오존의 배경농도(background concentration) 기준이 문제의 핵심이다. 보기 3번의 0.01∼0.02ppb는 과소 평가된 수치로, 대기 중 오존의 실제 배경농도는 약 20∼80ppb(일부 지역 30∼40ppb) 수준으로 알려져 있다. 나머지 보기들은 모두 오존의 특성을 올바르게 설명한다. 보기 1번은 오존의 독성(유전자 변화, 염색체 이상, 세포 손상)을 맞게 기술했고, 보기 2번은 NOx와 VOC의 광화학 반응으로 생성되는 2차 오염물질이며 대류권 온실가스가 맞으며, 보기 4번도 오존의 강한 산화력으로 인한 호흡기 자극과 폐수종 유발을 올바르게 설명했다.

기체의 밀도는 분자량에 비례하므로(같은 온도·압력 조건에서), 각 물질의 분자량을 비교하면 된다. SO₂(64) ＞ NO₂(46) ＞ CO₂(44) ＞ CH₄(16) 순서로 분자량이 크므로 1번이 밀도 큰 순서다. 2번은 NH₃(17) ＞ H₂S(34)이어야 하는데 역순이고, 3번은 CS₂(76) ＞ HCHO(30)이므로 순서가 틀렸으며, 4번도 CS₂(76)의 분자량이 H₂S(34)보다 크므로 마지막 순서가 맞지 않는다.

런던스모그(London smog) 사건은 무풍 상태에서 지표면의 냉각으로 발생하는 복사성 역전 조건에서 발생하였다.

안개와 무풍 상태가 겹치면서 황산화물 등 오염물질이 지표 부근에 정체되어 고농도의 스모그가 형성되었다.

Deacon 법칙은 $V_h = V_r \left(\frac{h}{h_r}\right)^P$ 형태로 표현되며, 여기서 $V_h$는 높이 h에서의 풍속, $V_r$는 기준높이 $h_r$에서의 풍속, P는 지표면 거칠기 지수이다. 주어진 조건: 기준높이 $h_r = 10$m에서 $V_r = 4$m/s, 구하는 높이 h에서 $V_h = 12$m/s, $P = 0.4$이다. 공식에 대입하면 $12 = 4 \left(\frac{h}{10}\right)^{0.4}$이고, 양변을 4로 나누면 $3 = \left(\frac{h}{10}\right)^{0.4}$이다. 양변에 $\frac{1}{0.4} = 2.5$ 제곱을 취하면 $3^{2.5} = \frac{h}{10}$이다. $3^{2.5} = 3^2 \times 3^{0.5} = 9 \times 1.732 \approx 15.59$이므로 $h = 10 \times 15.59 \approx 156$m이다.

코리올리힘(전향력)은 물체의 이동 속도에 비례하며, 위도에 따라 $2\Omega \sin\theta \cdot U$로 표현된다.

여기서 $\Omega$는 지구자전 각속도, $\theta$는 위도, $U$는 물체의 속도이며, $\sin\theta$ 항이 들어가는 것은 코리올리힘이 위도가 높아질수록 커지고 적도에서는 0이 되는 특성을 반영한 것이다.

제시된 식물 중에서는 시금치가 오존(O₃)에 대한 반응이 가장 예민하여 낮은 농도에서도 피해 증상이 쉽게 나타나는 식물로 알려져 있다.

크라카타우 사건은 인도네시아에서 발생한 대규모 화산 폭발 사건으로, 화산재와 화산가스에 의한 피해가 특징이다. 산화티타늄공장의 질산미스트·황산미스트 유출 및 주둔 미군과 가족의 피해라는 서술은 크라카타우 사건과 관련이 없다.

뮤즈계곡 사건(무풍·기온역전 조건에서의 SO₂ 등), 포자리카 사건(황화수소 누출), 보팔시 사건(MIC 가스 누출)에 대한 설명은 각각 실제 사건의 원인물질 및 경위와 일치한다.

프로판(C₃H₈)의 분자량은 44이므로, 100kg을 몰수로 환산하면 $\dfrac{100{,}000\ \mathrm{g}}{44\ \mathrm{g/mol}} \approx 2272.7\ \mathrm{mol}$이다.

표준상태에서 기체 1mol의 부피는 22.4L이므로 완전기화된 부피는 $2272.7\ \mathrm{mol} \times 22.4\ \mathrm{L/mol} \approx 50{,}909\ \mathrm{L}$, 즉 약 50.9Sm³가 된다.

고도가 올라갈수록 온도가 가장 가파르게 떨어지는 과단열감률(강한 불안정) 분포에서 연기의 확산폭이 가장 크다.

이 분포에서는 상승한 공기덩이가 주위보다 계속 따뜻해 가속되므로 연직혼합이 활발하고, 연기는 위아래로 크게 요동치는 환상형(looping)이 되어 퍼짐이 최대가 된다.

나머지 세 분포는 확산이 억제된다.

• 고도가 달라져도 온도가 같은 수직선은 등온층으로, 중립상태보다 안정해 연직혼합이 약하다.
• 고도가 올라갈수록 온도가 높아지는 두 분포는 기온역전층이다. 그중 가로축 쪽으로 더 눕는 선일수록 고도당 온도 상승이 커서 안정도가 강해지고 확산폭은 더 작아진다.

실내공기의 오염도 및 환기량 산정의 지표로 가장 널리 쓰이는 것은 이산화탄소(CO₂)이다.

인체의 호흡으로 발생하는 CO₂ 농도는 재실 인원과 환기 상태를 잘 반영하므로 실내공기질 관리에서 환기 기준의 대표 지표로 사용된다.

상대습도 70%일 때 가시거리(L, km)는 입자상물질의 농도(G, μg/m³)에 반비례하며, $\mathrm{L} = \dfrac{1{,}000 \times A}{G}$의 형태로 나타낸다.

여기서 A는 상대습도 조건에 따라 정해지는 상수이며, 입자 농도 G가 높아질수록 가시거리는 짧아지는 관계를 나타낸다.

질소산화물이 자외선을 흡수하여 광화학반응을 일으킬 때, 탄화수소 중에서는 이중결합을 가진 올레핀(Olefin)계 탄화수소가 반응성이 커서 광화학스모그 형성에 가장 유리하게 작용한다.

메탄이나 포화(Saturated)계 탄화수소는 반응성이 낮아 스모그 형성에 상대적으로 적게 기여한다.

질소산화물의 광화학반응 과정에서는 먼저 아질산·오존·알데히드류가 생성되고, 이후 오존과 탄화수소 산화생성물이 반응하여 PAN(peroxyacetyl nitrate)이 가장 나중에 생성된다.

PAN은 광화학반응의 최종 산물 중 하나로 눈 자극 등 2차 오염 피해를 유발하는 물질이다.

기체의 부피는 절대온도에 비례하므로(정압 조건), $V_2 = V_1 \times \dfrac{T_2}{T_1}$로 계산한다.

25℃는 298K, 35℃는 308K이므로 $V_2 = 400\ \mathrm{m^3} \times \dfrac{308}{298} \approx 413.4\ \mathrm{m^3}$가 되어 약 413.4m³로 증가한다.

분산모델은 지형 및 오염원의 조업조건 등 다양한 변수의 영향을 받으므로, 지형이나 조업조건에 영향을 받지 않는다는 설명은 옳지 않다.

점·선·면 오염원의 영향 평가, 2차 오염원 확인, 새로운 오염원이 신설될 때마다 반복적으로 평가할 수 있다는 점은 분산모델의 실제 특징과 일치한다.

할로겐화 탄화수소는 탄화수소의 수소가 할로겐 원소로 치환된 화합물로, 일반적으로 난연성이며 폭발성이 낮아 상온에서 안정한 것이 특징이다. 따라서 가연성과 폭발성이 강하다는 설명은 옳지 않다.

중추신경계 억제작용, 사염화탄소의 포스겐 분해 및 간·신장 독성, 다발성·중독성이라는 독성 특성에 대한 설명은 할로겐화 탄화수소의 일반적 특성과 일치한다.

혈중 CO-Hb(카복시헤모글로빈) 농도가 10% 정도에 이르면 이미 두통 등 자각 증상이 나타날 수 있어, 특이사항이 거의 없다고 보기는 어렵다.

일산화질소가 일산화탄소보다 헤모글로빈과의 결합력이 훨씬 강하다는 점, 실내공기 오염에서 세균의 병원성보다 세균 수 자체가 문제되는 경우가 많다는 점, 노후 건물이나 해체공사 시 석면먼지가 노동재해 요인이 된다는 점은 실내공기 오염의 실제 특성과 일치한다.

이산화질소(NO₂) 배출량을 농도와 유량으로부터 계산하는 문제다. 표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4 L/mol이므로, 이를 이용하여 ppm 농도를 질량농도로 변환한다. NO₂의 분자량은 46 g/mol이다.
먼저 224 ppm을 부피비로 환산하면, 배출가스 1,000,000 부피 중 NO₂가 224 부피를 차지한다. 표준상태에서 1 mol의 기체는 22.4 L(0.0224 m³)을 차지하므로, 224 ppm은 다음과 같이 계산된다: 224 ppm = (224/1,000,000) × 1,000 mg/m³ = 0.224 mg/m³가 아니라, 몰비로 계산하면 224 ppm × (46 g/mol) ÷ (22.4 L/mol) = 224 × 46 ÷ 22,400 mg/m³ = 458.56 mg/m³ ≈ 460 mg/m³이다.
배출량 = 농도(mg/m³) × 유량(m³/hr) ÷ 1,000,000 = 460 × 10,000 ÷ 1,000,000 = 4.6 kg/hr이다.

온위(potential temperature)는 $\theta = T \times \left(\dfrac{1000}{P}\right)^{0.286}$으로 계산한다(P는 hPa, T는 절대온도).

17℃는 290K이므로 $\theta = 290 \times \left(\dfrac{1000}{870}\right)^{0.286} \approx 290 \times 1.041 \approx 301.8\ \mathrm{K}$가 되어 약 302K이다.

지표면에 입사하는 태양복사에너지 중 반사되어 되돌아가는 비율을 나타내는 지표를 알베도(albedo)라고 한다.

알베도가 높을수록 지표면이 흡수하는 에너지가 적어져 지표 가열 효과가 줄어든다.

흡습관이 늘어난 무게로 수증기 부피를 구해 건조가스 부피와 합친 값으로 나누면 약 9%가 된다.

흡수된 수분은 72.327 g − 71.607 g = 0.720 g이고, 이를 표준상태 부피로 바꾸면 $\dfrac{22.4}{18}\times 0.720 = 0.896\,\mathrm{L}$이다.

습식가스미터를 지난 가스는 그 온도에서 수증기로 포화되어 있으므로, 대기압 758 mmHg에 게이지압 0 mmHg를 더한 뒤 16℃ 포화수증기압 14.1 mmHg를 빼고 표준상태로 환산한다.
$10\times\dfrac{273}{273+16}\times\dfrac{758-14.1}{760}=9.25\,\mathrm{L}$

따라서 $X_w=\dfrac{0.896}{9.25+0.896}\times 100 \fallingdotseq 8.8\%$로 약 9%이다.

굴뚝 배출가스 중 먼지측정 시 등속흡입(isokinetic sampling)은 배출가스의 유속과 프로브 흡입 유속을 일치시켜 입자 포집의 정확성을 확보하는 방법이다. 등속흡입계수는 실제 흡입 유속과 배출가스 유속의 비율을 백분율로 나타낸 값으로, 이 범위가 좁을수록 측정 신뢰도가 높다. 환경부 고시 「굴뚝 배출가스 중 먼지측정방법」에서 규정하는 등속흡입계수의 허용 범위는 90~110%이며, 이 범위 내에서만 측정 결과를 유효한 것으로 인정한다. 이는 측정 과정의 불가피한 편차를 감안하면서도 측정 신뢰도를 충분히 확보할 수 있는 범위로 설정되어 있다.

대기오염공정시험기준에서 암모니아 시료채취관의 재질로는 경질유리, 석영, 보통강철, 스테인리스강, 세라믹, 플루오로수지 등이 인정된다.

반면 네오프렌·실리콘수지·염화비닐수지와 같은 고무·수지류는 암모니아 채취관 재질로 적합하지 않으므로, 제시된 것 중에서는 보통강철이 가장 적합하다.

공정시험기준상 온도 표시에서 “찬 곳”은 따로 규정이 없는 한 0~15℃의 곳을 뜻하며, 4℃ 이하로 규정된 것은 옳지 않다.

냉수(15℃ 이하), 온수(60~70℃)와 열수(약 100℃), 냉후(보온 또는 가열 후 실온까지 냉각된 상태)에 대한 설명은 공정시험기준의 정의와 일치한다.

고용량공기시료채취법에서 풍속이 0.5m/sec 미만이거나 10m/sec 이상인 시간이 전체 채취시간의 50% 이상을 차지할 경우에는 풍속에 대한 보정계수로 1.2를 적용한다.

이는 극단적인 풍속 조건이 오래 지속될 때 채취되는 먼지농도가 실제와 차이가 나는 것을 보정하기 위한 값이다.

액의 농도를 (1→5)와 같이 화살표로 표시하는 것은 고체 1g을 용매에 녹여 전량을 5mL로 만드는 비율을 의미한다(액체 시약의 경우 1mL 기준으로 동일하게 적용한다).

이는 단순히 물이나 용매를 일정 비율로 희석하는 표시법과는 구분되는 공정시험기준의 정의이다.

기체크로마토그래피의 분리관 이론단수는 $n = 16\left(\dfrac{t_R}{W}\right)^2$으로 나타내며, 이를 바탕선 폭 W에 대해 정리하면 $W = \dfrac{4 t_R}{\sqrt{n}}$이다.

보유시간 10분, 이론단수 1,600을 대입하면 $W = \dfrac{4 \times 10}{\sqrt{1{,}600}} = \dfrac{40}{40} = 1\ \mathrm{min}$이며, 기록지 속도가 10mm/분이므로 바탕선의 길이는 $1\ \mathrm{min} \times 10\ \mathrm{mm/min} = 10\ \mathrm{mm}$, 즉 10mm가 된다.

약한 암모니아성 액에서 다이메틸글리옥심(dimethylglyoxime)과 반응시켜 생성된 착화합물을 파장 450nm 부근에서 흡광도로 측정하는 것은 니켈화합물의 정량법이다.

이는 니켈 이온이 다이메틸글리옥심과 특이적으로 반응하여 착화합물을 만드는 성질을 이용한 흡광광도법이다.

환경대기 중 탄화수소 농도를 측정하는 공정시험기준상의 방법에는 총탄화수소 측정법, 활성탄화수소 측정법, 비메탄탄화수소 측정법 등이 있다.

“용융 탄화수소 측정법”이라는 명칭의 시험방법은 존재하지 않는다.

머무름부피를 기준으로 잡는 간접적인 방법에서는 그 1/2 정도를 시료채취 안전부피로 취한다.

파괴부피는 흡착관에 넣은 성분이 빠져나오기 시작하는 부피이고, 안전부피(SSV)는 파과가 일어나지 않도록 여유를 둔 채취부피이다. 실측 파괴부피를 쓰는 직접적인 방법에서는 그 2/3배를 취한다고 지문에 이미 제시되어 있다.

간접적인 방법은 크로마토그램에서 얻은 머무름부피를 대신 이용하는데, 안전부피는 기준값보다 작게 잡아야 파과를 막을 수 있다. 따라서 2배·5배·10배처럼 머무름부피보다 커지는 값은 안전부피의 정의와 어긋난다.

황화물이 공존하면 탄산납을, 염화물이 공존하면 암모니아수 W/V(28%) 1mL를 가한 뒤 pH를 조절한다.

시안화수소를 질산은 표준액으로 적정할 때 황화물이온이 남아 있으면 은과 반응해 적정량이 실제보다 커진다. 그래서 탄산납을 넣어 황화납으로 침전시킨 뒤 걸러내며, 이 조작에 쓰는 납 시약은 수산화납이 아니라 탄산납으로 규정되어 있다.

염화물이 공존하면 은이온이 염화은으로 소모되어 종말점 판정이 흐려지므로 암모니아수를 가하도록 하고 있다. 산화제인 과산화수소수는 시안화물을 분해시켜 측정값을 낮출 수 있어 이 단계의 시약으로 쓰지 않는다.

수산화소듐(NaOH) 용액을 흡수액으로 사용하지 않는 대상물질은 벤젠이다.

벤젠은 흡수액에 포집하는 방식이 아니라 활성탄관 등 고체흡착제에 흡착시켜 채취한 뒤 이황화탄소로 추출하여 기체크로마토그래피로 분석한다.

• 불소화합물은 NaOH 흡수액에 포집한 후 이온전극법 등으로 정량한다.
• 브롬화합물은 NaOH 흡수액에 포집하여 분석한다.
• 페놀은 NaOH 흡수액에 포집한 후 발색반응으로 정량한다.

환경대기 중 질소산화물의 수동측정방법은 야곱스-호크하이저(Jacobs-Hochheiser)법이다.

수산화소듐 계열 흡수액에 일정 시간 대기를 통과시켜 이산화질소를 포집한 뒤 발색시켜 흡광도를 측정하는 방식으로, 실시간 연속측정이 아닌 일정 시간 단위의 비연속 측정법이다.

• 흡광차분광법(DOAS)과 화학발광법은 대기 중 농도를 실시간으로 연속 측정하는 자동측정법에 해당한다.
• 오르토톨리딘법은 염소·잔류염소 측정에 쓰이는 방법으로 질소산화물 측정법이 아니다.

환경대기 중 납의 공정시험기준상 주시험방법은 원자흡수분광법이다.

채취한 시료를 산으로 분해한 후 원자화하여 납 특유의 흡수파장에서 흡광도를 측정해 농도를 구하는 방식이다.

유도결합 플라즈마 분광법, X선 형광법 등은 주시험방법이 아닌 별도의 시험방법으로 규정되어 있다.

옳은 설명은 용액의 액성표시가 유리전극법에 의한 pH미터 측정값을 뜻한다는 것이다.

• “정확히 단다”는 분석저울로 0.1mg까지 다는 것을 뜻하므로 1mg까지라는 설명은 틀렸다.
• “즉시”는 30초 이내에 조작하는 것을 뜻하므로 10초 이내라는 설명은 틀렸다.
• “감압 또는 진공”은 따로 규정이 없는 한 15mmHg 이하를 뜻하므로 1.5mmHg 이하라는 설명은 틀렸다.

페놀 분석 시 채취관·연결관 재질로 적절하지 않은 것은 보통강철이다.

공정시험기준의 분석대상가스별 채취관·연결관 재질 규정에서 페놀에는 석영, 경질유리, 불소수지(테프론류) 등이 사용 가능한 재질로 열거되어 있으나 보통강철은 제외되어 있다. 강철 표면에서 흡착·반응이 일어나 시료가 손실·오염될 수 있기 때문이다.

옳지 않은 것은 태양광선을 정면으로 받는 방향을 선정한다는 설명이다.

링겔만 매연농도표로 비교 측정할 때는 연기 흐름에 직각인 위치에서 태양광선을 측면으로 받는 위치를 선정해야 한다. 태양광선을 정면으로 받으면 역광이 되어 연기 농담의 판별이 어려워진다.

굴뚝 배경의 검은 장해물을 피하는 것, 바람이 적을 때 측정하는 것, 배출구에서 30~45cm 떨어진 지점의 농도를 관측하는 것은 모두 올바른 측정 요령이다.

분리관 뒤에 직렬로 붙여 용리액의 전해질을 물이나 저전도도 용매로 바꿔 주는 장치는 써프렛서이다.

이온크로마토그래피는 전기전도도로 이온을 검출하는데, 용리액 자체의 전도도가 높으면 목적이온의 신호가 배경에 묻힌다. 써프렛서가 전해질을 제거해 배경 전도도를 낮추면 검출감도가 크게 올라간다.

나머지 장치는 놓이는 자리와 역할이 다르다.

• 용리액조는 용리액을 담아 두는 부분이고, 송액펌프는 그 용리액을 일정한 유량으로 밀어 보내는 부분으로 둘 다 분리관 앞에 있다.
• 분리관은 이온교환체를 채워 이온 성분을 서로 분리하는 곳이며, 써프렛서는 그 뒤에 이어 붙인다.

복광속 비분산적외선분석계에 사용하는 광원으로 가장 적절한 것은 니크롬선 또는 탄화규소 저항체에 전류를 흘려 가열한 것이다.

이 방식은 흑체복사에 가까운 연속적인 적외선을 방출하는 열원을 광원으로 사용해 시료셀과 비교셀을 교대로 통과시키며 흡광차를 측정한다.

• 중수소방전관은 자외선 영역의 광원으로 다른 분석법에 사용된다.
• 텅스텐램프는 가시광선·근적외선 영역의 광원이다.
• 중공음극램프는 특정 원소의 좁은 선스펙트럼을 방출해 원자흡수분광법에 사용되는 광원이다.

배출가스 중 수분량 측정에 사용되는 흡습제는 무수염화칼슘이다.

무수염화칼슘은 흡습성이 강해 배출가스가 통과하는 동안 수분을 포집하며, 포집 전후의 무게 차이로 수분량을 산출한다.

옳지 않은 것은 싸이클론 직경이 클수록 집진율이 좋아진다는 설명이다.

원심력 집진장치는 직경이 작을수록 회전반경이 줄어들어 원심력이 커지고 그 결과 집진효율이 높아지므로, 직경이 커지면 오히려 집진율은 낮아진다.

접선유입식 싸이클론의 입구가스속도가 7~15m/sec 범위인 것, Cut size가 50% 효율로 제거되는 입자 크기를 뜻하는 것, 블로우다운 효과로 집진율이 향상되는 것은 모두 옳은 설명이다.

필요한 수산화나트륨의 이론량은 288kg/h이다.

중유 사용량 5,000kg/h에 황분 2.56%를 곱하면 128kg-S/h의 황이 포함되며, 이를 원자량 32로 나누면 4kmol-S/h가 된다.

탈황률 90%를 적용하면 실제 제거되는 황은 4×0.9=3.6kmol/h이다.

아황산나트륨을 회수하는 반응 $\mathrm{SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O}$에서 NaOH는 황 1몰당 2몰이 필요하므로 3.6×2=7.2kmol/h이며, NaOH의 분자량 40을 곱하면 7.2×40=288kg/h가 된다.

옳지 않은 것은 전기집진장치가 가스처리 용량 변화에 적응이 유리하다는 설명이다.

전기집진장치는 미세입자 포집 성능이 우수하고 고온가스 처리와 낮은 압력손실이 장점이지만, 처리가스의 유량이나 함진농도가 급격히 변동하면 집진효율이 크게 떨어져 부하 변동에 대한 적응성이 낮다는 단점을 가진다.

옳지 않은 것은 아크로레인을 물로 세정한다는 설명이다.

아크로레인은 단순 수세정만으로는 충분히 제거되지 않아 실제로는 아황산수소소듐(NaHSO₃) 용액에 의한 흡수나 촉매산화·흡착 등의 방법으로 처리한다.

시안화수소는 물에 잘 용해되어 세정으로 제거되고, 벤젠은 촉매연소, 비소화합물은 알칼리액 세정으로 처리하는 것이 일반적이다.

황산화물 배출량 계산식은 $0.42 \times S \times W$이다.

분당 W kg의 벙커유에 황분 S%가 포함되므로 황의 양은 $\dfrac{W \times S}{100}$ kg/min이며, 원자량 32로 나누어 몰수로 바꾼다.

황이 모두 SO₂로 산화된다고 보면 표준상태 기체 몰부피 22.4Sm³/kmol을 곱해 $\dfrac{W \times S}{3200} \times 22.4 = 0.007 \times S \times W$ (Sm³/min)이 되고, 시간당 값으로 바꾸기 위해 60을 곱하면 $0.42 \times S \times W$ (Sm³/hr)가 된다.

옳지 않은 것은 물리적 흡착이 표면에 단분자막을 형성하고 발열량이 크다는 설명이다.

단분자층 흡착과 큰 발열량은 화학적 흡착의 특징이며, 물리적 흡착은 반데르발스 힘에 의한 다분자층 흡착으로 발열량이 작다.

재생·회수가 쉽고, 온도가 낮을수록 흡착량이 많으며, 압력을 낮추면 흡착물이 분리되는 가역성을 갖는 것은 물리적 흡착의 특성이 맞다.

필요한 흡수탑의 직경은 약 1.97m이다.

유량 210,000m³/day를 초당 유량으로 환산하면 $\dfrac{210000}{86400} \approx 2.43\ \mathrm{m^3/s}$이다.

단면적은 $A=\dfrac{Q}{v}=\dfrac{2.43}{0.8} \approx 3.04\ \mathrm{m^2}$이며, 원형 단면이므로 직경은 $D=\sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} \approx 1.97\ \mathrm{m}$가 된다.

이 집진장치의 집진율은 약 95.3%이다.

집진율 $\eta=\dfrac{C_{in}-C_{out}}{C_{in}}\times100$에 입구농도 22.6g/m³, 출구농도 1.073g/m³을 대입하면 $\eta=\dfrac{22.6-1.073}{22.6}\times100 \approx 95.3\%$가 된다.

옳은 것은 흡수액(용매)이 처리하려는 가스와 화학적 성질이 비슷해야 한다는 설명이다.

화학적 성질이 비슷한 물질끼리는 서로 잘 녹으므로 용해도가 커져 흡수 효율이 향상된다.

• 용해도가 낮으면 가스를 충분히 흡수하지 못하므로 오히려 용해도가 커야 한다.
• 점성이 높으면 물질전달 속도가 느려지므로 점성은 낮아야 한다.
• 휘발성이 높으면 흡수액 자체가 증발해 손실되므로 휘발성은 낮아야 한다.

옳지 않은 것은 시동 시 절연저항을 1,000㏁ 이하로 유지한다는 설명이다.

전기집진장치 시동 시에는 애자·애관 표면을 깨끗이 닦아 고압회로의 절연저항이 1,000㏁ 이상이 되도록 관리해야 누전이나 방전 이상을 방지할 수 있다.

2차 전류가 적을 때 조습용 스프레이 수량을 늘려 전기저항을 낮추는 것, 운전 종료 시 전극 상태를 점검하는 것, 접지저항을 연 1회 이상 점검해 10Ω 이하로 유지하는 것은 모두 옳은 운전요령이다.

화학적 산화법의 산화제로 보기 어려운 것은 황산제2철(Fe2(SO4)3)이다.

황산제2철은 응집·침전 처리에 쓰이는 응집제로, 악취물질을 직접 산화·분해하는 역할을 하지 않는다.

오존, 과망간산칼륨, 차아염소산나트륨은 모두 강한 산화력으로 악취물질을 산화·분해하는 산화제로 사용된다.

가스분산형 흡수장치에 해당하는 것은 기포탑이다.

기포탑은 액체 속으로 가스를 기포 형태로 분산시켜 접촉시키는 방식이어서 가스분산형으로 분류된다.

벤츄리스크러버, 젖은 벽탑, 분무탑은 액체를 미세한 물방울이나 막 형태로 가스 흐름 속에 분산시키는 액분산형 흡수장치이다.

관내 속도압은 $P_v = \frac{1}{2}\rho v^2$ 공식으로 구하며, 먼저 관내 유속을 계산해야 한다. 관경 D = 0.35m, 유량 Q = 50m³/min = 50/60 = 0.833m³/s이므로 단면적은 $A = \frac{\pi D^2}{4} = \frac{\pi \times 0.35^2}{4} = 0.0962\text{ m}^2$이고, 유속은 $v = \frac{Q}{A} = \frac{0.833}{0.0962} = 8.66\text{ m/s}$이다. 속도압을 구하면 $P_v = \frac{1}{2} \times 1.2 \times 8.66^2 = 0.6 \times 75.0 = 45.0\text{ Pa}$이다. 이를 수주 높이(mmH₂O)로 환산하면 $45.0\text{ Pa} \div 9.81\text{ Pa/mmH}_2\text{O} = 4.59\text{ mmH}_2\text{O} \approx 4.6\text{ mmH}_2\text{O}$이므로 4.6mmH₂O가 정답이다.

필요한 흡수액의 양은 약 40kg-mol/hr이다.

스트리핑계수는 $S=\dfrac{mG}{L}$로 정의되며, 평형선 기울기 m=0.8, 혼합가스량 G=40kg-mol/hr, S=0.8을 대입하면 $L=\dfrac{mG}{S}=\dfrac{0.8\times40}{0.8}=40\ \mathrm{kg\text{-}mol/hr}$가 된다.

고정층(축열체)에 열을 담아 두었다가 자동전환밸브로 흐름을 번갈아 바꿔 그 열을 되돌려 쓰는 방식은 축열 연소법이다.

직접연소법은 악취가스를 높은 온도까지 태워야 해서 연료비가 많이 드는데, 축열 연소법은 연소로 생긴 열을 고정층에 저장했다가 유입가스를 예열하는 데 사용해 열사용량과 운영비를 줄인다. 흐름 방향을 주기적으로 뒤집어 고정층 내 온도를 일정하게 유지한다는 설명이 이 구조를 그대로 가리킨다.

나머지 방법과는 구분된다.

• 촉매를 이용한 산화 탈취는 촉매층에서 비교적 낮은 온도로 산화시키는 방법이라, 축열체와 전환밸브를 번갈아 쓰는 구조가 핵심이 아니다.
• 코로나 방전을 이용하는 방법은 연소가 아니라 방전으로 악취성분을 분해하며, 기존 시설의 연소실을 이용하는 방법은 보일러 등 이미 있는 화로에 악취가스를 넣어 태우는 것이어서 고정층 온도 유지라는 설명과 맞지 않는다.

연소 조절을 통한 NOx 생성 억제 방법으로 가장 적합한 것은 배기가스 재순환 연소이다.

배기가스 일부를 연소용 공기에 혼입해 재순환시키면 연소실 내 산소농도와 화염온도가 낮아져 NOx 생성이 억제된다.

공연비를 높이는 것, 화로 내 발열반응을 증진시키는 것, 연소용 공기의 예열온도를 높이는 것은 오히려 연소온도나 산소농도를 높여 NOx 생성을 촉진하는 방향이다.

이론적인 집진극의 길이는 2.8m이다.

집진면 간격이 14cm이므로 입자가 이동해야 할 최대 거리는 그 절반인 0.07m이며, 겉보기이동속도 0.06m/s로 이 거리를 이동하는 데 걸리는 시간은 $t=\dfrac{0.07}{0.06}\approx1.17\ \mathrm{s}$이다.

같은 시간 동안 가스가 유속 2.4m/s로 이동한 거리가 곧 필요한 집진극 길이이므로 $L=v\times t=2.4\times1.17\approx2.8\ \mathrm{m}$가 된다.

설명에 해당하는 버너는 저압기류 분무식이다.

분무각 30~60°, 유량조절범위 1:5, 연료분사범위 200L/hr 정도의 소형설비, 무화에 필요한 공기량이 이론연소공기량의 30~50% 수준인 것은 저압기류 분무식 버너의 특징이다.

고압기류 분무식은 무화에 필요한 공기량이 이론연소공기량의 10% 내외로 훨씬 적고 대용량 설비에 쓰이며, 유압분무식과 회전식은 무화 방식과 유량조절범위가 이 조건과 맞지 않는다.

천연가스는 주성분이 메탄(CH₄)이며, 메탄의 완전연소 반응식은 CH₄ + 2O₂ + 2×3.76N₂ → CO₂ + 2H₂O + 7.52N₂이다. 이를 통해 1Sm³의 메탄 연소에 필요한 산소량은 2Sm³이고, 공기 중 산소 함유율이 약 21%이므로 필요 공기량은 2÷0.21 ≈ 9.5Sm³/Sm³이다. 천연가스의 이론공기량은 약 8.5∼10Sm³/Sm³로, 실제 연소에서는 과잉공기를 고려하여 이 값보다 더 많은 공기가 공급된다.

석탄의 탄화도가 높아질수록 오히려 감소하는 것은 휘발분이다.

탄화가 진행될수록 고정탄소 비율과 착화온도, 연료비(고정탄소/휘발분)는 증가하지만 휘발분 함량은 감소한다.

제조기준에 맞지 않는 것은 황분 50ppm 이하라는 항목이다.

자동차연료 중 천연가스의 황분 기준은 보기의 50ppm보다 엄격한 40ppm 이하로 규정되어 있다.

메탄 88.0부피% 이상, 에탄 7.0부피% 이하, 불활성가스(CO2·N2 등) 4.5부피% 이하는 모두 규정과 일치하는 항목이다.

장례식장의 이산화질소 실내공기질 권고기준은 0.1ppm 이하이다.

실내공기질 관리법령은 다중이용시설의 이산화질소 권고기준을 0.1ppm 이하로 정하고 있으며, 장례식장도 이 기준이 적용되는 시설군에 속한다.

다만 의료기관·산후조리원·노인요양시설 등 민감계층 이용시설에는 이보다 강화된 기준이 별도로 적용된다.

오존 “경보 발령” 단계의 조치사항에 해당하지 않는 것은 자동차의 통행금지이다.

오존 경보는 주의보-경보-중대경보의 단계로 강도가 높아지며, 경보 발령 단계에서는 주민의 실외활동 제한요청, 자동차 사용의 제한, 사업장의 연료사용량 감축권고 등의 조치가 이루어진다.

자동차의 통행금지는 이보다 강한 조치로 중대경보 발령 단계의 조치사항에 해당한다.

자동차 연료 및 첨가제의 제조·판매 또는 사용에 대한 규제 현황의 위임업무 보고는 연 2회, 매 반기 종료 후 15일 이내가 기준이다.

위임업무 보고사항은 항목마다 보고횟수와 보고기일이 각각 정해져 있으며, 이 항목은 반기 단위로 집계해 보고하도록 규정되어 있다.

1차 행정처분기준이 등록취소가 아닌 것은 고의 또는 중대한 과실로 정비ㆍ점검 및 확인검사 업무를 부실하게 한 경우이다.

이 위반은 1차에 업무정지 처분을 하고 위반이 반복될 때 가중되는 구조로 규정되어 있다.

반면 거짓이나 부정한 방법으로 등록을 한 경우, 자동차관리법에 따라 자동차관리사업의 등록이 취소된 경우, 업무정지기간에 업무를 한 경우는 모두 1차에 곧바로 등록취소 대상이다.

옳지 않은 것은 표준산소농도가 적용되는 시설은 산소측정기를 부착하지 않아도 된다는 설명이다.

표준산소농도가 적용되는 시설은 실제 배출가스의 산소농도를 측정해 표준산소농도 기준으로 보정계산을 해야 하므로, 오히려 산소측정기를 부착해야 한다.

부착대상시설의 용량을 배출구별로 산정하고 두 개 이상 배출구는 합산해 표준상태로 환산하는 것, 배출구가 2개 이상인 사업장에 중간자료수집기(FEP)를 부착하는 것, 소각시설에 배출구 온도와 최종연소실 출구 온도를 각각 측정하도록 하는 것은 모두 옳은 설명이다.

대기오염물질 배출시설로 규정되는 폐수ㆍ폐기물 소각시설은 시간당 소각능력 25kg 이상인 시설이다.

같은 사업장에 여러 기가 설치된 경우에는 각 시설의 처리능력을 합산해 이 기준 적용 여부를 판단한다.

대기환경기준으로 옳지 않은 것은 오존의 8시간 평균치가 0.01ppm 이하라는 설명이다.

환경정책기본법령상 오존의 8시간 평균 대기환경기준은 0.06ppm 이하이며, 1시간 평균치는 0.1ppm 이하로 규정되어 있다.

일산화탄소의 8시간 평균치 9ppm 이하, 이산화질소의 24시간 평균치 0.06ppm 이하는 현재도 유지되는 기준이다.

PM-2.5 연간 평균치 25㎍/m³ 이하는 출제 당시의 기준으로 옳은 항목이었으나, 이후 기준이 강화되어 현행은 연간 평균 15㎍/m³ 이하(24시간 평균 35㎍/m³ 이하)이므로 학습 시 유의해야 한다.

개선명령 불이행에 대한 벌칙은 300만원 이하의 벌금이다.

악취방지법상 배출허용기준 초과로 내려진 개선명령을 이행하지 않은 자는 벌칙 조항에 따라 300만원 이하의 벌금에 처해진다. 징역형이 병과되는 다른 위반행위(무허가 배출시설 설치·조업정지명령 위반 등)와는 벌칙 수준이 다르므로 구분해 기억해야 한다.

※ 출제 당시(2017년) 법령 기준이며, 이후 벌칙 조항이 개정되었을 수 있으므로 현행 법령을 별도로 확인해야 한다.

시안화수소는 독성이 강한 물질로, 대기환경보전법령의 초과부과금 산정기준표에서 다른 세 물질보다 오염물질 1킬로그램당 부과금액이 높게 책정되어 있다.

초과부과금 산정기준은 오염물질의 유해성·독성에 따라 물질별 단가를 차등 규정하는데, 시안화수소는 불소화합물·암모니아·이황화탄소에 비해 단가가 가장 높은 물질에 속한다.

※ 구체적인 단가 수치는 시행령 개정으로 변동될 수 있어 여기서는 상대적 서열만 서술한다.

라돈가스는 자연 방사성 물질로, 대기환경보전법상 기후·생태계 변화유발물질에 해당하지 않는다.

법령상 기후·생태계 변화유발물질은 온실가스(이산화탄소·메탄·아산화질소·수소불화탄소·과불화탄소·육불화황)와 오존층파괴물질(특정물질)로 규정되어 있다.

• 메탄과 아산화질소는 온실가스로 명시된 물질이다.
• 과불화탄소도 온실가스에 포함되는 물질이다.

반면 라돈가스는 온실가스도 오존층파괴물질도 아니어서 정의 대상에서 제외된다.

연간 대기오염물질발생량 25톤인 사업장은 2종 사업장에 해당한다.

대기환경보전법 시행령상 사업장 종별 구분(출제 당시 기준)은 1종 80톤 이상, 2종 20톤 이상~80톤 미만, 3종 10톤 이상~20톤 미만, 4종 2톤 이상~10톤 미만, 5종 2톤 미만이다.

• 연간 3톤은 4종 구간(2톤 이상~10톤 미만)에 해당해 5종이 아니다.
• 연간 15톤은 3종 구간(10톤 이상~20톤 미만)에 해당해 4종이 아니다.
• 연간 60톤은 2종 구간(20톤 이상~80톤 미만)에 해당해 1종이 아니다.

악취검사기관은 정도관리 수행기록철 등의 서류를 작성해 3년간 보존해야 한다.

검사기관의 준수사항은 시료채취·분석 과정과 정도관리 내역을 기록으로 남겨, 나중에 검사 결과의 신뢰성을 되짚어 볼 수 있게 하는 데 목적이 있다. 그 기록 보존기간이 3년으로 정해져 있다.

출제 당시 기준이며, 이런 보존기간은 개정으로 달라질 수 있으므로 학습 시 최신 조문을 함께 확인하는 것이 좋다.

자동차연료와 첨가제, 촉매제는 대기환경보전법이 제조기준을 두어 관리하고, 위해가 확인되었을 때의 규제는 법이 '환경부령으로 정하는 바에 따라' 하도록 위임해 두었다. 발문에 나오는 사용 제한, 다른 연료로의 대체, 제작자동차의 단위 연료량에 대한 목표주행거리 설정은 그 위임을 받은 시행규칙이 정한 조치들이다.

그리고 이 시행규칙 조문은 해당 조치를 할 수 있는 자를 국립환경과학원장으로 명시하고 있다. 자동차연료·첨가제·촉매제가 제조기준에 맞는지 검사하고 배출가스와의 관계를 시험·평가하는 기술적 업무를 국립환경과학원이 맡고 있어, 위해가 인정되었을 때의 후속 조치도 같은 기관의 장에게 맡긴 것이다. 법률 단계에서 규제 권한을 갖는 자는 환경부장관이지만 이 지문이 옮긴 것은 시행규칙 조문이며, 대통령이나 시·도지사는 이 조문에 등장하지 않는다.

다만 이 조문은 그 뒤 개정되어, 지금은 같은 조치의 주체가 유역환경청장·지방환경청장 또는 수도권대기환경청장으로 바뀌어 있다는 점도 함께 알아 두면 좋다.

아황산가스의 1시간 평균치 대기환경기준은 0.15ppm 이하이며, 측정방법은 자외선형광법이다.

환경정책기본법령의 대기환경기준표에서 SO2는 연간 0.02ppm, 24시간 평균 0.05ppm, 1시간 평균 0.15ppm으로 정하고 있으며, 표준측정방법으로 자외선형광법(pulse U.V. fluorescence method)을 사용한다.

화학발광법은 질소산화물(NOx) 측정에 쓰이는 방법이므로 아황산가스 기준에는 해당하지 않는다.

흡광광도에 의한 시설은 오염물질을 분석·측정하는 방법이지, 대기오염물질을 제거·감소시키는 방지시설이 아니다.

대기환경보전법규상 대기오염방지시설은 집진시설, 흡수·흡착에 의한 시설, 응축에 의한 시설, 연소에 의한 시설, 미생물을 이용한 처리시설 등 오염물질을 실제로 제거하는 설비를 의미한다.

• 미생물을 이용한 처리시설은 생물학적 탈취·분해로 오염물질을 제거하는 방지시설이다.
• 응축에 의한 시설과 흡착에 의한 시설도 각각 냉각·흡착으로 오염물질을 포집하는 방지시설이다.

알코올만 사용하는 자동차에는 일산화탄소 항목의 배출허용기준을 적용하므로, 탄화수소의 기준을 적용한다는 서술은 옳지 않다.

대기환경보전법규상 운행차 배출허용기준의 일반기준은 연료 종류별로 적용할 측정항목을 따로 규정하고 있는데, 알코올 전용 자동차에 대해서는 일산화탄소 기준을 적용하도록 정하고 있다.

• 휘발유와 가스를 함께 쓰는 자동차는 가스 기준을 적용한다는 규정은 옳다.
• 휘발유사용 자동차에 휘발유·알코올·가스 혼용차를 포함시키는 규정도 옳다.
• 덤프트럭·콘크리트믹서트럭·콘크리트펌프트럭에 화물자동차 기준을 적용하는 규정도 옳다.

시간별 산정계수는 초과부과금 산정 항목에 존재하지 않는 개념이다.

개선명령을 받지 않고 자진해서 개선계획서를 제출·이행하는 경우의 초과부과금은 배출허용기준초과 오염물질배출량, 오염물질 1킬로그램당 부과금액, 연도별 부과금액 산정지수, 지역별 부과계수 등을 곱해 산정한다.

• 배출허용기준초과 오염물질배출량은 실제 산정항목이다.
• 지역별 부과계수도 실제 산정항목이다.
• 오염물질 1킬로그램당 부과금액도 실제 산정항목이다.