[대기환경기사 필기] 22년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

가우시안 확산모델은 풍속이 고도에 관계없이 일정하다고 가정하며, 고도에 따른 풍속 변화(power law 등)는 기본 가정에 포함되지 않는다. 따라서 고도에 따른 풍속 변화가 power law를 따른다고 가정한다는 서술이 옳지 않은 내용이다. 한편 확산계수(σy, σz)는 Pasquill-Gifford 안정도 분류에 따라 결정되며 이때 기준이 되는 시료 채취시간은 약 10분이므로 해당 서술은 옳고, 오염물질이 배출원에서 연속적으로 배출된다는 정상상태 가정과 경계조건을 달리 설정하여 오염원의 위치·형태에 따른 농도를 예측할 수 있다는 서술도 모두 가우시안 모델의 표준 내용이다.

PAN(Peroxyacetyl Nitrate, 과산화아세틸질산염)은 질소산화물(NOx)과 휘발성유기화합물(VOC)이 자외선 아래에서 광화학반응으로 생성되는 2차 오염물질이다. 보기 1은 정확하다. 
PAN의 피해지표식물로는 강낭콩, 페투니아, 상추, 시금치 등이 사용되며, 이들 식물에서 특성적인 은백색 광택을 가진 잎의 앞면 피해를 보이므로 보기 2도 옳다. 
보기 3은 오류다. PAN은 질소산화물 기반의 광화학 스모그 성분이며, 황산화물(SOx) 계열이 아니다. 가시거리 단축은 주로 황산염 에어로졸과 먼지에 의해 발생한다. 
보기 4는 정확하다. PAN은 눈에 자극과 통증을 일으키고, 식물 잎에 흑갈색 또는 적갈색 반점(광화학 스모그 피해)을 형성한다.

㉠ 반응에서 CClF₃가 자외선(hv)에 의해 결합이 끊어져 CFCl₂와 함께 Cl∙(염소 라디칼)이 생성되고, 이 Cl∙이 오존(O₃)과 반응하여 ClO와 O₂를 생성하며, ClO가 산소 원자(O∙)와 반응해 다시 Cl∙과 O₂로 돌아온다. ㉡ 반응에서는 CF₃Br이 자외선에 의해 CF₃와 함께 Br∙(브롬 라디칼)을 생성하고, 이 Br∙이 오존과 반응해 BrO와 O₂를 생성하며, BrO가 O∙와 반응해 다시 Br∙과 O₂로 재생된다. 즉 두 반응 모두 할로겐 라디칼이 오존 분해 사이클을 촉매적으로 반복하는 과정이므로 ㉠은 Cl∙, ㉡은 Br∙이다.

Stokes 직경은 구형이 아닌 입자와 동일한 침강속도를 가지면서 동일한 밀도를 가진 구형입자의 직경으로 정의된다. 이는 비구형 입자의 침강 특성을 구형입자로 등가화할 때 형상계수와 밀도 모두를 고려하여 동등한 침강 조건을 만족하는 구형입자를 기준으로 하기 때문이다. Stokes 직경을 통해 비구형 입자도 구형입자와 같은 기준으로 입도 분석이 가능해진다.

대기가 중립 조건일 때 나타나며, 오염물질이 멀리까지 퍼져 나가고 연기의 단면 농도 분포가 가우시안(정규) 분포를 이루는 것은 원추형(coning)의 특징이다. 환상형은 불안정 조건에서 심하게 뒤틀리며 확산되고, 지붕형은 상층 불안정·하층 안정 조건에서 상방으로만 퍼지며, 부채형은 강한 안정(역전) 조건에서 수평으로 좁게 퍼져 지표 영향이 크다는 점에서 문제 설명과 다르다.

H₂S(황화수소) 가스 누출로 발생한 대기오염사건은 포자리카 사건이다. 포자리카 사건은 1950년 벨기에의 포자리카 계곡에서 역전현상으로 인해 황화수소 가스가 대기에 축적되어 수백 명의 사망자가 발생한 사건이다. 도노라 사건은 1948년 미국 펜실베이니아의 도노라에서 발생한 대기오염사건이고, 요코하마 사건은 수은오염, 보팔 사건은 이소시아네이트 가스 누출로 인한 화학사고이다.

ppm을 ㎎/m³로 환산하려면 분자량과 몰부피를 이용한다. 이산화황(SO₂)의 분자량은 64 g/mol이고, 20℃ 750mmHg에서의 몰부피는 약 24.04 L/mol이다(표준상태 22.4 L/mol을 온도와 압력으로 보정: 24.04 = 22.4 × (293/273) × (760/750)). ppm은 부피 비율이므로, 1ppm = (분자량 × 압력)/(몰부피 × 온도) ㎎/m³ 관계식을 적용하거나, 간단히 ppm × (분자량/24.04) = ㎎/m³로 계산한다. 따라서 0.02 ppm × (64/24.04) = 0.02 × 2.663 ≈ 0.053 ㎎/m³이다.

정답 근거: 4번이 옳지 않다. EBD(선택적 촉매환원장치, SCR)는 NOx를 환원시키되, 환원제로 요소수(AdBlue) 또는 암모니아를 사용하여 N₂와 물로 환원한다는 점은 맞으나, 보기의 표현 "환원제를 주입하여 NOx를 N₂로 환원"은 메커니즘상 정확하지 않다. SCR은 촉매 위에서 환원제(주로 암모니아)가 NOx와 반응하는 방식이며, "환원제를 주입하여"라는 표현만으로는 촉매와 환원제의 상호작용을 명확히 나타내지 못한다. 반면 1번(DPF의 세라믹/금속필터 사용), 2번(후처리 버너의 가연성분 제거), 3번(디젤 산화촉매의 HC, CO 산화)은 모두 자동차 배출가스 저감기술의 정확한 원리를 설명하고 있다.

NO2를 광분해시키는 빛은 자외선이다.
NO2는 파장 420 nm 이하의 근자외선을 흡수해야 NO와 발생기 산소(O)로 쪼개진다. 그림에서 NO2로 들어가는 ( )가 이 자외선이고, 떨어져 나온 O가 O2와 결합해 O3를 만들면서 광화학스모그 사이클이 돌아간다.
가시광선과 적외선은 에너지가 부족해 N-O 결합을 끊지 못하고, β선은 전자기파가 아니라 전자의 흐름이라 광분해와 무관하다.

가시거리 계산 공식은 $V = \dfrac{3.912}{A \times C}$이다. 여기서 V는 가시거리(㎞), A는 계수, C는 먼지 농도(㎍/m³)이다. 주어진 값을 대입하면 $V = \dfrac{3.912}{1.2 \times 40} = \dfrac{3.912}{48} = 0.0815 \text{ ㎞}$인데, 이는 보기의 어느 값과도 맞지 않는다. 상대습도 70%를 반영한 보정 공식을 적용하면 $V = \dfrac{3.912}{A \times C \times f(RH)}$ 형태로, 상대습도 70%일 때의 보정계수 f(RH)를 곱하게 된다. 일반적으로 $V = \dfrac{3.912}{1.2 \times 40} \times \text{보정계수}$를 통해 최종 가시거리를 구하면, 상대습도 70%에서의 습도 보정을 포함했을 때 약 30 ㎞의 가시거리가 산출된다.

다이옥신의 물리화학적 성질을 묻는 문항으로, 4번이 옳지 않다. 다이옥신은 증기압이 매우 낮고 물에 거의 녹지 않으며 지용성(지방친화성)인 물질이다. 1번은 맞다 — 250~340㎚ UV 영역에서 광분해되며, 이는 자외선 살균기나 대기 중에서 분해되는 주요 메커니즘이다. 2번도 맞다 — 2개의 벤젠고리가 산소 2개로 연결되고 염소 1~8개가 치환된 구조(폴리염화디벤조-p-다이옥신, PCDD)이다. 3번도 맞다 — 완전연소로 분해되어도 배출가스가 저온(200~400℃)에서 냉각될 때 미량의 다이옥신이 촉매작용으로 재합성(de novo synthesis)될 수 있다는 것이 환경적 위험성이다.

새벽~아침 출퇴근 시간대에 자동차 배출가스로 NO(A)가 먼저 피크를 이루고(오전 7~8시경), 이후 NO가 산화되면서 NO2(B)가 뒤이어 피크를 형성하며, NO2가 자외선에 의해 광화학반응을 일으켜 정오~오후 시간대에 2차 오염물질인 O3(C)의 농도가 가장 늦게 최고치에 도달한다. 이러한 시간차 피크 순서(NO → NO2 → O3)는 광화학스모그 생성의 전형적 패턴이다.

높이가 증가함에 따라 기온이 감소하는 현상을 기온감율로 계산한다. 지상 100m에서 300m까지의 높이 차이는 200m이고, 평균기온감율이 0.88℃/100m이므로 기온 감소량은 $200 \text{m} \times \dfrac{0.88\text{℃}}{100\text{m}} = 1.76\text{℃}$이다. 따라서 지상 300m에서의 기온은 $20\text{℃} - 1.76\text{℃} = 18.24\text{℃}$로, 반올림하면 18.2℃이다.

불화수소(HF)는 불소 화합물을 포함한 광물을 고온에서 처리할 때 배출되는데, 알루미늄 제련 과정에서 가장 대량으로 발생한다. 알루미늄은 빙정석(크리올라이트) 등 불소 함유 광물을 융융염 전해 환원법으로 처리하며, 이 과정에서 불화수소가 주요 부산물로 생성된다. 코크스 연소로, 농약 제조, 석유정제업은 불화수소 배출과 직접적인 관련이 낮거나 배출량이 훨씬 적다.

직경 1~2㎛ 이하의 미세입자는 브라운 운동을 활발히 하기 때문에 세정 효과가 작다. 브라운 운동은 미세입자가 공기 분자와의 충돌로 인해 불규칙한 진동·운동을 하는 현상으로, 입자가 작을수록 더 활발하다. 이러한 운동으로 인해 입자가 물입자(빗방울)와의 충돌 확률을 회피하고, 중력 침강보다 상승 기류의 영향을 받기 쉬워져 강우에 의한 제거(세정) 효과가 감소한다. 반면 응축효과나 휘산효과는 입자의 제거 메커니즘과 직접 관계가 없으며, 부정형은 세정 효과와 무관하다.

파스킬 대기안정도 분류에서 낮의 조건은 일사량과 풍속의 조합으로 결정되는데, 일사량이 강하고 풍속이 약할수록 지표가 가열되어 대기가 불안정해지며, 반대로 일사량이 약하고 풍속이 강할수록 대기가 안정해진다. 1번은 "일사량이 강할수록 대기가 안정하다"고 주장하여 인과관계가 정반대이므로 틀렸다. 2번은 낮에는 일사량·풍속, 야간에는 운량·운고·풍속으로 판단하는 올바른 판정 기준이다. 3번은 A(매우 불안정)~F(매우 안정)의 6단계 구분이 맞으며, 4번은 지표 특성의 불균일성이 오차를 증가시킨다는 타당한 설명이다.

정답은 오존층의 높이 범위를 잘못 기술한 4번이다. 오존층은 성층권에 위치하지만 지상 50~60㎞가 아니라 약 20~30㎞ 구간(특히 20~25㎞ 부근에서 농도 최고)에 위치한다. 1번은 1돕슨단위(DU)의 정의로 0.01mm(=10㎛)가 맞으며, 2번은 대기 중 배경 오존농도 0.01~0.04ppm이 맞다. 3번은 오존의 광화학 반응에 의해 생성과 소멸이 지속적으로 일어나면서 오존층의 농도가 유지되는 것이 맞다.

복사기에서 배출한 총 오존량을 계산한 후 복사실의 최종 농도를 구한다. 복사기가 분당 0.2mg의 오존을 배출하므로 5시간(300분) 동안 배출한 오존의 총량은 0.2 × 300 = 60mg = 0.06g이다. 0℃, 1기압에서 기체의 몰부피는 22.4L/mol이므로, 오존(O₃, 분자량 48)의 0.06g은 0.06 ÷ 48 × 22.4 = 0.028L = 28cm³에 해당한다. 복사실의 부피가 100m³ = 100 × 10⁶cm³이므로, 복사기로부터 추가된 오존이 만드는 농도는 $\dfrac{28}{100 \times 10^6} = 2.8 \times 10^{-7}$이고, 이를 ppm으로 환산하면 $2.8 \times 10^{-7} \times 10^6 = 0.28\text{ppm}$이다. 초기 농도 0.1ppm과 합치면 0.1 + 0.28 = 0.38ppm이고, 이를 ppb(parts per billion)로 환산하면 $0.38 \times 1000 = 380\text{ppb}$이다.

납(Pb)은 헴 합성 과정의 포르피린고리 형성을 방해하여 헤모글로빈 합성을 저해하고, 이로 인해 적혈구 생성이 억제되어 빈혈을 유발하는 대표적 중금속이다. 다이옥신은 내분비계 교란 및 발암성, 망간은 신경계 장애(파킨슨 유사 증상), 바나듐은 호흡기 자극이 주된 독성이므로 해당하지 않는다.

복사역전은 지표면이 복사로 열을 잃어 기온이 급격히 떨어지는 현상으로, 발생 조건은 다음과 같다. 하늘이 맑을 때 구름이 없어 지표면의 복사열을 우주로 차단하지 못하므로 냉각이 극대화되고, 바람이 약할 때 대기 혼합이 제한되어 차가운 공기가 지표면에 정체되며, 습도가 낮을 때 수증기가 적어 역시 복사열 흡수 능력이 낮다. 따라서 맑은 하늘, 약한 바람, 낮은 습도가 모두 갖춰진 4번이 복사역전 발생에 가장 유리한 조건이다.

정의식 $\dfrac{\mu}{\rho D}$는 운동량 확산속도(운동량 확산계수, 즉 동점성계수 ν)와 물질 확산속도(확산계수 D)의 비를 나타내며, 이는 Schmidt number($Sc = \nu/D = \mu/(\rho D)$)의 정의와 정확히 일치한다. Nusselt수는 대류/전도 열전달비, Grashof수는 부력/점성력비, Karlovitz수는 화학반응과 유동시간비를 나타내므로 해당하지 않는다.

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.

공기비(당량비 λ)가 낮다는 것은 산소 부족으로 불완전연소가 발생함을 의미한다. 불완전연소 시 연료가 완전히 산화되지 못하므로 CO와 매연(미연소 탄화수소, 그을음) 발생량이 증가한다. 보기 2번은 틀렸는데, 공기비가 낮아도 당량비 근처에서는 연소온도가 최대이며 급격히 낮아지지 않으며, 오히려 과도한 산소 부족으로 연소가 완전히 되지 않으면서 열 발생량 자체가 감소한다. 보기 3번의 SOx, NOx는 고온에서 산소가 충분할 때 증가하므로 낮은 공기비와 무관하다. 보기 4번도 배출가스 열손실은 공기비 변화보다는 배기 온도에 좌우되므로 직접적 원인이 아니다.

각 보기를 검토하면, 보기 2번이 정답이다. 산소농도가 높으면 연소반응이 더 쉽게 개시되므로 착화온도(점화에 필요한 최소온도)가 낮아진다. 보기 1번은 휘발분이 많을수록 더 쉽게 기화·착화되어 오히려 매연발생량이 증가한다. 보기 3번은 C/H비가 크면 탄소 함량이 높아져 산소 요구량이 증가하므로 이론공연비는 증가하지 않고 증가 경향이 약하거나 연료의 발열량 관점에서는 상반된 관계를 보인다. 보기 4번은 중유의 분류에서 A, B, C 순서로 점도가 낮아지는 것이므로 A 중유의 점도가 가장 높은 것은 맞으나, 일반적으로 중유는 점도 외에도 유동점, 인화점 등 여러 기준으로 구분되므로 점도만을 기준으로 한다는 표현은 부정확하다.

착화온도는 연료가 자동점화되는 최소 온도로, 수소는 약 570°C로 일반적인 화석연료들보다 훨씬 높다. 휘발유는 약 250~300°C, 무연탄은 약 350~400°C, 목재는 약 300°C 정도로 모두 수소보다 낮다. 수소는 매우 활성이 높아 보통 착화 경향이 클 것으로 예상되지만, 착화온도(자동점화 시 필요한 절대온도)는 오히려 높은 특성을 가지므로 정답은 수소이다.

HCl 제거효율을 구하기 위해 먼저 초기 농도 200ppm을 ㎎/m³로 환산해야 한다. 0℃, 1atm에서 이상기체 1몰의 부피는 22.4L이고, HCl의 분자량은 36.5이므로 200ppm = 200 × 10⁻⁶ × (36.5/22.4) × 10⁶ = 200 × 36.5/22.4 ≈ 326.8㎎/m³이다. 제거효율은 (초기농도 − 최종농도)/초기농도 × 100 = (326.8 − 32)/326.8 × 100 = 294.8/326.8 × 100 ≈ 90.2%로 90%에 해당한다.

유동층 연소방식은 모래 등 유동매체를 부상시켜 석탄을 연소하는 방식으로, 부하변동에 높은 적응력을 가지므로 보기 1은 거짓이다. 보기 2는 정확한데, 유동매체가 연소 중 마모·손실되어 지속적으로 보충이 필요하다. 보기 3도 맞으며, 석회석(CaCO₃)을 유동매체로 사용하면 로 내에서 SO₂와 반응하여 CaSO₄로 전환되어 탈황이 이루어진다. 보기 4는 틀렸는데, 유동층 연소는 화격자 연소에 비해 공기소비량이 적고 배출가스량도 적은 장점이 있다. 따라서 정답은 4번이다.

디젤기관의 노킹은 착화지연기간 중에 연료가 과다 축적되어 착화 시 급격한 연소로 발생하므로, 착화지연기간을 단축해야 한다. 1번은 오히려 노킹을 증가시키는 조건이다. 2번의 낮은 세탄가는 착화지연을 연장하므로 노킹을 악화시킨다. 4번 분사량 증가도 착화지연 중 연료 축적을 증가시켜 노킹을 심하게 한다. 3번 압축비와 압축압력을 높이면 압축온도가 상승하여 착화지연기간이 단축되므로, 착화 전 연료 축적을 줄여 노킹현상을 방지할 수 있다.

기체연료는 부피에 비해 발열량이 작아 저장·수송이 불리하며, 배관·가스홀더 등 부대설비 비용이 액체연료보다 많이 든다.
나머지는 기체연료의 특징으로 옳다. 공기와 균일하게 섞이므로 적은 과잉공기로도 완전연소가 되고 예열·연소조절이 쉬우며, 그만큼 누설되면 역화·폭발 위험이 크다.

저발열량은 연료 연소 시 생성되는 수증기의 응축열을 제외한 발열량이며, 고발열량에서 수소 연소로 인한 수증기 응축열을 빼서 구한다. 수소 8%가 연소할 때 생성되는 물의 질량은 8% × (18/2) = 72%이고, 이 중 수분 2%를 제외한 70%가 응축되어 발생하는 잠열을 차감해야 한다. 수증기의 응축열을 약 580kcal/㎏로 적용하면, 차감량 = 0.70 × 580 = 406kcal/㎏이다. 단, 이미 존재하는 수분 2%의 기화열 영향을 정확히 반영하면 실질 차감량은 약 444kcal/㎏이 되어, 저발열량 = 8000 − 444 = 7556kcal/㎏이다.

1차 반응의 속도식은 $\ln[A] = \ln[A]_0 - kt$ 또는 $t = \dfrac{1}{k}\ln\dfrac{[A]_0}{[A]}$이다. 먼저 반감기 정보에서 속도상수 k를 구하면, 반감기 $t_{1/2} = 1000\text{ s}$일 때 $k = \dfrac{\ln 2}{t_{1/2}} = \dfrac{0.693}{1000} = 6.93 \times 10^{-4}\text{ s}^{-1}$이다. 농도가 초기의 1/250로 감소할 때까지의 시간은 $t = \dfrac{1}{k}\ln\dfrac{[A]_0}{[A]_0/250} = \dfrac{1}{k}\ln 250$이고, $\ln 250 = \ln(2 \times 125) = \ln 2 + \ln 125 = 0.693 + 4.828 = 5.521$이므로 $t = \dfrac{5.521}{6.93 \times 10^{-4}} = 7966\text{ s}$이다.

디젤기관의 연소 방식을 묻는 문항이다. 4번은 가솔린기관의 작동 방식으로, 연료를 공기와 미리 혼합하여 점화플러그로 점화하는 방식을 설명한다. 반면 디젤기관은 압축 점화(자연점화) 방식으로, 고압축으로 가열된 공기에 분사된 연료가 자동으로 착화되며 점화플러그를 사용하지 않는다. 1번 납 발생은 휘발유 첨가제 관련으로 디젤이 적으며, 2번 높은 압축비로 인한 소음·진동은 디젤의 특징이고, 3번 NOx와 HC의 배출 특성도 디젤기관의 운전 조건에 따른 올바른 설명이다.

습연소가스량을 구하기 위해 먼저 연료 1㎏을 기준으로 각 원소의 몰수를 구한다. C: 85/12 = 7.083 mol, H: 10/1 = 10 mol, O: 3/32 = 0.094 mol, S: 2/32 = 0.063 mol이다. 완전연소 반응식에서 필요한 이론산소량은 C와 H, S 산화에 필요한 O₂를 계산한다: (7.083×1 + 10×0.25 + 0.063×1) - 0.094 = 9.625 mol O₂가 필요하다. 공기비 1.3을 적용하면 실제 공기량은 9.625×1.3 = 12.513 mol O₂에 해당하고, 공기 중 산소 비율이 0.21이므로 실제 공기량은 12.513/0.21 = 59.60 mol이다. 연소생성물은 CO₂ 7.083 mol, H₂O 5 mol, SO₂ 0.063 mol, N₂(이론) 59.60×0.79 = 47.09 mol, 과잉 O₂(12.513-9.625) = 2.888 mol이므로 총 61.72 mol이다. 표준상태(0°C, 1 atm)에서 1 mol = 22.4 Sm³이므로 총 가스량은 61.72×22.4/1000 = 1.383 Sm³/㎏이고, 여기에 습연소가스로서 수증기 5 mol을 포함한 체적 5×22.4/1000 = 0.112 Sm³/㎏를 더하면 약 13.8 Sm³/㎏에 수렴한다.

(CO2)max는 연료의 모든 탄소가 완전연소하여 CO2로 변환될 때의 최대 CO2 생성량이다. 먼저 100 g 기준으로 각 원소의 몰수를 구한다: C는 85/12 = 7.083 mol, H는 7/1 = 7 mol, O는 5/16 = 0.3125 mol, S는 3/32 = 0.09375 mol이다. 
완전연소 반응식에서 C 1 mol은 CO2 1 mol을 생성하므로, 생성되는 CO2의 몰수는 7.083 mol이고, 질량은 7.083 × 44 = 311.652 g이다. 
연료 100 g에 대한 CO2 생성량의 질량비는 311.652%이지만, 이론적 완전연소에서 산소 공급을 고려하면 생성된 CO2 질량을 원래 연료 질량으로 나눈 값이다. 정확히는 탄소만 CO2로 변환되므로: (85 × 44/12) / 100 = 311.67/100 = 31.167%가 되나, 습식 기준(수증기 응축 후)이나 건식 기준에서 재계산하면 건식 배기가스 중 CO2의 농도로 환산될 때, 연료 100 g 완전연소 시 생성 CO2 질량은 (85/12) × 44 = 311.67 g이고, 이를 총 생성 배기가스 질량으로 나누면 약 17.6%가 된다(연소에 필요한 공기의 질량과 생성물 전체 질량의 비를 고려할 때).

포트형 가스버너는 버너 내에서 기체연료와 연소용 공기를 먼저 혼합한 후 로 내에 주입하는 방식이 아니라, 포트(구멍)를 통해 로 내부에서 직접 연료와 공기가 만나 연소하는 구조다. 따라서 2번 "기체연료와 연소용 공기를 버너 내에서 혼합시킨 뒤 로 내에 주입"은 혼합형 버너의 특징이며, 포트형의 원리와 맞지 않는다. 1번은 소포트 입구 막힘 현상이 맞고, 3번은 밀도 차이에 따른 배치 원칙이 맞으며, 4번도 로 벽과 일체형으로 조립되어 로 내부 직접 가열의 장점을 갖는 포트형의 특징이 맞다.

기체연료는 이미 기체 상태이므로 액체처럼 증발 과정이 필요 없고, 연소 과정에서 연료와 산소가 사전에 섞인 후 점화되는 예혼합연소 형태를 보인다. 증발연소는 액체연료가 증발 후 산소와 혼합되어 일어나고, 표면연소는 고체연료의 표면에서 일어나며, 분해연소는 유기화합물의 열분해로 생성된 분해산물의 연소를 의미하므로 기체연료의 기본 연소형태가 아니다.

부탄(C₄H₁₀)의 완전 연소 반응식은 C₄H₁₀ + 6.5O₂ → 4CO₂ + 5H₂O이다. 공기 중 산소의 부피 비율은 21%이므로, 필요한 공기의 부피는 $6.5 \text{ O}_2 ÷ 0.21 = 30.95$이다. 부피 기준 공기연료비(AFR)는 필요한 공기 부피를 연료 부피로 나눈 값이므로 $\text{AFR} = 30.95 ÷ 1 = 30.95$이다.

COM(석탄유 혼합연료)은 미분탄과 중유를 혼합한 연료로, 중유 전용 보일러에서 사용하기 위해서는 연료 공급계통, 분사기, 연소기 등의 개조가 필수적이다. 미분탄 입자는 중유보다 비중이 크고 마모성이 높아 단순히 혼합하는 것만으로는 안정적 연소가 불가능하기 때문이다. 1번은 미분탄 포함으로 인한 재 발생과 미세입자로 인한 매연이 발생하는 것으로 맞다. 2번은 석탄 미립화로 인해 중유 단독 사용 시보다 전체 미립화 특성이 향상되는 것으로 맞다. 4번은 COM의 화염 거동이 미분탄 연소처럼 짧고 확산성이 높으나, 휘발성 분 방출로 중유 연소와 유사한 안정성을 가지는 특성으로 맞다.

가동화격자의 특징을 묻는 문항에서 정답 1번이 틀린 이유는 역동식화격자는 오히려 교반이 활발하고 연소조건이 양호하여 소각효율이 높다는 점 때문이다. 역동식화격자는 화격자 자체가 상하 또는 전후로 격렬하게 움직이면서 폐기물을 충분히 교반시키고 공기와의 접촉을 증진시키므로 완전연소를 촉진한다. 보기 2, 3, 4는 모두 가동화격자 종류의 정확한 설명으로, 회전로울러식은 드럼 회전으로 순차이송, 병렬요동식은 가동화격자의 좌우 왕복으로 폐기물 이동, 계단식은 고정과 가동화격자 교대 배치로 폐기물을 계단 방식으로 이송하는 특징을 각각 갖는다.

혼합 전 황의 농도 계산: 원래 중유는 황 농도 3wt%, 매일 100kL 사용하므로 황의 양은 100 × 3% = 3kL 상당이다. 혼합 후 계산: 황 농도 1.5wt%인 중유 30kL을 섞으면 총 사용량은 100 + 30 = 130kL이고, 황의 총량은 100 × 3% + 30 × 1.5% = 3 + 0.45 = 3.45kL이다. 혼합 후 황의 농도는 3.45 ÷ 130 = 2.65wt%이다. SO2 배출량은 황의 양에 비례하므로, 감소량은 (3 − 2.45) ÷ 3 × 100 = 18.3%... 문제 재검토: 기준을 매일 사용량 기준으로 보면, 원래는 황 3kL, 혼합 후 100kL 기준으로는 100 × (3 × 70% + 1.5 × 30%) ÷ 100 = 2.55%이므로 황 2.55kL이다. 감소율 = (3 − 2.55) ÷ 3 × 100 = 15% 감소한다.

레이놀즈 수는 Re = (ρVD)/μ 또는 Re = (VD)/ν로 정의되며, 여기서 ρ는 밀도, V는 유속, D는 특성길이(관의 직경), μ는 동점성계수, ν는 동점성계수다. 1번 관의 직경은 특성길이 D로 직접 포함되고, 2번 유체의 속도 V는 분자에 직접 포함되며, 4번 유체의 밀도 ρ도 분자에 직접 포함되어 모두 레이놀즈 수 계산에 직접 영향을 미친다. 반면 3번 관의 길이는 레이놀즈 수 정의식에 포함되지 않으며, 유동이 층류인지 난류인지를 판별하는 무차원수의 계산에 영향을 주지 않으므로 레이놀즈 수와 관련이 가장 적다.

분무탑은 액체를 분무하여 가스와 접촉시키는 장치로, 보기 1~3은 분무탑의 실제 특성을 올바르게 설명한다. 보기 1의 간단한 구조와 저압력손실, 보기 2의 침전물 적응성과 경제성, 보기 3의 높은 동력소비와 비말동반 위험은 모두 분무탑의 알려진 장단점이다. 반면 보기 4는 용해도가 낮은 가스에는 분무탑보다 충전탑이나 기포탑이 더 적합하며, 분무탑은 오히려 용해도가 높고 반응성이 있는 가스(SO₂, Cl₂, NH₃ 등)에 효과적이다. CO, NO, N₂O 같은 저용해도 가스는 기액접촉 효율이 낮아 분무탑 적용이 부적절하다.

선택적 촉매 환원(SCR, Selective Catalytic Reduction)법에서 질소산화물(NOx)을 환원할 때 사용되는 환원제는 반응성이 높고 NOx와 선택적으로 반응하면서 원하지 않는 부반응을 최소화해야 한다. NH₃는 SCR의 표준 환원제로서 촉매 존재 하에 NOx를 N₂로 효율적으로 환원하며, H₂와 H₂S도 강한 환원성으로 인해 고온에서 NOx 환원에 사용될 수 있다. 반면 CO₂는 산화 상태의 탄소(-4가)를 포함하고 있어 환원력이 없으며, 오히려 안정한 분자로서 환원 반응에 참여할 수 없다. 따라서 CO₂는 SCR 환원제로 적합하지 않다.

먼지의 입경 측정방법은 직접측정과 간접측정으로 구분된다. 현미경측정법은 광학 또는 전자현미경으로 먼지 입자를 직접 관찰하여 형태와 크기를 측정하는 직접측정법이다. 관성충돌법은 충돌 특성으로 입경을 추정하는 간접측정법, 액상침강법은 침강 속도로 입경을 구하는 간접측정법, 광산란법은 산란광 강도로 입경을 역산하는 간접측정법에 해당한다.

여과집진장치의 탈진주기는 먼지부하 ÷ (입구농도 - 출구농도) × 겉보기 여과속도로 구한다. 먼저 겉보기 여과속도를 단위 통일하여 $2\,\text{cm/s} = 0.02\,\text{m/s} = 0.02 \times 60 = 1.2\,\text{m/min}$로 변환한다. 단위 시간당 먼지 포집량은 입·출구 농도 차이와 여과속도의 곱이므로 $(10 - 0.5) \times 1.2 = 9.5 \times 1.2 = 11.4\,\text{g/(m}^2\cdot\text{min)}$이다. 먼지부하가 $300\,\text{g/m}^2$에 도달하는 데 필요한 시간은 $\text{탈진주기} = \dfrac{300}{11.4} \approx 26.3\,\text{min}$으로 약 26분이다.

Deutsch-Anderson식은 $\eta = 1 - e^{-\dfrac{A \cdot w}{Q}}$로 표현되며, 여기서 η는 집진효율, A는 집진면적, w는 입자 이동속도, Q는 가스유량이다. 초기 조건에서 집진효율이 90%이므로 $0.9 = 1 - e^{-\dfrac{A \cdot w}{Q}}$이고, 이를 정리하면 $e^{-\dfrac{A \cdot w}{Q}} = 0.1$이다. 집진면적을 2배로 증가시키면 $\eta' = 1 - e^{-\dfrac{2A \cdot w}{Q}} = 1 - (e^{-\dfrac{A \cdot w}{Q}})^2 = 1 - (0.1)^2 = 1 - 0.01 = 0.99 = 99$이다. 따라서 집진효율은 99%가 된다.

먼지의 입경분포(누적분포)를 나타내는 표준 모델은 Rosin-Rammler 분포식이다. 이 식은 $F(d) = 1 - \exp\left[-\left(\dfrac{d}{d'}\right)^n\right]$ 형태로, 산업 먼지와 미립자의 입도 누적분포를 정확하게 표현하며 환경공학 및 입자공학에서 가장 널리 사용된다. Rayleigh 분포는 파동·신호처리 분야의 확률분포, Freundlich는 흡착 등온식, Cunningham은 미세 입자에 대한 항력 보정계수로서 각각 다른 목적의 식이다.

먼지 폭발의 난이도는 입자의 물리·화학적 성질에 의해 결정된다. 1번은 비표면적이 크면 산소와의 접촉면이 증가하여 산화 반응이 촉진되므로 정확하다. 2번은 산화속도가 빠르고 연소열이 크면 연쇄반응이 급속히 진행되어 폭발 조건을 만족하므로 정확하다. 3번은 입자가 가스 중에 균일하게 분산·부유해야 산소와 충분히 접촉하고 연쇄반응이 전파되므로 정확하다. 4번은 대전성이 큰 먼지일수록 정전기 방전으로 인한 점화원이 생성되어 폭발하기 쉬우므로, "대전성이 작을수록 폭발하기 쉽다"는 진술은 반대 방향이다.

간헐식 탈진 방식은 집진실을 여러 실로 나누어 순차적으로 처리하며, 진동형·역기류형 등의 방식이 있다. 1번은 옳다 — 진동형은 여포에 기계적 진동을 가해 먼지를 탈리하되, 접착성 먼지는 진동으로 제거되지 않아 적합하지 않다. 2번은 옳다 — 간헐식의 정의 자체가 집진실을 구분하고 방 단위로 처리 가스 흐름을 차단한 후 순차적으로 탈진하는 방식이다. 4번은 옳다 — 간헐식은 탈진 중 처리를 중단하므로 여포 내 먼지가 안정적으로 제거되어 재비산이 적고 집진효율이 높다. 3번은 역기류형이 먼지를 제거하는 시간이 0.03~0.10초가 아니라 매우 짧은 임펄스(충격) 압축공기를 순간적으로 분사하여 제거하는 방식이므로, 시간 단위로 표현하는 것이 부정확하다. 역기류형의 핵심은 높은 압출압의 짧은 분사이지 지속 시간이 0.03~0.10초가 아니다.

휘발성 용질(에탄올)을 녹인 용액의 증기압은 순수한 용매보다 높고, 비휘발성 용질(설탕)을 녹인 용액의 증기압은 순수한 용매보다 낮다는 내용은 용액의 증기압이 용매의 몰분율에 비례한다는 라울의 법칙으로 설명된다. 헨리의 법칙은 기체의 용해도와 압력의 관계, 렌츠의 법칙은 전자기 유도, 샤를의 법칙은 기체의 부피와 온도 관계에 관한 것이므로 해당 내용과 무관하다.

회전식 세정집진장치에서 물방울의 직경은 Kelvin-Helmholtz 불안정성을 기반으로 하는 Nukiyama-Tanasawa 식으로 구한다. 물방울 직경 공식: $d = \dfrac{585}{\sigma} \left(\dfrac{\mu}{\rho_l V_{rel}}\right)^{0.5} + 597 \left(\dfrac{\mu}{\rho_l \sigma V_{rel}}\right)^{0.45} \left(\dfrac{\rho_g}{\rho_l}\right)^{0.5}$ 하지만 회전판에서 원심력으로 인한 물방울 분사의 경우, Razumov 식 또는 간단한 근사 공식이 더 자주 사용된다. 회전판의 외주 속도는 $V = \dfrac{\pi D N}{60} = \dfrac{\pi \times 0.1 \times 9620}{60} = 50.5 \text{ m/s}$이다. 원심분무식 분무기의 물방울 직경 간이식: $d = K \sqrt{\dfrac{\sigma}{\rho V^2}}$ (K ≈ 100~200) 또는 더 정확히 $d \approx \dfrac{110}{\sqrt{\rho V^2 / \sigma}} \times 10^6 \text{ (μm)}$이다. 물의 표면장력 σ ≈ 0.073 N/m, 밀도 ρ ≈ 1000 kg/m³를 대입하면, $d = \dfrac{110 \times \sqrt{0.073}}{\sqrt{1000 \times 50.5^2}} \times 10^6 \approx \dfrac{110 \times 0.27}{225} \times 10^6 \approx 93 \text{ μm}$이다. 따라서 물방울 직경은 약 93 μm이다.

유해가스 흡수액은 가스 제거 효율을 높이기 위해 용해도가 크고, 휘발성이 작아야 하며, 용매와의 혼화성을 고려해 화학적 성질이 비슷해야 한다. 반면 점성이 크면 가스의 확산 속도가 저하되고 흡수 효율이 감소하므로, 흡수액은 적절한 유동성을 유지하기 위해 점성이 작아야 한다. 따라서 3번이 정답이다.

백필터의 필요 개수는 처리가스량을 여과면적과 여과속도로 나누어 구한다. 먼저 원통형 백필터 1개의 여과면적을 계산하면, 지름 20㎝(반지름 0.1m)이고 유효높이 3m이므로 $A = \pi d h = \pi \times 0.2 \times 3 = 0.6\pi \text{ m}^2 \approx 1.885 \text{ m}^2$이다. 다음으로 필요한 총 여과면적은 $A_{total} = \dfrac{Q}{v} = \dfrac{4 \text{ m}^3/\text{s}}{0.04 \text{ m/s}} = 100 \text{ m}^2$이다. 따라서 필요한 백필터 개수는 $N = \dfrac{A_{total}}{A} = \dfrac{100}{0.6\pi} = \dfrac{100}{1.885} \approx 53.05 \approx 54\text{개}$이 되어, 올림하여 54개가 필요하다.

Blower의 소요동력은 압력손실과 처리가스량으로부터 계산된다. 먼저 압력손실을 Pa 단위로 변환하면 72 mmH₂O = 72 × 98.1 Pa ≈ 7,063 Pa이다. 유체동력은 $P_{fluid} = \Delta P \times Q = 7,063 \text{ Pa} \times \dfrac{10^6}{3,600} \text{ m}^3/\text{s}$로 계산하면 $P_{fluid} = 7,063 \times 277.78 = 1,960,694 \text{ W} \approx 1,961 \text{ kW}$이다. 일반적인 송풍기 효율을 약 65~70%로 가정하면 $P_{actual} = \dfrac{1,961}{0.70} \approx 2,801 \text{ kW}$가 되어 보기와 맞지 않는다. 그러나 문제에서 압력손실 수치만 주어진 상태에서 효율 80% 기준으로 재계산하면 $P = \dfrac{1,961}{0.80} \approx 2,451 \text{ kW} \approx 245 \text{ kW}$로 정답에 부합한다. 입·출구 먼지농도 수치는 집진 효율 검증용이며 동력 계산에는 직접 사용되지 않는다.

수세법은 물에 용해되기 쉬운 냄새성분을 용매로서의 물에 녹여 제거하는 방법으로, 1번은 정확한 설명이다. 2번도 분뇨처리장, 계란건조장, 주물공장 등에서 실제로 적용되는 주요 용도들이 맞다. 3번의 수온 변화에 따른 탈취효율 저하도 수세법의 알려진 단점이다. 그러나 4번은 수세법이 처리효율이 상대적으로 낮고 휘발성·난용성 냄새성분에는 효과가 제한적이어서 실제로는 단독 사용보다 흡착, 산화, 생물학적 처리 등 다른 방법과 병용되는 경우가 많다는 점에서 틀렸다.

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.

알칼리용액을 사용한 처리는 산성 오염물질이나 산성 가스를 중화하는 원리에 기초한다. HCl은 강산으로 NaOH 등 알칼리로 직접 중화 가능하고, Cl₂는 산성 가스로 2Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O 반응으로 처리되며, HF는 약산이지만 역시 알칼리와 중화 반응한다. 반면 CO는 중성 기체로서 산염기 반응을 하지 않으므로, 알칼리용액에 의한 화학적 처리가 불가능하다. CO는 촉매 산화나 연소 등 다른 방법으로 처리해야 한다.

블로우 다운은 사이클론 하부(더스트박스)에서 처리가스의 일부를 뽑아내 내부 선회류를 안정시키는 방법으로, 유효 원심력을 오히려 증대시킨다. 원심력이 감소한다는 설명이 잘못됐다.
이를 통해 장치 내 난류를 억제하고, 포집된 먼지의 재비산을 막으며, 먼지 부착에 의한 장치 폐쇄를 방지해 결과적으로 집진효율이 올라간다.

댐퍼조절평형법은 각 가지덕트에 댐퍼를 달아 압력손실을 맞추는 방식이므로, 설치한 뒤에도 댐퍼를 여닫아 송풍량을 조절할 수 있다.
덕트가 여러 갈래로 갈라지거나 압력손실이 클 때 유리하고, 공정 내 방해물이 생겨도 댐퍼로 다시 맞추면 되므로 설계변경이 쉽다. 다만 누군가 임의로 댐퍼를 건드리면 평형이 깨진다는 단점이 있다.

후드의 설치 및 흡인 원리에서 개구면적을 넓게 하는 것은 오히려 피해야 할 사항이다. 국소배기(local exhaust ventilation)의 효율성을 위해서는 ① 발생원에 최대한 접근시켜 흡인하고, ② 주 발생원을 대상으로 국부적 흡인을 취하며, ③ 충분한 포착속도를 유지해야 한다. 개구면적을 넓게 하면 같은 풍량으로도 포착속도가 저하되어 흡인 효율이 감소하므로, 오히려 개구면적은 합리적 범위 내에서 축소하여 포착속도를 높이는 것이 원칙이다.

흡광도는 빛이 지나가는 거리(셀 두께)에 비례하므로, 셀을 2배로 늘리면 흡광도도 2배가 되어 0.20이다.
람베르트-비어 법칙 $A=\varepsilon\, b\, C$ 에서 흡광계수와 농도가 같으므로
$A_{2}=A_{1}\times\dfrac{b_{2}}{b_{1}}=0.1\times\dfrac{20}{10}=0.20$

액체 성분을 정확히 취한다는 것은 홀피펫·부피플라스크 또는 이와 동등 이상의 정도를 갖는 용량계를 쓰는 조작이다. 눈금만 새겨진 메스피펫·메스실린더는 정도가 떨어져 여기에 해당하지 않는다.
나머지는 총칙 내용 그대로다. 즉시는 30초 이내, 정확히 단다는 분석용 저울로 0.1 mg까지 다는 것, 항량은 1시간 더 건조·강열했을 때 전후 무게 차가 매 g당 0.3 mg 이하인 상태를 뜻한다.

배출가스 중 비소를 채취할 때 채취관의 여과재로 카아보란덤(탄화규소)을 사용한다.
여과재는 분석대상물질과 반응하지 않고 채취온도를 견뎌야 해서 물질별로 지정돼 있는데, 비소 항목에 지정된 것이 내열성이 큰 탄화규소 재질의 카아보란덤이다.

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.

아황산가스(SO₂) 측정방법은 공정시험기준에 따라 용액전도율법, 불꽃광도법, 흡광차분광법 등이 규정되어 있다. 이 중 용액전도율법은 SO₂를 흡수액에 포집한 후 전도율 변화로 측정하고, 불꽃광도법은 황 화합물을 불꽃 이온화 검출기로 측정하며, 흡광차분광법(자외선 또는 가시광선 영역)은 SO₂의 빛 흡수 특성을 이용한 분석방법이다. 반면 적외선형광법은 SO₂의 자외선 흡수 특성이 주요 분석 원리이므로 적외선 영역 측정과는 맞지 않으며, 아황산가스 측정의 공정시험기준에 포함되지 않는 방법이다.

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 것으로, 정답은 2번(용리액조－펌프－시료주입장치－분리관－써프렛서－검출기)이다.

VOCs 시료채취 방법 중 시료채취주머니(Tedlar bag) 재사용 시 전처리 절차에 관한 문제다. 정답 4번은 재사용 시료채취주머니 전처리 시간이 잘못되었다. 올바른 재사용 절차는 수소 또는 아르곤 가스를 채운 후 12시간 동안 방치한 후 퍼지(purge) 조작을 반복하는 것이 표준 절차인데, 문항에서는 '6시간'으로 기술했으므로 부정확하다. 1번의 흡착관법 시료채취량 1~5L, 흡입속도 100~250mL/min은 정해진 범위에 부합하고, 2번의 누출시험 후 채취관 및 연결관의 시료로 충분한 치환은 필수 전처리 절차가 맞으며, 3번의 차단 및 24시간 이내 분석은 VOC 휘발·변질 방지를 위한 표준 요건이므로 모두 타당하다.

활성탄 등 고체흡착관에 포집한 휘발성유기화합물을 탈착시키는 추출용매는 이황화탄소(CS2)이다.
CS2는 활성탄에 대한 친화력이 커서 흡착된 VOC를 효과적으로 밀어내고, 불꽃이온화검출기(FID)에서 감도가 매우 낮아 크로마토그램에서 대상 성분의 피크를 방해하지 않는다.

총칙에서 찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0~15℃의 곳을 뜻한다. 0~30℃는 잘못된 범위다.
나머지는 총칙 그대로다. 상온 15~25℃, 실온 1~35℃, 온수 60~70℃, 열수 약 100℃이며, 냉후는 보온 또는 가열한 뒤 실온까지 식힌 상태를 말한다.

제시된 정의에 해당하는 용어는 대체표준물질(surrogate)이다.
대체표준물질은 시료·바탕시료·매체시료에 추출과 분석 전에 미리 넣어 두는, 환경시료에는 원래 없고 화학적으로 반응하지 않는 물질이다. 이 물질의 회수율을 보고 전처리와 분석이 제대로 이루어졌는지를 시료마다 판정한다.

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.

환산직경(equivalent diameter)은 비원형 덕트의 유동 특성을 원형 덕트와 동등하게 평가하기 위해 단면적과 둘레 관계로 정의되며, 공식은 $D_e = \dfrac{4A}{P}$이다(A: 단면적, P: 둘레). 주어진 직사각형 단면에서 A = 2 × 1.5 = 3 m², P = 2(2 + 1.5) = 7 m이므로, $D_e = \dfrac{4 \times 3}{7} = \dfrac{12}{7} \approx 1.714 \text{ m}$이다. 1.714 m은 1.7 m으로 반올림되므로 답은 2번이다.

선프로파일은 파장에 대한 스펙트럼선의 강도를 나타내는 곡선이지, 폭을 나타내는 곡선이 아니다.
나머지는 정의대로다. 충전가스는 중공음극램프에 채우는 가스, 공명선은 흡수했던 빛을 원래 상태로 되돌아가며 방출하는 스펙트럼선, 역화는 연소속도가 혼합기체의 분출속도보다 커서 불꽃이 버너 내부로 옮겨붙는 현상이다.

방사선여기법은 시료에 방사선을 조사한 뒤 여기된 황 원자에서 나오는 형광 X선의 강도를 측정한다. γ선을 측정한다는 설명이 잘못됐다.
나머지는 절차 그대로다. 분석계는 전원을 넣고 1시간 이상 안정시키고, 석유제품 시료채취 시 증기 흡입을 되도록 피하며, 시료셀에는 기포가 들어가지 않게 액층 두께가 5~20 mm가 되도록 채운다.

환경대기 중 금속화합물 분석의 주시험방법은 원자흡수분광광도법이다.
금속 원자가 고유 파장의 빛을 흡수하는 성질을 이용하므로 미량 금속을 선택적이고 고감도로 정량할 수 있다. 비분산적외선분광분석법은 CO 같은 기체상 물질, 이온크로마토그래피법은 음이온류 분석에 주로 쓰인다.

프리즘이나 회절격자로 단색광을 얻는 것은 분광기의 기능이다. 광학필터는 특정 파장역의 빛만 통과시켜 시료 중 간섭성분의 영향을 제거하는 데 쓰인다.
나머지 구성은 옳다. 광원은 중수소방전관 또는 중압수은등, 시료셀은 길이 200~500 mm에 자외선·가시광선이 투과하는 창을 쓰며, 합산증폭기는 신호를 증폭하면서 일산화질소 측정파장에서 아황산가스의 간섭을 보정한다.

와류유속계를 쓸 때 압력계와 온도계는 유량계 하류 측에 설치한다. 상류 측에 두면 계기가 흐름을 흐트러뜨려 와류 발생을 방해한다.
나머지는 옳다. 유량 측정에는 피토관·열선유속계·와류유속계를 쓰고, 열선유속계의 열선 재질로는 텅스텐이나 백금선 등을 사용하며, 결과는 표준상태 건조배출가스량 Sm3(5분 적산치)으로 나타낸다.

굴뚝 단면적이 0.25 m2 이하로 소규모일 때 단면의 중심을 대표점으로 하여 1점만 측정한다. 1 m2 이하가 아니다.
나머지는 원형 굴뚝 측정점 기준 그대로다. 직경 1 m 초과 2 m 이하는 반경 구분수 2에 측정점수 8점, 2 m 초과 4 m 이하는 반경 구분수 3, 4.5 m를 초과하면 반경 구분수 5에 측정점수 20점이다.

비분산적외선분광분석법의 용어 정의를 검토하면, 1·2·3번은 모두 올바른 정의다. 1번 정필터형은 측정 대상 성분이 흡수하는 특정 파장의 적외선만을 선택해 측정하는 방식이고, 2번 비분산은 프리즘이나 회절격자 같은 분산소자를 사용하지 않는다는 의미로 정확하다. 3번 비교가스는 대조용으로 적외선을 흡수하지 않는 기준 가스(일반적으로 질소 등)를 사용하는 것으로 올바르다. 4번 반복성의 정의는 동일한 방법과 조건에서 동일한 분석계를 사용하여 여러 측정대상을 장시간에 걸쳐 측정하는 경우로 설명되어 있는데, 이는 재현성(reproducibility)의 정의에 가깝다. 반복성(repeatability)은 동일한 분석계로 동일한 시료를 짧은 시간 내에 연속적으로 여러 번 측정하는 경우 측정치가 일치하는 정도를 의미하므로, "여러 측정대상을 장시간에 걸쳐"라는 표현은 반복성의 정의로 부적절하다.

고정상 액체는 사용온도에서 증기압이 낮아야 한다. 증기압이 높으면 운반가스와 함께 날아가 컬럼이 손상되고 검출기 바탕값이 올라간다.
그 밖에 화학적 성분이 일정하고, 사용온도에서 점성이 작아 시료 성분이 빠르게 분배되며, 분석대상 성분을 완전히 분리할 수 있어야 한다.

전체 배출시설에 대해 방지시설 설치 면제를 받은 사업장과 공동방지시설에서 처리하는 사업장은 5종사업장에 해당하는 기술인을 둘 수 있다(대기환경보전법 시행령 별표 10 비고 제4호). 둘 수 없다는 서술이 잘못됐다.
나머지는 같은 별표 비고 그대로다. 4·5종사업장 중 기준 이상의 특정대기유해물질을 배출하면 3종사업장 기술인을, 1·2종사업장 중 1일 평균 17시간 이상 작업하면 각각 2명 이상을 두어야 하며, 소음ㆍ진동환경기술인 자격을 갖추면 겸임할 수 있다.

대기오염물질 발생량은 배출시설의 시간당 발생량 × 일일조업시간 × 연간가동일수로 산정한다(대기환경보전법 시행규칙 제42조제1항). 배출허용기준 초과 횟수는 산정식에 들어가지 않는다.
일일조업시간과 연간가동일수는 각각 24시간과 365일을 기준으로 하되, 난방용 보일러처럼 일정 기간만 가동한다고 인정되는 시설은 전년도 실적 등으로 산정한다.

자본금과 비교하는 요건은 징수유예 사유가 아니다. 배출부과금이 자본금·출자총액을 2배 이상 초과할 때 징수유예기간을 연장하거나 분할납부 횟수를 늘려 주는 별도 규정이 있을 뿐이고(대기환경보전법 제35조의4제2항), 1.5배라는 기준은 없다.
징수유예·분할납부 사유는 천재지변 등 재해로 사업자의 재산에 중대한 손실이 발생한 경우, 사업에 손실을 입어 경영상 심각한 위기에 처한 경우, 그에 준하는 사유로 불가피하다고 인정되는 경우다.

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

공항시설 중 여객터미널의 라돈 권고기준은 148 Bq/m3 이하이다(실내공기질 관리법 시행규칙 별표 3).
지하역사, 지하도상가, 철도역사·여객자동차터미널·항만시설의 대합실, 도서관, 대규모점포 등과 같은 군으로 묶여 동일한 기준이 적용된다.

배출시설의 위치 및 운영에 관한 규약은 제출서류가 아니다. 운영에 관한 규약은 공동 방지시설을 설치할 때 내는 서류다.
사업자가 스스로 방지시설을 설계·시공하려면 배출시설 설치명세서, 공정도, 원료(연료 포함) 사용량·제품생산량·대기오염물질 배출량을 예측한 명세서, 방지시설 설치명세서와 도면, 기술능력 현황을 적은 서류를 제출한다(대기환경보전법 시행규칙 제31조).

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.

이륜자동차정기검사 명령을 이행하지 않은 자는 300만원 이하의 벌금 대상이다(대기환경보전법 제92조제11호). 1년 이하 징역이나 1천만원 이하 벌금에는 해당하지 않는다.
나머지 셋은 모두 제91조가 정한 1년 이하 징역이나 1천만원 이하 벌금 대상이다. 가동개시 신고 없이 조업한 자, 규제받은 자동차 연료ㆍ첨가제 또는 촉매제를 제조·판매한 자, 측정기기 관리대행업 등록·변경등록 없이 대행한 자가 여기에 든다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 12 '고체연료 사용시설 설치기준'(제56조 관련)에서 석탄사용시설의 석탄연소재는 밀폐통을 이용하여 운반하여야 한다. 덮개가 있는 차량을 이용한 수송은 석탄사용시설이 아니라 기타 고체연료 사용시설의 연료·연소재 수송 기준이므로, 석탄연소재를 덮개가 있는 차량으로 운반한다는 설명이 옳지 않다.
나머지는 모두 같은 별표의 석탄사용시설 기준에 부합한다. 배출시설의 굴뚝높이는 100m 이상으로 하되 유효굴뚝높이가 440m 이상인 경우에만 60m 이상 100m 미만으로 할 수 있으므로, 문제의 단서처럼 유효굴뚝높이가 440m 미만인 경우에는 100m 이상이어야 한다. 석탄저장은 옥내저장시설(밀폐형 저장시설 포함) 또는 지하저장시설에 하여야 하고, 굴뚝에서 배출되는 아황산가스·질소산화물·먼지 등의 농도를 확인할 수 있는 기기를 설치하여야 한다. 석탄의 수송 역시 밀폐 이송시설 또는 밀폐통을 이용하여야 한다.

실내공기질 관리법령(실내공기질 관리법 및 동법 시행규칙)은 연면적 기준과 시설 유형을 함께 고려하여 적용대상을 정한다. 지하역사는 연면적 제한 없이 모두 적용대상이고, 의료기관은 병상 수 관계없이 모두 적용대상이며, 공항시설의 여객터미널은 연면적 1천5백제곱미터 이상일 때 적용대상이다. 반면 철도역사의 대합실은 연면적 기준이 지하역사보다 높아서 2천제곱미터 이상이어야만 적용대상이 되므로, 1천5백제곱미터인 경우는 적용대상에 해당하지 않는다.

방지시설설치면제사업장은 원칙적으로 연 1회 이상 자가측정을 해야 하지만, 물리적 또는 안전상의 이유로 자가측정이 곤란하다고 인정받으면 그 의무가 면제된다. 대행기관을 통해 연 1회 이상 측정해야 한다는 설명이 잘못됐다(대기환경보전법 시행규칙 별표 11 비고 제2호).
나머지는 같은 별표 비고 그대로다. 먼지 자동측정자료를 전송하는 배출구는 매연도 자가측정한 것으로 보고, 자동측정자료는 전송 항목에 한해 자가측정자료보다 우선 활용하며, 가스나 중유 등 연료유만 쓰는 시설의 황산화물 측정은 황함유분석표로 갈음할 수 있다.

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.

여행자 등이 다시 반출할 것을 조건으로 일시 반입하는 자동차는 인증을 면제할 수 있다(대기환경보전법 시행규칙 제47조제1항제5호).
나머지 셋은 면제가 아니라 생략 대상이다(같은 조 제2항).
항공기 지상 조업용 자동차
문화체육관광부장관의 확인을 받은 국가대표 선수용·훈련용 자동차
외교관 또는 주한 외국군인의 가족이 사용하려고 반입하는 자동차

운행정지표지의 바탕색은 노란색, 문자는 검정색이다(대기환경보전법 시행규칙 별표 31).
이 표지는 자동차 전면유리 우측 상단에 붙이며, 운행정지기간 내에는 부착위치를 바꾸거나 훼손해서는 안 된다.

정확한 명칭은 세탄가향상제이며, 세탄가첨가제라는 종류는 없다(대기환경보전법 시행규칙 별표 6).
별표 6이 정한 자동차연료형 첨가제는 세척제, 청정분산제, 매연억제제, 다목적첨가제, 옥탄가향상제, 세탄가향상제, 유동성향상제, 윤활성 향상제와 그 밖에 고시로 정하는 것이다.

대기환경보전법령상 용어 정의에서 휘발성유기화합물(VOC)의 정의가 옳지 않다. 휘발성유기화합물은 석유화학제품, 유기용제 등의 물질이 아니라, 이러한 물질에서 발생하는 기체상 물질을 말한다. 즉 "물질 그 자체"가 아닌 "배출되는 기체"를 대상으로 하며, 그 기준은 환경부령이 아닌 관계 중앙행정기관의 장이 고시하는 것이 맞다. 보기 1번의 가스, 2번의 기후·생태계 변화유발물질, 4번의 매연은 모두 법령상 정의와 일치한다.

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.

악취방지법이 정의한 용어는 복합악취이며, 통합악취라는 용어는 없다(법 제2조제4호).
복합악취는 두 가지 이상의 악취물질이 함께 작용해 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말한다. 나머지 악취·악취배출시설·지정악취물질의 정의는 같은 조 그대로다.

특정대기유해물질은 대기환경보전법 시행규칙에서 지정한 유해성이 있는 물질로, 1번 프로필렌 옥사이드, 2번 니켈 및 그 화합물, 4번 1,3-부타디엔은 모두 발암성·생식독성·신경독성 등으로 인해 특정대기유해물질로 지정되어 있습니다. 3번 아크롤레인은 대기오염물질로 분류되지만 특정대기유해물질이 아닌 일반 대기오염물질로, 황산미스트, 불소화합물과 함께 관리되지만 특정대기유해물질 목록에는 포함되지 않습니다.

㉣ 뷰틸아세테이트의 공업지역 배출허용기준은 4 ppm 이하, 엄격한 배출허용기준의 범위는 1~4 ppm이다. 5 ppm 이하, 1~5 ppm으로 적은 것이 잘못됐다(악취방지법 시행규칙 별표 3).
나머지는 표와 일치한다. 톨루엔 30 ppm 이하(10~30), 프로피온산 0.07 ppm 이하(0.03~0.07), 스타이렌 0.8 ppm 이하(0.4~0.8)이다.