광화학스모그를 유발하는 주된 원인물질은 자동차 배기가스에 포함된 질소산화물과 탄화수소이며, 이들이 자외선과 반응해 오존 등 광화학산화물을 생성한다.

이산화황(SO₂)과 일산화탄소(CO)는 광화학반응의 직접적인 원인물질이 아니므로, 이를 주된 원인물질로 설명한 부분이 사실과 다르다.

미국 로스엔젤레스에서 처음 관측되어 자동차 통행량이 많은 대도시에서 발생하는 점, 일사량이 크고 대기가 안정될 때 잘 생기는 점, 오존 농도가 오후에 최고치를 보이는 점은 모두 광화학스모그의 특징과 일치한다.

탄화수소는 탄소수가 적을수록 상온·상압에서 기체로 존재하는 경향이 있으며, 일반적으로 탄소원자 1~4개 수준까지가 기체이고 그보다 탄소수가 많아지면 액체나 고체로 존재한다.

따라서 "탄소원자 1~12개인 탄화수소가 상온·상압에서 기체"라는 설명은 실제 상평형 경향과 맞지 않는다.

자연적 발생량이 인위적 발생량보다 많다는 점, 산소·질소·염소·황과 반응해 다양한 유도체를 생성한다는 점, 올레핀계 탄화수소가 포화·방향족 탄화수소보다 반응성이 크다는 점은 모두 옳은 설명이다.

광화학스모그의 3대 원인요소는 질소산화물, 올레핀계 탄화수소, 자외선이며, 이 세 가지가 결합해 오존 등 광화학산화물을 생성한다.

아황산가스(SO₂)는 황산화물 계열의 오염물질로 광화학반응의 핵심 원인요소에 해당하지 않는다.

설명된 증상은 바나듐(V)의 만성 노출 특성에 해당한다.

바나듐은 체내에서 콜레스테롤과 인지질 합성을 저해하고 지방대사 장애를 일으키며, 만성적으로 노출되면 혀에 녹색의 설태가 끼는 특징적인 증상이 나타난다.

주로 자동차 배기가스에서 배출된 오염물질의 광화학반응으로 발생한 대표적 사건은 로스앤젤레스(LA) 스모그 사건이다.

뮤즈 계곡 사건과 런던 사건은 공장·가정 난방에서 나온 매연·황산화물이 안개와 결합해 발생한 사건이고, 포자리카 사건은 정유시설의 황화수소 누출로 인한 사고여서 광화학반응과는 관련이 없다.

다이옥신(PCDD)은 2개의 벤젠고리가 산소 원자 2개로 연결된 구조를 기본 골격으로 하고, 여기에 2개 이상의 염소가 치환되어 형성된다.

따라서 벤젠고리 수와 치환 할로겐 원소를 모두 옳게 짝지은 것은 2개 벤젠고리·2개 이상 염소 조합이다.

포스겐(COCl₂)은 분자량 약 98.9인 무색 기체로, 수분이 존재하면 가수분해되어 염산(HCl)을 생성하므로 금속을 부식시키는 성질을 가진다.

• 물에는 잘 녹지 않고 인체 독성이 매우 강해, 물에 대한 용해도가 높고 독성이 약하다는 서술은 사실과 다르다.
• 포스겐은 무색 기체이며 급성중독은 주로 호흡기·눈 자극과 폐부종으로 나타나, 황색의 수용성 기체라는 서술은 옳지 않다.
• 비점이 약 8℃로 매우 낮아 상온에서도 쉽게 기체로 존재하므로, 비점을 120℃로 본 수치는 실제와 맞지 않는다.

염화불화탄소(CFC)의 생산과 사용을 규제해 오존층을 보호하기 위해 제정된 국제협약은 몬트리올의정서이다.

람사협약은 습지 보전, 바젤협약은 유해폐기물의 국가간 이동 규제, 런던협약은 폐기물의 해양투기 규제를 목적으로 하는 협약으로 오존층 보호와는 관련이 없다.

SO₂에 의한 식물 피해는 기공이 열려 가스 흡수가 활발한 낮에 더 심하게 나타나며, 기공이 닫히는 밤에는 오히려 피해가 줄어든다.

따라서 "낮보다 밤에 피해가 심하다"는 설명은 실제 피해 양상과 반대된다.

잎 뒷면 표피 밑 세포부터 피해가 시작되는 점, 맥간반점 형태로 나타나는 점, 협죽도·양배추가 SO₂에 강한 식물인 점은 옳은 설명이다.

공장에서 배출되는 SO₂의 부피유량은 $480 \, \mathrm{m^3/min} \times 0.0020 = 0.96 \, \mathrm{m^3/min}$이다.

이 중 25%가 같은 방향으로 유출되므로 실제 피해를 주는 유량은 $0.96 \times 0.25 = 0.24 \, \mathrm{m^3/min}$이다.

공장이 24시간·365일 연속가동되는 8년 동안의 총 부피는 $0.24 \times 60 \times 24 \times 365 \times 8 = 1{,}009{,}152 \, \mathrm{m^3}$이다.

표준상태에서 SO₂의 밀도는 $\dfrac{64}{22.4} = 2.857 \, \mathrm{kg/m^3}$이므로, 총질량은 $1{,}009{,}152 \times 2.857 \approx 2{,}883{,}000 \, \mathrm{kg} \approx 2883\text{톤}$으로 계산된다.

0℃, 1기압 기준으로 초기 오존농도 $0.2 \, \mathrm{ppm}$을 질량농도로 환산하면 $0.2 \times \dfrac{48}{22.4} = 0.4286 \, \mathrm{mg/m^3}$이고, 체적 100m³ 공간에 있는 초기 오존질량은 $0.4286 \times 100 = 42.86 \, \mathrm{mg}$이다.

복사기가 분당 0.4mg씩 3시간(180분) 동안 오존을 배출하므로 추가되는 질량은 $0.4 \times 180 = 72 \, \mathrm{mg}$이다.

환기가 없는 밀폐공간이므로 3시간 후 총 오존질량은 $42.86 + 72 = 114.86 \, \mathrm{mg}$, 농도는 $114.86 \div 100 = 1.1486 \, \mathrm{mg/m^3}$이 된다.

이를 다시 부피농도로 환산하면 $1.1486 \times \dfrac{22.4}{48} \approx 0.536 \, \mathrm{ppm} = 536 \, \mathrm{ppb}$로, 536ppb가 3시간 후 오존농도이다.

휘발유 자동차의 배출 특성은 운전 상태에 따라 달라진다. 일반적으로 CO는 공전(idle) 시, HC는 감속 시에 상대적으로 많이 배출되고, NOx는 가속·고부하 시처럼 연소온도가 높을 때 많이 생성된다.

따라서 "CO는 가속 시, HC는 정속 시, NOx는 감속 시"라는 조합은 실제 배출 경향과 어긋난다.

CO가 연료량에 비해 공기량이 부족한 농후연소에서 발생한다는 점과, NOx가 높은 연소온도에서 많이 생성되며 매연이 연료의 불완전연소로 발생한다는 점은 옳은 설명이다.

스토크스 법칙에 따른 종말침강속도는 $V_t = \dfrac{g \, d^2 (\rho_p - \rho_a)}{18\mu}$로 구한다.

입자 직경 $d = 2\mu m = 2\times10^{-4}\,\mathrm{cm}$, 입자밀도 $\rho_p = 2.5\,\mathrm{g/cm^3}$(공기밀도 무시), 점도 $\mu = 1.81\times10^{-4}\,\mathrm{g/cm\cdot s}$를 대입하면,

$V_t = \dfrac{980 \times (2\times10^{-4})^2 \times 2.5}{18 \times 1.81\times10^{-4}} \approx 0.03 \, \mathrm{cm/s}$로 계산된다.

가우시안 확산방정식에 의한 지표면 중심선 농도는 $C = \dfrac{Q}{\pi u \sigma_y \sigma_z} \exp\left(-\dfrac{H^2}{2\sigma_z^2}\right)$로 구한다.

$Q = 30\,\mathrm{g/s}$, $u = 6\,\mathrm{m/s}$, $\sigma_y = 220\,\mathrm{m}$, $\sigma_z = 40\,\mathrm{m}$, 유효굴뚝높이 $H = 130\,\mathrm{m}$를 대입하면 $\dfrac{Q}{\pi u \sigma_y \sigma_z} = \dfrac{30}{\pi \times 6 \times 220 \times 40} \approx 1.81\times10^{-4}\,\mathrm{g/m^3}$이다.

지수항은 $\exp\left(-\dfrac{130^2}{2\times40^2}\right) = \exp(-5.28) \approx 0.0051$이므로, 최종 농도는 $1.81\times10^{-4}\,\mathrm{g/m^3}\times0.0051 \approx 0.92\,\mu\mathrm{g/m^3}$로 계산된다.

라디오존데는 기구에 매달아 상공으로 띄워 올려 고층대기의 기온, 기압, 습도, 풍속 등 기상요소를 측정하는 관측 장비이다.

측정된 자료는 무선으로 지상 관측소에 전송되어 상층 대기 상태를 파악하는 데 활용된다.

경도모델(K-이론모델)에서는 배출원에서 나온 오염물질이 대기 중에서 소멸하지 않고 질량이 보존되며, 확산계수는 일정한 값으로 가정한다.

따라서 "오염물질이 소멸하고 확산계수가 시간에 따라 변한다"는 설명은 이 모델의 기본 가정과 맞지 않는다.

연기축에 직각인 단면의 농도분포가 가우스(정규)분포를 따른다는 점, 오염물질이 지표를 투과하지 못하고 반사된다는 점, 점배출원에서의 농도를 무한대로 본다는 점은 모두 이 모델에서 쓰이는 가정에 해당한다.

대기를 분자 조성에 따라 구분할 때, 조성이 거의 균일하게 유지되는 균질층(homosphere)은 지상 0~88km 구간에 해당한다.

그 위의 이질층(heterosphere)에서는 중력에 의한 성분 분리가 나타나 고도에 따라 대기 조성이 달라진다.

"웃음의 기체"로 불리는 아산화질소(N₂O)는 대류권에서는 온실가스로 작용하고, 성층권으로 이동하면 자외선에 의해 분해되어 오존층을 파괴하는 물질로 작용한다.

복사역전은 지표면이 야간에 복사냉각으로 빠르게 식으면서 형성되므로, 냉각이 가장 활발한 겨울철 맑은 날 이른 아침에 가장 잘 발생한다.

구름이 많거나 바람이 강하면 복사냉각이 방해받아 역전층 형성이 어려워진다.

위장(masking)은 강한 방향성 물질로 악취를 덮어 감각적으로 느끼지 못하게 하는 방법으로, 유해한 악취물질 자체를 제거하거나 분해하지는 못한다.

따라서 인체에 독성이 있는 악취 유발물질이 포함된 경우에는 오염물질을 실제로 제거·회수하는 국소환기, 흡착, 흡수와 달리 위장 방법은 처리수단으로 적합하지 않다.

아연환원 나프틸에틸렌디아민법에서 아연분말은 질산이온의 아질산이온 환원율이 90% 이상인 것을, 오존발생장치는 부피분율 1% 정도의 오존농도를 얻을 수 있는 것을 사용한다.

이 방법은 시료 중 질소산화물을 오존으로 산화시켜 질산이온으로 만든 뒤, 아연분말로 다시 아질산이온까지 환원시키고 설파닐아마이드와 나프틸에틸렌디아민으로 발색시켜 흡광도로 정량한다. 따라서 환원 단계의 회수율이 곧 정량의 정확도를 좌우하므로 환원율에 90% 이상이라는 높은 하한이 걸려 있다.

오존 농도는 백분율이 아니라 부피분율 1%로 규정된다는 점이 함정이다. 규정값이 1%이므로 부피분율 0.1%로 적힌 조합은 성립하지 않으며, 환원율을 65%로 낮춘 조합도 마찬가지다.

굴뚝 배출가스 중 먼지 채취 시 측정점 수는 굴뚝(원형 단면) 직경 구간에 따라 반경구분수와 측정점수가 정해지는데, 직경이 2m 초과 4m 이하 구간에 해당하면 반경구분수 3, 측정점수 12를 적용한다(출제 당시 공정시험기준).

직경 2.2m는 이 구간에 속하므로 반경을 3등분하고 각 등분 경계에서 4방향씩 측정해 총 12개 지점에서 시료를 채취한다.

빈칸에 들어갈 것은 요소와 540nm이다.

시료 중의 크롬을 과망간산포타슘으로 6가로 산화한 뒤, 아질산소듐으로 남은 과망간산염을 분해할 때 생기는 과량의 아질산을 요소가 분해·제거해 준다. 이 과정을 거치지 않으면 잔류 산화제와 아질산이 발색을 방해한다.

이후 다이페닐카바자이드가 6가 크롬과 반응해 붉은 자주색 착화합물을 만들고, 이 발색의 최대 흡수 파장인 540nm 부근에서 흡광도를 측정해 정량한다. 460nm는 이 발색계의 최대 흡수 파장이 아니므로 성립하지 않는다.

빈칸은 순서대로 원형 여과지 – 1mg – 원통형 여과지 – 5mg이다.

원형 여과지는 먼지가 평면에 얇게 쌓이므로 단위 포집면적당 기준으로 규정해 포집면적 1cm²당 약 1mg이 되도록 흡입가스량을 정한다. 반면 원통형 여과지는 시료가 통 안쪽 전체에 걸쳐 모이므로 면적 기준을 쓸 수 없어 전체 먼지포집량 5mg 이상이라는 총량 기준을 쓴다.

이 규정의 취지는 저울로 잴 수 있을 만큼 충분한 양을 모아 칭량 오차를 줄이는 것이다. 여과지 형태와 기준 방식(면적당 vs 총량)의 짝을 뒤집은 조합은 그대로 오답이 된다.

아황산가스(SO₂)의 연속자동측정법에는 용액전도율법, 적외선흡수법, 자외선형광법, 정전위전해법, 불꽃광도법이 있다.

적외선을 이용하는 방법은 흡수 원리를 쓰고 형광을 이용하는 방법은 자외선 영역을 쓰므로, "적외선형광법"이라는 명칭의 측정법은 존재하지 않는다.

오르토톨리딘법으로 굴뚝 배출가스 중 염소가스를 분석할 때, 발색 반응의 안정성을 위해 분석용 시료는 약 20℃ 부근의 온도에서 시험하는 것이 적합하다(출제 당시 공정시험기준).

온도가 너무 높거나 낮으면 오르토톨리딘 시약의 발색 반응이 불안정해져 정량 결과에 오차가 생길 수 있다.

납화합물의 자외선가시선분광법(디티존법)에서 생성되는 납-디티존 착염은 시간이 지나면 분해되므로, 20℃ 이하의 빛이 차단된 곳에서 가급적 단시간 내에 흡광도를 측정해야 정확한 결과를 얻을 수 있다.

나머지 서술이 시험방법과 맞지 않는 이유는 다음과 같다.

• 납-디티존 착염의 흡광도는 450nm가 아니라 520nm 부근에서 측정한다.
• 생성된 착염은 사염화탄소가 아니라 클로로폼으로 추출한다.
• 시안화포타슘 용액으로 세정조작을 수회 반복해도 무색이 되지 않는 것은 비소가 아니라 비스무트(Bi)가 다량 함유된 경우다.

SO₂의 몰질량은 $64 \, \mathrm{g/mol}$이므로, 25.6g에 해당하는 몰수는 $\dfrac{25.6}{64} = 0.4 \, \mathrm{mol}$이다.

이를 부피 2L 용액에 녹였으므로 몰농도는 $\dfrac{0.4\,\mathrm{mol}}{2\,\mathrm{L}} = 0.2\,\mathrm{M}$으로 계산된다.

"비분산(nondispersive)"이란 빛을 프리즘이나 회절격자 등으로 파장별로 분산시키지 않고 그대로 사용한다는 의미이다.

따라서 "충분히 분산되는 것을 말한다"는 설명은 비분산의 정의를 반대로 서술한 것으로 옳지 않다.

선택성 검출기로 적외선 흡수량 변화를 측정해 농도를 구하는 원리와, 니크롬선·탄화규소 저항체를 가열한 광원을 사용하는 점, 정필터형 적외선 가스분석계에 적용된다는 점은 비분산적외선분광분석법의 옳은 설명이다.

링겔만 매연 농도표는 측정자로부터 16m 떨어진 곳에 놓고 비교 관측하는 것이 원칙이므로, 이를 16cm로 서술한 내용이 옳지 않다.

농도표를 측정자의 눈높이에 맞추어 굴뚝 배출구에서 30~45cm 떨어진 지점의 매연 색조와 비교 관측한다는 설명은 실제 측정 절차와 맞는 내용이다.

또한 링겔만 매연 농도표는 매연의 검은 정도를 0도부터 5도까지 6종으로 구분하여 비교하는 방식이므로 이 역시 옳은 설명이다.

보기에서 기밀용기로 설명된 내용은 실제로는 차광용기의 정의이며, 기밀용기는 취급·보관 중 밖으로부터 공기나 다른 기체가 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기를 말한다.

용기는 시험용액이나 시험 관계 물질을 보존·운반·조작하기 위해 담아두는 것으로 깨끗해야 한다는 설명, 밀폐용기가 이물 유입이나 내용물 손실을 막는 용기라는 설명, 밀봉용기가 기체나 미생물의 침입을 막는 용기라는 설명은 모두 공정시험기준의 정의와 일치한다.

파라로자닐린법으로 아황산가스를 정량할 때 알려진 주요 방해물질은 중금속류, 오존, 질소산화물 등이며 암모니아(NH3)는 이 방법의 대표적 방해물질로 다루어지지 않는다.

크로뮴(Cr) 등 중금속, 오존(O3), 질소산화물(NOx)은 발색 반응에 영향을 주어 흡광도를 변화시키는 대표적 방해성분으로 알려져 있다.

계산 결과 측정점수는 약 11개소이다.

인구비례에 의한 방법의 측정점수 산정식은 다음과 같다.
$\text{측정점수} = \dfrac{\text{그 지역 거주지 면적}(\mathrm{km^2})}{25} \times \dfrac{\text{그 지역 인구밀도}}{\text{전국 평균 인구밀도}}$

주어진 값을 대입하면
$= \dfrac{80}{25} \times \dfrac{1500}{450} = 3.2 \times 3.333 = 10.67$
이므로 약 11개소가 된다.

면적을 나누는 상수 25km²와, 인구밀도를 ‘그 지역 ÷ 전국 평균’의 비로 넣는다는 점이 이 식의 핵심이다. 상수를 빠뜨리거나 인구밀도 비를 뒤집으면 값이 크게 달라지므로, 두 요소를 먼저 확인하고 계산에 들어가야 한다.

환경대기 중 먼지를 고용량 공기시료 채취기(High Volume Air Sampler)로 채취할 때의 표준 시료채취 유량은 1.2~1.7 m3/min 범위이다.

이보다 훨씬 작은 L/min 단위의 유량은 저용량 채취기에 해당하고, 2 m3/min을 넘는 유량은 이 방법의 일반적인 채취 범위를 벗어난다.

비분산적외선분광분석법(NDIR)에서 분석계의 최저눈금값(영점)을 교정할 때 사용하는 가스는 제로가스이다.

스팬가스는 최고눈금 부근을 교정할 때 사용하고, 비교가스는 시료 셀과의 광학적 비교를 위한 기준가스로 사용되어 영점 교정과는 목적이 다르다.

자외선가시선분광법에서 흡광도 눈금의 보정에는 110℃에서 3시간 이상 건조한 중크롬산포타슘(중크롬산칼륨)을 수산화포타슘 용액에 녹인 표준용액을 사용하므로, 과망간산칼륨을 수산화소듐 용액에 녹여 쓴다는 설명은 옳지 않다.

가시부·근적외부 광원으로 텅스텐램프, 자외부 광원으로 중수소방전관을 쓴다는 내용과 광전관·광전자증배관은 자외~가시, 광전도셀은 근적외, 광전지는 가시 파장 영역에서 사용된다는 내용, 광전광도계가 필터를 이용한 단광속형 구조라는 내용은 모두 장치에 대한 옳은 설명이다.

설명이 가리키는 것은 용매채취법이다. 측정대상 기체와 선택적으로 흡수·반응하는 용매(흡수액)에 시료가스를 일정 유량으로 통과시켜 성분을 붙잡는다는 점이 결정적인 단서다.

구성도 채취관 – 여과재 – 채취부 – 흡입펌프 – 유량계(가스미터) 순으로, 채취부에 흡수병이 놓이고 흡입펌프가 일정 유량으로 가스를 끌어당기며 가스미터로 통과 가스량을 재는 형태다. 채취량을 알아야 농도로 환산되므로 유량계가 반드시 들어간다.

• 용기채취법은 진공병 등 용기에 대기를 그대로 담는 방식이라 흡수 용매를 쓰지 않는다.
• 고체흡착법은 액체 용매가 아니라 활성탄·실리카젤 같은 고체 흡착제 관에 통과시켜 포집한다.
• 여과지에 의한 방법은 기체가 아닌 입자상 물질을 여과지에 걸러 모으는 방식이다.

피토우관으로 측정한 배출가스의 평균유속은 약 35.3 m/sec이다.

동압 2.2mmHg를 mmH2O로 환산하면 $2.2 \times 13.6 = 29.92\ \mathrm{mmH_2O}$이고, 배출가스의 실제 밀도는 표준 비중량 1.3kg/Sm3에 온도 보정을 적용해 $1.3 \times \dfrac{273}{273+250} \approx 0.68\ \mathrm{kg/m^3}$이 된다.

유속 공식 $V = C\sqrt{\dfrac{2gh}{\gamma}}$에 피토우관계수 1.2와 위 값을 대입하면 $V = 1.2\sqrt{\dfrac{2 \times 9.8 \times 29.92}{0.68}} \approx 35.3\ \mathrm{m/sec}$가 된다.

대기오염공정시험기준에서 온수는 60~70℃로 규정되어 있으므로, 이를 35~50℃로 서술한 내용은 옳지 않다.

냉수 15℃ 이하, 찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0~15℃, 실온 1~35℃라는 나머지 설명은 공정시험기준의 온도 정의와 일치한다.

배출가스유량 보정식은 실측유량을 $\dfrac{21 - O_s}{21 - O_a}$로 나누는 형태, 즉 $\mathrm{Q} = \mathrm{Q}_a \times \dfrac{21 - O_a}{21 - O_s}$이다.

표준산소농도로 보정할 때 오염물질 농도에는 $\dfrac{21 - O_s}{21 - O_a}$를 곱하는데, 농도와 유량의 곱인 총 배출량은 달라지지 않아야 하므로 유량에는 그 역수를 곱하게 된다. 실제로 과잉공기가 많이 섞여 실측 산소농도가 표준산소농도보다 높으면 유량이 부풀려진 상태이므로 보정 후 유량이 더 작아지는 방향으로 계산된다.

대용량 버너 제작이 쉽지만 유량조절범위가 좁아(환류식 1:3, 비환류식 1:2 정도) 부하변동 대응이 어렵고, 분사범위가 15~2000L/hr 정도인 버너는 유압분무식 버너이다.

유압으로 연료 자체에 압력을 가해 노즐에서 무화시키는 방식이어서 구조가 비교적 단순하고 대형화에 유리한 반면, 유량을 크게 낮추면 무화 상태가 나빠져 조절 범위가 좁다는 특성을 갖는다.

직렬로 연결된 두 집진장치를 통과한 뒤 배출되는 먼지 농도는 175 mg/m3이다.

입구 농도 14g/m3(=14000mg/m3)가 집진효율 75%인 1차 장치를 통과하면 $14000 \times (1-0.75) = 3500\ \mathrm{mg/m^3}$이 남고, 이어서 집진효율 95%인 2차 장치를 통과하면 $3500 \times (1-0.95) = 175\ \mathrm{mg/m^3}$이 출구 농도가 된다.

여과집진장치의 간헐식 탈진방식은 먼지 재비산이 적고 집진율이 높은 대신, 고농도·대용량 처리에는 적합하지 않다는 것이 특징이므로 이를 처리가 용이하다고 서술한 내용은 옳지 않다.

진동형, 역기류형, 역기류진동형이 간헐식 탈진방식에 속한다는 설명은 옳다.

이 중유 3kg의 저위발열량은 약 27560 kcal이다.

중유 1kg 기준 저위발열량은 $H_l = H_h - 600(9H + W)$ 식으로 구하며, 수소 0.15kg과 수분 0.002kg을 대입하면 $H_l = 10000 - 600 \times (9 \times 0.15 + 0.002) = 10000 - 811.2 = 9188.8\ \mathrm{kcal/kg}$이 된다.

이를 3kg으로 환산하면 $9188.8 \times 3 \approx 27560\ \mathrm{kcal}$가 된다.

미분탄연소는 석탄을 미세하게 분쇄하여 태우므로 미연분과 재가 비산되기 쉬워 비산먼지 배출량이 오히려 많아지는 것이 단점이며, 이를 장점으로 서술한 내용은 옳지 않다.

연소량 조절이 쉽고 부하변동에 잘 대응하며, 공기와 접촉면적이 넓어 과잉공기에 의한 열손실이 적다는 점은 미분탄연소의 실제 장점에 해당한다.

같은 화학조성의 먼지라도 입경이 작아지면 비표면적(단위 질량당 표면적)이 커지는 것이 가장 적합한 변화이다.

• 스토크스식에 따른 침강속도는 입경의 제곱에 비례하므로 입경이 작아지면 오히려 작아진다.
• 중력집진장치의 집진효율은 입경이 작을수록 낮아지므로 입경과 무관하다고 볼 수 없다.
• 입자에 작용하는 원심력은 질량(입경)에 비례하므로 입경이 작아지면 함께 작아진다.

벤젠과 같은 휘발성 유기화합물을 함유한 배출가스는 일반적으로 촉매연소법으로 산화·분해하여 처리한다.

• 선택환원법은 질소산화물을 저감하기 위한 방법으로 벤젠 처리와는 목적이 다르다.
• 세정법은 수용성이 낮은 벤젠 증기를 물로 흡수하기 어려워 효과적이지 않다.

99%의 흡수효율을 얻기 위한 이론적 충전탑 높이는 약 4.6m이다.

이동단위수는 $N_{OG} = \ln\dfrac{1}{1-\eta}$로 구하며, 흡수효율 99%를 대입하면 $N_{OG} = \ln\dfrac{1}{1-0.99} = \ln 100 \approx 4.6$이 된다.

충전탑 높이는 $Z = H_{OG} \times N_{OG}$이므로 $Z = 1\,\mathrm{m} \times 4.6 \approx 4.6\,\mathrm{m}$가 된다.

촉매환원법에서 질소산화물을 환원시키는 환원가스로는 암모니아, 황화수소, 메테인 등이 사용되며, CO2는 이미 완전히 산화된 물질이라 환원제로 쓰이지 않는다.

NH3, H2S, CH4는 모두 촉매 존재 하에 NOx를 질소로 환원시키는 반응에 실제로 이용되는 환원가스들이다.

중유는 점도를 기준으로 A・B・C 중유로 구분되므로, 인화점을 분류 기준으로 서술한 내용은 옳지 않다.

인화점이 낮을수록 연소는 잘 되지만 위험성이 커지고 C중유의 인화점이 대체로 70℃ 이상이라는 설명, 기체연료는 밸브 조작만으로 공급량과 공기량을 쉽게 조절할 수 있어 부하변동범위가 넓다는 설명, 4℃ 물에 대한 15℃ 중유의 중량비를 비중으로 정의하며 그 값이 보통 0.92~0.97이라는 설명은 모두 옳다.

세정집진장치의 관성충돌계수는 액적의 직경이 작을수록 커지므로, 액적 직경이 커야 관성충돌계수가 커진다는 설명은 옳지 않다.

먼지의 밀도와 입경이 클수록, 그리고 처리가스와 액적의 상대속도가 클수록 관성충돌계수는 커진다.

레이놀드수는 $N_{Re} = \dfrac{D v \rho}{\mu}$로 정의되어 관의 직경, 유체의 평균유속, 유체의 점도(및 유체의 밀도)로 결정되며, 입자의 밀도는 이 식에 포함되지 않는다.

이 분진의 겉보기 밀도는 1360 kg/m3이다.

겉보기밀도는 진밀도에서 공극이 차지하는 부피만큼을 제외한 값이므로 $1700 \times (1-0.20) = 1360\ \mathrm{kg/m^3}$으로 계산된다.

탄화수소 $C_mH_n$ 1Sm3을 완전연소시키는 데 필요한 이론산소량은 $m + 0.25n\ \mathrm{Sm^3}$이다.

연소반응식 $C_mH_n + \left(m+\dfrac{n}{4}\right)O_2 \rightarrow mCO_2 + \dfrac{n}{2}H_2O$에서 산소 계수가 $m+\dfrac{n}{4}$이므로 이 값이 곧 이론산소량이 된다.

사이클론에서는 배기관(내통)경이 작을수록 미세입자의 분리가 잘 되어 집진율이 좋아지므로, 배기관경이 클수록 집진율이 좋아진다는 설명은 옳지 않다.

블로다운 효과가 있으면 집진율이 향상되고, 처리가스량이 많아져 내통경이 커지면 미세입자 분리가 어려워지며, 입구 가스속도가 클수록 압력손실은 커지지만 집진율은 높아진다는 나머지 설명은 옳다.

설명하고 있는 것은 여과집진장치에서 일어나는 브리지(bridge) 현상이다. 섬유의 올과 올 사이에 가교(다리)가 형성된다는 마지막 구절이 곧 ‘브리지’라는 이름의 유래다.

굵은 입자는 관성충돌로, 미세 분진은 확산과 차단으로 섬유에 붙으면서 여과포 표면에 1차 부착층이 만들어진다. 이 층이 실제 여과를 담당해 초기보다 집진효율이 올라가지만, 동시에 압력손실도 함께 커진다.

• 블라인딩은 습기나 점착성 먼지로 여포의 눈이 막혀 통기성을 잃는 이상 현상으로, 정상적인 부착층 형성과는 다르다.
• 블로다운은 원심력집진장치에서 하부의 분진 재비산을 막기 위해 처리가스의 일부를 뽑아내는 조작이다.
• 디퓨저 튜브는 사이클론 하부에 설치해 선회기류를 안정시키는 부속으로, 섬유 부착 기전과 무관하다.

배기가스 재순환장치(EGR), De-NOx 촉매장치, 터보차저 및 인터쿨러는 모두 연소온도를 낮추거나 배출가스를 후처리하여 질소산화물 생성을 억제·저감하는 데 쓰이는 실제 기술이지만, 외관 도장은 차체 표면 처리에 관한 것으로 질소산화물 저감과는 무관하다.

먼지의 입경분포 폭이 클수록 크기에 따른 침강속도 차이로 서로 충돌할 기회가 늘어 응집이 잘 일어나므로, 입경분포 폭이 작을수록 응집이 쉽다는 설명은 옳지 않다.

미세먼지가 브라운운동으로 응집하는 것, 입경이 작을수록 확산운동의 영향을 받아 응집이 일어나는 것, 입자 크기에 따라 분리(침강)속도가 달라 서로 부딪혀 응집하는 것은 모두 옳은 설명이다.

이론적으로 100% 집진이 가능한 집진극의 길이는 4m이다.

가스가 방전극과 집진극 사이 10cm를 이동하는 데 걸리는 시간은 분리속도 5cm/sec로 $t = \dfrac{0.1\,\mathrm{m}}{0.05\,\mathrm{m/sec}} = 2\,\mathrm{sec}$이고, 이 시간 동안 가스는 유입속도 2m/sec로 $L = 2\,\mathrm{m/sec} \times 2\,\mathrm{sec} = 4\,\mathrm{m}$ 이동하므로 이 길이가 곧 필요한 집진극 길이가 된다.

물리적 흡착은 발열 반응이므로 온도가 상승하면 흡착량이 줄어드는 것이 옳은 설명이다.

• 물리적 흡착은 가역성이 높아 탈착이 비교적 쉽게 일어난다.
• 흡착 시 발열량은 화학적 흡착이 물리적 흡착보다 크다.
• 물리적 흡착은 임계온도 이상이 아니라 임계온도 이하에서 잘 일어난다.

대기환경보전법상 환경부장관은 대기환경개선 종합계획을 10년마다 수립하여 시행하여야 한다.

종합계획은 대기오염물질과 온실가스를 함께 줄이기 위한 장기 기본계획이므로, 해마다 세우는 시행계획보다 훨씬 긴 주기로 수립한다는 점에서 구분된다.

사업용 승용자동차는 차령 2년이 지난 때부터 정밀검사 대상이 되며 그 검사유효기간은 1년이므로, 이를 2년으로 서술한 내용이 옳지 않다.

비사업용 승용자동차가 차령 4년 경과 후 2년, 비사업용 기타자동차가 차령 3년 경과 후 1년, 사업용 기타자동차가 차령 2년 경과 후 1년이라는 나머지 설명은 기준과 일치한다. 운행거리가 많아 배출가스 상태가 빨리 나빠지는 사업용 자동차일수록 검사 시작 시점이 이르고 주기가 짧다는 흐름으로 기억하면 된다.

공업지역에서 메틸아이소뷰틸케톤의 악취배출허용기준은 3 ppm 이하이다.

공업지역 기준은 그 밖의 지역 기준(1 ppm 이하)보다 완화된 값으로 정해져 있으며, 보기의 30~35 ppm대 수치는 같은 케톤류인 메틸에틸케톤의 기준값과 혼동하기 쉬운 값이다.

악취배출시설 중 가죽제조시설의 원피저장시설은 용적 10m3 이상인 경우가 기준이다.

원피는 저장 중 부패하면서 황화수소·아민류 등 악취물질을 다량 발생시키므로 일정 규모 이상의 저장시설을 악취배출시설로 보아 관리한다.

한국환경공단이 환경부장관에게 보고하는 위탁업무 중 “자동차 배출가스 인증생략 현황”의 보고횟수는 연 2회이다.

인증생략은 건별로 즉시 보고할 성격의 사항이 아니라 일정 기간의 처리 실적을 모아 보고하는 항목이어서, 수시가 아닌 정기 보고로 정해져 있다는 점을 함께 기억하면 된다.

대기환경보전법규에서 구분하는 건설기계에는 지게차도 포함되지만 전동식 지게차는 배출가스가 발생하지 않아 그 대상에서 제외되므로, 건설기계 종류와 거리가 먼 것에 해당한다.

불도저, 골재살포기, 천공기는 모두 내연기관을 사용하는 건설기계로 대기환경보전법규상 구분하는 종류에 포함된다.

자동차연료 제조기준상 휘발유의 90% 유출온도는 170℃ 이하로 정해져 있다.

유출온도가 높으면 잘 기화되지 않는 무거운 성분이 남아 불완전연소와 탄화수소 배출이 늘어나므로 증류성상에 상한을 두어 관리한다.

굴뚝 배출가스 온도측정기를 새로 설치하거나 교체하는 경우 국가표준기본법에 따른 교정을 받아야 하며, 그 교정 기록은 3년 이상 보관하여야 한다는 것이 대기환경보전법령상 기준이다.

측정기기의 교정·검사 관련 기록은 사후 확인이 가능하도록 일정 기간 보존하도록 하고 있으며, 위 보관기간은 출제 당시(2018년) 기준이다.

대기오염 경보는 주의보-경보-중대경보의 단계로 구분되며, 가장 강한 단계인 중대경보가 발령되면 주민의 실외활동을 금지하도록 요청하고 사업장에는 조업시간 단축을 명령하는 등 가장 강력한 조치가 취해진다.

앞 단계인 주의보·경보 단계에서는 자동차 사용 자제 요청이나 연료사용량 감축 권고, 사용 제한명령 수준에 그치지만, 중대경보 단계에서는 요청이 아닌 명령 형태의 조치가 포함되는 것이 특징이다.

한국자동차환경협회는 정관으로 정하는 바에 따라 운행차 저공해화를 위한 기술개발과 배출가스저감장치 보급, 저감사업의 지원·사후관리, 운행차 배출가스 검사와 정비기술 연구·개발 등의 업무를 수행한다.

그러나 삼원촉매장치를 직접 판매·보급하는 영업 행위는 협회의 정관상 업무 범위에 해당하지 않는다.

환경기술인을 임명하지 아니한 경우의 행정처분은 위반 차수가 거듭될수록 무거워져, 1차 선임명령 → 2차 경고 → 3차 조업정지 5일 → 4차 조업정지 10일의 순으로 적용된다.

즉 처음에는 임명을 이행하도록 명령·경고하는 단계에 그치지만, 반복 위반 시에는 조업정지 일수를 늘려 제재하는 구조이다. 이는 출제 당시(2018년) 기준이다.

신축 공동주택의 실내공기질 권고기준에서 벤젠의 기준은 30μg/㎥ 이하이므로, 300μg/㎥ 이하라는 수치는 옳지 않다.

폼알데하이드 210μg/㎥ 이하, 에틸벤젠 360μg/㎥ 이하, 톨루엔 1,000μg/㎥ 이하 기준은 실제 권고기준과 일치한다. 이 수치들은 출제 당시(2018년) 기준이다.

사업자가 스스로 방지시설을 설계·시공하려는 경우 시·도지사에게 제출해야 하는 서류는 기술능력 현황을 적은 서류, 공정도, 방지시설의 설치명세서와 그 도면 등이며, 공사비내역서는 이에 해당하지 않는다.

이는 시설의 설계·시공 능력과 구조를 확인하기 위한 서류들이지, 비용을 산정하는 서류가 아니기 때문이다.

2016년 1월 1일 이후 제작자동차의 배출가스 보증기간은 차종·연료별로 정해져 있으며, 가스를 사용하는 경자동차의 보증기간도 휘발유 경자동차와 마찬가지로 15년 또는 240,000km로 적용된다.

따라서 가스 경자동차의 보증기간을 5년 또는 80,000km로 나타낸 것은 옳지 않다. 대형·초대형 승용·화물자동차의 보증기간이 2년 또는 160,000km라는 나머지 내용은 옳으며, 이는 출제 당시(2018년) 기준이다.

제1차 금속 제조시설 중 금속의 용융·용해 또는 열처리시설에서 전기아크로(유도로 포함)는 시간당 300킬로와트 이상인 것이 배출시설에 해당하므로, 시간당 100킬로와트 이상이라는 서술은 옳지 않다.

노상면적 4.5제곱미터 이상인 반사로, 1회 주입 연료 및 원료량 합계 0.5톤 이상인 제선로, 1회 주입 원료량 0.5톤 이상이거나 연료사용량 시간당 30킬로그램 이상인 도가니로는 실제 배출시설기준과 일치한다. 이는 출제 당시(2018년) 기준이다.

대기환경보전법령상 기본부과금의 징수유예기간은 유예한 날의 다음 날부터 다음 부과기간의 개시일 전날까지이며, 분할납부는 4회 이내로 할 수 있다.

이는 초과부과금의 분할납부 횟수 기준(12회 이내)과 구분되는 수치이며, 출제 당시(2018년) 기준이다.

이륜자동차 소유자가 배출가스 정기검사를 받지 아니한 경우에는 50만원 이하의 과태료를 부과한다.

정기검사 미이행은 운행 자체를 곧바로 막는 사유가 아니라 검사 이행을 강제하기 위한 제재이므로, 상대적으로 낮은 수준의 과태료가 규정되어 있다. 이는 출제 당시(2018년) 기준이다.

자동차연료 검사기관은 연료의 종류에 따라 휘발유·경유 검사기관, 엘피지(LPG) 검사기관, 천연가스(CNG)·바이오가스 검사기관 등으로 구분된다.

오일샌드·셰일가스 검사기관이라는 구분은 대기환경보전법령상 존재하지 않는 분류이다.

대기환경보전법령상 초과부과금 부과대상 오염물질은 암모니아, 황화수소, 이황화탄소, 염화수소, 불소화합물, 시안화수소, 먼지, 황산화물, 질소산화물 등으로 법령에서 개별적으로 열거되어 있다.

탄화수소는 이 열거된 초과부과금 부과대상 오염물질 목록에 포함되지 않는다. 이는 출제 당시(2018년 개정) 기준이다.

초과부과금은 오염물질 1kg당 부과금액이 오염물질별로 다르게 정해져 있으며, 이 중 시안화수소의 kg당 부과금액이 불소화합물·암모니아·황화수소보다 크게 책정되어 있다.

시안화수소는 독성이 강한 물질로 분류되어 상대적으로 높은 단가가 적용된다. 이는 출제 당시(2018년) 기준이다.