어떤 연료의 배출가스가 CO2 : 13%, O2 : 6.5%, N2 :… | [대기환경기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

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.