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어떤 악취물질의 농도가 400 ppm일 때 취기강도가 4.0, 4 pp… | [대기환경기사 필기] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[대기환경기사 필기] 26년 1회차
어떤 악취물질의 농도가 400 ppm일 때 취기강도가 4.0, 4 ppm일 때 3.0으로 측정되었다. 취기강도 I가 농도 C의 대수에 비례한다는 Weber-Fechner 법칙(I = k log C + b)이 성립할 때, 이 물질의 농도를 0.04 ppm까지 낮추면 취기강도는 얼마가 되는가?
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2.0
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2.5
3
3.0
4
3.5
해설

Weber-Fechner 법칙에서 취기강도는 농도의 대수(log)에 비례하므로, 농도를 같은 배율로 줄일 때마다 취기강도는 같은 값만큼 줄어든다. 계산 결과 2.0이다.

두 측정값으로 비례상수 k를 구한다.
4.0−3.0=k(log⁡400−log⁡4)=klog⁡100=2k  ⇒  k=0.54.0-3.0=k\left(\log400-\log4\right)=k\log100=2k\;\Rightarrow\;k=0.5

4 ppm에서 0.04 ppm으로 낮추는 것은 농도를 1/100로 줄이는 것이므로
ΔI=klog⁡0.044=0.5×(−2)=−1.0\Delta I=k\log\dfrac{0.04}{4}=0.5\times(-2)=-1.0
I=3.0−1.0=2.0I=3.0-1.0=2.0

검산: b=4.0−0.5log⁡400=4.0−1.301=2.699b=4.0-0.5\log400=4.0-1.301=2.699이고 I=0.5log⁡0.04+2.699=−0.699+2.699=2.0I=0.5\log0.04+2.699=-0.699+2.699=2.0으로 일치한다.

이 관계는 악취물질을 90% 제거해도 사람이 느끼는 취기는 한 단계 남짓만 낮아진다는 뜻으로, 악취 저감에는 매우 높은 제거율이 필요한 이유를 설명한다.

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