모두CBT | 국가고시 실기시험 부시기!

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저위발열량 10,000kcal/kg의 중유를 100kg/h로 연소실에서 연소시킬 때 가로 1m, 세로 2m, 높이 1.5m인 연소실 열 발생률($kcal/m^3 ‧h$ )을 구하시오.

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$CO_2$ 20%, $NH_3$ 55%, Air 25%와 흡착제가 흡수탑에 들어가서 $CO_2$ 40%, $NH_3$ + Air 60% 배출가스와 $NH_3$ 흡착제로 배출된다. 이때 배출가스의 $NH_3$ 함량(%)를 구하시오.

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흡수탑 하부로 온도가 20℃, 1기압, $NH_3 - air 300m^3$ 의 유량으로 도입되며, 유량 중 $NH_3$가 3% 함유되어 있다. 상부에서 물이 도입되어 향류접촉을 하고 있을 때 $NH_3$ 85%로 회수하려고 한다.

$NH_3$ 1g당 물 100g을 제거한다면 주어진 표를 참고하여 필요한 물의 양은 얼마인지 계산하시오. (단, 공기 분자량은 29g/mol이며 밀도는 온도변화에 따른 변화를 적용하여야 한다.

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기온 25℃, 압력 1atm일 때 수은(원자량: 200) 1kg 기화 시 체적($m^3$) 구하시오.

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수소 2g, 염소 5g을 15L에 혼합시켰을 시 부분압력($mmHg$, 25℃)을 구하시오.

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다음 조건으로 관로의 풍속(m/s)을 구하시오.

∙직경: 5cm  

∙동점성 계수: $1.5 ‧ 10^{-5}m^2/s$ (20℃, 1atm 기준)  

∙레이놀즈 수: 30,000

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다음 조건을 이용해 레이놀즈수를 구하시오.

∙중력집진기 높이: 3m    

∙중력집진기 폭: 3m      

∙가스유속: 1m/s

∙20°C, 1기압        

∙점성계수: $1.2 * 10^-5 kg/ m · s$

∙밀도: $1.3kg/Sm^3$

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다음 조건을 이용해 레이놀즈 수와 동점성계수(stoke)를 구하시오.

∙반경: 0.15m  

∙공기유속: 2m/s

∙유체 밀도: $1.2kg/m^3$

∙점도: 0.2cP

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중력집진기와 관련된 다음 조건을 이용하여 레이놀즈 수를 구하고, 흐름상태를 판단하시오.

∙유량: $70m^3/min$

∙단수: 30

∙폭: 2m

∙높이: 2m

∙점도: $2 ‧ 10^{-5}kg/m ‧ s$

∙밀도: $1kg/m^3$

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다음 조건을 이용해 송풍기 유출 정압($kg_f/cm^2$ )을 구하시오.

∙입구 유속: 20m/s  

∙흡인 정압: $60mmH_2O$  

∙출구 정압: $30mmH_2O$

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이산화황이 굴뚝을 통해 배출된다. 다음 조건 이용해 수집하는 유량(L/min) 구하시오.

∙포집관 직경: 1cm  

∙길이: 100m  

∙수집시간: 5분  

∙펌프 온도: 150℃  

∙배출가스 온도: 150℃

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다음 조건으로 전기집진기와 여과집진기를 병렬로 연결해 분진을 처리할 때 배출되는 분진의 양(g/h)을 구하시오.

∙전기집진기 집진율: 99%  

∙여과집진기 집진율: 95%  

∙입구 분진농도: $5g/Sm^3$

∙전기집진기 유입유량: $10,000Sm^3/h$

∙여과집진기 유입유량: $30,000Sm^3/h$

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유해가스와 물이 일정 온도에서 평형상태에 있다. 기상 유해가스 분압이 $40mmHg$일 때 수중 유해가스 농도가 $2.5kmol/m^3$이면 헨리상수($atm ‧ m^3/kmol$)을 구하시오.

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온도 20℃에서 $H_2S$헨리상수 $0.0483 ‧ 10^4  ‧ m^3  ‧ atm/kmol$ 이고, 몰비가 0.05, 압력 $1atm$일 때 농도(mg/L)를 구하시오.

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아래의 표는 온도에 따른 각 물질의 용해도이다. 아래의 표를 보고 20℃,1기압에서의 $H_2S$의 헨리상수($atm ‧ m^3/kmol$)를 구하시오.

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다음 조건으로 기액분리면에서의 농도(kmol/$m^3$)를 구하시오.

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다음 조건을 이용해 청소시간 간격(min)을 구하시오.

∙유량: $10m^3/s$

∙먼지농도: $160g/m^3$

∙먼지밀도: $800kg/m^3$

∙제거율: 90%

∙중력 침강실 침전먼지 부피: $0.6m^3$

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다음 조건으로 방류 시 방류시간 간격(h)을 구하시오.

∙처리효율: 70%

∙오염물 농도: $2g/m^3$

∙유량: $1,000m^3/h$

∙세정액량: $2m^3$

∙세정액 농도: 10g/L

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다음 표를 이용해 집진기의 총 집진효율(%)을 구하시오.

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다음 조건을 이용해 사이클론 중심에서 반경 0.6m인 곳으로 유입된 입자속도(m/s)를 구하시오.

∙사이클론 직경: 2m  

∙외부선회류 내측반경: 0.5m  

∙외부선회류 외측반경: 0.8m

∙함진가스량: $1.5m^3/s$

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공기 중 $CO_2$ 가스의 부피가 5% 넘으면 인체에 해롭다. $600m^3$ 크기갖는 방에서 문을 닫고 85% 탄소를 가진 숯을 최소 몇kg 태우면 해로운 상태가 되는지 구하시오.(공기 중 $CO_2$ 부피는 고려하지 않는다, 완전혼합, 표준상태 기준)

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500m³ 크기의 방 안에서 5명이 담배를 피우고 있다. 1시간 동안 5명이 총 10개비의 담배를 피울 때 담배 1개비당 1.5mg의 포름알데히드(HCHO)가 발생한다면 1시간 뒤 방 안의 포름알데히드 농도(ppm)을 구하시오.(포름알데히드는 완전혼합 되고, 담배 피기 전 농도는 0이며 실내온도 25°C이다.)

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연소실 크기가 5m • 3m • 4m인 공간에서 연료 $C_8H_{18}$ 이 연소하였는데 탄소가 시간 당 60g이 불완전 연소하여 모두 일산화탄소가 되었다. 최초 일산화탄소 농도는 0이였고 장치이상으로 전부 불완전연소되었다. 최종적으로 일산화탄소가 100ppm으로 되었다면 이 때 기계를 얼마나(분) 작동시켰는지 구하시오. (단, 공기의 밀도는 온도에 따라 보정하여야 하며 방의 온도는 15℃이다.)

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$20,000m^3/h$ 배출가스를 물을 이용해 처리하려 한다. 목 부의 유속은 3m/s인 경우 목 부 직경(m)을 구하시오.

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$20,000sm^3/h$ 배출가스를 물을 이용해 처리하려 한다. 배출가스 온도 150℃, 목 부의 유속은 80m/s이고, 액가스비 $1L/m^3$ 일 때 목 부 직경(m)을 구하시오.

☆ 24.2

0°C, 1atm이며 100cm² 단면적인 원통 후드에서 프로페인이 20kg/h 배출될 때 배출속도(cm/s)를 구하시오.

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충전탑을 사용하여 배가스 중 염화수소를 처리하기 위한 기상총괄이동단위높이(HOG)는 1m로 할 때, 기상총괄이동단위수(NOG)를 구하고, 충전탑의 높이를 구하시오.(단, 탑의 효율은 95%이다.)

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$250m^3$ 부피갖는 공장에서 $HCHO$(포름알데하이드)가 발생해 농도가 0.5ppm이다. 0.01ppm까지 낮추기 위해 $25m^3/min$ 유량 갖는 공기청정기를 이용하려고 한다. 0.01ppm까지 낮추기 위한 소요시간(분)을 구하시오.(처리율: 100%, 초기HCHO농도: 0ppm)

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우리나라 월별 물질 농도표이다. 다음 물음에 답을 하시오.

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황 함량 5% B-C유(비중: 0.95, 황함량과 무관) 100kL/d를 사용하는 보일러에 황함량 2% B-C유를 40%섞어 사용 시 $SO_2$ 배출량은 몇% 감소하는지 구하시오.(기타 연소조건 동일, 황은 연소 시 전량 로 $SO_2$ 변환)

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저위발열량 10,000kcal/kg, 중유 사용량 10kg/h, 연소효율 80%, 부피 5m³, 벽 열손실량 100kcal/hr인 보일러가 있다. 공기 중 필요 연소공기량 14Sm³/kg, 연료 비열 1kcal/kg∙°C, 공기 비열 0.5kcal/Sm³∙°C, 연료와 공기 모두 20°C에서 80°C로 예열할 시 열 발생률(kcal/m³∙h)을 구하시오.

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원심력 집진기 제거효율 변화는 $\frac {100-n_a} {100-n_b}$ = $(\frac {Q_b} {Q_a})^{0.5}$ 을 이용해 구할 수 있다. 유량 $200m^3/s$일 때 효율이 60%이라면 유량 $100m^3/s$일 때는 효율이 몇%인지 구하시오.

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다음 조건을 이용해 흡수되는 규불산 양(kmol/h)을 구하시오.

∙가스배출량: $22,000Sm^3/h$  

∙$HF$농도: 3,000ppm  

∙$SiF_4$농도: 1,500ppm  

∙흡수율: 100%

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배가스 양이 500Sm³/h 이고, $HCl$ 은 $800mL/Sm^3$으로 배출되며 순환수의 pH는 7인 순환수 5m³를 이용하여 염화수소를 흡수시킬 때, 8시간 가동 후 순환수의 pH를 구하시오.(단, 염화수소는 물에 90%만 해리된다.)

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굴뚝 배기량 $1,000m^3/h$ , HF농도 500ppm일 때 $20m^3$ 물을 순환 사용하는 수세탑 설치해 5시간 운영 시 순환수 pH를 구하시오.(물 증발손실: 0, 제거율: 100%)

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빗물 pH 5.6일 때 빗물의 [$OH^-$]이온 농도(mol/L)를 구하시오.

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구형인 산성비 빗방울 반경이 0.1cm이며, 빗물의 비중은 1g/cm³이다. SO₂ 0.1㎍이 빗물에 흡수되었다면 이 빗물의 pH를 구하시오.(단, SO₂는 모두 HSO₃와 반응하고 HSO₃는 전량 해리된다.)

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오염가스 배출량 $4,500m^3/h$이고, 오염가스 중 HF농도 45ppm이며 이를 수산화칼슘용액으로 침전제거하려고 할 때 5일 동안 사용한 수산화칼슘 양(kg)을 구하시오.(HF는 90% 물에 흡수, 하루 9시간 운전)

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액가스비 1L/Sm³인 세정집진기로 반경 5µm, 농도 3g/Sm³, 비중 2인 구형입자를 처리하려 한다. 물방울 반경 300µm일 때 먼지 입자개수는 물방울 입자개수의 몇 배인지 구하시오.

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다음 조건을 이용해 물음에 답하시오.

∙직경: $5µm$  

∙질량: 1kg  

∙입자밀도: $1.5g/cm^3$

1. 비표면적($m^2/kg$)

2. 입자 개수(유효숫자 3자리)

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밀도 $1.4g/cm^3$ , 비표면적 $4,500m^2/kg$인 구형입자 직경이 2배가 될 때 비표면적($m^2/kg$)을 구하시오.

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입자의 밀도가 1.5g/cm³, 비표면적 5,000m²/kg일 때 동일한 조건에서 직경을 두 배로 하면 비표면적은 어떻게 되는지 쓰시오.

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회전식 세정집진기에서 직경이 15cm인 회전판이 4,500rpm으로 회전할 때 형성되는 물방울 직경($µm$)을 구하시오.

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안전계수 10이고, 배출 $CO_2$ 양이 $1m^3/min$일 때 공기 중 $CO_2$ 를 5,000ppm으로 유지하기 위한 환기량($m^3/h$)을 구하시오.

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다이옥신 측정 결과 17%의 산소농도에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 다이옥신 농도($ng/Sm^3$)를 산소농도 10%로 환산해 독성등가인자를 고려해 구하시오.

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X물질이 1차 반응에서 550초 동안 50%가 분해됐다면 10%남을 때까지의 시간(초)을 구하시오.

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180분 동안 반응물 1kmol이 0.1kmol이 된다면 99% 반응하여 0.01kmol이 되는데 걸리는 시간(min)을 구하시오. (반응: 1차 반응)

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6,000kcal/kg의 발열량을 갖는 석탄을 연소하고 있다. $SO_2$의 규제 기준이 3mg$SO_2$/kcal이라면 기준에 맞는 석탄의 황 함유량(%)을 구하시오.

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기체크로마토그래피에서 이론단수가 2,000되는 분리관이 있다. 보유시간이 10분되는 피이크 밑부분 폭(피이크 좌우 변곡점에서 접선이 자르는 바탕선 길이)(mm)를 구하시오.

   (기록지 이동속도: 1.5cm/min, 이론단수는 모든 성분에 대해 같다.)

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원심력 집진기를 이용해 분진 처리 시 분리계수 50, 입구 유속 15m/s일 때 원추 하부 반경(m)을 구하시오.