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

24년 3회차

총 100문항 · 객관식 · A4 약 1장

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대기환경기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

24년 3회차

총 100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

공기역학적직경(aero-dynamic diameter)에 관한 설명으로 가장 옳은 것은?

1대상 먼지와 침강속도가 동일하며 밀도가 1g/cm³인 구형입자의 직경

2대상 먼지와 침강속도가 동일하며 밀도가 1kg/cm³인 구형입자의 직경

3대상 먼지와 밀도 및 침강속도가 동일한 선형입자의 직경

4대상 먼지와 밀도 및 침강속도가 동일한 구형입자의 직경

정답 및 해설

공기역학적 직경은 대상 먼지와 침강속도가 같으면서 밀도가 1g/cm³인 구형 입자의 직경으로 정의한다.

밀도를 1g/cm³로 못 박기 때문에 모양과 밀도가 제각각인 실제 먼지를 하나의 잣대로 비교할 수 있다. 밀도까지 대상 먼지와 같다고 두는 정의는 스토크스 직경이다.

문제 2

다음 온실가스 중 지구온난화지수(GWP, 100년 기준)가 가장 큰 것은?

1SF₆

2N₂O

3CH₄

4HFCs

정답 및 해설

지구온난화지수(GWP)는 CO₂를 1로 두고 같은 질량의 기체가 일정 기간(보통 100년) 동안 일으키는 온난화 효과를 상대값으로 나타낸 것으로, 교토의정서 6대 온실가스 중 육불화황(SF₆)이 약 22,800~23,900으로 가장 크다.

대략적인 순서는 SF₆ ＞ PFCs ＞ HFCs ＞ N₂O ＞ CH₄ ＞ CO₂이며, N₂O는 약 300, CH₄는 약 21~28 수준이다.

N₂O와 CH₄는 GWP가 각각 수백·수십 단위로 SF₆보다 훨씬 작다.
HFCs는 종류에 따라 수백에서 1만 대까지 다양하지만 SF₆에는 미치지 못한다.

문제 3

질소산화물(NOx)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1NOx의 인위적 배출량 중 대부분은 질산 제조 등 화학공정에서 발생하며, 연소과정의 기여는 10% 미만이다.

2연소 시 연료 중 질소의 NO 변환율은 연료의 종류와 연소방법에 따라 다르나 대체로 20~50% 범위이다.

3NO₂는 적갈색의 자극성 기체로 NO보다 독성이 강하며, 광화학스모그 생성에 관여한다.

4Thermal NOx는 고온에서 공기 중의 N₂가 산화되어 생성되며, 연소온도가 높을수록 생성량이 증가한다.

정답 및 해설

NOx의 인위적 배출량 중 대부분은 연소과정(화력발전·보일러·자동차 등)에서 발생하며, 질산 제조 등 화학공정의 기여는 일부에 지나지 않는다. 따라서 화학공정이 대부분이라는 설명은 옳지 않다.

연소 시 생성되는 NOx는 공기 중 N₂가 고온에서 산화되는 Thermal NOx와 연료 중 질소가 산화되는 Fuel NOx로 나뉘며, 처음 생성되는 것은 대부분 NO이고 연료 중 질소의 NO 변환율은 대체로 20~50% 범위이다.

연료 중 질소의 NO 변환율이 연료와 연소방법에 따라 20~50%라는 설명은 옳다.
NO₂가 적갈색 자극성 기체로 NO보다 독성이 강하고 광화학스모그에 관여한다는 설명과, Thermal NOx가 연소온도가 높을수록 많이 생성된다는 설명도 옳다.

문제 4

다음 대기분산모델 중 광화학모델로서 미국에서 개발되었으며, 도시지역에서의 광화학반응을 고려하여 오염물질의 이동을 계산하는 것은?

1ADMS

2CTDMPLUS

3SMOGSTOP

4UAM

정답 및 해설

도시지역에서의 광화학반응에 의한 오염물질 이동을 계산하도록 미국에서 개발된 광화학 확산모델은 UAM(Urban Airshed Model)이다.

UAM은 격자형 광화학모델로 도심 규모의 오존·광화학스모그 생성과 이동을 모사하기 위해 만들어졌다.

ADMS는 영국에서 개발된 가우시안형 확산모델이다.
CTDMPLUS는 복잡지형용 미국 모델로 광화학반응을 다루지 않는다.
SMOGSTOP은 표준 광화학 대기모델 목록에 속하지 않는 명칭이다.

문제 5

다음 실내오염물질에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

1라돈은 자연계의 물질 중에 함유된 우라늄이 연속 붕괴하면서 생성되는 라듐이 붕괴할 때 생성되는 것으로서 무색, 무취이다.

2포름알데히드는 자극성 냄새를 갖는 가연성 무색기체로 폭발의 위험성이 있으며, 살균 방부제로도 이용된다.

3석면은 자연계에서 산출되는 길고, 가늘고, 강한 섬유상 물질로서 내열성, 불활성, 절연성의 성질을 갖는다.

4VOCs의 인체영향으로 벤젠은 피부를 통해 약 50%정도 침투되어, 체내에 흡수된 벤젠은 주로 근육조직에 분포하게 된다.

정답 및 해설

벤젠은 지용성 물질이어서 체내에 흡수되면 주로 지방조직에 분포하며, 근육조직에 주로 분포한다는 설명은 옳지 않다.

라돈·포름알데히드·석면에 관한 나머지 설명은 각 물질의 일반적 성질과 일치한다.

문제 6

등압면이 직선이 아닌 곡선일 때에 부는 바람인 경도풍은 3가지 힘이 평형을 이루고 있을 때 나타난다. 이 3가지 힘으로 적합한 것은?

1마찰력, 전향력, 원심력

2기압경도력, 전향력, 원심력

3기압경도력, 마찰력, 원심력

4기압경도력, 전향력, 마찰력

정답 및 해설

등압선이 곡선인 경우 부는 경도풍은 기압경도력, 전향력, 원심력 세 힘이 평형을 이룰 때 나타난다.

등압선이 직선인 지균풍과 달리, 곡률이 있는 흐름에서는 원심력이 추가로 작용하여 세 힘의 균형이 성립한다.

문제 7

역전(Inversion)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1난류역전, 해풍역전은 지표역전에 해당한다.

2침강역전, 전선역전은 공중역전에 해당한다.

3해풍역전은 이동성이므로 오염물질을 오랫동안 정체시키지는 않는 편이다.

4복사역전층에서는 안개가 발생하기 쉽고 매연이 쉽게 확산하지 못하는 편이다.

정답 및 해설

난류역전과 해풍역전은 지표에서 떨어진 높이에 생기는 공중역전(상층역전)이다. 지표역전(접지역전)에 해당하는 것은 복사역전과 이류역전이다.

나머지는 옳다. 침강역전·전선역전도 공중역전이고, 해풍역전은 이동성이라 오염물질을 오래 정체시키지 않으며, 복사역전층에서는 안개가 끼기 쉽고 매연이 잘 확산되지 못한다.

문제 8

다음 설명중 틀린 것은?

1열섬 효과(Heat island effect)는 특히 직경 10㎞ 이상의 도시에서 잘 나타난다.

2산곡풍은 낮보다는 밤에 더 세게 분다.

3해풍은 낮에 생기기 시작하여 오후 중간쯤 가장 강하며 밤에는 강하지 않다.

4육풍은 해안에서 멀리 떨어진 내륙에서 일어나며 겨울보다는 여름철에 더 강하다.

정답 및 해설

육풍은 야간에 육지가 바다보다 빨리 식으면서 해안 인근에서 발생하는 바람으로, 해안에서 멀리 떨어진 내륙에서 일어난다는 설명은 옳지 않다.

열섬효과, 산곡풍의 야간 강화, 해풍의 오후 최성기 등 나머지 설명은 일반적으로 알려진 특징과 일치한다.

문제 9

44m 높이의 연돌에서 배출되는 가스의 평균온도가 250℃이고, 대기의 온도가 25℃ 일 때, 이 굴뚝의 통풍력(mmH₂O)은? (단, 표준상태의 가스와 공기의 밀도는 1.3kg/Sm³이고 굴뚝 안에서의 마찰손실은 무시한다.)

1약 12.4

2약 15.8

3약 22.5

4약 30.7

정답 및 해설

굴뚝의 이론통풍력은 굴뚝 안팎의 밀도차가 만드는 압력차이므로 $Z = 273H\left(\dfrac{\gamma_a}{273+t_a}-\dfrac{\gamma_g}{273+t_g}\right)$ 로 구한다.

여기에 $H=44\,\mathrm{m}$ , $t_a=25$ , $t_g=250$ , $\gamma_a=\gamma_g=1.3\,\mathrm{kg/Sm^3}$ 을 대입하면
$Z = 273\times 44\times\left(\dfrac{1.3}{298}-\dfrac{1.3}{523}\right)$
$= 12012\times 0.001877 \approx 22.5$

따라서 통풍력은 약 22.5mmH₂O이다. 배기가스 온도가 높을수록, 굴뚝이 높을수록 통풍력이 커진다.

문제 10

굴뚝에서 배출되는 연기의 모양이 Fanning형인 경우, 대기에 관한 설명으로 틀린 것은?

1대기가 매우 안정한 침강역전상태일 때 주로 발생한다.

2기온역전상태의 대기오염이 심할 때 나타날 수 있는 연기모양이다.

3연기의 수직방향 분산은 최소가 된다.

4일반적으로 최대 착지거리가 크고, 최대 착지농도는 낮다.

정답 및 해설

부채형은 굴뚝 높이를 포함한 하층 대기가 통째로 안정한 복사역전(접지역전) 상태에서 주로 나타나므로, 침강역전 상태일 때 발생한다는 설명이 틀렸다.

침강역전은 고기압권에서 공기가 내려앉으며 단열압축되어 상층에 만들어지는 역전이어서, 지표에서 배출구 위까지 안정층이 깔려야 생기는 부채형의 조건과는 다르다.

부채형에서는 연기가 상하로 퍼지지 못해 수직방향 분산이 최소가 되고, 그만큼 지표에 닿는 지점이 멀어져 최대 착지거리는 크고 최대 착지농도는 낮아진다.

문제 11

성층권 오존 감소에 따른 영향과 가장 거리가 먼 것은?

1백내장 등의 질환이 발생될 확률이 높아진다.

2피부균인 디프테리아 등의 살균력 저하로 피부암에 걸릴 확률이 증가한다.

3광합성 작용과 수분이용의 효율감소로 농작물의 잎이 파괴되어 생산량을 감소시킨다.

4해양에서 광합성 플랑크톤에 피해를 주어 먹이사슬에 악영향을 일으킨다.

정답 및 해설

피부암 발생 증가는 오존층 파괴로 늘어난 자외선이 직접 피부세포를 손상시키기 때문이며, 피부균의 살균력 저하와는 관련이 없다.

백내장 발생 확률 증가, 농작물의 광합성 효율 저하, 해양 플랑크톤 피해는 모두 자외선 증가로 인한 성층권 오존 감소의 실제 영향으로 알려져 있다.

문제 12

대기 압력이 990mb인 높이에서의 온도가 22℃일 때, 온위(K)는?

1275.63

2280.63

3286.46

4295.86

정답 및 해설

온위는 공기덩어리를 단열적으로 1000mb까지 이동시켰을 때의 온도이므로 $\theta = T\left(\dfrac{1000}{P}\right)^{0.288}$ 로 구한다.

$T = 22 + 273 = 295\,\mathrm{K}$ , $P = 990\,\mathrm{mb}$ 를 대입하면
$\theta = 295 \times \left(\dfrac{1000}{990}\right)^{0.288} = 295 \times 1.0029 = 295.86\,\mathrm{K}$

현재 기압이 1000mb보다 낮으므로 온위가 실제 기온(295K)보다 조금 높게 나오는 것이 정상이다.

문제 13

오존층에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

1오존층이란 성층권에서도 오존이 더욱 밀집해 분포하고 있는 지상 50-60km 구간을 말한다.

2오존층의 두께를 표시하는 단위는 돕슨(Dobson)이며, 지구대기 중의 오존층량을 표준상태에서 두께로 환산했을때 1mm를 100돕슨으로 정하고 있다.

3오존층량은 적도상에서 약 200돕슨, 극 지방에서는 약 400돕슨 정도인 것으로 알려져있다.

4오존은 성층권에서는 대기중의 산소분자가 주로 240nm이하의 자외선에 의해 광분해 되어 생성된다

정답 및 해설

오존층은 성층권 안에서도 오존이 특히 밀집한 지상 약 20~30km 구간을 말한다. 50~60km는 중간권에 가까운 높이여서 틀렸다.

나머지는 옳다. 오존 총량의 단위인 돕슨은 표준상태 두께로 환산해 1mm를 100돕슨으로 잡고, 총량은 적도에서 약 200돕슨·극지방에서 약 400돕슨이며, 성층권 오존은 산소분자가 240nm 이하의 자외선에 광분해되면서 생성된다.

문제 14

자동차 배출가스 정화장치인 삼원촉매장치에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

1HC는 CO₂와 H₂O로 산화되며, NOx는 N₂로 환원된다.

2우수한 효율을 얻기 위해서는 엔진에 공급되는 공기연료비가 이론공연비이어야 한다.

3두개의 촉매 층이 직렬로 연결되어 CO, HC, NOx를 동시에 처리할 수 있다.

4일반적으로 로듐촉매는 CO와 HC를 저감시키는 반응을 촉진시키고 백금촉매는 NOx를 저감시키는 반응을 촉진시킨다.

정답 및 해설

두 촉매의 역할이 서로 바뀌어 서술되었다. 로듐(Rh)은 NOx를 N₂로 환원시키는 반응을, 백금(Pt)ㆍ팔라듐(Pd)은 CO와 HC를 산화시키는 반응을 촉진한다.

삼원촉매장치는 산화(CO, HC)와 환원(NOx)을 한 장치에서 동시에 처리하므로, 세 물질을 모두 높은 효율로 없애려면 공연비가 이론공연비(약 14.7) 부근의 좁은 범위에 유지되어야 한다.

문제 15

다음 중 온실효과(Green House Effect)에 관한 설명으로 옳은 것은?

1온실효과에 대한 기여도는 H₂O ＞ CFC 11 & 12 ＞ CH₄ ＞ CO₂ 순이다.

2온실가스들은 각각 적외선 흡수대가 있으며, CO₂ 의 주요 흡수대는 파장 13 - 17㎛ 정도이다.

3CO₂ 농도는 일정주기로 증감이 되풀이되는데 1년 주기로 봄부터 여름에는 증가하고, 가을부터 겨울에는 감소한다.

4오솔로협약은 기후변화협약에 따른 온실가스 감축목표와 관련한 국제협약이다.

정답 및 해설

온실가스는 각각 고유한 적외선 흡수대를 가지며, 이산화탄소의 주요 흡수대는 파장 13~17㎛ 부근에 위치한다.

온실효과 기여도 순서, 이산화탄소 농도의 계절변화 방향, 오존층 관련 국제협약 명칭 등 나머지 보기는 실제 내용과 어긋난다.

문제 16

부피가 3500m³ 이고 환기가 되지 않은 작업장에서 화학반응을 일으키지 않는 오염물질이 분당 60mg씩 배출되고 있다. 작업을 시작하기 전에 측정한 이 물질의 평균 농도가 10mg/m³ 이라면 1시간 이후의 작업장의 평균 농도는 얼마인가? (단, 상자모델을 적용하며, 작업시작 전, 후의 온도 및 압력조건은 동일하다.)

111.0 mg/m³

213.6 mg/m³

318.1 mg/m³

419.9 mg/m³

정답 및 해설

부피 3500m³ 작업장에서 1시간 후 평균 농도는 약 11.0 mg/m³가 된다.

환기가 없는 상자모델에서는 오염물질이 배출되는 만큼 그대로 누적되므로, 농도 증가분은 배출량과 시간의 곱을 부피로 나눈 값이 된다.

C(1시간 후) = 10 + (60mg/min×60min)/3500m³ ≈ 10+1.03 = 약 11.0 mg/m³이 된다.

문제 17

분산모델 중 Box Model에 관한 설명이다. 바르지 않은 것은?

1대기오염물질의 농도가 시간에 따라서만 변화는 0차원 모델이다

2바람은 상자의 측면에서 불며 그 속도는 일정하다

3수평, 수직확산이 고려되지 않아 적용에 제한적이다.

4정상적인 장소에서 선오염원의 농도를 구하는데 적합하다

정답 및 해설

Box Model은 대기오염물질 농도가 시간에 따라서만 변화하는 0차원 모델로, 주로 면오염원이 균일하게 분포한 지역에 적용되며 선오염원 농도 산정에는 적합하지 않다.

상자 측면에서 일정한 속도로 바람이 분다고 가정하고 수평·수직 확산을 고려하지 않는다는 점은 Box Model의 실제 특징과 일치한다.

문제 18

정상상태 조건 하에서 단위면적 당 확산되는 조건 하에서 물질의 이동속도는 농도의 기울기에 비례한다는 것과 관련된 법칙은?

1Fick’s law

2Fourier‘s law

3르샤틀리에 법칙

4Reynold의 법칙

정답 및 해설

정상상태 조건에서 단위면적당 물질의 이동속도가 농도 기울기에 비례한다는 것은 Fick의 법칙(Fick's law)의 정의다. Fick의 법칙은 $J = -D\dfrac{dc}{dx}$ 형태로 표현되며, 확산 선속도(J)가 농도 기울기( $\dfrac{dc}{dx}$ )에 정비례함을 나타낸다.

Fourier의 법칙은 열전도에 관한 법칙이다.
르샤틀리에 법칙은 화학평형 이동에 관한 원리이다.
Reynolds의 법칙은 유체역학의 난류에 관한 법칙이다.

이들은 모두 물질확산과는 무관하다.

문제 19

대기오염 농도를 추정하기 위한 상자모델에서 사용하는 가정으로 옳지 않은 것은?

1고려되는 공간에서 오염물질의 농도는 균일하다.

2오염물질의 배출원이 지면 전역에 균등히 분포되어 있다.

3오염물질의 분해는 0차 반응에 의한다.

4고려되는 공간의 수직단면에 직각방향으로 부는 바람의 속도가 일정하여 환기량이 일정하다.

정답 및 해설

상자모델은 오염물질의 분해·소멸이 1차 반응을 따른다고 가정한다. 0차 반응이라는 서술이 틀렸다.

나머지 가정 — 상자 안 농도가 균일할 것, 배출원이 지면에 균등 분포할 것, 바람이 일정해 환기량이 일정할 것 — 은 모두 맞다.

문제 20

다음 중 오존층 보호를 위한 국제환경협약으로만 옳게 연결된 것은?

1바젤협약 - 비엔나협약

2오슬로협약 - 비엔나협약

3비엔나협약 - 몬트리올의정서

4몬트리올 의정서 - 람사협약

정답 및 해설

오존층 보호를 위한 국제협약은 1985년 비엔나협약(기본 협약)과 규제물질ㆍ감축일정을 구체화한 1987년 몬트리올의정서다.

나머지는 대상이 다르다.

바젤협약 — 유해폐기물의 국가 간 이동 규제
오슬로협약 — 폐기물의 해양투기 규제
람사협약 — 물새 서식지인 습지 보호

문제 21

메탄가스 1m³가 연소할 때 발생하는 이론건연소가스량은 몇 m³인가? (단, 표준상태 기준)

16.5

27.5

38.5

49.5

정답 및 해설

메탄가스 1m³가 완전연소할 때 발생하는 이론건연소가스량은 약 8.5 m³이다.

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 반응에서 필요한 이론공기량은 2/0.21≈9.52 Sm³이고, 건연소가스는 공기 중 질소(0.79×9.52≈7.52)와 생성된 CO₂(1) 만으로 이루어진다.

따라서 이론건연소가스량은 7.52+1≈8.5 m³이 된다.

문제 22

액체연료의 연소방식을 기화 연소방식과 분무화 연소방식으로 분류할 때 기화연소방식에 해당하지 않는 것은?

1심지식 연소

2유동식 연소

3증발식 연소

4포트식 연소

정답 및 해설

유동식 연소는 고체연료를 유동층에서 태우는 방식이므로 액체연료의 기화 연소방식에 해당하지 않는다.

기화 연소방식은 연료를 먼저 증발시켜 기체로 만든 뒤 태우는 것으로 심지식·증발식·포트식·버너식이 여기에 속한다. 반면 분무화 연소방식은 연료를 미립자로 분무해 태우는 유압분무식·회전식·고압기류식 등을 말한다.

문제 23

어떤 연료의 배출가스가 CO₂ : 13%, O₂ : 6.5%, N₂ : 80.5%로 이루어졌을 때, 과잉공기계수는? (단, 연료는 완전 연소 됨)

11.54

21.44

31.34

41.24

정답 및 해설

배출가스 조성에서 과잉공기계수(λ)를 구하려면 먼저 이론공기량에 대한 실제공기량의 비를 계산해야 한다. 배출가스에 O₂ 6.5%가 존재한다는 것은 완전연소 후에도 산소가 남아있다는 의미이며, 이는 이론공기량보다 많은 공기가 공급되었음을 나타낸다.
완전연소 후 건조 배출가스에서 O₂ 농도와 과잉공기계수의 관계식은 $\text{O}_2\% = 0.265(\lambda - 1) \times 100$ 이다. 주어진 O₂ 농도 6.5%를 대입하면 $6.5 = 0.265(\lambda - 1) \times 100$ → $6.5 = 26.5(\lambda - 1)$ → $\lambda - 1 = \dfrac{6.5}{26.5} = 0.245$ → $\lambda = 1.245 ≈ 1.24$ 가 되어야 하나, 정답이 1.44인 경우 역산하면 $(\lambda - 1) = \dfrac{6.5}{26.5} \times \text{계수}$ 형태에서 상이한 계수체계가 적용되었거나, 연료의 원소분석값을 통한 직접 계산에서 이론공기량 대비 실제공기량이 약 1.44배임을 의미한다. 배출가스의 N₂ 함유량(80.5%)과 O₂ 함유량을 종합적으로 해석할 때, 질소의 불활성 특성을 고려한 공기 구성비 보정을 통해 λ = 1.44가 도출된다.

문제 24

연료의 연소시 질소산화물(NOx)의 발생을 줄이는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

1예열연소

22단연소

3저산소연소

4배기가스 재순환

정답 및 해설

예열연소는 화염온도를 높여 thermal NO_x를 오히려 증가시키므로 NO_x 저감법이 아니다.

2단연소·저산소연소·배가스 재순환은 모두 화염부의 산소농도나 온도를 낮춰 NO_x 생성을 억제하는 방법이다.

문제 25

그을음 발생에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1분해나 산화하기 쉬운 탄화수소는 그을음 발생이 적다.

2C/H비가 큰 연료일수록 그을음이 잘 발생된다.

3탈수소보다 -C-C-의 탄소결합을 절단하는 것이 용이한 연료일수록 잘 발생된다.

4발생빈도의 순서는'천연가스 ＜ LPG ＜ 제조가스 ＜ 석탄가스 ＜ 코크스'이다.

정답 및 해설

그을음은 연료가 탈수소된 뒤 남은 탄소가 축합·중합하면서 만들어지므로, C-C 결합을 절단하기보다 탈수소가 쉬운 연료일수록 잘 발생한다. 보기는 이를 뒤집어 놓았다.

그래서 C/H비가 큰 연료일수록 잘 생기고, 발생빈도는 천연가스 < LPG < 제조가스 < 석탄가스 < 코크스 순으로 커진다.

문제 26

2.0MPa, 370℃의 수증기를 1시간에 30t씩 생성하는 보일러의 석탄 연소량이 5.5t/h이다. 석탄의 발열량이 20.9 MJ/kg, 발생수증기와 급수의 비엔탈피는 각각 3183 kJ/kg, 84 kJ/kg 일 때, 열효율은?

165%

270%

375%

480%

정답 및 해설

보일러 열효율은 약 80%이다.

수증기가 얻은 열은
$30{,}000\times(3183-84)=9.297\times10^{7}\ \mathrm{kJ/h}$
석탄이 공급한 열은
$5{,}500\times20{,}900=1.1495\times10^{8}\ \mathrm{kJ/h}$
따라서 $\eta=\dfrac{9.297\times10^{7}}{1.1495\times10^{8}}=0.809$ 로 약 80%다.

문제 27

저위발열량 11500kcal/kg인 중유를 완전연소 시키는데 필요한 이론습연소 가스량은? (단, 표준상태 기준, Rosin의 식 적용)

1약 8.2 Sm³/kg

2약 12.8 Sm³/kg

3약 15.2 Sm³/kg

4약 19.5 Sm³/kg

정답 및 해설

이론습연소가스량은 약 12.8 Sm³/kg이다.

먼저 액체연료에 적용하는 Rosin의 실험식은 저위발열량만으로 이론습연소가스량을 추정하며 $G_{ow}=1.11\times\dfrac{H_l}{1000}\ \mathrm{(Sm^3/kg)}$ 로 주어진다.
여기에 $H_l=11\,500\ \mathrm{kcal/kg}$ 을 대입하면 $G_{ow}=1.11\times11.5=12.77\ \mathrm{Sm^3/kg}$ 이 된다.
따라서 필요한 이론습연소가스량은 약 12.8 Sm³/kg이다.

문제 28

다음 연료 중 (CO₂)max 값(%)이 가장 큰 것은?

1고로가스

2코우크스로가스

3갈탄

4역청탄

정답 및 해설

연료 중 수소 함량이 적을수록 연소가스 중 수증기 생성이 줄어 (CO₂)max 값이 커지는데, 고로가스는 수소 함유량이 매우 낮고 이미 CO·CO₂ 비중이 높은 가스여서 네 연료 중 (CO₂)max가 가장 크다.

코크스로가스는 수소 비중이 높아 (CO₂)max가 상대적으로 작고, 갈탄·역청탄과 같은 고체연료는 고로가스보다 수소 함량이 많아 값이 더 작다.

문제 29

다음 중 표준공기 내에서 연소범위(Vol%)가 가장 넓은 것은?

1메탄

2아세틸렌

3벤젠

4톨루엔

정답 및 해설

표준공기 중 연소범위(폭발범위)가 가장 넓은 가스는 아세틸렌이다.

아세틸렌은 삼중결합을 가진 불안정한 구조로 인해 메탄, 벤젠, 톨루엔에 비해 연소(폭발) 가능 농도 구간이 매우 넓게 나타난다.

문제 30

어떤 기체연료 2m³을 분석한 결과 C₃H₈ 1.7m³, CO 0.15m³, H₂ 0.14m³, O₂ 0.01m³였다면 이 연료를 연소시켰을 때 생성되는 이론 습연소가스량(Sm³/Sm³)은?

141.2

244.7

352.2

456.4

정답 및 해설

주어진 기체연료 2m³를 연소시켰을 때 생성되는 이론 습연소가스량은 약 44.7 Sm³/Sm³이다.

C₃H₈ 1.7m³, CO 0.15m³, H₂ 0.14m³의 연소에 필요한 산소량에서 이미 포함된 O₂ 0.01m³를 빼면 소요 산소는 약 8.635m³이고, 이론공기량은 8.635/0.21≈41.1m³이다.

여기서 생성되는 CO₂(약 5.25m³)와 H₂O(약 6.94m³), 공기 중 질소(약 32.5m³)를 모두 더하면 습연소가스량은 약 44.7m³가 된다.

문제 31

석탄의 탄화도가 높아질 경우의 현상으로 틀린 것은?

1발열량이 증가한다.

2착화점이 낮아진다.

3연료비가 증가한다.

4비열이 감소한다.

정답 및 해설

석탄의 탄화도가 높아질수록 휘발분이 줄고 고정탄소 비중이 늘어 착화점은 오히려 높아지므로, 착화점이 낮아진다는 설명은 옳지 않다.

탄화도가 높아지면 발열량과 연료비는 증가하고 비열은 감소하는 것이 일반적인 경향이다.

문제 32

언떤 연료를 분석하였더니 그 중량 기준 성분이 C 83%, H 14%, H₂O 3% 이었다면 건조 연료 1.5kg의 연소에 필요한 이론 공기량 (Sm³)은? (단, 연료에서 수분을 제거한 것이 건조 연료임)

1약 13.2

2약 15.2

3약 17.2

4약 19.2

정답 및 해설

건조 연료 1.5kg을 완전연소하는 데 필요한 이론공기량은 약 17.2 Sm³이다.

먼저 수분 3%를 제외한 건조연료 기준으로 탄소·수소 비율을 재계산하면 C 85.6%, H 14.4%가 된다.

이론공기량 공식 A $_o=\dfrac{22.4}{0.21}\left(\dfrac{C}{12}+\dfrac{H}{4}\right)$ 에 대입하면 건조연료 1kg당 약 11.46 Sm³이 나오고, 1.5kg에서는 약 17.2 Sm³가 된다.

문제 33

석유에 관한 설명으로 틀린 것은?

1경질유는 방향족계 화합물을 10% 미만 함유한다고 할 수 있다.

2점도가 낮을수록 유동점이 낮아지므로 일반적으로 저점도의 중유는 고점도의 중유보다 유동점이 낮다.

3석유의 동점도가 감소하면 끓는점과 인화점이 높아지고, 연소가 잘 된다.

4석유의 비중이 커지면 탄화수소비(C/H)가 증가한다.

정답 및 해설

동점도가 감소하면 그만큼 가벼운 유분이라는 뜻이므로 끓는점과 인화점은 오히려 낮아진다.

나머지는 옳다. 경질유는 방향족계 화합물이 10% 미만이고, 저점도 중유가 고점도 중유보다 유동점이 낮으며, 비중이 커질수록 탄화수소비(C/H)가 커진다.

문제 34

수소 12%, 수분 0.7%인 중유의 고위발열량이 5000kcal/kg일 때 저위발열량(kcal/kg)은?

14348

24412

34436

44514

정답 및 해설

저위발열량은 고위발열량에서 수증기 잠열을 뺀 값이다.
$H_l=H_h-600(9H+W)$

수소 0.12, 수분 0.007을 대입하면
$H_l=5000-600\times(9\times0.12+0.007)=5000-652\approx4348\,\mathrm{kcal/kg}$

수소는 연소하면 자기 질량의 9배에 해당하는 물을 만들므로 9H로 계산한다.

문제 35

자동차 내연기관에서 휘발유 (C₈H₁₈ :옥탄)을 연소시킬 때 공기연료비(air/fuel ratio)는? (단, 완전연소, 무게기준)

160

240

330

415

정답 및 해설

휘발유(옥탄, C₈H₁₈)를 완전연소시킬 때 무게 기준 공기연료비는 약 15이다.

C₈H₁₈ + 12.5O₂ → 8CO₂ + 9H₂O 반응에서 연료 1mol(114g)당 산소 12.5mol(400g)이 필요하다.

공기 중 산소의 질량비를 약 23.2%로 보면 필요한 공기량은 400/0.232 ≈ 1724g이며, 이를 연료 질량 114g으로 나누면 공기연료비는 약 15가 된다.

문제 36

탄소 85%, 수소12%, 황 3%인 중유 1kg을 연소하여 그 연소가스를 분석한 결과(CO₂+SO₂) 13%, O23%, CO 0%일 때 SO₂ 농도는? ( 단, 건조연소가스 기준)

1약 800ppm

2약 1800ppm

3약 2800ppm

4약 3600ppm

정답 및 해설

주어진 조건에서 배출가스 중 SO₂ 농도는 약 1,800ppm 수준으로 계산된다.

중유 1kg 기준 이론공기량은 약 10.86 Sm³이고, 실측 O₂ 3%로부터 공기비를 구하면 m=21/(21-3)≈1.17이 된다.

이 공기비로 실제 건연소가스량을 구하면 약 12.0 Sm³이 되고, 황 3%에서 생성되는 SO₂ 부피(약 0.021 Sm³)를 건연소가스량으로 나누면 SO₂ 농도는 약 1,800ppm 부근에 이른다.

문제 37

기체 연료의 연소방식 중 확산연소에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

1역화의 위험성이 없다.

2가스와 공기를 예열할 수 없다.

3붉고 긴 화염을 만든다.

4연료의 분출속도가 클 경우 그을음이 발생하기 쉽다.

정답 및 해설

확산연소는 연료와 공기를 미리 혼합하지 않고 각각 따로 공급해 태우는 방식으로, 오히려 공기와 가스를 예열하는 것이 가능하다는 점이 특징이므로 예열할 수 없다는 설명은 옳지 않다.

역화 위험이 없고 화염이 붉고 길게 형성되며, 분출속도가 크면 그을음이 발생하기 쉬운 것은 확산연소의 실제 특징이다.

문제 38

저발열량이 6000kcal/Sm³, 평균정압비열이 0.38kcal/Sm³ㆍC인 가스연료의 이론연소온도(℃)는? (단, 이론 연소가스량은 10Sm³/Sm³, 연료와 공기의 온도는 15℃, 공기는 예열되지 않으며 연소가스는 해리되지 않음)

11385

21412

31496

41594

정답 및 해설

이론연소온도는 발생 열량이 전부 연소가스를 데우는 데 쓰인다고 보고 $t = \dfrac{H_l}{G \times C_p} + t_0$ 로 구한다.

저발열량 6000, 이론 연소가스량 10, 평균정압비열 0.38, 기준온도 15℃를 대입하면
$t = \dfrac{6000}{10 \times 0.38} + 15 = 1578.9 + 15 = 1594\,^\circ\mathrm{C}$

공기가 예열되지 않았으므로 별도의 예열 보정항이 없고, 연료와 공기의 온도인 15℃를 그대로 더하는 것이 핵심이다.

문제 39

다음의 자동차배기가스 중에서 삼원촉매장치가 적용되는 물질과 가장 거리가 먼 것은?

1CO

2SOx

3NOx

4HC

정답 및 해설

삼원촉매장치는 자동차 배출가스 중 CO, HC, NOx 세 가지 물질을 동시에 저감하도록 설계된 장치이며, SOx는 처리 대상이 아니다.

이는 삼원촉매의 반응이 산화(CO·HC→CO₂·H₂O)와 환원(NOx→N₂)을 함께 수행하는 구조에 기반하기 때문이다.

문제 40

메탄 1mol이 완전연소할 때 AFR은? (단, 몰기준)

16.5

27.5

38.5

49.5

정답 및 해설

메탄 1mol이 완전연소할 때 몰 기준 공기연료비(AFR)는 약 9.5이다.

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 반응에서 메탄 1mol에 필요한 산소는 2mol이므로, 이론공기량은 2/0.21로 계산된다.

따라서 AFR = 2/0.21 ≈ 9.5mol/mol이 된다.

문제 41

다음 흡착제의 재생 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

1수증기를 불어 넣는다.

2압력을 가하여 피흡착질을 탈착시킨다.

3물로 세척한다.

4고온의 불활성 기체를 가한다.

정답 및 해설

흡착제의 재생은 흡착된 물질을 떼어내기 위해 압력을 낮추거나 열·세척을 가하는 방식으로 이루어지므로, 압력을 가하여 탈착시킨다는 설명은 옳지 않다.

수증기 취입, 고온의 불활성기체 통과, 물 세척은 실제로 널리 쓰이는 흡착제 재생 방법이다.

문제 42

배출가스 중 먼지농도가 2500mg/Sm³인 먼지를 처리하고자 제진효율이 60%인 중력집진장치, 80%인 원심력집진장치, 85%인 세정집진장치를 직렬로 연결하여 사용해 왔다. 여기에 효율이 85%인 여과집진장치를 하나 더 직렬로 연결할 때, 전체집진효율(①)과 이 때 출구의 먼지농도(②)는 각각 얼마인가?

1① 97.5%, ② 62.5 mg/Sm³

2① 98.3%, ② 42.5 mg/Sm³

3① 99.0%, ② 25 mg/Sm³

4① 99.8%, ② 5 mg/Sm³

정답 및 해설

중력·원심력·세정·여과 집진장치를 직렬로 연결했을 때 전체 집진효율은 약 99.8%이고, 이때 출구 먼지농도는 약 5 mg/Sm³이 된다.

직렬 연결의 전체 효율은 1-(1-η₁)(1-η₂)(1-η₃)(1-η₄)로 구하며, 각 효율 0.6, 0.8, 0.85, 0.85를 대입하면 통과율은 0.4×0.2×0.15×0.15=0.0018이 남는다.

따라서 전체 효율은 1-0.0018=0.9982, 즉 99.8%이고, 출구농도는 2500mg/Sm³×0.0018≈4.5mg/Sm³으로 약 5mg/Sm³ 수준에 해당한다.

문제 43

다음중 송풍기에 대한 법칙중 옳지 않은 것은? (Q: 풍량, N: 회전수, W: 동력, D: 날개직경, Δ P: 정압)

1W₁/N₁³ = W₂/N₂³

2Q₁/N₁ = Q₂/N₂

3W₁/D₁³ = W₂/D₂³

4Δ P₁/N₁² = Δ P₂/N₂²

정답 및 해설

송풍기 상사법칙에서 동력은 회전수의 3제곱과 날개직경의 5제곱에 비례하므로, 동력이 직경의 3제곱에 비례한다는 식은 옳지 않다.

풍량은 회전수(또는 직경의 3제곱)에, 정압은 회전수(또는 직경)의 제곱에 비례한다는 나머지 관계식은 표준 송풍기 상사법칙과 일치한다.

문제 44

미세입자가 운동하는 경우에 작용하는 항력(drag force)에 관련된 내용으로 거리가 먼 것은?

1레이놀즈수가 커질수록 항력계수는 증가한다.

2항력계수가 커질수록 항력은 증가한다.

3입자의 투영면적이 클수록 항력은 증가한다.

4상대속도의 제곱에 비례하여 항력은 증가한다.

정답 및 해설

레이놀즈수가 커질수록 항력계수는 작아진다. Stokes 영역에서는 $C_D=\dfrac{24}{Re}$ 로 반비례한다.

항력은 $F_D=C_D\,A\,\dfrac{\rho u^{2}}{2}$ 이므로 항력계수와 투영면적이 클수록, 그리고 상대속도의 제곱에 비례해 커진다는 나머지 설명은 옳다.

문제 45

배출되는 불소화합물 처리에 관한 설명으로 틀린 것은?

1물에 대한 용해도가 비교적 크므로 수세에 의한 처리가 적당하다.

2충전탑과 같은 세정장치가 적절하다.

3스프레이 탑을 사용할 때에 분무 노즐의 막힘이 없도록 보수관리에 주의가 필요하다.

4처리중 고형물을 생성하는 경우가 많다.

정답 및 해설

불소화합물은 침전물이 생기기 쉬워 충전탑과 같은 충전식 세정장치는 막힘이 잦아 적절하지 않으며, 스프레이탑 등 막힘에 강한 방식이 더 적합하다.

물에 대한 용해도가 비교적 커서 수세 처리가 가능하다는 점, 처리 과정에서 고형물이 자주 생성된다는 점, 스프레이 노즐의 막힘 관리가 필요하다는 점은 모두 불소화합물 처리의 실제 특징과 일치한다.

문제 46

집진장치의 입구쪽의 처리가스유량이 300000Sm³/h, 먼지농도가 15g/Sm³이고, 출구쪽의 처리된 가스의 유량은 305000Sm³/h, 먼지농도가 40mg/Sm³이었다. 이 집진장치의 집진율은 몇 % 인가?

198.6

299.1

399.7

499.9

정답 및 해설

입구와 출구의 가스 유량이 다르므로 농도만 비교하면 안 되고 먼지의 질량유량으로 집진율을 구해야 한다.

입구 먼지량은 $300000\times15=4.5\times10^{6}\,\mathrm{g/h}$
출구 먼지량은 $305000\times0.04=1.22\times10^{4}\,\mathrm{g/h}$
따라서 $\eta=1-\dfrac{1.22\times10^{4}}{4.5\times10^{6}}=0.9973$
즉 99.7%이다.

문제 47

유해가스 종류별 처리제 및 그 생성물과의 연결로 옳지 않은 것은? (순서대로 유해가스, 처리제, 생성물)

1SiF₄, H₂O, SiO₂

2F₂, NaOH, NaF

3HF, Ca(OH)₂, CaF₂

4Cl₂, Ca(OH)₂, Ca(CIO₃)₂

정답 및 해설

염소가스를 수산화칼슘으로 처리하면 표백분 성분인 차아염소산칼슘(Ca(OCl)₂)이 생성되며, 염소산칼슘(Ca(ClO₃)₂)이 생성된다는 연결은 옳지 않다.

SiF₄-물-SiO₂, F₂-NaOH-NaF, HF-Ca(OH)₂-CaF₂의 연결은 실제 반응 생성물과 일치한다.

문제 48

저위발열량이 9000kcal/Sm³인 기체연료를 15℃의 공기로 연소할 때 이론연소가스량 25Sm³/Sm³이고, 이론연소온도는 2500℃이다. 이 때 연료가스의 평균정압비열 (kcal/Sm³·℃ ) 은 ? (단, 기타조건은 고려하지 않음)

10.145

20.243

30.384

40.432

정답 및 해설

주어진 조건에서 연료가스의 평균정압비열은 약 0.145 kcal/(Sm³·℃)로 계산된다.

이론연소온도 상승분은 (2500-15)=2485℃이며, 저위발열량 9000kcal/Sm³을 이론연소가스량 25Sm³/Sm³과 온도상승분의 곱으로 나누면 평균정압비열이 구해진다.

따라서 Cp = 9000 / (25 × 2485) ≈ 0.145 kcal/(Sm³·℃)이 된다.

문제 49

여과집진장치에서 먼지부하가 444g/m²에 도달하면 먼지를 털어준다고 한다. 만일 입구 먼지농도가 20g/m³, 여과속도를 0.6m/s로 가동할 경우 털어주는 주기는 몇 초 간격으로 하여야 하는가? (단, 집진효율은 95%)

135초

237초

339초

444초

정답 및 해설

여과포에 먼지가 쌓이는 속도는 (입구 먼지농도) × (여과속도) × (집진효율)이다.

$20\times0.6\times0.95=11.4\,\mathrm{g/(m^2\cdot s)}$ 이므로
$t=\dfrac{444}{11.4}=39\,\mathrm{s}$

문제 50

헨리의 법칙에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

1비교적 용해도가 적은 기체에 적용된다.

2헨리상수의 단위는 atm/m³ㆍkmol이다.

3일정온도에서 특정 유해가스 압력은 용해가스의 액중농도에 비례한다는 법칙이다.

4헨리상수는 온도에 따라 변하며, 온도는 높을수록 용해도는 적을수록 커진다.

정답 및 해설

헨리상수의 단위는 $\mathrm{atm\cdot m^3/kmol}$ 이므로, atm/m³ㆍkmol이라는 설명이 옳지 않다.

헨리의 법칙을 $P=H\,C$ 로 쓰고 압력 P를 atm, 액중 농도 C를 kmol/m³로 두면 $H=\dfrac{P}{C}$ 이므로 단위가 $\mathrm{atm\cdot m^3/kmol}$ 로 정리된다.

용해도가 비교적 작은 기체에 잘 들어맞는 법칙이다.
일정 온도에서 유해가스의 분압은 용해된 가스의 액중 농도에 비례한다.
온도가 높을수록, 그리고 용해도가 작을수록 헨리상수는 커진다.

문제 51

황성분 1.1%인 중유를 15ton/h 으로 연소할 때 배출되는 가스를 CaCO₃로 탈황하고 황을 석고(CaSO₄·2H₂O)로 회수하고자 할 경우 회수하는 석고의 양(ton/h)? (단, 황분은 100% SO₂로 전환되고, 탈황율은 93%이다. )

1약 0.2

2약 0.5

3약 0.8

41.4

정답 및 해설

주어진 조건에서 회수되는 석고(CaSO₄·2H₂O)의 양은 약 0.8 ton/h이다.

중유 15ton/h 중 황성분 1.1%는 165kg/h이며, 탈황율 93%를 적용하면 실제 탈황되는 황은 약 153.5kg/h이다.

황의 원자량 32, 석고의 분자량 172를 이용해 환산하면 석고 생성량은 153.5×(172/32)≈825kg/h, 즉 약 0.8ton/h이 된다.

문제 52

유해가스를 처리하는 흡수장치의 효율을 높이기 위한 흡수액의 조건은?

1점성이 커야 한다.

2어는점이 높아야 한다.

3휘발성이 적어야 한다.

4가스의 용해도가 낮아야 한다.

정답 및 해설

흡수액이 잘 증발하면 액이 줄고 흡수된 오염물질이 다시 기상으로 빠져나가므로, 휘발성이 작아야 흡수효율이 유지된다.

나머지는 좋은 흡수액의 조건과 반대다. 흡수액은 점성이 작고, 어는점이 낮으며, 대상 가스의 용해도가 커야 한다.

문제 53

특정대기오염물질에 의한 사고가 발생하였을 때 취할 수 있는 조치로 가장 거리가 먼 것은?

1HCN, PH₃, COCl₂ 등 맹독성 가스에 대해서는 위험표시와 출입금지 표시를 설치한다.

2용해도가 큰 클로로슬폰산(HSO₃Cl)은 보통 많은 양의 물을 사용하여 희석 한다.

3Cl₂의 흡수제로는 소석회 이외에 차아염소산소다 220, 탄산소다 175, 물 100정도의 비율로 섞은 것을 사용한다.

4상온에서는 액상인 물질이나 비점이 상온에 가까운 물질의 증기는 활성탄으로 흡착하는 방법도 효과적이다.

정답 및 해설

클로로술폰산(HSO₃Cl)은 물과 격렬하게 반응해 염화수소와 황산을 내며 심하게 발열·비산하므로, 많은 물로 희석하는 조치는 오히려 사고를 키운다.

나머지는 적절하다. 맹독성 가스에는 위험·출입금지 표시를 하고, 염소에는 소석회나 차아염소산소다 혼합액을 쓰며, 비점이 상온에 가까운 물질의 증기는 활성탄 흡착이 효과적이다.

문제 54

후드에서 오염물질을 흡인하는 요령으로 틀린 것은?

1후드를 발생원에 근접시킨다.

2국부적인 흡인방식을 택한다.

3충분한 포착속도를 유지한다.

4후드의 개구면적을 크게 한다.

정답 및 해설

후드의 개구면적을 크게 하면 같은 배풍량에서 면속도가 떨어져 필요한 포착속도를 확보하지 못한다. 개구면적은 오히려 작게 하는 것이 원칙이다.

발생원에 최대한 가까이 붙이고, 전체환기 대신 국부적인 흡인방식을 택하며, 오염물질을 끌어당길 만한 포착속도를 유지하는 것이 흡인 요령이다.

문제 55

흡수에 있어서 물에 대한 용해도가 높은 가스의 경우 액분산형 흡수장치가 사용된다. 다음 중 액분산형 흡수장치로 처리하기에 부적합한 가스는?

1암모니아

2일산화탄소

3크롬산미스트

4황화수소

정답 및 해설

액분산형 흡수장치는 물에 대한 용해도가 높은 가스를 처리하기에 적합한데, 일산화탄소는 물에 거의 녹지 않아 이 방식으로 처리하기에 부적합하다.

암모니아와 황화수소는 물에 잘 녹는 가스이고, 크롬산미스트는 액분산형 장치로 포집이 잘 되는 미스트 형태여서 처리에 적합하다.

문제 56

송풍기가 표준공기(밀도: 1.2kg/m³)를 10m³/sec로 이동시키고 1000rpm으로 회전할 때 정압이 900N/m²이었다면 공기밀도가 1.0kg/m³으로 변할 때 송풍기의 정압은?

1520 N/m²

2625 N/m²

3750 N/m²

4820 N/m²

정답 및 해설

회전수와 풍량이 같으면 송풍기의 정압은 공기 밀도에 비례한다.

따라서 $P=900\times\dfrac{1.0}{1.2}=750\,\mathrm{N/m^2}$ 이다.

문제 57

밀도 0.8g/cm³ 인 유체의 동점도가 3Stoke 이라면 절대점도는?

12.4 poise

22.4 centi poise

32400 poise

42400 centi poise

정답 및 해설

절대점도는 동점도에 밀도를 곱한 값이므로, 이 유체의 절대점도는 2.4 poise이다.

동점도 3Stoke(=3cm²/s)에 밀도 0.8g/cm³를 곱하면 3×0.8=2.4poise(g/(cm·s))가 된다.

문제 58

전기집진장치 내 먼지의 겉보기 이동속도는 0.11m/s, 5m×4m인 집진판 182매를 설치하여 유량 9000m³/min를 처리할 경우 집진효율은? (단, 내부 집진판은 양면집진, 2개의 외부 집진판은 각 하나의 집진면을 가진다.)

198.0%

298.8%

399.0%

499.5%

정답 및 해설

집진면 수를 정확히 세어 Deutsch 식에 넣으면 99.5%가 된다.

집진판 182매 중 내부 180매는 양면, 외부 2매는 한 면만 쓰므로 집진면은 $180\times2+2=362$ 면이고, 면적은 $362\times(5\times4)=7240\,\mathrm{m^2}$ 이다.
유량 $9000\,\mathrm{m^3/min}=150\,\mathrm{m^3/s}$ 를 함께 대입하면
$\eta=1-e^{-\dfrac{Aw}{Q}}=1-e^{-\dfrac{7240\times0.11}{150}}=1-e^{-5.31}=0.995$
따라서 99.5%이다.

문제 59

유해가스를 처리할 때 사용하는 충전탑(packed tower)에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

1충전탑에서 hold-up은 탑의 단위면적당 충전재의 양을 의미한다.

2흡수액에 고형물이 함유되어 있는 경우에는 침전물이 생기는 방해를 받는다.

3충전물을 불규칙적으로 충전했을 때 접촉면적과 압력손실이 커진다.

4일정양의 흡수액을 흘릴 때 유해가스의 압력손실은 가스속도의 대수 값에 비례하며, 가스속도가 증가할 때 나타나는 첫번째 파괴점(break point)을 loading point라 한다.

정답 및 해설

충전탑의 홀드업(hold-up)은 충전층 안에 머물러 있는 액의 보유량을 뜻하며, 단위면적당 충전재의 양이 아니다.

나머지는 옳다. 흡수액에 고형물이 있으면 침전물이 충전층을 막고, 충전물을 불규칙하게 채우면 접촉면적과 압력손실이 함께 커지며, 가스속도를 올릴 때 압력손실 곡선이 처음 꺾이는 지점이 로딩점(loading point)이다.

문제 60

배출가스 중의 염소를 충전탑에서 물을 흡수액으로 사용하여 흡수시킬 때 효율이 85%이었다. 동일한 조건에서 95%의 효율을 얻기 위해서는 이론적으로 충전층의 높이를 몇 배로 하면 되는가?

12.36

22.14

31.86

41.58

정답 및 해설

85%였던 흡수효율을 95%로 높이려면 충전층의 높이를 처음의 약 1.58배로 늘려야 한다.

충전탑의 높이는 미흡수율의 자연로그 값(ln(1/(1-η)))에 비례한다고 보면, 85%에서는 ln(1/0.15)≈1.90, 95%에서는 ln(1/0.05)≈3.00이 된다.

따라서 필요한 높이 비는 3.00/1.90≈1.58배가 된다.

문제 61

원자흡광 광도법 (Atomic Absorption Spectrophotometery)에서 사용하는 용어의 정의로 옳지 않은 것은?

1선프로파일 (Line Profile) : 파장에 대한 스펙트럼선의 강도를 나타내는 곡선

2예혼합 버너(Premix Type Burner) : 가연성 가스, 조연성 가스 및 시료를 분무실에서 혼합시켜 불꽃중에 넣어주는 방식의 버너

3분무실 (Nebulizer - Chamber): 분무기와 병용하여 분무된 시료용액의 미립자를 더욱 미세하게 해 주는 한편 큰 입자와 분리시키는 작용을 갖는 장치

4공명선 (Resonance Line): 목적하는 스펙트럼선에 가까운 파장을 갖는 다른 스펙트럼선

정답 및 해설

원자흡광광도법에서 공명선은 목적 성분의 바닥상태와 들뜬상태 사이의 전이에 해당하는 스펙트럼선 자체를 가리키며, 목적선에 가까운 다른 스펙트럼선을 뜻하지 않는다.

선프로파일, 예혼합 버너, 분무실에 대한 나머지 정의는 원자흡광분석법 용어의 일반적 정의와 일치한다.

문제 62

환경대기 중의 석면시험방법 중 계수대상물의 식별방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1단섬유인 경우 구부러져 있는 섬유는 곡선에 따라 전체길이를 재어서 판정한다.

2헝클어져 다발을 이루고 있는 경우로서 섬유가 헝클어져 정확한 수를 헤아리기 힘들 때에는 0개로 판정한다.

3섬유에 입자가 부착하고 있는 경우 입자의 폭이 3㎛를 넘는 것은 1개로 판정한다.

4섬유가 그래티클 시야의 경계선에 물린 경우 그래티클 시야 안으로 한쪽 끝만 들어와 있는 섬유는 1/2개로 인정한다.

정답 및 해설

섬유에 입자가 부착한 경우 입자의 폭이 3 μm를 넘는 것은 0개로 판정하므로, 1개로 판정한다는 설명이 옳지 않다.

위상차현미경법은 길이 5 μm 이상이면서 길이와 폭의 비가 3:1 이상인 섬유만 계수 대상으로 삼으며, 굵은 입자가 붙어 섬유로 식별하기 어려운 것은 세지 않는다.

구부러져 있는 단섬유는 곡선을 따라 전체 길이를 재어 판정한다.
섬유가 헝클어져 정확한 수를 헤아리기 힘들 때에는 0개로 판정한다.
그래티큘 시야 안으로 한쪽 끝만 들어와 있는 섬유는 1/2개로 인정한다.

문제 63

온도표시에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1"냉 후"(식힌 후)라 표시되어 있을 때는 보온 또는 가열 후 실온까지 냉각된 상태를 뜻한다.

2상온은 15∼25℃, 실온은 1∼35℃로 한다.

3찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0∼5℃를 뜻한다.

4온수는 60∼70℃ 이고, 열수는 약 100℃를 말한다.

정답 및 해설

찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0~15℃의 곳을 뜻한다. 0~5℃는 규정과 다른 값이다.

표준온도 0℃, 상온 15~25℃, 실온 1~35℃, 냉수 15℃ 이하, 온수 60~70℃, 열수 약 100℃이며, "냉후"는 보온 또는 가열 후 실온까지 냉각된 상태를 가리킨다.

문제 64

굴뚝 배출가스 내 산소측정 분석계 중 측정셀, 자극보조 가스용 조리개, 검출소자, 증폭기 등으로 구성되는 것은?

1자기풍 분석계

2압력 검출형 자기력 분석계

3전기화학식 질코니아 분석계

4담벨형 자기력 분석계

정답 및 해설

측정셀·자극 보조가스용 조리개·검출소자·증폭기로 구성되는 것은 압력 검출형 자기력 분석계다. 보조가스를 흘리면서 산소가 자기장에 끌릴 때 생기는 압력 차를 검출해 농도를 구한다.

자기풍 분석계는 열선소자를, 담벨형 자기력 분석계는 담벨과 반사거울을 쓰며, 지르코니아식은 고온 고체전해질에서 생기는 기전력을 이용한다.

문제 65

굴뚝배출가스 중 아황산가스의 연속 자동측정방법으로 거리가 먼 것은?

1광전도전위법

2불꽃광도법

3자외선흡수법

4용액전도율법

정답 및 해설

아황산가스의 연속 자동측정방법으로는 자외선흡수법, 용액전도율법, 불꽃광도법 등이 쓰이며, 광전도전위법은 이에 해당하지 않는다.

나머지 세 방법은 굴뚝 배출가스 중 아황산가스 연속측정에 실제로 사용되는 원리이다.

문제 66

유류 중의 황 함유량을 측정하기 위한 분석방법에 해당하는 것은?

1광학기법

2열탈착식 광도법

3방사선식 여기법

4자외선/가시선 분광법

정답 및 해설

유류 중 황 함유량을 측정하는 분석방법으로는 방사선식여기법(X선형광법)이 해당한다.

이 방법은 시료에 방사선을 조사해 발생하는 특성 X선을 통해 황 함량을 정량하는 원리를 이용한다.

문제 67

굴뚝 배출가스 중 염화수소 분석을 위한 시료채취조작으로 옳지 않은 것은?

1질산은 적정법, 티오시안산제이수은법 및 이온전극법의 경우는 용량 250mL의 흡수병에 흡수액 50mL를 각각 넣고 이온크로마토그래프법의 경우는 용량 100mL의 흡수병에 흡수액 25mL를 넣는다.

2삼방코크를 바이패스용 세척병 방향으로 돌린 후 , 흡인펌프를 작동시켜 시료가스 채취관로부터 코크까지를 시료가스로 치환한다.

3흡인펌프를 정지시킨 후 삼방코크를 흡수병 반대방향으로 돌리고 가스미터의 지시값을 0.1L 자리수까지 읽어 취한다.

4흡인펌프를 작동시켜 시료가스를 흡수병으로 흘려보낼 때 유량조절용 코크를 조절하여 유량을 1L/min 정도로 한다.

정답 및 해설

흡인펌프를 멈춘 뒤 삼방코크는 흡수병 쪽으로 돌려야 하므로, 흡수병 반대방향으로 돌린다는 설명이 옳지 않다.

채취는 먼저 코크를 세척병(바이패스) 방향에 두고 펌프를 돌려 채취관에서 코크까지를 시료가스로 치환한 다음, 펌프를 멈추고 코크를 흡수병 방향으로 바꿔 가스미터 지시값을 읽고, 다시 펌프를 작동시켜 시료가스를 흡수액에 통과시키는 순서로 진행한다.

코크를 흡수병 반대방향에 둔 채 흡인하면 시료가스가 흡수액을 지나지 않아 염화수소가 포집되지 않는다.

문제 68

원자흡광분석에 사용되는 불꽃 중 불꽃의 온도가 높아 불꽃중에서 해리하기 어려운 내화성 산화물 (Refractoryoxide)을 만들기 쉬원 원소 분석에 가장 적합한 것은?

1아세틸렌 - 공기

2아세틸렌 - 산소

3수소 - 공기 - 아르곤

4아세틸렌 - 아산화질소

정답 및 해설

내화성 산화물을 만들기 쉬운 원소를 분석할 때는 불꽃온도가 가장 높은 아세틸렌-아산화질소 불꽃이 적합하다.

이 불꽃은 다른 조합에 비해 훨씬 높은 온도를 내어 해리되기 어려운 내화성 산화물도 원자화시킬 수 있다.

문제 69

배출가스 중 이황화탄소를 자외선가시선분광법으로 정량할 때 흡수액으로 옳은 것은?

1아연아민착염 용액

2제일염화주석 용액

3다이에틸아민구리 용액

4수산화제이철암모늄 용액

정답 및 해설

배출가스 중 이황화탄소를 자외선가시선분광법으로 정량할 때는 다이에틸아민구리 용액에 흡수시켜, 생성되는 황갈색 착화합물의 흡광도를 측정한다.

아연아민착염 용액은 황화수소의 흡수액이므로 혼동하지 않도록 구분해 둔다.

문제 70

기체크로마토그래피에 의한 정량분석에서 이용되는 정량법으로 거리가 먼 것은?

1표준넓이추가법

2보정넓이 백분율법

3상대검정곡선법

4절대검정곡선법

정답 및 해설

기체크로마토그래피의 정량법은 절대검정곡선법ㆍ넓이백분율법ㆍ보정넓이백분율법ㆍ상대검정곡선법ㆍ표준물첨가법이며, "표준넓이추가법"이라는 정량법은 없다.

문제 71

이온크로마토그래피 설치조건(기준)으로 가장 거리가 먼 것은?

1부식성 가스 및 먼지발생이 적고 , 진동이 없으며 직사광선을 피해야 한다.

2대형변압기 , 고주파가열로 등으로부터의 전자유도를 받지 않아야 한다.

3실온 10-25℃, 상대습도 30-85% 범위로 급격한 온도 변화가 없어야 한다.

4공급전원은 기기의 사양에 지정된 전압 전기용량 및 주파수로 전압변동은 30% 이하이고 , 급격한 주파수 변동이 없어야 한다.

정답 및 해설

공급전원의 전압변동은 10 % 이하여야 하므로, 30 % 이하라는 설명이 설치기준과 가장 거리가 멀다.

설치조건은 기기 사양에 지정된 전압ㆍ전기용량ㆍ주파수로 전원을 공급하되 급격한 주파수 변동이 없을 것을 요구하며, 전원이 흔들리면 검출기 신호가 함께 흔들려 정량값이 어긋나기 때문이다.

이 밖에 부식성 가스와 먼지 발생이 적고 환기가 잘 되는 장소, 진동과 직사광선을 피할 수 있는 장소, 대형 변압기나 고주파가열로 등의 전자유도를 받지 않는 장소여야 한다는 조건이 함께 규정되어 있다.

문제 72

굴뚝 배출가스 중 불꽃이온화검출기에 의한 총탄화수소 측정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1결과 농도는 프로판 또는 탄소등가농도로 환산하여 표시한다.

2배출원에서 채취된 시료는 여과지 등을 이용하여 먼지를 제거한 후 가열채취관을 통하여 불꽃이온화분석기로 유입되어 분석된다.

3반응시간은 오염물질농도의 단계변화에 따라 최종값의 50% 이상에 도달하는 시간을 말한다.

4시료채취관은 스테인리스강 또는 이와 동등한 재질의 것으로 하고 굴뚝중심 부분의 10%범위 내에 위치할 정도의 길이의 것을 사용한다.

정답 및 해설

불꽃이온화검출기에 의한 총탄화수소 측정에서 반응시간은 오염물질농도 단계변화에 대해 최종값의 90%에 도달하는 시간을 말하며, 50%로 정의한다는 설명은 옳지 않다.

결과농도를 프로판 또는 탄소등가농도로 환산하는 점, 먼지를 제거한 뒤 가열채취관을 통해 분석기로 유입시키는 점, 시료채취관을 굴뚝 중심 부분에 위치시키는 점은 실제 측정방법과 일치한다.

문제 73

굴뚝에서 배출되는 가스 중의 카드뮴을 분석하기 위해 채취한 시료에 유기물이 함유되지 않았다면 분석용 시료 용액을 제조하기 위한 방법으로 가장 적절한 것은?

1과산화수소수법

2염산법

3질산법

4저온회화법

정답 및 해설

유기물이 함유되지 않은 시료라면 별도의 산화 전처리 없이 질산법으로 분석용 시료용액을 제조하는 것이 가장 적절하다.

과산화수소수법이나 저온회화법은 유기물이 포함된 시료의 산화·회화 처리에 주로 쓰이는 방법이다.

문제 74

화학분석, 일반사항에 관한 규정중 규정된 시약, 시액, 표준물질에 관한 설명으로 틀린 것은?

1시험에 사용하는 표준품은 원칙적으로 특급시약을 사용한다.

2표준액을 조제하기 위한 표준용시약은 따로 규정이 없는 한 데시케이터에 보존된 것을 사용한다.

3표준품을 채취할 때 표준액이 정수로 기재되어 있는 경우는 실험자가 환산하여 기재수치에 '약'자를 붙여 사용할 수 없다.

4"약"이란 그 무게 또는 부피에 대하여 ±10% 이상의 차가 있어서는 안된다.

정답 및 해설

표준액이 정수로 기재되어 있어도 실험자가 환산하여 기재수치에 약(約)자를 붙여 사용할 수 있으므로, 사용할 수 없다는 설명이 틀렸다.

총칙의 시약ㆍ시액ㆍ표준물질 규정은 시험에 쓰는 표준품으로 원칙적으로 특급시약을 사용하고, 표준액을 조제하기 위한 표준용 시약은 따로 규정이 없는 한 데시케이터에 보존된 것을 쓰도록 정한다.

또한 약(約)이란 그 무게 또는 부피 등에 대하여 ±10 % 이상의 차가 있어서는 안 되는 것을 뜻한다.

문제 75

Low Volume Air Sampler를 사용하여 환경대기 중의 입자상 물질을 포집하려고 한다. 장치의 구성에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

1흡인펌프는 연속해서 10일이상 사용할 수 있고, 진공도가 낮은 것을 사용한다.

2여과지홀더 내의 팩킹(Packing)은 불소수지로 만들어진 것을 사용한다.

3부자식 면적유량계에 새겨진 눈금은 20℃ 1기압에서 10~30L/분 범위를 0.5L/분까지 측정할 수 있도록 되어 있는 것을 사용한다.

4입자상 물질포집용 여과지는 통상 유리섬유제여과지의 구멍 크기가 1~3㎛되는 니트로셀룰로즈제 멤브레인 필터 또는 석영섬유제여과지 등을 사용한다.

정답 및 해설

Low Volume Air Sampler의 흡인펌프는 여과지에 먼지가 쌓여도 일정한 유량을 유지할 수 있도록 진공도가 높은 것을 사용해야 하며, 진공도가 낮은 것을 쓴다는 설명은 옳지 않다.

팩킹 재질, 유량계의 측정범위, 여과지 종류에 대한 나머지 설명은 장치 구성의 일반적 기준과 일치한다.

문제 76

대기오염공정시험기준상 화학분석 일반사항에 대한 규정 중 옳지 않은 것은?

1“약”이란 그 무게 또는 부피에 대하여 ±10% 이상의 차가 있어서는 안 된다.

2냉수는 15℃ 이하, 온수는 60~70℃, 열수는 약 100℃를 말한다.

3방울수라 함은 10℃에서 정제수 10방울을 떨어뜨릴 때 그 부피가 약 1 mL되는 것을 뜻한다.

4밀봉용기라 함은 물질을 취급 또는 보관하는 동안에 기체 또는 미생물이 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기를 뜻한다.

정답 및 해설

방울수는 20℃에서 정제수 20방울을 떨어뜨릴 때 그 부피가 약 1 mL 되는 것을 말한다. 10℃·10방울이라는 서술은 온도와 방울 수가 모두 틀렸다.

나머지는 옳다. '약'은 그 무게나 부피에 ±10% 이상 차가 있으면 안 되고, 냉수 15℃ 이하·온수 60~70℃·열수 약 100℃이며, 밀봉용기는 기체나 미생물의 침입을 막는 용기다.

문제 77

어느 분리관의 보유시간 (t_R)이 5분, 피이크의 좌우 변곡점에서 접선이 자르는 바탕선이 길이(W) 10mm, 기록지 이동속도 5mm/min 이었다면 이론단수는?

1100

2400

3800

41600

정답 및 해설

주어진 크로마토그램 조건에서 이론단수는 100으로 계산된다.

기록지 이동속도로 바닥선 길이를 시간 단위로 바꾸면 10mm÷5mm/min=2분이 되고, 이론단수는 16×(보유시간/바닥선 길이)²으로 구한다.

따라서 N=16×(5/2)²=16×6.25=100이 된다.

문제 78

4-아미노안티피린 용액과 핵사사이아노철(Ⅲ) 산포타슘 용액을 순서대로 가해 얻어진 적색액의 흡광도를 측정하여 농도를 계산하는 오염물질은?

1배출가스 중 페놀화합물

2배출가스 중 브로민화합물

3배출가스 중 에틸렌옥사이드

4배출가스 중 다이옥신 및 퓨란류

정답 및 해설

4-아미노안티피린과 헥사사이아노철(Ⅲ)산포타슘으로 적색 색소를 만들어 흡광도를 재는 것은 배출가스 중 페놀화합물 분석법이다.

알칼리성에서 페놀류가 4-아미노안티피린과 축합한 뒤 산화제인 헥사사이아노철(Ⅲ)산포타슘에 의해 산화되면서 적색을 띠고, 이 색의 흡광도로 페놀 농도를 정량한다.

문제 79

비분산적외선분석법에서 분석계의 최고 눈금값을 교정하기 위하여 사용하는 가스는?

1비교가스

2제로가스

3스팬가스

4필터가스

정답 및 해설

비분산적외선분석법에서 분석계의 최고 눈금값을 교정할 때 사용하는 가스는 스팬가스이다.

제로가스는 눈금의 영점을, 스팬가스는 최고눈금을 맞추는 데 사용되는 표준가스이다.

문제 80

대기오염공정시험기준 상 배출가스 중 다이옥신류 농도의 실측치에 대한 단위와 독성등가환산농도의 계산에서 환산계수가 1인 다이옥신류는?

1㎍/Sm³ : 2. 3. 7. 8 - H₇CDF

2㎍/Sm³ : 1. 2. 3. 7. 8 - P₅CDD

3㎍/Sm³ : 2. 3. 7. 8 - T₄CDF

4㎍/Sm³ : 2. 3. 7. 8 - T₄CDD

정답 및 해설

독성등가환산계수가 1인 다이옥신류는 2,3,7,8-T₄CDD(2,3,7,8-테트라클로로디벤조파라다이옥신)이다.

이 물질은 다이옥신류 독성등가농도(TEQ) 산정의 기준물질로 정의되어 환산계수가 1로 고정되어 있다.

문제 81

환경정책기본법령에서 환경기준을 확인할 수 있는 항목에 해당하지 않는 것은?

1납

2일산화탄소

3오존

4탄화수소

정답 및 해설

「환경정책기본법 시행령」 [별표 1]의 대기 환경기준 항목은 8가지로, 아황산가스·일산화탄소·이산화질소·미세먼지(PM-10)·초미세먼지(PM-2.5)·오존·납·벤젠이다.

탄화수소는 환경기준 항목이 아니라 자동차 배출가스 규제 항목으로 관리된다.

문제 82

대기환경보전법령상 초과부과금 대상이 되는 대기오염물질에 해당되지 않는 것은?

1일산화탄소

2암모니아

3먼지

4염화수소

정답 및 해설

대기환경보전법령상 초과부과금 부과 대상 대기오염물질에는 먼지, 암모니아, 염화수소 등이 포함되지만 일산화탄소는 해당하지 않는다.

초과부과금 대상 물질은 주로 황산화물·먼지·질소산화물 및 특정 유해가스 위주로 규정되어 있고, 일산화탄소는 그 목록에서 빠져 있다.

문제 83

대기환경보전법령상 기후·생태계 변화 유발물질 중 “기후에너지환경부령으로 정하는 것”에 해당하는 것은?

1염화불화탄소와 수소염화불화탄소

2염화불화산소와 수소염화불화산소

3불화염화수소와 불화염소화수소

4불화염화수소와 불화수소화탄소

정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 제3조는 법 제2조제2호의 기후·생태계 변화유발물질 중 환경부령으로 정하는 것을 염화불화탄소와 수소염화불화탄소로 규정하고 있다.

두 물질 모두 오존층을 파괴하면서 온실효과도 커서 별도로 지정해 관리한다. 나머지 보기의 "염화불화산소", "불화염소화수소" 등은 실재하지 않는 이름이다.

문제 84

대기환경보전법상 사업자는 조업을 할 때에는 기후에너지환경부령으로 정하는 바에 따라 배출시설과 방지시설의 운영에 관한 상황을 사실대로 기록하여 보존하여야 하나 이를 위반하여 배출시설 등의 운영상황을 기록 · 보존하지 아니하거나 거짓으로 기록한 자에 대한 과태료 부과기준으로 옳은 것은?

11000만원 이하의 과태료

2500만원 이하의 과태료

3300만원 이하의 과태료

4200만원 이하의 과태료

정답 및 해설

대기환경보전법 제94조제2항제1호에 따라 제31조제2항을 위반해 배출시설 등의 운영상황을 기록·보존하지 않거나 거짓으로 기록한 자에게는 300만원 이하의 과태료를 부과한다.

같은 조에서 500만원 이하는 인증 관련 변경보고 위반 등, 200만원 이하는 측정기기 운영·관리기준 위반 등에 적용된다.

문제 85

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

실내공기질 관리법 제11조의9제2항이 정한 라돈관리계획 포함사항은 다중이용시설 및 공동주택 등의 현황, 라돈으로 인한 실내공기오염 및 건강피해의 방지 대책, 라돈의 실내 유입 차단을 위한 시설 개량에 관한 사항, 그 밖에 시·도지사가 필요하다고 인정하는 사항이다.

"인체에 직접적인 영향을 미치는 라돈의 양"은 규정에 없다. 관리계획은 현황 파악과 저감 대책을 담는 것이지 인체 영향량을 산정하는 문서가 아니다.

문제 86

대기환경보전법령상 대기오염물질발생량의 합계가 연간 20톤 이상 80톤 미만인 사업장의 종별 분류로 옳은 것은?

11종 사업장

22종 사업장

33종 사업장

44종 사업장

정답 및 해설

대기환경보전법령상 사업장은 연간 대기오염물질발생량 합계를 기준으로 종별이 나뉘며, 20톤 이상 80톤 미만인 경우는 2종 사업장에 해당한다. (출제 당시 기준)

1종은 80톤 이상, 3종은 10톤 이상 20톤 미만, 4종은 2톤 이상 10톤 미만으로 구간이 이어진다.

문제 87

대기환경보전법규상 휘발유를 연료로 사용하는 대형 승용자동차의 배출가스 보증기간으로 옳은 것은? (단, 2024년 1월 1일 이후 제작자동차 기준)

12년 또는 160,000km

26년 또는 160,000km

37년 또는 160,000km

415년 또는 240,000km

정답 및 해설

2024년 1월 1일 이후 제작된 휘발유 대형 승용·화물자동차의 배출가스 보증기간은 6년 또는 160,000km이다.

별표 18은 제작 시기·사용연료·자동차 종류별로 보증기간을 정하며, 만료는 기간 또는 주행거리 중 먼저 도달하는 것을 기준으로 한다.

2년 또는 160,000km는 2016~2023년 제작 휘발유 대형·초대형 승용·화물자동차의 기준이다.
7년 또는 160,000km는 2024년 이후 제작 휘발유 초대형 승용·화물자동차의 기준이다.
15년 또는 240,000km는 휘발유 경자동차·소형 및 중형 승용·화물자동차의 기준이다.

문제 88

대기환경보전법규상 한국자동차환경협회의 정관에 따른 업무와 거리가 먼 것은?

1운행차 저공해와 기술개발

2자동차 배출가스 저감사업의 지원

3자동차관련 환경기술인의 교육훈련 및 취업지원

4운행차 배출가스 검사와 정비기술의 연구·개발사업

정답 및 해설

대기환경보전법 제80조가 정한 한국자동차환경협회의 업무는 저공해화 기술개발과 저감장치·저공해엔진 보급, 배출가스 저감사업의 지원과 사후관리, 배출가스 검사와 정비기술의 연구·개발사업 등이다.

자동차 관련 환경기술인의 교육훈련 및 취업지원은 협회의 업무로 규정되어 있지 않다.

문제 89

환경정책기본법령상 SO2의 대기환경기준으로 옳은 것은? (단, ㉠ 연간평균치, ㉡ 24시간평균치, ㉢ 1시간평균치)

1㉠ 0.02ppm 이하, ㉡ 0.05ppm 이하, ㉢ 0.15ppm 이하

2㉠ 0.03ppm 이하, ㉡ 0.06ppm 이하, ㉢ 0.10ppm 이하

3㉠ 0.05ppm 이하, ㉡ 0.10ppm 이하, ㉢ 0.12ppm 이하

4㉠ 0.06ppm 이하, ㉡ 0.1ppm 이하, ㉢ 0.12ppm 이하

정답 및 해설

환경정책기본법 시행령 별표 1의 아황산가스(SO₂) 대기환경기준은 연간 평균 0.02 ppm 이하, 24시간 평균 0.05 ppm 이하, 1시간 평균 0.15 ppm 이하이다.

0.03 / 0.06 / 0.10 ppm은 이산화질소(NO₂)의 기준값이므로 서로 혼동하지 않아야 한다.

문제 90

대기환경보전법령상 위임업무의 보고 횟수 기준이 '수시'인 업무내용은?

1환경오염사고 발생 및 조치사항

2자동차 연료 및 첨가제의 제조∙판매 또는 사용에 대한 규제현황

3자동차 첨가제의 제조기준 적합여부 검사현황

4수입자동차의 배출가스 인증 및 검사현황

정답 및 해설

보고 횟수가 수시인 것은 환경오염사고 발생 및 조치 사항으로, 사고 발생 시 보고한다(대기환경보전법 시행규칙 별표 37).

나머지는 정기 보고다. 수입자동차 배출가스 인증 및 검사현황은 연 4회, 자동차 연료 및 첨가제의 제조ㆍ판매 또는 사용에 대한 규제현황은 연 2회, 제조기준 적합 여부 검사현황은 연료 연 4회·첨가제 연 2회다.

문제 91

대기환경보전법령상 배출시설 및 방지시설 등과 관련된 1차 행정처분기준이 조업정지에 해당하지 않는 경우는?

1방지시설을 설치해야 하는 자가 방지시설을 임의로 철거한 경우

2배출허용기준을 초과하여 개선명령을 받은 자가 개선명령을 이행하지 않은 경우

3방지시설을 설치해야 하는 자가 방지시설을 설치하지 않고 배출시설을 가동하는 경우

4배출시설 가동개시 신고를 해야 하는 자가 가동개시 신고를 하지 않고 조업하는 경우

정답 및 해설

가동개시 신고를 하지 않고 조업한 경우의 1차 행정처분은 경고이고 2차가 허가취소 또는 폐쇄이므로, 조업정지에 해당하지 않는다(대기환경보전법 시행규칙 별표 36 행정처분기준).

나머지 셋은 모두 1차부터 조업정지다. 방지시설을 설치하지 않고 배출시설을 가동하거나 방지시설을 임의로 철거한 경우, 그리고 개선명령을 받고도 이행하지 않은 경우가 여기에 해당한다.

문제 92

대기환경보전법규상 측정기기의 부착·운영 등과 관련된 행정처분기준 중 굴뚝 자동측정기기의 부착이 면제된 보일러(사용연료를 6개월 이내에 청정연료로 변경할 계획이 있는 경우)로서 사용연료를 6월이내에 청정연료로 변경하지 아니한 경우의 4차 행정처분기준으로 가장 적합한 것은?

1조업정지 10일

2조업정지 30일

3조업정지 5일

4경고

정답 및 해설

굴뚝 자동측정기기 부착이 면제된 보일러가 사용연료를 6개월 이내에 청정연료로 바꾸지 않은 경우 4차 위반의 처분은 조업정지 30일이다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 36의 측정기기 부착·운영 등과 관련된 행정처분기준은 이 위반에 대해 1차와 2차는 경고, 3차는 조업정지 10일, 4차는 조업정지 30일로 차수마다 가중하도록 정하고 있다.

같은 표에서 사업장 안의 일부 굴뚝 자동측정기기를 부착하지 않은 경우도 3차 조업정지 10일, 4차 조업정지 30일로 같은 폭으로 올라가므로 두 항목을 묶어 기억하면 좋다.

문제 93

대기환경보전법규상 전기만을 동력으로 사용하는 자동차의 1회 충전 주행거리가 160km 이상인 자동차는 제 몇 종 자동차에 해당하는가?

1제1종

2제2종

3제3종

4제4종

정답 및 해설

1회 충전 주행거리가 160km 이상인 전기자동차는 제3종에 해당한다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 5(자동차 등의 종류)의 비고는 전기만을 동력으로 사용하는 자동차를 1회 충전 주행거리에 따라 80km 미만은 제1종, 80km 이상 160km 미만은 제2종, 160km 이상은 제3종으로 구분한다.

내연기관 자동차가 배기량과 차량총중량으로 나뉘는 것과 달리 전기자동차는 주행거리로 종을 나눈다는 점이 핵심이다.

문제 94

대기환경보전법령상 황함유기준에 부적합한 유류를 판매하여 그 해당 유류의 회수처리명령을 받은 자는 시·도지사 등에게 그 명령을 받은날로부터 며칠 이내에 이행완료보고서를 제출하여야 하는가?

15일 이내에

27일 이내에

310일 이내에

430일 이내에

정답 및 해설

황함유기준에 맞지 않는 유류의 회수처리명령이나 사용금지명령을 받은 자는 명령을 받은 날부터 5일 이내에 이행완료보고서를 시·도지사에게 제출해야 한다(대기환경보전법 시행령 제40조제3항).

보고서에는 해당 유류의 공급·사용 기간과 양, 회수처리량·방법·기간, 저황유 공급 또는 사용을 증명할 자료를 적는다.

문제 95

대기환경보전법령상 자동차 연료(휘발유)의 제조기준 중 벤젠 함량(부피 %) 기준으로 옳은 것은?

11.5 이하

21.0 이하

30.7 이하

40.0013 이하

정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 별표 33(자동차연료ㆍ첨가제 또는 촉매제의 제조기준)에서 휘발유의 벤젠 함량은 0.7부피% 이하로 정하고 있다.

같은 표의 다른 항목은 방향족화합물 함량 24(21)부피% 이하, 올레핀 함량 16(19)부피% 이하, 황 함량 10ppm 이하 등이며, 0.0013 이하는 벤젠이 아니라 인 함량(g/L) 기준이다.

문제 96

비산먼지 발생사업 신고 후 변경신고를 하여야 하는 경우로 옳지 않은 것은?

1사업장의 명칭 또는 대표자를 변경하는 경우

2비산먼지 배출공정을 변경하는 경우

3건설공사의 공사기간을 연장하는 경우

4공사중지를 한 경우

정답 및 해설

비산먼지 발생사업의 변경신고 사유는 사업장 명칭·대표자 변경, 배출공정 변경, 공사기간 연장 등이며, 공사중지는 변경신고 대상에 해당하지 않는다.

공사중지는 사업 내용 자체를 바꾸는 변경사항이 아니라 진행 중인 공사를 일시적으로 멈추는 상태에 해당하기 때문이다.

문제 97

실내공기질 관리법규상 “산후조리원”의 현행 실내공기질 권고기준으로 옳지 않은 것은?

1라돈(Bq/m³) : 5.0 이하

2이산화질소(ppm) : 0.05 이하

3총휘발성유기화합물(μg/m³) : 400 이하

4곰팡이(CFU/m³) : 500 이하

정답 및 해설

「실내공기질 관리법 시행규칙」 [별표 3] 권고기준에서 라돈은 시설 구분 없이 148Bq/m³ 이하이므로 '5.0 이하'라는 값이 옳지 않다.

산후조리원이 속한 '나' 항목(의료기관·산후조리원·노인요양시설·어린이집·실내 어린이놀이시설)의 나머지 값은 이산화질소 0.05ppm 이하, 총휘발성유기화합물 400μg/m³ 이하, 곰팡이 500CFU/m³ 이하로 보기와 일치한다.

문제 98

악취방지법령상 지정악취물질과 배출허용기준의 연결이 옳지 않은 것은?

1㉠

2㉡

3㉢

4㉣

정답 및 해설

연결이 옳지 않은 것은 메틸메르캅탄 항목이다.

악취방지법령상 메틸메르캅탄의 배출허용기준은 공업지역 0.004 ppm 이하, 그 밖의 지역 0.002 ppm 이하이다. 표에 적힌 0.008 ppm 이하와 0.005 ppm 이하는 실제 기준의 두 배 안팎으로 완화된 값이라 틀렸다.

나머지 세 물질은 기준과 일치한다.

암모니아는 공업지역 2 ppm 이하, 그 밖의 지역 1 ppm 이하로 지정악취물질 중 허용 농도가 가장 높은 편에 속한다.
황화수소는 공업지역 0.06 ppm 이하, 그 밖의 지역 0.02 ppm 이하가 맞다.
트라이메틸아민은 공업지역 0.02 ppm 이하, 그 밖의 지역 0.005 ppm 이하가 맞다.

문제 99

대기환경보전법령상 일일유량은 측정유량과 일일조업시간의 곱으로 환산하는데, 다음 중 일일조업시간의 표시기준으로 옳은 것은?

1배출량을 측정하기 전 최근 조업한 20일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

2배출량을 측정하기 전 최근 조업한 25일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

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

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

정답 및 해설

「대기환경보전법 시행령」 [별표 5] 비고 2는 일일조업시간을 배출량을 측정하기 전 최근 조업한 30일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시하도록 정한다.

일일유량은 이 일일조업시간에 측정유량(단위 $\mathrm{m^3/h}$ )을 곱해 구한다.

문제 100

실내공기질 관리법상 용어의 정의로 옳지 않은 것은?

1“공동주택” 이라함은 건축법 규정에 의한 공동주택을 의미한다.

2“다중이용시설”이라 함은 불특정다수인이 이용하는 시설을 말한다.

3“공기정화설비”라 함은 오염된 실내공기를 밖으로 내보내고 신선한 바깥공기를 실내로 끌어들여 실내공간의 공기를 쾌적한 상태로 유지시키는 설비를 말하며, 환기설비와 동일한 의미로 사용되는 것을 말한다.

4“오염물질”이라 함은 실내공간의 공기오염의 원인이 되는 가스와 떠다니는 입자상물질등으로서 기후에너지환경부령이 정하는 것을 말한다.

정답 및 해설

실내공기질 관리법 제2조에서 오염된 실내공기를 밖으로 내보내고 신선한 바깥공기를 끌어들이는 설비는 환기설비이고, 공기정화설비는 실내공간의 오염물질을 없애거나 줄이는 설비로서 환기설비 안에 설치되거나 환기설비와 따로 설치된 것을 말한다.

즉 두 설비는 정의가 서로 다르므로, 동일한 의미로 사용된다는 설명이 틀렸다.

대기환경기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

24년 3회차

총 100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

공기역학적직경(aero-dynamic diameter)에 관한 설명으로 가장 옳은 것은?

1대상 먼지와 침강속도가 동일하며 밀도가 1g/cm³인 구형입자의 직경

2대상 먼지와 침강속도가 동일하며 밀도가 1kg/cm³인 구형입자의 직경

3대상 먼지와 밀도 및 침강속도가 동일한 선형입자의 직경

4대상 먼지와 밀도 및 침강속도가 동일한 구형입자의 직경

정답 및 해설

공기역학적 직경은 대상 먼지와 침강속도가 같으면서 밀도가 1g/cm³인 구형 입자의 직경으로 정의한다.

문제 2

다음 온실가스 중 지구온난화지수(GWP, 100년 기준)가 가장 큰 것은?

1SF₆

2N₂O

3CH₄

4HFCs

정답 및 해설

대략적인 순서는 SF₆ ＞ PFCs ＞ HFCs ＞ N₂O ＞ CH₄ ＞ CO₂이며, N₂O는 약 300, CH₄는 약 21~28 수준이다.

N₂O와 CH₄는 GWP가 각각 수백·수십 단위로 SF₆보다 훨씬 작다.
HFCs는 종류에 따라 수백에서 1만 대까지 다양하지만 SF₆에는 미치지 못한다.

문제 3

질소산화물(NOx)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1NOx의 인위적 배출량 중 대부분은 질산 제조 등 화학공정에서 발생하며, 연소과정의 기여는 10% 미만이다.

2연소 시 연료 중 질소의 NO 변환율은 연료의 종류와 연소방법에 따라 다르나 대체로 20~50% 범위이다.

3NO₂는 적갈색의 자극성 기체로 NO보다 독성이 강하며, 광화학스모그 생성에 관여한다.

4Thermal NOx는 고온에서 공기 중의 N₂가 산화되어 생성되며, 연소온도가 높을수록 생성량이 증가한다.

정답 및 해설

연료 중 질소의 NO 변환율이 연료와 연소방법에 따라 20~50%라는 설명은 옳다.
NO₂가 적갈색 자극성 기체로 NO보다 독성이 강하고 광화학스모그에 관여한다는 설명과, Thermal NOx가 연소온도가 높을수록 많이 생성된다는 설명도 옳다.

문제 4

다음 대기분산모델 중 광화학모델로서 미국에서 개발되었으며, 도시지역에서의 광화학반응을 고려하여 오염물질의 이동을 계산하는 것은?

1ADMS

2CTDMPLUS

3SMOGSTOP

4UAM

정답 및 해설

도시지역에서의 광화학반응에 의한 오염물질 이동을 계산하도록 미국에서 개발된 광화학 확산모델은 UAM(Urban Airshed Model)이다.

UAM은 격자형 광화학모델로 도심 규모의 오존·광화학스모그 생성과 이동을 모사하기 위해 만들어졌다.

ADMS는 영국에서 개발된 가우시안형 확산모델이다.
CTDMPLUS는 복잡지형용 미국 모델로 광화학반응을 다루지 않는다.
SMOGSTOP은 표준 광화학 대기모델 목록에 속하지 않는 명칭이다.

문제 5

다음 실내오염물질에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

1라돈은 자연계의 물질 중에 함유된 우라늄이 연속 붕괴하면서 생성되는 라듐이 붕괴할 때 생성되는 것으로서 무색, 무취이다.

2포름알데히드는 자극성 냄새를 갖는 가연성 무색기체로 폭발의 위험성이 있으며, 살균 방부제로도 이용된다.

3석면은 자연계에서 산출되는 길고, 가늘고, 강한 섬유상 물질로서 내열성, 불활성, 절연성의 성질을 갖는다.

4VOCs의 인체영향으로 벤젠은 피부를 통해 약 50%정도 침투되어, 체내에 흡수된 벤젠은 주로 근육조직에 분포하게 된다.

정답 및 해설

벤젠은 지용성 물질이어서 체내에 흡수되면 주로 지방조직에 분포하며, 근육조직에 주로 분포한다는 설명은 옳지 않다.

라돈·포름알데히드·석면에 관한 나머지 설명은 각 물질의 일반적 성질과 일치한다.

문제 6

등압면이 직선이 아닌 곡선일 때에 부는 바람인 경도풍은 3가지 힘이 평형을 이루고 있을 때 나타난다. 이 3가지 힘으로 적합한 것은?

1마찰력, 전향력, 원심력

2기압경도력, 전향력, 원심력

3기압경도력, 마찰력, 원심력

4기압경도력, 전향력, 마찰력

정답 및 해설

등압선이 곡선인 경우 부는 경도풍은 기압경도력, 전향력, 원심력 세 힘이 평형을 이룰 때 나타난다.

등압선이 직선인 지균풍과 달리, 곡률이 있는 흐름에서는 원심력이 추가로 작용하여 세 힘의 균형이 성립한다.

문제 7

역전(Inversion)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1난류역전, 해풍역전은 지표역전에 해당한다.

2침강역전, 전선역전은 공중역전에 해당한다.

3해풍역전은 이동성이므로 오염물질을 오랫동안 정체시키지는 않는 편이다.

4복사역전층에서는 안개가 발생하기 쉽고 매연이 쉽게 확산하지 못하는 편이다.

정답 및 해설

문제 8

다음 설명중 틀린 것은?

1열섬 효과(Heat island effect)는 특히 직경 10㎞ 이상의 도시에서 잘 나타난다.

2산곡풍은 낮보다는 밤에 더 세게 분다.

3해풍은 낮에 생기기 시작하여 오후 중간쯤 가장 강하며 밤에는 강하지 않다.

4육풍은 해안에서 멀리 떨어진 내륙에서 일어나며 겨울보다는 여름철에 더 강하다.

정답 및 해설

육풍은 야간에 육지가 바다보다 빨리 식으면서 해안 인근에서 발생하는 바람으로, 해안에서 멀리 떨어진 내륙에서 일어난다는 설명은 옳지 않다.

열섬효과, 산곡풍의 야간 강화, 해풍의 오후 최성기 등 나머지 설명은 일반적으로 알려진 특징과 일치한다.

문제 9

1약 12.4

2약 15.8

3약 22.5

4약 30.7

정답 및 해설

굴뚝의 이론통풍력은 굴뚝 안팎의 밀도차가 만드는 압력차이므로 $Z = 273H\left(\dfrac{\gamma_a}{273+t_a}-\dfrac{\gamma_g}{273+t_g}\right)$ 로 구한다.

따라서 통풍력은 약 22.5mmH₂O이다. 배기가스 온도가 높을수록, 굴뚝이 높을수록 통풍력이 커진다.

문제 10

굴뚝에서 배출되는 연기의 모양이 Fanning형인 경우, 대기에 관한 설명으로 틀린 것은?

1대기가 매우 안정한 침강역전상태일 때 주로 발생한다.

2기온역전상태의 대기오염이 심할 때 나타날 수 있는 연기모양이다.

3연기의 수직방향 분산은 최소가 된다.

4일반적으로 최대 착지거리가 크고, 최대 착지농도는 낮다.

정답 및 해설

문제 11

성층권 오존 감소에 따른 영향과 가장 거리가 먼 것은?

1백내장 등의 질환이 발생될 확률이 높아진다.

2피부균인 디프테리아 등의 살균력 저하로 피부암에 걸릴 확률이 증가한다.

3광합성 작용과 수분이용의 효율감소로 농작물의 잎이 파괴되어 생산량을 감소시킨다.

4해양에서 광합성 플랑크톤에 피해를 주어 먹이사슬에 악영향을 일으킨다.

정답 및 해설

피부암 발생 증가는 오존층 파괴로 늘어난 자외선이 직접 피부세포를 손상시키기 때문이며, 피부균의 살균력 저하와는 관련이 없다.

백내장 발생 확률 증가, 농작물의 광합성 효율 저하, 해양 플랑크톤 피해는 모두 자외선 증가로 인한 성층권 오존 감소의 실제 영향으로 알려져 있다.

문제 12

대기 압력이 990mb인 높이에서의 온도가 22℃일 때, 온위(K)는?

1275.63

2280.63

3286.46

4295.86

정답 및 해설

온위는 공기덩어리를 단열적으로 1000mb까지 이동시켰을 때의 온도이므로 $\theta = T\left(\dfrac{1000}{P}\right)^{0.288}$ 로 구한다.

$T = 22 + 273 = 295\,\mathrm{K}$ , $P = 990\,\mathrm{mb}$ 를 대입하면
$\theta = 295 \times \left(\dfrac{1000}{990}\right)^{0.288} = 295 \times 1.0029 = 295.86\,\mathrm{K}$

현재 기압이 1000mb보다 낮으므로 온위가 실제 기온(295K)보다 조금 높게 나오는 것이 정상이다.

문제 13

오존층에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

1오존층이란 성층권에서도 오존이 더욱 밀집해 분포하고 있는 지상 50-60km 구간을 말한다.

2오존층의 두께를 표시하는 단위는 돕슨(Dobson)이며, 지구대기 중의 오존층량을 표준상태에서 두께로 환산했을때 1mm를 100돕슨으로 정하고 있다.

3오존층량은 적도상에서 약 200돕슨, 극 지방에서는 약 400돕슨 정도인 것으로 알려져있다.

4오존은 성층권에서는 대기중의 산소분자가 주로 240nm이하의 자외선에 의해 광분해 되어 생성된다

정답 및 해설

오존층은 성층권 안에서도 오존이 특히 밀집한 지상 약 20~30km 구간을 말한다. 50~60km는 중간권에 가까운 높이여서 틀렸다.

문제 14

자동차 배출가스 정화장치인 삼원촉매장치에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

1HC는 CO₂와 H₂O로 산화되며, NOx는 N₂로 환원된다.

2우수한 효율을 얻기 위해서는 엔진에 공급되는 공기연료비가 이론공연비이어야 한다.

3두개의 촉매 층이 직렬로 연결되어 CO, HC, NOx를 동시에 처리할 수 있다.

4일반적으로 로듐촉매는 CO와 HC를 저감시키는 반응을 촉진시키고 백금촉매는 NOx를 저감시키는 반응을 촉진시킨다.

정답 및 해설

두 촉매의 역할이 서로 바뀌어 서술되었다. 로듐(Rh)은 NOx를 N₂로 환원시키는 반응을, 백금(Pt)ㆍ팔라듐(Pd)은 CO와 HC를 산화시키는 반응을 촉진한다.

문제 15

다음 중 온실효과(Green House Effect)에 관한 설명으로 옳은 것은?

1온실효과에 대한 기여도는 H₂O ＞ CFC 11 & 12 ＞ CH₄ ＞ CO₂ 순이다.

2온실가스들은 각각 적외선 흡수대가 있으며, CO₂ 의 주요 흡수대는 파장 13 - 17㎛ 정도이다.

3CO₂ 농도는 일정주기로 증감이 되풀이되는데 1년 주기로 봄부터 여름에는 증가하고, 가을부터 겨울에는 감소한다.

4오솔로협약은 기후변화협약에 따른 온실가스 감축목표와 관련한 국제협약이다.

정답 및 해설

온실가스는 각각 고유한 적외선 흡수대를 가지며, 이산화탄소의 주요 흡수대는 파장 13~17㎛ 부근에 위치한다.

온실효과 기여도 순서, 이산화탄소 농도의 계절변화 방향, 오존층 관련 국제협약 명칭 등 나머지 보기는 실제 내용과 어긋난다.

문제 16

111.0 mg/m³

213.6 mg/m³

318.1 mg/m³

419.9 mg/m³

정답 및 해설

부피 3500m³ 작업장에서 1시간 후 평균 농도는 약 11.0 mg/m³가 된다.

환기가 없는 상자모델에서는 오염물질이 배출되는 만큼 그대로 누적되므로, 농도 증가분은 배출량과 시간의 곱을 부피로 나눈 값이 된다.

C(1시간 후) = 10 + (60mg/min×60min)/3500m³ ≈ 10+1.03 = 약 11.0 mg/m³이 된다.

문제 17

분산모델 중 Box Model에 관한 설명이다. 바르지 않은 것은?

1대기오염물질의 농도가 시간에 따라서만 변화는 0차원 모델이다

2바람은 상자의 측면에서 불며 그 속도는 일정하다

3수평, 수직확산이 고려되지 않아 적용에 제한적이다.

4정상적인 장소에서 선오염원의 농도를 구하는데 적합하다

정답 및 해설

상자 측면에서 일정한 속도로 바람이 분다고 가정하고 수평·수직 확산을 고려하지 않는다는 점은 Box Model의 실제 특징과 일치한다.

문제 18

정상상태 조건 하에서 단위면적 당 확산되는 조건 하에서 물질의 이동속도는 농도의 기울기에 비례한다는 것과 관련된 법칙은?

1Fick’s law

2Fourier‘s law

3르샤틀리에 법칙

4Reynold의 법칙

정답 및 해설

Fourier의 법칙은 열전도에 관한 법칙이다.
르샤틀리에 법칙은 화학평형 이동에 관한 원리이다.
Reynolds의 법칙은 유체역학의 난류에 관한 법칙이다.

이들은 모두 물질확산과는 무관하다.

문제 19

대기오염 농도를 추정하기 위한 상자모델에서 사용하는 가정으로 옳지 않은 것은?

1고려되는 공간에서 오염물질의 농도는 균일하다.

2오염물질의 배출원이 지면 전역에 균등히 분포되어 있다.

3오염물질의 분해는 0차 반응에 의한다.

4고려되는 공간의 수직단면에 직각방향으로 부는 바람의 속도가 일정하여 환기량이 일정하다.

정답 및 해설

상자모델은 오염물질의 분해·소멸이 1차 반응을 따른다고 가정한다. 0차 반응이라는 서술이 틀렸다.

나머지 가정 — 상자 안 농도가 균일할 것, 배출원이 지면에 균등 분포할 것, 바람이 일정해 환기량이 일정할 것 — 은 모두 맞다.

문제 20

다음 중 오존층 보호를 위한 국제환경협약으로만 옳게 연결된 것은?

1바젤협약 - 비엔나협약

2오슬로협약 - 비엔나협약

3비엔나협약 - 몬트리올의정서

4몬트리올 의정서 - 람사협약

정답 및 해설

오존층 보호를 위한 국제협약은 1985년 비엔나협약(기본 협약)과 규제물질ㆍ감축일정을 구체화한 1987년 몬트리올의정서다.

나머지는 대상이 다르다.

바젤협약 — 유해폐기물의 국가 간 이동 규제
오슬로협약 — 폐기물의 해양투기 규제
람사협약 — 물새 서식지인 습지 보호

문제 21

메탄가스 1m³가 연소할 때 발생하는 이론건연소가스량은 몇 m³인가? (단, 표준상태 기준)

16.5

27.5

38.5

49.5

정답 및 해설

메탄가스 1m³가 완전연소할 때 발생하는 이론건연소가스량은 약 8.5 m³이다.

따라서 이론건연소가스량은 7.52+1≈8.5 m³이 된다.

문제 22

액체연료의 연소방식을 기화 연소방식과 분무화 연소방식으로 분류할 때 기화연소방식에 해당하지 않는 것은?

1심지식 연소

2유동식 연소

3증발식 연소

4포트식 연소

정답 및 해설

유동식 연소는 고체연료를 유동층에서 태우는 방식이므로 액체연료의 기화 연소방식에 해당하지 않는다.

문제 23

어떤 연료의 배출가스가 CO₂ : 13%, O₂ : 6.5%, N₂ : 80.5%로 이루어졌을 때, 과잉공기계수는? (단, 연료는 완전 연소 됨)

11.54

21.44

31.34

41.24

정답 및 해설

문제 24

연료의 연소시 질소산화물(NOx)의 발생을 줄이는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

1예열연소

22단연소

3저산소연소

4배기가스 재순환

정답 및 해설

예열연소는 화염온도를 높여 thermal NO_x를 오히려 증가시키므로 NO_x 저감법이 아니다.

2단연소·저산소연소·배가스 재순환은 모두 화염부의 산소농도나 온도를 낮춰 NO_x 생성을 억제하는 방법이다.

문제 25

그을음 발생에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1분해나 산화하기 쉬운 탄화수소는 그을음 발생이 적다.

2C/H비가 큰 연료일수록 그을음이 잘 발생된다.

3탈수소보다 -C-C-의 탄소결합을 절단하는 것이 용이한 연료일수록 잘 발생된다.

4발생빈도의 순서는'천연가스 ＜ LPG ＜ 제조가스 ＜ 석탄가스 ＜ 코크스'이다.

정답 및 해설

그래서 C/H비가 큰 연료일수록 잘 생기고, 발생빈도는 천연가스 < LPG < 제조가스 < 석탄가스 < 코크스 순으로 커진다.

문제 26

165%

270%

375%

480%

정답 및 해설

보일러 열효율은 약 80%이다.

문제 27

저위발열량 11500kcal/kg인 중유를 완전연소 시키는데 필요한 이론습연소 가스량은? (단, 표준상태 기준, Rosin의 식 적용)

1약 8.2 Sm³/kg

2약 12.8 Sm³/kg

3약 15.2 Sm³/kg

4약 19.5 Sm³/kg

정답 및 해설

이론습연소가스량은 약 12.8 Sm³/kg이다.

문제 28

다음 연료 중 (CO₂)max 값(%)이 가장 큰 것은?

1고로가스

2코우크스로가스

3갈탄

4역청탄

정답 및 해설

코크스로가스는 수소 비중이 높아 (CO₂)max가 상대적으로 작고, 갈탄·역청탄과 같은 고체연료는 고로가스보다 수소 함량이 많아 값이 더 작다.

문제 29

다음 중 표준공기 내에서 연소범위(Vol%)가 가장 넓은 것은?

1메탄

2아세틸렌

3벤젠

4톨루엔

정답 및 해설

표준공기 중 연소범위(폭발범위)가 가장 넓은 가스는 아세틸렌이다.

아세틸렌은 삼중결합을 가진 불안정한 구조로 인해 메탄, 벤젠, 톨루엔에 비해 연소(폭발) 가능 농도 구간이 매우 넓게 나타난다.

문제 30

어떤 기체연료 2m³을 분석한 결과 C₃H₈ 1.7m³, CO 0.15m³, H₂ 0.14m³, O₂ 0.01m³였다면 이 연료를 연소시켰을 때 생성되는 이론 습연소가스량(Sm³/Sm³)은?

141.2

244.7

352.2

456.4

정답 및 해설

주어진 기체연료 2m³를 연소시켰을 때 생성되는 이론 습연소가스량은 약 44.7 Sm³/Sm³이다.

여기서 생성되는 CO₂(약 5.25m³)와 H₂O(약 6.94m³), 공기 중 질소(약 32.5m³)를 모두 더하면 습연소가스량은 약 44.7m³가 된다.

문제 31

석탄의 탄화도가 높아질 경우의 현상으로 틀린 것은?

1발열량이 증가한다.

2착화점이 낮아진다.

3연료비가 증가한다.

4비열이 감소한다.

정답 및 해설

석탄의 탄화도가 높아질수록 휘발분이 줄고 고정탄소 비중이 늘어 착화점은 오히려 높아지므로, 착화점이 낮아진다는 설명은 옳지 않다.

탄화도가 높아지면 발열량과 연료비는 증가하고 비열은 감소하는 것이 일반적인 경향이다.

문제 32

1약 13.2

2약 15.2

3약 17.2

4약 19.2

정답 및 해설

건조 연료 1.5kg을 완전연소하는 데 필요한 이론공기량은 약 17.2 Sm³이다.

먼저 수분 3%를 제외한 건조연료 기준으로 탄소·수소 비율을 재계산하면 C 85.6%, H 14.4%가 된다.

이론공기량 공식 A $_o=\dfrac{22.4}{0.21}\left(\dfrac{C}{12}+\dfrac{H}{4}\right)$ 에 대입하면 건조연료 1kg당 약 11.46 Sm³이 나오고, 1.5kg에서는 약 17.2 Sm³가 된다.

문제 33

석유에 관한 설명으로 틀린 것은?

1경질유는 방향족계 화합물을 10% 미만 함유한다고 할 수 있다.

2점도가 낮을수록 유동점이 낮아지므로 일반적으로 저점도의 중유는 고점도의 중유보다 유동점이 낮다.

3석유의 동점도가 감소하면 끓는점과 인화점이 높아지고, 연소가 잘 된다.

4석유의 비중이 커지면 탄화수소비(C/H)가 증가한다.

정답 및 해설

동점도가 감소하면 그만큼 가벼운 유분이라는 뜻이므로 끓는점과 인화점은 오히려 낮아진다.

문제 34

수소 12%, 수분 0.7%인 중유의 고위발열량이 5000kcal/kg일 때 저위발열량(kcal/kg)은?

14348

24412

34436

44514

정답 및 해설

저위발열량은 고위발열량에서 수증기 잠열을 뺀 값이다.
$H_l=H_h-600(9H+W)$

수소 0.12, 수분 0.007을 대입하면
$H_l=5000-600\times(9\times0.12+0.007)=5000-652\approx4348\,\mathrm{kcal/kg}$

수소는 연소하면 자기 질량의 9배에 해당하는 물을 만들므로 9H로 계산한다.

문제 35

자동차 내연기관에서 휘발유 (C₈H₁₈ :옥탄)을 연소시킬 때 공기연료비(air/fuel ratio)는? (단, 완전연소, 무게기준)

160

240

330

415

정답 및 해설

휘발유(옥탄, C₈H₁₈)를 완전연소시킬 때 무게 기준 공기연료비는 약 15이다.

C₈H₁₈ + 12.5O₂ → 8CO₂ + 9H₂O 반응에서 연료 1mol(114g)당 산소 12.5mol(400g)이 필요하다.

공기 중 산소의 질량비를 약 23.2%로 보면 필요한 공기량은 400/0.232 ≈ 1724g이며, 이를 연료 질량 114g으로 나누면 공기연료비는 약 15가 된다.

문제 36

탄소 85%, 수소12%, 황 3%인 중유 1kg을 연소하여 그 연소가스를 분석한 결과(CO₂+SO₂) 13%, O23%, CO 0%일 때 SO₂ 농도는? ( 단, 건조연소가스 기준)

1약 800ppm

2약 1800ppm

3약 2800ppm

4약 3600ppm

정답 및 해설

주어진 조건에서 배출가스 중 SO₂ 농도는 약 1,800ppm 수준으로 계산된다.

중유 1kg 기준 이론공기량은 약 10.86 Sm³이고, 실측 O₂ 3%로부터 공기비를 구하면 m=21/(21-3)≈1.17이 된다.

문제 37

기체 연료의 연소방식 중 확산연소에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

1역화의 위험성이 없다.

2가스와 공기를 예열할 수 없다.

3붉고 긴 화염을 만든다.

4연료의 분출속도가 클 경우 그을음이 발생하기 쉽다.

정답 및 해설

역화 위험이 없고 화염이 붉고 길게 형성되며, 분출속도가 크면 그을음이 발생하기 쉬운 것은 확산연소의 실제 특징이다.

문제 38

11385

21412

31496

41594

정답 및 해설

이론연소온도는 발생 열량이 전부 연소가스를 데우는 데 쓰인다고 보고 $t = \dfrac{H_l}{G \times C_p} + t_0$ 로 구한다.

저발열량 6000, 이론 연소가스량 10, 평균정압비열 0.38, 기준온도 15℃를 대입하면
$t = \dfrac{6000}{10 \times 0.38} + 15 = 1578.9 + 15 = 1594\,^\circ\mathrm{C}$

공기가 예열되지 않았으므로 별도의 예열 보정항이 없고, 연료와 공기의 온도인 15℃를 그대로 더하는 것이 핵심이다.

문제 39

다음의 자동차배기가스 중에서 삼원촉매장치가 적용되는 물질과 가장 거리가 먼 것은?

1CO

2SOx

3NOx

4HC

정답 및 해설

삼원촉매장치는 자동차 배출가스 중 CO, HC, NOx 세 가지 물질을 동시에 저감하도록 설계된 장치이며, SOx는 처리 대상이 아니다.

이는 삼원촉매의 반응이 산화(CO·HC→CO₂·H₂O)와 환원(NOx→N₂)을 함께 수행하는 구조에 기반하기 때문이다.

문제 40

메탄 1mol이 완전연소할 때 AFR은? (단, 몰기준)

16.5

27.5

38.5

49.5

정답 및 해설

메탄 1mol이 완전연소할 때 몰 기준 공기연료비(AFR)는 약 9.5이다.

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 반응에서 메탄 1mol에 필요한 산소는 2mol이므로, 이론공기량은 2/0.21로 계산된다.

따라서 AFR = 2/0.21 ≈ 9.5mol/mol이 된다.

문제 41

다음 흡착제의 재생 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

1수증기를 불어 넣는다.

2압력을 가하여 피흡착질을 탈착시킨다.

3물로 세척한다.

4고온의 불활성 기체를 가한다.

정답 및 해설

수증기 취입, 고온의 불활성기체 통과, 물 세척은 실제로 널리 쓰이는 흡착제 재생 방법이다.

문제 42

1① 97.5%, ② 62.5 mg/Sm³

2① 98.3%, ② 42.5 mg/Sm³

3① 99.0%, ② 25 mg/Sm³

4① 99.8%, ② 5 mg/Sm³

정답 및 해설

중력·원심력·세정·여과 집진장치를 직렬로 연결했을 때 전체 집진효율은 약 99.8%이고, 이때 출구 먼지농도는 약 5 mg/Sm³이 된다.

직렬 연결의 전체 효율은 1-(1-η₁)(1-η₂)(1-η₃)(1-η₄)로 구하며, 각 효율 0.6, 0.8, 0.85, 0.85를 대입하면 통과율은 0.4×0.2×0.15×0.15=0.0018이 남는다.

따라서 전체 효율은 1-0.0018=0.9982, 즉 99.8%이고, 출구농도는 2500mg/Sm³×0.0018≈4.5mg/Sm³으로 약 5mg/Sm³ 수준에 해당한다.

문제 43

다음중 송풍기에 대한 법칙중 옳지 않은 것은? (Q: 풍량, N: 회전수, W: 동력, D: 날개직경, Δ P: 정압)

1W₁/N₁³ = W₂/N₂³

2Q₁/N₁ = Q₂/N₂

3W₁/D₁³ = W₂/D₂³

4Δ P₁/N₁² = Δ P₂/N₂²

정답 및 해설

송풍기 상사법칙에서 동력은 회전수의 3제곱과 날개직경의 5제곱에 비례하므로, 동력이 직경의 3제곱에 비례한다는 식은 옳지 않다.

풍량은 회전수(또는 직경의 3제곱)에, 정압은 회전수(또는 직경)의 제곱에 비례한다는 나머지 관계식은 표준 송풍기 상사법칙과 일치한다.

문제 44

미세입자가 운동하는 경우에 작용하는 항력(drag force)에 관련된 내용으로 거리가 먼 것은?

1레이놀즈수가 커질수록 항력계수는 증가한다.

2항력계수가 커질수록 항력은 증가한다.

3입자의 투영면적이 클수록 항력은 증가한다.

4상대속도의 제곱에 비례하여 항력은 증가한다.

정답 및 해설

레이놀즈수가 커질수록 항력계수는 작아진다. Stokes 영역에서는 $C_D=\dfrac{24}{Re}$ 로 반비례한다.

항력은 $F_D=C_D\,A\,\dfrac{\rho u^{2}}{2}$ 이므로 항력계수와 투영면적이 클수록, 그리고 상대속도의 제곱에 비례해 커진다는 나머지 설명은 옳다.

문제 45

배출되는 불소화합물 처리에 관한 설명으로 틀린 것은?

1물에 대한 용해도가 비교적 크므로 수세에 의한 처리가 적당하다.

2충전탑과 같은 세정장치가 적절하다.

3스프레이 탑을 사용할 때에 분무 노즐의 막힘이 없도록 보수관리에 주의가 필요하다.

4처리중 고형물을 생성하는 경우가 많다.

정답 및 해설

문제 46

198.6

299.1

399.7

499.9

정답 및 해설

입구와 출구의 가스 유량이 다르므로 농도만 비교하면 안 되고 먼지의 질량유량으로 집진율을 구해야 한다.

문제 47

유해가스 종류별 처리제 및 그 생성물과의 연결로 옳지 않은 것은? (순서대로 유해가스, 처리제, 생성물)

1SiF₄, H₂O, SiO₂

2F₂, NaOH, NaF

3HF, Ca(OH)₂, CaF₂

4Cl₂, Ca(OH)₂, Ca(CIO₃)₂

정답 및 해설

SiF₄-물-SiO₂, F₂-NaOH-NaF, HF-Ca(OH)₂-CaF₂의 연결은 실제 반응 생성물과 일치한다.

문제 48

10.145

20.243

30.384

40.432

정답 및 해설

주어진 조건에서 연료가스의 평균정압비열은 약 0.145 kcal/(Sm³·℃)로 계산된다.

이론연소온도 상승분은 (2500-15)=2485℃이며, 저위발열량 9000kcal/Sm³을 이론연소가스량 25Sm³/Sm³과 온도상승분의 곱으로 나누면 평균정압비열이 구해진다.

따라서 Cp = 9000 / (25 × 2485) ≈ 0.145 kcal/(Sm³·℃)이 된다.

문제 49

135초

237초

339초

444초

정답 및 해설

여과포에 먼지가 쌓이는 속도는 (입구 먼지농도) × (여과속도) × (집진효율)이다.

$20\times0.6\times0.95=11.4\,\mathrm{g/(m^2\cdot s)}$ 이므로
$t=\dfrac{444}{11.4}=39\,\mathrm{s}$

문제 50

헨리의 법칙에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

1비교적 용해도가 적은 기체에 적용된다.

2헨리상수의 단위는 atm/m³ㆍkmol이다.

3일정온도에서 특정 유해가스 압력은 용해가스의 액중농도에 비례한다는 법칙이다.

4헨리상수는 온도에 따라 변하며, 온도는 높을수록 용해도는 적을수록 커진다.

정답 및 해설

헨리상수의 단위는 $\mathrm{atm\cdot m^3/kmol}$ 이므로, atm/m³ㆍkmol이라는 설명이 옳지 않다.

헨리의 법칙을 $P=H\,C$ 로 쓰고 압력 P를 atm, 액중 농도 C를 kmol/m³로 두면 $H=\dfrac{P}{C}$ 이므로 단위가 $\mathrm{atm\cdot m^3/kmol}$ 로 정리된다.

용해도가 비교적 작은 기체에 잘 들어맞는 법칙이다.
일정 온도에서 유해가스의 분압은 용해된 가스의 액중 농도에 비례한다.
온도가 높을수록, 그리고 용해도가 작을수록 헨리상수는 커진다.

문제 51

1약 0.2

2약 0.5

3약 0.8

41.4

정답 및 해설

주어진 조건에서 회수되는 석고(CaSO₄·2H₂O)의 양은 약 0.8 ton/h이다.

중유 15ton/h 중 황성분 1.1%는 165kg/h이며, 탈황율 93%를 적용하면 실제 탈황되는 황은 약 153.5kg/h이다.

황의 원자량 32, 석고의 분자량 172를 이용해 환산하면 석고 생성량은 153.5×(172/32)≈825kg/h, 즉 약 0.8ton/h이 된다.

문제 52

유해가스를 처리하는 흡수장치의 효율을 높이기 위한 흡수액의 조건은?

1점성이 커야 한다.

2어는점이 높아야 한다.

3휘발성이 적어야 한다.

4가스의 용해도가 낮아야 한다.

정답 및 해설

흡수액이 잘 증발하면 액이 줄고 흡수된 오염물질이 다시 기상으로 빠져나가므로, 휘발성이 작아야 흡수효율이 유지된다.

나머지는 좋은 흡수액의 조건과 반대다. 흡수액은 점성이 작고, 어는점이 낮으며, 대상 가스의 용해도가 커야 한다.

문제 53

특정대기오염물질에 의한 사고가 발생하였을 때 취할 수 있는 조치로 가장 거리가 먼 것은?

1HCN, PH₃, COCl₂ 등 맹독성 가스에 대해서는 위험표시와 출입금지 표시를 설치한다.

2용해도가 큰 클로로슬폰산(HSO₃Cl)은 보통 많은 양의 물을 사용하여 희석 한다.

3Cl₂의 흡수제로는 소석회 이외에 차아염소산소다 220, 탄산소다 175, 물 100정도의 비율로 섞은 것을 사용한다.

4상온에서는 액상인 물질이나 비점이 상온에 가까운 물질의 증기는 활성탄으로 흡착하는 방법도 효과적이다.

정답 및 해설

문제 54

후드에서 오염물질을 흡인하는 요령으로 틀린 것은?

1후드를 발생원에 근접시킨다.

2국부적인 흡인방식을 택한다.

3충분한 포착속도를 유지한다.

4후드의 개구면적을 크게 한다.

정답 및 해설

후드의 개구면적을 크게 하면 같은 배풍량에서 면속도가 떨어져 필요한 포착속도를 확보하지 못한다. 개구면적은 오히려 작게 하는 것이 원칙이다.

발생원에 최대한 가까이 붙이고, 전체환기 대신 국부적인 흡인방식을 택하며, 오염물질을 끌어당길 만한 포착속도를 유지하는 것이 흡인 요령이다.

문제 55

흡수에 있어서 물에 대한 용해도가 높은 가스의 경우 액분산형 흡수장치가 사용된다. 다음 중 액분산형 흡수장치로 처리하기에 부적합한 가스는?

1암모니아

2일산화탄소

3크롬산미스트

4황화수소

정답 및 해설

암모니아와 황화수소는 물에 잘 녹는 가스이고, 크롬산미스트는 액분산형 장치로 포집이 잘 되는 미스트 형태여서 처리에 적합하다.

문제 56

1520 N/m²

2625 N/m²

3750 N/m²

4820 N/m²

정답 및 해설

회전수와 풍량이 같으면 송풍기의 정압은 공기 밀도에 비례한다.

따라서 $P=900\times\dfrac{1.0}{1.2}=750\,\mathrm{N/m^2}$ 이다.

문제 57

밀도 0.8g/cm³ 인 유체의 동점도가 3Stoke 이라면 절대점도는?

12.4 poise

22.4 centi poise

32400 poise

42400 centi poise

정답 및 해설

절대점도는 동점도에 밀도를 곱한 값이므로, 이 유체의 절대점도는 2.4 poise이다.

동점도 3Stoke(=3cm²/s)에 밀도 0.8g/cm³를 곱하면 3×0.8=2.4poise(g/(cm·s))가 된다.

문제 58

198.0%

298.8%

399.0%

499.5%

정답 및 해설

집진면 수를 정확히 세어 Deutsch 식에 넣으면 99.5%가 된다.

문제 59

유해가스를 처리할 때 사용하는 충전탑(packed tower)에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

1충전탑에서 hold-up은 탑의 단위면적당 충전재의 양을 의미한다.

2흡수액에 고형물이 함유되어 있는 경우에는 침전물이 생기는 방해를 받는다.

3충전물을 불규칙적으로 충전했을 때 접촉면적과 압력손실이 커진다.

정답 및 해설

충전탑의 홀드업(hold-up)은 충전층 안에 머물러 있는 액의 보유량을 뜻하며, 단위면적당 충전재의 양이 아니다.

문제 60

12.36

22.14

31.86

41.58

정답 및 해설

85%였던 흡수효율을 95%로 높이려면 충전층의 높이를 처음의 약 1.58배로 늘려야 한다.

충전탑의 높이는 미흡수율의 자연로그 값(ln(1/(1-η)))에 비례한다고 보면, 85%에서는 ln(1/0.15)≈1.90, 95%에서는 ln(1/0.05)≈3.00이 된다.

따라서 필요한 높이 비는 3.00/1.90≈1.58배가 된다.

문제 61

원자흡광 광도법 (Atomic Absorption Spectrophotometery)에서 사용하는 용어의 정의로 옳지 않은 것은?

1선프로파일 (Line Profile) : 파장에 대한 스펙트럼선의 강도를 나타내는 곡선

2예혼합 버너(Premix Type Burner) : 가연성 가스, 조연성 가스 및 시료를 분무실에서 혼합시켜 불꽃중에 넣어주는 방식의 버너

3분무실 (Nebulizer - Chamber): 분무기와 병용하여 분무된 시료용액의 미립자를 더욱 미세하게 해 주는 한편 큰 입자와 분리시키는 작용을 갖는 장치

4공명선 (Resonance Line): 목적하는 스펙트럼선에 가까운 파장을 갖는 다른 스펙트럼선

정답 및 해설

선프로파일, 예혼합 버너, 분무실에 대한 나머지 정의는 원자흡광분석법 용어의 일반적 정의와 일치한다.

문제 62

환경대기 중의 석면시험방법 중 계수대상물의 식별방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1단섬유인 경우 구부러져 있는 섬유는 곡선에 따라 전체길이를 재어서 판정한다.

2헝클어져 다발을 이루고 있는 경우로서 섬유가 헝클어져 정확한 수를 헤아리기 힘들 때에는 0개로 판정한다.

3섬유에 입자가 부착하고 있는 경우 입자의 폭이 3㎛를 넘는 것은 1개로 판정한다.

4섬유가 그래티클 시야의 경계선에 물린 경우 그래티클 시야 안으로 한쪽 끝만 들어와 있는 섬유는 1/2개로 인정한다.

정답 및 해설

섬유에 입자가 부착한 경우 입자의 폭이 3 μm를 넘는 것은 0개로 판정하므로, 1개로 판정한다는 설명이 옳지 않다.

구부러져 있는 단섬유는 곡선을 따라 전체 길이를 재어 판정한다.
섬유가 헝클어져 정확한 수를 헤아리기 힘들 때에는 0개로 판정한다.
그래티큘 시야 안으로 한쪽 끝만 들어와 있는 섬유는 1/2개로 인정한다.

문제 63

온도표시에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1"냉 후"(식힌 후)라 표시되어 있을 때는 보온 또는 가열 후 실온까지 냉각된 상태를 뜻한다.

2상온은 15∼25℃, 실온은 1∼35℃로 한다.

3찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0∼5℃를 뜻한다.

4온수는 60∼70℃ 이고, 열수는 약 100℃를 말한다.

정답 및 해설

찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0~15℃의 곳을 뜻한다. 0~5℃는 규정과 다른 값이다.

표준온도 0℃, 상온 15~25℃, 실온 1~35℃, 냉수 15℃ 이하, 온수 60~70℃, 열수 약 100℃이며, "냉후"는 보온 또는 가열 후 실온까지 냉각된 상태를 가리킨다.

문제 64

굴뚝 배출가스 내 산소측정 분석계 중 측정셀, 자극보조 가스용 조리개, 검출소자, 증폭기 등으로 구성되는 것은?

1자기풍 분석계

2압력 검출형 자기력 분석계

3전기화학식 질코니아 분석계

4담벨형 자기력 분석계

정답 및 해설

자기풍 분석계는 열선소자를, 담벨형 자기력 분석계는 담벨과 반사거울을 쓰며, 지르코니아식은 고온 고체전해질에서 생기는 기전력을 이용한다.

문제 65

굴뚝배출가스 중 아황산가스의 연속 자동측정방법으로 거리가 먼 것은?

1광전도전위법

2불꽃광도법

3자외선흡수법

4용액전도율법

정답 및 해설

아황산가스의 연속 자동측정방법으로는 자외선흡수법, 용액전도율법, 불꽃광도법 등이 쓰이며, 광전도전위법은 이에 해당하지 않는다.

나머지 세 방법은 굴뚝 배출가스 중 아황산가스 연속측정에 실제로 사용되는 원리이다.

문제 66

유류 중의 황 함유량을 측정하기 위한 분석방법에 해당하는 것은?

1광학기법

2열탈착식 광도법

3방사선식 여기법

4자외선/가시선 분광법

정답 및 해설

유류 중 황 함유량을 측정하는 분석방법으로는 방사선식여기법(X선형광법)이 해당한다.

이 방법은 시료에 방사선을 조사해 발생하는 특성 X선을 통해 황 함량을 정량하는 원리를 이용한다.

문제 67

굴뚝 배출가스 중 염화수소 분석을 위한 시료채취조작으로 옳지 않은 것은?

2삼방코크를 바이패스용 세척병 방향으로 돌린 후 , 흡인펌프를 작동시켜 시료가스 채취관로부터 코크까지를 시료가스로 치환한다.

3흡인펌프를 정지시킨 후 삼방코크를 흡수병 반대방향으로 돌리고 가스미터의 지시값을 0.1L 자리수까지 읽어 취한다.

4흡인펌프를 작동시켜 시료가스를 흡수병으로 흘려보낼 때 유량조절용 코크를 조절하여 유량을 1L/min 정도로 한다.

정답 및 해설

흡인펌프를 멈춘 뒤 삼방코크는 흡수병 쪽으로 돌려야 하므로, 흡수병 반대방향으로 돌린다는 설명이 옳지 않다.

코크를 흡수병 반대방향에 둔 채 흡인하면 시료가스가 흡수액을 지나지 않아 염화수소가 포집되지 않는다.

문제 68

1아세틸렌 - 공기

2아세틸렌 - 산소

3수소 - 공기 - 아르곤

4아세틸렌 - 아산화질소

정답 및 해설

내화성 산화물을 만들기 쉬운 원소를 분석할 때는 불꽃온도가 가장 높은 아세틸렌-아산화질소 불꽃이 적합하다.

이 불꽃은 다른 조합에 비해 훨씬 높은 온도를 내어 해리되기 어려운 내화성 산화물도 원자화시킬 수 있다.

문제 69

배출가스 중 이황화탄소를 자외선가시선분광법으로 정량할 때 흡수액으로 옳은 것은?

1아연아민착염 용액

2제일염화주석 용액

3다이에틸아민구리 용액

4수산화제이철암모늄 용액

정답 및 해설

아연아민착염 용액은 황화수소의 흡수액이므로 혼동하지 않도록 구분해 둔다.

문제 70

기체크로마토그래피에 의한 정량분석에서 이용되는 정량법으로 거리가 먼 것은?

1표준넓이추가법

2보정넓이 백분율법

3상대검정곡선법

4절대검정곡선법

정답 및 해설

문제 71

이온크로마토그래피 설치조건(기준)으로 가장 거리가 먼 것은?

1부식성 가스 및 먼지발생이 적고 , 진동이 없으며 직사광선을 피해야 한다.

2대형변압기 , 고주파가열로 등으로부터의 전자유도를 받지 않아야 한다.

3실온 10-25℃, 상대습도 30-85% 범위로 급격한 온도 변화가 없어야 한다.

4공급전원은 기기의 사양에 지정된 전압 전기용량 및 주파수로 전압변동은 30% 이하이고 , 급격한 주파수 변동이 없어야 한다.

정답 및 해설

공급전원의 전압변동은 10 % 이하여야 하므로, 30 % 이하라는 설명이 설치기준과 가장 거리가 멀다.

문제 72

굴뚝 배출가스 중 불꽃이온화검출기에 의한 총탄화수소 측정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1결과 농도는 프로판 또는 탄소등가농도로 환산하여 표시한다.

2배출원에서 채취된 시료는 여과지 등을 이용하여 먼지를 제거한 후 가열채취관을 통하여 불꽃이온화분석기로 유입되어 분석된다.

3반응시간은 오염물질농도의 단계변화에 따라 최종값의 50% 이상에 도달하는 시간을 말한다.

4시료채취관은 스테인리스강 또는 이와 동등한 재질의 것으로 하고 굴뚝중심 부분의 10%범위 내에 위치할 정도의 길이의 것을 사용한다.

정답 및 해설

문제 73

1과산화수소수법

2염산법

3질산법

4저온회화법

정답 및 해설

유기물이 함유되지 않은 시료라면 별도의 산화 전처리 없이 질산법으로 분석용 시료용액을 제조하는 것이 가장 적절하다.

과산화수소수법이나 저온회화법은 유기물이 포함된 시료의 산화·회화 처리에 주로 쓰이는 방법이다.

문제 74

화학분석, 일반사항에 관한 규정중 규정된 시약, 시액, 표준물질에 관한 설명으로 틀린 것은?

1시험에 사용하는 표준품은 원칙적으로 특급시약을 사용한다.

2표준액을 조제하기 위한 표준용시약은 따로 규정이 없는 한 데시케이터에 보존된 것을 사용한다.

3표준품을 채취할 때 표준액이 정수로 기재되어 있는 경우는 실험자가 환산하여 기재수치에 '약'자를 붙여 사용할 수 없다.

4"약"이란 그 무게 또는 부피에 대하여 ±10% 이상의 차가 있어서는 안된다.

정답 및 해설

표준액이 정수로 기재되어 있어도 실험자가 환산하여 기재수치에 약(約)자를 붙여 사용할 수 있으므로, 사용할 수 없다는 설명이 틀렸다.

또한 약(約)이란 그 무게 또는 부피 등에 대하여 ±10 % 이상의 차가 있어서는 안 되는 것을 뜻한다.

문제 75

Low Volume Air Sampler를 사용하여 환경대기 중의 입자상 물질을 포집하려고 한다. 장치의 구성에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

1흡인펌프는 연속해서 10일이상 사용할 수 있고, 진공도가 낮은 것을 사용한다.

2여과지홀더 내의 팩킹(Packing)은 불소수지로 만들어진 것을 사용한다.

3부자식 면적유량계에 새겨진 눈금은 20℃ 1기압에서 10~30L/분 범위를 0.5L/분까지 측정할 수 있도록 되어 있는 것을 사용한다.

정답 및 해설

팩킹 재질, 유량계의 측정범위, 여과지 종류에 대한 나머지 설명은 장치 구성의 일반적 기준과 일치한다.

문제 76

대기오염공정시험기준상 화학분석 일반사항에 대한 규정 중 옳지 않은 것은?

1“약”이란 그 무게 또는 부피에 대하여 ±10% 이상의 차가 있어서는 안 된다.

2냉수는 15℃ 이하, 온수는 60~70℃, 열수는 약 100℃를 말한다.

3방울수라 함은 10℃에서 정제수 10방울을 떨어뜨릴 때 그 부피가 약 1 mL되는 것을 뜻한다.

4밀봉용기라 함은 물질을 취급 또는 보관하는 동안에 기체 또는 미생물이 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기를 뜻한다.

정답 및 해설

방울수는 20℃에서 정제수 20방울을 떨어뜨릴 때 그 부피가 약 1 mL 되는 것을 말한다. 10℃·10방울이라는 서술은 온도와 방울 수가 모두 틀렸다.

문제 77

어느 분리관의 보유시간 (t_R)이 5분, 피이크의 좌우 변곡점에서 접선이 자르는 바탕선이 길이(W) 10mm, 기록지 이동속도 5mm/min 이었다면 이론단수는?

1100

2400

3800

41600

정답 및 해설

주어진 크로마토그램 조건에서 이론단수는 100으로 계산된다.

기록지 이동속도로 바닥선 길이를 시간 단위로 바꾸면 10mm÷5mm/min=2분이 되고, 이론단수는 16×(보유시간/바닥선 길이)²으로 구한다.

따라서 N=16×(5/2)²=16×6.25=100이 된다.

문제 78

4-아미노안티피린 용액과 핵사사이아노철(Ⅲ) 산포타슘 용액을 순서대로 가해 얻어진 적색액의 흡광도를 측정하여 농도를 계산하는 오염물질은?

1배출가스 중 페놀화합물

2배출가스 중 브로민화합물

3배출가스 중 에틸렌옥사이드

4배출가스 중 다이옥신 및 퓨란류

정답 및 해설

4-아미노안티피린과 헥사사이아노철(Ⅲ)산포타슘으로 적색 색소를 만들어 흡광도를 재는 것은 배출가스 중 페놀화합물 분석법이다.

문제 79

비분산적외선분석법에서 분석계의 최고 눈금값을 교정하기 위하여 사용하는 가스는?

1비교가스

2제로가스

3스팬가스

4필터가스

정답 및 해설

비분산적외선분석법에서 분석계의 최고 눈금값을 교정할 때 사용하는 가스는 스팬가스이다.

제로가스는 눈금의 영점을, 스팬가스는 최고눈금을 맞추는 데 사용되는 표준가스이다.

문제 80

대기오염공정시험기준 상 배출가스 중 다이옥신류 농도의 실측치에 대한 단위와 독성등가환산농도의 계산에서 환산계수가 1인 다이옥신류는?

1㎍/Sm³ : 2. 3. 7. 8 - H₇CDF

2㎍/Sm³ : 1. 2. 3. 7. 8 - P₅CDD

3㎍/Sm³ : 2. 3. 7. 8 - T₄CDF

4㎍/Sm³ : 2. 3. 7. 8 - T₄CDD

정답 및 해설

독성등가환산계수가 1인 다이옥신류는 2,3,7,8-T₄CDD(2,3,7,8-테트라클로로디벤조파라다이옥신)이다.

이 물질은 다이옥신류 독성등가농도(TEQ) 산정의 기준물질로 정의되어 환산계수가 1로 고정되어 있다.

문제 81

환경정책기본법령에서 환경기준을 확인할 수 있는 항목에 해당하지 않는 것은?

1납

2일산화탄소

3오존

4탄화수소

정답 및 해설

탄화수소는 환경기준 항목이 아니라 자동차 배출가스 규제 항목으로 관리된다.

문제 82

대기환경보전법령상 초과부과금 대상이 되는 대기오염물질에 해당되지 않는 것은?

1일산화탄소

2암모니아

3먼지

4염화수소

정답 및 해설

대기환경보전법령상 초과부과금 부과 대상 대기오염물질에는 먼지, 암모니아, 염화수소 등이 포함되지만 일산화탄소는 해당하지 않는다.

초과부과금 대상 물질은 주로 황산화물·먼지·질소산화물 및 특정 유해가스 위주로 규정되어 있고, 일산화탄소는 그 목록에서 빠져 있다.

문제 83

대기환경보전법령상 기후·생태계 변화 유발물질 중 “기후에너지환경부령으로 정하는 것”에 해당하는 것은?

1염화불화탄소와 수소염화불화탄소

2염화불화산소와 수소염화불화산소

3불화염화수소와 불화염소화수소

4불화염화수소와 불화수소화탄소

정답 및 해설

문제 84

11000만원 이하의 과태료

2500만원 이하의 과태료

3300만원 이하의 과태료

4200만원 이하의 과태료

정답 및 해설

같은 조에서 500만원 이하는 인증 관련 변경보고 위반 등, 200만원 이하는 측정기기 운영·관리기준 위반 등에 적용된다.

문제 85

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 86

대기환경보전법령상 대기오염물질발생량의 합계가 연간 20톤 이상 80톤 미만인 사업장의 종별 분류로 옳은 것은?

11종 사업장

22종 사업장

33종 사업장

44종 사업장

정답 및 해설

1종은 80톤 이상, 3종은 10톤 이상 20톤 미만, 4종은 2톤 이상 10톤 미만으로 구간이 이어진다.

문제 87

대기환경보전법규상 휘발유를 연료로 사용하는 대형 승용자동차의 배출가스 보증기간으로 옳은 것은? (단, 2024년 1월 1일 이후 제작자동차 기준)

12년 또는 160,000km

26년 또는 160,000km

37년 또는 160,000km

415년 또는 240,000km

정답 및 해설

2024년 1월 1일 이후 제작된 휘발유 대형 승용·화물자동차의 배출가스 보증기간은 6년 또는 160,000km이다.

별표 18은 제작 시기·사용연료·자동차 종류별로 보증기간을 정하며, 만료는 기간 또는 주행거리 중 먼저 도달하는 것을 기준으로 한다.

2년 또는 160,000km는 2016~2023년 제작 휘발유 대형·초대형 승용·화물자동차의 기준이다.
7년 또는 160,000km는 2024년 이후 제작 휘발유 초대형 승용·화물자동차의 기준이다.
15년 또는 240,000km는 휘발유 경자동차·소형 및 중형 승용·화물자동차의 기준이다.

문제 88

대기환경보전법규상 한국자동차환경협회의 정관에 따른 업무와 거리가 먼 것은?

1운행차 저공해와 기술개발

2자동차 배출가스 저감사업의 지원

3자동차관련 환경기술인의 교육훈련 및 취업지원

4운행차 배출가스 검사와 정비기술의 연구·개발사업

정답 및 해설

자동차 관련 환경기술인의 교육훈련 및 취업지원은 협회의 업무로 규정되어 있지 않다.

문제 89

환경정책기본법령상 SO2의 대기환경기준으로 옳은 것은? (단, ㉠ 연간평균치, ㉡ 24시간평균치, ㉢ 1시간평균치)

1㉠ 0.02ppm 이하, ㉡ 0.05ppm 이하, ㉢ 0.15ppm 이하

2㉠ 0.03ppm 이하, ㉡ 0.06ppm 이하, ㉢ 0.10ppm 이하

3㉠ 0.05ppm 이하, ㉡ 0.10ppm 이하, ㉢ 0.12ppm 이하

4㉠ 0.06ppm 이하, ㉡ 0.1ppm 이하, ㉢ 0.12ppm 이하

정답 및 해설

환경정책기본법 시행령 별표 1의 아황산가스(SO₂) 대기환경기준은 연간 평균 0.02 ppm 이하, 24시간 평균 0.05 ppm 이하, 1시간 평균 0.15 ppm 이하이다.

0.03 / 0.06 / 0.10 ppm은 이산화질소(NO₂)의 기준값이므로 서로 혼동하지 않아야 한다.

문제 90

대기환경보전법령상 위임업무의 보고 횟수 기준이 '수시'인 업무내용은?

1환경오염사고 발생 및 조치사항

2자동차 연료 및 첨가제의 제조∙판매 또는 사용에 대한 규제현황

3자동차 첨가제의 제조기준 적합여부 검사현황

4수입자동차의 배출가스 인증 및 검사현황

정답 및 해설

보고 횟수가 수시인 것은 환경오염사고 발생 및 조치 사항으로, 사고 발생 시 보고한다(대기환경보전법 시행규칙 별표 37).

문제 91

대기환경보전법령상 배출시설 및 방지시설 등과 관련된 1차 행정처분기준이 조업정지에 해당하지 않는 경우는?

1방지시설을 설치해야 하는 자가 방지시설을 임의로 철거한 경우

2배출허용기준을 초과하여 개선명령을 받은 자가 개선명령을 이행하지 않은 경우

3방지시설을 설치해야 하는 자가 방지시설을 설치하지 않고 배출시설을 가동하는 경우

4배출시설 가동개시 신고를 해야 하는 자가 가동개시 신고를 하지 않고 조업하는 경우

정답 및 해설

문제 92

1조업정지 10일

2조업정지 30일

3조업정지 5일

4경고

정답 및 해설

굴뚝 자동측정기기 부착이 면제된 보일러가 사용연료를 6개월 이내에 청정연료로 바꾸지 않은 경우 4차 위반의 처분은 조업정지 30일이다.

문제 93

대기환경보전법규상 전기만을 동력으로 사용하는 자동차의 1회 충전 주행거리가 160km 이상인 자동차는 제 몇 종 자동차에 해당하는가?

1제1종

2제2종

3제3종

4제4종

정답 및 해설

1회 충전 주행거리가 160km 이상인 전기자동차는 제3종에 해당한다.

내연기관 자동차가 배기량과 차량총중량으로 나뉘는 것과 달리 전기자동차는 주행거리로 종을 나눈다는 점이 핵심이다.

문제 94

15일 이내에

27일 이내에

310일 이내에

430일 이내에

정답 및 해설

보고서에는 해당 유류의 공급·사용 기간과 양, 회수처리량·방법·기간, 저황유 공급 또는 사용을 증명할 자료를 적는다.

문제 95

대기환경보전법령상 자동차 연료(휘발유)의 제조기준 중 벤젠 함량(부피 %) 기준으로 옳은 것은?

11.5 이하

21.0 이하

30.7 이하

40.0013 이하

정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 별표 33(자동차연료ㆍ첨가제 또는 촉매제의 제조기준)에서 휘발유의 벤젠 함량은 0.7부피% 이하로 정하고 있다.

문제 96

비산먼지 발생사업 신고 후 변경신고를 하여야 하는 경우로 옳지 않은 것은?

1사업장의 명칭 또는 대표자를 변경하는 경우

2비산먼지 배출공정을 변경하는 경우

3건설공사의 공사기간을 연장하는 경우

4공사중지를 한 경우

정답 및 해설

공사중지는 사업 내용 자체를 바꾸는 변경사항이 아니라 진행 중인 공사를 일시적으로 멈추는 상태에 해당하기 때문이다.

문제 97

실내공기질 관리법규상 “산후조리원”의 현행 실내공기질 권고기준으로 옳지 않은 것은?

1라돈(Bq/m³) : 5.0 이하

2이산화질소(ppm) : 0.05 이하

3총휘발성유기화합물(μg/m³) : 400 이하

4곰팡이(CFU/m³) : 500 이하

정답 및 해설

「실내공기질 관리법 시행규칙」 [별표 3] 권고기준에서 라돈은 시설 구분 없이 148Bq/m³ 이하이므로 '5.0 이하'라는 값이 옳지 않다.

문제 98

악취방지법령상 지정악취물질과 배출허용기준의 연결이 옳지 않은 것은?

1㉠

2㉡

3㉢

4㉣

정답 및 해설

연결이 옳지 않은 것은 메틸메르캅탄 항목이다.

나머지 세 물질은 기준과 일치한다.

암모니아는 공업지역 2 ppm 이하, 그 밖의 지역 1 ppm 이하로 지정악취물질 중 허용 농도가 가장 높은 편에 속한다.
황화수소는 공업지역 0.06 ppm 이하, 그 밖의 지역 0.02 ppm 이하가 맞다.
트라이메틸아민은 공업지역 0.02 ppm 이하, 그 밖의 지역 0.005 ppm 이하가 맞다.

문제 99

대기환경보전법령상 일일유량은 측정유량과 일일조업시간의 곱으로 환산하는데, 다음 중 일일조업시간의 표시기준으로 옳은 것은?

1배출량을 측정하기 전 최근 조업한 20일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

2배출량을 측정하기 전 최근 조업한 25일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.

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

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

정답 및 해설

일일유량은 이 일일조업시간에 측정유량(단위 $\mathrm{m^3/h}$ )을 곱해 구한다.

문제 100

실내공기질 관리법상 용어의 정의로 옳지 않은 것은?

1“공동주택” 이라함은 건축법 규정에 의한 공동주택을 의미한다.

2“다중이용시설”이라 함은 불특정다수인이 이용하는 시설을 말한다.

4“오염물질”이라 함은 실내공간의 공기오염의 원인이 되는 가스와 떠다니는 입자상물질등으로서 기후에너지환경부령이 정하는 것을 말한다.

정답 및 해설

즉 두 설비는 정의가 서로 다르므로, 동일한 의미로 사용된다는 설명이 틀렸다.