모두CBT | 국가고시 실기시험 부시기!

pH 급저하 방지/액기비(L/G비) 증가시킴/내벽에 세정액 분사/배기가스, 슬러지 적절히 유지

-정의: Channeling으로 충전물에 균일하게 흐르지 않고 한쪽으로만 흐르는 현상

-방지책: 저저항∙고공극률 충전재 사용/정류판∙재분배기 설치

스파크횟수∙조습용스프레이수량 증가/입구 분진농도 조절

정답

-간헐식: 저 먼지재비산/고 집진율∙여포수명

-연속식: 압력손실 일정/대용량 가스처리에 효과적

경제적임/설치면적이 작음/유해물 확산이 적음/방해기류 영향을 적게 받음 

연소제어 쉬움/사용연료 범위 넓음/저질탄 완전연소 가능/부하변동에 대한 적응성이 좋음

장점: 연소효율이 좋음/$NO_x$생성량이 적음/연료 종류가 고체, 액체임에 상관없음 

단점: 유동매체 보충/부하변동에 대한 적응성이 낮음/투입 전 일정크기 이하로 파쇄필요

해설

전기집진장치를 제외한 대부분의 장치 및 집진장치는 구조가 간단하면 압력손실이 작으며, 압력손실이 작다는 것은 효율이 작다고 생각하면 됩니다. (전기집진장치는 압력손실도 작고, 효율도 모든 집진장치 중 가장 우수~)

정답

장점: 구조간단/압력손실이 작음/고온가스처리 가능/침전물이 발생하는 경우에도 사용가능

단점: 노즐이 잘 막힘/미세입자 제거율이 작음/분진의 제거효율이 작음/가스 유출 시 비말 동반 많음

장점: 동력소모가 적음/연소용 공기 예열 가능/송풍기의 유지 및 보수가 용이/내압이 정압이라 연소효율 양호

단점: 노 벽 손상 우려/역화 위험성 존재/열가스 누설 우려/연소실 기밀유지 필요

해설

강제통풍은 동력을 사용하여 압력을 통해 배가스를 배출하는 것을 말합니다. 이와 반대되는 개념은 자연통풍인데, 농도와 압력차이에 의한 배출을 말하죠. 강제통풍은 압입통풍과 흡입통풍, 평형통풍으로 나뉠 수 있는데, 압입통풍은 연소실 앞에 송풍기를 설치하여 연소실 내로 바람을 불어넣어 정압(대기압보다 높은 압력상태)

을 가집니다. 압입통풍의 특징으로는 송풍기를 로 외부에 설치하기 때문에 정비 및 유지보수가

용이하다는 특징이 있으며 연소 전 공기를 예열하여 불어넣을 수 있습니다. 또한, 연소실 내부

가 정압이기에 연돌로의 이동이 좋고 산소를 포함한 공기의 공급이 원활하므로 연소효율이 좋죠. 그러나 일부 불완전연소 되어 CO와 같은 매연의 발생과 이로 인한 폭발의 위험이 존재하며, 로벽에 손상을 일으킬 수 있어요. 정압인 것이 문제가 되어 연소실 내부를 개방할 

때, 화염이 개방된 쪽으로 나오는 역화의 현상이 일어나기도 한답니다. 연도가 오래되어 부식이 되었을 경우, 틈새 사이로 공기가 외부로 빠져나가는 현상 또한 일어납니다. 이와 반

대되는 개념인 흡입통풍은 연도의 뒤쪽에 송풍기(=배풍기)가 존재합니다. 부압을 가지게 되므로 압입통풍에 비해 연소 효율이 좋지 않죠. 또한, 연도 내 배풍기가 존재하므로 정비 및 유지보수에 어려움이 있어요. 마찬가지로 연도가 부식되었을 경우 외기가 내부로 투입되어 배가스의 배출에 영향을 줍니다.

물리적 흡착 특징

1. 낮은 흡착열

2. 온도영향 큼

3. 다층으로 흡착

4. 가역적 흡착과정 (=개방계)

5. 오염가스 회수 용이

6. 반데르발스(Van der Waals) 인력에 의한 약한 결합

흡착법 단점

1. 비싼 흡착제 가격

2. 고농도 시 높은 처리비용

3. 고온가스 처리 시 효율이 좋지 않음

품질 일정/운송 용이/연소효율 좋음/역화 위험 있음

독성/잔류성/생물농축성/장거리 이동성/스톡홀름 협약으로 사용 규제

1. 구조 간단

2. 작은 유량 조절범위

3. 낮은 부하 변동 적응성

4. 대용량 보일러에 사용

5. 연료 점도 클 시 분무화 불량

해설

유압분무식 버너는 샤워기 호스를 생각하면 돼요. 샤워기 호스는 구조가 간단하며, 유지보

수가 용이하죠. 또한, 비교적 물의 최대 세기와 최소 세기 간의 격차가 적어요. 샤워기 호스를 두 개 이용하여 물과 석유를 분사한다고 생각해 본다면 당연히 물을 뿜는 호스가 원활히 분사될 것이에요. 이 단점을 보완하기 위해서 회전식 버너가 개발되었죠. 회전식은 샤워기 헤드부분이 회전한다고 생각하면 됩니다. 이 때문에 점도가 커도 분무가 다소 용이하죠!

1. 오염물질 농도 균일

2. 오염물질 분해는 1차 반응

3. 배출원 지면 전역에 균등히 분포

4. 오염물질은 지면에 흡수되지 않는다.

5. 고려되는 공간 수직단면에 직각방향으로 부는 바람 속도 일정해 환기량 일정

1. 풍속 일정

2. 대기안정도 불변

3. 연기 확산은 정상상태

4. 점배출원으로부터 연속적 배출

5. 수평방향 난류확산보다 대류에 의한 확산이 지배적

밀도 높을수록/유입유속 빠를수록/원통직경 작을수록/유효회전수 많을수록

$NO_x$ 감소/HC 증가/매연발생 증가/폭발위험 증가

해설

공기비가 작다는 것은 완전연소에 필요한 공기(특히 산소)가 부족하다는 것입니다. 산소가 부족하면 불완전연소를 하므로 이에 따른 매연 및 CO의 발생이 증가해요. 매연은 불완전연소 된 탄소수소 덩어리이며 폭발할 가능성이 높아지게 됩니다. 

1. 인가전압 높임

2. 수분함량 증가시킴

3. 연료 중 황 함량 높임

4. 집진판 면적 증대시킴

5. 입자 이동속도 빠르게 함

6. 비저항 값 로 운영

7. 처리가스 온도 150℃ 이하 또는 250℃ 이상으로 유지

1. 먼지입경 클수록 관성충돌계수가 커진다.

2. 분진밀도 클수록 관성충돌계수가 커진다.

3. 가스유속 클수록 관성충돌계수가 커진다.

4. 가스점도 낮을수록 관성충돌계수가 커진다.

5. 물방울직경 낮을수록 관성충돌계수가 커진다.

6. 처리가스온도 낮을수록 관성충돌계수가 커진다.

점도가 낮아야 함/독성이 없어야 함/휘발성이 적어야 함/빙점 낮고 비점은 높아야 함

용해도가 큰 기체에 사용하는 세정장치: 충전탑/분무탑/제트 스크러버/벤츄리 스크러버

용해도가 작은 기체에 사용하는 세정장치: 단탑/기포탑/포종탑/다공판탑

분무탑/충전탑/제트 스크러버/벤츄리 스크러버/사이클론 스크러버

1. Prompt $NO_x$ : 연소 중 연료의 탄화수소와 반응해 생성

2. Thermal $NO_x$ : 공기 중 질소가 고온영역에서 산화되어 생성

3. Fuel $NO_x$ : 연소 중 연료의 질소가 공기 중 산소와 반응해 생성

마찰력 줄임/배출구직경 줄임/배출가스 온도 높임/배출가스 토출속도 높임

수세 탈착법/수증기 탈착법/고온공기 탈착법/감압진공 탈착법/불활성가스 탈착법

유해성 순서: 청석면 > 갈석면 > 백석면   

건강장해: 폐암/석면폐증/악성중피종

종류: 활성탄 흡착법/석회석 주입법/활성산화망간법

장점: 낮은 초기투자비/폐수 발생없음/배출가스 온도저하 없음/연돌에 의한 배출가스 확산

   양호

직접측정법

1. 표준체 측정법: 입자를 입경별로 분리해 측정

2. 현미경 측정법: 현미경 이용해 입자 투영면적으로 측정

간접측정법

1. 관성충돌법: 관성충돌 이용해 측정

2. 액상침강법: 입자 침강속도 이용해 측정

정답

2단 연소/저산소 연소/수증기 분사/연소구역 냉각/배기가스 재순환/연소실 구조 개량/희박 예혼합연소

1. 오존산화법: 용액에 오존 주입해 다이옥신류 분해

2. 생물학적 분해법: 리그닌, 세균을 이용해 다이옥신 분해

3. 광분해법: 자외선을 배기가스에 조사시켜 다이옥신 분해

4. 촉매분해법: 300~400℃에서 촉매 사용해 다이옥신 분해

5. 활성탄 흡착법: 배기가스 경로에 흡착제 분무해 다이옥신 분해

1. 자외선가시선분광법(인도페놀법)

2. 이온크로마토그래피/싸이오사이안산제이수은 자외선가시선분광법

3. 자동측정법/침전적정법(아르세나조 Ⅲ법)

1. 고체흡착 열탈착-기체크로마토그래프

  흡착제 충전한 흡착관에 사염화탄소, 클로로폼, 염화비닐 흡착시킨 후 탈착 쉽게하기 위

  해 흡착시킨 방향과 반대방향으로 열탈착해 기체크로마토그래프 이용해 분석하는 방법

2. 시료채취 주머니-기체크로마토그래프법

  주머니에 시료 흡입해 저온 농축관에 농축하고, 농축된 시료가 열탈착되어 기체크로마토 

  그래프를 이용해 분석하는 방법

해설

7.1 고체흡착 열탈착-기체크로마토그래프

  흡착제를 충전한 흡착관에 사염화탄소 및 클로로폼, 그리고 염화바이닐을 흡착시킨 후 

  탈착을 쉽게 하기 위해 흡착시킨 방향과 반대방향으로 열탈착하여 기체크로마토그래프 

  (gas chromatograph)를 이용하여 분석하는 방법이다.

7.2 시료채취 주머니-기체크로마토그래프법

불꽃광도법/용액전도율법/적외선흡수법/자외선흡수법

해설

측정방법의 종류

측정원리에 따라 용액전도율법, 적외선흡수법, 자외선흡수법, 정전위전해법 및 불꽃광도법 

등으로 분류할 수 있다

부유먼지: 저용량공기 시료 채취법/고용량 공기 시료 채취법

강하먼지: Dust jar(더스트 쟈)/Deposit Gauge(데포싯 게이지)

1. 인구비례에 의한 방법

  측정하려고 하는 대상지역의 인구 분포 및 인구밀도를 고려하여 인구밀도 $5,000 명/km^2$

  이하일 때 그 지역의 가주지면적으로부터 다음 식에 의하여 측정점 수를 결정한다.

  $측정점수 = \dfrac {그 지역 가주지면적} {25km^2} · \dfrac {그 지역 인구밀도} {전국 평균인구밀도}$

2. 대상지역 오염정도에 따라 공식을 이용하는 방법

  측정하고자 하는 대상지역의 오염정도에 따라서 공식을 이용하여 결정한다.

해설

세 가지 물질 모두 다이옥신이며, 다이옥신은 210개의 이성질체를 가지고 있다.

2,3,7,8-TCDD는 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzodioxin이다. 이름처럼 tetra(4개의) chloro

(염소로 치환된) di(두 개의) 벤젠고리형태가 dioxin(산소 두 개로 연결)된 구조인데 2,3,7,

8이 의미하는 건 각 탄소 숫자이며 기존에는 H가 붙어있었으나 Cl로 치환된 곳의 자리를 나타냅니다.

2,3,7,8-TCDF는 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzofuran이다. 마찬가지로 4개의 염소가 치환되었으며 이번에는 두 개의 산소로 벤젠고리가 연결된 것이 아닌 오각형의 퓨란으로 연결되었다. 숫자가 의미하는 것은 이와 같아요.

PCB는 polychlorinated biphenyl로 poly (다중의) 염소로 치환된 bi(두 개의) 페닐기를 

말합니다. 이는 염소가 붙게 되는 위치가 정해져 있지 않으며 페닐기 가운 곳에 연결된 것

으로 표현한답니다.

삼원촉매: 백금/로듐/파라듐   제거오염물질: $CO/HC/NO_x$

1. 오존, 케톤, PAN, 아크롤레인, 포름알데히드 2. 여름, 낮, 안 불 때

톨루엔/자일렌/암모니아/황화수소/프로피온산/메틸에틸케톤

흡착법/통풍법/응결법/수세법/연소법

고려사항

1. 부식성 성분에 의하여 잘 부식되지 않는 것

2. 화학반응으로 배출가스 분석결과에 영향 주지 않는 것

3. 배출가스 온도, 유속 등에 견딜 수 있는 충분한 기계적 강도를 갖는 것

종류: 소결유리/알칼리 성분 없는 유리솜 또는 실리카솜

해설

채취관, 충전 및 여과재의 재질은 배출가스의 조성, 온도 등을 고려해서 다음의 조건을 만족시키는 것을 선택한다.

2.2.1.1 화학반응이나 흡착작용 등으로 배출가스의 분석결과에 영향을 주지 않는 것

2.2.1.2 배출가스 중의 부식성 성분에 의하여 잘 부식되지 않는 것

2.2.1.3 배출가스의 온도, 유속 등에 견딜 수 있는 충분한 기계적 강도를 갖는 것, 채취관, 

    충전 및 여과지의 재질은 일반적으로 분석물질, 공존가스 및 사용온도 등에 따라서 

    표 1에 나타낸 것 중에서 선택한다.

공동이행제도/청정개발체제/배출권거래제도

해설

공동이행제도: 한 국가가 다른 국가에 투자해서 감축시킨 온실가스량 일부를 투자국의 감축 

       실적인 ERU(공동이행 사업에서 발생한 배출권)로 인정하는 제도

청정개발체제: 1997년 12월 기후변화협약 총회에서 채택된 교토의정서에 따라 선진국이 개

       발도상국에서 온실가스 감축사업을 수행하여 달성한 실적을 해당 선진국의 

       온실가스 감축목표 달성에 활용할 수 있도록 한 제도

배출권거래제도: 교토의정서에서 온실가스 감축의무 이행에 신축성을 확보하기 위해 도입한 

        제도로, 온실가스 배출량 한도를 넘은 한 국가가 한도에 미달한 다른 국가

        의 남은 배출권을 매입할 수 있도록 한 것

재생 용이/회수 용이/압력손실 작아야 함/흡착률 좋아야 함/충분한 강도 가져야 함/높은 비표면적 가져야 함

에어커튼 사용/국부흡인방식 사용/개구면적 좁게 한다/발생원에 후드 근접/충분한 포착속도 유지

분진퇴적/난기류 형성/높은 입구압력/개구부로부터 발생원 멀어질 경우