환경기능사 필기시험 3회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 환경기능사 필기시험 3회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 대기환경 핵심 정리

오염물질 특성 및 단위

오존층 두께 단위: Dobson (DU). 해면상 표준상태(0도C, 1기압)에서 1 mm는 100 DU에 해당합니다.
일산화탄소 (CO) 특성: 무색, 무취, 무미의 기체이며, 물에 잘 녹지 않습니다. 헤모글로빈과의 결합력이 강하여 인체에 매우 유해합니다.
건조 대기 조성 (부피 기준):
- 질소 (N2): 약 78%
- 산소 (O2): 약 21%
- 아르곤 (Ar): 약 0.93%
- 이산화탄소 (CO2): 약 0.03%

대기오염 방지 기술

사이클론 (집진장치):
- 블로다운 효과: 호퍼로부터 처리가스량의 5 ~ 10% 정도를 흡인하여 난류를 감소시키고 집진된 먼지의 재비산을 방지합니다.
흡착 (Adsorption):
- 물리적 흡착: 발열 반응이므로, 온도가 상승하면 흡착량은 감소합니다. 가역적이며 흡착제의 재생이나 오염가스의 회수에 유리합니다.
- 일반적으로 용질의 분압이 높을수록, 분자량이 클수록 잘 흡착됩니다.
세정집진장치 포집 원리: 관성충돌, 직접흡수, 확산작용, 응집작용, 응결 등이며, 여과작용은 해당되지 않습니다.
악취 직접연소 온도: 질소산화물 (NOx) 생성을 억제하기 위해 일반적으로 600 ~ 800ºC 정도가 적합합니다.
광화학 스모그 발생 조건: 강한 햇빛 (자외선), 대기가 안정한 상태 (무풍, 역전층).

대기오염 관련 공식

총집진율 공식:
총집진율 = 1 - (1 - 1차집진율) * (1 - 2차집진율)
연소에 필요한 실제 공기량 계산:
1. 이론 산소량 (O2) 계산: 연소 반응식의 몰수비를 이용합니다.
2. 이론 공기량 계산: 이론 공기량 = 이론 O2량 / 0.21
3. 실제 공기량 계산: 실제 공기량 = 이론 공기량 * 공기비
이론적 산소요구량 (ThOD) 계산:
ThOD (g) = [폐기물 질량(g) / 폐기물 분자량] * [반응에 필요한 O2 몰수 / 폐기물 몰수] * O2 분자량 (32)

2. 수질환경 핵심 정리

수질 특성 및 단위

해수 특성: pH는 약 8.2 정도로 약알칼리성을 띠며, 염소이온 (Cl-) 농도는 약 1.9% (19,000 ppm) 정도입니다. 해수의 주요 성분 농도비는 거의 일정합니다.
경도 (Hardness):
- 영구 경도: SO4(2-), Cl-, NO4- 등과 화합물을 이룰 때 나타납니다.
- 탄산 경도: 일시 경도라고도 합니다.
- 경도가 높은 물은 스케일 형성으로 공업용수로 부적합합니다.
- 해수 Mg/Ca비: 3 ~ 4 정도로 담수보다 큽니다.
용존산소 (DO) 영향 인자:
- 물의 온도가 높을수록 DO는 감소합니다.
- 불순물의 농도가 높을수록 DO는 감소합니다.
- 물의 흐름이 난류일 때 산소의 용해도는 높습니다.
- 현재 DO량이 적을수록 용해 속도가 증가합니다.
살균력 크기 순서: 오존 (O3) > 차아염소산 (HOCl) > 차아염소산 이온 (OCl-) > 클로라민 (NH2Cl)

수처리 공정 및 기준

1차 침전지: 입자의 침강을 이용하며, 스토크스 (Stokes) 법칙이 가장 잘 적용되는 공정입니다.
활성슬러지법: BOD, SS 제거율이 높으나, 슬러지 팽화의 문제점이 있고 슬러지 생성량이 많습니다.
미생물 성장 속도: 수온 35도C까지는 10도C 상승할 때마다 미생물의 성장 속도가 2배로 증가합니다.
산화지법 (Algae): 조류의 광합성 작용을 이용하며, 햇빛이 가장 중요한 영향 인자입니다.
약품교반 실험 (Jar Test) 순서:
1. 응집제 주입
2. 급속 교반
3. 완속 교반
4. 정치 침전
5. 상징수 분석
6가 크롬 (Cr6+) 측정: 산성 용액에서 다이페닐카바자이드와 반응하여 생성되는 적자색 착화합물의 흡광도를 540 nm에서 측정합니다.
페놀류 시료 보존: 4도C 보관, H3PO4로 pH 4 이하로 조정, CuSO4 (1 g/L) 첨가. 최대 보존 기간은 28일입니다.

수질 관련 공식 및 계산

중화 반응 계산 (노르말 농도 이용):
N1 * V1 = N2 * V2 (N은 노르말 농도, V는 부피)
몰 농도 (M) -> ppm 환산:
농도 (ppm) = [용질 g / 용액 g] * 1,000,000
예시: 0.1 M NaOH = 0.1 mol/L = 4 g/L = 약 4,000 ppm
소화율 계산:
소화율 (%) = [소화 전 유무기물비 - 소화 후 유무기물비] / 소화 전 유무기물비 * 100 (여기서 유무기물비 = 유기물 함량 / 무기물 함량)

3. 폐기물환경 핵심 정리

폐기물 처리 및 관리

슬러지 처리 계통도 (일반적):
농축 -> 안정화 -> 개량 -> 탈수 -> 소각 -> 최종처분
슬러지 개량 (Conditioning): 탈수 특성 향상을 목적으로 하며, 세척, 열처리, 약품처리 등으로 실시됩니다.
RDF (Refuse Derived Fuel) 구비 조건: 함수율이 낮을 것, 고열량일 것, 재의 양이 적고 조성이 균일할 것.
폐기물 발생량 산정법: 쓰레기 수거 차량 대수와 밀도를 조사하여 중량으로 환산하는 방법은 적재차량 계수분석법입니다.
관거 수거의 단점: 가설 후 경로 변경이 어렵고, 설치비가 높으며, 잘못 투입된 물건의 회수가 어렵습니다.
지정 폐기물 기준 (부식성):
- 폐산: pH 2.0 이하
- 폐알칼리: pH 12.5 이상
매립지 복토 목적: 악취 억제, 해충/야생동물 번식 방지, 쓰레기 비산 방지, 식물 성장 촉진 (억제가 아님).
매립지 차수시설 (점토): 부등침하가 발생하기 쉽고, 급경사면에는 적용이 어렵습니다.

폐기물 관련 공식 및 계산

중량 변화율 (건조) 및 용적 변화율 (농축):
건조/농축 전 중량(또는 용적) * (100 - 건조/농축 전 함수율) = 건조/농축 후 중량(또는 용적) * (100 - 건조/농축 후 함수율)
연소실 열 발생률:
열 발생률 (kcal/m3*h) = [발열량(kcal/kg) * 폐기물량(kg/h)] / 소각실 용적(m3)
압축비:
압축비 = 압축 후 밀도 / 압축 전 밀도 압축비 = 압축 전 부피 / 압축 후 부피
1인 1일 폐기물 발생량:
발생량 (kg/인*일) = 총 연간 발생량(kg) / [인구수 * 기간 (365일)]
수거 효율 (MHT, Man-Hour-Ton):
MHT (인시/톤) = 총 작업 인시 (인h/년) / 총 연간 쓰레기 발생량 (톤/년)

소각의 3T 조건

완전 연소를 위한 3가지 조건:
1. 시간 (Time)
2. 온도 (Temperature)
3. 혼합 (Turbulence)

4. 소음/진동 핵심 정리

소음 관련 공식 및 기준

투과 손실 (TL) 및 투과율 (타우) 관계:
투과 손실 (TL, dB) = 10 * log [1 / 투과율(타우)]
음향 파워 레벨 (PWL) 공식:
음향 파워 레벨 (PWL, dB) = 10 * log [W / W_ref] (W_ref: 기준 음향 파워 10⁻¹² Watt)
가청 주파수 범위: 20 ~ 20,000 Hz
음의 크기 (Sone): 1,000 Hz 순음의 음세기 레벨 40 dB의 음 크기를 1 Sone으로 정의합니다.
소음계 측정 기준: 손으로 소음계를 잡고 측정할 경우, 소음계는 측정자의 몸으로부터 0.5 m 이상 떨어져야 합니다.

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