 측정을 위한 망으로 구성된다.

광화학대기오염물질측정망은 환경부장관이 설치·운영하는 국가 측정망에 속하므로, 시·도지사가 설치하는 측정망의 종류에는 해당하지 않는다.

대기환경보전법령상 인증받은 내용과 다르게 자동차를 제작·판매한 자동차제작자에게는 매출액에 일정 비율을 곱한 금액 범위에서 과징금을 부과하되, 그 금액은 500억원을 초과할 수 없다.

과징금의 상한액은 법 개정으로 달라질 수 있으므로, 실제 적용 시에는 해당 조문의 최신 기준을 확인해야 한다.

확정배출량명세서에는 배출량 산정의 근거가 되는 연료사용량 또는 생산일자, 조업일자, 황 함유분석표 사본 등 실제 조업·연료 사용 실적에 관한 서류가 첨부되어야 한다.

방지시설개선 실적표는 배출량 산정 근거서류가 아니라 개선명령 이행 확인 등 별도의 절차에서 다루어지는 서류이므로, 확정배출량명세서 제출서류 목록에는 해당하지 않는다.

대기환경보전법령의 업무 보고사항 표에서 자동차연료 제조기준 적합 여부 검사현황은 분기 단위로 보고하도록 규정되어 있어 보고 횟수는 연 4회이다.

같은 표의 다른 항목들은 사안의 성격에 따라 수시·연 1회·연 2회 등으로 보고 주기가 각각 다르게 정해져 있으므로, 항목별로 구분해 외워야 한다.

악취방지법령의 위임업무 보고사항에서 악취검사기관의 지정 및 지정사항 변경보고 접수 실적은 연 1회 보고하도록 정해져 있다.

지정·변경 접수는 발생 빈도가 낮은 행정 실적이어서 연 단위 집계로 보고하는 항목에 속한다. 같은 표의 다른 항목들은 연 2회·연 4회·수시 등으로 주기가 달라 항목별 구분이 필요하다.

2016년 1월 1일 이후 제작된 자동차 중 휘발유를 연료로 사용하는 최고속도 130km/h 미만 이륜자동차의 배출가스 보증기간은 2년 또는 20,000km이다.

배출가스 보증기간은 차종·연료·최고속도에 따라 표로 세분되어 있으며, 이륜자동차는 승용·화물자동차보다 짧은 기간과 주행거리가 적용된다는 점이 특징이다.

위반횟수별 부과계수는 위반이 없으면 100분의 100, 처음 위반하면 100분의 105, 2차 이상 위반하면 직전 부과계수에 다시 100분의 105를 곱한 값이다.

즉 위반이 없을 때는 계수가 1.0으로 부과금이 그대로이고, 위반이 한 번 쌓일 때마다 5%씩 가중된다. 2차 위반은 1.05 × 1.05, 3차 위반은 그 값에 다시 1.05를 곱하는 식으로 누적해서 곱해지는 구조여서 반복 위반일수록 부담이 빠르게 커진다.

2차 이상에서 곱하는 비율을 100분의 110이나 100분의 115처럼 회차마다 키우는 것이 아니라, 매회 같은 100분의 105를 곱한다는 점이 이 문항의 핵심이다. 출제 당시 시행령 규정을 기준으로 한 수치다.

청정연료를 사용하여야 하는 대상시설에는 중앙집중난방방식의 일정 규모 공동주택, 시간당 총 증발량이 0.2톤 이상인 업무용보일러(산업용은 제외), 지역냉난방사업을 위한 시설 등이 포함된다.

반면 산업용 열병합 발전시설은 청정연료 사용 대상시설로 규정되어 있지 않다. 지역냉난방사업 시설의 경우에도 발전폐열을 지역냉난방용으로 공급하는 산업용 열병합발전시설로서 승인을 받은 시설은 대상에서 제외된다.

유해성 대기감시물질은 대기오염물질 중 사람의 건강이나 동식물의 생육에 위해를 끼칠 수 있어 지속적인 측정·감시가 필요하다고 인정되어 지정된 물질로, 불소화물, 사염화탄소, 일산화탄소 등이 목록에 포함된다.

이산화탄소는 온실가스로 관리되는 물질일 뿐, 유해성 대기감시물질로 지정된 항목은 아니다.

악취방지법령상 악취방지계획에 따라 악취방지에 필요한 조치를 하지 아니하고 악취배출시설을 가동한 자에 대한 벌칙은 300만원 이하의 벌금이다.

징역형이 병과되는 개선명령 불이행 등에 비하면 상대적으로 가벼운 벌금형만 규정된 유형에 해당한다.

환경정책기본법령상 오존의 대기환경기준은 1시간 평균치 0.1ppm 이하, 8시간 평균치 0.06ppm 이하로 설정되어 있다.

환경정책기본법령상 초미세먼지(PM-2.5)의 대기환경기준은 연간평균치 15㎍/m³ 이하, 24시간 평균치 35㎍/m³ 이하이다.

참고로 미세먼지(PM-10)는 연간평균치 50㎍/m³ 이하, 24시간 평균치 100㎍/m³ 이하로 정해져 있어 두 기준을 혼동하지 않아야 한다.

장거리이동대기오염물질 대책위원회는 대기환경보전법 제24조에 규정되어 있다. 1번은 위원회가 위원장 1명을 포함한 25명 이내로 구성되고 성별을 고려하도록 하는 규정으로 정확하고, 2번은 위원장이 환경부차관이 되도록 하는 규정으로 정확하며, 4번은 장거리이동대기오염물질연구단을 위원회에 두도록 하는 규정으로 정확하다. 반면 3번은 위원회 구성·운영에 관한 사항을 정하는 것이 대통령령이지 환경부령이 아니므로, 법령의 위임 체계상 거리가 먼 표현이다.

비산먼지 발생사업 신고 후 변경신고 대상은 사업장의 명칭·대표자 변경, 비산먼지 배출공정 변경, 건설공사의 공사기간 연장 등 신고 당시의 내용이 실질적으로 달라지는 경우이다.

단순히 공사를 중지한 경우는 신고 내용의 변경이 아니라 공사 진행 상태의 변화에 해당하므로 변경신고 대상에 포함되지 않는다.

대기환경보전법령상 자동차에 온실가스 배출량을 표시하지 아니하거나 거짓으로 표시한 자에게는 500만원 이하의 과태료가 부과된다.

소비자가 차량 선택 시 참고하는 표시 정보의 신뢰성을 확보하기 위한 규정으로, 과태료 항목 중에서도 상한이 높은 편에 속한다.