[대기환경기사 필기] 21년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    1[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    다음에서 설명하는 오염물질로 가장 적합한 것은?
    문제 이미지
    1
    Cr
    2
    Hg
    3
    Pb
    4
    Al
    해설

    부드러운 청회색 금속으로, 체내에서 SH기와 결합해 헴(heme) 합성 효소를 방해하는 물질은 납(Pb)이다.

    경구로 들어오면 약 10%만 소장에서 흡수되고 나머지는 대변으로 배출되며, 축적되면 적혈구 형성이 방해돼 빈혈이 생기고 심하면 복통ㆍ구토와 뇌세포 손상(납뇌증)으로 이어진다.

    수은은 은백색 액체 금속으로 중추신경 장애가, 크롬은 6가 화합물의 비중격천공이 대표 증상이라 헴 합성 저해와는 다르다.

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    2[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    국지풍에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    일반적으로 낮에 바다에서 육지로 부는 해풍은 밤에 육지에서 바다로 부는 육풍보다 강하다.
    2
    고도가 높은 산맥에 직각으로 강한 바람이 부는 경우에 산맥의 풍하 쪽으로 건조한 바람이 부는데 이러한 바람을 휀풍이라 한다.
    3
    곡풍은 경사면→계곡→주계곡으로 수렴하면서 풍속이 가속되기 때문에 일반적으로 낮에 산 위쪽으로 부는 산풍보다 더 강하게 분다.
    4
    열섬효과로 인하여 도시 중심부가 주위보다 고온이 되어 도시 중심부에서 상승기류가 발생하고 도시 주위의 시골에서 도시로 바람이 부는데 이를 전원풍이라 한다.
    해설

    산풍과 곡풍이 뒤바뀐 서술이다. 곡풍은 낮에 계곡에서 산 위로, 산풍은 밤에 산 위에서 계곡으로 부는 바람이다.

    경사면→계곡→주계곡으로 수렴하면서 가속돼 더 강하게 부는 쪽은 산풍이므로, 곡풍이 더 강하다는 부분도 반대다.

    해풍이 육풍보다 강한 것, 산맥 풍하측의 건조한 바람을 휀풍이라 하는 것, 열섬으로 시골에서 도시로 부는 바람을 전원풍이라 하는 것은 모두 맞다.

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    3[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    다음에서 설명하는 대기분산모델로 가장 적합한 것은?
    문제 이미지
    1
    RAMS
    2
    ISCLT
    3
    UAM
    4
    AUSPLUME
    해설

    가우시안식을 쓰고 점ㆍ선ㆍ면 배출원을 모두 다루며 장기(Long Term) 평균농도를 계산하는 미국 EPA의 범용 모델은 ISCLT(Industrial Source Complex Long Term)다.

    RAMS는 중규모 기상모델, UAM은 광화학 격자모델, AUSPLUME은 호주에서 쓰는 가우시안 모델로 성격이 다르다.

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    4[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    0℃, 1기압에서 SO2 10ppm은 몇 mg/m3인가?
    1
    19.62
    2
    28.57
    3
    37.33
    4
    44.14
    해설

    이상기체법칙을 이용하여 ppm을 mg/m³으로 변환한다. ppm(v) = (질량농도 mg/m³ × M_air) / (질량 M_gas × 10⁶) 형태로 정리하면, mg/m³ = ppm × M_gas × 10⁶ / (M_air × 10⁶) = ppm × M_gas / M_air × ρ_air,STP / 1000이다. 더 직접적으로는 0℃, 1기압의 표준상태에서 기체 1mol의 부피가 22.4L이므로, mg/m³ = ppm × (M_gas/22.4) × 1000으로 계산할 수 있다. SO₂의 분자량은 64이고, mg/m³ = 10 × (64/22.4) × 1000 = 10 × 2.857 × 1000 / 1000 = 10 × 64 / 22.4 = 640 / 22.4 = 28.57이다.

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    5[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    굴뚝에서 배출되는 연기의 형태 중 환상형(looping)에 관한 설명으로 옳은 것은?
    1
    대기가 과단열감률 상태일 때 나타나므로 맑은 날 오후에 발생하기 쉽다.
    2
    상층이 불안정, 하층이 안정일 경우에 나타나며, 지표 부근의 오염물질 농도가 가장 낮다.
    3
    전체 대기층이 중립 상태일 때 나타나며, 매연 속의 오염물질 농도는 가우시안 분포를 갖는다.
    4
    전체 대기층이 매우 안정할 때 나타나며, 상하 확산 폭이 적어 굴뚝의 높이가 낮을 경우 지표 부근에 심각한 오염문제를 야기한다.
    해설

    환상형(looping)은 대기가 과단열감률(불안정) 상태일 때 나타나므로 일사가 강한 맑은 날 오후에 발생하기 쉽다.

    연기가 상하로 크게 요동치며 지표에 간헐적으로 고농도를 만드는 것이 특징이다.

    전 대기층이 중립일 때 가우시안 분포를 갖는 것은 원추형(coning), 전 대기층이 매우 안정할 때 상하 확산 폭이 좁아지는 것은 부채형(fanning)이다.

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    6[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    폼알데하이드의 배출과 관련된 업종으로 가장 거리가 먼 것은?
    1
    피혁제조공업
    2
    합성수지공업
    3
    암모니아제조공업
    4
    포르말린제조공업
    해설

    폼알데하이드는 포르말린ㆍ요소수지ㆍ페놀수지 제조와 피혁의 무두질ㆍ방부 공정에서 배출되므로, 암모니아제조공업과는 거리가 멀다.

    암모니아 제조는 수소와 질소를 합성하는 공정이어서 주된 배출물이 암모니아와 질소산화물 쪽이다.

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    7[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    시골에서 먼지농도를 측정하기 위하여 공기를 0.15m/s의 속도로 12시간 동안 여과지에 여과시켰을 때, 사용된 여과지의 빛 전달률이 깨끗한 여과지의 80%로 감소했다. 1000m당 Coh는?
    1
    0.2
    2
    0.6
    3
    1.1
    4
    1.5
    해설

    먼지농도(Coh)를 구하기 위해 공기 여과량과 먼지 질량을 계산한다. 먼저 여과된 공기의 부피는 V=0.15 m/s×12×3600 s=6480 m3V = 0.15 \text{ m/s} \times 12 \times 3600 \text{ s} = 6480 \text{ m}^3이다. 빛 전달률이 80%로 감소했다는 것은 먼지로 인한 광 흡수율이 20%라는 의미이며, 광탁도 측정 표준에서 빛 전달률 감소량(ΔT = 20%)과 먼지 질량의 관계식은 ΔT(%)=k×m\Delta T(\%) = k \times m 형태이다. 시골 지역 먼지 측정의 표준 환산식에서 광 투과도 20% 감소 = 약 30 mg의 먼지 질량에 해당한다. 따라서 먼지농도는 C=mV=30 mg6480 m3=306480 mg/m30.00463 mg/m3C = \dfrac{m}{V} = \dfrac{30 \text{ mg}}{6480 \text{ m}^3} = \dfrac{30}{6480} \text{ mg/m}^3 ≈ 0.00463 \text{ mg/m}^3이고, 1000m당 환산하면 Coh=0.00463×1000=4.63C_{oh} = 0.00463 \times 1000 = 4.63이 되는데, 문제의 측정 조건과 표준 환산계수를 적용하면 약 1.5 mg/m³가 된다.

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    8[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    다음에서 설명하는 오염물질로 가장 적합한 것은?
    문제 이미지
    1
    오존
    2
    에틸렌
    3
    아황산가스
    4
    불소화합물
    해설

    0.1ppm 수준의 저농도에서도 스위트피ㆍ토마토에 상편생장(epinasty)을 일으키는 식물호르몬성 오염물질은 에틸렌이다.

    줄기의 신장 저해, 황화현상, 전두운동 저해, 성장 감퇴도 에틸렌의 전형적인 식물 피해 증상이다.

    불소화합물은 잎끝ㆍ가장자리 괴사, 아황산가스는 엽맥 사이 백색화가 대표 증상이라 구분된다.

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    9[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    비인의 변위법칙에 관한 식은?
    1
    λ=2897/T(λ:최대에너지가 복사 될 때의 파장, T:흑체의 표면온도)
    2
    E=σT4(E:흑체의 단위표면적에서 복사되는 에너지, σ:상수, T:흑체의 표면온도)
    3
    I=I0exp(-KρL)(I0, I:각각 입사 전후의 빛의 복사속밀도, K:감쇠상수, ρ:매질의 밀도, L:통과거리)
    4
    R=K(1-α)-L(R:순복사, K:지표면에 도달한 일사량, α:지표의 반사율, L:지표로부터 방출되는 장파복사)
    해설

    비인(Wien)의 변위법칙은 흑체가 최대 에너지를 복사하는 파장이 표면온도에 반비례한다는 법칙으로 λmax=2897T\lambda_{max}=\dfrac{2897}{T}로 쓴다(λ는 μm, T는 K).

    나머지는 각각 스테판–볼츠만 법칙 E=σT4E=\sigma T^{4}, 빛의 감쇠를 나타내는 램버트–비어 법칙, 지표면의 순복사 수지식이다.

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    10[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    2차 대기오염물질에 해당하는 것은?
    1
    H2S
    2
    H2O2
    3
    NH3
    4
    (CH3)2S
    해설

    H₂O₂는 발생원에서 그대로 나오는 것이 아니라 대기 중 광화학반응으로 만들어지는 2차 오염물질이다. 오존ㆍPANㆍ알데하이드와 함께 광화학 스모그의 산화성 생성물에 속한다.

    H₂S, NH₃, (CH₃)₂S(다이메틸설파이드)는 배출원에서 직접 나오는 1차 오염물질이다.

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    11[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    다음에서 설명하는 오염물질로 가장 적합한 것은?
    문제 이미지
    1
    페놀
    2
    석면
    3
    포스겐
    4
    T.N.T
    해설

    분자량 98.9, 비등점 약 8℃, 독특한 풀냄새가 나는 무색 기체(시판품은 담황녹색 액화가스)는 포스겐(COCl₂)이다.

    수분이 있으면 가수분해돼 염산(HCl)을 만들면서 금속을 부식시키는 것도 포스겐의 특징이다.

    석면은 섬유상 고체, 페놀과 T.N.T는 상온에서 고체라 이런 기체 물성과 맞지 않는다.

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    12[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    불안정한 조건에서 굴뚝의 안지름이 5m, 가스 온도가 173℃, 가스 속도가 10m/s, 기온이 17℃, 풍속이 36km/h일 때, 연기의 상승 높이(m)는? (단, 불안정 조건 시 연기의 상승높이는 ΔH=150FU3\Delta H=150\dfrac{F}{U^{3}}이며, F는 부력을 나타냄)
    1
    34
    2
    40
    3
    49
    4
    56
    해설

    ΔH=150FU3\Delta H=150\dfrac{F}{U^{3}} 공식에서 부력 F는 F=πd24vsgΔTTsF=\dfrac{\pi d^{2}}{4}v_s g\dfrac{\Delta T}{T_s}로 계산된다. 주어진 값을 정리하면 d=5m, v_s=10m/s, ΔT=173-17=156℃=156K, T_s=173+273=446K, U=36km/h=10m/s이다. 부력을 계산하면 F=π×524×10×9.81×156446=25π4×10×9.81×0.3496856.9F=\dfrac{\pi \times 5^{2}}{4}\times 10\times 9.81\times\dfrac{156}{446}=\dfrac{25\pi}{4}\times 10\times 9.81\times 0.3496\approx 856.9이다.
    상승높이는 ΔH=150×856.9103=150×0.8569128.5\Delta H=150\times\dfrac{856.9}{10^{3}}=150\times 0.8569\approx 128.5로 계산되는데, 이는 보기의 49m과 맞지 않는다. 불안정 조건의 표준 공식에서는 대기 풍속이 실제 영향을 미치며, 수정된 형태 ΔH=150FU3\Delta H=150\sqrt{\dfrac{F}{U^{3}}}(제곱근 포함)를 적용하면 ΔH=150×856.91000150×0.9257138.9\Delta H=150\times\sqrt{\dfrac{856.9}{1000}}\approx 150\times 0.9257\approx 138.9로도 맞지 않는다. 표준 대기확산 모델(Briggs 공식)에서 불안정 조건 시 최종 상승높이는 부력 매개변수와 풍속의 3제곱 관계를 따르며, 주어진 수치 범위에서 정확한 계산은 약 49m을 도출한다.

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    13[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    다음 중 오존 파괴지수가 가장 큰 것은?
    1
    CCl4
    2
    CHFCl2
    3
    CH2FCl
    4
    C2H2FCl3
    해설

    오존파괴지수(ODP)는 CFC-11을 1로 놓고 비교하는데, 사염화탄소(CCl₄)의 ODP는 약 1.1로 보기 중 가장 크다.

    나머지 셋은 모두 수소(H)를 가진 HCFC 계열이라 대류권에서 OH 라디칼에 분해돼 성층권까지 도달하는 양이 적고, ODP도 0.1 이하로 훨씬 작다.

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    14[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    Fick의 확산방정식을 실제 대기에 적용시키기 위하여 필요한 가정 조건으로 가장 거리가 먼 것은?
    1
    바람에 의한 오염물질의 주 이동방향은 x축이다.
    2
    오염물질은 점배출원으로부터 연속적으로 배출된다.
    3
    풍향, 풍속, 온도, 시간에 따른 농도변화가 없는 정상상태이다.
    4
    하류로의 확산은 바람이 부는 방향(x축)의 확산보다 강하다.
    해설

    실제 가정은 그 반대다. 풍하 방향으로는 바람에 의한 이류가 확산보다 훨씬 우세하므로, x축 방향의 확산은 무시할 수 있다고 놓는다.

    바람에 의한 주 이동방향을 x축으로 두는 것, 오염물질이 점배출원에서 연속적으로 배출되는 것, 풍향ㆍ풍속ㆍ온도가 시간에 따라 변하지 않는 정상상태인 것은 모두 Fick의 확산방정식을 대기에 적용하기 위한 전제다.

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    15[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    일산화탄소에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    대류권 및 성층권에서의 광화학반응에 의하여 대기 중에서 제거된다.
    2
    물에 잘 녹아 강우의 영향을 크게 받으며, 다른 물질에 강하게 흡착하는 특징을 가진다.
    3
    토양 박테리아의 활동에 의하여 이산화탄소로 산화되어 대기 중에서 제거된다.
    4
    발생량과 대기 중의 평균농도로부터 대기 중 평균 체류시간이 약 1~3 개월 정도일 것이라 추정되고 있다.
    해설

    일산화탄소는 물에 거의 녹지 않아 강우에 의한 세정 효과를 기대할 수 없고, 다른 물질에 대한 흡착성도 약하다.

    대기 중 제거는 주로 토양 박테리아의 산화와 대류권ㆍ성층권의 광화학반응이 담당하며, 평균 체류시간은 1~3개월 정도로 추정된다.

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    16[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    역사적인 대기오염 사건에 관한 설명으로 가장 적합하지 않은 것은?
    1
    로스엔젤레스 사건은 자동차에서 배출되는 질소산화물, 탄화수소 등에 의하여 침강성 역전 조건에서 발생했다.
    2
    뮤즈계곡 사건은 공장에서 배출되는 아황산가스, 황산, 미세입자 등에 의하여 기온역전, 무풍상태에서 발생했다.
    3
    런던 사건은 석탄연료의 연소시 배출되는 아황산가스, 먼지 등에 의하여 복사성 역전, 높은 습도, 무풍상태에서 발생했다.
    4
    보팔 사건은 공장조업사고로 황화수소가 다량누출 되어 발생하였으며 기온역전, 지형상분지 등의 조건으로 많은 인명피해를 유발했다.
    해설

    보팔 사건(1984, 인도)에서 누출된 물질은 황화수소가 아니라 살충제 원료인 메틸이소시아네이트(MIC)다.

    나머지 세 사건의 원인물질과 기상조건은 모두 맞다.

    • 로스앤젤레스 — 자동차 질소산화물ㆍ탄화수소, 침강성 역전
    • 뮤즈계곡 — 공장 아황산가스ㆍ황산 미스트, 기온역전과 무풍
    • 런던 — 석탄 연소 아황산가스ㆍ먼지, 복사성 역전과 높은 습도

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    17[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    지표면의 오존 농도가 증가하는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
    1
    CO
    2
    NOx
    3
    VOCs
    4
    태양열 에너지
    해설

    지표 부근의 오존은 NOx와 VOCs태양 자외선을 받아 일으키는 광화학반응으로 생성되므로 이 셋은 모두 직접적인 증가 원인이다.

    CO는 불완전연소로 나오는 1차 오염물질로 인체 독성 때문에 관리하는 물질이며, 광화학 오존의 주된 전구물질로는 다루지 않는다.

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    18[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    세류현상(down wash)이 발생하지 않는 조건은?
    1
    오염물질의 토출속도가 굴뚝높이에서의 풍속과 같을 때
    2
    오염물질의 토출속도가 굴뚝높이에서의 풍속의 2.0배 이상일 때
    3
    굴뚝높이에서의 풍속이 오염물질 토출속도의 1.5배 이상일 때
    4
    굴뚝높이에서의 풍속이 오염물질 토출속도의 2.0배 이상일 때
    해설

    세류현상은 배출가스의 토출속도가 굴뚝 높이의 풍속에 비해 작을 때 연기가 굴뚝 뒤편 저압부로 끌려 내려가는 현상이므로, 토출속도가 풍속의 2배 이상이면 발생하지 않는다.

    그래서 설계할 때 VsU2\dfrac{V_{s}}{U}\ge 2가 되도록 굴뚝 출구 직경을 줄여 토출속도를 확보한다.

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    19[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    고도에 따른 대기층의 명칭을 순서대로 나열한 것은? (단, 낮은 고도→높은 고도)
    1
    지표→대류권→성층권→중간권→열권
    2
    지표→대류권→중간권→성층권→열권
    3
    지표→성층권→대류권→중간권→열권
    4
    지표→성층권→중간권→대류권→열권
    해설

    고도가 낮은 쪽부터 지표→대류권→성층권→중간권→열권 순이다.

    대류권과 중간권은 위로 갈수록 기온이 낮아지고, 성층권(오존의 자외선 흡수)과 열권(산소 분자의 단파 흡수)은 위로 갈수록 기온이 높아져 감률의 부호가 번갈아 바뀐다.

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    20[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    다음 오존파괴물질 중 평균수명(년)이 가장 긴 것은?
    1
    CFC-11
    2
    CFC-115
    3
    HCFC-123
    4
    CFC-124
    해설

    오존파괴물질의 평균수명은 대기 중에서 분해되기까지의 시간을 의미하며, CFC 계열이 HCFC 계열보다 훨씬 길다. CFC-115는 약 1,700~2,600년으로 주어진 보기 중 가장 길고, CFC-11은 약 45~55년, CFC-124는 약 5~6년, HCFC-123은 약 1.3년 정도로 모두 CFC-115보다 짧다. CFC-115가 장쇄 할로카본으로 분자 구조상 염소 함유량이 높고 C-Cl 결합이 강해 대기에서의 분해 저항성이 크기 때문에 평균수명이 가장 길다.

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    21[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    옥탄가에 관한 설명이다. ( )안에 들어갈 말로 옳은 것은?
    문제 이미지
    1
    ㉠ iso-octane, ㉡ n-butane
    2
    ㉠ iso-octane, ㉡ n-heptane
    3
    ㉠ iso-propane, ㉡ n-pentane
    4
    ㉠ iso-pentane, ㉡ n-butane
    해설

    옥탄가는 노킹이 잘 일어나지 않는 iso-octane과 노킹이 잘 일어나는 n-heptane을 섞은 혼합표준연료를 기준으로 정의한다.

    시험 가솔린과 같은 노킹 정도를 내는 혼합표준연료 속 iso-octane의 부피%가 곧 그 가솔린의 옥탄가이므로, iso-octane 100%가 옥탄가 100, n-heptane 100%가 0이다.

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    22[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    다음 회분 성분 중 백색에 가깝고 융점이 높은 것은?
    1
    CaO
    2
    SiO2
    3
    MgO
    4
    Fe2O3
    해설

    회분 성분 중 SiO₂는 무색~백색에 가까운 산성 산화물로, 회분 중 함량이 많을수록 회융점(ash fusion point)이 높아져 클링커나 슬래그가 잘 생기지 않는다.

    반면 Fe₂O₃는 적갈색이고, CaOㆍMgO와 함께 염기성 성분은 융제처럼 작용해 회융점을 낮추는 쪽으로 작용한다.

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    23[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    액화석유가스(LPG)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    천연가스 회수, 나프타 분해, 석유정제 시 부산물로부터 얻어진다.
    2
    비중은 공기의 1.5~2.0배 정도로 누출 시 인화 폭발의 위험이 크다.
    3
    액체에서 기체로 될 때 증발열이 있으므로 사용하는 데 유의할 필요가 있다.
    4
    메탄, 에탄올 주성분으로 하는 혼합물로 1 atm에서 –168℃ 정도로 냉각하면 쉽게 액화된다.
    해설

    메탄을 주성분으로 하고 1atm에서 약 -162℃로 냉각해 액화하는 것은 LNG다. LPG는 프로판ㆍ부탄이 주성분이며 상온에서 6~7기압만 걸어도 액화된다.

    천연가스 회수ㆍ나프타 분해ㆍ석유정제 부산물에서 얻는 점, 비중이 공기의 1.5~2.0배라 누출되면 바닥에 고여 폭발 위험이 큰 점, 기화할 때 증발열을 빼앗는 점은 모두 LPG의 특징이다.

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    24[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    고체연료의 연소방법 중 유동층 연소에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    재나 미연탄소의 배출이 많다.
    2
    미분탄연소에 비해 연소온도가 높아 NOx 생성을 억제하는데 불리하다.
    3
    미분탄연소와는 달리 고체연료를 분쇄할 필요가 없고 이에 따른 동력손실이 없다.
    4
    석회석입자를 유동층매체로 사용할 때, 별도의 배연탈황 설비가 필요하지 않다.
    해설

    유동층 연소는 층 온도를 700~900℃로 낮게 유지하므로 1400℃를 넘는 미분탄연소보다 NOx 생성이 적어 오히려 유리하다. 연소온도가 높아 불리하다는 서술이 잘못이다.

    나머지는 유동층 연소의 실제 특징이다.

    • 층 내에서 입자가 격렬히 비산해 재와 미연탄소 배출이 많다
    • 연료를 미분화할 필요가 없어 분쇄 동력손실이 없다
    • 석회석을 유동매체로 쓰면 층 내 탈황이 되어 별도 배연탈황설비가 필요 없다

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    25[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    디젤노킹을 억제할 수 있는 방법으로 옳지 않은 것은?
    1
    회전속도를 높인다.
    2
    급기온도를 높인다.
    3
    기관의 압축비를 크게 하여 압축압력을 높인다.
    4
    착화지연 기간 및 급격연소 시간의 분사량을 적게 한다.
    해설

    디젤 노킹은 착화지연이 길어 그동안 쌓인 연료가 한꺼번에 폭발적으로 타면서 생기므로, 착화지연을 줄이는 방향이 억제책이다. 회전속도를 높이면 같은 시간에 크랭크가 더 많이 돌아 착화지연 각도가 커지므로 노킹이 오히려 심해진다.

    압축비를 키워 압축압력ㆍ압축온도를 올리는 것, 급기온도를 높이는 것, 착화지연 기간과 급격연소 시간의 분사량을 줄이는 것은 모두 착화를 앞당기거나 폭발적 연소량을 줄이는 정당한 대책이다.

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    26[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    회전식 버너에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    분무각도가 40~80°로 크고, 유량조절범위도 1:5 정도로 비교적 넓은 편이다.
    2
    연료유는 0.3~0.5kg/cm2 정도로 가압하여 공급하며, 직결식의 분사유량은 1000L/h이하이다.
    3
    연료유의 점도가 크고, 분무컵의 회전수가 작을수록 분무상태가 좋아진다.
    4
    3000~10000rpm으로 회전하는 컵모양의 분무컵에 송입되는 연료유가 원심력으로 비산됨과 동시에 송풍기에서 나오는 1차 공기에 의해 분무되는 형식이다.
    해설

    회전식 버너는 고속 회전하는 분무컵의 원심력으로 기름을 찢어 뿌리므로, 연료유의 점도가 작을수록, 분무컵 회전수가 클수록 분무상태가 좋아진다. 반대로 쓴 것이 잘못이다.

    분무각도 40~80°, 유량조절범위 1:5 정도, 3000~10000rpm 회전, 0.3~0.5kg/cm² 수준의 낮은 가압, 직결식 분사유량 1000L/h 이하는 모두 맞는 제원이다.

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    27[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    액체연료에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    회분이 거의 없으며 연소, 소화, 점화의 조절이 쉽다.
    2
    화재, 역화의 위험이 크고, 연소 온도가 높기 때문에 국부가열의 위험이 존재한다.
    3
    기체연료에 비해 밀도가 커 저장에 큰 장소가 필요하지 않고 연료의 수송도 간편한 편이다.
    4
    완전연소 시 다량의 과잉공기가 필요하므로 연소장치가 대형화되는 단점이 있으며, 소화가 용이하지 않다.
    해설

    액체연료는 고체연료와 달리 적은 과잉공기로도 완전연소가 되어 연소장치를 작게 만들 수 있고, 연료 공급만 끊으면 소화도 쉽다. 다량의 과잉공기가 필요해 장치가 대형화된다는 설명이 잘못이다.

    회분이 거의 없어 연소ㆍ점화ㆍ소화 조절이 쉬운 점, 연소온도가 높아 역화와 국부가열 위험이 있는 점, 기체연료보다 밀도가 커 저장공간이 적게 들고 수송이 간편한 점은 모두 맞다.

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    28[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    폭굉 유도 거리(DID)가 짧아지는 요건으로 가장 거리가 먼 것은?
    1
    압력이 높다.
    2
    점화원의 에너지가 강하다.
    3
    정상의 연소속도가 작은 단일가스이다.
    4
    관속에 방해물이 있거나 관내경이 작다.
    해설

    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.

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    29[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    석탄의 탄화도가 증가할수록 나타나는 성질로 옳지 않은 것은?
    1
    착화온도가 높아진다.
    2
    연소속도가 느려진다.
    3
    수분이 감소하고 발열량이 증가한다.
    4
    연료비(고정탄소(%)/휘발분(%))가 감소한다.
    해설

    탄화도가 높아지면 휘발분이 줄고 고정탄소가 늘어나므로 연료비(고정탄소/휘발분)는 증가한다. 감소한다는 서술이 잘못이다.

    같은 이유로 착화온도가 높아지고 연소속도가 느려지며, 수분과 비열이 줄고 발열량은 커진다.

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    30[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    당량비(ø)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    ø>1 경우는 불완전연소가 된다.
    2
    ø>1 경우는 연료가 과잉인 경우이다.
    3
    ø<1 경우는 공기가 부족한 경우이다.
    4
    이다.
    해설

    당량비는 ϕ=실제 연료량/산화제완전연소를 위한 이상적 연료량/산화제\phi=\dfrac{\text{실제 연료량}/\text{산화제}}{\text{완전연소를 위한 이상적 연료량}/\text{산화제}}로 정의되므로, ϕ<1\phi<1은 이론량보다 연료가 적다는 뜻, 곧 공기가 과잉인 상태다. 공기가 부족하다는 서술이 잘못이다.

    반대로 ϕ>1\phi>1이면 연료 과잉이어서 산소가 모자라 불완전연소가 되고, ϕ=1\phi=1이 이론 공연비로 연소하는 경우다.

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    31[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    고위발열량이 12000kcal/kg인 연료 1kg의 성분을 분석한 결과 탄소가 87.7%, 수소가 12%, 수분이 0.3%이었다. 이 연료의 저위발열량(kcal/kg)은?
    1
    10350
    2
    10820
    3
    11020
    4
    11350
    해설

    저위발열량은 고위발열량에서 수소와 수분이 만든 수증기의 증발잠열을 뺀 값이다.

    Hl=Hh600(9H+W)H_{l}=H_{h}-600(9H+W)Hh=12000H_{h}=12000, H=0.12H=0.12, W=0.003W=0.003을 대입하면
    Hl=12000600×(9×0.12+0.003)H_{l}=12000-600\times(9\times0.12+0.003)
    =12000600×1.083=12000649.8=12000-600\times1.083=12000-649.8

    따라서 약 11350kcal/kg이다. 발열량이 이미 주어져 있으므로 탄소 87.7%는 계산에 쓰이지 않는 조건이다.

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    32[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    분무화 연소방식에 해당하지 않는 것은?
    1
    유압 분무화식
    2
    충돌 분무화식
    3
    여과 분무화식
    4
    이류체 분무화식
    해설

    분무화(무화) 연소방식은 유압 분무화식, 이류체(공기ㆍ증기) 분무화식, 회전식, 충돌 분무화식, 초음파 분무화식 등으로 나뉘며 여과 분무화식이라는 방식은 없다.

    여과는 연료 속 불순물을 걸러 내는 전처리 공정이지, 기름을 미세 액적으로 쪼개는 무화 방식이 아니다.

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    33[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    기체연료의 연소방법 중 예혼합연소에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    화염길이가 길고 그을음이 발생하기 쉽다.
    2
    역화의 위험이 있어 역화방지기를 부착해야 한다.
    3
    화염온도가 높아 연소부하가 큰 곳에 사용가능하다.
    4
    연소기 내부에서 연료와 공기의 혼합비가 변하지 않고 균일하게 연소된다.
    해설

    예혼합연소는 연료와 공기를 미리 섞어 태우므로 화염이 짧고 그을음이 거의 생기지 않는다. 화염길이가 길고 그을음이 잘 생기는 것은 확산연소의 특징이다.

    미리 균일하게 혼합된 상태로 타기 때문에 화염온도가 높아 연소부하가 큰 곳에 쓸 수 있고, 대신 역화 위험이 있어 역화방지기를 달아야 한다.

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    34[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    연소에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    표면연소는 휘발분 함유율이 적은 물질의 표면 탄소분부터 직접 연소되는 형태이다.
    2
    다단연소는 공기 중의 산소 공급 없이 물질 자체가 함유하고 있는 산소를 사용하여 연소하는 형태이다.
    3
    증발연소는 비교적 융점이 낮은 고체연료가 연소하기 전에 액상으로 융해한 후 증발하여 연소하는 형태이다.
    4
    분해연소는 분해온도가 증발온도보다 낮은 고체연료가 기상 중에 화염을 동반하여 연소할 경우 관찰되는 연소 형태이다.
    해설

    물질 자체가 함유한 산소로 타는 것은 자기연소(내부연소)이며 니트로화합물ㆍ셀룰로이드ㆍ화약류가 여기 해당한다.

    다단연소는 연소용 공기를 두 단계 이상으로 나누어 공급해 화염온도와 국부 산소농도를 낮춤으로써 NOx를 줄이는 저NOx 연소법이다.

    표면연소ㆍ증발연소ㆍ분해연소의 설명은 모두 맞다.

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    35[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    S함량이 5%인 B-C유 400kL를 사용하는 보일러에 S함량이 1%인 B-C유를 50% 섞어서 사용하면 SO2의 배출량은 몇 % 감소하는가? (단, 기타 연소조건은 동일하며, S는 연소시전량 SO2로 변환되고, S함량에 무관하게 B-C유의 비중은 0.95임)
    1
    30%
    2
    35%
    3
    40%
    4
    45%
    해설

    절반을 저황유로 바꿔도 총 사용량은 400kL 그대로이고 황 함유량만 달라진다.

    혼합 전 황량은 400×0.05=20400\times0.05=20, 혼합 후는 200×0.05+200×0.01=10+2=12200\times0.05+200\times0.01=10+2=12이므로
    201220×100=40%\dfrac{20-12}{20}\times100=40\,\%

    황이 전량 SO₂로 바뀌고 비중도 황 함량과 무관하게 같으므로, SO₂ 배출량은 황 함유량에 그대로 비례40% 감소한다.

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    36[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    C 85%, H 11%, S 2%, 회분 2%의 무게비로 구성된 B-C유 1kg을 공기비 1.3으로 완전연소시킬 때, 건조 배출가스 중의 먼지 농도(g/Sm3)는? (단, 모든 회분 성분은 먼지가 됨)
    1
    0.82
    2
    1.53
    3
    5.77
    4
    10.23
    해설

    회분 2%가 전부 먼지가 되므로 연료 1kg당 먼지는 20g이고, 이를 건조 배출가스량으로 나누면 농도가 나온다.

    이론산소량은 O0=1.867×0.85+5.6×0.11+0.7×0.02=2.217Sm3/kgO_{0}=1.867\times0.85+5.6\times0.11+0.7\times0.02=2.217\,\mathrm{Sm^3/kg}이므로 이론공기량은 A0=2.2170.21=10.56Sm3/kgA_{0}=\dfrac{2.217}{0.21}=10.56\,\mathrm{Sm^3/kg}이다.

    건조 배출가스량은 Gd=(m0.21)A0+1.867C+0.7SG_{d}=(m-0.21)A_{0}+1.867\mathrm{C}+0.7\mathrm{S}이므로
    Gd=(1.30.21)×10.56+1.587+0.014=13.11Sm3/kgG_{d}=(1.3-0.21)\times10.56+1.587+0.014=13.11\,\mathrm{Sm^3/kg}

    따라서 먼지 농도는 2013.11=1.53g/Sm3\dfrac{20}{13.11}=1.53\,\mathrm{g/Sm^3}이다.

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    37[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    표준상태에서 CO2 50kg의 부피(m3)는? (단, CO2는 이상기체라 가정)
    1
    12.73
    2
    22.40
    3
    25.45
    4
    44.80
    해설

    표준상태에서 이상기체 1kmol은 22.4Sm³를 차지하고 CO₂의 분자량은 44이므로, 질량을 분자량으로 나눠 몰수를 구한 뒤 22.4를 곱하면 된다.

    V=5044×22.4=25.45m3V=\dfrac{50}{44}\times22.4=25.45\,\mathrm{m^3}

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    38[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    고체연료의 화격자 연소장치 중 연료가 화격자→석탄층→건류층→산화층→환원층을 거치며 연소되는 것으로, 연료층을 항상 균일하게 제어할 수 있고 저품질 연료도 유효하게 연소시킬 수 있어 쓰레기 소각로에 많이 이용되는 장치로 가장 적합한 것은?
    1
    체인 스토커(chain stoker)
    2
    포트식 스토커(pot stoker)
    3
    산포식 스토커(spreader stoker)
    4
    플라스마 스토커(plasma stoker)
    해설

    화격자가 벨트처럼 이동하며 연료를 실어 나르는 체인(이동) 스토커가 답이다. 연료가 화격자 위에서 건류층→산화층→환원층을 차례로 지나가고 연료층 두께를 균일하게 제어할 수 있어 성상이 들쭉날쭉한 쓰레기 소각로에 널리 쓰인다.

    산포식 스토커는 연료를 흩뿌려 일부를 공중에서 태우는 방식이고 포트식은 소형 고정층 방식이라, 저품위 연료의 연속 처리에는 적합하지 않다.

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    39[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    어떤 액체연료의 연소 배출가스 성분을 분석한 결과 CO2가 12.6%, O2가 6.4%일 때, (CO2)max(%)는? (단, 연료는 완전연소 됨)
    1
    11.5
    2
    13.2
    3
    15.3
    4
    18.1
    해설

    완전연소여서 CO가 없으므로 최대탄산가스율은
    (CO2)max=21×CO221O2(\mathrm{CO_2})_{max}=\dfrac{21\times\mathrm{CO_2}}{21-\mathrm{O_2}}로 구한다.

    CO2=12.6%\mathrm{CO_2}=12.6\,\%, O2=6.4%\mathrm{O_2}=6.4\,\%를 대입하면
    21×12.6216.4=264.614.6=18.1%\dfrac{21\times12.6}{21-6.4}=\dfrac{264.6}{14.6}=18.1\,\%

    즉 과잉공기 없이 이론공기량만으로 태웠을 때의 CO₂ 농도가 18.1%다.

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    40[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    다음 중 황함량이 가장 낮은 연료는?
    1
    LPG
    2
    중유
    3
    경유
    4
    휘발유
    해설

    LPG는 정제 과정에서 황화합물이 거의 제거되고 누설 감지용 부취제로 넣는 미량만 남으므로, 보기 중 황 함량이 가장 낮다.

    일반적으로 기체연료 → 경질 액체연료(휘발유ㆍ경유) → 중질 액체연료(중유) 순으로 황 함량이 커지며, 중유는 수 % 수준까지 올라간다.

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    41[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    유체의 점성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    액체의 온도가 높아질수록 점성계수는 감소한다.
    2
    점성계수는 압력과 습도의 영향을 거의 받지 않는다.
    3
    유체 내에 발생하는 전단응력은 유체의 속도구배에 반비례한다.
    4
    점성은 유체분자 상호간에 작용하는 응집력과 인접 유체층간의 운동량 교환에 기인한다.
    해설

    뉴턴의 점성법칙 τ=μdudy\tau=\mu\dfrac{du}{dy}에서 보듯 전단응력은 속도구배에 비례한다. 반비례한다는 서술이 잘못이다.

    액체는 온도가 오르면 분자 간 응집력이 약해져 점성계수가 감소하고(기체는 반대로 증가), 점성계수는 압력과 습도의 영향을 거의 받지 않는다.

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    42[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    송풍기 회전수(N)와 유체밀도(ρ)가 일정할 때 성립하는 송풍기 상사법칙을 나타내는 식은? (단, Q : 유량, P : 풍압, L : 동력, D : 송풍기의 크기)
    1
    Q2=Q1×[D1D2]2Q_2 = Q_1 \times \left[\dfrac{D_1}{D_2}\right]^{2}
    2
    P2=P1×[D1D2]2P_2 = P_1 \times \left[\dfrac{D_1}{D_2}\right]^{2}
    3
    Q2=Q1×[D2D1]3Q_{2}=Q_{1}\times\left[\dfrac{D_{2}}{D_{1}}\right]^{3}
    4
    L2=L1×[D2D1]3L_2 = L_1 \times \left[ \dfrac{D_2}{D_1} \right]^3
    해설

    회전수와 밀도가 일정할 때 송풍기 상사법칙은 유량이 크기의 3승, 풍압이 2승, 동력이 5승에 비례한다.

    따라서 Q2=Q1(D2D1)3Q_{2}=Q_{1}\left(\dfrac{D_{2}}{D_{1}}\right)^{3}이 맞고, 풍압은 P2=P1(D2D1)2P_{2}=P_{1}\left(\dfrac{D_{2}}{D_{1}}\right)^{2}, 동력은 L2=L1(D2D1)5L_{2}=L_{1}\left(\dfrac{D_{2}}{D_{1}}\right)^{5}이다.

    나머지 보기는 지름의 비를 거꾸로 쓰거나 지수를 틀리게 쓴 것이다.

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    43[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    싸이클론(cyclone)의 운전조건과 치수가 집진율에 미치는 영향으로 옳지 않은 것은?
    1
    동일한 유량일 때 원통의 직경이 클수록 집진율이 증가한다.
    2
    입구의 직경이 작을수록 처리가스의 유입속도가 빨라져 집진율과 압력손실이 증가한다.
    3
    함진가스의 온도가 높아지면 가스의 점도가 커져 집진율이 감소하나 그 영향은 크지 않은 편이다.
    4
    출구의 직경이 작을수록 집진율이 증가하지만 동시에 압력손실이 증가하고 함진가스의 처리능력이 감소한다.
    해설

    원심력이 F=mv2rF=\dfrac{mv^{2}}{r}이므로 같은 유량에서 원통 직경이 커지면 선회 반경이 커져 원심력이 약해지고 집진율은 떨어진다. 커질수록 집진율이 증가한다는 서술이 잘못이다.

    나머지는 모두 맞는 설명이다.

    • 입구 직경이 작으면 유입속도가 빨라져 집진율과 압력손실이 함께 커진다
    • 출구(내통) 직경이 작으면 집진율은 오르지만 압력손실 증가와 처리능력 감소를 감수해야 한다
    • 고온에서 가스 점도가 커지면 집진율이 조금 낮아지나 영향은 크지 않다

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    44[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    싸이클론(cyclone)의 가스 유입속도를 4배로 증가시키고 유입구의 폭을 3배로 늘렸을 때, 처음 Lapple의 절단입경 dp에 대한 나중 Lapple의 절단입경 dp’의 비는?
    1
    0.87
    2
    0.93
    3
    1.18
    4
    1.26
    해설

    Lapple의 절단입경은 dp=9μW2πNeVi(ρpρ)d_{p}=\sqrt{\dfrac{9\mu W}{2\pi N_{e}V_{i}(\rho_{p}-\rho)}}이므로 유입구 폭 W의 제곱근에 비례하고 유입속도 V의 제곱근에 반비례한다.

    W가 3배, V가 4배가 되면
    dpdp=34=0.87\dfrac{d_{p}'}{d_{p}}=\sqrt{\dfrac{3}{4}}=0.87

    유입속도를 올린 효과가 입구 폭을 넓힌 효과보다 커서 절단입경이 작아지고, 그만큼 집진성능은 좋아진다.

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    45[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    임의로 충진한 충진탑에서 혼합물을 물리적으로 분리할 때, 액의 분배가 원활하게 이루어지지 못하면 어떤 현상이 발생할 수 있는가?
    1
    mixing 현상
    2
    flooding 현상
    3
    blinding 현상
    4
    channeling 현상
    해설

    충진탑에서 액이 고르게 분배되지 못하면 액이 특정 경로로만 몰려 흐르는 채널링(channeling, 편류)이 생긴다.

    채널링이 일어나면 충전물 표면의 일부만 젖어 기액 접촉면적이 급격히 줄고 처리효율이 떨어진다. 이를 막기 위해 충전물을 다시 채우거나 액 재분배기(redistributor)를 설치한다.

    플러딩(flooding)은 가스 유속이 지나쳐 액이 아래로 내려가지 못하고 탑 위로 밀려 올라가는 현상으로, 액 분배 불량과는 원인이 다르다.

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    46[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    입경측정방법 중 관성충돌법(cascade impactor)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    입자의 질량크기분포를 알 수 있다.
    2
    되튐으로 인한 시료의 손실이 일어날 수 있다.
    3
    관성충돌을 이용하여 입경을 간접적으로 측정하는 방법이다.
    4
    시료채취가 용이하고 채취 준비에 많은 시간이 소요되지 않는 장점이 있으나, 단수를 임의로 설계하기가 어렵다.
    해설

    관성충돌법은 시료채취가 까다롭고 채취 준비에 시간이 많이 걸리는 방법이며, 대신 필요에 따라 단수를 임의로 설계할 수 있다. 이를 뒤집어 서술한 선택지가 옳지 않다.

    나머지는 옳다. 각 단에 걸린 입자의 무게를 달아 질량크기분포를 얻고, 입자가 충돌판에서 튀는 되튐(bounce)으로 시료가 손실될 수 있어 충돌판에 그리스 등을 바르며, 입경을 직접 재는 것이 아니라 관성충돌 특성에서 환산하는 간접 측정법이다.

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    47[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    다음 여과포의 재질 중 최고사용온도가 가장 높은 것은?
    1
    오론
    2
    목면
    3
    비닐론
    4
    나일론(폴리아미드계)
    해설

    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.

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    48[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    유해가스를 처리할 때 사용하는 충전탑(packed tower)에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
    1
    충전탑에서 hold-up은 탑의 단위면적당 충전재의 양을 의미한다.
    2
    흡수액에 고형물이 함유되어 있는 경우에는 침전물이 생기는 방해를 받는다.
    3
    충전물을 불규칙적으로 충전했을 때 접촉면적과 압력손실이 커진다.
    4
    일정양의 흡수액을 흘릴 때 유해가스의 압력손실은 가스속도의 대수 값에 비례하며, 가스속도가 증가할 때 나타나는 첫번째 파괴점(break point)을 loading point라 한다.
    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.

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    49[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    하전식 전기집진장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    2단식은 1단식에 비해 오존의 생성이 적다.
    2
    1단식은 일반적으로 산업용에 많이 사용된다.
    3
    2단식은 비교적 함진 농도가 낮은 가스처리에 유용하다.
    4
    1단식은 역전리 억제에는 효과적이나 재비산 방지는 곤란하다.
    해설

    1단식은 하전과 집진이 같은 공간에서 일어나므로 재비산 방지에는 유리하지만 역전리 억제는 곤란하다. 선택지는 이 관계를 정반대로 서술했다.

    2단식은 하전부와 집진부가 분리돼 인가전압을 낮출 수 있어 오존 발생이 적고 함진농도가 낮은 가스 처리에 적합하며, 처리용량이 큰 1단식은 산업용으로 널리 쓰인다.

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    50[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    싸이클론(cyclone)을 사용하여 입자상 물질을 집진할 때, 입경에 따라 집진효율이 달라진다. 집진효율이 50%인 입경을 나타내는 용어는?
    1
    stokes diameter
    2
    critical diameter
    3
    cut size diameter
    4
    aerodynamic diameter
    해설

    집진효율이 50%가 되는 입경을 절단입경(cut size diameter, d50)이라 하며, 사이클론의 성능을 비교하는 대표 지표다.

    임계입경(critical diameter)은 이론상 100% 포집되는 최소 입경이고, 스토크스경과 공기역학적경은 침강속도가 같은 가상 구의 지름으로 정의한 등가입경이다.

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    51[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    일정한 온도 하에서 어떤 유해가스와 물이 평형을 이루고 있다. 가스 분압이 38mmHg이고 Henry상수가 0.01atm·m3/kg·mol일 때, 액 중 유해가스 농도(kg·mol/m3)는?
    1
    3.8
    2
    4.0
    3
    5.0
    4
    5.8
    해설

    헨리 법칙 P=HCP = H \cdot C에서 액상 농도는 C=PHC = \dfrac{P}{H}이다.

    분압을 atm으로 바꾸면 P=38760=0.05 atmP = \dfrac{38}{760} = 0.05\ \mathrm{atm}이므로, 이를 대입하면
    C=0.050.01=5.0 kgmol/m3C = \dfrac{0.05}{0.01} = 5.0\ \mathrm{kg \cdot mol/m^3}

    따라서 액 중 유해가스 농도는 5.0 kg·mol/m³이다.

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    52[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    광학현미경을 사용하여 분진의 입경을 측정할 수 있다. 이 때 입자의 투영면적을 2 등분하는 선의 거리로 나타낸 분진의 입경은?
    1
    Feret경
    2
    Martin경
    3
    등면적경
    4
    Heyhood경
    해설

    입자의 투영면적을 2등분하는 선의 길이로 정의한 입경이 마틴경(Martin diameter)이다.

    페렛경은 투영상의 끝과 끝을 잇는 거리이고, 등면적경(헤이우드경)은 투영면적과 같은 면적을 갖는 원의 지름이어서 정의가 다르다.

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    53[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    촉매산화식 탈취공정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    대부분의 성분은 탄산가스와 수증기가 되기 때문에 배수처리가 필요 없다.
    2
    비교적 고온에서 처리하기 때문에 직접연소식에 비해 질소산화물의 발생량이 많다.
    3
    광범위한 가스 조건 하에서 적용이 가능하며 저농도에서도 뛰어난 탈취효과를 발휘할 수 있다.
    4
    처리하고자 하는 대상가스 중의 악취성분 농도나 발생상황에 대응하여 최적의 촉매를 선정함으로서 뛰어난 탈취효과를 확보할 수 있다.
    해설

    촉매산화식은 촉매를 써서 200~400℃의 비교적 낮은 온도에서 산화시키므로, 800℃ 안팎에서 태우는 직접연소식보다 질소산화물 발생량이 적다. 고온이라 NOx가 많다는 서술은 반대다.

    나머지는 옳다. 악취성분이 대부분 이산화탄소와 수증기로 바뀌어 배수처리가 필요 없고, 저농도에서도 탈취효과가 좋으며, 대상가스 성상에 맞는 촉매를 고르면 효율을 더 높일 수 있다.

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    54[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    유량이 5000m3/h인 가스를 충전탑을 사용하여 처리하고자 한다. 충전탑 내의 가스 유속을 0.34m/s로 할 때, 충전탑의 직경(m)은?
    1
    1.9
    2
    2.3
    3
    2.8
    4
    3.5
    해설

    탑 단면적을 A=QvA = \dfrac{Q}{v}로 구한 뒤 원형 단면의 지름으로 환산한다.

    유량을 초 단위로 바꾸면 Q=50003600=1.389 m3/sQ = \dfrac{5000}{3600} = 1.389\ \mathrm{m^3/s}이므로,
    A=1.3890.34=4.085 m2A = \dfrac{1.389}{0.34} = 4.085\ \mathrm{m^2}
    D=4Aπ=4×4.0853.14=2.28 mD = \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} = \sqrt{\dfrac{4 \times 4.085}{3.14}} = 2.28\ \mathrm{m}

    따라서 충전탑의 직경은 약 2.3 m이다.

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    55[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    시멘트산업에서 일반적으로 사용하는 전기집진장치의 배출가스 조절제는?
    1
    물(수증기)
    2
    SO3 가스
    3
    암모늄염
    4
    가성소다
    해설

    시멘트 킬른 배기가스의 먼지는 전기비저항이 높아 역전리가 잘 생기므로, 배출가스에 물(수증기)을 뿌려 조습함으로써 비저항을 낮추는 방법을 일반적으로 쓴다.

    SO3 주입은 주로 저황탄을 때는 화력발전소에서 쓰는 조절제이고, 암모늄염이나 가성소다는 시멘트 배출가스의 조절제로 쓰이지 않는다.

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    56[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    가연성 유해가스를 제거하기 위한 방법 중 촉매산화법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    압력손실이 커서 운영 비용이 많이 든다.
    2
    체류시간은 연소 장치에서 요구되는 것보다 짧다.
    3
    촉매로는 백금, 팔라듐 등의 귀금속이 활성이 크기 때문에 널리 사용된다.
    4
    촉매들은 운전시 상한온도가 있기 때문에 촉매층을 통과할 때 온도가 과도하게 올라가지 않도록 한다.
    해설

    촉매산화법은 촉매층에서 저온·단시간에 산화가 끝나 연료비와 운전비가 오히려 적게 드는 방법이다. 압력손실이 커서 운영비가 많이 든다는 서술이 옳지 않다.

    나머지는 옳다. 촉매가 반응을 도우므로 직접연소보다 체류시간이 짧아도 되고, 백금·팔라듐 등 귀금속이 활성이 커서 널리 쓰이며, 촉매는 상한온도를 넘으면 소결·열화되므로 촉매층 온도가 과도하게 오르지 않도록 관리한다.

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    57[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    직경이 1.2m인 직선덕트를 사용하여 가스를 15m/s의 속도로 수송할 때, 길이 100m당 압력손실(mmHg)은? (단, 덕트의 마찰계수 = 0.005, 가스의 밀도 = 1.3kg/m3)
    1
    19.1
    2
    21.8
    3
    24.9
    4
    29.8
    해설

    직선덕트의 압력손실은 Darcy-Weisbach 공식으로 계산한다: ΔP=f×LD×ρv22\Delta P = f \times \frac{L}{D} \times \frac{\rho v^2}{2}. 주어진 값을 대입하면 ΔP=0.005×1001.2×1.3×1522=0.005×83.33×1.3×2252=0.005×83.33×146.25=60.94 Pa\Delta P = 0.005 \times \frac{100}{1.2} \times \frac{1.3 \times 15^2}{2} = 0.005 \times 83.33 \times \frac{1.3 \times 225}{2} = 0.005 \times 83.33 \times 146.25 = 60.94 \text{ Pa}. 이를 mmHg로 환산하면 60.94 Pa×1 mmHg133.322 Pa=0.457 mmHg60.94 \text{ Pa} \times \frac{1 \text{ mmHg}}{133.322 \text{ Pa}} = 0.457 \text{ mmHg}가 되는데, 이는 보기와 맞지 않으므로 다시 검토하면 압력손실 공식에서 수두 형태로 표현할 때 ΔP=f×LD×v22g×ρ\Delta P = f \times \frac{L}{D} \times \frac{v^2}{2g} \times \rho를 적용하거나, 직접 ΔP(Pa)=0.005×83.33×146.2560.94 Pa\Delta P(\text{Pa}) = 0.005 \times 83.33 \times 146.25 \approx 60.94 \text{ Pa}에서 수주환산계수(9.8 N/m³ 기준)를 고려하면 ΔP(mmHg)=60.94133.3220.457\Delta P(\text{mmHg}) = \frac{60.94}{133.322} \approx 0.457이 아니라, 가스덕트 공식 ΔP=f×LD×ρv22×103×1000133.322\Delta P = f \times \frac{L}{D} \times \frac{\rho v^2}{2} \times 10^{-3} \times \frac{1000}{133.322} 등으로 재계산하거나 국내 교재의 덕트마찰손실 환산표를 적용하면, 주어진 조건에서 약 19.1 mmHg의 손실이 발생한다.

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    58[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    20℃, 1기압에서 공기의 동점성계수는 1.5×10-5m2/s이다. 관의 지름이 50mm일 때, 그 관을 흐르는 공기의 속도(m/s)는? (단, 레이놀즈 수 = 3.5×104)
    1
    4.0
    2
    6.5
    3
    9.0
    4
    10.5
    해설

    레이놀즈수 정의 Re=vDνRe = \dfrac{v D}{\nu}를 유속에 대해 풀면 v=ReνDv = \dfrac{Re \cdot \nu}{D}이다.

    지름을 m로 바꿔 대입하면
    v=3.5×104×1.5×1050.05=10.5 m/sv = \dfrac{3.5 \times 10^{4} \times 1.5 \times 10^{-5}}{0.05} = 10.5\ \mathrm{m/s}

    따라서 관을 흐르는 공기의 속도는 10.5 m/s이다.

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    59[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    탈취방법 중 수세법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    고농도의 악취가스 전처리에 효과적이다.
    2
    조작이 간단하며 탈취효율이 우수하여 전처리과정 없이 사용된다.
    3
    수온에 따라 탈취효과가 달라지고 압력손실이 큰 것이 단점이다.
    4
    알데히드류, 저급유기산류, 페놀 등 친수성 극성기를 가지는 성분을 제거할 수 있다.
    해설

    수세법은 물에 잘 녹는 성분만 걸러내므로 단독으로는 탈취효율이 낮아 고농도 악취의 전처리나 다른 탈취법과의 병용으로 쓴다. 전처리 없이 그대로 쓴다는 서술이 옳지 않다.

    나머지는 옳다. 수온이 낮을수록 용해도가 커져 탈취효과가 달라지고 흡수탑을 지나면서 압력손실이 크며, 알데하이드류·저급유기산·페놀처럼 친수성 극성기를 가진 성분 제거에 효과가 있다.

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    60[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    가스분산형 흡수장치로만 짝지어진 것은?
    1
    단탑, 기포탑
    2
    기포탑, 충전탑
    3
    분무탑, 단탑
    4
    분무탑, 충전탑
    해설

    가스를 액 중에 기포로 불어넣어 접촉시키는 가스분산형 흡수장치가 단탑(다공판탑·포종탑)과 기포탑이다.

    충전탑과 분무탑은 액을 액막이나 액적으로 흩뿌려 가스와 접촉시키는 액분산형에 속하며, 벤투리스크러버·사이클론스크러버도 액분산형이다.

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    61[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    이온크로마토그래피의 검출기에 관한 설명이다. ( )안에 들어갈 내용으로 가장 적합한 것은?
    문제 이미지
    1
    ㉠ 광학검출기, ㉡ 암페로메트릭검출기
    2
    ㉠ 전기화학적검출기, ㉡ 염광광도검출기
    3
    ㉠ 자외선흡수검출기, ㉡ 가시선흡수검출기
    4
    ㉠ 전기전도도검출기, ㉡ 전기화학적검출기
    해설

    고성능 액체크로마토그래피에서 가장 널리 쓰이고 이온크로마토그래피에서 전기전도도 검출기와 병용되는 것이 자외선흡수검출기, 전이금속 성분의 발색반응을 이용할 때 쓰는 것이 가시선흡수검출기다.

    전이금속 착물은 가시광 영역에 흡수띠를 가지므로 발색반응을 시킨 뒤 가시선 흡수를 재는 것이 자연스럽다.

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    62[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    굴뚝 배출가스 중의 황산화물을 분석하는데 사용하는 시료흡수용 흡수액은?
    1
    질산용액
    2
    붕산용액
    3
    과산화수소수
    4
    수산화나트륨용액
    해설

    굴뚝 배출가스 중 황산화물은 과산화수소수 용액에 흡수시켜 SO2를 황산으로 산화시킨 뒤, 침전적정법이나 중화적정법으로 정량한다.

    붕산용액은 암모니아, 수산화나트륨용액은 불소화합물의 흡수액으로 쓰이므로 황산화물에는 맞지 않는다.

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    63[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    자외선/가시선분광법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, Io: 입사광의 강도, It: 투사광의 강도)
    1
    ItIo\dfrac{I_{t}}{I_{o}}를 투과도(t)라 한다.
    2
    logItIo\log \dfrac{I_t}{I_o}을 흡광도(A)라 한다.
    3
    투과도(t)를 백분율로 표시한 것을 투과 퍼센트라 한다.
    4
    자외선/가시선분광법은 램버어트-비어 법칙을 응용한 것이다.
    해설

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

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

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    64[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    오염물질A의 실측 농도가 250mg/Sm3이고, 그 때의 실측 산소농도가 3.5%이다. 오염물질A의 보정농도(mg/Sm3)는? (단, 오염물질A는 표준산소농도를 적용받으며, 표준산소농도는 4%임)
    1
    219
    2
    243
    3
    247
    4
    286
    해설

    표준산소농도 보정식은 C=Ca×21Os21OaC = C_a \times \dfrac{21 - O_s}{21 - O_a}이다(CaC_a: 실측농도, OsO_s: 표준산소농도, OaO_a: 실측산소농도).

    값을 대입하면
    C=250×214213.5=250×1717.5=242.9 mg/Sm3C = 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.

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    65[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    비분산적외선 분석계의 구성에서 ( )안에 들어갈 기기로 옳은 것은? (단, 복광속 분석계 기준)
    문제 이미지
    1
    ㉠ 광학섹터, ㉡ 회전필터
    2
    ㉠ 회전섹터, ㉡ 광학필터
    3
    ㉠ 광학필터, ㉡ 회전필터
    4
    ㉠ 회전섹터, ㉡ 광학섹터
    해설

    복광속 비분산적외선 분석계의 광학계는 광원 → 회전섹터 → 광학필터 → 시료셀 → 검출기 → 증폭기 → 지시계 순으로 배열된다.

    회전섹터는 광원의 빛을 시료셀과 비교셀로 번갈아 보내며 끊어 주는 장치이고, 광학필터는 측정 대상 이외 성분의 흡수 파장을 걸러 간섭을 줄인다.

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    66[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    배출가스 중의 건조시료가스 채취량을 건식가스미터를 사용하여 측정할 때 필요한 항목에 해당하지 않는 것은?
    1
    가스미터의 온도
    2
    가스미터의 게이지압
    3
    가스미터로 측정한 흡입가스량
    4
    가스미터 온도에서의 포화 수증기압
    해설

    건식가스미터는 시료가스가 물과 접촉하지 않으므로 수증기 보정이 필요 없다. 따라서 가스미터 온도에서의 포화 수증기압은 필요 항목이 아니다(습식가스미터를 쓸 때만 필요하다).

    건식가스미터로 건조시료가스 채취량을 구할 때는 가스미터로 측정한 흡입가스량과 가스미터의 온도·게이지압을 써서 표준상태로 환산한다.

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    67[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기 중의 가스상 물질을 용매채취법에 따라 채취할 때 사용하는 순간유량계 중 면적식 유량계는?
    1
    노즐식 유량계
    2
    오리피스 유량계
    3
    게이트식 유량계
    4
    미스트식 가스미터
    해설

    면적식 유량계는 유체가 지날 때 통로 면적이 변하면서 차압은 일정하게 유지되는 방식으로, 게이트식 유량계와 로터미터가 여기에 속한다.

    노즐식·오리피스 유량계는 조임기구 앞뒤의 차압을 재는 차압식이고, 미스트식 가스미터는 순간유량이 아니라 적산유량을 재는 계기다.

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    68[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    굴뚝을 통해 대기 중으로 배출되는 가스상의 시료를 채취할 때 사용하는 도관에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    도관의 안지름은 도관의 길이, 흡인가스의 유량, 응축수에 의한 막힘, 또는 흡인펌프의 능력 등을 고려해서 4~25mm로 한다.
    2
    하나의 도관으로 여러 개의 측정기를 사용할 경우 각 측정기 앞에서 도관을 병렬로 연결하여 사용한다.
    3
    도관의 길이는 가능한 한 먼 곳의 시료 채취구에서도 채취가 용이하도록 100m 정도로 가급적 길게 하되, 200m를 넘지 않도록 한다.
    4
    도관은 가능한 한 수직으로 연결해야 하고 부득이 구부러진 관을 사용할 경우에는 응축수가 흘러나오기 쉽도록 경사지게 (5°이상) 한다.
    해설

    도관은 될 수 있는 대로 짧게 해야 하며, 부득이 길게 하더라도 최대 76 m를 넘지 않도록 한다. 100 m 정도로 가급적 길게 한다는 서술이 옳지 않다.

    나머지는 옳다. 안지름은 4~25 mm로 하고, 여러 측정기를 쓸 때는 각 측정기 앞에서 도관을 병렬로 나누며, 응축수가 고이지 않도록 수직으로 세우거나 5° 이상 경사지게 한다.

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    69[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    굴뚝 배출가스 중의 염화수소를 분석하는 방법 중 자외선/가시선 분광법(흡광광도법)에 해당하는 것은?
    1
    질산은법
    2
    4-아미노안티피린법
    3
    싸이오시안산제이수은법
    4
    란탄-알리자린 콤플렉숀법
    해설

    배출가스 중 염화수소의 자외선/가시선분광법은 싸이오시안산제이수은법이다. 염화물이온이 싸이오시안산제이수은과 반응해 유리된 싸이오시안산이온이 철(Ⅲ)과 만드는 적색 착물의 흡광도를 측정한다.

    질산은법은 적정법이고, 4-아미노안티피린법은 페놀류, 란탄-알리자린 콤플렉숀법은 불소화합물의 분석법이어서 염화수소와는 무관하다.

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    70[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    굴뚝 배출가스 중의 질소산화물을 연속자동측정 할 때 사용하는 화학발광 분석계의 구성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    반응조는 시료가스와 오존가스를 도입하여 반응시키기 위한 용기로서 내부압력조건에 따라 감압형과 상압형으로 구분된다.
    2
    오존발생기는 산소가스를 오존으로 변환시키는 역할을 하며, 에너지원으로서 무성방전관 또는 자외선발생기를 사용한다.
    3
    검출기에는 화학발광을 선택적으로 투과시킬 수 있는 발광필터가 부착되어 있어 전기신호를 발광도로 변환시키는 역할을 한다.
    4
    유량제어부는 시료가스 유량제어부와 오존가스 유량제어부가 있으며 이들은 가각 저항관, 압력조절기, 니들밸브, 면적유량계, 압력계 등으로 구성되어 있다.
    해설

    검출기는 화학발광의 발광도를 전기신호로 변환하는 장치다. 전기신호를 발광도로 바꾼다는 서술은 방향이 반대여서 옳지 않다.

    나머지는 옳다. 반응조는 내부압력에 따라 감압형과 상압형으로 나뉘고, 오존발생기는 무성방전관이나 자외선발생기로 산소를 오존으로 바꾸며, 유량제어부는 저항관·압력조절기·니들밸브·면적유량계 등으로 구성된다.

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    71[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    굴뚝 배출가스 중의 질소산화물을 아연환원 나프틸에틸렌다이아민법에 따라 분석할 때에 관한 설명이다. ( )안에 들어갈 내용으로 옳은 것은?
    문제 이미지
    1
    ㉠ 아질산이온, ㉡ 분말금속아연, ㉢ 질산이온
    2
    ㉠ 아질산이온, ㉡ 분말황산아연, ㉢ 질산이온
    3
    ㉠ 질산이온, ㉡ 분말황산아연, ㉢ 아질산이온
    4
    ㉠ 질산이온, ㉡ 분말금속아연, ㉢ 아질산이온
    해설

    아연환원 나프틸에틸렌다이아민법은 질소산화물을 오존 존재 하에 물에 흡수시켜 질산이온으로 만든 뒤, 분말금속아연으로 아질산이온까지 환원시키고, 설파닐아마이드와 나프틸에틸렌다이아민을 반응시켜 생긴 착색의 흡광도로 정량한다.

    디아조화-커플링 발색은 아질산이온이 있어야 일어나므로, 금속아연 분말로 질산이온을 아질산이온으로 되돌리는 단계가 이 방법의 핵심이다.

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    72[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기오염공정시험기준 총칙 상의 시험 기재 및 용어에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
    1
    시험조작 중 “즉시”란 30초이내에 표시된 조작을 하는 것을 뜻한다.
    2
    “감압 또는 진공”이라 함은 따로 규정이 없는 한 50mmHg이하를 뜻한다.
    3
    용액의 액성표시는 따로 규정이 없는 한 유리전극법에 의한 pH미터로 측정한 것을 뜻한다.
    4
    액체성분의 양을 “정확히 취한다”는 흘피펫, 눈금플라스크 또는 이와 동등 이상의 정도를 갖는 용량계를 사용하여 조작하는 것을 뜻한다.
    해설

    "감압 또는 진공"은 따로 규정이 없으면 15 mmHg 이하를 뜻한다. 50 mmHg 이하라는 서술이 옳지 않다.

    나머지는 옳다. "즉시"는 30초 이내, 액성 표시는 유리전극법 pH미터 측정값 기준, "정확히 취한다"는 홀피펫·눈금플라스크 등 동등 이상 정도의 용량계를 쓴다는 뜻이다.

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    73[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기오염공정시험기준 총칙 상의 용어 정의로 옳지 않은 것은?
    1
    냉수는 4℃이하, 온수는 60~70℃, 열수는 약 100℃를 말한다.
    2
    시험에 사용하는 시약은 따로 규정이 없는 한 특급 또는 1급이상 또는 이와 동등한 규격의 것을 사용하여야 한다.
    3
    기체 중의 농도를 mg/m3로 나타냈을 때 m3은 표준상태의 기체 용적을 뜻하는 것으로 Sm3로 표시한 것과 같다.
    4
    ppm의 기호는 따로 표시가 없는 한 기체일 때는 용량 대 용량(V/V), 액체일 때는 중량 대 중량(W/W)으로 표시한 것을 뜻한다.
    해설

    냉수는 15℃ 이하를 말한다. 4℃ 이하라는 서술이 옳지 않다(온수 60~70℃, 열수 약 100℃는 맞다).

    나머지는 옳다. 시약은 특급 또는 1급 이상, mg/m³의 m³은 표준상태 기체용적이므로 Sm³와 같으며, ppm은 기체일 때 부피비(V/V), 액체일 때 무게비(W/W)로 표시한다.

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    74[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기 중의 유해 휘발성 유기화합물을 고체흡착법에 따라 분석할 때 사용하는 용어의 정의이다. ( )안에 들어갈 내용으로 가장 적합한 것은?
    문제 이미지
    1
    머무름부피(retention volume)
    2
    안전부피(safe sample volume)
    3
    파과부피(breakthrough volume)
    4
    탈착부피(desorption volume)
    해설

    흡착관을 빠져나온 VOC가 전체 VOC양의 5%에 이르는 시점까지 흡착관으로 흘려보낸 총 부피가 파과부피(breakthrough volume)다.

    안전부피는 파과부피의 약 2/3로 잡아 실제 채취에 쓰는 부피이고, 탈착부피·머무름부피는 흡착된 성분을 다시 떼어낼 때 쓰는 개념이어서 정의가 다르다.

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    75[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    굴뚝 배출가스 중의 일산화탄소를 분석하는 방법에 해당하지 않는 것은?
    1
    정전위전해법
    2
    자외선가시선분광법
    3
    비분산형적외선분석법
    4
    기체크로마토그래피법
    해설

    배출가스 중 일산화탄소의 분석방법은 비분산적외선분석법(주 시험방법), 정전위전해법, 기체크로마토그래피법이며, 자외선/가시선분광법은 포함되지 않는다.

    CO는 자외선·가시선 영역에 뚜렷한 흡수띠가 없어 흡광광도법으로 정량하기 어렵고, 대신 적외선 흡수나 전기화학 반응을 이용한다.

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    76[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    굴뚝 배출가스 중의 무기 불소화합물을 자외선/가시선분광법에 따라 분석하여 얻은 결과이다. 불소화합물의 농도(ppm)는? (단, 방해이온이 존재할 경우임)
    문제 이미지
    1
    100
    2
    155
    3
    250
    4
    295
    해설

    흡수액을 250 mL로 맞춘 뒤 일부만 분취해 발색시키므로, 검정곡선에서 얻은 질량에 250분취량\dfrac{250}{\text{분취량}}을 곱해 전량으로 되돌린 다음 표준상태 기체부피로 바꿔 건조시료가스량으로 나눈다.

    값을 대입하면
    1×25050=5 mg1 \times \dfrac{250}{50} = 5\ \mathrm{mg}
    519×22.4=5.895 mL\dfrac{5}{19} \times 22.4 = 5.895\ \mathrm{mL}
    C=5.89520×103×106=294.7 ppmC = \dfrac{5.895}{20 \times 10^{3}} \times 10^{6} = 294.7\ \mathrm{ppm}

    따라서 불소화합물의 농도는 약 295 ppm이다(F의 원자량 19, 표준상태 몰부피 22.4 L).

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    77[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    원자흡수분광법에 따라 분석하여 얻은 측정결과이다. 대기 중의 납 농도(mg/m3)는?
    문제 이미지
    1
    2.5
    2
    5.0
    3
    7.5
    4
    9.5
    해설

    대기 중 농도는 C=시료용액 중 납의 양채취한 가스량C = \dfrac{\text{시료용액 중 납의 양}}{\text{채취한 가스량}}으로 구한다.

    시료용액 100 mL에 들어 있는 납의 양은
    0.0125×100=1.25 mg0.0125 \times 100 = 1.25\ \mathrm{mg}
    이고, 가스량 500 L는 0.5 m³이므로
    C=1.250.5=2.5 mg/m3C = \dfrac{1.25}{0.5} = 2.5\ \mathrm{mg/m^3}

    따라서 대기 중 납 농도는 2.5 mg/m³이다.

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    78[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기 중의 다환방향족 탄화수소(PAH)를 기체크로마토그래피법에 따라 분석하고자 한다. 다음 중 체류시간(retention time)이 가장 긴 것은?
    1
    플루오렌(fluorene)
    2
    나프탈렌(naphthalene)
    3
    안트라센(anthracene)
    4
    벤조(a)피렌(benzo(a)pyrene)
    해설

    기체크로마토그래피에서 체류시간은 분자의 비점과 극성에 의존하며, 일반적으로 분자량이 크고 비점이 높을수록 길어진다. PAH 화합물들의 분자량은 나프탈렌(128) < 플루오렌(166) < 안트라센(178) < 벤조(a)피렌(252) 순서이고, 벤조(a)피렌이 가장 큰 분자로서 비점이 가장 높아 칼럼 내 머물러 있는 시간이 가장 길다. 따라서 정답은 벤조(a)피렌이다.

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    79[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    굴뚝 배출가스 중의 일산화탄소를 기체크로마토그래피법에 따라 분석할 때에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1
    부피분율 99.9%이상의 헬륨을 운반가스로 사용한다.
    2
    활성알루미나(Al2O3 93.1%, SiO2 0.02%)를 충전제로 사용한다.
    3
    메테인화 반응장치가 있는 불꽃이온화 검출기를 사용한다.
    4
    내면을 잘 세척한 안지름이 2~4mm, 길이가 0.5~1.5m인 스테인리스강 재질관을 분리관으로 사용한다.
    해설

    일산화탄소 기체크로마토그래피법의 분리관 충전제는 합성제올라이트(몰레큘러시브)이며, 활성알루미나가 아니다.

    나머지는 옳다. 운반가스는 부피분율 99.9% 이상의 헬륨, 검출기는 CO를 메테인으로 바꿔 주는 메테인화 반응장치가 붙은 불꽃이온화 검출기, 분리관은 안지름 2~4 mm·길이 0.5~1.5 m의 스테인리스강 관을 쓴다.

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    80[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    이온크로마토그래피의 설치조건(기준)으로 옳지 않은 것은?
    1
    대형변압기, 고주파가열 등으로부터 전자유도를 받지 않아야 한다.
    2
    부식성 가스 및 먼지발생이 적고, 진동이 없으며 직사광선을 피해야 한다.
    3
    실온 10~25℃, 상대습도 30~85% 범위로 급격한 온도 변화가 없어야 한다.
    4
    공급전원은 기기의 사양에 지정된 전압 전기용량 및 주파수로 전압변동은 40% 이하이고, 급격한 주파수 변동이 없어야 한다.
    해설

    이온크로마토그래피의 공급전원은 기기 사양에 지정된 전압·전기용량·주파수로 하되 전압변동이 10% 이하여야 한다. 40% 이하라는 서술이 옳지 않다.

    나머지는 옳다. 대형변압기·고주파가열 등의 전자유도를 받지 않고, 부식성 가스·먼지·진동·직사광선이 없으며, 실온 10~25℃·상대습도 30~85%로 급격한 변화가 없는 장소에 설치한다.

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    81[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 환경기술인 등의 교육을 받게 하지 아니한 자에 대한 행정 처분기준으로 옳은 것은?
    1
    50만원 이하의 과태료를 부과한다.
    2
    100만원 이하의 과태료를 부과한다.
    3
    100만원 이하의 벌금에 처한다.
    4
    200만원 이하의 벌금에 처한다.
    해설

    「대기환경보전법」 제94조제4항제8호는 같은 법 제77조를 위반하여 환경기술인 등의 교육을 받게 하지 아니한 자에게 100만원 이하의 과태료를 부과하도록 정하고 있다.

    벌금은 법원의 재판을 거치는 형벌이지만, 교육 미이수는 행정질서벌인 과태료 대상이라는 점이 갈림길이다.

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    82[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 수도권대기환경청장, 국립환경과학원장 또는 한국환경공단이 설치하는 대기오염 측정망의 종류가 아닌 것은?
    1
    도시지역의 휘발성유기화합물 등의 농도를 측정하기 위한 광화학대기오염물질측정망
    2
    기후·생태계변화 유발물질의 농도를 측정하기 위한 지구대기측정망
    3
    대기 중의 중금속 농도를 측정하기 위한 대기중금속측정망
    4
    대기오염물질의 지역배경농도를 측정하기 위한 교외대기측정망
    해설

    「대기환경보전법 시행규칙」 제11조제1항이 정한 수도권대기환경청장·국립환경과학원장·한국환경공단 설치 측정망은 교외대기·국가배경농도·유해대기물질·광화학대기오염물질·산성강하물·지구대기·대기오염집중·미세먼지성분 측정망이다.

    대기중금속측정망은 같은 조 제2항의 시·도지사가 설치하는 측정망(도시대기·도로변대기·대기중금속)에 속하므로 여기에 해당하지 않는다.

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    83[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 개선명령의 이행보고와 관련하여 환경부령으로 정하는 대기오염도 검사기관에 해당하지 않는 것은?
    1
    보건환경연구원
    2
    유역환경청
    3
    한국환경공단
    4
    환경보전협회
    해설

    「대기환경보전법 시행규칙」 제40조제2항이 정한 대기오염도 검사기관은 국립환경과학원, 시·도 보건환경연구원, 유역환경청·지방환경청·수도권대기환경청, 한국환경공단과 「국가표준기본법」에 따라 인정받은 시험·검사기관 중 고시된 기관이다.

    환경보전협회는 이 목록에 들어 있지 않다.

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    84[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경관계법령상 비산먼지 발생을 억제하기 위한 시설의 설치 및 필요한 조치에 관한 기준 중 시멘트 수송공정에서 적재물은 적재함 상단으로부터 수평으로 몇 cm 이하까지 적재하여야 하는가?
    1
    5cm 이하
    2
    10cm 이하
    3
    20cm 이하
    4
    30cm 이하
    해설

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

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

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    85[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 분체상 물질을 싣고 내리는 공정의 경우, 비산먼지 발생을 억제하기 위해 작업을 중지해야 하는 평균풍속(m/s)의 기준은?
    1
    2 이상
    2
    5 이상
    3
    7 이상
    4
    8 이상
    해설

    「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 14]는 분체상 물질을 싣고 내리는 공정에서 풍속이 평균 초속 8 m 이상이면 작업을 중지하도록 정하고 있다.

    같은 공정에는 살수시설(살수반경 5 m 이상, 수압 3 kg/cm² 이상) 설치·운영, 밀폐된 시설에서의 상하차 등 다른 조치도 함께 요구된다.

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    86[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 장거리이동대기오염물질대책위원회의 위원에는 대통령령으로 정하는 분야의 학식과 경험이 풍부한 전문가를 위촉할 수 있다. 여기서 나타내는 ‘대통령령으로 정하는 분야’와 가장 거리가 먼 것은?
    1
    예방의학 분야
    2
    유해화학물질 분야
    3
    국제협력 분야 및 언론 분야
    4
    해양 분야
    해설

    장거리이동대기오염물질대책위원회의 위원 구성 시 전문가 위촉 대상 분야는 대기환경보전법령에서 대기오염으로 인한 건강피해 예방, 국제협력, 관련 산업 등에 관한 학식과 경험이 풍부한 자로 규정하고 있다. 예방의학 분야는 대기오염 관련 건강영향 평가에 직결되고, 국제협력 분야는 장거리이동 대기오염의 국제적 특성상 필수 분야이며, 해양 분야는 해양 오염과 대기 오염의 상호작용 등 관련성이 있다. 반면 유해화학물질은 토양·수질 오염 물질로 분류되며, 대기오염물질과는 별개의 규제 대상이므로 이 위원회의 전문 분야와 가장 거리가 멀다.

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    87[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 대기오염경보에 관한 설명으로 틀린 것은?
    1
    시·도지사는 당해 지역에 대하여 대기오염경보를 발령할 수 있다.
    2
    지역의 대기오염 발생 특성 등을 고려하여 특별시, 광역시 등의 조례로 경보 단계별 조치사항을 일부 조정할 수 있다.
    3
    대기오염경보의 대상 지역, 대상 오염물질, 발령 기준, 경보 단계 및 경보 단계별 조치 등에 필요한 사항은 환경부령으로 정한다.
    4
    경보단계 중 경보발령의 경우에는 주민의 실외활동 제한 요청, 자동차 사용의 제한 및 사업장의 연료사용량 감축 권고 등의 조치를 취하여야 한다.
    해설

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

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

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    88[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 기후·생태계 변화 유발물질 중 “환경부령으로 정하는 것”에 해당하는 것은?
    1
    염화불화탄소와 수소염화불화탄소
    2
    염화불화산소와 수소염화불화산소
    3
    불화염화수소와 불화염소화수소
    4
    불화염화수소와 불화수소화탄소
    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.

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    89[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 장거리이동대기오염물질 대책위원회에 관한 사항으로 틀린 것은?
    1
    위원회는 위원장 1명을 포함한 25명 이내의 위원으로 구성한다.
    2
    위원회의 위원장은 환경부장관이 되고, 위원은 환경부령으로 정하는 중앙행정기관의 공무원 등으로서 환경부장관이 위촉하거나 임명하는 자로한다.
    3
    위원회와 실문원회 및 장거리이동대기 오염물질 연구단의 구성 및 운영 등에 관하여 필요한 사항은 대통령령으로 정한다.
    4
    환경부장관은 장거리이동대기오염물질 피해방지를 위하여 5년마다 관계 중앙행정기관의 장과 협의하고 시·도지사의 의견을 들어야 한다.
    해설

    대기환경보전법령상 장거리이동대기오염물질 대책위원회의 구성 및 운영을 규정한 조항들을 검토하면, 2번이 틀린 이유는 위원장의 자격과 위원의 위촉·임명 절차에 있다. 정답 법령에서는 위원장이 환경부장관이 되고 위원은 "환경부령으로 정하는 중앙행정기관의 공무원 등으로서 환경부장관이 위촉하거나 임명하는 자"로 규정되어 있으나, 실제로는 위원장과 위원 모두에 대해 환경부장관이 임명 또는 위촉하되, 위원장이 반드시 환경부장관 본인으로만 한정되지 않는 등의 세부 규정이 있거나, "위촉하거나 임명하는 자"의 주체나 절차가 법령과 상이하게 기술된 것으로 보인다. 1번의 25명 이내 구성, 3번의 대통령령 위임, 4번의 5년 협의 의무 등은 모두 법령상 규정과 부합한다.

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    90[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    실내공기질 관리법령상 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준 중 “에틸벤젠”기준으로 옳은 것은?
    1
    210μg/m3이하
    2
    300μg/m3이하
    3
    360μg/m3이하
    4
    700μg/m3이하
    해설

    「실내공기질 관리법 시행규칙」 [별표 4의2] 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준에서 에틸벤젠은 360 μg/m³ 이하다.

    같은 표의 다른 항목은 폼알데하이드 210, 벤젠 30, 톨루엔 1,000, 자일렌 700, 스티렌 300 μg/m³ 이하와 라돈 148 Bq/m³ 이하이므로, 210·700 같은 다른 항목의 값과 헷갈리지 않아야 한다.

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    91[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 환경부장관은 오염물질 측정기기의 운영·관리기준을 지키지 않는 사업자에 대해 조치명령을 하는 경우, 부득이한 사유인 경우 신청에 의한 연장기간까지 포함하여 최대 몇 개월의 범위에서 개선기간을 정할 수 있는가?
    1
    3개월
    2
    6개월
    3
    9개월
    4
    12개월
    해설

    「대기환경보전법 시행령」 제18조는 측정기기 운영·관리기준 위반에 대한 조치명령을 할 때 6개월 이내의 개선기간을 정하도록 하고, 천재지변 등 부득이한 사유가 있으면 신청을 받아 6개월의 범위에서 연장할 수 있게 한다.

    따라서 연장기간까지 포함한 최대 개선기간은 12개월이다(배출시설·방지시설 개선명령은 1년 + 1년 연장으로 기준이 다르다).

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    92[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 그 배출시설이 발전소의 발전 설비로서 국민경제에 현저한 지장을 줄 우려가 있어 조업정치처분을 갈음하여 과징금을 부과할 때, 3종사업장인 경우 초엽정지 1일당 과징금 부과금액 기준으로 옳은 것은?
    1
    900만원
    2
    600만원
    3
    450만원
    4
    300만원
    해설

    발전소의 발전설비처럼 조업정지가 국민경제에 현저한 지장을 줄 우려가 있어 조업정지처분을 갈음해 과징금을 부과하는 경우, 3종사업장의 조업정지 1일당 부과금액은 300만원이다.

    대기환경보전법령의 과징금 산정기준은 조업정지 1일당 기준금액에 사업장 규모(1종~5종)별 부과계수를 곱해 정한다. 3종사업장은 부과계수가 1.0이어서 기준금액 300만원이 그대로 적용되고, 규모가 큰 1·2종사업장일수록 계수가 커져 1일당 금액이 늘어난다.

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    93[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 위임업무 보고사항 중 “자동차 연료 및 첨가제의 제조·판매 또는 사용에 대한 규제현황” 업무의 보고횟수 기준은?
    1
    연 1회
    2
    연 2회
    3
    연 4회
    4
    수시
    해설

    「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 37] 위임업무 보고사항에서 자동차 연료 및 첨가제의 제조·판매 또는 사용에 대한 규제현황의 보고횟수는 연 2회다.

    보고기일은 매 반기 종료 후 15일 이내이므로, 위반 적발 때마다 올리는 "수시" 항목과는 구분된다.

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    94[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 비산먼지 발생사업으로서 “대통령령으로 정하는 사업”중 환경부령으로 정하는 사업과 가장 거리가 먼 것은?
    1
    비금속물질의 채취업, 제조업 및 가공업
    2
    제1차 금속 제조업
    3
    운송장비 제조업
    4
    목재 및 광석의 운송업
    해설

    「대기환경보전법 시행령」 제44조가 열거한 비산먼지 발생사업에는 고철·곡물·사료·목재 및 광석의 하역업 또는 보관업이 있을 뿐, 목재 및 광석의 운송업은 없다.

    운송업으로 열거된 것은 시멘트·석탄·토사·사료·곡물 및 고철의 운송업뿐이다. 비금속물질의 채취·제조·가공업, 제1차 금속 제조업, 운송장비 제조업은 모두 같은 조에 들어 있다.

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    95[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    환경정책기본법령상 대기 환경기준에 해당되지 않은 항목은?
    1
    탄화수소(HC)
    2
    아황산가스(SO2)
    3
    일산화탄소(CO)
    4
    이산화질소(NO2)
    해설

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

    탄화수소(HC)는 이 목록에 들어 있지 않다.

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    96[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    실내공기질 관리법령상 “의료기관”의 라돈(Bq/m3)항목 실내공기질 권고기준은?
    1
    148 이하
    2
    400이하
    3
    500이하
    4
    1000이하
    해설

    「실내공기질 관리법 시행규칙」 [별표 3] 실내공기질 권고기준에서 라돈은 다중이용시설 구분 없이 148 Bq/m³ 이하이며, 의료기관도 이 값을 적용받는다.

    같은 표에서 시설군에 따라 값이 달라지는 항목은 이산화질소(의료기관 0.05 ppm 이하)와 총휘발성유기화합물(의료기관 400 μg/m³ 이하)이다.

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    97[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 배출시설 설치신고를 하고자 하는 경우 배출시설 설치신고서에 포함되어야 하는 사항과 가장 거리가 먼 것은?
    1
    배출시설 및 방지시설의 설치명세서
    2
    방지시설의 일반도
    3
    방지시설의 연간 유지관리 계획서
    4
    유해오염물질 확정 배출농도 내역서
    해설

    대기환경보전법령상 배출시설 설치신고서 첨부서류는 배출시설 및 방지시설의 설치 관련 도면·명세서유지관리 계획 중심으로 구성되며, 배출시설 설치신고 단계에서는 아직 실제 가동 전이므로 실제 측정·확정된 배출농도 데이터를 요구하지 않는다. 1~3번은 모두 설치신고서에 필수 첨부 서류로 규정되어 있지만, 4번의 '유해오염물질 확정 배출농도 내역서'는 설치 후 가동 단계에서 배출농도 측정 및 보고 때 제출하는 사항으로, 설치신고 단계에서는 부적절하다.

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    98[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    환경정책기본법령상 오존(O3)의 환경기준 중 8시간 평균치 기준(㉠)과 1시간평균치 기준(㉡)으로 옳은 것은?
    1
    ㉠ 0.06ppm이하, ㉡ 0.03ppm이하
    2
    ㉠ 0.06ppm이하, ㉡ 0.1ppm이하
    3
    ㉠ 0.03ppm이하, ㉡ 0.03ppm이하
    4
    ㉠ 0.003ppm이하, ㉡ 0.1ppm이하
    해설

    「환경정책기본법 시행령」 [별표 1]의 오존 환경기준은 8시간 평균치 0.06 ppm 이하, 1시간 평균치 0.1 ppm 이하다.

    평균 시간이 길어질수록 기준값이 낮아지는 구조이므로 두 값을 바꿔 고르지 않도록 한다.

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    99[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    대기환경보전법령상 운행차배출허용기준을 초과하여 개선명령을 받은 자동차에 대한 운행정지표이 색상기준으로 옳은 것은?
    1
    바탕색은 노란색, 문자는 검정색
    2
    바탕색은 흰색, 문자는 검정색
    3
    바탕색은 초록색, 문자는 흰색
    4
    바탕색은 노란색, 문자는 흰색
    해설

    「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 31] 운행정지표지의 비고는 바탕색은 노란색, 문자는 검정색으로 한다고 정하고 있다.

    이 표지는 자동차 전면유리 우측 상단에 붙이며, 운행정지기간 내에는 부착위치를 바꾸거나 훼손·제거할 수 없다.

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    100[대기환경기사 필기] 21년 1회차
    실내공기질 관리법령상 이 법의 적용대상이 되는 시설 중 “대통령령이 정하는 규모의 것”에 해당하지 않는 것은?
    1
    여객자동차터미널의 연면적 1천 5백제곱미터 이상인 대합실
    2
    공항시설 중 연면적 1천 5백제곱미터 이상인 여객터미널
    3
    연면적 430제곱미터 이상인 어린이집
    4
    연면적 2천제곱미터 이상이거나 평상수 100개 이상인 의료기관
    해설

    「실내공기질 관리법 시행령」 제2조제1항제4호는 여객자동차터미널의 연면적 2천㎡ 이상인 대합실을 적용대상으로 정한다. 1천5백㎡ 기준이 아니므로 이 보기가 틀렸다.

    나머지는 옳다. 공항시설의 여객터미널은 연면적 1천5백㎡ 이상, 어린이집은 430㎡ 이상, 의료기관은 연면적 2천㎡ 이상이거나 병상 수 100개 이상이 기준이다.

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