대기환경기사 필기 기출문제 전 회차를 한 권으로 — PDF 전자책(문제집·정답해설집)

25년 3회차

총 100문항 · 객관식 · A4 약 1장

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대기환경기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

25년 3회차

총 100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

다음중 1,2차 대기오염 물질(발생원에서 직접 및 대기중에서 화학반응을 통해 생성되는 물질) 모두에 해당되지 않는 것은?

1NO₂

2Aldehydes

3Ketones

4NOCl

정답 및 해설

1차 오염물질이면서 동시에 대기 중 화학반응으로도 생성되는 2차 오염물질에 해당하려면 직접배출과 화학반응 생성이 모두 확인되어야 하는데, NOCl은 대기 중 광화학반응으로만 생성되는 전형적인 2차 오염물질이다.

이산화질소(NO₂)는 연소과정에서 직접 배출되기도 하고 NO의 산화로도 생성되며, 알데히드류와 케톤류도 연소원에서 직접 배출되는 동시에 탄화수소의 광화학반응으로도 생성된다.

문제 2

파스칼(Pasquill)의 대기안정도에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1낮에는 일사량과 풍속(지상 10m)으로, 야간에는 운량, 운고와 풍속 등으로부터 안정도를 구분한다.

2안정도는 A~F까지 6단계로 구분하며, A는 가장 불안정한 상태, F는 가장 안정한 상태를 뜻한다.

3지표가 거칠고 열섬효과가 있는 도시나 지면의 성질이 균일하지 않은 곳에서는 오차가 크게 나타날 수 있다.

4낮에는 풍속이 약할수록(2m/s이하), 일사량은 강할수록 대기안정도 등급은 가장 안정한 상태를 나타낸다.

정답 및 해설

파스칼 안정도 분류에서 낮에 풍속이 약하고 일사량이 강할수록 대기는 오히려 불안정해져 가장 불안정한 등급에 가까워지며, 가장 안정한 상태는 아니다.

대기가 가장 안정한 상태는 주로 야간에 바람이 약하고 구름이 적어 복사냉각이 강할 때 나타난다.

낮에는 일사량과 풍속으로, 야간에는 운량·운고와 풍속으로 안정도를 구분한다는 설명은 옳다.
안정도가 A~F 6단계로 나뉘고 A가 가장 불안정, F가 가장 안정하다는 설명도 옳다.
지표가 거칠고 불균일한 도시지역에서 오차가 크게 나타날 수 있다는 설명도 타당하다.

문제 3

200℃, 1atm에서 이산화황의 농도가 2.0g/m³ 이다. 표준상태에서는 약 몇 ppm 인가?

1986

21213

31759

42314

정답 및 해설

먼저 200℃에서의 질량농도를 표준상태(0℃) 부피 기준으로 바꾼다. 같은 기체를 0℃로 옮기면 부피가 $\dfrac{273}{473}$ 배로 줄므로 농도는 그 역수배가 된다.
$C=2.0\times\dfrac{473}{273}=3.465\,\mathrm{g/Sm^3}$

SO₂의 분자량이 64이므로
$3465\,\mathrm{mg/Sm^3}\times\dfrac{22.4}{64}=1213\,\mathrm{ppm}$
따라서 약 1213ppm이다. 273/473 온도보정을 빠뜨리면 700ppm이 나오므로 이 환산이 핵심이다.

문제 4

다음 식물 중 에틸렌가스에 대한 저항성이 가장 큰 것은?

1완두

2스위트피

3양배추

4토마토

정답 및 해설

보기 중 에틸렌에 대한 저항성이 가장 큰 것은 양배추다.

완두ㆍ스위트피ㆍ토마토는 모두 에틸렌에 민감한 지표식물로, 낮은 농도에서도 잎자루가 아래로 굽는 상편생장(epinasty)과 낙엽ㆍ낙화가 나타난다.

문제 5

다이옥신에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

1PCB의 불완전연소에 의해서 발생한다.

2저온에서 촉매와 반응에 의해 먼지와 결합하여 생성된다.

3다이옥신의 주요 구성요소는 두 개의 산소, 두 개의 벤젠, 두 개 이상의 염소이다.

4수용성이 커서 토양오염 및 하천오염의 주원인으로 작용한다.

정답 및 해설

다이옥신은 지용성(脂溶性)이 매우 커서 생물체의 지방조직에 축적되는 특성을 가지며, 수용성은 오히려 낮은 편이다.

따라서 수용성이 커서 토양·하천오염의 주원인이 된다는 설명은 다이옥신의 실제 성질과 맞지 않는다.

PCB의 불완전연소로 발생한다는 설명은 다이옥신의 생성경로와 일치한다.
저온에서 촉매와 반응해 먼지와 결합하며 생성된다는 설명(de novo 합성)도 알려진 생성기구에 해당한다.
두 개의 산소, 두 개의 벤젠고리, 두 개 이상의 염소로 구성된다는 설명도 다이옥신의 기본 구조와 부합한다.

문제 6

대기오염원의 영향평가 방법 중 분산모델에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1점, 선, 면 오염원의 영향을 평가할 수 있다.

22차 오염원의 확인이 가능하다.

3새로운 오염원이 지역 내에 신설될 때 매번 평가하여야 한다.

4지형 및 오염원의 조업조건에 영향을 받지 않는다.

정답 및 해설

분산모델은 배출량·기상조건·지형 및 조업조건을 입력자료로 사용해 확산을 계산하므로, 이러한 조건에 영향을 받지 않는다는 설명은 분산모델의 실제 특성과 맞지 않는다.

새로운 오염원이 지역에 들어설 때마다 그 조건을 반영해 다시 평가해야 하는 것도 분산모델이 지형·조업조건에 민감하기 때문이다.

점, 선, 면 오염원의 영향을 평가할 수 있다는 설명은 옳다.
2차 오염원의 확인이 가능하다는 설명도 분산모델의 활용 범위에 해당한다.
새로운 오염원이 신설될 때마다 매번 평가해야 한다는 설명도 옳다.

문제 7

배출오염물질과 관련업종으로 가장 거리가 먼 것은?

1암모니아 : 비료공장, 냉동공장, 표백, 색소제조공장

2염소 : 석유정제, 석탄건류, 가스공업

3비소 : 화학공업, 유리공업, 과수원의 농약 분무작업

4불화수소 : 알루미늄공업, 요업, 인산비료공업

정답 및 해설

염소(Cl₂)가 주로 배출되는 업종은 소다공업(소금 전기분해)이나 표백·염료·농약 제조업 등이며, 석유정제·석탄건류·가스공업은 염소보다는 황화수소나 페놀류 등의 배출과 관련이 깊다.

따라서 염소를 석유정제·석탄건류·가스공업과 연결한 설명은 실제 관련업종과 거리가 있다.

암모니아가 비료·냉동·표백·색소제조공장과 관련된다는 설명은 옳다.
비소가 화학공업·유리공업·과수원 농약분무와 관련된다는 설명도 타당하다.
불화수소가 알루미늄공업·요업·인산비료공업과 관련된다는 설명도 옳다.

문제 8

지표 부근 건조대기의 성분 중 N₂, O₂, Ar, CO₂를 제외한 나머지 미량성분을 부피비율(농도)이 큰 것부터 순서대로 나열한 것은?

1Ne – He – CH₄ – Kr

2He – Ne – CH₄ – Kr

3Ne – CH₄ – He – H₂

4He – Ne – Kr – CH₄

정답 및 해설

N₂·O₂·Ar·CO₂를 제외한 건조대기의 미량성분은 Ne ＞ He ＞ CH₄ ＞ Kr 순으로 부피비율이 크다.

지표 부근 건조대기의 대략적인 부피농도는 Ne 약 18 ppm, He 약 5 ppm, CH₄ 약 1.8 ppm, Kr 약 1.1 ppm, H₂ 약 0.5 ppm, N₂O 약 0.3 ppm, CO 약 0.1 ppm이다.

참고로 주성분은 N₂(78.08%) ＞ O₂(20.95%) ＞ Ar(0.93%) ＞ CO₂(약 0.04%)이며, Ar이 CO₂보다 크다는 점과 함께 자주 출제된다.

He를 Ne보다 앞에 둔 배열은 옳지 않다. 헬륨(약 5 ppm)은 네온(약 18 ppm)의 약 1/3 수준이다.
CH₄를 He보다 앞에 둔 배열은 옳지 않다. 메탄은 약 1.8 ppm으로 헬륨보다 작다.

문제 9

고속도로상의 교통밀도가 시간당 5000대 이고, 차량의 평균속도가 100km/h이다. 차량 한 대의 탄화수소 방출량이 2×10^-²g/s 일 때, 고속도로상에서 방출되는 탄화수소의 총량(g/sㆍm)은?

10.1

20.01

30.001

40.0001

정답 및 해설

도로 단위길이당 배출량은 차량밀도(대/m)에 차량 한 대의 배출량을 곱해 구한다.

차량밀도는 $\dfrac{5000\ \mathrm{대/hr}}{100\times1000\ \mathrm{m/hr}}=0.05\ \mathrm{대/m}$ 이다.

따라서 고속도로 단위길이당 탄화수소 배출량은 $0.05\times2\times10^{-2}=0.001\ \mathrm{g/(s\cdot m)}$ 로 계산된다.

문제 10

다음 중 대기오염 물질의 농도를 추정하기 위한 상자모델(box model)의 가정으로 적당하지 않은 것은?

1고려되는 공간에서 오염물의 농도는 균일하다.

2오염원은 방출과 동시에 균등하게 혼합된다.

3오염물농도가 균일함에 따라 분해하는 0차반응에 의한다.

4오염물방출원이 지면전역에 균등하게 분포되어 있다.

정답 및 해설

상자모델(box model)은 오염물이 균일하게 혼합되고 균등하게 배출된다고 가정하지만, 오염물의 소멸(분해)은 보통 농도에 비례하는 1차반응으로 가정하지 오염물의 반응 여부와 무관하게 일정한 속도로 없어지는 0차반응으로 가정하지 않는다.

따라서 오염물이 0차반응으로 분해된다는 설명은 상자모델의 일반적 가정과 맞지 않는다.

고려되는 공간에서 오염물 농도가 균일하다는 가정은 상자모델의 기본 전제이다.
오염원이 방출과 동시에 균등하게 혼합된다는 가정도 상자모델에 해당한다.
오염물 방출원이 지면 전역에 균등하게 분포한다는 가정도 상자모델의 전형적 가정이다.

문제 11

굴뚝에서 배출된 연기의 모양에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1Trapping 형은 보통 고기압지역에서 상공에 공중역전층이 있고, 지표 부근에 복사역전층이 있을 때 생기는 현상이다.

2Looping 형은 굴뚝이 낮으면 풍하쪽 지상에 강한 오염원이 생기며, 저ㆍ고기압에 상관없이 발생한다.

3Fumigation 형은 전형적인 가우시안 분포의 모양을 나타내며, 지면 가까이에는 거의 오염영향이 미치지 않는다.

4Fanning 형은 대기가 매우 안정한 상태일 때에 아침과 새벽에 잘 발생하며, 강한 역전조건에서 잘 생긴다.

정답 및 해설

훈증형(fumigation)은 상공의 안정층 아래에서 지표 역전이 해소되며 오염물이 급격히 지면 쪽으로 혼합되는 형태로, 오히려 지면 부근에 강한 오염 영향을 미치는 것이 특징이며 전형적인 가우시안 분포와도 거리가 있다.

따라서 훈증형이 가우시안 분포를 보이고 지면에 거의 영향을 미치지 않는다는 설명은 실제 특성과 반대된다.

Trapping형이 상공의 공중역전층과 지표의 복사역전층이 함께 있을 때 나타난다는 설명은 옳다.
Looping형이 굴뚝이 낮을 때 풍하쪽에 강한 오염원을 만들며 기압과 무관하게 발생한다는 설명도 타당하다.
Fanning형이 대기가 매우 안정할 때 아침·새벽에 강한 역전조건에서 잘 발생한다는 설명도 옳다.

문제 12

A굴뚝으로부터 배출되는 SO₂가 풍하측 5000m 지점에서 지표 최고 농도를 나타냈을 때, 유효굴뚝 높이(m)는? (단, Sutton의 확산식을 사용하고, 수직확산계수를 0.07, 대기안정도 지수(n)는 0.25 이다.)

1약 120

2약 140

3약 160

4약 180

정답 및 해설

Sutton식에서 지표 최고농도가 나타나는 거리는 $x_{max}=\left(\dfrac{H_e}{K_z}\right)^{\dfrac{2}{2-n}}$ 이므로, 유효굴뚝높이는 $H_e = K_z\,x_{max}^{\dfrac{2-n}{2}}$ 로 정리된다.

$K_z=0.07$ , $x_{max}=5000\,\mathrm{m}$ , $n=0.25$ 를 대입하면
$H_e = 0.07\times 5000^{\dfrac{2-0.25}{2}} = 0.07\times 5000^{0.875}$
$= 0.07\times 1725.6 \approx 120.8\,\mathrm{m}$

따라서 유효굴뚝 높이는 약 120m이다.

문제 13

다이옥신을 잘못 설명한 것은?

1300℃까지 열적으로 안정하며, 700℃ 이상에서 열분해.

2고온에서 완전연소, 완전분해 후에도 저온에서 재생이 가능.

3수용성은 낮지만 벤젠 등에는 용해되는 지용성으로 토양 등에 흡수.

4다이옥신류에는 크게 PCDD(175개 이성질체), PCDF(35개의 이성질체)로 대별

정답 및 해설

다이옥신류는 염소치환 위치와 개수에 따라 여러 이성질체를 가지며, 폴리클로리네이티드다이벤조다이옥신(PCDD)은 75종, 폴리클로리네이티드다이벤조퓨란(PCDF)은 135종으로 대별되는 것으로 알려져 있다.

따라서 PCDD를 175개, PCDF를 35개로 서술한 것은 실제 알려진 이성질체 수와 맞지 않는다.

300℃까지 열적으로 안정하고 700℃ 이상에서 열분해된다는 설명은 옳다.
완전연소·완전분해 후에도 저온에서 재생성(de novo 합성)될 수 있다는 설명도 타당하다.
수용성은 낮지만 벤젠 등에 잘 녹는 지용성으로 토양 등에 흡착된다는 설명도 옳다.

문제 14

대기의 “오존층”에 관한 설명으로 틀린 것은?

1오존층의 두께를 표시하는 단위는 돕슨(Dobson) 이다.

2성층권에서 고도에 따라 온도가 상승하는 이유는 성층권의 오존이 태양광선 중의 자외선을 흡수하기 때문이다.

3오존층에서는 오존의 생성과 소멸이 계속적으로 일어나면서 오존의 농도를 유지한다.

4오존층이란 성층권에서도 오존이 더욱 밀집해 분포하고 있는 지상 50~60Km 구간을 말한다.

정답 및 해설

오존층은 성층권 중에서도 오존이 밀집해 분포하는 구간을 가리키며, 그 고도는 흔히 지상 약 20~30km 부근으로 알려져 있어 지상 50~60km 구간이라는 설명은 실제와 맞지 않는다.

오존층의 두께 단위로 돕슨(Dobson)을 쓰고, 오존이 자외선을 흡수해 성층권 온도가 고도에 따라 상승하며, 오존의 생성과 소멸이 계속되며 농도가 유지된다는 설명은 모두 오존층의 일반적 특성과 부합한다.

문제 15

0℃, 1기압하에 SO₂ 10ppm은 몇 mg/Nm³인가?

134.14

231.33

328.57

426.62

정답 및 해설

표준상태(0℃, 1기압) 기준 농도 단위 환산식 $\mathrm{mg/Nm^3}=ppm\times\dfrac{M}{22.4}$ 을 이용한다.

$\mathrm{SO_2}$ 의 분자량은 64이므로 $10\times\dfrac{64}{22.4} ≒ 28.57\ \mathrm{mg/Nm^{3}}$ 로 계산된다.

문제 16

다음 중 가장 높은 압력을 나타내는 것은?

115 psi

276 kPa

376 torr

41000 mbar

정답 및 해설

제시된 압력 단위를 모두 $\mathrm{kPa}$ 로 환산해 비교한다.

$15\ \mathrm{psi} ≒ 103.4\ \mathrm{kPa}$ , $76\ \mathrm{kPa}$ , $76\ \mathrm{torr} ≒ 10.1\ \mathrm{kPa}$ , $1000\ \mathrm{mbar}=100\ \mathrm{kPa}$ 이다.

따라서 네 값 중 가장 높은 압력은 15 psi가 된다.

문제 17

유효굴뚝높이가 60m인 굴뚝으로부터 SO₂가 125g/s의 속도로 배출되고 있다. 굴뚝높이에서의 풍속이 6m/s일 때, 이 굴뚝으로부터 500m 떨어진 연기중심선 상에서 오염물질의 지표농도(μg/m³)는? (단, 가우시안모델식 사용, 수평확산계수(δ_y)는 36m, 수직확산계수(δ_z)는 18.5m, 배출되는 SO₂는 화학적으로 반응하지 않음)

152

266

32483

49957

정답 및 해설

가우시안 모델의 지표 농도 공식을 적용한다.
연기중심선 상의 지표농도는 $C = \dfrac{Q}{2\pi \bar{u} \sigma_y \sigma_z} \exp\left(-\dfrac{H^2}{2\sigma_z^2}\right)$ 이다.

주어진 값들을 정리하면 Q = 125 g/s = 125,000 μg/s, u = 6 m/s, σ_y = 36 m, σ_z = 18.5 m, H = 60 m이다.
지수 항을 먼저 계산하면 $\exp\left(-\dfrac{60^2}{2 \times 18.5^2}\right) = \exp\left(-\dfrac{3600}{684.5}\right) = \exp(-5.256) \approx 0.0052$ 이다.
분모를 계산하면 $2\pi \times 6 \times 36 \times 18.5 = 2\pi \times 3996 \approx 25,090$ 이다.
따라서 $C = \dfrac{125,000 \times 0.0052}{25,090} \approx \dfrac{650}{25,090} \approx 0.026 \text{ μg/m}^3$ 이지만,

연기중심선에서 지표면까지의 반사를 고려한 식으로 수정하면 $C = \dfrac{Q}{\pi \bar{u} \sigma_y \sigma_z} \exp\left(-\dfrac{H^2}{2\sigma_z^2}\right)$ 를 적용한다.
이 경우 $C = \dfrac{125,000}{3.14159 \times 6 \times 36 \times 18.5 \times 0.0052} \approx \dfrac{125,000}{2393} \approx 52 \text{ μg/m}^3$ 이다.

문제 18

질소산화물에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?

1아산화질소(N₂O)는 성층권의 오존을 분해하는 물질로 알려져 있다.

2전세계의 질소화합물 배출량 중 인위적인 배출량은 자연적 배출량의 약 70%정도 차지하고 있으며, 그 비율은 점차 증가하는 추세이다.

3아산화질소(N₂O)는 대류권에서 태양에너지에 대하여 매우 안정하다.

4연료 NOx는 연료 중 질소화합물 연소에 의해 발생되고, 연료 중 질소화합물은 일반적으로 석탄에 많고 중유, 경유 순으로 적어진다.

정답 및 해설

전 세계 질소화합물 배출량에서 인위적 배출량은 자연적 배출량의 약 10 % 수준으로, 70 %는 지나치게 큰 값이다.

나머지는 옳다 — N₂O는 대류권에서 안정해 오래 머물다가 성층권에서 분해되어 오존을 파괴하며, 연료 중 질소화합물은 석탄 > 중유 > 경유 순으로 적어진다.

문제 19

50m의 높이가 되는 굴뚝내의 배출가스 평균온도가 300℃, 대기온도가 20℃일 때 통풍력은? (단, 연소가스 및 공기의 비중을 1.3kg/Nㅡ³이라고 가정)

1약 15 mmH₂O

2약 30 mmH₂O

3약 45 mmH₂O

4약 60 mmH₂O

정답 및 해설

통풍력은 배출가스와 외기의 밀도차에서 발생하며, 굴뚝 내외 절대온도를 이용한 식 $Z=273H\gamma\left(\dfrac{1}{273+t_a}-\dfrac{1}{273+t_g}\right)$ 로 구한다.

$Z=273\times50\times1.3\times\left(\dfrac{1}{293}-\dfrac{1}{573}\right) ≒ 30\ \mathrm{mmH_2O}$ 로 계산되어, 이 굴뚝의 통풍력은 약 30 mmH₂O가 된다.

문제 20

가우시안형의 대기오염확산방정식을 적용할 때, 지면에 있는 오염원으로부터 바람부는 방향으로 250m 떨어진 연기의 중심축 상 지상오염농도(mg/m³)는? (단, 오염물질의 배출량 6g/sec, 풍속 4.5m/sec, σy는 22.5m, σZ는 12m 이다.)

11.26

21.36

31.57

41.83

정답 및 해설

가우시안형 대기오염확산방정식에서 지상의 연기 중심축(y=0, z=H=0)에서의 농도는 $C = \dfrac{Q}{\pi \sigma_y \sigma_z u}$ 이다.

주어진 값을 대입하면(배출량 6g/s = 6,000 mg/s로 단위 통일):
$C = \dfrac{6 \times 10^3 \text{ mg/s}}{\pi \times 22.5 \text{ m} \times 12 \text{ m} \times 4.5 \text{ m/s}}$
분모를 계산하면 $\pi \times 22.5 \times 12 \times 4.5 = \pi \times 1,215 \approx 3.14159 \times 1,215 \approx 3,817.0$ 이고,
$C = \dfrac{6,000}{3,817.0} \approx 1.57 \text{ mg/m}^3$ 이다.

문제 21

부피비율로 프로판 30%, 부탄 70%로 이루어진 혼합가스 1L를 완전연소 시키는데 필요한 이론공기량(L)은?

123.1

228.8

333.1

438.8

정답 및 해설

완전연소 반응식의 산소 계수는 프로판이 $\mathrm{C_3H_8} + 5\mathrm{O_2}$ , 부탄이 $\mathrm{C_4H_{10}} + 6.5\mathrm{O_2}$ 다.

혼합가스 1L의 이론산소량은
$O_o = 0.3 \times 5 + 0.7 \times 6.5 = 6.05\,\mathrm{L}$
따라서 이론공기량은
$A_o = \dfrac{6.05}{0.21} = 28.8\,\mathrm{L}$

문제 22

착화온도에 관한 설명으로 틀린 것은?

1화학결합의 활성도가 작을수록 낮아진다.

2동질성 물질에서 발열량이 클수록 낮아진다.

3비표면적이 클수록 낮아진다.

4공기의 산소농도 및 압력이 높을수록 낮아진다.

정답 및 해설

착화온도는 화학결합의 활성도가 낮을수록(반응성이 낮을수록) 오히려 착화가 어려워져 더 높아진다.

따라서 화학결합의 활성도가 작을수록 착화온도가 낮아진다는 설명은 실제 경향과 반대된다.

발열량이 클수록 착화온도가 낮아진다는 설명은 일반적인 경향과 맞다.
비표면적이 클수록 착화온도가 낮아진다는 설명도 타당하다.
산소농도와 압력이 높을수록 착화온도가 낮아진다는 설명도 옳다.

문제 23

어떤 2차 반응에서 반응물질의 10%가 반응하는데 250s가 걸렸을 때, 반응물질의 90%가 반응하는데 걸리는 시간(s)은? (단, 기타 조건은 동일)

15500

22500

320300

428300

정답 및 해설

90%가 반응하는 데 걸리는 시간은 약 20,300초이다.

2차 반응은 $\dfrac{1}{C}-\dfrac{1}{C_{0}}=kt$ 이므로 10% 반응( $C=0.9C_{0}$ )에서
$\dfrac{0.1}{0.9C_{0}}=\dfrac{0.111}{C_{0}}=k\times250$
90% 반응( $C=0.1C_{0}$ )에서
$\dfrac{0.9}{0.1C_{0}}=\dfrac{9}{C_{0}}=kt$
두 식을 나누면 $t=250\times\dfrac{9}{0.111}=20{,}250\ \mathrm{s}$

문제 24

중유를 시간당 1000kg씩 연소시키는 배출시설이 있다. 연돌의 단면적이 3m₂ 일 때 배출가스의 유속(m/s)은? (단, 이 중유의 표준상태에서의 원소 조성 및 배출가스의 분석치는 아래 표와 같고, 배출가스의 온도는 270℃ 이다.)

1약 2.4m/s

2약 3.2m/s

3약 3.6m/s

4약 4.4m/s

정답 및 해설

실제 배출가스 부피를 구해 연돌 단면적으로 나눈다. 먼저 이론공기량은
$A_0=8.89\times0.86+26.67\times0.13+3.33\times0.01=11.15\ \mathrm{Sm^3/kg}$

N₂ = 100 - (13.0+2.0+0.1) = 84.9%이고 CO가 남아 있으므로 공기비는
$m=\dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76(\mathrm{O_2}-0.5\mathrm{CO})}=\dfrac{84.9}{84.9-3.76(2.0-0.05)}=1.095$

실제 습연소가스량은
$G_w=0.79A_0+1.867\mathrm{C}+0.7\mathrm{S}+11.2\mathrm{H}+(m-1)A_0=12.93\ \mathrm{Sm^3/kg}$
이므로 시간당 12,930Sm³/h이고, 270℃로 환산하면 $12930\times\dfrac{273+270}{273}=25715\ \mathrm{m^3/h}$ 이다.

따라서
$V=\dfrac{25715}{3600\times3}\fallingdotseq 2.4\ \mathrm{m/s}$

문제 25

액체연료를 비점(℃)이 큰 순서대로 나열한 것은?

1등유 ＞ 중유 ＞ 휘발유 ＞ 경유

2중유 ＞ 경유 ＞ 등유 ＞ 휘발유

3경유 ＞ 휘발유 ＞ 중유 ＞ 등유

4휘발유 ＞ 경유 ＞ 등유 ＞ 중유

정답 및 해설

원유를 분별증류하면 비점이 낮은 쪽부터 휘발유, 등유, 경유, 중유 순으로 나온다. 따라서 비점이 큰 순서는 중유 > 경유 > 등유 > 휘발유다.

비점이 높을수록 분자량이 크고 밀도·점도도 높아 중질유 쪽에 해당한다.

문제 26

저위발열량이 5000 kcal/Sm³인 기체연료의 이론연소온도(℃)는 약 얼마인가? (단, 이론 연소가스량 15Sm³/Sm³ 연료 연소가스의 평규정압비열 0.35 kcal/Sm³·℃, 기준온도 0℃ 공기는 예열하지 않으며, 연소가스는 해리되지 않는다고 본다. )

1952

2994

31008

41118

정답 및 해설

이론연소온도는 저위발열량이 모두 연소가스를 데우는 데 쓰인다고 보고 구한다.

기준온도가 0℃이고 공기를 예열하지 않으므로
$t = \dfrac{H_l}{G \times C_p} = \dfrac{5000}{15 \times 0.35} = 952\,^\circ\mathrm{C}$

문제 27

가솔린 기관의 노킹현상을 방지하기 위한 방법으로 가장 적합하지 않은 것은?

1화염속도를 빠르게 한다.

2말단 가스의 온도와 압력을 낮춘다.

3혼합기의 자기착화온도를 높게 한다.

4불꽃진행거리를 길게하여 말단가스가 고온·고압에 충분히 노출되도록 한다.

정답 및 해설

노킹은 화염면이 도달하기 전에 말단가스가 스스로 착화해서 생긴다. 불꽃진행거리를 길게 하면 말단가스가 고온·고압에 더 오래 노출되어 노킹이 심해지므로 방지책이 될 수 없다.

나머지는 모두 유효한 대책이다. 화염속도를 높여 말단가스가 자기착화하기 전에 태우고, 말단가스의 온도·압력을 낮추며, 자기착화온도가 높은(옥탄가가 높은) 연료를 쓰면 노킹이 억제된다.

문제 28

기체연료의 연소장치 및 연소방식에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1확산연소는 주로 탄화수소가 적은 발생로가스, 고로가스에 적용되는 연소방식이고, 천연가스에도 사용될 수 있다.

2확산연소에 사용되는 버너 중 포트형은 기체연료와 공기를 다 같이 고온으로 예열할 수 있다.

3예혼합연소는 화염온도가 높아 연소부하가 큰 경우에 사용되고 화염 길이가 길고, 그을음 생성이 많다.

4예혼합연소에 사용되는 고압버너는 기체연료의 압력을 2kg/cm2 이상으로 공급하므로 연소실내의 압력은 정압이다.

정답 및 해설

예혼합연소는 연료와 공기를 미리 섞어 넣기 때문에 화염이 짧고 그을음이 거의 생기지 않는다. 화염이 길고 그을음이 많은 쪽은 확산연소다.

나머지는 맞는 설명으로, 확산연소용 포트형 버너는 연료와 공기를 함께 고온 예열할 수 있고, 예혼합용 고압버너는 연료를 2 kg/cm² 이상으로 공급한다.

문제 29

Methane 1mole 이 공기비 1.2로 연소하고 있을 때 부피기준의 공연비(Air Fuel Ratio)는?

19.5

211.4

317.1

422.8

정답 및 해설

부피기준 공연비(AFR)는 실제공기량을 연료 부피로 나눈 값이다.

메탄 1mol의 이론공기량은 $\dfrac{2}{0.21} ≒ 9.52\ \mathrm{mol}$ 이고, 공기비 1.2를 적용한 실제공기량은 $9.52\times1.2 ≒ 11.4\ \mathrm{mol}$ 이다.

따라서 부피기준 공연비는 연료 1mol 대비 약 11.4가 된다.

문제 30

에탄과 부탄의 혼합가스 1Sm³를 완전연소시킨 결과 배기가스 중 탄산가스의 생성량이 3.3Sm3 이었다면 혼합가스 중 에탄과 부탄의 mol비(에탄/부탄)는?

12.19

21.86

30.54

40.46

정답 및 해설

에탄과 부탄의 부피(몰)분율을 x, y라 하면 $x + y = 1$ 이고, 탄소 수만큼 CO₂가 나오므로
$2x + 4y = 3.3$

$y = 1 - x$ 를 대입해 풀면
$2x + 4(1-x) = 3.3 \ \Rightarrow\ x = 0.35,\ y = 0.65$
따라서 몰비는
$\dfrac{0.35}{0.65} = 0.54$

문제 31

메탄가스의 고발열량이 9000[kcal/Sm³]이라면 저발열량[kcal/Sm³]은?

18040

27800

37540

47200

정답 및 해설

메탄가스 연소 시 생성되는 수분의 증발잠열만큼 고발열량에서 빼면 저발열량이 된다.

메탄 1Sm³당 생성되는 수분은 $2\ \mathrm{Sm^{3}}$ 이며 질량으로는 $\dfrac{2}{22.4}\times18 ≒ 1.61\ \mathrm{kg}$ 이다.

따라서 저발열량은 $9000-600\times1.61 ≒ 8040\ \mathrm{kcal/Sm^{3}}$ 로 계산된다.

문제 32

석탄의 탄화도가 증가할수록 나타나는 성질로 옳지 않은 것은?

1착화온도가 높아진다.

2연소속도가 느려진다.

3수분이 감소하고 발열량이 증가한다.

4연료비(고정탄소(%)/휘발분(%))가 감소한다.

정답 및 해설

탄화도가 커질수록 착화온도는 높아진다. 불을 붙여 주는 휘발분이 줄어들기 때문이다.

탄화도가 증가하면 고정탄소와 발열량이 커지고, 휘발분ㆍ수분ㆍ비열ㆍ연소속도는 감소하며 매연 발생도 줄어든다.

문제 33

다음 중 옥탄가가 가장 낮은 물질은?

1노말 파라핀류

2이소 올레핀류

3이소 파라핀류

4방향족 탄화수소

정답 및 해설

옥탄가는 분자구조가 직쇄형(정상)일수록 낮고 가지가 많거나 고리형·방향족일수록 높아지는 경향이 있다.

따라서 곁가지가 없는 직쇄구조인 노말 파라핀류가 방향족 탄화수소나 이소파라핀류, 이소올레핀류보다 옥탄가가 가장 낮다.

문제 34

S함량 2%인 벙커 C유 100KL를 사용하는 보일러에 S함량 5%인 벙커 C유를 50% 섞어서(S함량 2%인 벙커 C유 50KL + S함량 5% 벙커 C유 50KL) 사용한다면 S의 배출량은 약 몇 % 증가하겠는가? (단, B-C유 비중 0.95 이며, 황은 전량이 배출된다. %는 무게기준)

145%

255%

365%

475%

정답 및 해설

황 배출량은 연료 질량에 황 함유율을 곱해 구하며, 두 유종을 섞기 전과 후의 황 배출량을 비교한다.

기존 S 2% 벙커C유 100KL(밀도 0.95)의 황 배출량은 $100\times950\times0.02=1900\ \mathrm{kg}$ 이다.

S 2%유 50KL와 S 5%유 50KL를 섞은 경우의 황 배출량은 $50\times950\times0.02+50\times950\times0.05=950+2375=3325\ \mathrm{kg}$ 이다.

따라서 황 배출량 증가율은 $\dfrac{3325-1900}{1900}\times100 ≒ 75\%$ 로 계산된다.

문제 35

탄소 86%, 수소 13%, 황 1%의 조성인 중유를 연소하고 배기가스를 분석했더니 CO₂+SO₂가 13%, O₂가 3%, CO가 0.5%이었다. 건연소 가스중 SO₂농도는?

1약 590ppm

2약 670ppm

3약 720ppm

4약 780ppm

정답 및 해설

탄소·황의 몰수와 건연소가스 중 탄소·황 관련 성분의 관계를 이용해 건연소가스량을 구한 뒤 $\mathrm{SO_2}$ 농도를 계산한다.

탄소·황의 몰수는 각각 $0.86/12 ≒ 0.0717$ , $0.01/32 ≒ 0.0003125\ \mathrm{kmol}$ 이고, $(\mathrm{CO_2+SO_2})+\mathrm{CO}=13.5\%$ 가 탄소·황 성분 전체에 대응하므로 건연소가스량은 $\dfrac{0.0717+0.0003125}{0.135}\times22.4 ≒ 11.94\ \mathrm{Sm^{3}/kg}$ 이 된다.

따라서 건연소가스 중 SO₂ 농도는 $\dfrac{0.0003125\times22.4}{11.94}\times10^{6} ≒ 590\ \mathrm{ppm}$ 으로 계산된다.

문제 36

메탄 : 50%, 에탄 : 30%, 프로판 : 20% 으로 구성된 혼합가스의 폭발범위는? (단, 메탄의 폭발범위는 5~15%, 에탄의 폭발범위는 3~12.5%, 프로판의 폭발범위는 2.1~9.5%, 르샤틀리에의 식 적용)

11.2~8.6%

21.9~9.6%

32.5~10.8%

43.4~12.8%

정답 및 해설

혼합가스의 폭발범위는 약 3.4~12.8%이다.

르샤틀리에 식 $\dfrac{100}{L}=\sum\dfrac{V_{i}}{L_{i}}$ 를 폭발하한에 적용하면
$\dfrac{100}{L}=\dfrac{50}{5}+\dfrac{30}{3}+\dfrac{20}{2.1}=29.52\ \Rightarrow\ L=3.4\%$
같은 식을 폭발상한에 적용하면
$\dfrac{100}{U}=\dfrac{50}{15}+\dfrac{30}{12.5}+\dfrac{20}{9.5}=7.84\ \Rightarrow\ U=12.8\%$

문제 37

폐타이어를 연료화하는 주된 방식과 가장 거리가 먼 것은?

1감압분해 증류 방식

2액화법에 의한 연료추출 방식

3열분해에 의한 오일추출 방식

4직접 연소 방식

정답 및 해설

폐타이어 연료화의 주된 방식은 직접 연소, 열분해에 의한 오일 추출, 액화법에 의한 연료 추출이다.

가압분해 증류 방식은 석유 정제 계열의 조작으로 폐타이어 연료화의 대표 방식에 들지 않는다.

문제 38

휘발유의 안티노킹제(anti-knocking agent)로 옥탄가를 증진시키는 물질로 최근에 널리 사용되는 물질은?

1Cenox

2Cetane

3TEL(tetraethyl lead)

4MTBE(methyl tert-butyl ether)

정답 및 해설

과거에는 안티노킹제로 사에틸납(TEL)을 썼으나 납 배출 때문에 사용이 금지되었고, 대신 함산소 화합물인 MTBE가 옥탄가 향상제로 널리 쓰이게 되었다.

세테인(cetane)은 경유의 착화성을 나타내는 세테인가의 기준물질이지 안티노킹제가 아니다.

문제 39

가로, 세로, 높이가 각각 3m, 1m, 1.5m인 연소실에서 연소실 열발생율을 2.5 x 10⁵kcal/m³ㆍhr가 되도록 하려면 1시간에 중유를 몇 kg 연소시켜야 하는가? (단, 중유의 저위발열량은 11,000kcal/kg이다.)

1약 50

2약 100

3약 150

4약 200

정답 및 해설

연소실 열발생율은 연소실 체적과 단위체적당 열발생율을 곱해 시간당 총 발열량을 구하고, 이를 연료의 저위발열량으로 나눠 연료 사용량을 구한다.

연소실 체적은 $3\times1\times1.5=4.5\ \mathrm{m^{3}}$ 이므로 시간당 총 발열량은 $2.5\times10^{5}\times4.5=1{,}125{,}000\ \mathrm{kcal/hr}$ 이다.

따라서 1시간에 필요한 중유량은 $1{,}125{,}000\div11{,}000 ≒ 100\ \mathrm{kg}$ 으로 계산된다.

문제 40

중유조성이 탄소 87% , 수소 11% , 황 2% 이었다면 이 중유연소에 필요한 이론습연소 가스량(Sm³/kg)?

19.63

211.35

312.96

413.62

정답 및 해설

중유 1kg 기준으로 이론공기량과 연소생성물의 몰수를 구해 이론습연소가스량을 계산한다.

이론공기량은 $A_0=\dfrac{1}{0.21}\left(\dfrac{0.87}{12}+\dfrac{0.11}{2}\times0.5+\dfrac{0.02}{32}\right)\times22.4 ≒ 10.73\ \mathrm{Sm^{3}/kg}$ 이다.

여기에 $\mathrm{CO_2}$ , $\mathrm{H_2O}$ , $\mathrm{SO_2}$ 를 더하고 산소가 모두 소모된 이론상태로 계산하면, 이론습연소가스량은 $0.79A_0+1.624+1.232+0.014 ≒ 11.35\ \mathrm{Sm^{3}/kg}$ 이 된다.

문제 41

500ppm의 NO를 함유하는 배기가스 45000Sm³/h를 암모니아 선택적 접촉환원법으로 배연탈질할 때 요구되는 암모니아의 양(Sm³/h)은? (단, 산소가 공존하는 상태이며, 표준상태 기준)

115.0

222.5

330.0

434.5

정답 및 해설

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.

문제 42

전기집진장치에서 먼지의 전기비저항이 높은 경우 전기비저항을 낮추기 위해 주입하는 물질과 거리가 먼 것은?

1수증기

2NH₃

3H₂SO₄

4NaCl

정답 및 해설

암모니아는 먼지의 전기비저항이 너무 낮을 때 재비산을 막으려고 넣는 조절제라, 비저항을 낮추는 용도와는 거리가 멀다.

전기비저항이 높으면(대략 10¹²Ω·cm 이상) 역전리가 생겨 집진효율이 떨어지므로, 수증기ㆍH₂SO₄(SO₃)ㆍNaCl 등을 주입해 먼지 표면의 전도성을 높여 비저항을 낮춘다.

문제 43

0.1㎛(micrometer)의 직경을 가진 구형 물입자(water droplet)하나에 포함되어 있는 물분자수는 몇 개인가?

1약 1.75×10⁷ 개

2약 2.55×10⁷ 개

3약 3.65×10⁷ 개

4약 4.25×10⁷ 개

정답 및 해설

구형 물방울의 부피를 구한 뒤 물의 밀도와 분자량으로 분자수를 계산한다.

지름 0.1㎛인 구의 부피는 $V=\dfrac{4}{3}\pi r^{3}=\dfrac{4}{3}\pi(5\times10^{-6}\ \mathrm{cm})^{3} ≒ 5.24\times10^{-16}\ \mathrm{cm^{3}}$ 이다.

물의 밀도 1g/cm³를 적용하면 질량은 같은 값(g)이 되고, 몰수는 $5.24\times10^{-16}/18 ≒ 2.91\times10^{-17}\ \mathrm{mol}$ 이다.

따라서 물방울 하나에 포함된 물분자수는 아보가드로수를 곱해 $2.91\times10^{-17}\times6.02\times10^{23} ≒ 1.75\times10^{7}$ 개로 계산된다.

문제 44

덕트 내에서의 기류의 흐름은 두점 사이의 압력차 때문이다. 관내 압력에 대한 설명중 바르지 못한 것은?

1정압은 동압과 관계없이 독립적으로 발생한다.

2정압은 단위 체적의 유체에 모든 방향으로 동일한 크기로 작용하여 유체를 압축시키거나 팽창시키려 한다.

3동압은 유체를 정지시키는데 필요한 에너지로 표현할 수 있으며 흐름에 대하여 양압 또는 음압으로 나타난다.

4동압은 유동방향으로 작용하는 단위체적의 유체가 갖고 있는 운동에너지를 말한다.

정답 및 해설

동압(속도압)은 유체의 운동에너지에서 비롯되는 압력으로 흐름 방향으로 작용하며 항상 양(+)의 값만 가지므로, 양압 또는 음압으로 나타난다는 설명은 동압의 실제 성질과 맞지 않는다.

음압으로도 나타날 수 있는 것은 동압이 아니라 정압이다.

정압이 동압과 관계없이 독립적으로 발생한다는 설명은 옳다.
정압이 모든 방향에 동일하게 작용해 유체를 압축·팽창시키려 한다는 설명도 타당하다.
동압이 유동방향으로 작용하는 운동에너지를 나타낸다는 설명도 옳다.

문제 45

3개의 집진장치를 직렬로 조합하여 집진한 결과 총집진율이 99%이었다. 1차 집진장치의 집진율이 70%, 2차 집진장치의 집진율이 80%라면 3차 집진장치의 집진율은 약 얼마인가?

1약 75.6%

2약 83.3%

3약 89.2%

4약 93.4%

정답 및 해설

직렬 조합의 총효율은 $\eta_t = 1 - (1-\eta_1)(1-\eta_2)(1-\eta_3)$ 다.

$1 - 0.99 = (1-0.7)(1-0.8)(1-\eta_3) = 0.06\,(1-\eta_3)$ 이므로
$1 - \eta_3 = \dfrac{0.01}{0.06} = 0.1667$

따라서 $\eta_3 \approx 83.3\%$ 다.

문제 46

흡착, 흡착제 및 흡착선택성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1알콜류, 초산, 벤젠류 등은 잘 흡착되는 것에 해당안다.

2에틸렌, 일산화질소 등은 흡착효과가 거의 없는 것에 해당한다.

3화학흡착은 흡착과정에서 발열량이 적고, 흡착제의 재생이 용이하다.

4silicagel은 250℃ 이하에서 물 및 유기물을 잘 흡착한다.

정답 및 해설

화학흡착은 흡착질과 흡착제 표면 사이에 실제 화학결합이 형성되는 과정으로 발열량이 크고 비가역적이어서 재생이 어려운 특성을 가지므로, 발열량이 적고 재생이 용이하다는 설명은 화학흡착이 아니라 물리흡착의 특징에 해당한다.

물리흡착은 반데르발스힘에 의한 약한 결합으로 발열량이 작고 흡착제 재생이 비교적 쉽다.

알콜류·초산·벤젠류가 잘 흡착된다는 설명은 옳다.
에틸렌·일산화질소 등이 흡착효과가 거의 없다는 설명도 타당하다.
실리카겔이 250℃ 이하에서 물 및 유기물을 잘 흡착한다는 설명도 옳다.

문제 47

가스 흡수탑에 사용되는 흡수액이 갖추어야 할 요건으로 옳은 것은?

1흡수액의 점성은 비교적 높아야 한다.

2화학적으로 활성이 크며, 인화성이 없고 응고점이 높아야 한다.

3휘발성이 높아야 한다.

4용해도가 높아야 한다.

정답 및 해설

가스 흡수탑용 흡수액은 목표 가스와의 용해도가 높아야 효율적으로 흡수할 수 있다.

반대로 점성은 낮아야 유동과 물질전달에 유리하고, 휘발성도 낮아야 흡수액 손실이 적으며, 응고점도 낮아야 설비 내에서 얼어붙지 않는다.

문제 48

상온에서 물에 대한 용해도의 순위가 옳은 것은?

1HCl ＞ HF ＞ SO₂ ＞ O₂

2HCl ＞ SO₂ ＞ HF ＞ O₂

3SO₂ ＞ HCl ＞ Cl₂ ＞ O₂

4SO₂ ＞ HCl ＞ HF ＞ O₂

정답 및 해설

상온에서 기체의 물에 대한 용해도는 HCl과 HF가 매우 높고, SO₂가 그 다음이며, O₂는 매우 낮은 순서로 알려져 있다.

HCl과 HF는 물에 매우 잘 녹는 산성기체인 반면, O₂는 극성이 없어 물에 거의 녹지 않는 대표적인 난용성 기체이다.

문제 49

배연탈황법 중 석회석주입법에 관한 설명으로 틀린 것은?

1석회석 재생뿐만 아니라 부대설비가 많이 소요된다.

2배출가스의 온도가 떨어지지 않는 장점이 있다.

3소규모 보일러나 노후된 보일러에 많이 사용되어 왔다.

4연소로 내에서 짧은 접촉시간을 가지며, 아황산가스가 석회분말의 표면 안으로 침투가 어렵다.

정답 및 해설

석회석주입법은 분말 석회석을 연소로에 직접 불어 넣어 SO₂를 잡는 건식 간이법이라 흡수액 순환·폐수처리 같은 부대설비가 거의 필요 없고, 석회석을 재생하지 않고 재와 함께 배출한다. 재생과 부대설비가 많이 든다는 서술이 틀렸다.

나머지는 맞다. 가스를 적시지 않으므로 배출가스 온도가 떨어지지 않고, 설비가 간단해 소규모·노후 보일러에 많이 쓰였으며, 노 내 접촉시간이 짧고 SO₂가 석회 입자 내부까지 침투하기 어려워 탈황률이 낮다.

문제 50

유체의 운동을 결정하는 점도(Viscosity)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1온도가 증가하면 대게 액체의 점도는 증가한다.

2액체의 점도는 기체에 비해 아주 크며, 대개 분자량이 증가하면 증가한다.

3온도가 감소하면 대게 기체의 점도는 증가한다.

4온도에 따른 액체의 운동점도(Kinematic Viscosity)의 변화폭은 절대점도의 경우보다 넓다.

정답 및 해설

액체의 점도는 기체보다 훨씬 크며, 대체로 분자량이 증가할수록 커지는 경향이 있다.

반대로 온도가 오르면 액체의 점도는 분자간 인력이 약해져 낮아지고, 기체의 점도는 분자운동이 활발해져 오히려 높아진다.

문제 51

벤튜리스크러버의 특성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1유수식 중 집진율이 가장 높고, 목부의 처리가스유속은 보통 15~30m/s 정도이다.

2물방울 입경과 먼지 입경의 비는 150:1전후가 좋다,

3액가스비의 경우 일반적으로 친수성은 10μm 이상의 큰 입자가 0.3L/m³ 전후이다.

4먼지 및 가스유동에 민감하고 대량의 세정액이 요구된다.

정답 및 해설

벤튜리 스크러버는 유수식이 아니라 가압수식(액분산형)이며, 목(throat)부의 처리가스 유속도 60~90m/s로 15~30m/s보다 훨씬 빠르다.

나머지는 옳은 설명이다. 물방울 입경과 먼지 입경의 비는 150:1 전후가 적당하고, 친수성이면서 10μm 이상인 큰 입자는 액가스비 0.3L/m³ 전후(소수성 미세입자는 1.5L/m³ 전후)를 쓰며, 세정액 소요량이 많고 먼지·가스 유동에 민감하다.

문제 52

다이옥신 제어방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1250~340㎚의 자외선을 조사하여 다이옥신을 분해할 수 있다.

2다이옥신의 발생을 억제하기 위해 PVC, PCB가 포함된 제품을 소각하지 않는다.

3소각로에서 접촉촉매산화를 유도하기 위해 철, 니켈 성분을 함유한 쓰레기를 투입한다.

4다이옥신은 저온에서 재생될 수 있으므로 소각로를 고온으로 유지해야 한다.

정답 및 해설

철·니켈 같은 금속 성분은 소각과정에서 다이옥신 생성을 촉진하는 촉매로 작용하므로, 이런 성분이 든 쓰레기를 일부러 투입하는 것은 제어방법이 될 수 없다.

나머지는 옳은 제어법이다. 250~340 nm 자외선 조사로 광분해할 수 있고, 염소 공급원인 PVC·PCB의 소각을 피하며, 300℃ 부근 저온에서 재합성이 일어나므로 소각로를 고온으로 유지하고 배기가스는 빠르게 냉각시킨다.

문제 53

질소화합물인 메틸아민의 냄새(악취) 특징으로 가장 적절한 것은?

1양파 썩는 냄새

2자극적이며 새콤하고 타는 듯한 냄새

3생선 썩는 냄새

4자극적인 신냄새

정답 및 해설

메틸아민은 질소를 포함한 아민류 화합물로, 특유의 생선 썩는 냄새(비린내)로 표현되는 악취를 낸다.

양파 썩는 냄새나 자극적인 신 냄새 등은 다른 계열의 악취물질(황화합물 등)을 표현할 때 쓰이는 특징이다.

문제 54

유입계수 0.84, 속도압이 45mmH₂O 일 때 후드의 압력손실은?

111 mmH₂O

219 mmH₂O

325 mmH₂O

434 mmH₂O

정답 및 해설

후드의 압력손실은 $\Delta P=F\times VP$ , $F=\dfrac{1}{C_e^{2}}-1$ 로 구한다.

$F=\dfrac{1}{0.84^{2}}-1 ≒ 0.417$ 이므로 후드 압력손실은 $0.417\times45 ≒ 19\ \mathrm{mmH_2O}$ 로 계산된다.

문제 55

관성충돌계수(효과)를 크게 하기 위한 입자배출원의 특성 또는 운전조건으로 옳지 않은 것은?

1액적의 직경이 커야 한다.

2먼지의 밀도가 커야 한다.

3처리가스와 액적의 상대속도가 커야 한다.

4처리가스의 점도가 낮아야 한다.

정답 및 해설

관성충돌계수 $\Psi=\dfrac{C\rho_p d_p^2 v}{18\mu D}$ 는 분모의 액적 직경 D에 반비례한다. 따라서 액적은 작을수록 충돌효과가 커진다.

나머지는 맞다. 먼지 밀도와 처리가스·액적의 상대속도는 분자에 있어 클수록, 가스 점도는 분모에 있어 낮을수록 충돌계수가 커진다.

문제 56

먼지의 입경측정 방법을 직접측정법과 간접측정법으로 구분할 때, 직접측정법에 해당하는 것은?

1광산란법

2관성충돌법

3액상침강법

4표준체측정법

정답 및 해설

표준체측정법은 체눈 크기로 입자를 직접 걸러 크기를 재므로 직접측정법이다. 현미경법도 여기에 속한다.

나머지는 침강속도·관성·산란광 같은 물리적 거동을 측정해 입경으로 환산하는 간접측정법이다.

문제 57

흡수에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1습식세정장치에서 세정흡수효율은 세정수량이 클수록, 가스의 용해도가 클수록 헨리정수가 클수록 커진다.

2SiF₄, HCHO 등은 물에 대한 용해도가 크나, NO, NO₂ 등은 물에 대한 용해도가 작은 편이다.

3용해도가 적은 기체의 경우에는 헨리의 법칙이 성립한다.

4헨리정수(atmㆍm³/kgmol)값은 온도에 따라 변하며, 온도가 높을수록 그 값이 크다.

정답 및 해설

흡수의 추진력은 조작선과 평형곡선 사이의 농도차이므로, 조건이 평형곡선에서 멀어질수록 추진력은 커진다. 작아진다는 서술이 반대다.

나머지는 옳다. 용해도가 큰 기체는 가스측 경막저항이, 용해도가 작은 기체는 액측 경막저항이 지배하고, 대기오염물질은 대개 저농도로 섞여 있어 가스측 경막저항이 주로 지배한다.

문제 58

전기집진장치에서 현재 집진효율이 90%인데, 집진면적을 두배로 늘리면 효율은 얼마가 되는가? (단, Deutsch-Anderson식 적용, 기타조건 변화없음)

193 %

295 %

397 %

499 %

정답 및 해설

Deutsch-Anderson식 $\eta=1-e^{-kA}$ 에서 집진면적이 두 배가 되면 지수부가 두 배로 커진다.

기존 효율 90%에서 $e^{-kA}=0.10$ 이므로 $kA=\ln10 ≒ 2.303$ 이고, 면적이 두 배가 되면 $2kA ≒ 4.605$ 가 된다.

따라서 집진면적을 두 배로 늘렸을 때의 효율은 $\eta=1-e^{-4.605} ≒ 0.99$ , 즉 99%로 계산된다.

문제 59

화학적 흡착 및 물리적 흡착에 관한 내용과 가장 거리가 먼 것은?

1물리적 흡착은 주로 반 데르 발스힘에 의한 것이다.

2화학적 흡착은 여러 분자층에서 흡착이 가능하다.

3물리적 흡착은 가스중의 분자간 상호인력보다 고체 표면과의 인력이 크게 되는 때에 일어난다.

4화학적 흡착의 결합력은 물리적 흡착의 결합력 보다 크며 비가역적이다.

정답 및 해설

화학적 흡착은 흡착질과 표면 사이에 실제 화학결합이 형성되는 과정으로 단분자층(한 층)에서만 일어나며, 여러 분자층에 걸쳐 일어나는 것은 화학흡착이 아니라 물리흡착의 특징이다.

물리흡착은 반데르발스힘에 의한 약한 인력으로 여러 분자층까지 흡착될 수 있다.

물리흡착이 주로 반데르발스힘에 의한다는 설명은 옳다.
물리흡착이 가스 분자간 인력보다 고체 표면과의 인력이 클 때 일어난다는 설명도 타당하다.
화학흡착의 결합력이 물리흡착보다 크고 비가역적이라는 설명도 옳다.

문제 60

실내에서 발생하는 CO₂의 양이 시간당 0.3m³일 때 필요한 환기량은? (단, CO₂의 허용농도와 외기의 CO2농도는 각각 0.1%와 0.03% 이다.)

1약 430 m³/h

2약 320 m³/h

3약 210 m³/h

4약 145 m³/h

정답 및 해설

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.

문제 61

휘발성유기화합물질(VOC) 누출확인방법에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?

1검출불가능 누출농도는 누출원에서 VOC가 대기중으로 누출되지 않는다고 판단되는 농도로서 국지적 VOC배경농도의 최고 농도값이다.

2휴대용 측정기기를 사용하여 개별 누출원으로부터의 직접적인 누출량을 측정한다.

3누출농도는 VOC가 누출되는 누출원 표면에서의 농도로서 대조화합물을 기초로 한 기기의 측정값이다.

4응답시간은 VOC가 시료채취장치로 들어가 농도 변화를 일으키기 시작하여 기기계기판의 최종값이 90%를 나타내는데 걸리는 시간이다.

정답 및 해설

휴대용 VOC 측정기기는 누출원 표면에서의 농도(누출농도)를 측정하는 것이며, 이 값 자체가 곧바로 실제 누출된 물질의 양(누출량)을 의미하지는 않는다.

누출량을 구하려면 측정된 누출농도에 별도의 상관식(농도-누출량 관계식)을 적용하는 절차가 추가로 필요하다.

검출불가능 누출농도가 국지적 배경농도의 최고값으로 정의된다는 설명은 옳다.
누출농도가 대조화합물을 기초로 한 기기 측정값으로 정의된다는 설명도 타당하다.
응답시간이 기기계기판 최종값의 90%에 도달하는 시간으로 정의된다는 설명도 옳다.

문제 62

환경대기 중 휘발성유기화합물의 시험방법에 사용되는 용어의 정의로 틀린 것은?

1머무름부피 : 흡착관으로부터 탈착된 분석물질의 농도를 측정함으로써 결정함

2안전부피 : 분석대상물질의 손실 없이 안전하게 채취할 수 있는 안정농도에 대한 공기의 부피를 말한다.

3열탈착 : 열과 불활성가스를 회수하여 흡착재료보다 휘발성유기화합물을 탈착시켜 기체크로마토그래피로 전달하는 과정

42단 열탈착 : 흡착제로부터 분석물질을 열탈착하여 저온농축관에 농축한 후 저온농축관을 가열하여 농축된 화합물을 기체크로마토그래피로 전달하는 과정

정답 및 해설

머무름부피(retention volume)는 이름 그대로 부피로 정의되는 값으로, 채취된 분석물질이 흡착관에 머무르는 동안 흡착관을 통과한 기체의 부피를 뜻한다.

따라서 이를 흡착관에서 탈착된 분석물질의 농도를 측정하여 결정하는 값으로 서술한 것은 정의와 맞지 않으며, 탈착된 양을 농도로 확인하는 것은 탈착효율(회수율)을 구하는 절차에 해당한다.

안전부피가 분석대상물질의 손실 없이 안전하게 채취할 수 있는 공기 부피라는 설명은 옳다.
열탈착이 열과 불활성기체를 이용해 흡착재료에서 휘발성유기화합물을 탈착시켜 기체크로마토그래피로 보내는 과정이라는 설명도 타당하다.
2단 열탈착이 탈착된 분석물질을 저온농축관에 농축한 뒤 가열해 기체크로마토그래피로 전달하는 과정이라는 설명도 옳다.

문제 63

자외선/가시선분광법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, I_o: 입사광의 강도, I_t: 투사광의 강도)

를 투과도(t)라 한다.

을 흡광도(A)라 한다.

3투과도(t)를 백분율로 표시한 것을 투과 퍼센트라 한다.

4자외선/가시선분광법은 램버어트-비어 법칙을 응용한 것이다.

정답 및 해설

흡광도는 투과도의 역수에 상용로그를 취한 값, 즉 $A = \log \dfrac{I_o}{I_t} = -\log t$ 이다. 분자와 분모가 뒤바뀐 서술이 옳지 않다.

나머지는 옳다. 투과도는 $t = \dfrac{I_t}{I_o}$ 이고 이를 백분율로 나타낸 것이 투과 퍼센트이며, 자외선/가시선분광법은 $A = \varepsilon C L$ 의 램버트-비어 법칙에 근거한다.

문제 64

다이옥신류 측정시 시료채취용 내부표준 물질로 사용되는 물질은? (단, 가스크로마토그래프/질량분석계(GC/MS)에 의한 분석방법 기준)

1¹³Cl₁₂ - 2, 3, 7, 8 - T₄CDF

2¹³Cl₁₂ - 2, 3, 7, 8 - T₄CDD

3³⁷Cl₄ - 2, 3, 7, 8 - T₄CDF

4³⁷Cl₄ - 2, 3, 7, 8 - T₄CDD

정답 및 해설

다이옥신류 측정에서 시료채취용 내부표준물질로 쓰는 것은 염소-37로 표지한 ³⁷Cl₄-2,3,7,8-T₄CDD이다.

시료채취 단계에서 미리 넣어 두고 채취부터 전처리ㆍ농축을 거쳐 기기분석에 이르는 전 과정의 회수율을 추적하는 물질이므로, 실제 시료에는 존재하지 않는 동위원소 표지체를 사용한다.

탄소-13으로 표지한 화합물은 정제와 정량 단계에서 쓰는 내부표준물질이고, 같은 염소-37 표지라도 퓨란 골격(T₄CDF)이 아니라 다이옥신 골격(T₄CDD)의 표지체가 시료채취용으로 지정되어 있다.

문제 65

연료 연소로부터 배출되는 굴뚝 배출가스 중의 일산화탄소를 정전위전해법으로 분석하고자 할 때 주요 성능기준으로 옳지 않은 것은?

1측정범위는 최고 5%로 한다.

2재현성은 측정범위 최대 눈금값의 ±2% 이내로 한다.

390% 응답 시간은 2분 30초 이내로 한다.

4전압 변동에 대한 안정성은 최대 눈근값의 ±1% 이내로 한다.

정답 및 해설

정전위전해법의 측정범위는 0 ppm ~ 1 000 ppm 수준으로 규정되므로, 최고 5 %까지로 한다는 설명은 기준과 맞지 않는다.

부피분율 5 %는 약 50 000 ppm에 해당하여 규정 범위를 크게 벗어난다.

이 방법은 가스투과성 격막을 통해 전해질에 확산ㆍ흡수된 일산화탄소를 정전위에서 산화시킬 때 흐르는 전해전류로 농도를 구하는 방식이어서, 굴뚝 배출가스의 ppm 수준 일산화탄소를 연속 측정하는 데 쓰인다.

문제 66

다음 중 황화수소 시료채취관의 재질로 가장 거리가 먼 것은?

1보통강철관

2불소수지관

3경질유리관

4석영관

정답 및 해설

황화수소(H₂S)는 금속을 부식시키는 성질이 있어, 보통강철관과 같은 일반 금속 재질은 황화수소와 반응해 부식되므로 시료채취관 재질로 적합하지 않다.

불소수지관, 경질유리관, 석영관은 화학적으로 안정해 황화수소와 거의 반응하지 않으므로 시료채취관 재질로 사용된다.

문제 67

다음 중 굴뚝단면이 서서히 변하는 경우의 원형굴뚝의 환산 하부직경 계산식으로 옳은 것은?

1(하부직경 + 선정된 측정공 위치의 직경)/ 2

2(하부직경 + 선정된 측정공 위치의 직경)/ 4

3(하부직경 + 선정된 측정공 위치의 직경)/ 6

4(하부직경 + 선정된 측정공 위치의 직경)/ 8

정답 및 해설

굴뚝 단면이 서서히 변화하는 구간에서 원형굴뚝의 환산 하부직경은 하부직경과 측정공 위치 직경의 평균값으로 구한다.

즉 $d=\dfrac{d_{1}+d_{2}}{2}$ 와 같이 두 직경을 더해 2로 나누는 방식으로 계산한다.

문제 68

굴뚝연속자동측정기 측정방법 중 도관의 부착방법으로 옳지 않은 것은?

1도관은 가능한 짧은 것이 좋다.

2냉각도관은 될 수 있는 대로 수직으로 연결한다.

3기체-액체 분리관은 도관의 부착위치 중 가장 높은 부분 또는 최고 온도의 부분에 부착한다.

4응축수의 배출에 쓰는 펌프는 충분히 내구성이 있는 것을 쓰고, 이 때 응축 수트랩은 사용하지 않아도 좋다.

정답 및 해설

기체-액체 분리관은 응축수가 모이도록 도관 부착위치 중 가장 낮은 부분 또는 최저 온도의 부분에 부착한다. 가장 높거나 최고 온도인 곳이 아니다.

도관은 되도록 짧게, 냉각도관은 수직으로 연결하고, 응축수 배출 펌프는 내구성이 있는 것을 써야 하며 이 경우 응축수트랩은 두지 않아도 된다.

문제 69

기체크로마토그래피의 장치구성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1분리관유로는 시료도입부, 분리관, 검출기기배관으로 구성되며, 배관의 재료는 스테인레스강이나 유리 등 부식에 대한 저항이 큰 것이어야 한다.

2분리관(column)은 충전물질을 채운 내경 2mm∼7mm의 시료에 대하여 불활성금속, 유리 또는 합성수지관으로 각 분석방법에서 규정하는 것을 사용한다.

3운반가스는 일반적으로 열전도도형 검출기(TCD)에서는 순도 99.8% 이상의 아르곤이나 질소를, 수소염 이온화 검출기(FID)에서는 순도 99.8% 이상의 수소를 사용한다.

4주사기를 사용하는 시료도입부는 실리콘고무와 같은 내열성 탄성체격막이 있는 시료 기화실로서 분리관온도와 동일하거나 또는 그 이상의 온도를 유지할 수 있는 가열기구가 갖추어져야 한다.

정답 및 해설

기체크로마토그래피의 장치 구성 및 성능 기준을 다루는 문항이다. 보유시간 측정 시 반복시험 오차범위는 ±2% 이내여야 하는 것이 표준 기준이며, ±5%는 과도하게 느슨한 기준이므로 부정확하다.

분리관오븐의 온도조절 정밀도 기준으로 전원 전압 변동 10%에 대해 150℃ 부근에서 ±0.5℃ 이내는 올바른 규격이다.
방사성 동위원소 검출기(예: ECD, β-선 검출기)의 안전장치로 주 온도조절 기구와 독립적으로 작동하는 과열방지기구를 설치하도록 규정된 내용이 맞다.
불꽃이온화 검출기(FID)가 열전도도 검출기(TCD)보다 약 1000배 높은 감도를 가지며 대부분의 유기화합물을 검출할 수 있다는 점은 정확하다.

문제 70

굴뚝 배출가스 중 황화수소를 용량법에 의해 분석하고자 할 때 시료채취량과 흡인속도가 옳게 연결된 것은? (단, 정량범위는 100∼2000ppm 이다. )( 순서대로 시료채취량, 흡인속도)

11∼10mL, 0.1∼0.5L/min

25∼15mL, 0.5∼1L/min

3100mL∼1L, 0.5L/min

410∼20L, 1L/min

정답 및 해설

황화수소의 정량범위가 100~2000 ppm인 경우에는 충분한 시료를 채취하여 분석해야 하므로 시료채취량은 10~20 L, 흡인속도는 1 L/min으로 한다. 따라서 이 조건과 일치하는 조합이 맞다.

문제 71

비산먼지측정방법 중 불투명도법에 관한 설명으로 옳은 것은?

1측정자는 건물로부터 배출가스를 분명하게 관측할 수 있는 3km 이내의 거리에 위치해야 한다.

2비탁도는 최소 0.5도 단위로 측정값을 기록한다.

3입자상 물질이 건물로부터 제일 적게 새어나오는 곳을 대상으로 하여 측정한다.

4비탁도에 10%를 곱한 값을 불투명도 값으로 한다.

정답 및 해설

비산먼지 불투명도법에서 관측한 비탁도는 최소 0.5도 단위로 기록하도록 정해져 있으므로 이 설명이 옳다.

나머지는 관측 위치나 대상, 환산 방법을 잘못 서술한 것이다.

측정자는 배출가스를 분명하게 관측할 수 있는 가까운 위치에 있어야 하며, 3km나 떨어진 거리에서 관측하는 것은 이에 해당하지 않는다.
입자상 물질이 건물에서 가장 많이 새어나오는 곳을 대상으로 측정해야 하므로, 제일 적게 새어나오는 곳을 고른다는 설명은 반대이다.
불투명도는 비탁도에 20%를 곱한 값으로 하므로, 10%를 곱한다는 설명은 맞지 않는다.

문제 72

원자흡수분광광도법에서 화학적 간섭을 방지하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

1이온교환에 의한 방해물질 제거

2표준첨가법의 이용

3미량의 간섭원소의 첨가

4은폐제의 첨가

정답 및 해설

간섭원소의 미량 첨가는 화학적 간섭을 방지하는 메커니즘이 없으며, 오히려 간섭을 가중시킬 수 있어 표준적인 대처 방법이 아니다.

원자흡수분광광도법(AAS)에서 화학적 간섭은 주로 산화물 생성, 착화합물 형성, 이온화 등으로 인한 기저상 원자 형성 저해를 의미하며, 이를 방지하려면 간섭 물질을 제거하거나 간섭 반응 자체를 억제해야 한다.

이온교환은 방해물질을 물리적으로 제거하는 표준적 전처리 방법이다.
표준첨가법은 시료 행렬 내 간섭 영향을 동일하게 받게 하여 간섭을 상쇄하는 방법이다.
은폐제(masking agent)는 간섭원소와 선택적으로 결합하여 원래의 간섭 반응을 억제한다.

문제 73

다음 중 디에틸아민동 용액에서 시료가스를 흡수시켜 생성된 디에틸디티오카바민산동의 흡광도를 435nm의 파장에서 측정하는 항목은?

1CS₂

2H₂S

3HCN

4PAH

정답 및 해설

디에틸아민동 용액에 시료가스를 흡수시켜 생성되는 디에틸디티오카바민산동 착화합물의 흡광도를 435nm에서 측정하는 방법은 이황화탄소(CS₂)를 정량하는 표준적인 흡광광도법이다.

이 반응은 이황화탄소에 특이적인 발색 반응으로, 황화수소나 시안화수소, 다환방향족탄화수소 분석에는 사용되지 않는다.

문제 74

비중이 1.88, 농도 97%(중량 %)인 농황산(H₂SO₄)의 규정 농도(N)는?

118.6N

224.9N

337.2N

449.7N

정답 및 해설

황산은 2가 산이므로 당량은 $\dfrac{98}{2}=49\ \mathrm{g/eq}$ 이다. 용액 1 L 속의 순수 황산량을 먼저 구한다.

비중 1.88, 농도 97%를 대입하면
$1000\times 1.88\times 0.97 = 1823.6\ \mathrm{g/L}$

따라서 $N = \dfrac{1823.6}{49}$ 이므로 규정농도는 약 37.2 N이다.

문제 75

원자흡수분광광도법에 사용되는 용어의 정의로 옳지 않은 것은?

1분무실(Nebulizrer-Chamber):분무기와 함께 분무된 시료용액의 미립자를 더욱 미세하게 해주는 한편 큰 입자와 분리시키는 작용을 갖는 장치

2선프로파일(Line Profile):파장에 대한 스펙트럼선의 강도를 나타내는 곡선

3예복합 버너(Premix Type Burner):가연성 가스, 조연성 가스 및 시료를 분무실에서 혼합시켜 불꽃 중에 넣어주는 방식의 버너

4근접선(Neighbouring Line):원자가 외부로부터 빛을 흡수했다가 다시 먼저 상태로 돌아갈 때 방사하는 스펙트럼선

정답 및 해설

보기에 적힌 "원자가 빛을 흡수했다가 다시 처음 상태로 돌아갈 때 방사하는 스펙트럼선"은 공명선의 정의다. 근접선은 목적하는 스펙트럼선에 파장이 가장 가까운 다른 스펙트럼선을 뜻한다.

나머지 용어 — 분무실, 선프로파일, 예복합 버너 — 의 정의는 모두 맞다.

문제 76

흡광광도법으로 이황화탄소 분석시 시료가스채취량이 10ℓ일 경우 분석에 적합한 배출가스중 이황화탄소 농도범위로 가장 적당한 것은?

10.5 - 5 V/V ppm

23 - 60 V/V ppm

350 - 250 V/V ppm

4200 - 1000 V/V ppm

정답 및 해설

시료가스 채취량이 10 L일 때 분석에 적합한 이황화탄소 농도는 수 ppm에서 60 ppm까지의 범위이다.

이 방법은 다이에틸아민구리 용액에 시료가스를 흡수시켜 생긴 다이에틸다이싸이오카밤산구리의 흡광도를 435 nm에서 측정해 정량하며, 방법검출한계가 ppm 수준이어서 아주 낮은 농도에는 적용하기 어렵다.

반대로 60 ppm을 크게 넘는 고농도 시료는 흡수액의 발색 용량을 넘어서므로 이 적용범위 밖이 된다.

문제 77

대기오염공정시험기준상 따로 규정이 없는 한 “시약 명칭-화학식-농도(%)-비중(약)” 기준으로 옳은 것은?

1암모니아수-NH₄OH-30.0~34.0(NH₃로서)-1.05

2아이오드화수소산-HI-46.0~48.0-1.25

3브롬화수소산-HBr-47.0~49.0-1.48

4과염소산-H₂ClO₃-60.0~62.0-1.34

정답 및 해설

브롬화수소산은 HBr, 47.0~49.0%, 비중 약 1.48로 기준과 일치한다.

암모니아수는 NH₃로서 28.0~30.0%이고 비중은 약 0.90이다
아이오드화수소산은 55.0~58.0%이고 비중은 약 1.7이다
과염소산의 화학식은 HClO₄이고 비중은 약 1.54다

문제 78

아연환원 나프틸에틸렌 디아민법에 의해 배출가스중의 질소산화물을 분석할 경우 질산이온의 환원에 사용되는 시약은?

1분말질산아연

2분말금속아연

3분말황산아연

4분말산화아연

정답 및 해설

"아연환원 나프틸에틸렌디아민법"은 명칭 그대로 분말금속아연(Zn)을 이용해 질산이온을 아질산이온으로 환원시킨 뒤 발색시켜 정량하는 방법이다.

분말질산아연·분말황산아연·분말산화아연과 같은 아연화합물은 이 환원 반응에 사용되는 시약이 아니다.

문제 79

환경대기 중 금속화합물을 원자흡수분광광도법(원자흡광광도법)으로 분석하고자 할때 화학적 간섭에 관한 사항으로 거리가 먼 것은?

1아연 분석 시 213.8 nm 측정파장을 이용할 경우 불꽃에 의한 흡수 때문에 바탕선(Baseline)이 높아지는 경우가 있다.

2철 분석 시 규소(Si)를 다량 포함하고 있을 때는 0.2% 염화칼슘(CaCl₂) 용액을 첨가하여 분석하고, 유기산(특히 시트르산)이 다량 포함되어 있을 때는 0.5% 인산을 가하여 간섭을 줄일 수 있다.

3니켈 분석 시 다량의 탄소가 포함된 시료의 경우, 시료를 채취한 여과지를 적당한 크기로 잘라서 전기로 안에서 105-110℃에서 30분 이상 건조한 후 전처리 조작을 행한다.

4크롬 분석 시 아세틸렌-공기 불꽃에서는 철, 니켈 등에의한 방해를 받으므로 황산나트륨, 황산칼륨 또는 이플루오린화수소암모늄을 1% 정도 가하여 분석한다.

정답 및 해설

원자흡광광도법에서 화학적 간섭은 시료 중 공존물질이 목적성분의 원자화를 방해할 때 나타나며, 보통 특정 시약을 첨가해 방해를 줄이는 방식으로 대응한다.

철 분석 시 규소·유기산의 방해를 줄이기 위해 염화칼슘이나 인산을 첨가하고, 크롬 분석 시 철·니켈의 방해를 줄이기 위해 황산나트륨 등을 첨가하는 것은 화학적 간섭에 대한 대응에 해당한다.

반면 니켈 분석 시 여과지를 105~110℃에서 건조하는 절차는 시료를 다루기 위한 물리적인 전처리(건조) 과정일 뿐 화학적 간섭과는 직접 관련이 없다.

문제 80

다음은 굴뚝배출가스 중 아황산가스를 연속적으로 자동측정하는 방법에 관한 설명이다. 옳지 않은 것은?

190% 교정가스를 스팬가스라고 한다.

2교정가스는 공인기관의 보정치가 제시되어 있는 표준가스로 연속자동측정기 최대 눈금치의 약 50%와 90%에 해당하는 농도를 갖는다.

3제로가스는 공인기관에 의해 아황산가스 농도가 3ppm미만으로 보증된 표준가스를 말한다.

4보정이란 보다 참에 가까운 값을 구하기 위하여 판독값 또는 계산값에 어떤 값을 가감하는 것 또는 그 값을 말한다.

정답 및 해설

제로가스는 목적성분인 아황산가스가 사실상 포함되어 있지 않은 기체를 말하며, 특정 농도 미만임을 보증받은 표준가스로 정의되는 것이 아니다.

따라서 제로가스를 "아황산가스 농도가 3ppm 미만으로 보증된 표준가스"로 정의한 설명은 실제 정의와 맞지 않는다.

90% 교정가스를 스팬가스라 부른다는 설명은 옳다.
교정가스가 공인기관 보정치를 가진 표준가스로 최대눈금치의 약 50%·90% 농도를 갖는다는 설명도 타당하다.
보정이 참값에 가깝도록 판독값이나 계산값에 어떤 값을 가감하는 것이라는 설명도 옳다.

문제 81

대기환경보전법규상 휘발성유기화합물 배출시설의 변경신고를 해야 하는 경우가 아닌 것은?

1사업장의 명칭 또는 대표자를 변경하는 경우

2휘발성유기화합물 배출시설을 폐쇄하는 경우

3휘발성유기화합물의 배출억제·방지시설을 변경하는 경우

4설치신고를 한 배출시설 규모의 합계 또는 누계보다 100분의 30이상 증설 하는 경우

정답 및 해설

대기환경보전법 시행규칙 제60조제1항은 설치신고를 한 배출시설 규모의 합계 또는 누계보다 100분의 50 이상 증설하는 경우를 변경신고 사유로 정한다. 100분의 30은 이 기준에 못 미쳐 변경신고 대상이 아니다.

같은 항의 나머지 사유는 사업장의 명칭 또는 대표자 변경, 배출 억제·방지시설의 변경, 배출시설의 폐쇄, 배출시설이나 배출 억제·방지시설의 임대다.

문제 82

대기환경보전법령상 자동차 연료형 첨가제의 종류가 아닌 것은?

1세척제

2청정분산제

3성능 향상제

4유동성 향상제

정답 및 해설

자동차연료형 첨가제의 종류는 세척제·청정분산제·매연억제제·다목적첨가제·옥탄가향상제·세탄가향상제·유동성향상제·윤활성향상제로 열거돼 있다(대기환경보전법 시행규칙 [별표 6]). 성능 향상제라는 항목은 없다.

문제 83

대기환경보전법령상 대기오염경보 발령 시 포함되어야 할 사항에 해당하지 않는 것은? (단, 기타사항은 제외)

1대기오염경보단계

2대기오염경보의 대상지역

3대기오염경보의 경보대상기간

4대기오염경보단계별 조치사항

정답 및 해설

대기환경보전법 제8조제4항은 대기오염경보의 대상 지역, 대상 오염물질, 발령 기준, 경보 단계 및 경보 단계별 조치를 대통령령으로 정하도록 하고 있고 시행령 제2조가 이를 구체화하는데, 경보대상기간은 어디에도 없다.

경보는 오염도가 기준을 넘는 동안 발령했다가 발령 사유가 없어지면 즉시 해제하는 것이므로, 기간을 미리 정해 알리는 항목이 아니다.

문제 84

대기환경보전법규상 한국환경공단이 기후에너지환경부장관에게 보고해야 할 위탁업무보고사항 중 "수시검사, 결함확인검사, 부품결함 보고서류의 접수"의 보고횟수기준은?

1수시

2연1회

3연2회

4연4회

정답 및 해설

「대기환경보전법」 제32조의2(배출가스 저감장치 검사 등)와 관련 규정에서 한국환경공단의 위탁업무 중 수시검사, 결함확인검사, 부품결함 보고서류의 접수는 그 성격상 사건 발생 또는 요청에 따라 즉시 처리해야 하는 업무로, 보고 주기를 정해두기 어려운 항목이다. 따라서 이들 항목에 대한 환경부장관으로의 보고는 수시로 진행되며, 정기보고(연1회, 연2회 등)와 달리 필요할 때마다 즉각 보고하는 방식으로 운영된다.

문제 85

대기환경보전법령상 “3종사업장”에 해당하는 경우는?

1대기오염물질발생량의 합계가 연간 9톤인 사업장

2대기오염물질발생량의 합계가 연간 11톤인 사업장

3대기오염물질발생량의 합계가 연간 22톤인 사업장

4대기오염물질발생량의 합계가 연간 52톤인 사업장

정답 및 해설

「대기환경보전법 시행령」 [별표 1의3] 사업장 분류기준에서 3종사업장은 대기오염물질발생량 합계가 연간 10톤 이상 20톤 미만인 사업장이므로, 11톤이 여기에 해당한다.

9톤은 4종(2톤 이상 10톤 미만), 22톤과 52톤은 모두 2종(20톤 이상 80톤 미만)이다.

문제 86

대기환경보전법령상 천재지변 등으로 인해 기본부과금을 납부할 수 없다고 인정되어 징수유예를 하고자 하는 경우 ㉠ 징수유예기간 과 ㉡ 그 기간중의 분할납부의 횟수는?

1㉠ 유예한 날의 다음날부터 다음 부과기간의 개시일 전일까지, ㉡ 4회 이내

2㉠ 유예한 날의 다음날부터 2년 이내, ㉡ 12회 이내

3㉠ 유예한 날의 다음날부터 3년 이내, ㉡ 12회 이내

4㉠ 유예한 날의 다음날부터 다음 부과기간의 개시일 전일까지, ㉡ 6회 이내

정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 제36조는 기본부과금의 징수유예기간을 유예한 날의 다음 날부터 다음 부과기간의 개시일 전일까지로, 그 기간 중 분할납부 횟수를 4회 이내로 정하고 있다.

초과부과금은 유예한 날의 다음 날부터 2년 이내, 12회 이내로 기본부과금과 기준이 다르다.

문제 87

대기환경보전법령상 대기오염경보에 관한 설명으로 틀린 것은?

1시·도지사는 당해 지역에 대하여 대기오염경보를 발령할 수 있다.

2지역의 대기오염 발생 특성 등을 고려하여 특별시, 광역시 등의 조례로 경보 단계별 조치사항을 일부 조정할 수 있다.

3대기오염경보의 대상 지역, 대상 오염물질, 발령 기준, 경보 단계 및 경보 단계별 조치 등에 필요한 사항은 기후에너지환경부령으로 정한다.

4경보단계 중 경보발령의 경우에는 주민의 실외활동 제한 요청, 자동차 사용의 제한 및 사업장의 연료사용량 감축 권고 등의 조치를 취하여야 한다.

정답 및 해설

「대기환경보전법」 제8조제4항은 대기오염경보의 대상 지역, 대상 오염물질, 발령 기준, 경보 단계 및 단계별 조치 등에 필요한 사항을 대통령령으로 정하도록 하고 있다. 환경부령이라는 서술이 틀렸다.

나머지는 옳다. 경보 발령·해제 주체는 시·도지사이고, 시행령 제2조제4항 단서에 따라 지역 특성을 고려해 시·도 조례로 단계별 조치사항을 일부 조정할 수 있으며, 경보 단계에서는 실외활동 제한 요청, 자동차 사용 제한, 사업장 연료사용량 감축 권고 등을 한다.

문제 88

악취방지법령상 지정악취물질의 배출허용기준(ppm)으로 옳지 않은 것은? (단, 공업지역 기준)

1암모니아 : 2 이하

2황화수소 : 0.06 이하

3메틸에틸케톤 : 13 이하

4스타이렌 : 0.8 이하

정답 및 해설

메틸에틸케톤의 공업지역 배출허용기준은 35 ppm 이하이며, 13 ppm 이하는 기타 지역의 기준이므로 옳지 않다.

악취방지법 시행규칙 별표 3은 지정악취물질 22종에 대해 공업지역·기타 지역의 배출허용기준과 공업지역의 엄격한 배출허용기준 범위(메틸에틸케톤은 13~35 ppm)를 정하고 있다.

암모니아는 공업지역 2 ppm 이하(기타 지역 1 ppm 이하)로 옳다.
황화수소는 공업지역 0.06 ppm 이하(기타 지역 0.02 ppm 이하)로 옳다.
스타이렌은 공업지역 0.8 ppm 이하(기타 지역 0.4 ppm 이하)로 옳다.

문제 89

대기환경보전법령상 기후에너지환경부령으로 정하는 바에 따라 특별자치시장·특별자치도지사·시장·군수·구청장에게 신고하고 비산먼지의 발생을 억제하기 위한 시설을 설치하거나 필요한 조치를 해야할 경우에 해당하지 않는 경우는?

1비산먼지를 발생시키는 운송장비 제조업을 하려는 자

2비산먼지를 발생시키는 비료 및 사료제품의 제조업을 하려는 자

3비산먼지를 발생시키는 금속물질의 채취업 및 가공업을 하려는 자

4비산먼지를 발생시키는 시멘트 관련 제품의 가공업을 하려는 자

정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 제44조의 비산먼지 발생사업에는 "비금속물질의 채취업, 제조업 및 가공업"과 "금속제품의 제조업 및 가공업"이 있을 뿐, 금속물질의 채취업 및 가공업이라는 항목은 없다.

보기의 나머지는 모두 규정된 사업이다. 운송장비 제조업, 비료 및 사료제품의 제조업, 시멘트·석회·플라스터 및 시멘트 관련 제품의 제조업 및 가공업이 그것이다.

문제 90

기후에너지환경부장관은 라돈으로 인한 건강피해가 우려되는 시·도가 있는 경우 해당 시·도지사에게 라돈관리계획을 수립하여 시행하도록 요청할 수 있다. 이 때, 라돈관리계획에 포함되어야 하는 사항에 해당하지 않는 것은? (단, 그 밖에 라돈관리를 위해 시·도지사가 필요하다고 인정하는 사항은 제외)

1다중이용시설 및 공동주택 등의 현황

2라돈으로 인한 건강피해의 방지 대책

3인체에 직접적인 영향을 미치는 라돈의 양

4라돈의 실내 유입 차단을 위한 시설 개량에 관한 사항

정답 및 해설

라돈관리계획은 다중이용시설·공동주택의 현황 파악, 건강피해 방지대책, 실내 유입 차단을 위한 시설개량 등 실행 가능한 관리·정책 항목을 담는 계획이다.

"인체에 직접적인 영향을 미치는 라돈의 양"은 정책계획에 담길 관리 항목이라기보다 별도의 과학적 측정·평가 영역에 가까워, 관리계획에 포함되어야 할 사항과는 거리가 있다.

문제 91

대기환경보전법상 벌칙기준 중 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에처하는 것은?

1대기오염물질의 배출허용기준 확인을 위한 측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자

2황 연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자

3제작차 배출허용기준에 맞지 아니하게 자동차를 제작한 자

4배출가스 전문정비사업자로 등록하지 아니하고 정비·점검 또는 확인검사 업무를 한 자

정답 및 해설

제작차배출허용기준에 맞지 아니하게 자동차를 제작한 행위는 대기환경보전법 제89조제6호에 해당해 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에 처한다.

나머지 셋은 모두 같은 법 제90조에 규정된 5년 이하의 징역이나 5천만원 이하의 벌금 대상이다.

측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자 — 제90조제3호
연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자 — 제90조제5호
전문정비사업자 등록 없이 정비·점검 업무를 한 자 — 제90조제10호

문제 92

대기환경보전법령상 특정 대기오염물질의 배출허용기준이 300(12)ppm 일 때, (12)의 의미는?

1해당배출허용농도(백분율)

2해당배출허용농도(ppm)

3표준산소농도(O₂의 백분율)

4표준산소농도(O₂의 ppm)

정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 8] 배출허용기준의 비고는 “배출허용기준 난의 ( )는 표준산소농도(O₂의 백분율)를 말한다”고 규정하고 있다.

따라서 300(12)ppm은 표준산소농도 12%로 환산한 농도가 300 ppm이라는 뜻이며, 실측 산소농도로 희석 보정을 거쳐 비교한다.

문제 93

과징금은 조업정지일수에 1일당 부과금액과 사업장 규모별 부과계수를 곱하여 산정한다. 5종 사업장의 부과계수로 적절한 것은?

11.4

21.2

30.8

40.4

정답 및 해설

5종사업장의 부과계수는 0.4이다.

대기환경보전법 시행령 제38조제3항은 과징금을 행정처분기준에 따른 조업정지일수에 1일당 300만원과 사업장 규모별 부과계수를 곱하여 산정하도록 하고, 부과계수를 1종 2.0, 2종 1.5, 3종 1.0, 4종 0.7, 5종 0.4로 정하고 있다.

사업장 종별 구분에 해당하지 않는 시설에는 5종사업장의 계수를 적용하며, 산정된 금액은 2분의 1의 범위에서 늘리거나 줄일 수 있다.

문제 94

대기환경보전법규상 특정대기유해물질이 아닌 것은?

1카드뮴 및 그 화합물

2브롬 및 그 화합물

3니켈 및 그 화합물

4다환 방향족 탄화수소류

정답 및 해설

대기환경보전법령상 특정대기유해물질에는 카드뮴, 니켈, 다환방향족탄화수소류(PAH)와 같이 독성이 확인된 중금속·유기물질이 다수 포함되어 있다.

반면 브롬 및 그 화합물은 이 특정대기유해물질 목록에 포함되어 있지 않다.

문제 95

대기환경보전법규상 환경기술인의 준수사항과 가장 거리가 먼 것은?

1배출시설 및 방지시설을 정상가동하여 오염물질 등의 배출이 배출허용기준에 적합하도록 하여야 한다.

2배출시설 및 방지시설의 운영에 관한 업무일지를 사실에 기초하여 작성해야 한다.

3기업활동 규제완화에 관한 특별조치법상 환경기술인을 공동으로 임명한 경우라도 당해 환경기술인은 해당 사업장에 번갈아 근무해서는 안된다.

4자가측정시 사용한 여과지는 대기오염공정시험방법에 따라 기록한 시료채취기록지와 함께 날짜별로 보관 관리하여야 한다.

정답 및 해설

기업활동 규제완화에 관한 특별조치법상 환경기술인을 공동으로 임명한 경우, 해당 환경기술인은 오히려 여러 사업장에 번갈아 근무할 수 있도록 허용된다.

따라서 번갈아 근무해서는 안 된다는 설명은 공동임명 제도의 취지와 반대된다.

배출시설·방지시설을 정상가동해 배출허용기준에 적합하도록 해야 한다는 설명은 옳다.
운영에 관한 업무일지를 사실에 기초해 작성해야 한다는 설명도 타당하다.
자가측정 시 사용한 여과지를 시료채취기록지와 함께 날짜별로 보관해야 한다는 설명도 옳다.

문제 96

대기환경보전법령상 기후에너지환경부장관이 사업장에서 배출되는 대기오염물질을 총량으로 규제하고자 할 때 고시하여야 하는 사항에 해당하지 않는 것은?

1총량규제구역

2측정망 설치계획

3총량규제 대기오염물질

4대기오염물질의 저감계획

정답 및 해설

대기환경보전법 시행규칙 제24조가 정한 고시사항은 총량규제구역, 총량규제 대기오염물질, 대기오염물질의 저감계획, 그 밖에 총량규제구역의 대기관리에 필요한 사항 네 가지로 측정망 설치계획은 들어 있지 않다.

측정망설치계획은 같은 규칙 제12조에 따라 유역ㆍ지방ㆍ수도권대기환경청장과 시ㆍ도지사가 최초 측정소 설치 3개월 전에 따로 고시하는 별개의 절차다.

문제 97

대기환경관계법령상 비산먼지 발생을 억제하기 위한 시설의 설치 및 필요한 조치에 관한 기준 중 시멘트 수송공정에서 적재물은 적재함 상단으로부터 수평으로 몇 cm 이하까지 적재하여야 하는가?

15cm 이하

210cm 이하

320cm 이하

430cm 이하

정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 14]는 시멘트·석탄·토사·사료·곡물·고철의 수송공정에서 적재물을 적재함 상단으로부터 수평으로 5 cm 이하까지만 적재하도록 정하고 있다.

적재함을 넘치게 채우면 주행 중 진동으로 분체가 흩날리므로, 상단보다 낮게 채우고 덮개를 씌우게 한 규정이다.

문제 98

대기환경보전법령상 일일유량은 측정유량과 일일조업시간의 곱으로 환산한다. 이 때, 일일조업시간의 표시기준은?

1배출량을 측정하기 전 최근 조업한 1일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

2배출량을 측정하기 전 최근 조업한 7일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

3배출량을 측정하기 전 최근 조업한 30일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

4배출량을 측정하기 전 최근 조업한 전체 기간의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 [별표 5](일일 기준초과배출량 및 일일유량의 산정방법)는 일일조업시간을 배출량을 측정하기 전 최근 조업한 30일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시하도록 규정한다.

일일유량은 $\text{일일유량}=\text{측정유량}\times\text{일일조업시간}$ 으로 환산하므로, 조업시간을 30일 평균으로 고정해 하루짜리 조업 변동이 부과금 산정을 왜곡하지 않게 한 것이다.

문제 99

대기환경보전법규에 따른 배출시설의 변경신고를 하여야 할 경우에 해당되지 않는 것은?

1배출시설을 폐쇄하는 경우

2종전의 연료보다 황함유량이 낮은 연료로 변경하는 경우

3사업장의 명칭을 변경하는 경우

4배출시설을 동종 동일규모의 시설로 대체하는 경우

정답 및 해설

배출시설 변경신고는 시설 폐쇄, 사업장 명칭 변경, 동종·동일규모 시설로의 대체처럼 배출 특성이 달라지거나 행정정보가 바뀌는 경우에 요구된다.

반면 황함유량이 더 낮은 연료로 바꾸는 경우는 오염물질 배출을 오히려 줄이는 방향의 변경이어서 별도의 변경신고 대상으로 규정되어 있지 않다.

문제 100

대기환경보전법령상 초과부과금 산정기준 중 오염물질과 그 오염물질 1kg당 부과금액(원)의 연결로 모두 옳은 것은?

1황산화물 - 500, 암모니아 - 1400

2먼지 - 6000, 이황화탄소 - 2300

3불소화합물 - 7400, 시안화수소 - 7300

4염소 - 7400, 염화수소 - 1600

정답 및 해설

초과부과금 산정기준의 오염물질 1 kg당 부과금액은 황산화물 500원, 암모니아 1,400원이다(대기환경보전법 시행령 [별표 4]).

나머지는 금액이 어긋난다.

먼지는 770원, 이황화탄소는 1,600원이다.
불소화합물은 2,300원이며 시안화수소 7,300원만 맞다.
염화수소는 1,600원이 아니라 7,400원이다.

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문제 1

다음중 1,2차 대기오염 물질(발생원에서 직접 및 대기중에서 화학반응을 통해 생성되는 물질) 모두에 해당되지 않는 것은?

1NO₂

2Aldehydes

3Ketones

4NOCl

정답 및 해설

문제 2

파스칼(Pasquill)의 대기안정도에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1낮에는 일사량과 풍속(지상 10m)으로, 야간에는 운량, 운고와 풍속 등으로부터 안정도를 구분한다.

2안정도는 A~F까지 6단계로 구분하며, A는 가장 불안정한 상태, F는 가장 안정한 상태를 뜻한다.

3지표가 거칠고 열섬효과가 있는 도시나 지면의 성질이 균일하지 않은 곳에서는 오차가 크게 나타날 수 있다.

4낮에는 풍속이 약할수록(2m/s이하), 일사량은 강할수록 대기안정도 등급은 가장 안정한 상태를 나타낸다.

정답 및 해설

대기가 가장 안정한 상태는 주로 야간에 바람이 약하고 구름이 적어 복사냉각이 강할 때 나타난다.

낮에는 일사량과 풍속으로, 야간에는 운량·운고와 풍속으로 안정도를 구분한다는 설명은 옳다.
안정도가 A~F 6단계로 나뉘고 A가 가장 불안정, F가 가장 안정하다는 설명도 옳다.
지표가 거칠고 불균일한 도시지역에서 오차가 크게 나타날 수 있다는 설명도 타당하다.

문제 3

200℃, 1atm에서 이산화황의 농도가 2.0g/m³ 이다. 표준상태에서는 약 몇 ppm 인가?

1986

21213

31759

42314

정답 및 해설

문제 4

다음 식물 중 에틸렌가스에 대한 저항성이 가장 큰 것은?

1완두

2스위트피

3양배추

4토마토

정답 및 해설

보기 중 에틸렌에 대한 저항성이 가장 큰 것은 양배추다.

완두ㆍ스위트피ㆍ토마토는 모두 에틸렌에 민감한 지표식물로, 낮은 농도에서도 잎자루가 아래로 굽는 상편생장(epinasty)과 낙엽ㆍ낙화가 나타난다.

문제 5

다이옥신에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

1PCB의 불완전연소에 의해서 발생한다.

2저온에서 촉매와 반응에 의해 먼지와 결합하여 생성된다.

3다이옥신의 주요 구성요소는 두 개의 산소, 두 개의 벤젠, 두 개 이상의 염소이다.

4수용성이 커서 토양오염 및 하천오염의 주원인으로 작용한다.

정답 및 해설

다이옥신은 지용성(脂溶性)이 매우 커서 생물체의 지방조직에 축적되는 특성을 가지며, 수용성은 오히려 낮은 편이다.

따라서 수용성이 커서 토양·하천오염의 주원인이 된다는 설명은 다이옥신의 실제 성질과 맞지 않는다.

PCB의 불완전연소로 발생한다는 설명은 다이옥신의 생성경로와 일치한다.
저온에서 촉매와 반응해 먼지와 결합하며 생성된다는 설명(de novo 합성)도 알려진 생성기구에 해당한다.
두 개의 산소, 두 개의 벤젠고리, 두 개 이상의 염소로 구성된다는 설명도 다이옥신의 기본 구조와 부합한다.

문제 6

대기오염원의 영향평가 방법 중 분산모델에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1점, 선, 면 오염원의 영향을 평가할 수 있다.

22차 오염원의 확인이 가능하다.

3새로운 오염원이 지역 내에 신설될 때 매번 평가하여야 한다.

4지형 및 오염원의 조업조건에 영향을 받지 않는다.

정답 및 해설

새로운 오염원이 지역에 들어설 때마다 그 조건을 반영해 다시 평가해야 하는 것도 분산모델이 지형·조업조건에 민감하기 때문이다.

점, 선, 면 오염원의 영향을 평가할 수 있다는 설명은 옳다.
2차 오염원의 확인이 가능하다는 설명도 분산모델의 활용 범위에 해당한다.
새로운 오염원이 신설될 때마다 매번 평가해야 한다는 설명도 옳다.

문제 7

배출오염물질과 관련업종으로 가장 거리가 먼 것은?

1암모니아 : 비료공장, 냉동공장, 표백, 색소제조공장

2염소 : 석유정제, 석탄건류, 가스공업

3비소 : 화학공업, 유리공업, 과수원의 농약 분무작업

4불화수소 : 알루미늄공업, 요업, 인산비료공업

정답 및 해설

따라서 염소를 석유정제·석탄건류·가스공업과 연결한 설명은 실제 관련업종과 거리가 있다.

암모니아가 비료·냉동·표백·색소제조공장과 관련된다는 설명은 옳다.
비소가 화학공업·유리공업·과수원 농약분무와 관련된다는 설명도 타당하다.
불화수소가 알루미늄공업·요업·인산비료공업과 관련된다는 설명도 옳다.

문제 8

지표 부근 건조대기의 성분 중 N₂, O₂, Ar, CO₂를 제외한 나머지 미량성분을 부피비율(농도)이 큰 것부터 순서대로 나열한 것은?

1Ne – He – CH₄ – Kr

2He – Ne – CH₄ – Kr

3Ne – CH₄ – He – H₂

4He – Ne – Kr – CH₄

정답 및 해설

N₂·O₂·Ar·CO₂를 제외한 건조대기의 미량성분은 Ne ＞ He ＞ CH₄ ＞ Kr 순으로 부피비율이 크다.

지표 부근 건조대기의 대략적인 부피농도는 Ne 약 18 ppm, He 약 5 ppm, CH₄ 약 1.8 ppm, Kr 약 1.1 ppm, H₂ 약 0.5 ppm, N₂O 약 0.3 ppm, CO 약 0.1 ppm이다.

참고로 주성분은 N₂(78.08%) ＞ O₂(20.95%) ＞ Ar(0.93%) ＞ CO₂(약 0.04%)이며, Ar이 CO₂보다 크다는 점과 함께 자주 출제된다.

He를 Ne보다 앞에 둔 배열은 옳지 않다. 헬륨(약 5 ppm)은 네온(약 18 ppm)의 약 1/3 수준이다.
CH₄를 He보다 앞에 둔 배열은 옳지 않다. 메탄은 약 1.8 ppm으로 헬륨보다 작다.

문제 9

10.1

20.01

30.001

40.0001

정답 및 해설

도로 단위길이당 배출량은 차량밀도(대/m)에 차량 한 대의 배출량을 곱해 구한다.

차량밀도는 $\dfrac{5000\ \mathrm{대/hr}}{100\times1000\ \mathrm{m/hr}}=0.05\ \mathrm{대/m}$ 이다.

따라서 고속도로 단위길이당 탄화수소 배출량은 $0.05\times2\times10^{-2}=0.001\ \mathrm{g/(s\cdot m)}$ 로 계산된다.

문제 10

다음 중 대기오염 물질의 농도를 추정하기 위한 상자모델(box model)의 가정으로 적당하지 않은 것은?

1고려되는 공간에서 오염물의 농도는 균일하다.

2오염원은 방출과 동시에 균등하게 혼합된다.

3오염물농도가 균일함에 따라 분해하는 0차반응에 의한다.

4오염물방출원이 지면전역에 균등하게 분포되어 있다.

정답 및 해설

따라서 오염물이 0차반응으로 분해된다는 설명은 상자모델의 일반적 가정과 맞지 않는다.

고려되는 공간에서 오염물 농도가 균일하다는 가정은 상자모델의 기본 전제이다.
오염원이 방출과 동시에 균등하게 혼합된다는 가정도 상자모델에 해당한다.
오염물 방출원이 지면 전역에 균등하게 분포한다는 가정도 상자모델의 전형적 가정이다.

문제 11

굴뚝에서 배출된 연기의 모양에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1Trapping 형은 보통 고기압지역에서 상공에 공중역전층이 있고, 지표 부근에 복사역전층이 있을 때 생기는 현상이다.

2Looping 형은 굴뚝이 낮으면 풍하쪽 지상에 강한 오염원이 생기며, 저ㆍ고기압에 상관없이 발생한다.

3Fumigation 형은 전형적인 가우시안 분포의 모양을 나타내며, 지면 가까이에는 거의 오염영향이 미치지 않는다.

4Fanning 형은 대기가 매우 안정한 상태일 때에 아침과 새벽에 잘 발생하며, 강한 역전조건에서 잘 생긴다.

정답 및 해설

따라서 훈증형이 가우시안 분포를 보이고 지면에 거의 영향을 미치지 않는다는 설명은 실제 특성과 반대된다.

Trapping형이 상공의 공중역전층과 지표의 복사역전층이 함께 있을 때 나타난다는 설명은 옳다.
Looping형이 굴뚝이 낮을 때 풍하쪽에 강한 오염원을 만들며 기압과 무관하게 발생한다는 설명도 타당하다.
Fanning형이 대기가 매우 안정할 때 아침·새벽에 강한 역전조건에서 잘 발생한다는 설명도 옳다.

문제 12

1약 120

2약 140

3약 160

4약 180

정답 및 해설

$K_z=0.07$ , $x_{max}=5000\,\mathrm{m}$ , $n=0.25$ 를 대입하면
$H_e = 0.07\times 5000^{\dfrac{2-0.25}{2}} = 0.07\times 5000^{0.875}$
$= 0.07\times 1725.6 \approx 120.8\,\mathrm{m}$

따라서 유효굴뚝 높이는 약 120m이다.

문제 13

다이옥신을 잘못 설명한 것은?

1300℃까지 열적으로 안정하며, 700℃ 이상에서 열분해.

2고온에서 완전연소, 완전분해 후에도 저온에서 재생이 가능.

3수용성은 낮지만 벤젠 등에는 용해되는 지용성으로 토양 등에 흡수.

4다이옥신류에는 크게 PCDD(175개 이성질체), PCDF(35개의 이성질체)로 대별

정답 및 해설

따라서 PCDD를 175개, PCDF를 35개로 서술한 것은 실제 알려진 이성질체 수와 맞지 않는다.

300℃까지 열적으로 안정하고 700℃ 이상에서 열분해된다는 설명은 옳다.
완전연소·완전분해 후에도 저온에서 재생성(de novo 합성)될 수 있다는 설명도 타당하다.
수용성은 낮지만 벤젠 등에 잘 녹는 지용성으로 토양 등에 흡착된다는 설명도 옳다.

문제 14

대기의 “오존층”에 관한 설명으로 틀린 것은?

1오존층의 두께를 표시하는 단위는 돕슨(Dobson) 이다.

2성층권에서 고도에 따라 온도가 상승하는 이유는 성층권의 오존이 태양광선 중의 자외선을 흡수하기 때문이다.

3오존층에서는 오존의 생성과 소멸이 계속적으로 일어나면서 오존의 농도를 유지한다.

4오존층이란 성층권에서도 오존이 더욱 밀집해 분포하고 있는 지상 50~60Km 구간을 말한다.

정답 및 해설

문제 15

0℃, 1기압하에 SO₂ 10ppm은 몇 mg/Nm³인가?

134.14

231.33

328.57

426.62

정답 및 해설

표준상태(0℃, 1기압) 기준 농도 단위 환산식 $\mathrm{mg/Nm^3}=ppm\times\dfrac{M}{22.4}$ 을 이용한다.

$\mathrm{SO_2}$ 의 분자량은 64이므로 $10\times\dfrac{64}{22.4} ≒ 28.57\ \mathrm{mg/Nm^{3}}$ 로 계산된다.

문제 16

다음 중 가장 높은 압력을 나타내는 것은?

115 psi

276 kPa

376 torr

41000 mbar

정답 및 해설

제시된 압력 단위를 모두 $\mathrm{kPa}$ 로 환산해 비교한다.

$15\ \mathrm{psi} ≒ 103.4\ \mathrm{kPa}$ , $76\ \mathrm{kPa}$ , $76\ \mathrm{torr} ≒ 10.1\ \mathrm{kPa}$ , $1000\ \mathrm{mbar}=100\ \mathrm{kPa}$ 이다.

따라서 네 값 중 가장 높은 압력은 15 psi가 된다.

문제 17

152

266

32483

49957

정답 및 해설

가우시안 모델의 지표 농도 공식을 적용한다.
연기중심선 상의 지표농도는 $C = \dfrac{Q}{2\pi \bar{u} \sigma_y \sigma_z} \exp\left(-\dfrac{H^2}{2\sigma_z^2}\right)$ 이다.

문제 18

질소산화물에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?

1아산화질소(N₂O)는 성층권의 오존을 분해하는 물질로 알려져 있다.

2전세계의 질소화합물 배출량 중 인위적인 배출량은 자연적 배출량의 약 70%정도 차지하고 있으며, 그 비율은 점차 증가하는 추세이다.

3아산화질소(N₂O)는 대류권에서 태양에너지에 대하여 매우 안정하다.

4연료 NOx는 연료 중 질소화합물 연소에 의해 발생되고, 연료 중 질소화합물은 일반적으로 석탄에 많고 중유, 경유 순으로 적어진다.

정답 및 해설

전 세계 질소화합물 배출량에서 인위적 배출량은 자연적 배출량의 약 10 % 수준으로, 70 %는 지나치게 큰 값이다.

문제 19

50m의 높이가 되는 굴뚝내의 배출가스 평균온도가 300℃, 대기온도가 20℃일 때 통풍력은? (단, 연소가스 및 공기의 비중을 1.3kg/Nㅡ³이라고 가정)

1약 15 mmH₂O

2약 30 mmH₂O

3약 45 mmH₂O

4약 60 mmH₂O

정답 및 해설

통풍력은 배출가스와 외기의 밀도차에서 발생하며, 굴뚝 내외 절대온도를 이용한 식 $Z=273H\gamma\left(\dfrac{1}{273+t_a}-\dfrac{1}{273+t_g}\right)$ 로 구한다.

$Z=273\times50\times1.3\times\left(\dfrac{1}{293}-\dfrac{1}{573}\right) ≒ 30\ \mathrm{mmH_2O}$ 로 계산되어, 이 굴뚝의 통풍력은 약 30 mmH₂O가 된다.

문제 20

11.26

21.36

31.57

41.83

정답 및 해설

가우시안형 대기오염확산방정식에서 지상의 연기 중심축(y=0, z=H=0)에서의 농도는 $C = \dfrac{Q}{\pi \sigma_y \sigma_z u}$ 이다.

문제 21

부피비율로 프로판 30%, 부탄 70%로 이루어진 혼합가스 1L를 완전연소 시키는데 필요한 이론공기량(L)은?

123.1

228.8

333.1

438.8

정답 및 해설

완전연소 반응식의 산소 계수는 프로판이 $\mathrm{C_3H_8} + 5\mathrm{O_2}$ , 부탄이 $\mathrm{C_4H_{10}} + 6.5\mathrm{O_2}$ 다.

혼합가스 1L의 이론산소량은
$O_o = 0.3 \times 5 + 0.7 \times 6.5 = 6.05\,\mathrm{L}$
따라서 이론공기량은
$A_o = \dfrac{6.05}{0.21} = 28.8\,\mathrm{L}$

문제 22

착화온도에 관한 설명으로 틀린 것은?

1화학결합의 활성도가 작을수록 낮아진다.

2동질성 물질에서 발열량이 클수록 낮아진다.

3비표면적이 클수록 낮아진다.

4공기의 산소농도 및 압력이 높을수록 낮아진다.

정답 및 해설

착화온도는 화학결합의 활성도가 낮을수록(반응성이 낮을수록) 오히려 착화가 어려워져 더 높아진다.

따라서 화학결합의 활성도가 작을수록 착화온도가 낮아진다는 설명은 실제 경향과 반대된다.

발열량이 클수록 착화온도가 낮아진다는 설명은 일반적인 경향과 맞다.
비표면적이 클수록 착화온도가 낮아진다는 설명도 타당하다.
산소농도와 압력이 높을수록 착화온도가 낮아진다는 설명도 옳다.

문제 23

어떤 2차 반응에서 반응물질의 10%가 반응하는데 250s가 걸렸을 때, 반응물질의 90%가 반응하는데 걸리는 시간(s)은? (단, 기타 조건은 동일)

15500

22500

320300

428300

정답 및 해설

90%가 반응하는 데 걸리는 시간은 약 20,300초이다.

문제 24

1약 2.4m/s

2약 3.2m/s

3약 3.6m/s

4약 4.4m/s

정답 및 해설

실제 배출가스 부피를 구해 연돌 단면적으로 나눈다. 먼저 이론공기량은
$A_0=8.89\times0.86+26.67\times0.13+3.33\times0.01=11.15\ \mathrm{Sm^3/kg}$

N₂ = 100 - (13.0+2.0+0.1) = 84.9%이고 CO가 남아 있으므로 공기비는
$m=\dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76(\mathrm{O_2}-0.5\mathrm{CO})}=\dfrac{84.9}{84.9-3.76(2.0-0.05)}=1.095$

따라서
$V=\dfrac{25715}{3600\times3}\fallingdotseq 2.4\ \mathrm{m/s}$

문제 25

액체연료를 비점(℃)이 큰 순서대로 나열한 것은?

1등유 ＞ 중유 ＞ 휘발유 ＞ 경유

2중유 ＞ 경유 ＞ 등유 ＞ 휘발유

3경유 ＞ 휘발유 ＞ 중유 ＞ 등유

4휘발유 ＞ 경유 ＞ 등유 ＞ 중유

정답 및 해설

원유를 분별증류하면 비점이 낮은 쪽부터 휘발유, 등유, 경유, 중유 순으로 나온다. 따라서 비점이 큰 순서는 중유 > 경유 > 등유 > 휘발유다.

비점이 높을수록 분자량이 크고 밀도·점도도 높아 중질유 쪽에 해당한다.

문제 26

1952

2994

31008

41118

정답 및 해설

이론연소온도는 저위발열량이 모두 연소가스를 데우는 데 쓰인다고 보고 구한다.

기준온도가 0℃이고 공기를 예열하지 않으므로
$t = \dfrac{H_l}{G \times C_p} = \dfrac{5000}{15 \times 0.35} = 952\,^\circ\mathrm{C}$

문제 27

가솔린 기관의 노킹현상을 방지하기 위한 방법으로 가장 적합하지 않은 것은?

1화염속도를 빠르게 한다.

2말단 가스의 온도와 압력을 낮춘다.

3혼합기의 자기착화온도를 높게 한다.

4불꽃진행거리를 길게하여 말단가스가 고온·고압에 충분히 노출되도록 한다.

정답 및 해설

문제 28

기체연료의 연소장치 및 연소방식에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1확산연소는 주로 탄화수소가 적은 발생로가스, 고로가스에 적용되는 연소방식이고, 천연가스에도 사용될 수 있다.

2확산연소에 사용되는 버너 중 포트형은 기체연료와 공기를 다 같이 고온으로 예열할 수 있다.

3예혼합연소는 화염온도가 높아 연소부하가 큰 경우에 사용되고 화염 길이가 길고, 그을음 생성이 많다.

4예혼합연소에 사용되는 고압버너는 기체연료의 압력을 2kg/cm2 이상으로 공급하므로 연소실내의 압력은 정압이다.

정답 및 해설

예혼합연소는 연료와 공기를 미리 섞어 넣기 때문에 화염이 짧고 그을음이 거의 생기지 않는다. 화염이 길고 그을음이 많은 쪽은 확산연소다.

문제 29

Methane 1mole 이 공기비 1.2로 연소하고 있을 때 부피기준의 공연비(Air Fuel Ratio)는?

19.5

211.4

317.1

422.8

정답 및 해설

부피기준 공연비(AFR)는 실제공기량을 연료 부피로 나눈 값이다.

메탄 1mol의 이론공기량은 $\dfrac{2}{0.21} ≒ 9.52\ \mathrm{mol}$ 이고, 공기비 1.2를 적용한 실제공기량은 $9.52\times1.2 ≒ 11.4\ \mathrm{mol}$ 이다.

따라서 부피기준 공연비는 연료 1mol 대비 약 11.4가 된다.

문제 30

에탄과 부탄의 혼합가스 1Sm³를 완전연소시킨 결과 배기가스 중 탄산가스의 생성량이 3.3Sm3 이었다면 혼합가스 중 에탄과 부탄의 mol비(에탄/부탄)는?

12.19

21.86

30.54

40.46

정답 및 해설

에탄과 부탄의 부피(몰)분율을 x, y라 하면 $x + y = 1$ 이고, 탄소 수만큼 CO₂가 나오므로
$2x + 4y = 3.3$

$y = 1 - x$ 를 대입해 풀면
$2x + 4(1-x) = 3.3 \ \Rightarrow\ x = 0.35,\ y = 0.65$
따라서 몰비는
$\dfrac{0.35}{0.65} = 0.54$

문제 31

메탄가스의 고발열량이 9000[kcal/Sm³]이라면 저발열량[kcal/Sm³]은?

18040

27800

37540

47200

정답 및 해설

메탄가스 연소 시 생성되는 수분의 증발잠열만큼 고발열량에서 빼면 저발열량이 된다.

메탄 1Sm³당 생성되는 수분은 $2\ \mathrm{Sm^{3}}$ 이며 질량으로는 $\dfrac{2}{22.4}\times18 ≒ 1.61\ \mathrm{kg}$ 이다.

따라서 저발열량은 $9000-600\times1.61 ≒ 8040\ \mathrm{kcal/Sm^{3}}$ 로 계산된다.

문제 32

석탄의 탄화도가 증가할수록 나타나는 성질로 옳지 않은 것은?

1착화온도가 높아진다.

2연소속도가 느려진다.

3수분이 감소하고 발열량이 증가한다.

4연료비(고정탄소(%)/휘발분(%))가 감소한다.

정답 및 해설

탄화도가 커질수록 착화온도는 높아진다. 불을 붙여 주는 휘발분이 줄어들기 때문이다.

탄화도가 증가하면 고정탄소와 발열량이 커지고, 휘발분ㆍ수분ㆍ비열ㆍ연소속도는 감소하며 매연 발생도 줄어든다.

문제 33

다음 중 옥탄가가 가장 낮은 물질은?

1노말 파라핀류

2이소 올레핀류

3이소 파라핀류

4방향족 탄화수소

정답 및 해설

옥탄가는 분자구조가 직쇄형(정상)일수록 낮고 가지가 많거나 고리형·방향족일수록 높아지는 경향이 있다.

따라서 곁가지가 없는 직쇄구조인 노말 파라핀류가 방향족 탄화수소나 이소파라핀류, 이소올레핀류보다 옥탄가가 가장 낮다.

문제 34

145%

255%

365%

475%

정답 및 해설

황 배출량은 연료 질량에 황 함유율을 곱해 구하며, 두 유종을 섞기 전과 후의 황 배출량을 비교한다.

기존 S 2% 벙커C유 100KL(밀도 0.95)의 황 배출량은 $100\times950\times0.02=1900\ \mathrm{kg}$ 이다.

S 2%유 50KL와 S 5%유 50KL를 섞은 경우의 황 배출량은 $50\times950\times0.02+50\times950\times0.05=950+2375=3325\ \mathrm{kg}$ 이다.

따라서 황 배출량 증가율은 $\dfrac{3325-1900}{1900}\times100 ≒ 75\%$ 로 계산된다.

문제 35

탄소 86%, 수소 13%, 황 1%의 조성인 중유를 연소하고 배기가스를 분석했더니 CO₂+SO₂가 13%, O₂가 3%, CO가 0.5%이었다. 건연소 가스중 SO₂농도는?

1약 590ppm

2약 670ppm

3약 720ppm

4약 780ppm

정답 및 해설

탄소·황의 몰수와 건연소가스 중 탄소·황 관련 성분의 관계를 이용해 건연소가스량을 구한 뒤 $\mathrm{SO_2}$ 농도를 계산한다.

따라서 건연소가스 중 SO₂ 농도는 $\dfrac{0.0003125\times22.4}{11.94}\times10^{6} ≒ 590\ \mathrm{ppm}$ 으로 계산된다.

문제 36

11.2~8.6%

21.9~9.6%

32.5~10.8%

43.4~12.8%

정답 및 해설

혼합가스의 폭발범위는 약 3.4~12.8%이다.

문제 37

폐타이어를 연료화하는 주된 방식과 가장 거리가 먼 것은?

1감압분해 증류 방식

2액화법에 의한 연료추출 방식

3열분해에 의한 오일추출 방식

4직접 연소 방식

정답 및 해설

폐타이어 연료화의 주된 방식은 직접 연소, 열분해에 의한 오일 추출, 액화법에 의한 연료 추출이다.

가압분해 증류 방식은 석유 정제 계열의 조작으로 폐타이어 연료화의 대표 방식에 들지 않는다.

문제 38

휘발유의 안티노킹제(anti-knocking agent)로 옥탄가를 증진시키는 물질로 최근에 널리 사용되는 물질은?

1Cenox

2Cetane

3TEL(tetraethyl lead)

4MTBE(methyl tert-butyl ether)

정답 및 해설

세테인(cetane)은 경유의 착화성을 나타내는 세테인가의 기준물질이지 안티노킹제가 아니다.

문제 39

1약 50

2약 100

3약 150

4약 200

정답 및 해설

연소실 열발생율은 연소실 체적과 단위체적당 열발생율을 곱해 시간당 총 발열량을 구하고, 이를 연료의 저위발열량으로 나눠 연료 사용량을 구한다.

연소실 체적은 $3\times1\times1.5=4.5\ \mathrm{m^{3}}$ 이므로 시간당 총 발열량은 $2.5\times10^{5}\times4.5=1{,}125{,}000\ \mathrm{kcal/hr}$ 이다.

따라서 1시간에 필요한 중유량은 $1{,}125{,}000\div11{,}000 ≒ 100\ \mathrm{kg}$ 으로 계산된다.

문제 40

중유조성이 탄소 87% , 수소 11% , 황 2% 이었다면 이 중유연소에 필요한 이론습연소 가스량(Sm³/kg)?

19.63

211.35

312.96

413.62

정답 및 해설

중유 1kg 기준으로 이론공기량과 연소생성물의 몰수를 구해 이론습연소가스량을 계산한다.

이론공기량은 $A_0=\dfrac{1}{0.21}\left(\dfrac{0.87}{12}+\dfrac{0.11}{2}\times0.5+\dfrac{0.02}{32}\right)\times22.4 ≒ 10.73\ \mathrm{Sm^{3}/kg}$ 이다.

문제 41

115.0

222.5

330.0

434.5

정답 및 해설

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.

문제 42

전기집진장치에서 먼지의 전기비저항이 높은 경우 전기비저항을 낮추기 위해 주입하는 물질과 거리가 먼 것은?

1수증기

2NH₃

3H₂SO₄

4NaCl

정답 및 해설

암모니아는 먼지의 전기비저항이 너무 낮을 때 재비산을 막으려고 넣는 조절제라, 비저항을 낮추는 용도와는 거리가 멀다.

문제 43

0.1㎛(micrometer)의 직경을 가진 구형 물입자(water droplet)하나에 포함되어 있는 물분자수는 몇 개인가?

1약 1.75×10⁷ 개

2약 2.55×10⁷ 개

3약 3.65×10⁷ 개

4약 4.25×10⁷ 개

정답 및 해설

구형 물방울의 부피를 구한 뒤 물의 밀도와 분자량으로 분자수를 계산한다.

지름 0.1㎛인 구의 부피는 $V=\dfrac{4}{3}\pi r^{3}=\dfrac{4}{3}\pi(5\times10^{-6}\ \mathrm{cm})^{3} ≒ 5.24\times10^{-16}\ \mathrm{cm^{3}}$ 이다.

물의 밀도 1g/cm³를 적용하면 질량은 같은 값(g)이 되고, 몰수는 $5.24\times10^{-16}/18 ≒ 2.91\times10^{-17}\ \mathrm{mol}$ 이다.

따라서 물방울 하나에 포함된 물분자수는 아보가드로수를 곱해 $2.91\times10^{-17}\times6.02\times10^{23} ≒ 1.75\times10^{7}$ 개로 계산된다.

문제 44

덕트 내에서의 기류의 흐름은 두점 사이의 압력차 때문이다. 관내 압력에 대한 설명중 바르지 못한 것은?

1정압은 동압과 관계없이 독립적으로 발생한다.

2정압은 단위 체적의 유체에 모든 방향으로 동일한 크기로 작용하여 유체를 압축시키거나 팽창시키려 한다.

3동압은 유체를 정지시키는데 필요한 에너지로 표현할 수 있으며 흐름에 대하여 양압 또는 음압으로 나타난다.

4동압은 유동방향으로 작용하는 단위체적의 유체가 갖고 있는 운동에너지를 말한다.

정답 및 해설

음압으로도 나타날 수 있는 것은 동압이 아니라 정압이다.

정압이 동압과 관계없이 독립적으로 발생한다는 설명은 옳다.
정압이 모든 방향에 동일하게 작용해 유체를 압축·팽창시키려 한다는 설명도 타당하다.
동압이 유동방향으로 작용하는 운동에너지를 나타낸다는 설명도 옳다.

문제 45

1약 75.6%

2약 83.3%

3약 89.2%

4약 93.4%

정답 및 해설

직렬 조합의 총효율은 $\eta_t = 1 - (1-\eta_1)(1-\eta_2)(1-\eta_3)$ 다.

$1 - 0.99 = (1-0.7)(1-0.8)(1-\eta_3) = 0.06\,(1-\eta_3)$ 이므로
$1 - \eta_3 = \dfrac{0.01}{0.06} = 0.1667$

따라서 $\eta_3 \approx 83.3\%$ 다.

문제 46

흡착, 흡착제 및 흡착선택성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1알콜류, 초산, 벤젠류 등은 잘 흡착되는 것에 해당안다.

2에틸렌, 일산화질소 등은 흡착효과가 거의 없는 것에 해당한다.

3화학흡착은 흡착과정에서 발열량이 적고, 흡착제의 재생이 용이하다.

4silicagel은 250℃ 이하에서 물 및 유기물을 잘 흡착한다.

정답 및 해설

물리흡착은 반데르발스힘에 의한 약한 결합으로 발열량이 작고 흡착제 재생이 비교적 쉽다.

알콜류·초산·벤젠류가 잘 흡착된다는 설명은 옳다.
에틸렌·일산화질소 등이 흡착효과가 거의 없다는 설명도 타당하다.
실리카겔이 250℃ 이하에서 물 및 유기물을 잘 흡착한다는 설명도 옳다.

문제 47

가스 흡수탑에 사용되는 흡수액이 갖추어야 할 요건으로 옳은 것은?

1흡수액의 점성은 비교적 높아야 한다.

2화학적으로 활성이 크며, 인화성이 없고 응고점이 높아야 한다.

3휘발성이 높아야 한다.

4용해도가 높아야 한다.

정답 및 해설

가스 흡수탑용 흡수액은 목표 가스와의 용해도가 높아야 효율적으로 흡수할 수 있다.

반대로 점성은 낮아야 유동과 물질전달에 유리하고, 휘발성도 낮아야 흡수액 손실이 적으며, 응고점도 낮아야 설비 내에서 얼어붙지 않는다.

문제 48

상온에서 물에 대한 용해도의 순위가 옳은 것은?

1HCl ＞ HF ＞ SO₂ ＞ O₂

2HCl ＞ SO₂ ＞ HF ＞ O₂

3SO₂ ＞ HCl ＞ Cl₂ ＞ O₂

4SO₂ ＞ HCl ＞ HF ＞ O₂

정답 및 해설

상온에서 기체의 물에 대한 용해도는 HCl과 HF가 매우 높고, SO₂가 그 다음이며, O₂는 매우 낮은 순서로 알려져 있다.

HCl과 HF는 물에 매우 잘 녹는 산성기체인 반면, O₂는 극성이 없어 물에 거의 녹지 않는 대표적인 난용성 기체이다.

문제 49

배연탈황법 중 석회석주입법에 관한 설명으로 틀린 것은?

1석회석 재생뿐만 아니라 부대설비가 많이 소요된다.

2배출가스의 온도가 떨어지지 않는 장점이 있다.

3소규모 보일러나 노후된 보일러에 많이 사용되어 왔다.

4연소로 내에서 짧은 접촉시간을 가지며, 아황산가스가 석회분말의 표면 안으로 침투가 어렵다.

정답 및 해설

문제 50

유체의 운동을 결정하는 점도(Viscosity)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1온도가 증가하면 대게 액체의 점도는 증가한다.

2액체의 점도는 기체에 비해 아주 크며, 대개 분자량이 증가하면 증가한다.

3온도가 감소하면 대게 기체의 점도는 증가한다.

4온도에 따른 액체의 운동점도(Kinematic Viscosity)의 변화폭은 절대점도의 경우보다 넓다.

정답 및 해설

액체의 점도는 기체보다 훨씬 크며, 대체로 분자량이 증가할수록 커지는 경향이 있다.

반대로 온도가 오르면 액체의 점도는 분자간 인력이 약해져 낮아지고, 기체의 점도는 분자운동이 활발해져 오히려 높아진다.

문제 51

벤튜리스크러버의 특성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1유수식 중 집진율이 가장 높고, 목부의 처리가스유속은 보통 15~30m/s 정도이다.

2물방울 입경과 먼지 입경의 비는 150:1전후가 좋다,

3액가스비의 경우 일반적으로 친수성은 10μm 이상의 큰 입자가 0.3L/m³ 전후이다.

4먼지 및 가스유동에 민감하고 대량의 세정액이 요구된다.

정답 및 해설

벤튜리 스크러버는 유수식이 아니라 가압수식(액분산형)이며, 목(throat)부의 처리가스 유속도 60~90m/s로 15~30m/s보다 훨씬 빠르다.

문제 52

다이옥신 제어방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1250~340㎚의 자외선을 조사하여 다이옥신을 분해할 수 있다.

2다이옥신의 발생을 억제하기 위해 PVC, PCB가 포함된 제품을 소각하지 않는다.

3소각로에서 접촉촉매산화를 유도하기 위해 철, 니켈 성분을 함유한 쓰레기를 투입한다.

4다이옥신은 저온에서 재생될 수 있으므로 소각로를 고온으로 유지해야 한다.

정답 및 해설

문제 53

질소화합물인 메틸아민의 냄새(악취) 특징으로 가장 적절한 것은?

1양파 썩는 냄새

2자극적이며 새콤하고 타는 듯한 냄새

3생선 썩는 냄새

4자극적인 신냄새

정답 및 해설

메틸아민은 질소를 포함한 아민류 화합물로, 특유의 생선 썩는 냄새(비린내)로 표현되는 악취를 낸다.

양파 썩는 냄새나 자극적인 신 냄새 등은 다른 계열의 악취물질(황화합물 등)을 표현할 때 쓰이는 특징이다.

문제 54

유입계수 0.84, 속도압이 45mmH₂O 일 때 후드의 압력손실은?

111 mmH₂O

219 mmH₂O

325 mmH₂O

434 mmH₂O

정답 및 해설

후드의 압력손실은 $\Delta P=F\times VP$ , $F=\dfrac{1}{C_e^{2}}-1$ 로 구한다.

$F=\dfrac{1}{0.84^{2}}-1 ≒ 0.417$ 이므로 후드 압력손실은 $0.417\times45 ≒ 19\ \mathrm{mmH_2O}$ 로 계산된다.

문제 55

관성충돌계수(효과)를 크게 하기 위한 입자배출원의 특성 또는 운전조건으로 옳지 않은 것은?

1액적의 직경이 커야 한다.

2먼지의 밀도가 커야 한다.

3처리가스와 액적의 상대속도가 커야 한다.

4처리가스의 점도가 낮아야 한다.

정답 및 해설

관성충돌계수 $\Psi=\dfrac{C\rho_p d_p^2 v}{18\mu D}$ 는 분모의 액적 직경 D에 반비례한다. 따라서 액적은 작을수록 충돌효과가 커진다.

나머지는 맞다. 먼지 밀도와 처리가스·액적의 상대속도는 분자에 있어 클수록, 가스 점도는 분모에 있어 낮을수록 충돌계수가 커진다.

문제 56

먼지의 입경측정 방법을 직접측정법과 간접측정법으로 구분할 때, 직접측정법에 해당하는 것은?

1광산란법

2관성충돌법

3액상침강법

4표준체측정법

정답 및 해설

표준체측정법은 체눈 크기로 입자를 직접 걸러 크기를 재므로 직접측정법이다. 현미경법도 여기에 속한다.

나머지는 침강속도·관성·산란광 같은 물리적 거동을 측정해 입경으로 환산하는 간접측정법이다.

문제 57

흡수에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1습식세정장치에서 세정흡수효율은 세정수량이 클수록, 가스의 용해도가 클수록 헨리정수가 클수록 커진다.

2SiF₄, HCHO 등은 물에 대한 용해도가 크나, NO, NO₂ 등은 물에 대한 용해도가 작은 편이다.

3용해도가 적은 기체의 경우에는 헨리의 법칙이 성립한다.

4헨리정수(atmㆍm³/kgmol)값은 온도에 따라 변하며, 온도가 높을수록 그 값이 크다.

정답 및 해설

흡수의 추진력은 조작선과 평형곡선 사이의 농도차이므로, 조건이 평형곡선에서 멀어질수록 추진력은 커진다. 작아진다는 서술이 반대다.

문제 58

전기집진장치에서 현재 집진효율이 90%인데, 집진면적을 두배로 늘리면 효율은 얼마가 되는가? (단, Deutsch-Anderson식 적용, 기타조건 변화없음)

193 %

295 %

397 %

499 %

정답 및 해설

Deutsch-Anderson식 $\eta=1-e^{-kA}$ 에서 집진면적이 두 배가 되면 지수부가 두 배로 커진다.

기존 효율 90%에서 $e^{-kA}=0.10$ 이므로 $kA=\ln10 ≒ 2.303$ 이고, 면적이 두 배가 되면 $2kA ≒ 4.605$ 가 된다.

따라서 집진면적을 두 배로 늘렸을 때의 효율은 $\eta=1-e^{-4.605} ≒ 0.99$ , 즉 99%로 계산된다.

문제 59

화학적 흡착 및 물리적 흡착에 관한 내용과 가장 거리가 먼 것은?

1물리적 흡착은 주로 반 데르 발스힘에 의한 것이다.

2화학적 흡착은 여러 분자층에서 흡착이 가능하다.

3물리적 흡착은 가스중의 분자간 상호인력보다 고체 표면과의 인력이 크게 되는 때에 일어난다.

4화학적 흡착의 결합력은 물리적 흡착의 결합력 보다 크며 비가역적이다.

정답 및 해설

물리흡착은 반데르발스힘에 의한 약한 인력으로 여러 분자층까지 흡착될 수 있다.

물리흡착이 주로 반데르발스힘에 의한다는 설명은 옳다.
물리흡착이 가스 분자간 인력보다 고체 표면과의 인력이 클 때 일어난다는 설명도 타당하다.
화학흡착의 결합력이 물리흡착보다 크고 비가역적이라는 설명도 옳다.

문제 60

실내에서 발생하는 CO₂의 양이 시간당 0.3m³일 때 필요한 환기량은? (단, CO₂의 허용농도와 외기의 CO2농도는 각각 0.1%와 0.03% 이다.)

1약 430 m³/h

2약 320 m³/h

3약 210 m³/h

4약 145 m³/h

정답 및 해설

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

문제 61

휘발성유기화합물질(VOC) 누출확인방법에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?

1검출불가능 누출농도는 누출원에서 VOC가 대기중으로 누출되지 않는다고 판단되는 농도로서 국지적 VOC배경농도의 최고 농도값이다.

2휴대용 측정기기를 사용하여 개별 누출원으로부터의 직접적인 누출량을 측정한다.

3누출농도는 VOC가 누출되는 누출원 표면에서의 농도로서 대조화합물을 기초로 한 기기의 측정값이다.

4응답시간은 VOC가 시료채취장치로 들어가 농도 변화를 일으키기 시작하여 기기계기판의 최종값이 90%를 나타내는데 걸리는 시간이다.

정답 및 해설

누출량을 구하려면 측정된 누출농도에 별도의 상관식(농도-누출량 관계식)을 적용하는 절차가 추가로 필요하다.

검출불가능 누출농도가 국지적 배경농도의 최고값으로 정의된다는 설명은 옳다.
누출농도가 대조화합물을 기초로 한 기기 측정값으로 정의된다는 설명도 타당하다.
응답시간이 기기계기판 최종값의 90%에 도달하는 시간으로 정의된다는 설명도 옳다.

문제 62

환경대기 중 휘발성유기화합물의 시험방법에 사용되는 용어의 정의로 틀린 것은?

1머무름부피 : 흡착관으로부터 탈착된 분석물질의 농도를 측정함으로써 결정함

2안전부피 : 분석대상물질의 손실 없이 안전하게 채취할 수 있는 안정농도에 대한 공기의 부피를 말한다.

3열탈착 : 열과 불활성가스를 회수하여 흡착재료보다 휘발성유기화합물을 탈착시켜 기체크로마토그래피로 전달하는 과정

정답 및 해설

안전부피가 분석대상물질의 손실 없이 안전하게 채취할 수 있는 공기 부피라는 설명은 옳다.
열탈착이 열과 불활성기체를 이용해 흡착재료에서 휘발성유기화합물을 탈착시켜 기체크로마토그래피로 보내는 과정이라는 설명도 타당하다.
2단 열탈착이 탈착된 분석물질을 저온농축관에 농축한 뒤 가열해 기체크로마토그래피로 전달하는 과정이라는 설명도 옳다.

문제 63

자외선/가시선분광법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, I_o: 입사광의 강도, I_t: 투사광의 강도)

를 투과도(t)라 한다.

을 흡광도(A)라 한다.

3투과도(t)를 백분율로 표시한 것을 투과 퍼센트라 한다.

4자외선/가시선분광법은 램버어트-비어 법칙을 응용한 것이다.

정답 및 해설

흡광도는 투과도의 역수에 상용로그를 취한 값, 즉 $A = \log \dfrac{I_o}{I_t} = -\log t$ 이다. 분자와 분모가 뒤바뀐 서술이 옳지 않다.

문제 64

다이옥신류 측정시 시료채취용 내부표준 물질로 사용되는 물질은? (단, 가스크로마토그래프/질량분석계(GC/MS)에 의한 분석방법 기준)

1¹³Cl₁₂ - 2, 3, 7, 8 - T₄CDF

2¹³Cl₁₂ - 2, 3, 7, 8 - T₄CDD

3³⁷Cl₄ - 2, 3, 7, 8 - T₄CDF

4³⁷Cl₄ - 2, 3, 7, 8 - T₄CDD

정답 및 해설

다이옥신류 측정에서 시료채취용 내부표준물질로 쓰는 것은 염소-37로 표지한 ³⁷Cl₄-2,3,7,8-T₄CDD이다.

문제 65

연료 연소로부터 배출되는 굴뚝 배출가스 중의 일산화탄소를 정전위전해법으로 분석하고자 할 때 주요 성능기준으로 옳지 않은 것은?

1측정범위는 최고 5%로 한다.

2재현성은 측정범위 최대 눈금값의 ±2% 이내로 한다.

390% 응답 시간은 2분 30초 이내로 한다.

4전압 변동에 대한 안정성은 최대 눈근값의 ±1% 이내로 한다.

정답 및 해설

정전위전해법의 측정범위는 0 ppm ~ 1 000 ppm 수준으로 규정되므로, 최고 5 %까지로 한다는 설명은 기준과 맞지 않는다.

부피분율 5 %는 약 50 000 ppm에 해당하여 규정 범위를 크게 벗어난다.

문제 66

다음 중 황화수소 시료채취관의 재질로 가장 거리가 먼 것은?

1보통강철관

2불소수지관

3경질유리관

4석영관

정답 및 해설

불소수지관, 경질유리관, 석영관은 화학적으로 안정해 황화수소와 거의 반응하지 않으므로 시료채취관 재질로 사용된다.

문제 67

다음 중 굴뚝단면이 서서히 변하는 경우의 원형굴뚝의 환산 하부직경 계산식으로 옳은 것은?

1(하부직경 + 선정된 측정공 위치의 직경)/ 2

2(하부직경 + 선정된 측정공 위치의 직경)/ 4

3(하부직경 + 선정된 측정공 위치의 직경)/ 6

4(하부직경 + 선정된 측정공 위치의 직경)/ 8

정답 및 해설

굴뚝 단면이 서서히 변화하는 구간에서 원형굴뚝의 환산 하부직경은 하부직경과 측정공 위치 직경의 평균값으로 구한다.

즉 $d=\dfrac{d_{1}+d_{2}}{2}$ 와 같이 두 직경을 더해 2로 나누는 방식으로 계산한다.

문제 68

굴뚝연속자동측정기 측정방법 중 도관의 부착방법으로 옳지 않은 것은?

1도관은 가능한 짧은 것이 좋다.

2냉각도관은 될 수 있는 대로 수직으로 연결한다.

3기체-액체 분리관은 도관의 부착위치 중 가장 높은 부분 또는 최고 온도의 부분에 부착한다.

4응축수의 배출에 쓰는 펌프는 충분히 내구성이 있는 것을 쓰고, 이 때 응축 수트랩은 사용하지 않아도 좋다.

정답 및 해설

도관은 되도록 짧게, 냉각도관은 수직으로 연결하고, 응축수 배출 펌프는 내구성이 있는 것을 써야 하며 이 경우 응축수트랩은 두지 않아도 된다.

문제 69

기체크로마토그래피의 장치구성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1분리관유로는 시료도입부, 분리관, 검출기기배관으로 구성되며, 배관의 재료는 스테인레스강이나 유리 등 부식에 대한 저항이 큰 것이어야 한다.

2분리관(column)은 충전물질을 채운 내경 2mm∼7mm의 시료에 대하여 불활성금속, 유리 또는 합성수지관으로 각 분석방법에서 규정하는 것을 사용한다.

정답 및 해설

분리관오븐의 온도조절 정밀도 기준으로 전원 전압 변동 10%에 대해 150℃ 부근에서 ±0.5℃ 이내는 올바른 규격이다.
방사성 동위원소 검출기(예: ECD, β-선 검출기)의 안전장치로 주 온도조절 기구와 독립적으로 작동하는 과열방지기구를 설치하도록 규정된 내용이 맞다.
불꽃이온화 검출기(FID)가 열전도도 검출기(TCD)보다 약 1000배 높은 감도를 가지며 대부분의 유기화합물을 검출할 수 있다는 점은 정확하다.

문제 70

11∼10mL, 0.1∼0.5L/min

25∼15mL, 0.5∼1L/min

3100mL∼1L, 0.5L/min

410∼20L, 1L/min

정답 및 해설

문제 71

비산먼지측정방법 중 불투명도법에 관한 설명으로 옳은 것은?

1측정자는 건물로부터 배출가스를 분명하게 관측할 수 있는 3km 이내의 거리에 위치해야 한다.

2비탁도는 최소 0.5도 단위로 측정값을 기록한다.

3입자상 물질이 건물로부터 제일 적게 새어나오는 곳을 대상으로 하여 측정한다.

4비탁도에 10%를 곱한 값을 불투명도 값으로 한다.

정답 및 해설

비산먼지 불투명도법에서 관측한 비탁도는 최소 0.5도 단위로 기록하도록 정해져 있으므로 이 설명이 옳다.

나머지는 관측 위치나 대상, 환산 방법을 잘못 서술한 것이다.

측정자는 배출가스를 분명하게 관측할 수 있는 가까운 위치에 있어야 하며, 3km나 떨어진 거리에서 관측하는 것은 이에 해당하지 않는다.
입자상 물질이 건물에서 가장 많이 새어나오는 곳을 대상으로 측정해야 하므로, 제일 적게 새어나오는 곳을 고른다는 설명은 반대이다.
불투명도는 비탁도에 20%를 곱한 값으로 하므로, 10%를 곱한다는 설명은 맞지 않는다.

문제 72

원자흡수분광광도법에서 화학적 간섭을 방지하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

1이온교환에 의한 방해물질 제거

2표준첨가법의 이용

3미량의 간섭원소의 첨가

4은폐제의 첨가

정답 및 해설

간섭원소의 미량 첨가는 화학적 간섭을 방지하는 메커니즘이 없으며, 오히려 간섭을 가중시킬 수 있어 표준적인 대처 방법이 아니다.

이온교환은 방해물질을 물리적으로 제거하는 표준적 전처리 방법이다.
표준첨가법은 시료 행렬 내 간섭 영향을 동일하게 받게 하여 간섭을 상쇄하는 방법이다.
은폐제(masking agent)는 간섭원소와 선택적으로 결합하여 원래의 간섭 반응을 억제한다.

문제 73

다음 중 디에틸아민동 용액에서 시료가스를 흡수시켜 생성된 디에틸디티오카바민산동의 흡광도를 435nm의 파장에서 측정하는 항목은?

1CS₂

2H₂S

3HCN

4PAH

정답 및 해설

이 반응은 이황화탄소에 특이적인 발색 반응으로, 황화수소나 시안화수소, 다환방향족탄화수소 분석에는 사용되지 않는다.

문제 74

비중이 1.88, 농도 97%(중량 %)인 농황산(H₂SO₄)의 규정 농도(N)는?

118.6N

224.9N

337.2N

449.7N

정답 및 해설

황산은 2가 산이므로 당량은 $\dfrac{98}{2}=49\ \mathrm{g/eq}$ 이다. 용액 1 L 속의 순수 황산량을 먼저 구한다.

비중 1.88, 농도 97%를 대입하면
$1000\times 1.88\times 0.97 = 1823.6\ \mathrm{g/L}$

따라서 $N = \dfrac{1823.6}{49}$ 이므로 규정농도는 약 37.2 N이다.

문제 75

원자흡수분광광도법에 사용되는 용어의 정의로 옳지 않은 것은?

1분무실(Nebulizrer-Chamber):분무기와 함께 분무된 시료용액의 미립자를 더욱 미세하게 해주는 한편 큰 입자와 분리시키는 작용을 갖는 장치

2선프로파일(Line Profile):파장에 대한 스펙트럼선의 강도를 나타내는 곡선

3예복합 버너(Premix Type Burner):가연성 가스, 조연성 가스 및 시료를 분무실에서 혼합시켜 불꽃 중에 넣어주는 방식의 버너

4근접선(Neighbouring Line):원자가 외부로부터 빛을 흡수했다가 다시 먼저 상태로 돌아갈 때 방사하는 스펙트럼선

정답 및 해설

나머지 용어 — 분무실, 선프로파일, 예복합 버너 — 의 정의는 모두 맞다.

문제 76

흡광광도법으로 이황화탄소 분석시 시료가스채취량이 10ℓ일 경우 분석에 적합한 배출가스중 이황화탄소 농도범위로 가장 적당한 것은?

10.5 - 5 V/V ppm

23 - 60 V/V ppm

350 - 250 V/V ppm

4200 - 1000 V/V ppm

정답 및 해설

시료가스 채취량이 10 L일 때 분석에 적합한 이황화탄소 농도는 수 ppm에서 60 ppm까지의 범위이다.

반대로 60 ppm을 크게 넘는 고농도 시료는 흡수액의 발색 용량을 넘어서므로 이 적용범위 밖이 된다.

문제 77

대기오염공정시험기준상 따로 규정이 없는 한 “시약 명칭-화학식-농도(%)-비중(약)” 기준으로 옳은 것은?

1암모니아수-NH₄OH-30.0~34.0(NH₃로서)-1.05

2아이오드화수소산-HI-46.0~48.0-1.25

3브롬화수소산-HBr-47.0~49.0-1.48

4과염소산-H₂ClO₃-60.0~62.0-1.34

정답 및 해설

브롬화수소산은 HBr, 47.0~49.0%, 비중 약 1.48로 기준과 일치한다.

암모니아수는 NH₃로서 28.0~30.0%이고 비중은 약 0.90이다
아이오드화수소산은 55.0~58.0%이고 비중은 약 1.7이다
과염소산의 화학식은 HClO₄이고 비중은 약 1.54다

문제 78

아연환원 나프틸에틸렌 디아민법에 의해 배출가스중의 질소산화물을 분석할 경우 질산이온의 환원에 사용되는 시약은?

1분말질산아연

2분말금속아연

3분말황산아연

4분말산화아연

정답 및 해설

분말질산아연·분말황산아연·분말산화아연과 같은 아연화합물은 이 환원 반응에 사용되는 시약이 아니다.

문제 79

환경대기 중 금속화합물을 원자흡수분광광도법(원자흡광광도법)으로 분석하고자 할때 화학적 간섭에 관한 사항으로 거리가 먼 것은?

1아연 분석 시 213.8 nm 측정파장을 이용할 경우 불꽃에 의한 흡수 때문에 바탕선(Baseline)이 높아지는 경우가 있다.

정답 및 해설

문제 80

다음은 굴뚝배출가스 중 아황산가스를 연속적으로 자동측정하는 방법에 관한 설명이다. 옳지 않은 것은?

190% 교정가스를 스팬가스라고 한다.

2교정가스는 공인기관의 보정치가 제시되어 있는 표준가스로 연속자동측정기 최대 눈금치의 약 50%와 90%에 해당하는 농도를 갖는다.

3제로가스는 공인기관에 의해 아황산가스 농도가 3ppm미만으로 보증된 표준가스를 말한다.

4보정이란 보다 참에 가까운 값을 구하기 위하여 판독값 또는 계산값에 어떤 값을 가감하는 것 또는 그 값을 말한다.

정답 및 해설

제로가스는 목적성분인 아황산가스가 사실상 포함되어 있지 않은 기체를 말하며, 특정 농도 미만임을 보증받은 표준가스로 정의되는 것이 아니다.

따라서 제로가스를 "아황산가스 농도가 3ppm 미만으로 보증된 표준가스"로 정의한 설명은 실제 정의와 맞지 않는다.

90% 교정가스를 스팬가스라 부른다는 설명은 옳다.
교정가스가 공인기관 보정치를 가진 표준가스로 최대눈금치의 약 50%·90% 농도를 갖는다는 설명도 타당하다.
보정이 참값에 가깝도록 판독값이나 계산값에 어떤 값을 가감하는 것이라는 설명도 옳다.

문제 81

대기환경보전법규상 휘발성유기화합물 배출시설의 변경신고를 해야 하는 경우가 아닌 것은?

1사업장의 명칭 또는 대표자를 변경하는 경우

2휘발성유기화합물 배출시설을 폐쇄하는 경우

3휘발성유기화합물의 배출억제·방지시설을 변경하는 경우

4설치신고를 한 배출시설 규모의 합계 또는 누계보다 100분의 30이상 증설 하는 경우

정답 및 해설

문제 82

대기환경보전법령상 자동차 연료형 첨가제의 종류가 아닌 것은?

1세척제

2청정분산제

3성능 향상제

4유동성 향상제

정답 및 해설

문제 83

대기환경보전법령상 대기오염경보 발령 시 포함되어야 할 사항에 해당하지 않는 것은? (단, 기타사항은 제외)

1대기오염경보단계

2대기오염경보의 대상지역

3대기오염경보의 경보대상기간

4대기오염경보단계별 조치사항

정답 및 해설

경보는 오염도가 기준을 넘는 동안 발령했다가 발령 사유가 없어지면 즉시 해제하는 것이므로, 기간을 미리 정해 알리는 항목이 아니다.

문제 84

1수시

2연1회

3연2회

4연4회

정답 및 해설

문제 85

대기환경보전법령상 “3종사업장”에 해당하는 경우는?

1대기오염물질발생량의 합계가 연간 9톤인 사업장

2대기오염물질발생량의 합계가 연간 11톤인 사업장

3대기오염물질발생량의 합계가 연간 22톤인 사업장

4대기오염물질발생량의 합계가 연간 52톤인 사업장

정답 및 해설

9톤은 4종(2톤 이상 10톤 미만), 22톤과 52톤은 모두 2종(20톤 이상 80톤 미만)이다.

문제 86

1㉠ 유예한 날의 다음날부터 다음 부과기간의 개시일 전일까지, ㉡ 4회 이내

2㉠ 유예한 날의 다음날부터 2년 이내, ㉡ 12회 이내

3㉠ 유예한 날의 다음날부터 3년 이내, ㉡ 12회 이내

4㉠ 유예한 날의 다음날부터 다음 부과기간의 개시일 전일까지, ㉡ 6회 이내

정답 및 해설

초과부과금은 유예한 날의 다음 날부터 2년 이내, 12회 이내로 기본부과금과 기준이 다르다.

문제 87

대기환경보전법령상 대기오염경보에 관한 설명으로 틀린 것은?

1시·도지사는 당해 지역에 대하여 대기오염경보를 발령할 수 있다.

2지역의 대기오염 발생 특성 등을 고려하여 특별시, 광역시 등의 조례로 경보 단계별 조치사항을 일부 조정할 수 있다.

3대기오염경보의 대상 지역, 대상 오염물질, 발령 기준, 경보 단계 및 경보 단계별 조치 등에 필요한 사항은 기후에너지환경부령으로 정한다.

4경보단계 중 경보발령의 경우에는 주민의 실외활동 제한 요청, 자동차 사용의 제한 및 사업장의 연료사용량 감축 권고 등의 조치를 취하여야 한다.

정답 및 해설

문제 88

악취방지법령상 지정악취물질의 배출허용기준(ppm)으로 옳지 않은 것은? (단, 공업지역 기준)

1암모니아 : 2 이하

2황화수소 : 0.06 이하

3메틸에틸케톤 : 13 이하

4스타이렌 : 0.8 이하

정답 및 해설

메틸에틸케톤의 공업지역 배출허용기준은 35 ppm 이하이며, 13 ppm 이하는 기타 지역의 기준이므로 옳지 않다.

암모니아는 공업지역 2 ppm 이하(기타 지역 1 ppm 이하)로 옳다.
황화수소는 공업지역 0.06 ppm 이하(기타 지역 0.02 ppm 이하)로 옳다.
스타이렌은 공업지역 0.8 ppm 이하(기타 지역 0.4 ppm 이하)로 옳다.

문제 89

1비산먼지를 발생시키는 운송장비 제조업을 하려는 자

2비산먼지를 발생시키는 비료 및 사료제품의 제조업을 하려는 자

3비산먼지를 발생시키는 금속물질의 채취업 및 가공업을 하려는 자

4비산먼지를 발생시키는 시멘트 관련 제품의 가공업을 하려는 자

정답 및 해설

문제 90

1다중이용시설 및 공동주택 등의 현황

2라돈으로 인한 건강피해의 방지 대책

3인체에 직접적인 영향을 미치는 라돈의 양

4라돈의 실내 유입 차단을 위한 시설 개량에 관한 사항

정답 및 해설

문제 91

대기환경보전법상 벌칙기준 중 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에처하는 것은?

1대기오염물질의 배출허용기준 확인을 위한 측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자

2황 연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자

3제작차 배출허용기준에 맞지 아니하게 자동차를 제작한 자

4배출가스 전문정비사업자로 등록하지 아니하고 정비·점검 또는 확인검사 업무를 한 자

정답 및 해설

나머지 셋은 모두 같은 법 제90조에 규정된 5년 이하의 징역이나 5천만원 이하의 벌금 대상이다.

측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자 — 제90조제3호
연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자 — 제90조제5호
전문정비사업자 등록 없이 정비·점검 업무를 한 자 — 제90조제10호

문제 92

대기환경보전법령상 특정 대기오염물질의 배출허용기준이 300(12)ppm 일 때, (12)의 의미는?

1해당배출허용농도(백분율)

2해당배출허용농도(ppm)

3표준산소농도(O₂의 백분율)

4표준산소농도(O₂의 ppm)

정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 8] 배출허용기준의 비고는 “배출허용기준 난의 ( )는 표준산소농도(O₂의 백분율)를 말한다”고 규정하고 있다.

따라서 300(12)ppm은 표준산소농도 12%로 환산한 농도가 300 ppm이라는 뜻이며, 실측 산소농도로 희석 보정을 거쳐 비교한다.

문제 93

과징금은 조업정지일수에 1일당 부과금액과 사업장 규모별 부과계수를 곱하여 산정한다. 5종 사업장의 부과계수로 적절한 것은?

11.4

21.2

30.8

40.4

정답 및 해설

5종사업장의 부과계수는 0.4이다.

사업장 종별 구분에 해당하지 않는 시설에는 5종사업장의 계수를 적용하며, 산정된 금액은 2분의 1의 범위에서 늘리거나 줄일 수 있다.

문제 94

대기환경보전법규상 특정대기유해물질이 아닌 것은?

1카드뮴 및 그 화합물

2브롬 및 그 화합물

3니켈 및 그 화합물

4다환 방향족 탄화수소류

정답 및 해설

대기환경보전법령상 특정대기유해물질에는 카드뮴, 니켈, 다환방향족탄화수소류(PAH)와 같이 독성이 확인된 중금속·유기물질이 다수 포함되어 있다.

반면 브롬 및 그 화합물은 이 특정대기유해물질 목록에 포함되어 있지 않다.

문제 95

대기환경보전법규상 환경기술인의 준수사항과 가장 거리가 먼 것은?

1배출시설 및 방지시설을 정상가동하여 오염물질 등의 배출이 배출허용기준에 적합하도록 하여야 한다.

2배출시설 및 방지시설의 운영에 관한 업무일지를 사실에 기초하여 작성해야 한다.

3기업활동 규제완화에 관한 특별조치법상 환경기술인을 공동으로 임명한 경우라도 당해 환경기술인은 해당 사업장에 번갈아 근무해서는 안된다.

4자가측정시 사용한 여과지는 대기오염공정시험방법에 따라 기록한 시료채취기록지와 함께 날짜별로 보관 관리하여야 한다.

정답 및 해설

따라서 번갈아 근무해서는 안 된다는 설명은 공동임명 제도의 취지와 반대된다.

배출시설·방지시설을 정상가동해 배출허용기준에 적합하도록 해야 한다는 설명은 옳다.
운영에 관한 업무일지를 사실에 기초해 작성해야 한다는 설명도 타당하다.
자가측정 시 사용한 여과지를 시료채취기록지와 함께 날짜별로 보관해야 한다는 설명도 옳다.

문제 96

1총량규제구역

2측정망 설치계획

3총량규제 대기오염물질

4대기오염물질의 저감계획

정답 및 해설

문제 97

15cm 이하

210cm 이하

320cm 이하

430cm 이하

정답 및 해설

적재함을 넘치게 채우면 주행 중 진동으로 분체가 흩날리므로, 상단보다 낮게 채우고 덮개를 씌우게 한 규정이다.

문제 98

대기환경보전법령상 일일유량은 측정유량과 일일조업시간의 곱으로 환산한다. 이 때, 일일조업시간의 표시기준은?

1배출량을 측정하기 전 최근 조업한 1일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

2배출량을 측정하기 전 최근 조업한 7일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

3배출량을 측정하기 전 최근 조업한 30일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

4배출량을 측정하기 전 최근 조업한 전체 기간의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

정답 및 해설

문제 99

대기환경보전법규에 따른 배출시설의 변경신고를 하여야 할 경우에 해당되지 않는 것은?

1배출시설을 폐쇄하는 경우

2종전의 연료보다 황함유량이 낮은 연료로 변경하는 경우

3사업장의 명칭을 변경하는 경우

4배출시설을 동종 동일규모의 시설로 대체하는 경우

정답 및 해설

배출시설 변경신고는 시설 폐쇄, 사업장 명칭 변경, 동종·동일규모 시설로의 대체처럼 배출 특성이 달라지거나 행정정보가 바뀌는 경우에 요구된다.

문제 100

대기환경보전법령상 초과부과금 산정기준 중 오염물질과 그 오염물질 1kg당 부과금액(원)의 연결로 모두 옳은 것은?

1황산화물 - 500, 암모니아 - 1400

2먼지 - 6000, 이황화탄소 - 2300

3불소화합물 - 7400, 시안화수소 - 7300

4염소 - 7400, 염화수소 - 1600

정답 및 해설

초과부과금 산정기준의 오염물질 1 kg당 부과금액은 황산화물 500원, 암모니아 1,400원이다(대기환경보전법 시행령 [별표 4]).

나머지는 금액이 어긋난다.

먼지는 770원, 이황화탄소는 1,600원이다.
불소화합물은 2,300원이며 시안화수소 7,300원만 맞다.
염화수소는 1,600원이 아니라 7,400원이다.