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빛의 소멸계수(σext)가 0.45km-1인 대기에서, 시정거리의 한계… | [대기환경기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[대기환경기사 필기] 20년 2회차
빛의 소멸계수(σext)가 0.45km-1인 대기에서, 시정거리의 한계를 빛의 강도가 초기 강도의 95%가 감소했을 때의 거리라고 정의할 경우 이 때 시정거리 한계(km)는? (단, 광도는 Lambert-Beer 법칙을 따르며, 자연대수로 적용한다.)
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약 0.1
2
약 6.7
3
약 8.7
4
약 12.4
해설

Lambert-Beer 법칙에 따라 투과 광도는 I=I0eσextdI = I_0 e^{-\sigma^{ext} \cdot d}로 표현된다. 빛의 강도가 초기 강도의 95%가 감소했다는 것은 I=0.05I0I = 0.05 I_0를 의미하므로, 0.05I0=I0e0.45d0.05 I_0 = I_0 e^{-0.45d}이다. 양변을 I0I_0로 나누면 0.05=e0.45d0.05 = e^{-0.45d}이고, 양변에 자연로그를 취하면 ln(0.05)=0.45d\ln(0.05) = -0.45d이다. ln(0.05)=ln(1/20)=ln(20)2.996\ln(0.05) = \ln(1/20) = -\ln(20) \approx -2.996이므로, 2.996=0.45d-2.996 = -0.45d에서 d=2.9960.456.66 kmd = \dfrac{2.996}{0.45} \approx 6.66 \text{ km}이다. 따라서 시정거리 한계는 약 6.7 km이다.

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