지역 A의 면적은 1,000km 2 이고, 대기 혼합고(mixing height)는 100m이다. 하루에 200톤(질량 기준)의 석탄이 완전 연소되었는데, 이 석탄의 황(S) 함유량은 4%이었고 연소 후 S는 모두 SO 2 로 배출되었다. 지역 A에서 1주 동안 대기가 정체되었을 때 SO 2 의 최종 농도[μg/m 3 ]는? (단, S의 원자량은 32, O의 원자량은 16이며, 지역 A에서 대기가 정체되기 이전의 SO 2 초기 농도는 0μg/m 3 이고 주변 지역과의 물질 전달은 없다고 가정한다)

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1[9급 지방직 환경공학개론] 18년 1회차

지역 A의 면적은 1,000km²이고, 대기 혼합고(mixing height)는 100m이다. 하루에 200톤(질량 기준)의 석탄이 완전 연소되었는데, 이 석탄의 황(S) 함유량은 4%이었고 연소 후 S는 모두 SO₂로 배출되었다. 지역 A에서 1주 동안 대기가 정체되었을 때 SO₂의 최종 농도[μg/m³]는? (단, S의 원자량은 32, O의 원자량은 16이며, 지역 A에서 대기가 정체되기 이전의 SO₂ 초기 농도는 0μg/m³이고 주변 지역과의 물질 전달은 없다고 가정한다)

1,120

해설

1주 동안 배출된  $\mathrm{SO_2}$  질량을 혼합 공간 부피로 나누면 최종 농도는 1,120  $\mu g/m^{3}$ 이다.
하루 S 배출:  $200 \times 0.04 = 8\ \mathrm{t}$ 
하루  $\mathrm{SO_2}$  배출:  $8 \times \dfrac{64}{32} = 16\ \mathrm{t}$ 
1주  $\mathrm{SO_2}$ :  $16 \times 7 = 112\ \mathrm{t} = 1.12 \times 10^{14}\ \mu\mathrm{g}$ 
부피:  $1000 \times 10^{6}\ \mathrm{m^2} \times 100\ \mathrm{m} = 10^{11}\ \mathrm{m^3}$ 
농도:  $\dfrac{1.12 \times 10^{14}}{10^{11}} = 1120\ \mu\mathrm{g/m^3}$ 
560은 S를  $\mathrm{SO_2}$ 로 환산(×2)하지 않고 황 질량만으로 계산한 값이다.
112·56은 단위 환산 자릿수를 잘못 처리했을 때 나오는 값이다.

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