22년 4회차

폼알데하이드는 무색의 자극성 기체로, 적갈색을 띠지 않는다.

물에 매우 잘 녹는 성질은 맞지만 색깔에 관한 서술이 실제와 다르므로 옳지 않은 설명이다.

다이옥신류는 크게 PCDD(폴리염화디벤조다이옥신)와 PCDF(폴리염화디벤조퓨란)로 대별되며, TCDD는 PCDD 이성질체 중 하나(2,3,7,8-TCDD)를 가리키는 명칭일 뿐 다이옥신류 전체를 나누는 분류 기준이 아니다.

따라서 PCDD와 TCDD로 대별된다는 서술은 옳지 않다.

Deacon의 지수법칙을 적용하면 고도가 다른 두 지점의 풍속비는 $\dfrac{U_2}{U_1}=\left(\dfrac{Z_2}{Z_1}\right)^P$로 구해진다.

따라서 $U_2 = 7.5 \times \left(\dfrac{50}{10}\right)^{0.5} = 7.5 \times \sqrt{5}$이다.

계산하면 $U_2 \approx 16.8\ \mathrm{m/sec}$로, 50m 지점의 풍속이 구해진다.

유효굴뚝높이(He)와 지표 최대착지농도(Cmax) 사이에는 $C_{max} \propto \dfrac{1}{H_e^{2}}$의 반비례 관계가 성립한다.

He가 처음의 2배로 커지면 Cmax는 $\dfrac{1}{2^{2}}=\dfrac{1}{4}$로 줄어든다.

납 중독의 다발성 신경염은 사지의 말단부(손·발 쪽 신근)에 마비와 근육 위축을 일으키므로, "사지의 가까운 부분"이라는 설명이 틀렸다.

오존의 폐수종·폐충혈과 섬모운동 장애, 크롬 만성중독의 코·폐·위장 점막 병변, 비소의 색소침착·손발바닥 각화·피부암은 옳은 연결이다.

표준상태에서 SO₂ 농도를 ppm으로 환산하면 $ppm = \dfrac{mg/m^3 \times 22.4}{M}$의 관계식이 적용된다.

1.57g/m³는 1570mg/m³이고 SO₂의 분자량은 64이므로, $ppm = \dfrac{1570 \times 22.4}{64}$이다.

계산하면 약 $550\ ppm$이 된다.

CFC 번호는 90을 더해 읽는다. CFC-12는 12+90=102이므로 탄소 1, 수소 0, 불소 2이고, 남은 결합자리를 염소가 채워 CF₂Cl₂가 된다.

같은 방법으로 CFC-11은 CFCl₃, HCFC-22는 CHF₂Cl, HCFC-21은 CHFCl₂이다.

시정거리는 대기 중 입자에 의한 산란계수에 반비례하는 관계이므로, 산란계수에 비례한다는 서술은 거리가 먼 설명이다.

시정거리는 $L_v = \dfrac{5.2\,\rho\,r}{K\,C}$로 나타내며, 여기서 $\rho$는 입자 밀도, $r$는 입자 반경, $K$는 산란계수, $C$는 질량농도이다.

• 입자 농도가 높아지면 산란이 늘어 빛의 감쇠가 커지므로 시정거리가 농도에 반비례한다는 설명은 옳다.
• 같은 질량농도라면 밀도와 직경이 클수록 입자 개수가 줄어 산란이 약해지므로, 시정거리가 밀도·직경에 비례한다는 설명은 옳다.

연소 과정에서 처음 발생되는 질소산화물은 대부분 NO이며, NO₂는 대기 중으로 배출된 뒤 NO가 산화되어 생성되는 비중이 크다.

따라서 처음 발생되는 NOx가 주로 NO₂라는 설명은 틀린 내용이다.

벤젠은 도료ㆍ신너의 용제 성분으로 쓰이므로 도장공업이 대표적인 배출업종이다.

나머지 연결은 배출업종이 어긋난다.

• 염소는 표백제ㆍ소독제 제조 등 화학공업에서 나오며, 주유소의 문제 물질은 벤젠 등 휘발성유기화합물이다.
• 시안화수소는 도금ㆍ제철ㆍ아크릴섬유 제조에서 나오고, 유리공업의 대표 오염물질은 불소화합물이다.
• 이황화탄소는 비스코스레이온ㆍ셀로판 제조에서 나오며, 구리 정련에서는 주로 아황산가스와 비소가 배출된다.

흑체 표면의 절대온도와 최대 에너지 파장이 반비례하는 관계, 즉 $\lambda_{max} \times T = 2897$로 표현되는 법칙은 비인(Wien)의 변위법칙이다.

온도가 높아질수록 최대 에너지를 방출하는 파장이 짧아지는 관계를 나타낸다.

Lambert-Beer 법칙에서 $I/I_0=e^{-\sigma_{ext}L_v}$이고, 초기 강도의 95%가 감소했으므로 남은 비율은 $I/I_0=0.05$이다.

정리해서 대입하면
$L_v=\dfrac{-\ln 0.05}{0.45}=\dfrac{3.0}{0.45}\approx6.7\,\mathrm{km}$

"95% 감소"를 0.95가 아니라 남은 0.05로 잡는 것이 핵심이다.

대기가 중립 조건일 때 잘 발생하며 연기 단면이 전형적인 가우시안 분포를 보이는 형태는 원추형(coning)이다.

대기가 불안정하여 난류가 심한 경우는 환상형(looping), 매우 안정한 경우는 부채형(fanning)에 해당하므로 원추형의 설명으로는 적합하지 않다.

오존파괴지수(ODP)는 Halon-1301이 약 10으로 보기 중 가장 크다.

Halon-1211은 약 3, CCl₄는 약 1.1, HCFC-22는 약 0.055 수준이다. 할론은 염소 대신 브롬을 가지고 있어 염소계 물질보다 오존 파괴력이 훨씬 크다.

'웃음기체(소기)'로 불리는 물질은 아산화질소(N₂O)이며, 이산화질소(NO₂)를 가리키는 표현이 아니다.

이산화질소는 적갈색의 자극성 기체로 NO보다 독성이 강한 것은 맞지만, 웃음기체라는 별칭은 옳지 않은 설명이다.

석면폐증은 흡입된 섬유가 가라앉기 쉬운 폐 하엽(아래쪽)에서 주로 시작한다. 상엽에서 주로 발생한다는 설명이 틀렸다.

나머지는 맞다 — 폐가 섬유화되면 신축성이 떨어져 혈액으로의 산소공급이 불충분해지고, 비가역적이어서 석면 노출이 끝난 뒤에도 악화될 수 있다.

불화수소(HF)는 식물체 내에 축적되어 잎의 가장자리나 끝부분을 갈색으로 변색시키는 대표적인 대기오염물질이다.

옥시던트나 황산화물도 식물에 뚜렷한 피해(잎 변색·고사 등)를 주므로 식물에 영향이 거의 없다거나 변색시키지 않는다는 서술은 옳지 않다.

일산화탄소는 인위적 배출(자동차·산업 연소)의 비중이 커서 배출원이 밀집한 북반구 중위도에서 농도가 높게 나타나는 경향이 있다.

적도 부근에서 최대치를, 북위 30도 부근에서 최소치를 보인다는 서술은 실제 분포 경향과 반대이므로 옳지 않다.

스테판-볼츠만의 법칙에 따르면 복사에너지는 절대온도의 4제곱에 비례하므로 $\dfrac{E_2}{E_1}=\left(\dfrac{T_2}{T_1}\right)^{4}$로 구해진다.

따라서 $\dfrac{E_2}{E_1}=\left(\dfrac{1897}{1500}\right)^{4}$이다.

계산하면 약 $2.56$배로 복사에너지가 증가한다.

온위는 온도가 높을수록 공기의 밀도가 작아지는 관계를 가지므로, 온위가 높을수록 밀도가 커진다는 서술은 옳지 않다.

온위의 연직 분포로 대기 안정도를 판단할 수 있고 기준 기압면이 1000mb라는 점은 맞는 설명이다.

폭굉 유도거리(DID)는 정상연소가 폭굉으로 전이되는 데 걸리는 거리이므로 정상 연소속도가 큰 단일가스일수록 짧아진다. 연소속도가 작다는 서술이 반대다.

압력이 높을수록, 점화원 에너지가 강할수록, 관 안에 방해물이 있거나 관 내경이 작을수록 난류가 촉진돼 DID가 짧아진다.

석유류의 비중이 커지면 탄소 비율(C/H비)이 높아져 연소 시 그을음 생성이 늘고, 이로 인해 화염의 휘도는 오히려 커진다.

따라서 비중이 커질수록 화염의 휘도가 작아진다는 서술은 옳지 않다.

이론공기량은
$A_o = \dfrac{1.867 \times 0.78 + 5.6 \times 0.22}{0.21} = \dfrac{2.688}{0.21} = 12.80\,\mathrm{Sm^3/kg}$

탄소의 1%가 검댕이 되어 실제 연소된 탄소는 0.7722kg이므로 건조연소가스량은
$G_d = (1.2 - 0.21) \times 12.80 + 1.867 \times 0.7722 = 14.11\,\mathrm{Sm^3/kg}$

검댕은 $0.78 \times 0.01 = 0.0078\,\mathrm{kg} = 7.8\,\mathrm{g}$ 이므로
$\dfrac{7.8}{14.11} = 0.55\,\mathrm{g/Sm^3}$

과잉공기량이 $A-A_0=(m-1)A_0$이고 공기 중 산소는 21 %이므로, 연소 후 남는 산소량은 $0.21(m-1)A_0$이다.

이론공기에 들어 있는 산소 $0.21A_0$는 연소에 모두 소비되어 남지 않는다. 그래서 실제공기 전체의 산소인 $0.21mA_0$를 쓰면 안 된다.

LPG의 주성분인 프로판(비중 약 1.5)과 부탄(비중 약 2.0)은 모두 공기보다 무겁다. 그래서 누출되면 바닥에 깔려 체류하다가 인화ㆍ폭발을 일으키는 것이 위험 요인이다.

나머지는 옳다. 유황분과 유독성분이 거의 없고, 석유정제 부산물이나 천연가스에서 회수하며, 가압하면 액체가 되어 저장ㆍ수송이 쉽고 사용할 때는 기체연료의 장점을 갖는다.

먼저 이론산소량은 $O_o = 1.867C + 5.6H + 0.7S = 1.867\times0.85 + 5.6\times0.13 + 0.7\times0.02 \approx 2.33\ \mathrm{Sm^3/kg}$이고, 이론공기량은 $A_o = O_o/0.21 \approx 11.09\ \mathrm{Sm^3/kg}$이다.

공기과잉계수 $m=1.2$일 때 건조배기가스량은 과잉공기 중 잉여산소까지 포함하여 $G_d = (m-0.21)A_o + 1.867C + 0.7S = 0.99\times11.09 + 1.587 + 0.014 \approx 12.58\ \mathrm{Sm^3/kg}$로 구해진다.

황 2%가 전량 SO₂로 전환되므로 그 부피는 $0.7\times0.02 = 0.014\ \mathrm{Sm^3/kg}$이고, 부피분율은 $\dfrac{0.014}{12.58}\times100 \approx 0.11\%$, 즉 약 0.1%가 된다.

예혼합연소는 연료와 공기를 미리 섞어 보내므로 완전연소에 가깝고 화염이 짧으며 그을음이 거의 없다. 화염이 길고 그을음이 잘 생기는 것은 확산연소다.

나머지는 맞다. 혼합비가 변하지 않아 균일하게 타고, 화염온도가 높아 연소부하가 큰 곳에 쓸 수 있으며, 혼합기가 배관 쪽으로 타 들어가는 역화 위험 때문에 역화방지기를 붙여야 한다.

금속격자(화격자) 위에 고체 연료를 깔고 아래쪽에서 연소용 공기를 불어넣어 연소시키는 방식은 화격자연소이다.

모닥불이나 화재처럼 고정된 연료층을 통과하는 공기에 의해 연소가 진행되는 전형적인 형태에 해당한다.

연소가스 분석값으로 (CO₂)_max를 구하는 식은 $(CO_2)_{max} = \dfrac{21 \times (CO_2)}{21-(O_2)}$이다.

주어진 값을 대입하면 $(CO_2)_{max} = \dfrac{21\times30}{21-7} = \dfrac{630}{14}$이다.

계산하면 $45\%$가 된다.

고로가스(용광로가스)의 주성분은 CO와 N₂이며, CO₂와 H₂가 주성분이라는 서술은 옳지 않다.

코오크스 가스가 CH₄·H₂를 주성분으로 고로가스보다 발열량이 크다는 점, 발생로가스가 코오크스나 석탄의 불완전연소로 얻어진다는 점은 맞는 설명이다.

같은 질량이라도 수소는 약 8kg, 탄소는 약 2.67kg의 산소를 필요로 한다. 그래서 C/H비가 커져 수소 비율이 낮아지면 이론공연비는 오히려 작아진다.

나머지는 옳다. C/H비가 클수록 휘도가 높아 방사율이 크고, 점성이 높으며 매연이 생기기 쉽고, 중질연료일수록 C/H비가 크다.

가연성 가스의 폭발범위는 압력이 상압(1기압)보다 높아질 때 크게 넓어지는 반면, 상압보다 낮아질 때는 폭발범위 변화가 크지 않다.

따라서 압력이 상압보다 낮아질 때 변화가 크다는 서술은 옳지 않다.

유동매체(모래·석회석)는 마모되고 비산으로 계속 빠져나가므로 주기적으로 보충해야 한다. 보충이 필요 없다는 서술이 틀렸다.

나머지는 맞다. 층 온도가 낮아 thermal NOx가 적고, 석회석을 유동매체로 쓰면 로 안에서 탈황이 이루어지며, 층 전체를 데워야 하므로 부하변동에는 쉽게 적응하지 못한다.

촉매연소법은 촉매를 써서 300~500℃의 낮은 온도에서 산화시키므로, 고온이 필요한 직접연소법보다 질소산화물 발생량이 오히려 적다.

나머지는 옳다. 고가이지만 성능이 우수한 백금계 촉매가 널리 쓰이고, 저온 운전이라 연료소비량이 적은 대신 촉매독이 문제가 되며, 가연성 악취성분과 황화수소·암모니아 등에 적용할 수 있다.

공기 중 가연한계가 가장 넓은 것은 아세틸렌으로 약 2.5~81vol%다. 자기분해 반응까지 가능해 상한이 유난히 높다.

메탄은 약 5~15vol%, 벤젠은 약 1.4~7.1vol%, 톨루엔은 약 1.4~6.7vol%로 범위가 훨씬 좁다.

미분탄 연소는 부하변동 대응이 쉽고 과잉공기가 적어도 되는 등 열효율이 높은 장점이 있으나, 이러한 방식은 주로 대규모 연소설비에 적합한 방식이다.

따라서 고효율이 요구되는 소규모 연소장치에 적합하다는 서술은 미분탄의 장점으로 옳지 않다.

고로 가스의 (CO₂)_max가 약 25%로 가장 크다.

고로 가스는 CO와 CO₂가 주성분이고 수소·메탄이 거의 없어, 연소해도 수증기가 적게 생기고 건연소가스 중 CO₂ 비율이 높아진다.

반대로 수소와 메탄이 많은 코크스로 가스는 11% 안팎으로 가장 작고, 갈탄·역청탄은 18~20% 정도다.

매연은 C/H비가 크고 분자량이 큰, 그래서 열분해ㆍ중합이 잘 일어나는 연료일수록 많이 생기므로 타르 > 중유 > 경유 > LPG 순이다.

기체연료인 LPG는 공기와 균일하게 섞여 완전연소되므로 매연이 거의 발생하지 않고, 액체연료는 무겁고 점도가 높을수록 미립화가 나빠 매연이 늘어난다.

원래 중유(황 3%) 100kL 중 70%(70kL)는 그대로, 30%(30kL)는 황 1.5%인 중유로 대체한다고 보면, 비중이 1.0이므로 황 함유량은 부피비와 같다.

기존 황함유량은 $100\times0.03=3.0$이고, 대체 후 황함유량은 $70\times0.03+30\times0.015=2.1+0.45=2.55$이다.

따라서 감소율은 $\dfrac{3.0-2.55}{3.0}\times100=15\%$가 된다.

액체연료의 미립화 특성은 통상 분무유량, 분무입경, 분무의 도달거리 등으로 나타내며, 이는 분사 압력과 노즐 형태에 따라 결정되는 분무 자체의 특성값이다.

분무점도는 연료 자체의 물성으로서 미립화 결과를 나타내는 특성치는 아니므로, 미립화특성을 결정하는 인자와는 가장 관계가 적다.

집진율은 입구와 출구의 분진 질량유량 비로 구할 수 있다. 입구 분진량은 $300000 \times 15 = 4,500,000\ \mathrm{g/h}$이고, 출구 분진량은 $305000 \times 0.04 = 12,200\ \mathrm{g/h}$이다.

집진율은 $\eta = \left(1-\dfrac{12200}{4500000}\right)\times100$으로 구해진다.

계산하면 약 $99.7\%$가 된다.

직물여과기의 탈진 방식은 진동형, 역기류형, 펄스제트형과 이들을 병용한 방식이 표준이다.

임펙트 제트형이라는 탈진 방식은 존재하지 않는다.

물리적 흡착은 분자간 인력(반데르발스 힘)에 의한 결합으로 가역적인 과정이며, 온도가 낮을수록 흡착량이 많아지는 특성을 가진다.

따라서 흡착공정이 비가역적이라는 서술은 물리적 흡착의 특성과 맞지 않는다.

마틴직경은 입자의 그림자(투영상)를 면적이 같도록 2등분하는 선의 길이를 직경으로 삼는 방법이다.

• 페렛직경은 투영상의 가장 끝 두 점을 이은 길이다.
• 투영면적경은 투영면적과 같은 면적을 갖는 원의 지름이다.
• 스톡스직경은 같은 밀도에서 같은 침강속도를 갖는 구의 지름이다.

최소감지농도가 낮을수록 극미량으로도 냄새를 느낀다는 뜻이며, 보기 중에서는 황화수소가 약 0.00041ppm으로 가장 낮다.

비교하면 염소는 약 0.05ppm, 암모니아는 약 0.1ppm, 이황화탄소는 약 0.21ppm 수준이다.

NO는 무색·무취이고 물에 잘 녹지 않는 기체다. 적갈색에 자극성 냄새를 갖고 물에 잘 녹는 것은 NO₂이므로 설명이 어긋난다.

나머지는 옳다. Cl₂는 황록색 자극성 기체로 표백공업에서, 불소화합물은 알루미늄 제련에서 나오며, SO₂는 무색 자극성 기체로 환원성 표백제로도 쓰인다.

소요동력은 압력손실과 처리가스량의 곱으로 구한 일률에 송풍기 효율과 여유율을 반영해 구한다.

압력손실을 Pa로 환산하면 $300 \times 9.8 \approx 2940\ \mathrm{Pa}$이고, 처리가스량 $60\ \mathrm{m^3/s}$와 곱하면 소요일률은 $2940\times60 \approx 176.5\ \mathrm{kW}$이다.

송풍기 효율 70%와 여유율 1.2를 적용하면 $176.5\div0.7\times1.2 \approx 300\ \mathrm{kW}$가 된다.

Deutsch-Anderson식 $\eta = 1-e^{-kA/Q}$에서, A/Q가 20일 때 효율 90%이므로 $e^{-20k}=0.1$이 되어 $k \approx 0.115$로 구해진다.

집진면적비를 40으로 두 배 늘리면 $\eta = 1-e^{-40\times0.115}=1-e^{-4.6}$이 된다.

계산하면 $e^{-4.6}\approx0.01$이므로 효율은 약 $99\%$로 예상된다.

불소화합물은 흡수 처리 과정에서 고형물을 생성하는 경우가 많아 충전물 사이가 쉽게 막히는 충전탑은 오히려 적합하지 않다.

이 때문에 막힘 우려가 적은 스프레이탑 등이 더 적합하며, 분무 노즐의 막힘 관리에 주의가 필요하다는 점은 맞는 설명이다.

두 장치를 직렬로 연결했을 때의 총 집진효율은 99.1%이다.

직렬 연결에서는 앞 장치를 통과한 먼지만 뒤 장치로 들어가므로 각 장치의 통과율을 곱해 전체 통과율을 구한다.
$\eta_T = 1 - (1-\eta_1)(1-\eta_2) = 1 - (1-0.82)(1-0.95)$
$= 1 - 0.18 \times 0.05 = 0.991 = 99.1\,\%$

집진율끼리 곱한 0.82×0.95=77.9%나 두 값의 평균 88.5%는 통과율의 곱이라는 직렬 조합 원리를 적용하지 않은 오류이다.

무촉매환원법(SNCR)은 촉매 없이 고온에서 암모니아로 NOx를 환원시키는 방식으로, 설비비가 적게 들고 반응에 산소 공존이 필요하다는 점은 맞지만 제거율은 선택적촉매환원법(SCR)보다 낮은 수준에 그친다.

따라서 NOx 제거율이 95% 이상으로 비교적 높다는 서술은 무촉매환원법의 특성으로 옳지 않다.

공기동역학적 직경은 입자의 밀도를 1g/cm³인 구형으로 가정하여 정의되므로, 실제 입자의 밀도나 형상계수를 몰라도 침강 특성을 통해 비교적 쉽게 입경을 나타낼 수 있는 장점이 있다.

따라서 입자의 밀도를 별도로 고려해야 하는 문제점이 있다는 서술은 공기동역학적 직경 개념의 취지와 맞지 않는다.

직렬로 연결된 두 집진장치의 총괄효율은 $\eta_{total}=1-(1-\eta_1)(1-\eta_2)$로 구해진다.

총효율 89%, 1차 효율 30%를 대입하면 $0.89=1-0.7\times(1-\eta_2)$이므로 $1-\eta_2=\dfrac{0.11}{0.7}\approx0.157$이다.

따라서 2차 처리장치의 효율은 $\eta_2\approx84.3\%$가 되어야 한다.

덕트의 마찰손실은 $\Delta P = 4f\times\dfrac{L}{D}\times\dfrac{\gamma V^{2}}{2g}$로 구할 수 있다.

주어진 값을 대입하면 $\Delta P = 4\times0.005\times\dfrac{100}{1.2}\times\dfrac{1.3\times15^{2}}{2\times9.8}$이다.

계산하면 $\Delta P \approx 24.9\ \mathrm{mmH_2O}$가 된다.

중유 중 황 성분량은 $40 \times 0.01 = 0.4\ \mathrm{ton/hr}$이며, 몰수로 환산하면 $\dfrac{400}{32}=12.5\ \mathrm{kmol/hr}$이다.

탈황률 90%를 적용하면 실제 반응한 황은 $12.5\times0.9=11.25\ \mathrm{kmol/hr}$이고, 석고(CaSO₄·2H₂O, 분자량 172)로 전량 전환된다.

따라서 석고 생성량은 $11.25\times172 \approx 1935\ \mathrm{kg/hr}$, 즉 약 $1.94\ \mathrm{ton/hr}$이 된다.

액체를 미세하게 분산시키는 액분산형과 달리, 기체를 액체 속으로 분산시켜 접촉시키는 기체분산형 흡수장치에 해당하는 것은 포종·다공판 구조의 plate tower(단탑)이다.

벤츄리스크러버, 스프레이탑, 충전탑은 모두 액체를 미세하게 분산시켜 기체와 접촉시키는 액분산형 장치에 해당한다.

백필터 1개의 여과면적은 $\pi \times D \times H = \pi \times 0.15 \times 5 \approx 2.36\ \mathrm{m^2}$이며, 20개이므로 전체 여과면적은 약 $47.1\ \mathrm{m^2}$이다.

가스유량 120m³/min을 초당 단위로 바꾸면 $2\ \mathrm{m^3/sec}$이므로, 여과속도는 $\dfrac{2}{47.1}\ \mathrm{m/sec}$이다.

계산하면 약 $4.24\ \mathrm{cm/sec}$가 된다.

벤츄리 스크러버의 액가스비는 분진 입자가 친수성이 낮을수록 커지는 경향이 있으나, 실제 적용되는 값은 대체로 수 L/m³ 이내의 낮은 수준에 그친다.

따라서 친수성이 아닌 입자의 액가스비가 10~30L/m³에 이른다는 서술은 실제 운전값보다 과도하게 높아 옳지 않다.

전기집진장치 시동 시 고전압 회로의 절연저항은 100MΩ 이상이어야 한다. 100kΩ은 절연불량에 해당하는 값이다.

나머지는 옳다. 1차 전압이 낮은데도 2차 전류가 과대하면 고압회로의 절연불량을 의심하고, 2차 전류의 주기적 변동은 방전극 쪽 영향이며, 접지저항은 연 1회 이상 점검해 10Ω 이하로 유지한다.

여과포 재질의 최고사용온도는 오론(약 150℃) > 나일론(약 110℃) > 비닐론(약 100℃) > 목면(약 80℃) 순이므로 오론이 가장 높다.

목면 같은 천연섬유와 비닐론·나일론 같은 저융점 합성섬유는 100℃ 안팎이 한계이고, 250℃급 고온이 필요하면 테플론이나 유리섬유를 쓴다.

굴뚝 배출가스 중 일산화탄소 분석에는 가스크로마토그래프법, 정전위전해법, 비분산적외선분석법 등이 사용된다.

용액전도율법은 일산화탄소를 대상으로 한 공정시험 분석법으로 사용되지 않으므로, CO 분석방법으로 볼 수 없다.

대기 분야에서 농도 단위의 분모 m³는 표준상태(0℃, 1기압)로 환산한 기체 부피를 뜻한다.

온도와 압력이 달라지면 같은 물질량이라도 부피가 달라져 농도를 비교할 수 없으므로, 실측 부피를 표준상태로 환산해 표기한다. 표준상태임을 분명히 할 때는 Sm³로 적는다.

써프렛서는 용리액의 전해질 성분을 제거해 배경 전도도를 낮추는 장치이므로 분리관 뒤에 직렬로 접속한다. "분리관 앞에 병렬"은 위치와 연결방식이 모두 반대다.

형태로는 관형과 이온교환막형이 있고, 음이온 분석용 관형에는 스티롤계 강산형(H⁺) 수지를 충전한다.

먼저 굴뚝 단면적을 구한다.
$A=\dfrac{\pi}{4}\times(0.5\,\mathrm{m})^{2}=0.196\,\mathrm{m^2}$

이는 공정시험기준의 0.25 m² 이하 구간에 해당하며, 이 구간은 반경 구분수가 1이므로 측정점수도 1점이다.

단면적이 0.25 m²를 넘으면 반경 구분수가 2 이상이 되어 측정점이 4점부터로 급격히 늘어난다.

환경대기 중 탄화수소 농도 측정의 주 시험방법은 비메탄 탄화수소(NMHC, Non-Methane HydroCarbon) 측정법이다. 대기환경기준에서 규정하는 탄화수소는 메탄을 제외한 비메탄 탄화수소를 대상으로 하며, 이는 오존 생성에 기여하는 활성 물질들을 포함하기 때문에 환경관리 측면에서 중요하다. 총탄화수소는 메탄까지 포함하여 대기오염 관리 기준으로 사용되지 않으며, 활성·비활성 탄화수소 구분은 측정 방법상 분류가 아니라 특성상 분류이다.

전압변동에 대한 안정성 기준은 전원전압이 설정전압의 ±10% 이내로 변할 때 지시값 변화가 전체 눈금의 ±1% 이내여야 한다는 것이다.

나머지 보기는 기준값이 다르다.

• 감도는 최대눈금범위의 ±1% 이하에 해당하는 농도변화를 검출할 수 있어야 한다.
• 유량은 기준유량의 ±2% 이내에서 변동해도 성능에 지장이 없어야 한다.
• 제로드리프트는 24시간 연속측정 중 전체 눈금의 ±2% 이상 지시변화가 없어야 한다.

페놀디술폰산법은 시료 중 질소산화물을 질산이온 형태로 만들어 흡광도를 측정하는 방법으로, 대기오염공정시험기준상 질소산화물 분석에 활용된다.

염화수소, 일산화탄소, 황산화물은 각각 별도의 지정된 분석방법을 사용하므로 페놀디술폰산법의 대상이 아니다.

배출가스의 실제 밀도는 표준상태 밀도에 온도 보정을 적용해 $1.3\times\dfrac{273}{273+273}=0.65\ \mathrm{kg/m^3}$로 구해진다.

피토우관 유속식 $V=C_p\sqrt{\dfrac{2g\Delta P}{\gamma}}$에 값을 대입하면 $V=1.0\times\sqrt{\dfrac{2\times9.8\times8.5}{0.65}}$이다.

계산하면 $V\approx16\ \mathrm{m/sec}$가 된다.

비분산적외선분석계의 비교셀에는 시료셀과 동일한 형태를 유지하되, 적외선을 흡수하지 않는 질소와 같은 불활성 가스를 봉입하여 사용한다.

따라서 비교셀에 산소를 봉입하여 사용한다는 서술은 옳지 않다.

대기오염공정시험기준상 굴뚝 배출가스 중 불화수소를 연속적으로 자동 측정하는 방법으로는 이온전극법이 사용된다.

자외선형광법·적외선흡수법·자외선흡수법은 각각 다른 오염물질의 연속측정에 활용되는 방법이다.

수직굴뚝에서 가스상 물질의 측정위치는 굴뚝 하부 끝단으로부터 위를 향해 그 지점 굴뚝 내경의 2배 이상 되는 곳이다. 1/2배가 아니다.

응축된 수증기가 없는 곳에 설치할 것, 먼지와 가스상 물질을 함께 측정하면 먼지 기준을 따를 것, 수평굴뚝에서는 방향이 바뀌는 지점부터 내경의 2배 이상 떨어질 것은 모두 옳다.

시안화수소를 질산은 적정법으로 분석할 때 초산(10V/V%)을 첨가하는 목적은 적정 반응이 적절히 진행되도록 용액의 pH를 조절하기 위함이다.

이는 방해물질 제거나 흡수액으로부터의 추출과는 별개의 조작 목적이다.

이온크로마토그래피의 분리관은 에폭시수지관이나 유리관 등이 주로 사용되며, 금속(스테인레스강) 재질은 금속이온과의 반응이나 부식 문제로 적합하지 않다.

따라서 금속이온 분리용으로 스테인레스관이 효과적이라는 서술은 옳지 않다.

이온크로마토그래프의 일반적인 장치 구성은 용리액조에서 출발하여 펌프로 액체를 공급하고, 시료주입장치를 거쳐 시료를 도입한 후, 분리관에서 이온들을 분리하며, 써프렛서에서 배경전도도를 제거한 다음 검출기에서 신호를 감지하는 순서로 진행된다.

이는 액체크로마토그래프 일반의 흐름(용리액→펌프→주입→분리→검출)에 써프렛서(ion suppressor)를 분리관 후단에 삽입하는 이온크로마토그래프의 특수성을 반영한 것이다.

중공음극램프는 목적원소로 만든 중공음극을 저압의 불활성기체(네온·아르곤)와 함께 봉입한 방전관이다. '고압의 질소'라는 서술이 틀렸다.

나머지 정의는 옳다. 역화는 연소속도가 혼합기체 분출속도보다 클 때 불꽃이 내부로 옮겨가는 현상, 멀티 패스는 반사로 광로를 늘려 흡수를 키우는 것, 공명선은 흡수한 빛을 다시 방출하며 원래 상태로 돌아갈 때 나오는 스펙트럼선이다.

공기희석관능법의 시료채취는 기온이 영하 5℃ 이하이거나 비·눈이 오는 경우, 또는 대상 업소의 조업상태가 정상적이지 않은 경우에는 원칙적으로 피한다. 반면 배출구에서 시료채취 시 풍속이 5 m/s 이상이라는 조건은 시료채취 불가 조건에 해당하지 않으므로 가장 거리가 먼 것은 4번이다.

비분산적외선분석법의 장치는 일반적으로 광원→회전섹터→광학필터→시료셀(비교셀)→검출기→증폭기→지시계 순으로 구성된다.

• 흡광광도법은 광원부 다음에 파장선택부, 그 다음 시료부, 측광부 순으로 구성되어야 하므로 순서가 어긋나 있다.
• 가스크로마토그래프법은 가스유로계(캐리어가스 공급부)가 시료도입부보다 앞에 위치해야 한다.
• 이온크로마토그래프법에는 '시료이온화부'라는 구성요소가 없으며, 써프렛서는 분리관과 검출기 사이에 위치한다.

옳은 설명은 비탁도를 최소 0.5도 단위로 기록하고 여기에 20%를 곱한 값을 불투명도로 삼는다는 내용이다.

대기오염공정시험기준의 불투명도법은 링겔만 매연농도표나 매연측정기를 이용해 30초 간격으로 비탁도를 측정하도록 하므로, 5분 간격으로 측정한다는 설명은 맞지 않는다.

측정 위치에 관한 조건도 기준과 다르다.

• 태양은 측정자의 좌측 또는 우측에 있어야 하며, 태양과 일직선상에 서서 관측해서는 안 된다.
• 측정자는 배출가스를 분명하게 관측할 수 있는 곳에 서되 그 거리가 1km를 넘지 않아야 한다.

오르자트분석법은 배출가스 중 산소를 화학적으로 흡수·정량하는 방법이며, 정답 근거는 산소 흡수액의 구성 성분에 있다. 산소 흡수액은 피로가롤(pyrogallol)을 알칼리 용액(수산화나트륨 또는 수산화칼륨)에 녹인 것이 맞으며, "물과 수산화소듐을 먼저 녹인 용액에" 피로가롤을 추가하는 순서 표현은 부정확하다.

표준 제조법은 피로가롤을 알칼리에 녹이는 것이 핵심이다.

• 흡수 순서: 정확하다 — 탄산가스를 먼저 제거한 후 산소를 흡수해야 측정 오차를 줄일 수 있다.
• CO₂ 흡수액: 옳다 — 수산화칼륨(KOH) 용액이 탄산가스를 흡수한다.
• 산소흡수액 제조 시 공기 접촉: 옳다 — 산소 흡수액은 산소와 반응하는 특성이 있으므로 공기와의 접촉을 최소화해야 한다.

표준산소농도 보정식은 $C = C_a \times \dfrac{21 - O_s}{21 - O_a}$이다($C_a$: 실측농도, $O_s$: 표준산소농도, $O_a$: 실측산소농도).

값을 대입하면
$C = 250 \times \dfrac{21 - 4}{21 - 3.5} = 250 \times \dfrac{17}{17.5} = 242.9\ \mathrm{mg/Sm^3}$

따라서 보정농도는 약 243 mg/Sm³이다.

환경정책기본법 제12조에 따라 시·도가 조례로 확대·강화된 지역환경기준을 설정하거나 변경하면, 시·도지사는 이를 지체 없이 환경부장관(2025년 10월 부처 개편 후 기후에너지환경부장관)에게 통보하여야 한다.

환경기준을 정하고 공표하는 권한 자체가 환경부장관에게 있으므로, 지역환경기준도 같은 소관 부처가 함께 관리한다.

기본부과금의 지역별 부과계수는 Ⅰ지역 1.5, Ⅱ지역 0.5, Ⅲ지역 1.0으로 연결된다.

대기환경보전법 시행령 별표 7이 정한 값으로, 주거·상업지역이 속한 Ⅰ지역에 가장 큰 계수를 매기고 공업지역이 속한 Ⅱ지역에 가장 작은 계수를 매겨 오염에 민감한 지역일수록 부담이 커지게 했다.

초과부과금 산정에 쓰는 지역별 부과계수는 이와 달라 Ⅰ지역 2, Ⅱ지역 1, Ⅲ지역 1.5이므로 둘을 구분해 기억해야 한다.

「대기환경보전법 시행령」 [별표 10] 비고에 따르면 1종·2종 사업장 중 1개월 동안 실제 작업한 날만 계산해 1일 평균 17시간 이상 작업하는 경우에 기술인을 각각 2명 이상 두어야 한다. 12시간이 아니다.

일반보일러만 설치한 사업장은 5종에 해당하는 기술인을 둘 수 있고, 2종사업장은 대기환경산업기사 이상 1명 이상이며, 대기환경기술인이 자격을 갖추면 수질환경기술인을 겸임할 수 있다는 설명은 모두 같은 별표에 있는 내용이다.

대기환경보전법상 온실가스는 이산화탄소·메탄·아산화질소·수소불화탄소·과불화탄소·육불화황의 6종이다(법 제2조제3호). 과염소산은 여기에 없다.

적외선 복사열을 흡수하거나 다시 방출해 온실효과를 유발하는 대기 중의 가스상태 물질로 한정해 열거하고 있다.

악취방지법 시행규칙 별표 1의 지정악취물질 목록에 염화수소는 들어 있지 않다.

메틸에틸케톤·뷰틸아세테이트·프로피온산은 모두 지정악취물질이며, 이 목록은 암모니아·황화수소·트라이메틸아민처럼 특유의 냄새를 내는 물질로 구성되어 있다.

비산먼지 발생사업의 변경신고는 사업장의 명칭·대표자 변경, 비산먼지 배출 공정의 변경, 건설공사의 공사기간 연장처럼 이미 신고한 내용 자체가 달라지는 경우에 하도록 정하고 있다.

반면 공사를 중지한 경우는 신고 내용이 바뀌는 변경신고 사유로 열거되어 있지 않으므로, 변경신고를 하여야 하는 경우로 볼 수 없다.

일일조업시간은 측정 전 최근 3개월이 아니라 최근 1개월 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 기준으로 하며, 이를 일 단위로 표시하는 것이 정확한 규정이다. 따라서 측정 기간을 3개월로 잘못 명시한 일일조업시간 서술이 옳지 않다.

대기환경보전법령상 기준초과배출량 산정 기준에서 다음은 모두 법령의 규정과 일치한다.

• 측정유량 단위 m³/h
• 먼지 제외 오염물질의 ppm 단위
• 특정대기유해물질 배출량의 소수점 이하 넷째자리 계산

회수배관 액체막힘검사 결과의 기록·보존기간은 3년이 아니라 5년이므로 이 설명이 옳지 않다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 16의 주유소 주유시설 기준은 유증기 회수배관을 설치한 뒤 액체막힘검사를 하고 그 결과를 5년간, 회수율 검사 결과도 5년간 기록·보존하도록 정한다.

나머지는 같은 기준과 일치한다.

• 회수설비의 처리효율은 90퍼센트 이상이어야 한다.
• 회수율이 적정범위(0.88~1.2)에 있는지를 1년이 되는 날마다 전후 45일 이내에 검사한다.
• 주유 중 배출되는 휘발성유기화합물은 유증기 회수설비로 회수해 대기로 직접 배출되지 않게 해야 한다.

배출시설 및 방지시설의 관리 및 개선에 관한 계획 수립은 미래 지향적이고 전략적인 관리계획으로서 준수해야 할 행동 규범보다는 수립·보고해야 할 관리사항의 성격을 갖는다.

대기환경보전법상 환경기술인의 준수사항은 배출시설과 방지시설의 정상적 운영·관리를 위해 즉시 지켜야 할 구체적이고 실행적인 의무이고, 관리사항은 장기적 개선과 계획 수립 차원의 사항을 의미한다.

자가측정의 정확성, 운영기록의 사실 기초 작성, 여과지와 시료채취기록지의 날짜별 보관은 모두 현재 진행 중인 측정·기록·보관 업무의 정확성과 투명성을 확보하는 직접적인 준수사항에 해당한다.

「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 2] 특정대기유해물질 목록에 바나듐은 들어 있지 않다.

베릴륨 및 그 화합물, 이황화메틸, 1,3-부타디엔은 모두 같은 별표에 규정된 특정대기유해물질이다.

일산화탄소(CO)의 대기환경기준은 1시간 평균치 기준 25 ppm 이하이다. 이는 대기환경보전법의 환경기준으로 정하여진 수치로, 보기 3번이 정답이다.

악취방지법 시행규칙 별표 8(악취검사기관의 준수사항)은 실험일지 및 검량선 기록지, 검사 결과 발송 대장, 정도관리 수행기록철 등을 3년간 보존하도록 정하고 있다.

해당 서류는 전자화문서로 보존할 수도 있다.

오염물질 1 kg당 부과금액은 시안화수소 7,300원으로 가장 높다(대기환경보전법 시행령 별표 4).

나머지는 이황화탄소 1,600원, 암모니아 1,400원, 먼지 770원이다. 염화수소 7,400원처럼 특정대기유해물질의 단가가 대체로 높게 매겨져 있다.

비산먼지 발생사업은 대기환경보전법 시행령 제44조와 시행규칙 [별표 13]에 열거된 사업으로 한정되는데, 석유정제업은 어디에도 들어 있지 않다.

나머지는 모두 [별표 13]의 신고대상 사업이다.

• 금속주조업 — 제1차 금속제조업에 속한다
• 배합사료제조업 — 비료 및 사료 제품의 제조업에 속한다
• 일반도자기제조업 — 비금속물질의 채취ㆍ제조ㆍ가공업에 속한다

석유정제 관련 시설은 비산먼지가 아니라 시행령 제45조의 휘발성유기화합물(VOC) 배출시설로 규제된다.

대기환경보전법령상 사업장은 대기오염물질발생량 합계에 따라 종별로 구분되며, 3종사업장은 연간 발생량 합계가 10톤 이상 20톤 미만인 사업장을 말한다.

1종은 80톤 이상, 2종은 20톤 이상 80톤 미만, 4종은 2톤 이상 10톤 미만, 5종은 2톤 미만으로 구분된다.

「환경정책기본법」 제3조제7호는 환경용량을 “일정한 지역에서 환경오염 또는 환경훼손에 대하여 환경이 스스로 수용, 정화 및 복원하여 환경의 질을 유지할 수 있는 한계”로 정의한다.

같은 조의 환경기준은 국민 건강 보호와 쾌적한 환경 조성을 위해 국가가 달성ㆍ유지하는 것이 바람직한 환경상의 조건 또는 질적 수준을 뜻하므로 서로 다른 개념이다.

악취방지계획에 따른 조치를 하지 않고 악취배출시설을 가동한 자는 300만원 이하의 벌금에 처한다.

악취방지법 제28조는 이 위반을 개선명령 불이행, 관계 공무원의 출입·채취·검사 거부나 방해와 묶어 같은 벌칙으로 규정하고 있다.

같은 법에서 조업정지명령이나 사용중지·폐쇄명령을 어기면 3년 이하의 징역 또는 3천만원 이하의 벌금, 신고 없이 신고대상시설을 설치·운영하면 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금으로 더 무겁다.

자동차 연료 및 첨가제의 제조·판매 또는 사용에 대한 규제현황은 연 2회, 매 반기 종료 후 15일 이내에 보고한다(대기환경보전법 시행규칙 [별표 37]).

제조기준 적합 여부 검사현황은 연료가 연 4회, 첨가제가 연 2회로 나뉘므로 규제현황 보고와 구분해서 외운다.

보기의 정의는 촉매제가 아니라 배출가스저감장치의 정의다. 촉매제는 배출가스를 줄이는 효과를 높이기 위하여 배출가스저감장치에 사용되는 화학물질(요소수 등)로 정의된다(대기환경보전법 제2조제15호의2·제17호).

나머지 대기오염물질, 기후·생태계 변화유발물질, 매연의 정의는 같은 조문 그대로다.

「대기환경보전법」 제89조제6호는 제46조를 위반해 제작차배출허용기준에 맞지 아니하게 자동차를 제작한 자를 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에 처하도록 규정한다.

나머지 셋은 모두 같은 법 제90조의 5년 이하 징역이나 5천만원 이하 벌금 대상이다.

• 측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자(제90조제3호)
• 연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자(제90조제5호)
• 전문정비사업자로 등록하지 아니하고 정비ㆍ점검 또는 확인검사 업무를 한 자(제90조제10호)