모두CBT | 국가고시 실기시험 부시기!

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프로페인의 고위발열량이 20,000$kcal/Sm^3$일 때 저위발열량($kcal/Sm^3$)을 구하시오.

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기체연료인 에탄이 아래와 같이 반응할 때 저위발열량(kcal)을 구하고 르샤틀리에의 원리에 따라 열을 가하면 에탄의 농도는 증가하는지 감소하는지 쓰시오.

∙25℃, 1기압 기준            ∙에탄 엔탈피: -20.24kcal/mol

∙이산화탄소 엔탈피: -94.05kcal/mol    ∙물 엔탈피: -57.08kcal/mol

 1. 저위발열량(kcal)값을 쓰시오.  2. 르샤틀리에 원리에 따른 에탄 농도는 ( )한다.

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생성물의 발열량 $△H_f(kcal/mol)$ 이 아래와 같다면, $CH_4(g), C_{12}H_{16}(l)$ 둘 중 어느 것이 절댓값으로 발열량이 더 낮은지 계산하고 선택하시오.

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stoke 침강속도식을 유도하시오.

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다음 조건을 이용하여 물음에 답하시오.

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$10um$ 분진의 침강속도가 0.6cm/s일 때 $100um$ 분진을 중력집진기로 100% 처리한다면 침강실 길이는 몇m로 해야 되는지 구하시오.(중력집진기 침강실 높이: 10m, 유입속도: 5m/s, 층류상태)

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$40um$ 분진의 침강속도가 1m/s일 때 $20um$ 분진을 중력 집진기로 100% 처리한다면 침강실 높이는 몇m로 해야 되는지 구하시오.(중력 집진기 침강실 길이: 8m, 유입속도: 2m/s, 층류상태)

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중력집진장치의 조건이 아래와 같을 때, 집진효율을 구하고 효율이 만약 90%라면 집진기의 길이를 몇m 증가시켜야 하는지 구하시오.

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중력집진장치가 바닥판을 제외한 수평판이 8개 설치되어 있고 길이 4m, 높이 1.5m이며 배출가스의 유속은 0.3$m/s$ 이며 밀도는 2.0$g/cm^3$, 점도는 0.0748$kg/m$, 침강실의 흐름은 층류이며 가스의 밀도는 무시한다. 먼지의 최소 입경($um$)을 구하시오.

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다음 조건을 이용해 침강실 길이(m)를 구하시오.

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다음 조건을 이용해 물음에 답하시오.

∙함진가스 유량: $80m^3/min$ ∙침강실 폭: 3m∙침강실 높이: 4m

∙침강실 길이: 5m ∙입자 밀도: $1,500km/m^3$ ∙입자 직경: $50um$

∙점성도: $3 ‧10^-4g/cm ‧s$

1. 집진효율(%)

2. 집진효율 85%가 되기 위한 추가 침강실 길이(m)

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다음 조건을 이용해 쇠구슬의 침강속도(m/s)를 구하시오.

∙쇠구슬 반경: $5um$ ∙쇠구슬 내부반경: μm(물로 채워짐)∙층류영역

∙쇠 밀도: $8,000kg/m^3$ ∙점도: 0.1kg/m∙h

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높이가 10m 되는 곳에 직경 100$um$의 분진이 있다. 주변 풍속이 3m/s일 때, 이 분진은 이 지점으로부터 몇m 떨어진 곳으로 낙하하는지 구하시오. (단, 같은 종류의 10μm 분진의 침강속도는 0.45cm/s 이다.)

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다음 조건을 이용해 50$μm$ 입자 100%처리하려할 때 침강실 길이(m)를 구하시오.

∙침강실 폭: 8m  ∙침강실 높이: 5m  ∙함진가스량: $15m^3/s$  ∙침강속도: 0.2m/s

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다음 조건을 이용해 이론적 중력 집진기 길이(m)를 구하시오.

∙입자 직경: $60μm$ ∙유속: 2m/s∙침강속도: 0.15m/s∙집진기 높이: 1.6m

∙제거율: 100%∙층류영역

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$1,000m^3/h$ 분진(농도: $10g/m^3$)을 배출하는 공장에서 중력집진기를 이용해 처리하려 한다. 입자 모양이 구형이라 가정 시 집진기 처리효율(%)과 분진제거량(kg)을 구하시오.

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처리가스 먼지농도 $2,000mg/Sm^3$ 인 것을 3개의 집진장치를 직렬로 연결해 처리하려 한다. 각각 집진률은 70%, 50%, 90%일 때 배출 먼지농도($mg/Sm^3$ )를 구하시오.

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집진장치로 유입되는 먼지농도가 $2g/Sm^3$이고 입구 가스량이 $50,000m^3/h$, 출구에서 하루에 50kg의 먼지가 포집이 된다면 집진율은 얼마 이상이 되어야 하는가? (단, 집진장치는 하루 종일 가동한다. 주어진 조건 이외에 다른 것들은 무시한다.)

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회사 발생가스 중 먼지농도 $4g/m^3$ 이며 배출허용기준인 $0.1g/m^3$ 에 맞춰 배출하려 할 때 다음 물음에 답하시오.

1. 집진기 1개를 이용해 배출허용기준에 맞춰 배출하려할 시 집진기효율(%)

2. 집진기 2개를 직렬연결해 배출허용기준에 맞춰 배출할 시 집진기효율(%)(집진기 2개 효율 같음)

3. 집진기 2개를 직렬연결해 배출허용기준에 맞춰 배출하려할 시 2번째 집진기효율이 75%였다면 다른 집진기 효율(%)

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20개 여과포를 사용한 여과집진기에서 집진율 85%, 입구 먼지농도 $10g/Sm^3$ 이다. 가동 중 1개의 여과포에 구멍이 생겨 전체 처리가스량의 1/10이 그대로 통과되었다면 출구 먼지농도($g/Sm^3$)를 구하시오.

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사이클론에서 처리가스량에 대해 외기 유입이 없을 때 집진율 80%였다면 외기 5% 유입 발생 시 유출농도($g/m^3$)를 구하시오.(먼지 통과율은 누입 없을 때의 2배, 유입농도: $50g/m^3$)

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분진을 제거하고 있는 공장에서 주어진 표 및 운전 조건을 보고 사이클론의 총 집진효율을 구하시오.

효율 공식은 다음과 같이 정의 된다.

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불소 허용기준이 $10mg/m^3$인데 회사에서 불화규소($SiF_4$)가 30ppm 배출되고 있다. 허용기준에 맞춰 배출하려면 불소 처리율을 얼마로 해야 되는지 구하시오.

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다음 조건을 이용해 2차 집진기의 집진효율(%)을 구하시오

∙입구 분진농도: $10g/m^3$  ∙1차 집진기 집진효율: 90%  ∙출구 분진농도: $0.2g/m^3$

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충전탑을 이용해 80ppm $HCl$을 처리하고자 한다. 충전탑 높이가 4m, 기상총괄이동단위높이가 1m일 때 유출 $HCl$농도($mg/m^3$)를 구하시오.

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충전탑 설계를 위한 Pilot Plant를 만들어 측정가스 흡수한 결과가 다음과 같다. 처리율 98%가 된다면 충전탑의 높이(m)를 구하시오.

∙처리율: 75%∙액가스비: $3L/m^3$ ∙공탑 속도: 1.5m/s

∙초기 충전층 높이: 1m∙충전재: Berl Saddle

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염화수소를 함유하는 배가스를 충전탑으로 처리하고자 할 때, 기상총괄이동 단위 높이가 

0.6m이고 충전탑 입구에서 염화수소 농도가 200ppm, 배출되는 염화수소 농도가 4ppm일 때 충전탑의 높이를 구하시오.

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다음 조건을 이용해 피토관에서의 유속(m/s)을 구하시오.

∙배기가스 온도: 150℃  ∙비중: 0.9  ∙액주거리: 7mm  ∙피토관 계수: 0.9  ∙밀도: $1.3kg/sm^3$

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다음 조건으로 유량($m^3/min$)을 구하시오.

∙배기가스 온도: 120℃∙동압: $15_{mm}H_2O$ ∙피토관 직경: 1.2m

∙피토관 계수: 0.85∙정압: $10_{mm}H_2O$ ∙밀도: $1.3kg/sm^3$

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피토관 경사마노미터 확대율이 10배, 동압이 30이다. 유속을 1.5배 증가시킬 때 동압($mmH_2O$)을 구하시오.

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다음 조건으로 1시간 뒤 여과된 먼지층 두께(mm)를 구하시오.

∙여과면적: $1.5m^2$ ∙먼지농도: $2g/m^3$ ∙배기가스량: $100m^3/min$

∙처리율: 100%∙집진 먼지층 밀도: $1g/cm^3$

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백필터에서 먼지부하가 $350g/m^2$일 때마다 부착먼지를 간헐적으로 탈락시키려 한다. 유입가스 중 먼지농도 $10g/m^3$이고, 겉보기 여과속도 1cm/s, 집진율 99%일 때 부착먼지 탈락시간 간격(=탈진주기) (분)를 구하시오.

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다음 조건을 이용해 분진을 완전히 제거할 수 있는 최소입경($μm$)을 구하시오.

∙중력 침강실 길이: 5m

∙중력 침강실 높이: 2m

∙바닥 포함 평행판 개수: 8개

∙유속: 0.2m/s

∙입자 밀도: $1,600kg/m^3$

∙점도:$2‧10^-5kg/m ‧s$

∙층류상태

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다음 조건을 이용해 분진을 완전히 제거할 수 있는 최소입경(μm)을 구하시오.

∙중력 침강실 길이: 10m

∙중력 침강실 높이: 2m

∙유속: 1.5m/s

∙입자 밀도: $1,600kg/m^3$

∙점도: $2 ‧ 10^-5kg/m ‧ s$

∙층류상태

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다음 조건을 이용해 물음에 답하시오.

∙원심력 집진기 직경: 1m

∙가스 처리량: $3m^3/s$ (1atm, 300K 기준)

∙입자 밀도: $1.5g/cm^3$

∙점도: $1.85 ‧ 10^-5kg/m ‧ s$

∙입구 높이: 0.5m

∙입구 폭: 0.25m

∙유효회전수: 5

∙공기 밀도: $1.3kg/m^3$

1.유입속도(m/s)

2.절단입경($μm$)

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다음 조건을 이용해 절단입경($μm$)을 구하시오.

∙유입구 폭: 0.15m  

∙원심분리기 유효회전수: 6

∙입자밀도: $1.6g/cm^3$

∙배기가스 유속: 20m/s

∙가스 점성도: 0.065kg/m∙h(300K 기준)

∙공기밀도 무시

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다음 조건에서 사이클론을 이용한 부분집진효율(%)을 구하시오.

∙유입 폭: 0.5m

∙유효회전수: 5회

∙입구유입속도: 10m/s

∙먼지 직경: $10μm$  

∙먼지 밀도: $1.5g/cm^3$

∙가스 점도: $1.8 ‧ 10^-4g/cm ‧ s$

∙가스 밀도 고려 안 한다.

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다음 조건으로 원심력 집진기를 이용해 분진 처리를 하려 한다. Lapple식을 이용해 총 집진효율(%)을 구하시오.

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사이클론에서 가스 유입속도를 2배 증가시키고, 입구 폭을 2배로 늘리면 50% 효율로 집진되는 입자 직경, 즉 Lapple의 절단입경($d_{p50}$)은 처음에 비해 어떻게 변화되는지 쓰시오.

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다음 조건으로 여과집진기에서 필요한 여과포 개수(개)를 구하시오.

∙유량: $4.8∙10^6cm^3/s$  

∙공기여재비: 4cm/s  

∙여과포 직경: 0.2m  

∙유효높이: 3m

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다음 조건을 이용해 백필터 개수(개)를 구하시오.

∙배기가스량: $1,200m^3/min$

∙분진 농도: $5g/m^3$

∙백필터 유효높이: 11.6m

∙직경: 0.3m

∙여과속도: 1.3cm/s

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다음 조건을 이용해 백필터 개수(개)를 구하시오.

∙배기가스량: $65,000m^3/h$  

∙직경: 20cm  

∙백필터 유효높이: 10m  

∙여과속도: 1.5m/min

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표를 이용해 다음 물음에 답하시오.

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다음 조건을 이용해 물음에 답하시오.

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다음 조건을 이용해 표준편차($σ_y$)를 구하시오.

∙유효굴뚝높이: 70m  

∙풍속: 6m/s  

∙y방향 50m 지점 지상농도: $25μg/m^3$

∙500m 떨어진 중심선상 오염물질 지표농도: $65μg/m^3$

∙가우시안 모델 사용

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다음 조건을 이용해 지면에 있는 오염원으로부터 바람부는 방향으로 200m 떨어진 연기의 중심축 상 지상오염 농도($mg/m^3$)를 구하시오.

∙가우시안 모델 사용  

∙오염물 배출량: 5g/s  

∙풍속: 4m/s  

∙$σ_y$ : 23m  

∙$σ_z$ : 12m

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다음 조건을 이용해 500m 하류에 위치하는 중심선상의 지표면 오염물질 농도($μg/m^3$)를 구하시오.

∙유효굴뚝높이: 60m

∙오염물질 농도: 40g/s  

∙지상 5m에서의 풍속: 4m/s

∙P: 0.25  

∙$σ_y$ : 40m

∙$σ_z$ : 20m   

∙Deacon식 사용   

∙가우시안 모델 사용