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대기오염관리
7강
연습문제
1. 공기의 움직임에 영향을 미치는 힘 중에서 지구 자전과 관계있는 것은 ?
① 기압경도력 ② 전향력 ③ 마찰력 ④ 중력
<정답> ② <해설> 전향력은 코리올리의 힘이라고도 한다.
2. 코리올리의 힘, 기압경도력 및 원심력의 효과에 의해서 생성된 바람은 무엇인가?
① 지균풍 ② 경도풍 ③ 지상풍 ④ 국지풍
<정답> ② <해설> 지균풍에 원심력의 효과가 포함된 바람이 경도풍이다.
3. 침강역전과 복사역전이 동시에 발생하는 역전층이 굴뚝의 위·아래에 형성될 경우 발생되는 연기의 형태는?
① 상승형 ②구속형 ③ 부채형 ④ 환상형
<정답> ② <해설> 구속형의 연기는 고온·건조할 경우 발생하여 굴뚝으로부터 먼 곳까지 이동하다.
요점정리
1. 바람은 기압경도력, 전향력, 마찰력, 중력 등에 의해 발생한다.
2. 대기 안정도는 공기의 온도분포에 따라 결정되며, 건조단열감율은 1℃/100m이다.
3. 고도 상승에 따른 온도의 증가 현상은 역전층을 형성한다.
4. 연기는 확산 모양에 따라 환상형, 원추형, 부채형, 훈증형, 상승형, 구속형으로 구분된다.
5. 대기오염모델 중에서 결정론적 모델을 대기확산모델이라 하며 가우시안프륨모델, 가우시안 퍼프모델, 라그란지안모델, 광화학격자모델 등이 있다.
6. 기압경도력 : 기압의 경사에 따라 공기가 흐르게 하는 원동력
7. 이상기체 상태 방정식 : 기체의 압력, 부피, 온도 및 농도의 관계를 나타내는 식
8. 열용량 : 어떤 물질의 온도를 일정량 올리는데 필요한 열량
9. 역전층 : 고도가 높아짐에 따라 온도가 상승하여 나타나는 공기의 층
8강
1. 다음 중 우리나라의 대기환경기준에 명시된 대기오염물질이 아닌 것은 무엇인가 ?
① 이산화탄소 ② 아황산가스 ③ 오존 ④ 미세먼지(PM10)
<정답> ① <해설> 대기환경 기준에 명시된 물질은 아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소,
미세먼지(PM10), 오존, 납, 벤젠 등 7종이다.
2. 다음 중 연료 사용규제 방법으로 적합하지 않은 것은 ?
① 저황연료유 공급확대 ② 청정연료 사용의무화
③ 고체연료 사용확대 ④ 지역 난방시스템 확대
<정답> ③ <해설> 고체 연료는 연소과정을 통하여 황산화물, 일산화탄소, 검댕 등을 다량 방출시킨다.
3. 다음 중 장거리이동 대기오염물질에 대한 한ㆍ중ㆍ일 3국간 전문가회의를
나타내는 것은 무엇인가?
① LPT Project ② Clean SYS ③ AirKorea ④ 한ㆍ중ㆍ일 환경장관회의
<정답> ① <해설> Long-range Transboundary Air Pollutants
정리하기
1. 국내에서는 대기오염 관리를 위해 대기환경기준과 배출허용기준을 설정하여 대기질을 관리하고 있다.
2. 현재 우리나라에서는 대기질 측정을 위해 대기오염물질 측정망을 구축해 놓고 있으며, 굴뚝 배출가스에 대해서는 굴뚝 배출가스 자동감시체제를 통해 감시하고 있다.
3. 오염물질의 장거리 이동에 따른 인접 국가간 대기오염문제가 심각히 고려되고 있다.
4. 장거리 이동되는 오염물질에 대한 대책으로 동북아지역의 국가들은 여러 회의를 통해 이 문제를 논의하고 있으며, 국가간 협력체계를 구축하고 있다.
5. 환경기준 : 환경행정 및 환경정책이 달성하여야하는 최소한의 기준
6. 배출허용기준 : 대기오염물질을 배출하는 배출시설에 대해 적용되는 규제기준
7. 대기오염측정망 : 주요 지역에 설치되어 대기오염물질의 농도를 측정하고 비교할 수 있는 시스템
9강
연습문제
1. 다음 중 최고수준의 이용 가능한 방지기술을 의미하는 것은 무엇인가 ?
① RACT ② BACT ③ LAER ④ GACT
<정답> ② <해설> Best Available Control Technology.
2. 다음 중 특별대책지역으로 지정된 곳이 아닌 것은 ?
① 울산 산업단지 ② 미포 산업단지 ③ 여천 산업단지 ④ 구미 산업단지
<정답> ④ <해설> 특별대책지역으로 지정된 사업단지는 울산, 온산, 미포, 여천 산업단지이다.
3. 다음 중 대기환경 규제지역으로 지정하기 위한 조건에 해당하는 것은?
① 대기의 상시 측정 결과 대기오염도가 설정된 환경기준의 50% 이상인 지역
② 대기의 상시 측정 결과 대기오염도가 설정된 환경기준의 60% 이상인 지역
③ 대기의 상시 측정 결과 대기오염도가 설정된 환경기준의 70% 이상인 지역
④ 대기의 상시 측정 결과 대기오염도가 설정된 환경기준의 80% 이상인 지역
<정답> ④ <해설> 대기의 상시 측정을 하지 않는 지역에 대해서도 조사된 오염물질 배출량을 기초로 산정한 대기오염도가 설정된 환경기준의 80% 이상일 경우, 대기환경 규제지역으로 지정할 수 있다.
정리
1. 우리나라의 지역 대기질에 대해서는 대기환경보전법과 환경정책기본법에 기초하여 지역 대기오염 배출허용기준을 수립하여 관리되고 있다.
2. 미국은 기존 대기오염물질에 대한 대기질 규제를 위해 연방대기환경기준(NAAQS)을 제정한 뒤, 이 기준에 준거하여 대기환경기준 달성지역과 미달성지역으로 구분하여 미달성지역에 대해 특별한 규제를 실시하도록 하였다
3. 일본은 공해대책기본법을 기본으로 하여 공장, 사업소 및 자동차에서 배출되는 매연을 규제하는 대기오염방지법을 설정하였다.
4. 우리나라의 환경법상에는 대기오염 규제지역으로 특별대책지역, 총량규제지역, 대기환경 규제지역을 설정하여 관리하고 있다.
5. 지역 배출허용기준 : 특정 지역에 적합한 대기오염물질 배출허용기준
6. CAA : 미국의 대기정화법
7. 대기오염 규제지역 : 중앙행정부 또는 지역자치단체에 의하여 특정 지역을 선정하여 오염물질 배출에 대해 규제하는 지역
10강
1. 오존층 : 성층권에 고농도의 오존이 존재하는 공기의 층으로 지표면으로부터 약25~30km 사이에 위치한다.
2. CFC : 염소와 불소가 치환된 탄화수소
3. 할론 : 브롬을 함유한 탄화수소로 소화기의 원료로 사용된다.
4. 오존홀 : 오존층에서 오존 농도가 주변에 비하여 매우 낮아져 자외선의 투과도가 높아진 부분
5. 산성비 : 황산화물이나 질산화물에 의해 pH가 5.0 이하로 떨어진 강우
6. 과거의 대기오염문제는 대기오염물질이 배출되는 지역에만 국한된 문제였던 반면, 오늘날의 대기오염문제는 전 지구적인 문제로 인식되고 있다.
7. 성층권 내의 오존은 생성과 파괴를 거듭하면서 성층권 내에서 일정 농도를 유지하게 되는데, CFC 가스에 의한 Cl 및 ClO는 성층권 내의 오존을 파괴시킨다. 이러한 오존층의 파괴는 지구에 도달하는 태양 자외선의 양을 증가시켜 인체의 피부와 눈에 영향을 끼치고, 농작물의 생육 저하를 초래하여, 지구의 온도를 상승시키는 영향을 끼친다.
8. 산성비에 의한 피해는 북부 유럽의 일부 지역에서 최초로 나타났으며, 그 피해는 산림 고사 및 호수의 물고기 폐사 등으로 나타났다. 이러한 산성비에 의한 피해 정도가 심해지자 각국에서는 산성비에 대한 여러 대응책을 내놓고 있으며, 지역간 협력도 이루어지고 있다.
연습문제
1. 다음 중 오존을 파괴하는 물질로서 소화기의 원료로 사용되는 물질을 나타내는 용어는 ?
① CFC ② Halon ③ VOC ④ HAP
<정답> ② <해설> Halon은 브롬을 함유하고 있어 오존 파괴력이 염소에 비하여 매우 크다.
2. CFC나 Halon이 성층권에서 오존을 파괴하는 현상은 무엇에 의하여 개시되는가? ?
① 광반응 ② 열반응 ③ 결합반응 ④ 치환반응
<정답> ① <해설> 태양광에 포함된 자외선에 의한 CFC, Halon의 광분해반응이 개시반응이다.
3. 이산화탄소가 물에 녹아 생성되는 물질로 강우의 pH를 약산성으로 만드는 물질은 무엇인가?
① H₂SO₄ ② HNO₃ ③ H₂CO₃ ④ CaCO₃
<정답> ③ <해설> 탄산의 화학식은 H₂CO₃이다. H₂SO₄ 는 황산, HNO₃는 질산, CaCO₃는 석회석을 각각 나타낸다.
11강
1. 열섬현상 : 도시에 축적된 열이 주변 교외지역보다 많아 기온이 높아지는 현상
2. 온실효과 : 지구 복사열이 대기 중에 흡수되어 지구 기온이 상승하는 현상
3. 지구온난화 : 과도한 온실가스의 축적으로 지구의 평균기온이 상승하는 현상
4. 국지적 규모의 기후변화인 열섬현상은 도시에 축적된 열이 주변 교외지역보다 많아 기온이 높아지는 현상을 말한다.
5. 대기 중의 온실가스물질의 증가에 따라 지구의 온도가 상승하게 되는 현상을 지구온난화라고 한다. 지구온난화는 지구의 탄소순환을 변화시킬 뿐만 아니라, 해수면을 상승시키고, 생태계를 변화시키며, 인간이나 농작물에도 많은 영향을 끼치게 된다.
6. 지구적 환경문제를 해결하기 위한 국제환경협약에는 오존층 보호를 위한 환경협약, 산성비 관련 협약, 기후변화협약, 생물다양성협약, 유해폐기물의 국가간 이동 및 처리의 규제에 관한 협약 등이 있다.
7. 환경문제와 관련한 국제기구로는
① 유엔환경계획(UNEP),
② 유엔개발계획기구(UNDP),
③ 세계보건기구(WHO),
④ 세계기상기구(WMO),
⑤ 아시아ㆍ태평양경제사회위원회(ESCAP),
⑥ 지속개발위원회(CSD),
⑦ 지구환경기금(GEF) 등이 있다.
8. 환경문제의 개선은 환경적으로 건전하고 지속 가능한 개발이란 개념을 가지고 지구 환경용량을 초과하지 않는 범위 내에서 제한적으로 성장을 지속하려 하고 있다.
연습문제
1. 다음 중 온실가스 물질에 해당하지 않는 것은 무엇인가 ?
① CO₂ ② NO₂ ③ CH₄ ④ O₃
<정답> ② <해설> 질소산화물 중에서는 N₂O(아산화질소)가 지구온난화에 영향을 미친다.
2. 온실효과는 지구의 복사열이 ( )의 형태로 방출된 후 온실가스에 흡수되어 발생된다.
① 자외선 ② 가시광선 ③ 적외선 ④ X-선
<정답> ③ <해설> 지구의 기온은 태양으로부터 조사된 에너지와 지구가 적외선 형태로 방출하는 에너지 사이의 수지에 의해 결정된다.
3. 다음 중 유해폐기물의 국가간 이동 및 처리의 규제에 관한 협약에 해당하는 것은?
① 헬싱키 의정서 ② 교토 의정서 ③ 바젤 협약 ④ 비엔나 협약
<정답> ③
<해설> 헬싱키 의정서 : 산성비 대책
교토 의정서 : 지구온난화 대책
비엔나 협약 : 오존층 보호
12강
정리
1. 연소(combustion)란, 점화온도 이상의 온도에서 어떤 물질과 산소가 격렬하게 결합하면서 빛과 열을 동반하는 화학적 반응으로, 연료에 따라 연소 특성이 달라진다.
2. 연료는 그 형태 및 특성에 따라 기체연료, 액체연료, 고체연료 및 혼합연료로 구분할 수 있다.
3. 연소에 관한 이론적인 특성은 연소반응식을 이용하여 과잉공기량, 과잉공기비, 배출가스 조성, 배출가스량, 공연비, 등가비 등을 계산함으로써 파악할 수 있다.
4. 연소 : 점화온도 이상에서 연료와 산소가 반응하여 빛과 열을 발생시키는 화학적 반응
5. 발화온도 : 자신의 연소열에 의해 발화하여 연소가 일어나는 최저온도
6. 옥탄가 : 이소옥탄과 노말헵탄의 혼합비를 이소옥탄에 대해서 표시한 휘발유의 분류기준
7. 이론공기량 : 연소 연료 성분을 화학당량적으로 모두 정상적인 연소 생성물로 전환하는데 필요한 공기량
8. 반응열 : 화학반응을 통하여 계가 방출하거나 흡수하는 열의 총합
9. 공연비 : 이론공기량으로 연소시킬 때, 단위 연료 질량당 공기의 질량
연습문제
1. 부탄(C4H10)가스 1몰을 완전 연소시키기 위해 필요한 산소분자의 최소 몰수는 얼마인가?
<정답> 6.5 <해설> CmHn + (m+n/4)O₂→mCO₂ + n/2H₂O에서 m과 n에 각각 4와 10을 대입하면, 부탄 1몰에 대해서 산소는 (4+10/4)몰 즉 6.5몰이 필요하다.
2. 다음 중 고체연료에 해당하는 것은 무엇인가?
① LNG ② LGO ③ CWM ④ RDF
<정답> ④ <해설> RDF(refuse-derived fuel)는 폐기물 중에서 타지 않는 금속이나 유리 등을 제거하고 잘게 분쇄한 후, 압축한 형태의 고체연료이다.
3. 메탄 (CH4)이 20% 과잉공기인 상태에서 연소된다면 배출가스 중 이산화탄소의 습식가스조성은 몇 %인가?
① 6 % ② 7% ③ 8% ④ 9%
<정답> ③ <해설> 20% 과잉공기인 상태에서의 연소 반응식은 다음과 같다.
CH₄+ 2.4O₂+ 9.0N₂→ CO₂ + 2H₂O + 0.4O₂ + 9.0N₂
따라서 이산화탄소의 습식가스조성은
1
1+2+0.4+9.0 * 100 = 8%
13강
정리
1. 기체상 물질의 처리는 흡수, 흡착 및 연소기술을 이용한다.
2. 기체가 액체에 용해되는 현상을 흡수라고 하며, 흡수장치는 기·액 경계면에서의 물질전달 현상을 이해하고 응용하여 설계할 수 있다.
3. 흡착은 기체가 고체 표면에 결합하는 현상으로 온도의 영향을 많이 받게 되므로 등온의 상태에서 농도(혹은 압력)와 흡착량의 관계를 나타내는 흡착등온곡선을 이용한다. 흡착제는 제올라이트, 활성탄 등이 있고, 연속처리방식으로는 PSA, TSA, inert-purge cycle 등이 있다.
4. 연소는 악취물질, 휘발성 유기화학물질 등을 고온에서 산화하여 제거하는 방법으로서,
연소방식에 따라 직접연소식, 열회수식, 열재생방식, 열회수촉매방식, 직접촉매방식 등이 있다.
5. 입자상 물질의 처리를 위해서는 입자의 크기 분포와 운동방식을 이해하는 것이 중요하다.
6. 용해도 : 용질이 용매 또는 흡수액에 용해되는 정도
7. 흡수탑 : 처리하고자 하는 오염물질을 포함하고 있는 배출가스를 적절한 흡수액과 접촉시켜 제거하는 장치
8. 흡착 : 가스 또는 액체가 고체상 물질의 표면에 물리·화학적 힘에 의해 결합하는 현상
9. 흡착등온곡선 : 일정한 온도에서 배출가스 중의 용질 농도와 흡착제에 흡착된 용질농도 사이의 관계를 나타내는 식 또는 그래프
연습문제
1. 다음의 헨리의 법칙(PA=HA* CA)에 대한 설명 중에서 옳지 않은 것은 무엇인가?
① 기상에서의 용질의 분압과 액상에서의 용질의 농도는 비례한다.
② 용질의 농도가 높을 경우에 적용될 수 있는 법칙이다.
③ 헨리 상수(HA)가 클수록 기체의 용해도는 감소한다.
④ 헨리 상수(HA)는 온도에 따라 달라진다.
<정답> ② <해설> 헨리의 법칙은 용질의 농도가 매우 낮을 경우에 적용될 수 있는 법칙이다
2. 흡수탑에 사용되는 충진재의 성질로 적합하지 않은 것은 무엇인가 ?
① 기계적 강도가 강할 것 압력 ② 손실이 적을 것 ③ 가스와의 반응성이 좋을 것 ④ 경제적일 것
<정답> ③ <해설> 충진재는 배출가스 및 흡수액과의 반응성이 없는 것을 선택하여야 한다.
3. 다음 중에서 유량이 적고, 분진이 많이 발생하며 공정온도가 고온인 경우에 가장 알맞은 연소산화기의 종류는 무엇인가?
① 직접연소식 ② 열회수식 ③ 촉매식 ④ 열재생식
<정답> ①
<해설> 교재의 표 9-17을 참조하세요.
표 9-17
14강
정리
1. 탈황공정은 반응약품의 재생 여부에 따라 재생방식공정(regenerative process)과 폐기방식공정(throwaway process)으로 나눌 수 있으며, 폐기방식공정으로는 생석회/석회석 세정법, 석회석/MgO₃ 세정법, 알칼리 세정법, 그리고 이중 알칼리 세정법이 있고, 재생방식공정으로는 MgO 세정법이 있다.
2. NOx는 생성기구에 따라 thermal NOx, fuel NOx, 그리고 prompt NOx로 구분된다. 연소단계에서의 NOx 제어기술은 연소공기의 비율을 조절하거나 연소온도 또는 화염의 온도를 제어하여 NOx 생성을 억제하고, 연소 후 제어기술은 촉매의 사용 여부에 따라서 선택적 촉매환원법 (SCR)과 선택적 비촉매환원법(SNCR)로 구분된다.
3. 일반적으로 가장 널리 사용되는 집진장치는 여과집진기와 전기집진기, 습식세정기, 그리고 사이클론이다.
4. 석회석 : 탄산칼슘과 비활성 실리카화합물의 혼합물
5. 단계적 연소 : 연료 및 공기를 몇 단계로 나누어 공급하여 연소시키는 방법
6. 배출가스 탈질기술 : 연소 후의 배출가스로부터 NOx를 제거하는 기술
7. 사이클론 : 회전하는 기체의 원심력을 이용하여 기체로부터 입자를 분리시키는 장치
연습문제
1. 다음의 배연탈황 공정에서 나트륨화합물과 암모니아를 흡수제로 사용하는 것은?
① 석회석 세정법 ② 석회석/MgSO₃세정법 ③ MgO 세정법 ④ 알칼리 세정법
<정답> ④ 나트륨화합물과 암모니아 용액은 SO₂ 에 대해서 뛰어난 흡수 능력을 갖는다.
2. 연료 내에 화학적으로 결합되어 있는 질소 성분이 고온의 분위기에서 산소와 반응하여 생성되는 NOx를 나타내는 용어로 가장 적합한 것은 무엇인가 ?
① thermal NOx ② fuel NOx ③ prompt NOx ④ chemical NOx
<정답> ② fuel NOx의 발생에 영향을 미치는 요소는 연료 중의 질소 함량과 휘발성분의 함량, 연소시의 산소 농도 및 연소 온도 등이
3. 다음 집진 장치 중에서 회전하는 기체의 원심력을 이용하여 기체로부터 입자를 분리시키는 장치는 무엇인가 ?
① 여과집진기 ② 사이클론 ③ 분무탑 ④ 중력침강기
<정답> ② 사이클론의 포집효율은 분진의 크기, 분진 밀도, 유입가스의 속도, 사이클론 몸통길이 및 가스의 회전수의 증가에 따라 증가하고, 사이클론의 직경, 가스 출구 쪽 덕트의 직경 및 기체의 유입면적의 증가에 따라 감소한다.
15강
정리
1. 자동차에서 배출되는 오염물질에는 배기관에서 배출되는 배출가스, 기관의 크랭크케이스로부터 배출되는 blowby 가스, 연료탱크나 캬뷰레터에서 배출되는 증발가스 등이 있다.
2. 대기환경보전법에 제작차 배출허용기준과 운행차 배출허용기준을 설정해 놓고 그 기준에 맞게 자동차를 제작·운행하도록 하고 있다.
3. 대기환경보전법에 의해 제작차에 대한 인증, 제작차 배출허용기준 검사, 결함확인 및 결함시정, 운행차 정기검사, 운행차 수시점검 등으로 자동차의 배출가스를 관리하고 있다.
4. 가솔린자동차 배출 오염물질은 엔진의 운전변수 조정 및 직접 불꽃연소나 촉매전환장치,
연료 피드백 시스템 등과 같은 후처리 방법으로 오염물질을 제어하고, 디젤자동차는 연료 개량, 연소실 및 연료분사계 개선, 기관 개량, 매연여과장치나 산화촉매와 같은 후처리 방법으로 배출가스를 저감하고 있다.
5. 가솔린엔진 : 휘발유를 연료로 사용하며 스파크 점화 방식(SI)으로 구동되는 엔진
6. 디젤엔진 : 경유를 연료로 사용하며 압축 점화 방식(CI)으로 구동되는 엔진
7. 삼원촉매장치 : 배기시스템에 설치되어 엔진으로부터 배출되는 탄화수소, 일산화탄소 및 질소산화물 등을 제거하는데 사용되는 촉매전환장치
연습문제
1. 연료의 불완전연소에 의해 발생되는 가스로 자동차 공회전시 가장 많이 배출되는 오염물질은 무엇인가?
①이산화질소(NO₂) ②아황산가스(SO₂) ③일산화탄소(CO) ④탄화수소(Hydrocarbon)
<정답> ③ 일산화탄소의 발생은 연료 연소시의 공연비가 감소함에 따라 급격히 증가한다.
2. 가솔린 기관에 혼합기체가 흡입 및 압축되는 과정에서 혼합기체가 피스톤과 실린더 벽 사이의 피스톤링 틈새를 통해 크랭크케이스 내로 새어나간 가스를 나타내는 용어는 ?
① 연료 가스 ② 증발 가스 ③ 액티브 가스 ④ 블로우바이 가스
<정답> ④ 블로우바이 가스는 크랭크케이스 환기장치에 의해 효과적으로 제어할 수 있다.
3. 후처리에 의한 가솔린엔진 배출가스 저감기술인 것은 무엇인가 ?
① 매연 여과장치 ② 삼원촉매장치 ③ 인터쿨러 ④ 과급기
<정답> ② 디젤자동차는 공연비가 일정하지 않기 때문에, 이론 공연비에서 연소시킬 때 효율이 높은 삼원촉매장치를 사용할 수 없다.
강의정리
1. 바람의 종류
- 지균풍: 일정 고도 이상에서 코리올리의 힘과 기압경도력의 평형에 의해 발생된 일정한 속도의 바람
- 경도풍: 지균풍에 원심력의 효과가 포함된 바람
- 지상풍: 지표 가까운 곳에서 기압경도력, 코리올리의 힘, 마찰력의 평형에 의해 생성된 바람
- 국지풍:
1) 해륙풍 : 육지와 바다가 인접한 곳에서 생성되며 육지와 바다의 비열차에 의해서 낮 시간에는 육지 쪽으로, 밤 시간에는 바다 쪽으로 바람이 분다.
2) 산곡풍 : 산의 정상과 경사면의 가열 정도의 차이에 의해서 낮 시간에는 정상 쪽으로, 밤 시간에는 경사면 아래쪽으로 바람이 분다.
- 바람장미 : 국지적인 바람의 특성 이해를 휘해 풍향과 풍속에 관한 자료를 그림으로 나타낸 것으로, 풍향과 바람의 빈도를 시각화하여 해석하는데 이용되며, 오염물질의 확산 패턴 분석에 사용된다.
2. 역전층
고도 상승에 따라 온도가 상승하는 현상이 나타나는 공기의 층으로 공기의 수직운동이 저하됨에 따라 역전층의 아래 부분에 대기오염물질이 축적되는 현상이 발생한다.
- 복사역전 (접지역전)
복사 냉각이 심할 경우, 지표 공기가 상공의 공기에 비하여 더 차가워짐에 따라 발생되고, 가을~봄 사이에 바람이 적고 습도가 낮은 밤 사이에 주로 발생된다.
- 침강역전 (공중역전)
고기압 중심 공기의 침강 시에 단열 압축에 의해 공기가 가열됨에 따라 상대습도가 감소하여, 아래 부분에 존재하는 저온의 공기와 층을 이루는 현상으로 대부분 지표 상층부에 형성된다.
2. 연기의 특성
- 환상형: 대기 불안정으로 심한 난류가 발생하거나, 간한 풍속에 의해 대류 혼합이 클 경우 발생
- 원추형: 대기안정도가 중립 (약안정)일 경우 발생
- 부채형: 기온역전층이 형성될 경우 발생
- 훈증형: 하부는 정상이나 상부에서 역전 현상이 나타날 경우 발생
- 상승형: 상부는 정상이나 하부에서 역전 현상이 나타날 경우 발생
- 구속형: 굴뚝이 복사역전층과 침강역전층 사이에 존재할 경우 발생
연습문제
1. 공기의 움직임에 영향을 1. 미치는 힘 중에서 지구 자전과 관계있는 것은 ?
① 기압경도력 ② 전향력 ③ 마찰력 ④ 중력
정답: ② 전향력은 코리올리의 힘이라고도 한다.
2. 코리올리의 힘, 기압경도력 및 원심력의 효과에 의해서 생성된 바람은 무엇인가?
① 지균풍 ② 경도풍 ③ 지상풍 ④ 국지풍
답: ② 지균풍에 원심력의 효과가 포함된 바람이 경도풍이다.
3. 침강역전과 복사역전이 동시에 발생하는 역전층이 굴뚝의 위∙�아래에 형성될 경우 발생되는 연기의 형태는?
① 상승형 ② 구속형 ③ 부채형 ④ 환상형
정답 : ②구속형의 연기는 고온 건조할 경우 발생하여 굴뚝으로부터 먼 곳까지 이동하다.
- 발화점
액체연료가 가열되어 증기를 발생하는 표면에 불씨를 약 5초 이상 지속시킨 후 제거할
경우에도 연소가 지속되는 최저온도
- 착화온도 > 발화점 > 인화점
휘발유 (gasoline)
황 및 금속 제거 공정이 반드시 필요 내연기관의 연료로 사용
옥탄가: 이소옥탄과 노말헵탄의 혼합비로 규정
옥탄가(%)= 이소옥탄 ×100
이소옥이탄소+옥n탄-헵탄
기출문제 풀이 (2008년, 2009년)
2009학년도
1. 대기의 운동은 공기의 흐름과 움직임으로 이루어지게 되는데, 공기의 움직임 중에서도 수평방향의 흐름은 ( ㄱ )(이)라 하고, 수직방향의 흐름은 ( ㄴ )(이)라 한다. 괄호 속에 적합한 용어를 순서에 맞게 나타낸 것은 무엇인가?
① ㄱ. 와류 ㄴ. 바람 ② ㄱ. 바람 ㄴ. 와류 ③ ㄱ. 바람 ㄴ. 대류 ④ ㄱ. 와류 ㄴ. 대류
공기의 수평 이동 현상을 바람이라 하고, 수직 이동 현상을 대류라 한다.
2. 마찰력이 무시될 만한 고도에서 코리올리의 힘과 기압경도력의 두 힘만의 평형으로 일정한 속도를 가진 수평바람을 무엇이라 하는가?
① 지상풍 ② 지균풍 ③ 경도풍 ④ 산곡풍
지상풍: 지표 가까이에서 부는 바람으로 기압경도력, 코리올리의 힘, 마찰력의 평형에 의해 발생되는 바람
지균풍: 500 m이상에서 코리올리의 힘과 기압 경도력의 평형으로 발생되는 일정한 속도의 바람
경도풍: 지균풍에 원심력의 효과 포함된 바람
산곡풍: 산 정상과 경사면의 비열차에 의해 발생되는 국지풍의 일종
3. 이상기체 상태 방정식은 다음 중 어느 것인가?
(압력: P, 온도: T, 부피: V, 기체상수: R, 기체의 몰수: n)
① PT=nRV ② PR=nVT ③ PV=nRT ④ TV=nPV
기체의 부피는 압력에 반비례하고, 온도와 몰(mol)수에 비례하며, 이 때의 비례 상수, R은 0.082 atm·L·mol-1·K-1 이다.
4. 이산화탄소 (분자량(M) = 44g/mol)가 1기압 (atm), 500 K의 조건에 있다. 이 기체의 밀도를 계산한 것으로 적합한 것은 다음 중 어느 것인가? (기체상수 (R)는 0.088 atm․L․mol-1 ․K-1 이라 가정한다.)
① 1 g/L ② 2 g/L ③ 3 g/L ④ 4 g/L
기체의 밀도는 이상기체 상태 방정식을 이용하여 계산한다.
PV =nRT ⇔ PV = w/M×RT ⇔P = w/V = PR/MT
이 식에 주어진 값을 대입하면,
P= w/V = 1×44 / 0.088×500 =1(g/L)
5. 대기 중에서 일반적으로 받아들여지는 습윤단열감율과 건조단열감률이 맞게 짝지어진 것은? (단위: ℃/100 m)
① 0.0065 : 1 ② 0.0065 : 0.01 ③ 0.65 : 1 ④ 0.65 : 0.01
공기가 단열적으로 상승하면 주위의 기압이 낮아지므로, 팽창하여 외부에 대한 일을 하므로 내부에너지의 감소되어 온도가 낮아지는데, 그 상승한 거리에 대한 온도 감소의 비율을 건조단열감률이라하며 그 값은 1℃/100 m이다. 그러나 실제 대기 하층부에서는
복사에너지의 출입과 수증기의 잠열에 의하여 0.65℃/100 m로 감소하게 되는데, 이를 습윤단열감률이라 한다.
6. 대기안정도가 중립일 때 즉, 약한 안정상태 일 때 생기는 굴뚝에서의 연기형태로 오염농도가 가우시안 분포로 나타나는데 날씨가 흐리고 바람이 비교적 약할 때 관찰할 수 있는 연기의 형태를 무엇이라 하는가?
① 상승형 ② 원추형 ③ 부채형 ④ 환상형
환상형: 대기 불안정으로 심한 난류가 발생하거나 강한 풍속에 의하여 대류 혼합이 클 경우 발생
원추형: 흐린 날씨에 바람이 약할 때, 대기안정도가 중립일 경우 발생
부채형: 기온역전층이 형성되어 연기가 배출되는 상당한 고도까지 안정한 대기가 유지될 경우 발생
훈증형: 야간에 형성된 접지역전층이 일출 후에 지표면 가열로 지표 부근 역전은 해소되었으나
상층은 안정상태로 남아 있는 경우에 발생
상승형: 일몰 후에 접지역전층이 형성되어 하층은 역전이 형성되고 상층은 정상적인 건조단열감률을 이룰 때 발생
구속형: 침강역전과 복사역전이 동시에 발생하는 역전층이 굴뚝 높이의 위 아래에 형성된 경우 발생
7. 밤에 복사냉각이 심하게 일어나는 때에 발생되는 역전현상과 관계있는 용어는?
① 접지역전 ② 공중역전 ③ 침강역전 ④ 이류역전
고도 상승에 따라 온도가 상승하는 현상이 나타나는 공기의 층을 역전층이라 하고, 복사 냉각이 심할 경우 지표 공기가 상공의 공기보다 더 차가워지는 현상을 복사역전 또는 접지역전이라 하며, 고기압 중심의 공기가 침강시에 단열 압축에 의해 가열되어 하층의
차가운 공기와 경계를 이루는 현상을 침강역전 또는 공중역전이라 한다.
8. 대기오염확산 모델과 가장 관계있는 것은 무엇인가?
① 통계적 모델 ② 결정론적 모델 ③ 물리적 모델 ④ 우연적 모델
대기오염모델은 방법에 따라 확산식에 기초한 결정론적 모델, 과거 자료의 통계적 특징을 분석하여 작성하여 작성하는 통계적 모델, 실제 지형이나 건물 등의 모형을 사용하여 확산 특성을 조사하는 물리모델로 구분하며, 대기오염확산모델은 결정론적 모델이다.
9. 다음 중 우리나라의 대기환경기준에 명시된 대기오염물질이 아닌 것은 무엇인가?
① 이산화탄소 (CO₂) ② 아황산가스 (SO₂) ③ 오존 (O₃) ④ 미세먼지 (PM10)
대기환경기준에 명시된 오염물질은 아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소, 오존, 미세먼지(PM10), 납 및 벤젠이다.
10. 다음 중 대기오염을 줄이기 위한 방안으로 적합하지 않은 것은 무엇인가?
① 고체연료 사용 권장 ② 저황연료유 공급 확대 ③ 청정연료 사용 의무화 ④ 지역 난방시스템의 확대
석탄과 같은 고체연료는 일반적으로 연소과정 중 황산화물 일산화탄소 검댕 등의 대기오염물질을 다량 방출하여 대기오염을 가중시킨다.
11. 다음 중 장거리이동 대기오염물질에 대한 한․중․일 3국간 전문가 회의를 나타내는 것은 무엇인가?
① LTP Project ② Clean SYS ③ AirKorea ④ 한․중․일 환경장관회의
Long-range Trans-boundary Air Pollutants (LPT) 프로젝트는 한․중․일 3국간 전문가 회의이다. Clean SYS는 사업장 굴뚝에서 배출되는 대기오염물질을 24tlrks 실시간으로 원격관리하는 시스템이다.
12. 미국의 오염방지기술법에 관련된 것으로 비용의 과다를 고려하지 않은 가장 엄격한 기술 규제 적용을 의무화하는 것을 내용으로 하는 것은 어느 것인가?
① BACT(Best available control technology)
② LAER(Lowest achievable emission rate)
③ RACT(Reasonably available control technology)
④ NAAQS(National ambient air quality standard)
미국 대기정화법에서 NAAQS 달성지역에는 PSD 프로그램을 적용하여 신규 및 상당히 개조되는 시설에 대해서 최고수준의 이용 가능한 방지 기술 (BACT)를 적용한다. 미달성지역에 대한 NAA 프로그램은 신규시설에 대하여 LAER라는 가장 엄격한 기술 규제
적용을 의무화 하였다.
13. 또는 자연생태계의 변화가 현저하거나 현저할 우려가 있는 지역의 환경보전을 위해 지정․고시해 놓은 지역을 무엇이라고 지칭하는가?
① 대기개선목표지역 ② 특별대책지역 ③ 총량규제지역 ④ 대기환경규제지역
특별대책지역: 환경오염·환경훼손 또는 자연 생태계의 변하가 현저하거나 현저하게 될 우려가 있는 지역 및 환경 기준을 자주 초과하는 지역
총량규제지역: 대기오염상태가 환경기준을 초과하여 주민의 건강·재산이나 동식물의 생육에 심각한 위해를 끼칠 우려가 있다고 인정하는 구역 또는 특별대책지역 중 사업장이 밀집되어 있는 구역
대기환경규제지역: 환경기준을 초과하였거나 초과할 우려가 있는 지역으로서 대기질 개선이 필요하다고 인정되는 지역.
14. 다음 중 대기환경 규제지역으로 지정하기 위한 조건에 해당하는 것은?
① 대기의 상시 측정 결과 대기오염도가 설정된 환경기준의 50 % 이상인 지역
② 대기의 상시 측정 결과 대기오염도가 설정된 환경기준의 60 % 이상인 지역
③ 대기의 상시 측정 결과 대기오염도가 설정된 환경기준의 70 % 이상인 지역
④ 대기의 상시 측정 결과 대기오염도가 설정된 환경기준의 80 % 이상인 지역
상시 측정 결과 대기오염도가 설정된 환경기준의 80 % 이상인 지역 또는 조사된 대기오염물질 배출량을 기초로 산정한 대기오염도가 환경기준의 80% 이상인 지역
15. 다음 중에서 우리나라의 ‘대기환경 규제지역’으로 고시된 지역에 해당하지 않는 것은 어느 것인가? (2007년 10월 31일 기준)
① 수도권 ② 부산권 ③ 광주권 ④ 대구권
대기환경규제지역 지정
16. 특별대책지역 내의 환경개선을 위하여 필요한 경우에 한하여 그 지역 내의 토지이용과 시설설치를 제한할 수 있는 경우로 가장 적합하지 않는 것은?
① 공장 사업장이 밀집되어 있는 지역에서 , 현행의 규제방식으로는 환경기준의 확보가 곤란하다고 인정되는 경우
② 토양 또는 수역이 특정 유해물질에 의하여 심하게 오염되는 경우
③ 환경기준을 초과하게 되어 주민의 건강, 재산에 중대한 위해를 가져올 우려가 있다고 인정되는 경우
④ 자연생태계가 심하게 파괴될 우려가 있다고 인정되는 경우
공장, 사업장이 밀집되어 있는 지역에서 현행의 규제방식으로는 환경기준의 확보가 곤란하다고 인정되는 지역을 대상으로 기상, 발생원 상황 등의 지역 특성을 고려하여 그 지역의 오염물질의 배출허용총량을 산정하고, 환경기준의 확보를 합리적이고 계획적으로
행하고자 총량규제를 시행하고 있다.
17. ‘rule of 90'에 의하면 CCl₃CF₃은 다음 중 어떠한 명칭을 사용하는가?
① CFC-013 ② CFC-131 ③ CFC-123 ④ CFC-113
CFC에 함유된 탄소의 수(α), 수소원자의 수(β) 및 불소원자의 수(γ)를 이용하여, CFC-(α-1)(β+1)γ의 형태로 명명한다. CCl₃CF₃ 은 CFC-113이다.
18. 다음 중 오존층 파괴로 인한 영향과 가장 거리가 먼 것은?
① DNA 결함 유발 ② 비타민 D 과도 합성 ③ 백내장의 증가 ④ 피부노화 촉진
오존층 파괴에 따라, 피부암, 피부노화, 백내장, DNA 결함 등이 유발되고 면역체 및 비타민D의 합성이 저해되며 농작물의 생육이 저하되어 수확량이 감소하게 된다.
19. CFC나 Halon이 성층권에서 오존을 파괴하는 현상은 무엇에 의하여 개시되는가?
① 광분해 반응 ② 열분해 반응 ③ O₂형성반응 ④ 치환반응
CFC 또는 Halon은 대류권에서는 매우 안정한 물질이지만 성층권으로 이동함에 따라 강한 자외선의 영향으로 광분해반응이 일어나 염소 및 브롬 라디칼을 생성한다.
20. 오존층 파괴에 매우 큰 영향을 미치는 CFC에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?
① 대류권에서 대부분 분해된다. ② 주로 전기제품의 절연체로 사용된다.
③ 화학적 활성이 매우 크다. ④ 성층권에서 염소라디칼을 생성시킨다.
CFC는 화학활성이 작아서 반응성이 매우 낮은 물질로서 안정하여 냉매로 사용되었으나 성층권으로 이동한 후, 광분해에 의하여 염소 라디칼을 생성시킨다.
21. 온실가스가 증가함에 따라 대류권의 ( ) 흡수량이 증가함으로써 기온이 상승하는
온실효과가 발생한다. 괄호 안에 가장 적합한 것은 무엇인가?
① 자외선 ② 가시광선 ③ 적외선 ④ 초단파
대류권의 대기는 복사열에 해당하는 적외선을 흡수하는 수증기, 이산화탄소 등에 의하여 일정한 온도를 유지한다.
22. 다음의 기체 중에서 과도한 온실효과로 지구온난화를 유발하는 물질에 해당하지 않는 것은 무엇인가?
① CO₂ ② CFC ③ O₃ ④ SO₂
아황산가스는 적외선 흡수 효과보다는 산성비 및 스모그 생성에의 영향이 더 크다.
23. 서울과 같은 대기오염수준이 높은 대도시 경우 열(에너지) 사용이 많은데 비해 이에 따른 방출량이 외부로 확산이 잘 안되기 때문에 도심의 온도가 도시주변에 비해 높게 측정되는 현상을 무엇이라 하는가?
① 황사 현상 ② 산성비 현상 ③ 기후변화 현상 ④ 열섬 현상
열섬현상은 일년 중 일교차가 심한 봄·가을이나 추운 겨울 밤에 주로 도시 지역에서 발생하고, 지표를 덮고 있는 대기의 성질과 도시의 주택이나 건물 등에서 인공적으로 발생되는 열이 원인이 되며 도시화에 따른 인구 증가와 자동차로 인한 대기오염이 그 영향을 증가시키는 원인이 된다.
24. 다음 중 빗물에 녹아 가장 강한 산성비를 유발할 수 있는 물질은?
① 오존(O₃) ② 이산화질소(NO₂) ③ 일산화탄소(CO) ④ 이산화탄소(CO₂)
이산화탄소는 20℃에서 물 1 ml에 약 0.9 ml가 용해되는 매우 강한 수용성 물질이다.
25. 이산화탄소가 물에 녹아 생성되는 물질로 강우의 pH를 약산성으로 만드는 물질은 무엇인가?
① H₂SO₄ ② HNO₃ ③ H₂CO₃ ④ CaCO₃
이산화탄소는 물에 용해되어 탄산(H2CO₃)을 발생시킨다.
CO₂H₂O → H₂CO₃
26. 다음 중 오존층 보호를 위한 환경협약에 해당되지 않는 것은 무엇인가?
① 비엔나 협약 ② 몬트리올 의정서 ③ 런던회의 ④ 헬싱키 의정서
헬싱키 의정서는 1985년 산성비의 원인이 되는 SOx의 삭감에 대한 내용을 주로 하는 것이다.
27. 다음 중 기후변화협약과 관련하여 선진국의 감축의무 이행에 신축성을 확보하기 위해 도입된 신축성 체제에 해당되지 않는 것은 무엇인가?
① 공동이행제도 ② 배출권거래제도 ③ 최적공정도입연한제도 ④ 청정개발체제
교토의정서에서 온실가스 감축의무 국가들의 비용효과적인 의무부담 이행을 위하여 제시된 교토메카니즘에는 공동이행제도, 청정개발체제, 배출권거래제도 등이 해당된다.
28. 다음 중 고체연료에 해당하는 것은 무엇인가?
① RDF ② CWM ③ LFG ④ CNG
RDF (Refuse derived fuel) - 고체연료
CWM (Coal-water mixture) - 혼합연료
LFG (Landfill gas), CNG (Compressed natural gas) - 기체연료
29. 다음 관계식은 미량의 오염물질 A가 존재한다고 가정할 때에, 그 오염물질의 기체상에서의 분압 (pA)과 이에 접하고 있는 액상에서의 농도 (cA)가 비례하는 관계를 나타낸다. 이 관계식을 무엇이라 칭하는가?
pA = HA․cA
① 라울의 법칙 ② 헨리의 법칙 ③ 스토크스 법칙 ④ 후크의 법칙
헨리의 법칙은 압력에 따른 기체의 용해도 변화를 설명하고 있다. 일정한 온도에서 일정 부피의 액체 용매에 녹는 기체의 질량, 즉 용해도는 용매와 평형을 이루고 있는 그 기체의 부분압력에 비례한다는 법칙이다. 식에 나타난 액상에서의 농도(cA)가 용해도에 해당된다.
30. 다음 중에서 연소에 필요한 대표적인 조건, 3T에 해당하지 않는 것은 무엇인가?
① 시간 (Time) ② 온도 (Temperature) ③ 난류 (Turbulence) ④ 연소기 (Torch)
연소의 조건 세 가지는 시간(time), 온도(temperature), 난류(turbulence)이다.
31. 자신의 연소열에 의해 발화하여 연소가 일어나는 최저 온도를 무엇이라 하는가?
① 인화온도 ② 발화온도 ③ 착화온도 ④ 기화온도
인화온도: 액체연료가 가열되어 증기를 발생하는 표면에 불씨를 대었을 때, 순간적으로 빛을 내어 연소하기 시작하는 최저온도
착화온도: 자신의 연소열에 의해 발화하여 연소가 일어나는 최저온도
발화온도: 액체연료가 가열되어 증기를 발생하는 면에 불씨를 약 5초 이상 지속시킨 후 제거할 경우에도 연소가 지속되는 최저온도
32. 특정한 용매에 대하여 용질이 더 이상 녹지 않고 평형이 이루어진 상태에 이르렀을 때, 녹아 있는 용질의 농도를 나타내는 용어는 무엇인가?
① 흡광도 ② 활성도 ③ 용해도 ④ 몰농도
용해도는 포화용액에 녹아 있는 용질의 농도를 나타낸다.
33. 다음 중에서 배연탈황공정에 사용되는 반응물질에 해당하지 않는 것은 무엇인가?
① CaCO₃ ② MgO ③ CaO ④ HCN
배연탈황공정에는 석회세정법(CaCO3, CaO), 석회석/MgSO4세정법, MgO세정법, 알칼리(Na2SO3, NH3) 세정법 등이 있다.
34. 기체의 원심력을 이용하여 먼지를 제거하는 집진장치로서 15 ~ 20 μm의 입자에 대해 약 90 %의 집진효율을 보이는 것은 무엇인가?
① 여과집진기 ② 사이클론 ③ 분무탑 ④ 중력침강기
사이클론은 기체의 원심력을 이용하여 무거운 입자가 내부 표면에 충돌한 후 하부로 이동되도록 고안된 것으로 충돌한 입자의 효율적 제거를 위하여 매끄러운 내부 표면이 요구된다.
35. 다음 중 가솔린엔진에서 배출되는 주 오염물질에 해당되지 않는 것은 무엇인가?
① 과산화수소 ② 질소산화물 ③ 탄화수소 ④ 일산화탄소
가솔린 엔진의 배출 오염물질은 탄화수소, 일산화탄소, 질소 산화물 등이며, 디젤 엔진의 배출 오염물질은 아황산가스, 과산화수소, 삼산화황, 일산화탄소, 알데히드, 수소, 탄화수소, 매연 등이다.
2008학년도 1 학기
1. 대기는 기압이 서로 다른 두 지역 사이의 기압 차 때문에 기압이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로의 기압경사가 생기는데, 이러한 기압의 경사 때문에 그 사이에 들어 있는 공기가 흐르게 하는 원동력을 무엇이라고 하는가?
① 전향력 ② 기압경도력 ③ 마찰력 ④ 지균풍
전향력은 지구의 자전에 의해 바람에 작용하는 힘이고, 마찰력은 지면과 바람 사이의 마찰에 의해 발생되는 힘이며, 지균풍은 500 m이상에서 기압경도력과 전향력의 평형에 의해 발생되는 바람이다.
2. 지균풍에 원심력의 효과가 포함된 바람을 무엇이라 하는가?
① 지상풍 ② 태풍 ③ 경도풍 ④ 산곡풍
지상풍: 지표 가까이에서 부는 바람으로 기압경도력, 코리올리의 힘, 마찰력의 평형에 의해 발생되는 바람
지균풍: 500 m이상에서 코리올리의 힘과 기압 경도력의 평형으로 발생되는 일정한 속도의 바람
경도풍: 지균풍에 원심력의 효과 포함된 바람
산곡풍: 산 정상과 경사면의 비열차에 의해 발생되는 국지풍의 일종
태풍: 열대성 저기압에 의하여 발생되는 국지풍
3. 이상기체 상태 방정식은 다음 중 어느 것인가? (압력:P, 온도:T, 부피:V. 기체상수:R, 기체의 몰수:n)
① PT=nRV ② TV=nPV ③ PR=nVT ④ PV=nRT
2009년 문제 풀이 참조
4. 대기 중에서 일반적으로 받아들여지는 습윤단열감율(℃/m)과 건 조단열감률(℃/m)이 맞게 짝지어진 것은?
① 0.0065 : 1 ② 0.0065 : 0.01 ③ 0.65 : 1 ④ 0.65 : 0.01
2009년 문제 풀이 참조 - 단위에 주의할 것.
5. 대류권 내에서 공기의 온도는 높이에 5. 따라 감소하는 것이 보통이지만, 높이에 따라온도가 상승하는 현상이 발생하기도 한다. 이러한 현상을 나타내는 층을 무엇이라하는가?
① 역전층 ② 대류층 ③ 경계층 ④ 안정층
고도 상승에 따라 온도가 상승하는 현상이 나타나는 공기의 층을 역전층이라 한다.
6. 이동이 빠르지 않은 고기압 중심 부근에서 공기 하강 시, 이 공기는 단열 압축에 의해 가열되고 상대습도가 감소하여 하층의 온도가 낮은 공기와 경계층을 이룬다. 이러한 현상을 나타내는 용어는?
① 공중역전 ② 침강역전 ③ 복사역전 ④ 이류역전
복사 냉각이 심할 경우 지표 공기가 상공의 공기보다 더 차가워지는 현상을 복사역전 또는 접지역전이라 하며, 고기압 중심의 공기가 침강시에 단열 압축에 의해 가열되어 하층의 차가운 공기와 경계를 이루는 현상을 침강역전 또는 공중역전이라 한다.
※ 다음은 1960년 Hewson이 분류한 대기안정도와 연기의 확산모양을 서술한 내용이다. 각각의 연기의 확산모양에 따른 대기안정도(상태)및 특성을 맞게 짝지으시오. (7∼10)
① 환상형 ② 구속형 ③ 원추형 ④ 부채형
7. 기온역전층이 연기가 배출되는 상당한 고도까지 안정한 대기가 유지될 경우에 발생한다. ( )
8. 침강역전과 복사역전이 동시에 발생하는 역전층이 굴뚝높이의 위 아래에 형성된 경우로 연기가 역전층 사이에 존재하게 되며, 주로 고온, 건조할 경우에 발생한다. ( )
9. 대기안정도가 중립일 때 즉, 약한 안정상태 일 때 생기는 굴뚝에서의 연기형태로 오염농도가 가우시안 분포로 나타나는데 날씨가 흐리고 바람이 비교적 약할 때 관찰할 수 있는 형태이다. ( )
10. 대기가 불안정하여 난류가 심할 때나, 강한 풍속으로 대류혼합이 클 때 발생하며, 굴뚝이 낮은 경우에는 풍하측 지상에서도 강한 오염이 생긴다. ( )
11. 대기오염(확산) 모델에 해당하지 않는 것은?
① 가우시안 플륨 모델 ② 라그란지안 모델 ③ 광화학격자모델 ④ 베르누이 모델
대기오염확산 모델에는 가우시안 프륨모델, 가우시안 퍼프모델, 상자 모델, 라그란지안모델, 광화학 격자모델 등이 있다.
12. 다음 중 환경부장관이 설치하는 대기오염 측정망의 종류에 해당하지 않는 것은?
① 도시의 시정장애의 정도를 파악하기 위한 시정거리 측정망
② 오염물질의 국가배경농도와 장거리이동 현황을 파악하기 위한 국가배경농도 측정망
③ 산성 오염물질의 건성 및 습성 침착량을 측정하기 위한 산성강하물 측정망
④ 기후․생태계변화 유발물질의 농도를 측정하기 위한 지구대기 측정망
대기오염측정망에는 도시대기측정망, 교외대기측정망, 국가배경농도측정망, 도로변대기측정망, 유해대기물질측정망, 대기중금속측정망, 산성강하물측정망, 지구대기측정망, 시정거리측정망, 종합대기측정소 등이 있으며, 국가배경농도측정망은 SO2,
CO, NOx, PM10, 풍향, 풍속, 온도 등을 측정한다.
13. 다음 중 지방자치기구가 주관하는 대기오염 측정망에 해당하지 않는 것은 무엇인가?
① 지역 대기 측정망 ② 도로변 측정망 ③ 대기중금속 측정망 ④ 지역 배경농도 측정망
지방자치기구가 주관하는 대기오염 측정망에 지역 배경농도 측정망은 포함되지 않는다.
14. 대기오염의 주 원인이 되는 오염물질은 가정이나 산업시설에서 에너지원으로 사용하는 연료의 연소과정에서 발생한다. 대기오염을 줄이기 위한 방안으로 가장 적합한 것은 다음 중 무엇인가?
① 저황연료유 공급 축소 ② 청정연료 사용량 절감 ③ 고체연료 사용 규제 ④ 지역 난방시스템의 규제
대기오염 방지를 위한 연료 사용 규제 방안으로 저화연료유 공급확대, 청정연료 사용 의무화, 고체연료 사용규제, 지역난방시스템 확대 등이 있다.
15. 다음 중 청정연료를 나타내는 약어에 해당하지 않는 것은?
① LNG ② LPG ③ CNG ④ CPG
대표적인 청정연료는 액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG), 압축천연가스(CNG)등이 있다.
16. 휘발성 유기화합물(VOCs)에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?
① 일반적으로 상온․상압하에서 기체상태로 존재하는 무기물질을 통칭하는 의미이다.
② 1999년에 국내에서 규제가 시작되었다.
③ 레이드증기압 기준을 300kPa이상의 물질로 규정하고 있다.
④ 광화학반응을 통하여 오존을 생성시킨다.
휘발성 유기화합물은 우리 나라에서는 레이드 증기압 10.3 kPa 이상인 물질로 정의 되어 1999년부터 국내 규제가 시작되었으며, 산화반응 및 광화학반응을 통하여 대류권 오존을 생성하기도 한다.
17. 동북아지역 국가간의 협력(NEAC)이 활발히 진행되고 있다. 다음 중 대상국가에 포함되지 않는 나라는 어디인가?
① 한국 ② 러시아 ③ 태국 ④ 몽골
동북아 환경협력회의(NEAC)의 회원국은 한국, 중국, 일본, 몽골, 러시아이다.
※ (18~21) 다음의 대기오염물질과 이에 대한 대기환경기준을 보기 중에서 골라 맞게
짝지으시오. (2005년 현재 환경부 대기환경기준에 준함)
① 0.06 ppm ② 9 ppm ③ 150㎍/㎥ ④ 0.02 ppm
18. 일산화탄소(CO)의 8시간평균치는? ( )
19. 오존(O3)의 8시간평균치는? ( )
20. PM10 (미세먼지)의 24시간평균치는? ( ) - 2009년 현재, 100㎍/㎥으로 강화.
21. 아황산가스(SO2)의 연간평균치는? ( )
우리 나라의 대기환경 기준 (2009년 현재)
항 목 |
기 준 |
아황산가스 (SO2) |
연간평균지 0.02ppm이하 24시간평균치 0.05ppm이하 1시간평균치 0.15ppm이하 |
일산화탄소 (CO) |
8시간평균치 9ppm이하 1시간평균치 25ppm이하 |
이산화질소 (NO2) |
연간평균치 0.03ppm이하 24시간평균치 0.06ppm이하 1시간평균치 0.10ppm이하 |
미세먼지(PM10) |
연간평균치 50ug/m3 이하 24시간평균치 100ug/m3 이하 |
오존(O3) |
8시간평균치 0.06ppm이하 1시간평균치 0.1ppm이하 |
납(Pb) |
연간평균치 0.5ug/m3 이하 |
벤젠 |
연간평균치 5 ug/m3 이하 |
22. 지표로 방지기술 수준을 제시하는 기준이 되며, 최고수준의 이용 가능한 방지 기술을 뜻하는 의미의 미국의 오염방지기술법은 어느
것인가?
① BACT(Best available control technology)
② LAER(Lowest achievable emission rate)
③ RACT(Reasonably available control technology)
④ NAAQS(National ambient air quality standard)
미국 대기정화법에서 NAAQS 달성지역에는 PSD 프로그램을 적용하여 신규 및 상당히 개조되는 시설에 대해서 최고수준의 이용 가능한 방지 기술 (BACT)를 적용한다.
23. 일본에서 특정오염물질의 배출규제를 위해 사용하는 시설단위의 배출기준을 K규제치라고 한다. 이에 해당하는 오염물질은 무엇인가?
① 질소산화물 ② 아황산가스 ③ 비산먼지 ④ 이산화탄소
일본의 공해방지법에서는 아황산가스의 배출 규제를 위하여 각 시설단위의 배출기준을 K 규제치를 정하여 관리하고 있다.
24. 환경부 장관이 어떤 지역의 대기오염상태가 환경기준을 초과하였거나 초과할 우려가 있는 지역으로서 대기질의 개선이 긴급하다고 인정하여 이를 지정고시할 수 있는 지역을 무엇이라고 지칭하는가?
① 대기개선목표지역 ② 특별대책지역 ③ 총량규제지역 ④ 대기환경규제지역
특별대책지역: 환경오염·환경훼손 또는 자연 생태계의 변하가 현저하거나 현저하게 될 우려가 있는 지역 및 환경 기준을 자주 초과하는 지역
총량규제지역: 대기오염상태가 환경기준을 초과하여 주민의 건강·재산이나 동식물의 생육에 심각한 위해를 끼칠 우려가 있다고 인정하는 구역 또는 특별대책지역 중 사업장이 밀집되어 있는 구역
대기환경규제지역: 환경기준을 초과하였거나 초과할 우려가 있는 지역으로서 대기질 개선이 필요하다고 인정되는 지역.
25. 특별대책지역 내의 환경개선을 위하여 필요한 경우에 한하여 그 지역 내의 토지이용과 시설설치를 제한할 수 있는 경우로 가장 적합하지 않는 것은?
① 환경기준을 초과하게 되어 주민의 건강, 재산에 중대한 위해를 가져올 우려가 있다고 인정되는 경우
② 자연생태계가 심하게 파괴될 우려가 있다고 인정되는 경우
③ 공장, 사업장이 밀집되어 있는 지역에서 현행의 규제방식으로는 환경기준의 확보가 곤란하다고 인정되는 경우
④ 토양 또는 수역이 특정 유해물질에 의하여 심하게 오염되는 경우
공장, 사업장이 밀집되어 있는 지역에서 현행의 규제방식으로는 환경기준의 확보가 곤란하다고 인정되는 경우에는 총량규제지역으로 지정하여 관리한다.
26. 오존층 파괴로 인한 영향 중 거리가 가장 먼 것은?
① 피부암 ② 백내장 ③ 비타민 B 합성 ④ DNA 결함 유발
오존층 파괴는 비타민 D합성에 악영향을 끼치게 된다.
27. ‘rule of 90'에 의한 CFC명명법에 의할 때 이는 CFC 번호 +90을 했을 때 백, 십, 일의 자리수는 각각 C수, H수, F수를 의미한다. 그렇다면 ‘CFC102’ 물질 중의 불소원자의 수는 얼마인가?
① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4
마지막 수가 '2'이므로 불소의 수는 2개이다.
28. 프레온성분 중 성층권오존 파괴에 직접적 역할을 하는 원자는?
① 탄소(C) ② 염소(Cl) ③ 수소(H) ④ 불소(F)
CFC가 성층권에서 광해리하여 염소 라디칼을 생성시키고 이것이 오존과 반응한다.
29. 오존층 파괴에 매우 큰 영향을 미치는 CFC에 대한 설명으로 가장 적합하지 않은 것은?
① 염화불화탄소라고도 한다. ② 냉장고의 냉매로 쓰인다. ③ 화학적 활성이 매우 강하다. ④ 성층권에서 광해리된다.
2009년 문제 풀이 참조
30.열섬현상 주로 발생되는 시기로 가장 적합한 것은?
① 서늘한 여름 아침시간 ② 일교차가 적은 가을날 ③ 추운 겨울 낮 시간 ④ 일교차가 심한 봄날
열섬현상은 일년 중 일교차가 심한 봄·가을이나 추운 겨울 밤에 주로 도시 지역에서 발생하고, 지표를 덮고 있는 대기의 성질과 도시의 주택이나 건물 등에서 인공적으로 발생되는 열이 원인이 되며 도시화에 따른 인구 증가와 자동차로 인한 대기오염이 그 영향을 증가시키는 원인이 된다.
31. 다음의 물질 중, 온실효과에 미치는 영향이 가장 적은 것은?
① 이산화탄소 ② 염화불화탄소 ③ 오존 ④ 아황산가스
온실가스에는 이산화탄소, 메탄, 오존, 아산화질소, 염화불화탄소 등이 있다.
32. 이 물질의 대기 중 농도는 약 0.5 ppm으로써 매년 0.2~0.3%씩 증가하고 있는 추세이며, 특히 화석연료의 연소, 질소비료의 사용, 벌목, 식량생산 증대 등이 원인이 되어 발생되는 물질로서 지구온난화의 원인이기도 하다. 이 물질은 무엇인가?
① NO ② N₂O ③ NO₂ ④ N₂O₅
질소 연료에 의하여 발생되는 온실 가스 물질은 아산화질소 (N₂O)이다.
33. 온실효과와 가장 밀접한 관계가 있는 광선의 영역은?
① 자외선 영역 ② 적외선 영역 ③ 가시광선 영역 ④ 초단파 영역
온실효과는 대기 중 수증기, 이산화탄소 등의 적외선 흡수에 의하여 발생된다.
34. 다음 중 지구온난화에 의한 영향에 대한 설명으로 잘못된 것 은 어느 것인가?
① 북반구 지방의 농작물 생산량은 감소되지만, 북미 지역이나 남부유럽 지방의 농작물 생산량이 증가되는 등 지역에 따라 농작물 생산량에 영향을 미치기도 한다.
② 모기․파리 등 해충 발생증가로 곤충을 매개체로 한 전염병의 발병률이 높아진다.
③ 극지방이나 고지대 지방의 빙하가 녹아 바다로 흘러듦으로써 해수면이 상승하게 된다.
④ 이산화탄소 증가로 인한 지구의 온난화는 식물체의 탄소동화작용을 도와 생산성을 증진시키는 긍정적인 효과도 있다.
지구온난화에 따라 기온이 낮은 북반구 지방은 농작물 생산량이 증가되지만, 북미 지역이나 남부유럽 지방의 농작물 생산량이 감소된다. 농작물 종류에 따라서도 옥수수, 콩 등과 같은 중온성 식물은 생산량이 줄어들게 되지만 벼와 같은 고온성 식물의 생산량은 증가될 것
35. 다음 중 국제환경협약간의 연결이 바르게 된 것은?
① 유해폐기물의 국가간 이동 및 처리의 규제에 관한 협약 - 헬싱키 의정서
② 산성비 관련 협약 - 비엔나 협약
③ 기후 변화 협약 - 카이로지침
④ 오존층 보호를 위한 환경협약 - 런던회의
헬싱키 의정서는 산성비 관련 협약이고, 비엔나 협약은 오존층 보호를 위한 환경 협약이며, 카이로 지침은 유해폐기물의 국가간 이동 및 처리의 규제에 관한 협약이다.
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첫댓글 좋은자료감사합니다~~
자료 감사합니다.
자료 감사 합니다,, 꾸벅
감사합니다 ^^
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