환경기능사 필기시험 6회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 환경기능사 필기시험 6회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.


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1. 대기오염 및 연소공학 핵심 정리


1.1. 주요 대기오염물질 특성

  • 오존 (O3)

    • 특성: 2차 대기오염물질

    • 발생 조건: NOx와 HCs (1차 오염물질)가 햇빛과 광화학 반응하여 생성

  • 질소산화물 (NOx)

    • 특성: 고온 연소 시 주로 발생

    • 발생 조건: 고온, 과잉공기 (O2), 긴 체류시간

  • PAN (Peroxyacetyl Nitrate)

    • 특성: 2차 오염물질

    • 효과: 광화학 반응으로 생성, 눈·목 자극, 농작물 피해 유발


1.2. 굴뚝 연기 형태 (대기 안정도)

  • 원추형

    • 대기 상태: 중립 조건

    • 특징: 수평 이동이 수직 이동보다 큼, 가우시안 분포, 지표면 오염 영향이 적음

  • 훈증형

    • 대기 상태: 불완전한 상태

    • 특징: 오염물질이 지표면으로 급격히 하강, 최악의 오염 형태


1.3. 연소 계산 기본 공식 (프로판 C3H8)

  • 프로판 완전 연소식: C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O

  • 이론산소량 (O2) 계산 (Sm³): 이론산소량 (Sm³) = [연료 질량 (kg) / C3H8 분자량] x 5 x 22.4 (Sm3/kmol) 참고: C3H8 분자량은 약 44입니다.

  • 이론공기량 (A0) 계산 (Sm³): 이론공기량 (Sm³) = 이론산소량 / 0.21


1.4. 연료의 발열량 (고위/저위 발열량 관계)

  • 저위발열량 (LHV) 공식 (수소 무시 시): LHV = HHV - 6 x W (W: 수분함량 무게 %)

  • 저위발열량 (LHV) 공식 (수소 H, 수분 W 포함 시): LHV = HHV - 600 x (9 x H + W) 

  • 참고: H, W는 질량분율 (소수점)로 대입합니다.

  • 탄수소비 (C/H) 순서: 중유 > 경유 > 등유 > 휘발유



2. 대기오염 방지 기술 핵심 정리


2.1. 집진장치별 특징 및 조건

  • 원심력집진장치: 관성력을 이용하며, 블로다운(Blow Down) 효과를 유발하여 효율을 높입니다.

  • 벤투리 스크러버: 세정집진장치이며, 스로트부 가스속도가 60-90 m/s로 매우 빠릅니다.

  • 전기집진장치: 대용량 처리와 낮은 압력손실이 특징입니다. 전압변동에 민감하여 조건 변동에 적응하기 어려우며, 초기 설비비가 고가입니다.

  • 중력집진장치: 낮은 가스 속도와 침강실을 낮고 길게 설계하는 것이 효율 향상 조건입니다.


2.2. 여과집진장치 여포재료 사용 가능 온도

  • 글라스파이버 (유리섬유): 약 250ºC (가장 높은 온도에서 사용 가능)

  • 가네카론: 약 100ºC

  • 목면 / 양모: 약 80ºC


2.3. 흡수법 및 헨리 법칙

  • 흡수액이 갖춰야 할 조건:

    • 용해도 높을 것 (많은 양의 먼지 흡수 가능)

    • 점성이 작고, 휘발성이 작을 것

    • 화학적으로 안정할 것

  • 헨리의 법칙 적용 물질: 난용성 기체 (H2, O2, N2, NO, NO2, CO, CO2 등). 

  • 참고: SO2는 물에 잘 녹는 (용해도가 높은) 기체이므로 헨리의 법칙 적용이 어렵습니다.



3. 수질오염 및 처리 핵심 정리


3.1. 지표수와 지하수의 비교

  • 지표수 (강물, 호수) 특성:

    • 오염 우려: 큼 (지상 노출)

    • 경도, DO (용존산소): 작음

    • 철 (Fe), 망간 (Mn) 성분: 적음

    • 수질 변동: 심함

  • 지하수 특성:

    • 오염 우려: 작음

    • 경도, DO (용존산소): 큼

    • 철 (Fe), 망간 (Mn) 성분: 많음

    • 수질 변동: 적음


3.2. 오염원 구분

  • 점오염원: 오염물질이 특정 장소에서 배출 (예: 생활하수, 축산폐수, 산업폐수)

  • 비점오염원: 불특정 장소에서 면적 단위로 배출 (예: 농경지 배수, 도로 배수)


3.3. 수질오염 공정시험 기준 (SS, DO, COD)

  • 부유물질 (SS) 시험: 105-110도 C 건조기에서 2시간 건조 후 항량합니다.

  • DO 측정 (윙클러-아자이드화나트륨 변법) 표준적정액: 0.025M Na2S2O3 (티오황산나트륨)

  • COD 측정 (산성 100도 C 과망간산칼륨) 적정 온도: 60-80ºC


3.4. 폐수 예비처리 공정

  • 물리적 예비처리: 스크린, 침사지, 유량조정조

  • 슬러지 분해 공정: 소화조 (생물학적 처리)

  • 스크린 역할: 수로 흐름을 원활하게 하기 위해 큰 고형물 (나무 조각, 플라스틱 등)을 제거합니다.


3.5. 폐수 처리 기술

  • 부상처리: 물리적 처리 방식으로, 가벼운 입자 제거에 사용됩니다. 부상 촉진제로 **미세기포 (공기)**를 사용합니다.

  • 흡착 (물리적): 발열 반응이므로, 온도가 상승하면 흡착량은 감소합니다. (가역적)

  • 오존처리: 생물학적 분해가 불가능한 유기물, 색도, 냄새 제거에 효과적이며, 트라이할로메탄 (THM) 생성을 억제합니다.


3.6. 생물학적 고도처리 (인 제거)

  • 인 (P)만 효과적으로 제거하는 공법: A/O 공법 (혐기/호기 조합)

  • 퇴비화 공법: 인도어 (Indore) 공법 (생물학적 고도처리와는 거리가 멈)



4. 폐기물 처리 핵심 정리


4.1. 지정폐기물 기준 (부식성 폐기물)

  • 폐산: pH ≤ 2.0

  • 폐알칼리: pH ≥ 12.5


4.2. 폐기물 수집 및 운반 용어

  • MHT (Man Hour/Ton): 쓰레기 1톤을 수거하는 데 수거인부 1인이 소요하는 총 시간입니다. (MHT가 작을수록 효율 좋음)

  • 적환장: 운반 비용 절감을 위해 중간 지점에서 작은 수집 차량의 폐기물을 큰 운반 차량으로 옮겨 싣는 시설입니다.


4.3. 폐기물 감량화 방안

  • 발생원 대책 (사전 조치): 적정 저장량 관리, 과대 포장 방지, 철저한 분리수거 실시.

  • 재활용 방안 (감량화와 거리가 멈): 폐기물로부터 회수 에너지 이용.


4.4. 매립 및 소각

  • 소각로 형태 (스토커식): 화격자 위에 쓰레기를 올려놓고 연속적인 소각과 배출이 가능하여 대량 처리에 적합합니다.

  • 수분 증발량 계산: 건조 후 무게 = [건조 전 무게 x (100 - 건조 전 함수율)] / (100 - 건조 후 함수율) 증발시켜야 할 수분 = 초기 무게 - 건조 후 무게

  • 매립가스 악취 유발 물질: 암모니아 (NH3), 황화수소 (H2S), 메틸메르캅탄, 아민류.

  • 혐기성 소화 (연료가스 CH4): 연료로 쓰일 메탄가스 생성을 위해 탄소 성분이 많아야 유리합니다.

  • 매립지 입지 선정: 주민 밀집지역에서 멀리 떨어진 곳, 투수성이 **작은 흙 (점토)**으로 복토재 사용 가능성이 있는 곳.

  • 차수시설 목적: 침출수 유출 방지, 지하수 유입 방지.

  • 덮개흙 조건: 투수계수가 작은 점토가 적합합니다.


4.5. 폐기물 처리 기술 (안정화 및 고형화)

  • 안정화/고형화 특성:

    • 오염물질의 독성 감소

    • 폐기물 취급 및 물리적 특성 향상

    • 오염물질 이동 표면적 감소

    • 오염물질의 용해성 제한

  • 무기적 고형화 (시멘트 등): 고화재료 구입 용이, 무독성 재료, 상온/상압 처리 용이.



5. 소음/진동 및 측정 핵심 정리


5.1. 소음/진동 측정 용어

  • 진동레벨: 진동의 감각 보정 회로를 통해 측정한 진동 가속도 레벨의 지시치 (dB)입니다.

  • 배경소음도: 특정 소음원 외의 모든 소음 (측정 대상 소음원 제거 후의 소음)입니다.

  • 소음계 성능 기준: 레벨레인지 변환 오차는 0.5dB 이내여야 합니다.

  • 측정 거리: 손으로 소음계를 잡고 측정 시 측정자 몸으로부터 0.5m 이상 떨어져야 합니다.

  • 방진재 (공기 스프링): 낮은 고유진동수, 큰 하중 지지 능력을 가지므로 정밀 기계에 적합합니다.


5.2. 입자의 직경 정의

  • 공기역학 직경: 측정 입자와 동일한 침강속도를 가지며, 밀도가 1g/cm³인 구형 입자의 직경입니다.

  • 스토크스 직경: 측정 입자와 동일한 침강속도와 밀도를 가지는 구형 입자의 직경입니다.







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