[대기환경기사 필기] 17년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

보기 중에서는 완전연소의 최종 생성물인 이산화탄소가 배기가스 부피의 약 13%를 차지해 압도적으로 많다.
일산화탄소는 수 % 수준, 탄화수소와 질소산화물은 수백~수천 ppm 수준이다. 가속 시에는 고온·고부하로 질소산화물의 비율이 상대적으로 커지지만 절대량은 여전히 ppm 단위여서 이산화탄소를 넘지 못한다.

질소·산소를 제외한 지표 부근 건조공기의 부피비는 아르곤(약 0.93%) > 이산화탄소(약 0.04%) > 네온(약 18ppm) > 헬륨(약 5ppm) 순이다.
메탄(약 1.8ppm)과 수소(약 0.5ppm)는 네온·헬륨보다도 적으므로 앞자리에 올 수 없다.

부력 F를 먼저 구한 후 상승높이 공식에 대입합니다.
1단계: 부력(F) 계산

부력은 $F = \dfrac{g}{T_a} \times Q \times \Delta T$로 계산됩니다.
여기서:

g = 9.8 m/s²
$T_a$ = 대기온도(절대온도) = 17 + 273 = 290 K
Q = 배기 체적유량 = 유속 × 단면적 = 15 × π × 2² = 15 × 4π = 60π m³/s
$\Delta T$ = 배기가스온도 - 대기온도 = 127 - 17 = 110°C

$F = \dfrac{9.8}{290} \times 60\pi \times 110 = 0.03379 \times 60\pi \times 110 = 0.03379 \times 20,735.2 = 700.4 \text{ m}^4\text{/s}^2$
2단계: 상승높이(ΔH) 계산

공식: $\Delta H = 150 \times \dfrac{F}{u^3}$

u = 풍속 = 6 m/sec
$u^3 = 6^3 = 216 \text{ m}^3\text{/s}^3$

지구는 흡수한 태양에너지를 적외선(장파복사) 형태로 우주에 되돌려 보내며, 지상기온은 이 들어오는 에너지와 나가는 에너지의 균형으로 결정된다.
이 적외선을 흡수했다가 재방출하는 대표 기체가 수증기와 CO2다. CO는 적외선 흡수능이 거의 없어 온실효과에 기여하지 않는다.

염소·염화수소는 식염전해를 쓰는 소다 제조업, 농약 제조업, 각종 화학공업에서 원료나 부산물로 배출된다.
시멘트 제조업의 주 배출물질은 먼지와 질소산화물·황산화물이므로 염소계 물질과는 거리가 멀다.

정답은 1번이다. 석면의 일반적인 분류에서 백석면(크리소타일, chrysotile)은 유화화된 규산염 광물이 맞으나, 아크티놀라이트는 청석면(크로시돌라이트)이 아니라 갈석면에 해당한다. 미국에서 가장 일반적으로 사용된 석면은 백석면이며, 아크티놀라이트는 따로 존재하는 석면 광물이다. 2번은 정확하다 — 발암성은 청석면(크로시돌라이트) > 아모사이트 > 백석면 순이다. 3번도 맞다 — 라돈-222의 반감기는 약 3.8일이고, 낭핵종들은 주로 알파선을 방출하며 화학적으로 불활성이다. 4번도 정확하다 — 우라늄과 라듐은 라돈의 주요 발생원이다. 따라서 석면의 종류 설명에 오류가 있는 1번이 정답이다.

끓는점 46℃, 증기비중 약 2.6(분자량 76 ÷ 29)에 모두 들어맞는 물질은 이황화탄소(CS2)다.
염화수소·염소·아황산가스는 상온·상압에서 기체이므로 "액체"라는 조건부터 성립하지 않는다.

석면폐증의 특징을 검토하면, 1번이 가장 거리가 먼 설명이다. 석면폐증은 폐실질의 섬유화로 인한 진폐증이며, 흉막 변화는 2차적 소견이다. 2번은 정확한데, 석면폐증은 비가역적이며 노출 중단 후에도 진행(progression)할 수 있는 질환이다. 3번도 맞으며, 하엽 기저부에서 시작되어 흉막을 따라 진행되는 특징이 있다. 4번 역시 정확한데, 폐섬유화로 인한 폐탄성 감소와 가스교환 장애가 석면폐증의 핵심 병태생리다. 1번은 석면폐증의 주변 소견(흉막 비후, 흉막반)과 혼동한 것으로, 석면폐증 자체는 폐실질 섬유화가 핵심이지 흉막 섬유화가 정의적 특징이 아니다.

지수항이 (z-H)와 (z+H) 두 개로 되어 있는 것이 핵심이며, 뒤쪽 항은 지면에서 완전반사된 가상의 오염원을 나타낸다.
즉 지표면으로부터 유효고도 H에 있는 점오염원에서 연속 배출되는 플룸이 지면 반사를 받는 경우의 농도식이다. 면오염원·선오염원 식은 확산항의 개수와 형태 자체가 다르다.

시정거리는 $L_v=\dfrac{5.2\,\rho\, r}{K\, C}$로 주어져 산란계수 K에 반비례한다. 산란이 클수록 시정은 나빠지므로 "비례"는 성립할 수 없다.
같은 식에서 입자 밀도 ρ와 반경(직경)에는 비례하고, 입자 농도 C에는 반비례한다.

아황산가스는 대기 중에서 황산염 에어로졸로 바뀌어 햇빛을 반사하는 냉각 방향으로 작용하므로 온실기체로 보지 않는다.
이산화탄소·메탄·CFCs는 모두 지구복사 적외선을 흡수하는 대표적 온실기체다.

가시거리는 먼지농도와 상대습도를 반영한 Koschmieder 식으로 계산된다: $V = \dfrac{3.912}{A \times (C + f(RH))}$ (단위: km). 여기서 C는 먼지농도(㎍/m³), f(RH)는 상대습도 함수이고, 상대습도 70%일 때 f(RH) ≈ 0.8이다. 주어진 값을 대입하면 $V = \dfrac{3.912}{1.2 \times (40 + 0.8)} = \dfrac{3.912}{1.2 \times 40.8} = \dfrac{3.912}{48.96} ≈ 0.08$ km가 되는데, 이는 정답과 맞지 않는다. 다른 접근으로 상대습도 70% 구간에서 f(RH) ≈ 0.4를 적용하면 $V = \dfrac{3.912}{1.2 \times (40 + 0.4)} = \dfrac{3.912}{1.2 \times 40.4} = \dfrac{3.912}{48.48} ≈ 0.08$ km로 여전히 맞지 않는다. 역산으로 정답 30km를 확인하면 $30 = \dfrac{3.912}{1.2 \times (C + f(RH))}$에서 분모가 약 0.13 정도여야 하는데, 이는 상기 공식의 표준 계수체계와 불일치한다. 문제에서 제시된 구체적인 f(RH) 값이나 계산식이 명시되지 않아 정확한 풀이가 불가능하다.

상자모델은 배출된 오염물질이 다른 물질로 변하는 율과 지면에 흡수되는 율을 0으로(무시) 가정한다. "100%"는 정반대의 서술이다.
상자 내 농도 균일, 배출원의 지면 균등 분포, 혼합층 높이까지 즉시 균등혼합은 모두 상자모델의 기본 전제가 맞다.

환상형(looping)은 대기층이 매우 불안정할 때 나타나는 연기 배출 형태로, 열불안정으로 인해 연기가 위아래로 크게 요동치면서 고리 모양을 그리게 된다. 이러한 조건은 맑은 날 낮에 지표면의 강한 가열로 발생하기 쉬우며, 이때 연직확산이 매우 활발하여 지표면 농도는 상대적으로 낮지만 오염물이 높은 고도까지 빠르게 확산된다. 환상형과 대비하여 강한 안정층에서는 팬케이크형(fanning), 하층 안정·상층 불안정일 때는 캡핑형(capping)이 나타난다.

Sutton의 최대지표농도식은 $C_{max}=\dfrac{2Q}{\pi e\, u\, H^{2}}\cdot\dfrac{K_z}{K_y}$이며, $K_y=K_z$이므로 뒤 항은 1이다.
오염물질 배출량은 $Q=10\ \mathrm{m^3/s}\times 1500\times10^{-6}=1.5\times10^{-2}\ \mathrm{m^3/s}$이고, 이를 대입하면
$C_{max}=\dfrac{2\times1.5\times10^{-2}}{\pi\times2.718\times10\times100^{2}}=3.5\times10^{-8}$
부피비 $3.5\times10^{-8}$은 약 0.035 ppm이다.

NO2의 광화학 사이클은 $\mathrm{NO_2}+h\nu \rightarrow \mathrm{NO}+\mathrm{O}$로 시작하므로 ㉠은 NO2, ㉡은 NO다.
이어 $\mathrm{O}+\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{O_3}$로 오존이 생기고, 마지막에 $\mathrm{O_3}+\mathrm{NO}\rightarrow \mathrm{NO_2}+\mathrm{O_2}$로 NO2가 재생된다. 따라서 ㉢은 O2, ㉣은 O3이다.

기압경도력은 단위거리당 기압차에 비례하므로 등압선 간격이 좁을수록 강해지고 넓을수록 약해진다.
지구 자전에 의한 가속도로 생기는 힘은 전향력이며, 극에서 최대·적도에서 0이 되는 것도 전향력의 성질이다.

낮에는 비열이 작은 육지가 바다보다 빨리 더워져 육지의 공기가 상승하고, 그 자리를 메우려 바다에서 육지로 해풍이 분다. "바다가 빨리 더워져서"는 원인을 거꾸로 쓴 것이다.
북반구 저기압의 경도풍이 반시계방향으로 수렴·상승하는 점, 마찰층에서 위로 갈수록 지균풍에 가까워지는 점, 밤에 부는 산풍이 낮의 곡풍보다 강한 점은 모두 맞는 설명이다.

공기(평균분자량 29) 기준 비중 1.03은 분자량 약 30을 뜻하며, 이에 해당하는 무색·자극성 기체는 폼알데하이드(HCHO, 30)다.
아황산가스 64, 이산화탄소 44, 염소 71로 비중이 각각 약 2.2·1.5·2.5여서 조건과 맞지 않는다.

불화수소는 잎의 끝과 가장자리부터 괴사가 시작되고 어린잎에 특히 민감하다. "잎 안쪽", "늙은 잎에 민감", "밤에 피해가 현저"는 모두 어긋난 서술이다.
SO2·NO2가 엽육세포를, PAN이 해면조직을 주로 침해한다는 나머지 설명은 맞다.

부하변동 대응은 연소량을 단계적으로 바꿀 수 있게 만드는 방향이므로, 층 내 연료비율을 고정하면 오히려 적응성이 나빠진다.
공기분산판을 분할해 부분 유동시키기, 유동층을 여러 셀로 나눠 작동 셀 수 조절하기, 층 높이 변화시키기는 모두 실제로 쓰이는 보완책이다.

폐타이어 연료화의 주된 방식은 직접 연소, 열분해에 의한 오일 추출, 액화법에 의한 연료 추출이다.
가압분해 증류 방식은 석유 정제 계열의 조작으로 폐타이어 연료화의 대표 방식에 들지 않는다.

포트형은 로벽에 개구부를 낸 단순한 구조이므로 가스압·공기압이 낮은 경우에 쓴다. "높은 경우"는 반대다.
로벽과 일체로 조립돼 가스와 공기를 예열할 수 있는 점, 밀도가 큰 공기 출구를 위, 가벼운 가스 출구를 아래에 두어 혼합을 돕는 점은 포트형의 특징이 맞다.

열량계 측정값은 고위발열량이므로 먼저 저위발열량으로 환산한다.
$H_l=10000-600(9\times0.12+0.01)=9346\ \mathrm{kcal/kg}$
연소효율은 공급된 저위발열량 중 실제로 발생한 열의 비율이므로
$\eta=\dfrac{9346-1400}{9346}=0.850$
따라서 약 85%이다.

발생로가스는 코크스나 석탄에 공기(또는 공기와 수증기)를 불어넣어 불완전연소시켜 얻는 가스로, 주성분은 CO와 N2다.
CH4와 H2가 주성분인 것은 석탄을 건류해 얻는 석탄가스(코크스로가스)다.

확산연소용 버너 가운데 방사형 버너가 천연가스처럼 발열량이 높은 가스를 태우는 데 쓰인다.
선회 버너는 공기를 선회시켜 혼합을 촉진하는 형식이고, 건타입·고압 버너는 각각 오일용·예혼합 계열이라 확산연소용 고발열량 가스 버너와는 다르다.

유압분무식 버너의 연료 분사유량은 15~2000 L/h 정도다. kL/h로 쓰면 실제의 1000배가 되므로 틀린 서술이다.
환류식 1:3·비환류식 1:2의 좁은 유량조절범위, 40~90°의 큰 분무각, 유압이 5 kg/cm² 이하로 떨어지면 분무화가 나빠지는 점은 모두 맞다.

옥탄의 완전연소는 $\mathrm{C_8H_{18}}+12.5\,\mathrm{O_2}\rightarrow 8\,\mathrm{CO_2}+9\,\mathrm{H_2O}$이므로 연료 1 mol(114 g)당 산소 12.5 mol(400 g)이 필요하다.
공기 중 산소의 질량분율 0.232를 적용하면
$A_o=\dfrac{400}{0.232}=1724\ \mathrm{g}$
따라서 공기/연료 질량비는 $\dfrac{1724}{114}=15.1$로 약 15이다.

표준상태 프로판 10 L의 몰수는 $\dfrac{10}{22.4}=0.446\ \mathrm{mol}$이므로 발생 열량은
$0.446\times488.53=218\ \mathrm{kcal}$
물 10 L(=10 kg)가 이 열을 모두 흡수하면
$\Delta T=\dfrac{218}{10\times1}=21.8\ \mathrm{^\circ C}$
따라서 최종 온도는 $15+21.8=36.8$로 약 36.8℃이다.

과잉공기량은 실제공기량에서 이론공기량을 뺀 $A-A_o=mA_o-A_o=(m-1)A_o$이다.
이론공기 속 산소는 연소에 모두 소비되고 과잉공기 속 산소만 배기가스에 남으므로 잔존 산소량은 $0.21(m-1)A_o$가 된다.

반응속도상수를 $k=k_0 e^{-E/RT}$처럼 온도의 지수함수로 나타낸 것이 아레니우스 법칙이며, 지수부의 E가 활성화에너지다.
헨리 법칙은 기체의 용해도, 픽 법칙은 확산, 반데르발스 식은 실제기체의 상태식에 관한 것이다.

프로판을 x, 에탄을 y(Sm³)라 하면 $x+y=1$이고, CO2는 프로판 1몰당 3몰·에탄 1몰당 2몰이 생기므로 $3x+2y=2.8$이다.
두 식을 풀면 $x=0.8,\ y=0.2$이므로 몰비는 $\dfrac{0.8}{0.2}=4.0$이다.

상입식은 위에서 공급된 석탄이 고온의 연소가스·화염과 바로 접촉하므로 착화가 쉽고 저품질 석탄에도 쓸 수 있다. 따라서 "착화가 어렵고 저품질탄에 부적합"은 틀린 설명이다.
석탄과 1차 공기의 공급방향이 반대인 점, 건류층에서 휘발분이 방출되고 환원층에서 산화층의 CO2가 CO로 환원되는 층 구조는 모두 맞다.

공기·증기압 2~10 kg/cm², 유량조절범위 1:10, 좁은 분무각(20~30°)과 큰 연소소음은 모두 고압기류(고압공기)식 버너의 특징이며, 대형 가열로에 널리 쓰인다.
유압식은 유량조절범위가 1:2~1:3으로 좁고 분무각이 40~90°로 넓어 제시된 조건과 맞지 않는다.

석탄의 비열은 석탄화도가 진행될수록 감소한다. 탄화가 진행되며 수소·산소를 포함한 휘발분이 빠져나가기 때문이다.
석탄화도가 높아질수록 착화온도와 비중이 커지는 점, 무연탄의 착화온도가 440~550℃인 점은 맞는 설명이다.

메탄 1 Sm³이 연소하면 $\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}$로 수증기가 2 Sm³ 생긴다.
수증기 1 Sm³당 잠열 480 kcal를 빼면
$H_l=9900-480\times2=8940\ \mathrm{kcal/Sm^3}$

탄소수가 많고 무거운 유분일수록 C/H 비가 커지므로 중유 > 경유 > 등유 > 휘발유 순이다.
비점이 낮은 휘발유는 수소 비율이 높아 C/H 비가 가장 작고, 잔사유가 섞인 중유가 가장 크다.

기체연료인 메탄의 착화온도가 약 650℃로 보기 중 가장 높다.
갈탄은 250~450℃, 역청탄은 320~400℃, 중유는 530~580℃ 수준이다.

휘발분이 거의 없어 열분해나 증발 과정 없이 고체 표면에서 산소와 직접 반응하며 타는 형태가 표면연소다. 흑연·코크스·목탄이 대표 예다.
분해연소는 휘발분이 많은 석탄·목재, 확산연소는 기체연료, 자기연소는 분자 안에 산소를 가진 화약류의 연소 형태다.

연소 NOx는 생성기전에 따라 thermal NOx(공기 중 질소의 고온 산화), fuel NOx(연료 중 질소분의 산화), prompt NOx(화염면에서 탄화수소 라디칼을 거쳐 순간 생성) 세 가지로 분류한다.
noxious NOx라는 분류 항목은 없다.

액가스비 10~50 L/m³로 일반 가압수식(0.3~2 L/m³)의 10배 이상을 쓰는 것은 제트 스크러버다.
세정액을 노즐로 고속 분출시켜 그 흡인력으로 가스를 끌어들이는 구조라 액 소비가 많고 유지비가 비싸므로, 처리가스량이 적을 때만 쓴다.

집진효율이 정확히 50%가 되는 입경을 절단입경(cut size diameter)이라 하며, 사이클론의 성능을 비교하는 대표 지표다.
임계입경(critical diameter)은 100% 제거되는 최소입경이므로 구분해야 한다.

비행기 날개형(airfoil blade)은 후향 날개형을 유선형 단면으로 정밀 개량한 것으로 원심력 송풍기 중 효율이 가장 높고 에너지 절감효과가 커서 대형 공조·산업용 청정장치에 쓰인다.
방사 날개형은 마모성 분진용, 전향 날개형은 저속·저압용, 프로펠러형은 축류식 송풍기다.

단탑(plate tower)은 단 위에 액을 채워 두고 그 속으로 가스를 기포 형태로 통과시키므로 기체분산형에 해당한다.
분무탑·충전탑·벤투리스크러버는 모두 액을 액적이나 액막으로 흩뿌리는 액체분산형이다.

필요한 총 여과면적은 $\dfrac{8000}{2}=4000\ \mathrm{m^2}$이고, 백 1개의 여과면적은
$\pi\times0.25\times12=9.42\ \mathrm{m^2}$
전체 백 개수는 $\dfrac{4000}{9.42}=424.4$개이므로 실당으로는
$\dfrac{424.4}{8}=53.1$
따라서 짝수로 올려 실당 54개가 필요하다.

분무탑은 노즐로 뿌린 액적과 가스가 만나는 구조라 접촉이 균일하지 못해 효율이 낮은 편이다. "접촉이 균일하여 효율이 우수하다"는 반대 서술이다.
구조가 간단해 압력손실이 작고 침전물이 생겨도 막히지 않아 충전탑보다 설비·유지비가 싸지만, 액을 미세하게 뿌리는 데 동력이 많이 들고 비말동반이 심한 것이 단점이다.

스토크스 침강속도는 $V_g=\dfrac{d_p^{2}(\rho_p-\rho)g}{18\mu}$로 입경의 제곱에 비례한다.
조성이 같아 밀도·점도가 같으므로 입경이 3배가 되면 속도는 9배가 된다.
$0.5\times\left(\dfrac{30}{10}\right)^{2}=4.5\ \mathrm{cm/s}$

연료를 공기와 섞어 엔진이 어떤 운전상태에서도 작동할 수 있는 혼합비의 균질혼합물을 만들어 주는 장치가 기화기(carburetor)다.
방켈엔진은 로터리 기관, 차저는 과급기, ABS는 제동장치이므로 혼합기 형성과는 관계가 없다.

생물여과는 처리량이 미생물의 분해속도에 묶여 있어 저농도·대풍량에 적합하고 고농도 오염물질 처리에는 부적합하다.
연소식과 달리 CO·NOx 같은 2차 오염부산물이 거의 생기지 않는 것은 장점이고, 담체 습도 관리가 까다롭고 생체량이 늘면 층이 막히는 것은 단점이다.

간헐식 역기류형의 적정 여과속도는 1~2 cm/s 수준으로, 보기의 3~5 cm/s보다 훨씬 낮다.
진동형이 접착성 먼지에 쓸 수 없는 점, 방을 나눠 순차 탈진하므로 여포 수명이 연속식보다 긴 점, 탈진 중 기류를 끊어 재비산이 적고 집진율이 높은 점은 간헐식의 특징이 맞다.

전단응력이 속도구배에 비례한다는 것은 뉴턴의 점성법칙이다. 법칙 이름도 비례 관계도 모두 틀렸다.
점성이 분자응집력과 분자운동에 의한 운동량 수송에서 비롯되는 점, 액체는 응집력이 지배적이라 온도가 오르면 점성계수가 낮아지는 점, 압력·습도의 영향이 거의 없는 점은 맞는 설명이다.

아레니우스 식을 두 온도에서 나누어 로그를 취하면
$\ln\dfrac{k_2}{k_1}=\dfrac{E}{R}\left(\dfrac{1}{T_1}-\dfrac{1}{T_2}\right)$
$T_1=813\ \mathrm{K},\ T_2=913\ \mathrm{K}$를 대입하면 $\ln\dfrac{0.14}{0.00011}=7.15$, $\dfrac{1}{813}-\dfrac{1}{913}=1.347\times10^{-4}$이므로
$E=1.987\times\dfrac{7.15}{1.347\times10^{-4}}=1.05\times10^{5}\ \mathrm{cal/mol}$
따라서 약 105 kcal/mol이다.

통과율은 출구 먼지량을 입구 먼지량으로 나눈 값이므로 먼저 유량 단위를 시간 기준으로 맞춘다.
입구는 $11400\times12630=1.44\times10^{8}\ \mathrm{mg/h}=143{,}982\ \mathrm{g/h}$, 출구는 $270\times60\times1.11=17{,}982\ \mathrm{g/h}$이다.
따라서 $\dfrac{17982}{143982}=0.125$로 통과율은 12.5%다.

1단식은 하전과 집진이 같은 공간에서 일어나 전기력이 계속 작용하므로 재비산 방지에는 유리하지만, 고비저항 먼지의 역전리를 억제하기는 어렵다. 보기는 이 둘을 뒤바꿨다.
2단식은 하전부와 집진부가 분리돼 오존 발생이 적고 함진농도가 낮은 가스에 유용하며, 산업용에는 주로 1단식이 쓰인다.

알루미나 담체에 탄산나트륨을 3.5~3.8% 담지한 흡착제로 SO2와 NOx를 동시에 제거하는 건식 공정이 NOXSO 공정이다.
석회석 세정법과 Wellman-Lord법, 이중 알칼리 세정은 모두 SO2만 처리하는 탈황 공정이다.

먼저 500 ppm을 표준상태 질량농도로 환산한다.
$500\times10^{-6}\times\dfrac{36.5}{22.4}\times10^{6}=815\ \mathrm{mg/Sm^3}$
배출허용기준 100 mg/Sm³ 이하로 낮추려면
$\dfrac{815-100}{815}=0.877$
따라서 약 88%를 제거해야 한다.

Deutsch 식 $\eta=1-e^{-\dfrac{A W_e}{Q}}$를 집진면적에 대해 풀면 $A=-\dfrac{Q}{W_e}\ln(1-\eta)$이다.
$Q=\dfrac{5000}{60}=83.3\ \mathrm{m^3/s}$, $W_e=0.06\ \mathrm{m/s}$, $\ln(0.02)=-3.912$를 대입하면
$A=\dfrac{83.3}{0.06}\times3.912=5433\ \mathrm{m^2}$

백금·팔라듐·알루미나는 촉매연소에 널리 쓰이는 대표적인 촉매와 담체 물질이므로 "바람직하지 않은 원소"라는 서술이 틀렸다.
촉매를 피독시키는 것은 납·아연·수은·비소·황·인 등이다. 촉매연소는 열소각보다 낮은 온도·짧은 체류시간으로 처리해 운전비와 NOx 생성을 함께 줄인다.

송풍기 상사법칙에서 풍량과 배출속도는 회전수에 비례하므로 $V_1/N_1=V_2/N_2$여야 한다. 3제곱으로 놓은 것이 틀렸다.
정압은 회전수의 제곱에, 동력은 세제곱에 비례하므로 나머지 세 관계식은 맞다.

합성 제올라이트는 제조 과정에서 결정 내 세공 크기를 조절할 수 있어 분자체(molecular sieve)로 불리며, 분자 크기와 극성에 따른 선택적 흡착이 가능하다.
활성탄·실리카겔·활성알루미나는 세공 분포가 넓어 이런 분자 크기 선택성을 갖지 못한다.

크로마토그래피에서 피크의 분석을 위한 기본 관계식은 이론단수(N) = 16(tR/W)²이며, 여기서 tR은 보유시간, W는 바탕선 길이다. 주어진 값을 대입하면 1600 = 16(20/W)² → (20/W)² = 100 → 20/W = 10 → W = 2분이다. 기록지 위에서 측정된 바탕선 길이가 10mm이고 실제 시간이 2분이므로, 기록지 이동속도 = 거리/시간 = 10mm / 2분 = 5mm/min이다.

대체표준물질(surrogate)은 추출·분석 전에 각 시료·공시료·매체시료에 넣는, 환경시료에는 원래 없고 화학적으로 반응하지 않는 물질로, 시료 전처리 과정의 회수율을 확인하는 데 쓴다.
내부표준물질은 기기 주입 직전에 넣어 기기 응답을 보정하는 물질이어서 첨가 시점과 목적이 다르다.

섬유에 입자가 붙어 있는 경우 입자의 폭이 3㎛를 넘으면 0개로 판정한다. 계수 대상에서 빼는 것이므로 "1개"는 틀렸다.
구부러진 섬유는 곡선을 따라 전체 길이를 재고, 다발을 이뤄 정확한 수를 셀 수 없으면 0개, 그래티큘 시야 경계에 한쪽 끝만 걸친 섬유는 1/2개로 인정한다.

흡착관이 포화되기 시작해 전체 VOC의 5%가 흡착관을 빠져나가는 시점까지 통과시킨 총 시료부피를 파과부피(breakthrough volume)라 한다. 흡착제의 최대흡착부피에 해당한다.
안전부피는 이 파과부피에 안전율을 적용해 실제 채취에 쓰는 부피이고, 머무름부피는 크로마토그래피에서 봉우리가 나올 때까지 흘린 이동상 부피다.

찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0~15℃의 곳을 뜻한다. 0~5℃는 규정과 다른 값이다.
표준온도 0℃, 상온 15~25℃, 실온 1~35℃, 냉수 15℃ 이하, 온수 60~70℃, 열수 약 100℃이며, "냉후"는 보온 또는 가열 후 실온까지 냉각된 상태를 가리킨다.

응답시간은 제로 조정용 가스로 지시를 안정시킨 뒤 유로를 스팬가스로 바꿔 측정하며, 이때 스텝 응답에 대한 소비시간이 1초 이내여야 한다.
이어 최종 지시값에 대해 90%의 응답을 나타내기까지 걸리는 시간이 40초 이내여야 한다.

XAD-2 수지 채취관부는 30℃ 이하로 유지한다. -50℃ 이하는 규정에 없는 값이다.
흡인노즐 유속의 상대오차를 -5~+5% 범위로 유지하는 것, 최종배출구에서 표준상태 기준 4시간 평균 3 m³ 이상 흡인하는 것, 덕트가 부압일 때 흡인장치를 밖으로 뺀 뒤 펌프를 정지시키는 것은 맞는 절차다.

이황화탄소를 자외선/가시선분광법으로 정량할 때는 다이에틸아민구리 용액에 시료가스를 흡수시켜 생성된 황색 착화합물의 흡광도를 측정한다.
붕산용액은 암모니아, 수산화소듐 용액은 시안화수소 등의 흡수액으로 쓰이는 것이어서 이황화탄소와는 맞지 않는다.

배출가스 온도가 (110±5)℃ 이상일 때는 원통형 여과지를 (110±5)℃에서 1~3시간 충분히 건조한 뒤 데시케이터에서 실온까지 식혀 무게를 0.1 mg까지 단다.
채취 후에도 같은 조건으로 건조·냉각해 무게를 재야 수분에 의한 오차 없이 먼지량을 얻을 수 있다.

폼알데하이드 및 알데하이드류는 고성능액체크로마토그래피(주 시험방법), 크로모트로핀산 자외선/가시선분광법, 아세틸아세톤 자외선/가시선분광법으로 분석한다.
나프틸에틸렌디아민법은 배출가스 중 질소산화물을 정량하는 방법이므로 알데하이드류와는 무관하다.

아이오딘 적정법에서는 유리된 아이오딘을 싸이오황산소듐으로 적정하다가 액이 엷은 황색이 되면 녹말 용액을 넣고, 계속 적정해 청색이 사라지는 점을 종말점으로 한다.
아이오딘-녹말 반응의 청색 소실을 이용하는 것이므로 금속지시약류는 쓰지 않는다.

화학발광분석계에서 검출기의 역할을 정확히 이해하는 문제다. 검출기에 부착된 발광필터는 화학발광을 선택적으로 투과시키는 것이 맞지만, 검출기 자체는 발광(광신호)을 전기신호로 변환하는 역할을 하며, 변환된 전기신호를 발광도로 표시하는 것은 검출기가 아닌 후단의 신호처리부(신호변환장치, 데이터수집장치 등)의 역할이다. 보기 4번은 검출기의 기능을 "전기신호를 발광도로 변환시킨다"고 잘못 기술하여 검출기의 역할과 신호처리부의 역할을 혼동하고 있다. 1~3번은 유량제어부, 반응조, 오존발생기의 구성과 기능을 정확하게 설명하고 있다.

흡광차분광법(DOAS)은 일정 파장 간격 범위의 연속 흡수스펙트럼 곡선으로 농도를 구하므로 적분적이고, 일반 흡광광도법이 미분적이다. 보기는 이 둘을 반대로 서술했다.
광원으로 180~2850 nm의 제논램프를 쓰는 점, 분석기가 분광기·샘플채취부·검지부·분석부·통신부로 구성되는 점, 광원부가 발·수광부와 광케이블로 이뤄지는 점은 맞다.

크로모트로핀산법의 흡수발색액은 크로모트로프산을 진한 황산(H2SO4)에 녹여 만든다.
폼알데하이드가 강산성 조건에서 크로모트로프산과 반응해 자색을 띠는 원리이므로 아세트산이나 알칼리 용액으로는 대체할 수 없다.

머무름시간은 3회 측정해 평균치를 구하며, 5~30분에서 측정하는 봉우리의 머무름시간은 반복시험 시 ±3% 오차범위 이내여야 한다. 보기의 "10회"와 "±5%"는 모두 규정과 다르다.
방사성 동위원소 검출기 오븐에 별도의 과열방지기구를 두는 점, 분리관오븐의 온도조절 정밀도 ±0.5℃, 열전도도 검출기보다 약 1000배 높은 불꽃이온화 검출기의 감도는 맞는 설명이다.

저온회화법은 여과지를 회화로에 넣고 200℃ 이하에서 회화하는 방법으로, 셀룰로스 섬유제 여과지는 그대로, 유리섬유제 또는 석영섬유제 여과지는 적당한 크기로 잘라 250mL 삼각플라스크에 넣은 후 염산(1+1) 70mL 및 과산화수소수(30%) 5mL를 가하고 물중탕에서 약 30분간 가열하여 녹인다.

와류유속계를 쓸 때 압력계와 온도계는 유량계 하류 측에 설치해야 한다. 상류에 두면 소용돌이 발생을 방해해 측정이 교란된다.
건조배출가스량을 5분 적산치의 Sm³로 나타내는 점, 열선식의 열선이 직경 2~10㎛·길이 약 1 mm의 텅스텐이나 백금선인 점, 측정방법이 피토관·열손유속계·와류유속계인 점은 맞다.

표준산소농도를 적용받는 항목은 다음 식으로 보정한다.
$C=C_a\times\dfrac{21-O_s}{21-O_a}$
실측농도 600 ppm, 표준산소농도 6%, 실측산소농도 8%를 대입하면
$C=600\times\dfrac{21-6}{21-8}=692\ \mathrm{ppm}$
실측산소가 표준보다 높다는 것은 공기로 희석되었다는 뜻이므로 보정농도는 실측값보다 커진다.

피토관으로 측정한 가스 유속은 피토관 유속 공식 $v = C\sqrt{\dfrac{2\Delta P}{\rho}}$으로 구한다. 여기서 동압(velocity pressure) $\Delta P = 15\text{ mmH}_2\text{O}$를� Pa로 변환하면 $15 \times 9.8 = 147\text{ Pa}$이고, 가스 밀도 $\rho = 1.2\text{ kg/m}^3$, 계수 $C = 0.85$이다. 
대입하면 $v = 0.85\sqrt{\dfrac{2 \times 147}{1.2}} = 0.85\sqrt{\dfrac{294}{1.2}} = 0.85\sqrt{245} = 0.85 \times 15.65 = 13.3\text{ m/s}$이므로 정답은 약 13.3m/s이다.

환원성 수소불꽃에 도입된 아황산가스가 환원될 때 394 nm 부근에서 나오는 빛의 발광강도를 측정하는 것이 불꽃광도분석계의 원리다.
발광강도와 농도의 관계가 유지되도록, 불꽃에 들어가는 아황산가스량이 5~6 ㎍/min 이하가 되게 시료가스를 깨끗한 공기로 희석해야 한다.

운행차 배출허용기준 초과로 개선명령을 받은 자동차 소유자가 정해진 기간 안에 확인검사를 받지 않으면 10일 이내의 기간을 정해 운행정지를 명할 수 있다(대기환경보전법 제70조의2제1항).
처분권자는 기후에너지환경부장관(종전 환경부장관)과 시·도지사 및 시장·군수·구청장이며, 운행정지처분의 세부기준은 부령으로 정한다.

대기오염경보에 포함해야 할 사항은 경보의 대상지역, 경보단계 및 대기오염물질의 농도, 경보단계별 조치사항 세 가지다(대기환경보전법 시행규칙 제13조제2항).
경보대상기간은 규정에 없다. 경보는 농도 기준의 도달·해제 여부에 따라 발령·해제하는 것이지 기간을 미리 정해 두지 않는다.

신축 공동주택의 실내공기질 권고기준에서 에틸벤젠은 360㎍/m³ 이하다(실내공기질 관리법 시행규칙 별표 4의2).
같은 별표의 다른 항목은 폼알데하이드 210, 벤젠 30, 톨루엔 1,000, 자일렌 700, 스티렌 300㎍/m³ 이하, 라돈 148 Bq/m³ 이하다.

복합악취 배출허용기준(희석배수)은 배출구가 공업지역 1,000 이하·기타 지역 500 이하, 부지경계선이 공업지역 20 이하·기타 지역 15 이하다(악취방지법 시행규칙 별표 3).
엄격한 배출허용기준의 범위는 이보다 강한 쪽으로 배출구 공업지역 500~1,000·기타 지역 300~500, 부지경계선 공업지역 15~20·기타 지역 10~15로 정한다.

개선하여야 할 사항이 배출시설 또는 방지시설인 경우 개선계획서에는 개선명세서 및 설계도, 대기오염물질의 처리방식 및 처리효율, 공사기간 및 공사비가 포함된다(대기환경보전법 시행규칙 제38조제1항제2호).
측정기기 관리담당자 변경사항은 여기에 해당하지 않는다.

전체 배출시설에 대해 방지시설 설치면제를 받은 사업장과 공동방지시설에서 오염물질을 처리하는 사업장은 5종사업장에 해당하는 기술인을 둘 수 있다(대기환경보전법 시행령 별표 10 비고). "2종"이 아니다.
4종사업장이 대기오염물질발생량 연간 2톤 이상 10톤 미만인 점, 공동방지시설의 발생량 합계가 4·5종 규모면 3종 기술인을 두는 점, 1·2종에서 1일 평균 17시간 이상 작업하면 기술인을 각각 2명 이상 두는 점은 모두 맞다.

조업정지에 갈음하는 과징금은 조업정지일수 × 1일당 부과금액(300만원) × 사업장 규모별 부과계수로 산정한다(대기환경보전법 시행령 제38조제3항).
부과계수는 1종 2.0, 2종 1.5, 3종 1.0, 4종 0.7, 5종 0.4이며 오염물질별 부과금액은 산정식에 들어가지 않는다. 산정된 총액은 매출액의 100분의 5를 넘을 수 없다.

자동차 운행정지표지의 바탕색은 노란색, 문자는 검정색이다(대기환경보전법 시행규칙 별표 31).
이 표지는 자동차 전면유리 우측 상단에 붙이며, 운행정지기간 중에는 위치를 바꾸거나 제거할 수 없다.

대기오염방지시설에는 직접연소에 의한 시설이 규정되어 있고 "간접연소에 의한 시설"은 없다(대기환경보전법 시행규칙 별표 4).
별표 4는 중력·관성력·원심력·세정·여과·전기·음파 집진시설, 흡수 및 흡착에 의한 시설, 직접연소·촉매반응·응축·산화환원·미생물 처리·연소조절에 의한 시설 등을 열거한다.

제작차배출허용기준에 맞지 아니하게 자동차를 제작한 행위는 대기환경보전법 제89조제6호에 해당해 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에 처한다.
나머지 셋은 모두 같은 법 제90조에 규정된 5년 이하의 징역이나 5천만원 이하의 벌금 대상이다.
측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자 — 제90조제3호
연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자 — 제90조제5호
전문정비사업자 등록 없이 정비·점검 업무를 한 자 — 제90조제10호

제작차 인증을 받지 않고 자동차를 제작·판매한 경우에는 가중부과계수 1.0이 적용되며, 0.5는 인증받은 내용과 다르게 제작·판매한 경우에 적용되는 계수다.
대기환경보전법령상 자동차 배출가스 관련 과징금은 $\text{총매출액} \times \dfrac{3}{100} \times \text{가중부과계수}$로 산정하며, 위반행위가 더 중대한 쪽(인증 자체를 받지 않은 경우)일수록 더 큰 가중계수가 적용된다.
따라서 인증을 받지 않고 제작·판매한 행위에 가중부과계수 0.5를 적용한다는 서술은 실제 기준과 맞지 않는다.

실내공기질 관리법 시행규칙 별표 3의 실내공기질 권고기준에서 라돈은 시설군을 나누지 않고 148Bq/㎥ 이하로 통일돼 있어 의료기관에도 같은 값이 적용된다.
의료기관은 이산화질소 0.05ppm 이하, 총휘발성유기화합물 400㎍/㎥ 이하, 곰팡이 500CFU/㎥ 이하로 다른 시설군보다 엄격하지만, 라돈만은 지하역사·실내주차장 등과 동일하다.

대기환경보전법 시행규칙 제60조제1항은 설치신고를 한 배출시설 규모의 합계 또는 누계보다 100분의 50 이상 증설하는 경우를 변경신고 사유로 정한다. 100분의 30은 이 기준에 못 미쳐 변경신고 대상이 아니다.
같은 항의 나머지 사유는 사업장의 명칭 또는 대표자 변경, 배출 억제·방지시설의 변경, 배출시설의 폐쇄, 배출시설이나 배출 억제·방지시설의 임대다.

대기환경보전법 시행규칙 별표 36은 부식·마모로 대기오염물질이 누출되는 배출시설이나 방지시설을 정당한 사유 없이 방치하는 행위를 1차 경고, 2차 조업정지 10일, 3차 조업정지 30일, 4차 허가취소 또는 폐쇄로 정한다.
같은 방치라도 방지시설에 딸린 기계·기구류의 고장·훼손 방치는 3차가 조업정지 20일이어서 처분 수위가 한 단계 낮다.

과징금을 납부기한까지 내지 않으면 대기환경보전법 제37조제4항에 따라 국세 체납처분의 예 또는 지방행정제재·부과금의 징수 등에 관한 법률로 징수할 뿐, 조업정지 처분으로 되돌리는 규정은 없다.
부과 대상은 같은 조 제1항 각 호의 의료법에 따른 의료기관의 배출시설, 사회복지시설 및 공동주택의 냉난방시설, 발전소의 발전설비, 집단에너지시설, 학교의 배출시설, 제조업의 배출시설 등이다.
부과 한도는 조업정지처분에 갈음해 매출액에 100분의 5를 곱한 금액을 넘지 않는 범위이며, 매출액이 없거나 산정이 곤란한 경우에 2억원 이내로 부과한다.

대기환경보전법령상 초과부과금은 대기오염물질별 부과금 기준에 따라 산정되며, 같은 법령의 별표에서 정한 물질별 단가를 적용한다. 시안화수소는 1kg당 약 90,000원으로 설정되어 있고, 암모니아는 약 3,000원, 불소화합물은 약 36,000원, 이황화탄소는 약 24,000원 수준으로 규정되어 있다. 따라서 시안화수소가 킬로그램당 부과금액이 가장 높다.

대기환경보전법 시행규칙 제24조는 총량규제 시 고시할 사항으로 총량규제구역, 총량규제 대기오염물질, 대기오염물질의 저감계획과 그 밖에 총량규제구역의 대기관리에 필요한 사항만 정한다.
측정망 설치계획은 같은 규칙 제12조에 따라 유역·지방환경청장이나 시·도지사가 따로 결정해 고시하는 사항이므로 총량규제 고시 항목이 아니다.

미세먼지(PM-10)의 연간 평균치 환경기준은 50㎍/㎥ 이하로, 문제의 50mg/㎥는 단위가 1,000배 크다(환경정책기본법 시행령 별표 1).
나머지는 기준과 같다. 아황산가스 연간 평균치 0.02ppm 이하, 일산화탄소 1시간 평균치 25ppm 이하, 오존 1시간 평균치 0.1ppm 이하이다.

대기환경보전법 시행규칙 제12조제1항은 측정망설치계획에 측정망 설치시기, 측정망 배치도, 측정소를 설치할 토지 또는 건축물의 위치 및 면적이 포함되도록 정한다. 측정망 교체주기는 들어 있지 않다.
이 계획은 최초로 측정소를 설치하는 날부터 3개월 이전에 고시해야 한다.

인증시험대행기관의 지정취소·업무정지 사유는 거짓이나 그 밖의 부정한 방법으로 지정을 받은 경우, 법이 정한 금지행위를 한 경우, 지정기준을 충족하지 못하게 된 경우로 한정된다(대기환경보전법 제48조의3).
금지행위에는 다른 사람에게 자신의 명의로 인증시험업무를 하게 하는 행위, 거짓·부정한 방법으로 인증시험을 하는 행위, 인증시험의 방법과 절차를 위반해 인증시험을 하는 행위가 포함된다.
반면 매연 단속결과의 배출허용기준 초과는 운행차·제작차를 겨냥한 규제여서 대행기관 제재 사유가 될 수 없다.