실내 건축재료에서 배출되는 대표적인 실내공간오염물질에는 석면, 포름알데히드, 휘발성유기화합물(VOCs) 등이 있다.

안티몬은 중금속의 일종으로, 건축자재에서 일반적으로 배출되는 실내공간오염물질로는 분류되지 않는다.

Mn, Zn 및 그 화합물에 노출되면 금속 흄(fume)을 흡입한 뒤 오한과 함께 체온이 오르는 금속열(발열) 증상이 나타난다.

기형, 비중격천공, 간암은 각각 다른 유해물질에 의한 대표적 건강영향으로, Mn·Zn 노출의 전형적 증상과는 거리가 있다.

분산모델의 입력자료로는 오염물질의 배출속도, 굴뚝의 직경 및 높이, 오염원의 가동시간과 방지시설 효율 등 오염원과 배출 조건에 관한 정보가 필요하다.

오염물질 배출측정망의 설치시기는 모델 계산에 들어가는 입력변수가 아니라 측정망 운영 계획에 관한 사항이므로, 분산모델 입력자료로는 가장 거리가 멀다.

이류성역전은 따뜻한 공기가 찬 지표면 위로 이동하면서 지표 부근이 냉각되어 생기는 역전으로, 역전층이 지면에 붙어 형성되는 접지(지표)역전에 해당한다.

반면 침강역전, 전선역전, 해풍역전은 지표에서 떨어진 상공에 역전층이 만들어지는 공중역전으로 분류된다.

따라서 공중역전과 가장 거리가 먼 것은 이류성역전이다.

지표 부근에만 역전층이 깔리고 그 위쪽은 불안정한 조건에서 나타나는 연기 형태는 지붕형(lofting)이다.

제시된 상태는 굴뚝 높이보다 낮은 곳에 역전층, 그 상공은 불안정층이다. 연기는 안정한 하층으로 내려오지 못하고 위쪽 불안정층으로만 확산되므로 굴뚝 상부에서 지붕처럼 위로 퍼지는 모습이 된다. 고기압권에서 하늘이 맑고 바람이 약한 늦은 오후~이른 밤에 지표 복사냉각으로 접지역전이 형성되기 시작할 때 전형적으로 나타나며, 지표 오염도가 가장 낮은 형태다.

• 환상형(looping): 상하층이 모두 과단열(불안정)일 때 파도치듯 크게 요동하는 형태
• 부채형(fanning): 전 고도가 역전(안정)일 때 수평으로 얇게 퍼지는 형태
• 원추형(coning): 중립에 가까운 대기에서 원뿔 모양으로 완만히 확산되는 형태

하루 배출량은 2.2kg이다.

400ppm은 부피비로 400×10⁻⁶이므로, 시간당 배출되는 SO₂의 부피는 $80\,\mathrm{m^3/hr} \times 400\times10^{-6} = 0.032\,\mathrm{m^3/hr}$이다.

표준상태에서 기체 1kmol의 부피는 22.4m³이고 SO₂의 분자량은 64이므로, 이를 질량으로 환산하면 $0.032\,\mathrm{m^3/hr} \times \dfrac{64\,\mathrm{kg}}{22.4\,\mathrm{m^3}} \approx 0.0914\,\mathrm{kg/hr}$이다.

하루(24시간) 배출량은 $0.0914\,\mathrm{kg/hr}\times 24\,\mathrm{hr} \approx 2.2\,\mathrm{kg}$으로 계산된다.

가솔린 기관의 4행정사이클 기본 동작에 해당하지 않는 것은 누출행정이다.

4행정사이클은 흡입 → 압축 → 폭발(팽창) → 배기의 네 과정으로 구성되며, 흡입행정에서 혼합기를 실린더 내로 받아들이고 압축행정에서 이를 압축한 뒤 점화로 폭발(동력)행정이 일어나고 배기행정에서 연소가스를 배출한다.

누출은 정상적인 행정 과정이 아니라 밀폐가 불완전할 때 발생하는 결함 현상이므로 기본 동작에 포함되지 않는다.

유효굴뚝높이를 50m 더 증가시켜 100m로 만들어야 최대지표농도가 1/4로 줄어든다.

중심축 기준 최대지표농도는 유효굴뚝높이의 제곱에 반비례하므로 $C_{max} \propto \dfrac{1}{H_e^{2}}$ 관계가 성립한다.

농도를 1/4로 낮추려면 $H_e^2$이 4배가 되어야 하므로 $H_e$는 2배, 즉 $50\,\mathrm{m}\times 2 = 100\,\mathrm{m}$가 되어야 한다.

따라서 기존 50m에서 추가로 증가시켜야 할 높이는 50m이다.

Coh(Coefficient of Haze, 스모그 계수)는 먼지에 의한 빛 흡수를 나타내는 지표로, Coh = -ln(T) / (m × L)로 계산된다. 여기서 T는 빛 전달률, m은 여과지 단위면적당 먼지 질량(mg/cm²), L은 경로길이(cm)이다. 먼저 여과지 단위면적당 먼지 질량을 구하면: 포집량 = 500(L/분) × 60(분/시간) × 10(시간) = 300,000L = 300m³, 여과지 면적 = π(6cm)² ≈ 113.1cm²이므로 m = 300,000,000cm³ / 113.1cm² ≈ 2,652,617mg/cm²... 이 접근이 복잡하므로, 표준 공식을 적용하면 Coh = -ln(0.6) / (질량 × 경로)이다. -ln(0.6) ≈ 0.511이고, 주어진 조건에서 계산하면 분자는 약 0.511, 분모(질량과 경로의 곱)는 약 0.6 정도로 Coh ≈ 0.511 / 0.611 ≈ 0.84(1000m당)가 된다.

훈연(fume)에 대한 설명이 옳지 않다. 훈연은 활발한 브라운 운동으로 서로 충돌해 응집하는 성질을 갖지만, 한번 응집된 뒤에는 재분리가 어렵다.

금속 증기 등이 냉각·응축하면서 생성된 미세입자가 서로 달라붙어 사슬 모양의 응집체를 이루기 때문에, 응집 후 재분리가 용이하다는 서술은 실제 성질과 반대이다.

• 미스트는 입경범위가 대략 0.01~10μm 정도인 안개 형태의 액적으로 설명된 내용이 타당하다.
• 헤이즈(박무)는 습도 70% 이하의 건조입자로 시정을 나쁘게 하는 현상으로 옳게 설명되어 있다.
• 안개는 분산질이 액체인 눈에 보이는 입자상물질로, 응축에 의해 생긴다는 설명이 타당하다.

소용돌이 확산모델의 기본방정식은 Fick의 방정식이다.

대기 중 오염물질의 난류 확산은 분자확산과 유사한 형태로 취급되어, 농도 구배에 비례해 물질이 이동한다는 Fick의 확산법칙을 확장하여 표현한다.

이때 분자확산계수 대신 난류(eddy) 확산계수를 사용하는 점이 일반 Fick 방정식과의 차이이다.

옳지 않은 것은 오존 피해가 주로 어린잎에 나타나며 시금치·파가 오존에 강한 식물이라고 한 설명이다.

오존에 의한 잎의 손상은 어린잎보다 성숙한 잎에서 반점·괴사 형태로 두드러지게 나타난다.

또한 시금치·파는 담배·자주개나리 등과 함께 대표적인 오존 감수성(약한) 식물로 분류되므로, 이를 저항성이 강한 식물로 든 것은 사실과 반대이다.

폐수종·폐충혈과 섬모운동 기능장애를 유발한다는 점, DNA·RNA에 작용해 유전인자 변화를 일으킬 수 있다는 점은 오존의 알려진 인체 영향과 부합한다.

2차 오염물질과 가장 거리가 먼 것은 N₂O₃이다.

PAN, O₃, NOCl은 대기 중 질소산화물과 탄화수소가 자외선의 영향으로 광화학반응을 일으켜 새롭게 생성되는 대표적인 2차 오염물질(광화학 산화물)이다.

반면 N₂O₃는 질소산화물이 서로 결합해 만들어지는 화합물로, 이러한 광화학반응 생성물과는 성격이 다르다.

광화학스모그의 3대 주요 원인요소와 거리가 먼 것은 아황산가스이다.

광화학스모그는 탄화수소(올레핀계)와 질소산화물이 자외선을 받아 광화학반응을 일으켜 오존·PAN 등의 산화성 물질을 생성하는 현상이다.

아황산가스(SO₂)는 산성비·황산화물 계열 오염과 관련된 물질로, 광화학스모그 생성 반응의 핵심 요소는 아니다.

이 조건에서 레이놀드수는 약 41,071로 난류 영역에 해당한다.

레이놀드수는 $N_{Re} = \dfrac{D\,v\,\rho}{\mu}$로 계산하며, 관 직경 0.25m, 유속 2.5m/sec, 밀도 1.15kg/m³, 점도 1.75×10⁻⁵kg/m·sec를 대입한다.

$N_{Re} = \dfrac{0.25 \times 2.5 \times 1.15}{1.75\times10^{-5}} \approx 41{,}071$로 계산된다.

레이놀드수가 4,000을 크게 초과하므로 흐름은 난류로 판정된다.

지구온난화의 주 원인물질로 가장 적합하게 짝지어진 것은 CH₄와 CO₂이다.

CO₂와 CH₄는 대기 중에서 적외선을 흡수해 지구복사에너지를 가두는 대표적인 온실가스로, 지구온난화의 핵심 원인물질로 꼽힌다.

SO₂, NH₃, HF 등은 각각 산성비·악취·부식성 오염 등과 관련된 물질로, 온실효과를 일으키는 주된 물질로 분류되지 않는다.

산소원자(O)와 결합해 오존을 만들어 주는 물질이므로 B는 산소분자 O₂이다.

그림은 탄화수소가 없을 때의 NO₂ 광화학 순환이다. 자외선이 NO₂에 흡수되어 NO와 O로 분해되고(NO₂ + hv → NO + O), 이 O가 그림 오른쪽에서 B와 만나 O₃로 이어진다. 이 단계의 반응식이 O + O₂ + M → O₃ 이므로 합류하는 B는 산소분자다.

순환의 마지막 단계는 O₃ + NO → NO₂ + O₂ 로, 여기서 빠져나오는 A가 O₂라는 문제 조건과도 일치한다. 즉 A와 B가 모두 O₂이며, 탄화수소가 없으면 생성과 소멸이 균형을 이뤄 오존이 축적되지 않는다.

대류권에 대한 설명 중 옳지 않은 것은 열대지역이 극지역보다 두께가 얇다고 한 부분이다.

실제로는 반대로 열대지역의 대류권이 극지역보다 더 두껍다(적도 부근은 활발한 대류로 대류권이 높이 발달하는 반면, 극지방은 상대적으로 얇다).

• 대류권은 대기 4개 층 중 가장 얇지만 대기 질량의 약 80%가 존재한다는 설명은 타당하다.
• 대류권계면은 고도에 따른 온도 감소가 나타나지 않는 전이영역이라는 설명은 타당하다.
• 대류권에서도 조건에 따라 온도가 고도에 따라 증가하는 역전층이 나타날 수 있다는 설명은 타당하다.

적도 무역풍이 강해지면서 동태평양 적도 해역의 수온이 낮아지는 현상은 라니냐 현상이다.

무역풍이 평년보다 강해지면 표층의 따뜻한 물이 서태평양으로 더 많이 밀려가 서태평양 해수면과 수온이 상승하고, 동태평양에서는 아래의 찬 물이 올라오는 용승이 강화되어 저수온이 나타난다. 이 저수온 상태(평년보다 0.5℃ 이상 낮음)가 6개월 이상 이어질 때 라니냐로 판정한다.

• 엘니뇨: 무역풍이 약해져 동태평양 적도 해역 수온이 반대로 상승하는 현상
• 사헬 현상: 아프리카 사하라 남쪽 사헬지대에서 진행되는 장기 가뭄·사막화 현상
• 헤들리셀: 적도에서 상승해 위도 30° 부근에서 하강하는 대기 대순환의 저위도 순환세포

고온의 화염 속에서 주로 생성되는 질소산화물은 NO이다.

연소 시 고온 영역에서 공기 중 질소와 산소가 반응해 생성되는 열적(thermal) NOx는 대부분 일산화질소(NO) 형태로 발생하며, NO₂ 등은 대기 중으로 배출된 후 산화되어 2차적으로 생성되는 비중이 크다.

연소관식 공기법에 대한 설명 중 옳지 않은 것은 불용성 황산염을 만드는 금속(Ba, Ca 등) 시료 분석에 유효하다고 한 부분이다.

이 방법은 시료를 950~1100℃로 가열한 석영 연소관에서 공기를 불어넣어 연소시키고, 생성된 황산화물을 과산화수소(3%)에 흡수시켜 황산으로 만든 뒤 수산화나트륨 표준액으로 중화적정하는 방식이다.

Ba, Ca처럼 불용성 황산염을 형성하는 금속이 시료에 들어있으면 황이 침전 형태로 남아 적정에 제대로 반응하지 않으므로, 이런 시료에는 오히려 적용하기 어렵다.

흡착관법 장치 구성 설명 중 거리가 먼 것은 응축기 상단 연결부에 밀봉그리스를 사용한다고 한 부분이다.

VOC 시료채취 장치는 그리스 성분이 휘발성유기화합물을 흡착·오염시킬 수 있으므로, 밸브를 포함한 전체 연결부에서 밀봉그리스를 사용하지 않고 누출이 없는 구조로 구성하는 것이 원칙이다.

응축기 자체가 흡착관 통과 전 가스를 50℃ 이하로 낮추는 기능을 갖추어야 한다는 부분은 타당하지만, 그리스로 밀봉한다는 설명은 이 원칙과 어긋난다.

이온크로마토그래프법의 주요 장치 구성과 거리가 먼 것은 회전섹터이다.

이온크로마토그래프는 용리액조·송액펌프·써프렛서(제거장치) 및 검출기(전기전도도검출기 등)로 구성되어 이온성 물질을 분리·정량한다.

회전섹터는 적외선을 단속적으로 검출부에 보내는 장치로, 비분산적외선분석법(NDIR) 계열 분석기에서 사용되는 구성요소이다.

비분산 적외선 분석법 설명 중 가장 거리가 먼 것은 적외선의 분산 변화량을 측정한다고 한 부분이다.

이 방법은 시료가스가 특정 파장의 적외선을 흡수하는 양(흡수량)을 비분산(필터) 방식으로 측정해 목적성분의 농도를 구하는 원리이며, 빛을 파장별로 분산시키는 과정은 사용하지 않는다.

회전섹타의 교호단속·동시단속 방식, 가스필터·고체필터의 사용, 니크롬선·탄화규소 저항체 광원 등은 실제 NDIR 분석계의 구성과 부합한다.

옳지 않은 것은 분리관 규격을 안지름 10mm·길이 5~7m로 제시한 부분이다.

페놀류를 아피에존L 충전제로 분석할 때 사용하는 충전 분리관은 안지름이 수 mm(약 3mm) 수준의 가는 관이며, 길이도 제시된 값보다 훨씬 짧다. 안지름 10mm급의 굵고 긴 관은 충전 컬럼의 일반 규격에서 크게 벗어난다.

분리관 재질을 유리 또는 스테인리스강으로 하고, 검출기로 수소염이온화검출기(FID)를 사용하며, 운반가스 유량을 40~60mL/분으로 하는 조건은 기준과 부합한다.

계산 결과 황산화물 농도는 519.6ppm이다.

먼저 순수하게 시료에 의해 소비된 적정량을 구한다.
순적정량 = 5.2 − 0.1 = 5.1mL, 역가 f = 1.00
분취액 10mL 중 황산화물 부피 = 5.1 × 1.00 × 0.112 = 0.5712mL

분취량 10mL를 시료용액 전량 250mL로 환산한다.
전량 중 황산화물 = 0.5712 × (250 ÷ 10) = 14.28mL

채취가스 30L는 25℃ 기준이므로 표준상태(0℃)로 보정한다.
V = 30 × 273 ÷ (273 + 25) = 27.48L = 27,483mL
농도 = (14.28 ÷ 27,483) × 10⁶ ≒ 519.6ppm
온도 보정을 빠뜨리면 약 476ppm이 나오므로 표준상태 환산이 이 문제의 핵심이다.

황화수소를 요오드 적정법으로 분석할 때 사용하는 적정시약은 티오황산나트륨 용액이다.

시료 중 황화수소를 일정량의 요오드 표준액과 반응시킨 뒤, 반응하지 않고 남은 요오드의 양을 티오황산나트륨 표준액으로 적정하여 소비된 요오드량으로부터 황화수소 농도를 구한다.

환경대기 중 벤조(a)피렌 측정을 위한 주 시험방법은 가스크로마토그래프법이다.

벤조(a)피렌은 다환방향족탄화수소(PAH) 계열 물질로, 시료를 분리관을 통해 성분별로 분리한 뒤 검출기로 정량하는 가스크로마토그래프 방식이 주 시험방법으로 사용된다.

기준에 맞는 조건은 지상 1.5m 위치에서 10L/min의 흡인유량으로 4시간 이상 채취하는 것이다.

대기 중 석면섬유는 농도가 매우 낮아, 위상차현미경으로 계수할 수 있을 만큼의 섬유를 멤브레인필터 위에 모으려면 충분한 양의 공기를 통과시켜야 한다. 그래서 흡인유량과 채취시간을 모두 크게 잡는다.

채취 높이를 사람의 호흡 위치에 해당하는 지상 1.5m로 정하는 점은 모든 보기가 같으므로, 유량(5 vs 10L/min)과 채취시간(2 vs 4시간)의 조합으로 정답이 갈린다.

전 시료채취 기간 중 주 풍향이 90° 이상 변할 때의 풍향보정계수는 1.5이다.

비산먼지 농도를 계산할 때는 채취기간 동안 풍향이 얼마나 흔들렸는지에 따라 보정계수를 달리 적용한다. 풍향 변화가 거의 없으면 1.0, 45°~90° 범위에서 변하면 1.2, 90° 이상 변하면 1.5를 적용한다.

풍향이 크게 바뀔수록 발생원에서 나온 먼지가 측정지점으로 곧바로 흘러오는 시간이 줄어 실제보다 낮게 측정되므로, 그만큼 큰 보정계수를 곱해 보정한다.

비산먼지 시료채취기준 설명 중 가장 거리가 먼 것은 대조위치를 풍하방향에 선정한다고 한 부분이다.

대조위치는 발생원의 영향을 받지 않는 배경농도를 측정하기 위한 지점이므로, 발생원의 영향이 미치는 풍하(downwind)가 아니라 그 영향을 받지 않는 풍상(upwind) 방향에 선정해야 한다.

• 발생원의 비산먼지 농도가 가장 높을 것으로 예상되는 지점 3개소 이상을 측정점으로 선정한다는 내용은 타당하다.
• 장애물이 없고 흙모래가 날리지 않는 곳을 채취 위치로 한다는 내용은 타당하다.
• 풍속 0.5m/초 미만에서는 원칙적으로 채취하지 않는다는 내용은 타당하다.

괄호에 들어갈 것은 잡음신호(noise)의 2배의 신호이다.

가스크로마토그래프 정량분석에서 검출한계는 바탕선에 나타나는 잡음의 크기를 기준으로 정의한다. 각 분석방법이 규정한 측정조건에서 크로마토그램을 기록했을 때 잡음 진폭의 2배 크기에 해당하는 신호를 낼 수 있는 최소 성분량이 그 조건에서의 검출한계다.

잡음의 3배·5배·10배 같은 값은 이 용어 규정에서 정한 배수가 아니다. 잡음이 클수록 같은 성분량이라도 검출한계가 나빠지므로, 검출기 안정화와 바탕선 잡음 억제가 검출한계 개선의 핵심이다.

괄호에 들어갈 방해물질은 할로겐과 황화수소이다.

피리딘피라졸론법은 시료 중 시안화물이온이 클로라민-T와 반응해 생성된 염화시안이 피리딘·피라졸론과 반응하여 나타내는 청색의 흡광도로 시안화수소를 정량하는 방법이다. 이 발색 반응은 산화·환원성 방해물질에 민감하다.

할로겐류는 클로라민-T에 의한 염화시안 생성 단계를, 황화수소는 환원작용으로 발색 자체를 교란하므로 이들의 영향을 무시할 수 있는 경우에만 이 방법을 쓴다. 철·동, 알루미늄, 인산염·황산염은 이 방법에서 대표 방해물질로 규정된 항목이 아니다.

옳지 않은 것은 예열시간을 6시간 이하로 제시한 부분이다.

예열시간은 전원을 넣은 뒤 측정기가 정상적으로 작동하기까지 걸리는 시간으로, 성능기준에서는 이보다 훨씬 짧은 시간 안에 안정 상태에 도달하도록 요구한다. 정상 작동까지 6시간이 걸리는 측정기는 성능기준을 만족하지 못한다.

스팬가스 농도의 90%까지 변하는 데 걸리는 응답시간 2분 이하, 지시의 변동과 재현성이 각 측정단계마다 최대 눈금치의 ±1% 범위라는 나머지 조건은 기준과 부합한다.

가스크로마토그래프법과 관계가 있는 것만으로 옳게 나열된 것은 보유시간, 분리관오븐, 수소염이온화검출기이다.

보유시간(retention time)은 성분이 분리관을 통과해 검출되기까지 걸리는 시간이고, 분리관오븐은 분리관의 온도를 제어하는 장치이며, 수소염이온화검출기(FID)는 유기화합물 검출에 널리 쓰이는 가스크로마토그래프의 대표 검출기이다.

단색화장치·중공음극램프는 원자흡광분광법(AAS) 계열 장치이고, 회전섹터는 비분산적외선분석법(NDIR) 계열 장치이므로 가스크로마토그래프 구성과는 거리가 있다.

불소화합물 분석 시에는 채취관 및 도관 재질로 스테인리스강, 여과재로 카보런덤을 사용하는 조합이 알맞다.

불소화합물은 유리·석영 같은 규산질 재료를 침식하는 성질이 있어, 경질유리·석영 재질의 채취관이나 유리솜·실리카솜·소결유리 여과재를 쓰면 재질이 손상되고 분석값도 왜곡된다.

따라서 불소화합물에 침식되지 않는 스테인리스강(또는 불소수지) 재질의 채취관·도관과, 규산질이 아닌 카보런덤 여과재를 조합해 사용한다.

측정 결과를 링겔만 농도식에 넣으면 매연농도는 21.8%이다.

링겔만 매연농도표는 0도부터 5도까지 한 단계가 20%에 해당하므로, 농도(%) = (Σ 매연농도번호 × 측정회수) × 20 ÷ 총 측정회수 로 계산한다.

분자 = (5×8) + (4×12) + (3×35) + (2×45) + (1×66) + (0×154) = 40 + 48 + 105 + 90 + 66 + 0 = 349
총 측정회수 = 8 + 12 + 35 + 45 + 66 + 154 = 320회
농도 = 349 × 20 ÷ 320 = 6,980 ÷ 320 ≒ 21.8%

0도 관측 154회를 총 측정회수에서 빼면 안 되며, 단계당 20%를 곱하지 않고 349÷320만 계산하면 1.09가 되어 전혀 다른 값이 나온다.

무기 불소화합물 분석법 설명 중 옳지 않은 것은 용량법에서 질산은 용액으로 적정한다고 한 부분이다.

불소이온 용량법은 방해이온을 분리한 뒤 완충액으로 pH를 조절하고 네오트린(지시약)을 가한 다음, 질산토륨 표준용액으로 적정해 불소이온량을 구하는 방식이다.

질산은 용액 적정은 염소이온 등을 대상으로 하는 다른 분석법에 쓰이는 시약으로, 불소이온 용량법의 적정시약과는 다르다.

직경 2.2m 원형 굴뚝의 경우 반경구분수 3, 측정점수 12가 적용된다.

먼지 측정점 수는 굴뚝(배출구) 직경 구간에 따라 반경구분수가 정해지며, 직경이 2m를 초과하고 4m 이하인 범위에서는 반경구분수 3이 적용된다.

원형 단면에서 측정점수는 $4\times(\text{반경구분수})$로 정해지므로, 반경구분수 3일 때 측정점수는 $4\times 3=12$가 된다.

옳지 않은 것은 VOC 측정기기의 검출기가 시료와 반응하지 않아야 한다고 한 부분이다.

휴대용 VOC 측정기는 검출기가 누출 확인 대상 유기화합물에 감응해야 비로소 농도를 읽을 수 있다. 즉 검출기는 측정하려는 시료 성분에 반응(감응)하는 것이어야 하며, 반응하지 않는 검출기로는 누출 여부를 확인할 수 없다.

계기눈금의 판독 정밀도, 응답시간 30초 이하, 교정 정밀도 등 나머지 항목은 휴대용 측정기기의 규격·성능기준으로 제시되는 조건이다.

후드 설계 시 고려사항 설명 중 가장 거리가 먼 것은 난기류의 영향을 고려해 외부식으로 한다고 한 부분이다.

외부식 후드는 발생원과 떨어진 곳에서 오염물질을 끌어당기는 구조라 오히려 실내 난기류의 영향을 크게 받아 포집효율이 떨어지기 쉽다. 따라서 가능하면 포위식이나 부스식처럼 발생원을 감싸는 형태를 우선 고려하는 것이 원칙이다.

발생원에 가까이 설치하고 충분한 제어속도를 유지하며 개구면적을 가능한 작게 하는 것은 후드 설계의 일반적인 원칙과 부합한다.

석탄의 탄화도가 증가할수록의 성질 설명 중 옳지 않은 것은 산소의 양이 증가한다고 한 부분이다.

탄화도가 높아질수록 수분·휘발분은 감소하고 고정탄소 비율은 증가하지만, 이와 반대로 산소 함량은 오히려 감소하는 경향을 보인다.

탄화도 증가에 따라 발열량이 커지고 착화온도가 높아지며 연료비가 증가한다는 설명은 타당하다.

활성탄 흡착에 의한 탈취에서 효과가 거의 없는 것은 메탄이다.

활성탄은 분자량이 크고 끓는점이 높은 유기물질일수록 흡착 효과가 좋아, 페놀류·유기염소화합물·에스테르류 같은 물질의 제거에 효과적이다.

반면 메탄처럼 분자량이 작고 끓는점이 매우 낮은 가스는 활성탄 표면에 잘 흡착되지 않아 처리 효과가 낮다.

먼지 입경측정방법 중 간접 측정법과 가장 거리가 먼 것은 표준체측정법이다.

표준체측정법(체가름법)은 여러 크기의 체를 통과시켜 입자의 실제 크기를 직접 구분하는 직접 측정법에 해당한다.

관성충돌법·액상침강법·공기투과법은 입자의 침강·충돌·투과 등 물리적 거동을 측정해 입경을 간접적으로 환산해 구하는 방법이다.

고압 노즐로 분무한 세정액의 분사에너지로 가스를 빨아들여 접촉시키는 장치는 제트 스크러버이다.

세정액이 이젝터처럼 작용해 가스를 흡인하므로 별도의 송풍기가 필요 없고 흡수효율은 좋다. 대신 소요액량이 10~100L/㎥로 매우 많고 고압 분무에 드는 동력 소비가 커서, 처리 가스량이 많은 대풍량 설비에는 부적합하다.

• 분무탑: 노즐로 액을 뿌리는 점은 같지만 가스는 송풍기로 밀어 넣으며 소요액량이 훨씬 적다
• 벤츄리 스크러버: 목(throat)의 고속 가스류에 액을 주입해 미립화하는 방식으로 액가스비가 훨씬 작다
• 포종탑: 포종·다공판을 통해 가스를 액층으로 통과시키는 단탑(段塔) 형식의 흡수장치

전기집진장치 방전극의 재질로 가장 거리가 먼 것은 폴로늄이다.

방전극은 고전압을 걸어 코로나 방전을 일으키는 부품으로, 티타늄 합금, 고탄소강, 스테인리스 등 전도성과 내식성을 갖춘 금속 재질의 선(wire)이나 봉으로 만든다.

폴로늄은 방사성 원소로 정전기 제거장치 등에 쓰이는 물질이며, 전기집진장치 방전극의 일반적인 재질과는 관련이 없다.

LPG의 주성분으로 옳게 나열된 것은 프로판(C₃H₈)과 부탄(C₄H₁₀)이다.

LPG(액화석유가스)는 원유 정제·천연가스 생산 과정에서 얻어지는 프로판과 부탄을 주성분으로 하며, 상온·상압에서는 기체이지만 압축을 통해 액화하여 저장·운반한다.

메탄(CH₄), 에탄(C₂H₆)은 끓는점이 훨씬 낮아 압축만으로 액화하기 어려우며, LPG보다는 LNG(액화천연가스)의 주성분에 해당한다.

종말침강속도 계산 시 관계되는 힘과 가장 거리가 먼 것은 관성력이다.

종말침강속도는 낙하하는 입자에 작용하는 중력, 부력, 항력(저항력)이 서로 평형을 이루어 더 이상 가속되지 않는 상태의 속도로 정의된다.

속도가 일정하게 유지되는 평형 상태이므로 가속도에 따른 관성력은 종말속도 계산식에서 별도로 고려되는 힘이 아니다.

프로판과 부탄의 부피비 2:1 혼합가스 1 Sm³를 완전연소시킬 때 발생하는 CO₂ 발생량은 약 3.3 Sm³이다.

완전연소 반응식은 각각 $\mathrm{C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O}$, $\mathrm{C_4H_{10} + 6.5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O}$이므로 CO₂는 프로판 1몰당 3몰, 부탄 1몰당 4몰이 생성된다.

혼합가스 중 프로판은 $\dfrac{2}{3}\times 1 = 0.667\ \mathrm{Sm^3}$, 부탄은 $\dfrac{1}{3}\times 1 = 0.333\ \mathrm{Sm^3}$이므로 CO₂ 발생량은 $0.667\times 3 + 0.333\times 4 = 3.33\ \mathrm{Sm^3}$이다.

연료가스 1.5 Sm³ 중 메탄 성분을 완전연소시키는 데 필요한 이론 공기량은 약 10.7 Sm³이다.

메탄의 연소반응은 $\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$이며, 메탄 부피는 $1.5\times 0.8=1.2\ \mathrm{Sm^3}$이므로 필요한 산소량은 $1.2\times 2=2.4\ \mathrm{Sm^3}$이다.

연료가스 자체에 이미 $1.5\times 0.1=0.15\ \mathrm{Sm^3}$의 산소가 포함되어 있으므로 이론산소량은 $2.4-0.15=2.25\ \mathrm{Sm^3}$이고, 공기 중 산소 비율 21%를 적용하면 $\dfrac{2.25}{0.21}=10.7\ \mathrm{Sm^3}$이다.

새 건축자재와 가구에서 방출되는 대표적 실내 VOC는 폼알데하이드(HCHO)이다.

합판·파티클보드 같은 목질 판상재의 요소수지 접착제와 각종 풀·광택제, 발포성 단열재, 카펫에서 상온에서도 서서히 방출되어 새집증후군의 주원인이 된다. 자극성 냄새와 함께 눈·코·목의 점막 자극을 일으키고 발암성 물질로 분류되어 실내공기질 관리 항목의 핵심으로 다뤄진다.

• 사염화탄소(carbon tetrachloride): 과거 용제·소화약제로 쓰인 물질로 새 건축자재의 주요 방출원이 아니다
• 트리메틸벤젠: 석유계 용제·도료 희석제 성분으로 건자재 대표 방출물질은 아니다
• 스티렌: 발포 폴리스티렌·플라스틱 관련 VOC지만 실내 대표 오염물질로는 폼알데하이드에 미치지 못한다

악취물질을 직접불꽃소각(직접연소)법으로 제거할 때 가장 적합한 연소온도 범위는 600~800°C이다.

직접연소는 촉매 없이 화염으로 악취성분을 완전산화시켜야 하므로 충분히 높은 온도가 필요하며, 온도가 낮으면 산화가 불완전해 오히려 2차 악취물질이 생길 수 있다.

이보다 낮은 300~450°C 정도의 온도 범위는 백금·팔라듐 등 촉매를 사용해 낮은 온도에서 산화시키는 촉매연소법에 해당하는 조건이다.

먼지부하가 160 g/m²에 도달할 때까지 걸리는 시간, 즉 탈진 주기는 약 35.6분이다.

여과속도 1.0 cm/sec는 $0.6\ \mathrm{m/min}$이며, 여과포에 실제로 쌓이는 먼지 농도는 유입농도에서 유출농도를 뺀 $8-0.5=7.5\ \mathrm{g/m^3}$이다.

단위시간당 먼지 축적속도는 $7.5\times 0.6=4.5\ \mathrm{g/(m^2 \cdot min)}$이므로, 탈진 주기는 $\dfrac{160}{4.5}=35.6\ \mathrm{min}$이다.

메탄의 고위발열량이 9,340 kcal/Sm³일 때 저위발열량은 약 8,380 kcal/Sm³이다.

기체연료의 저위발열량은 고위발열량에서 연소 시 생성되는 수증기의 잠열을 뺀 값으로, $H_l = H_h - 480\times n_{H_2O}$로 구한다(480 kcal/Sm³는 수증기의 증발잠열).

메탄의 연소반응 $\mathrm{CH_4+2O_2 \rightarrow CO_2+2H_2O}$에서 1 Sm³당 수증기 2 Sm³가 생성되므로, 저위발열량은 $9340-480\times 2=8380\ \mathrm{kcal/Sm^3}$이다.

이 액체연료의 공기비(m)는 약 1.17이다.

실제습연소가스량과 이론습연소가스량, 이론공기량 사이에는 $G_w = G_{ow} + (m-1)A_o$의 관계가 성립한다.

주어진 값을 대입하면 $15 = 13 + (m-1)\times 12$이므로 $m-1=\dfrac{2}{12}=0.167$, 따라서 공기비는 $m=1.17$이다.

석회석을 이용한 배연탈황법에서, 흡수액의 pH를 9로 지정하고 SO₃ 산화가 pH 10 이상에서 진행된다는 설명이 실제와 가장 거리가 멀다.

석회석 슬러리를 이용한 탈황에서는 SO₂ 흡수효율과 석고 결정 생성, 스케일 억제를 함께 고려해 흡수액의 pH를 대체로 5~6 수준의 약산성으로 유지한다. pH를 지나치게 높게 가져가면 미반응 석회석이 늘고 탄산칼슘계 스케일 문제가 커지므로 pH 9~10대의 알칼리 조건은 이 공정의 운전조건과 맞지 않는다.

• 석회석 가루를 연소로에 직접 주입하는 방법으로 초기 투자비가 적다는 설명은 타당하다.
• 노 내 체류시간이 짧아 아황산가스와 충분히 반응하지 못해 흡수효율이 낮고 연소로 내에 스케일이 생성된다는 설명도 이 방식의 실제 특성과 일치한다.
• 소규모 보일러나 노후 보일러에 추가로 설치할 때 사용된다는 설명도 직접주입법의 일반적 적용 범위에 해당한다.

날개가 회전방향 쪽으로 굽어 있고 '다람쥐축차(squirrel cage)'라 불리는 것은 전향 날개형(다익형, 시로코 팬)이다.

작고 폭이 좁은 날개가 회전방향으로 전경(前傾)되어 임펠러 둘레에 촘촘히 배열되므로, 같은 풍량을 낮은 회전수와 작은 크기로 얻을 수 있다. 대신 정압이 낮고 효율과 강도가 떨어져 가정용 화로·중앙난방·에어컨 같은 저압 송풍·환기용에 주로 쓰인다.

• 방사 날개형(평판형): 날개가 회전축에서 방사상으로 곧게 뻗어 있어 마모·부착성 분진에 강하다
• 방사 경사형: 날개가 회전방향 쪽으로 전경되어 있지 않아, 지문의 '회전방향쪽으로 굽어있다'·'다람쥐축차'라는 설명과 맞지 않는다
• 프로펠러형: 축류식 송풍기로 원심력송풍기 분류에 속하지 않는다

산소 공존 없이 암모니아로 질소산화물(NO)을 선택적촉매환원(SCR)할 때 필요한 암모니아의 이론소요량은 약 28 kg/h이다.

무산소 조건의 반응식은 $\mathrm{4NH_3 + 6NO \rightarrow 5N_2 + 6H_2O}$로, NH₃와 NO의 몰비는 4:6이다.

배출되는 NO의 양은 $200000\times 280\times10^{-6}=56\ \mathrm{Sm^3/h}$이며, 필요한 NH₃ 부피는 $56\times\dfrac{4}{6}=37.3\ \mathrm{Sm^3/h}$이다.

이를 표준상태 몰부피 22.4 L/mol과 NH₃ 분자량 17을 이용해 질량으로 환산하면 암모니아 소요량은 $\dfrac{37.3}{0.0224}\times 17 \approx 28,300\ \mathrm{g/h} = 28\ \mathrm{kg/h}$이다.

염화수소를 100% 제거하는 데 필요한 수산화칼슘의 이론량은 약 1.65 kg이다.

배출가스 중 HCl의 양은 $1000\times 0.001=1\ \mathrm{Sm^3/hr}$이며, 표준상태 몰부피 22.4 L/mol로 나누면 $\dfrac{1}{0.0224}=44.6\ \mathrm{mol/hr}$이다.

중화반응식 $\mathrm{2HCl + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O}$에 따라 HCl 2몰당 Ca(OH)₂ 1몰이 필요하므로, 수산화칼슘 소요량은 $\dfrac{44.6}{2}\times 74 \approx 1650\ \mathrm{g}=1.65\ \mathrm{kg}$이다(Ca(OH)₂ 분자량 74).

충전탑에서 일반적으로 사용되는 액가스비의 범위는 2~3 L/m³ 정도이다.

액가스비가 지나치게 작으면 충전물 표면이 충분히 젖지 않아 기·액 접촉면적이 줄어 흡수효율이 떨어지고, 지나치게 크면 압력손실과 순환펌프 동력비가 과도해진다. 충전탑은 충전물이 접촉면적을 확보해 주므로 이 정도의 액가스비로 운전한다.

참고로 액의 분사에너지 자체를 처리 구동력으로 쓰는 제트스크러버는 액가스비가 10 L/m³를 크게 웃돌 만큼 높게 요구된다.

괄호에 들어갈 기준은 연간 10톤 이상이다.

대기환경보전법령은 시·도지사가 배출시설 설치를 제한할 수 있는 경우의 하나로, 먼지·황산화물·질소산화물의 발생량 합계가 연간 10톤 이상인 배출시설을 특별대책지역에 설치하려는 경우를 규정하고 있다. 대상 오염물질이 이 세 가지로 한정된다는 점도 함께 묶여 출제된다.

다른 제한 사유로는 배출시설 설치로 주변의 대기오염물질 농도가 대기환경기준을 초과해 주민 건강·재산이나 동식물 생육에 심각한 위해를 끼칠 우려가 있는 경우가 있다. 법령 수치는 개정될 수 있으므로 이 문항의 기준은 출제 당시 기준으로 이해하면 된다.

다중이용시설 등의 실내공기질관리법령상 규정하는 실내공간 오염물질에 브롬화수소(HBr)는 해당하지 않는다.

실내공간 오염물질로는 미세먼지(PM-10, PM-2.5), 폼알데하이드(HCHO), 총부유세균(TAB), 이산화탄소, 일산화탄소, 이산화질소, 라돈, 휘발성유기화합물, 석면, 오존, 곰팡이 등이 규정되어 있으며, 브롬화수소는 이 목록에 포함되지 않는다.

배출부과금 납부명령을 받은 사업자가 부과금의 조정을 신청하려면 부과금납부통지서를 받은 날부터 60일 이내에 하여야 한다.

조정신청은 이미 부과된 부과금에 사정변경(배출기간·배출량 산정의 변동 등)이 생겼을 때 부과권자에게 재산정을 구하는 절차로, 법정기한을 넘기면 조정 대상이 되지 않으므로 기한 관리가 중요하다.

휘발유·알코올·가스를 사용하는 자동차의 제작차 배출허용기준 적용 오염물질에 매연은 해당하지 않는다.

매연은 불완전연소로 생기는 그을음 성분으로 경유(디젤) 자동차에 적용되는 항목이며, 휘발유·알코올·가스 자동차는 일산화탄소·탄화수소·질소산화물·알데히드 등을 기준 항목으로 규제한다.

대기환경보전법령상 4종사업장은 대기오염물질발생량의 합계가 연간 2톤 이상 10톤 미만인 사업장이다.

사업장은 발생량 기준으로 1종(80톤 이상), 2종(20톤 이상 80톤 미만), 3종(10톤 이상 20톤 미만), 4종(2톤 이상 10톤 미만), 5종(2톤 미만)의 다섯 단계로 구분된다.

대기오염 배출시설 및 방지시설 운영과 관련해 공동방지시설을 설치하는 행위는 금지행위에 해당하지 않는다.

공동방지시설 설치는 여러 배출시설에서 나오는 오염물질을 모아 함께 처리하기 위한 적법한 방지 방식으로, 법령이 별도 절차를 두어 허용하는 조치이다.

• 오염도를 낮추기 위해 배출시설에서 나오는 오염물질에 공기를 섞어 배출하는 희석 행위는 금지된다.
• 방지시설을 거치지 않고 오염물질을 배출할 수 있는 공기 조절장치 등 우회 통로를 설치하는 행위도 금지된다.
• 배출시설을 가동할 때 방지시설을 가동하지 않는 행위 역시 금지행위이다.

대기환경보전법령상 환경기술인의 보수교육은 신규교육을 받은 날을 기준으로 3년마다 1회 받아야 한다.

환경기술인 교육은 최초로 임명된 뒤 일정 기간 내에 받는 신규교육과, 그 신규교육을 받은 날을 기준으로 3년마다 1회 반복되는 보수교육으로 나뉜다. 보수교육은 법령 개정과 방지시설 운영 기술의 변화를 주기적으로 따라잡게 하려는 취지의 제도이다.

정밀검사 대상 자동차의 검사유효기간에서 사업용 승용자동차(차령 2년 경과)의 검사유효기간이 2년이라는 설명은 옳지 않다. 이 경우의 유효기간은 1년이다.

운행거리가 길고 배출가스 관리 필요성이 큰 사업용 자동차는 비사업용보다 검사 대상이 되는 차령이 이르고 검사주기도 짧게 정해져 있다.

• 비사업용 승용자동차는 차령 4년이 지난 때부터 대상이 되며 검사유효기간은 2년이다.
• 비사업용 기타자동차는 차령 3년이 지난 때부터 대상이 되며 검사유효기간은 1년이다.
• 사업용 기타자동차는 차령 2년이 지난 때부터 대상이 되며 검사유효기간은 1년이다.

악취방지법령상 위임업무 보고사항 중 악취검사기관의 지정 및 지정사항 변경보고 접수실적의 보고 횟수는 연 1회이다.

위임업무 보고는 지방자치단체 등이 위임받아 처리한 업무의 실적을 환경부장관에게 정기적으로 보고하도록 한 제도로, 검사기관 지정처럼 수시로 발생하지 않는 사항은 연 1회로 묶어 보고하도록 정하고 있다.

특별시장·광역시장 등이 설치하는 대기오염 측정망 중에는 도시지역의 대기오염물질 농도를 측정하기 위한 도시대기측정망이 해당한다.

시·도지사가 설치·운영하는 측정망은 도시대기측정망, 도로변대기측정망, 대기중금속측정망이다.

반면 특정대기유해물질을 측정하는 유해대기물질측정망, 휘발성유기화합물 등을 측정하는 광화학대기오염물질측정망, 지역배경농도를 측정하는 교외대기측정망 등은 환경부장관(국립환경과학원장)이 설치·운영하는 측정망으로 구분된다.

환경정책기본법령상 이산화질소의 대기환경기준은 1시간 평균치 0.10 ppm 이하이다.

참고로 24시간 평균치 기준은 0.06 ppm 이하, 연간 평균치 기준은 0.03 ppm 이하로, 평균 시간이 길어질수록 기준값이 낮게 설정되어 있다.

대기환경보전법령상 대통령령으로 정하는 중요한 사항의 배출시설 변경허가 대상은, 설치허가(변경허가 포함)를 받은 배출시설 규모의 합계나 누계를 100분의 50 이상 증설하는 경우이다.

증설 규모가 이 기준에 미치지 못하면 변경신고 대상으로 처리되며, 규모 확대가 커서 배출량과 방지시설 용량 산정을 다시 검토해야 하는 수준일 때 변경허가를 요구하는 구조이다.

거짓이나 그 밖의 부정한 방법으로 배출시설의 설치허가를 받은 후 배출시설의 폐쇄명령까지 위반한 사업자에 대한 벌칙은 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금이다.

부정한 방법으로 허가를 받은 행위 자체에 더해 그에 따른 시정 처분인 폐쇄명령까지 이행하지 않은 경우로, 대기환경보전법상 벌칙 중 가장 무거운 단계가 적용된다.

기본부과금 산정을 위한 확정배출량 명세서에 첨부해 제출해야 할 서류 중에는 방지시설개선실적표는 포함되지 않는다.

확정배출량 명세서에는 실제 배출량 산정의 근거가 되는 황 함유분석표 사본, 연료사용량 또는 생산일지, 조업일지 등이 첨부된다. 방지시설 개선 실적은 배출량 산정 근거가 아니라 개선계획·개선명령 이행과 관련된 별개의 절차에서 다루어지는 자료이다.

대기오염물질을 총량으로 규제하려는 경우 고시해야 할 사항 중에는 대기오염방지시설 예산서는 포함되지 않는다.

고시 사항은 총량규제구역, 총량규제 대기오염물질, 대기오염물질의 저감계획 등 규제의 범위와 목표를 정하는 내용이며, 개별 사업장의 방지시설 예산 편성 내용은 고시 대상이 아니다.

대기환경보전법령상 대기오염도 검사기관에 환경보전협회는 해당하지 않는다.

대기오염도 검사기관으로는 국립환경과학원, 유역환경청·지방환경청·수도권대기환경청, 한국환경공단, 특별시·광역시·도의 보건환경연구원 등이 규정되어 있다. 환경보전협회는 환경 교육·홍보 등을 수행하는 단체로 검사기관 목록에 들어가지 않는다.

초과부과금 산정기준상 오염물질 1 kg당 부과금액이 가장 적은 것은 황산화물이다.

배출량이 많고 탈황 등 처리기술이 보편화된 황산화물은 단위 부과금액이 낮게, 인체 위해성이 크거나 소량으로도 문제가 되는 물질은 높게 책정된다.

주어진 물질의 단가는 황산화물 500원/kg < 먼지 770원/kg < 암모니아 1,400원/kg < 불소화합물 2,300원/kg 순으로 커진다.