환경기능사 필기시험 8회 핵심요약노트 및 실전테스트

날짜:

                               

📝 환경기능사 필기시험 8회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.


실전테스트를 바로 하실 분은 

본 글 맨 하단으로 가시면 '실전테스트 바로가기' 링크를 통해 바로 넘어갈 수 있습니다.




1. 대기오염 방지 기술 및 이론


1.1 입자상 물질 처리 (집진)

  • 종말침강속도 (Vt)의 특징

    • 먼지와 가스의 비중차에 비례합니다.

    • 입경(Dp)의 제곱에 비례합니다.

    • 가스의 점도에 반비례합니다.

  • 사이클론 집진효율 향상 조건

    • 일정 한계 내에서 입구가스의 속도를 빠르게 합니다.

    • 배기관의 지름을 작게 합니다.

    • 블로다운(Blow Down) 효과를 이용합니다.

  • 전기 집진 장치 (ESP) 특징

    • 대량의 가스 처리가 가능하며, 압력 손실이 적어 소요 동력이 적습니다.

    • 초기 설비비가 비싼 편입니다.

    • 전압 변동과 같은 조건 변동에 쉽게 적응하기 어렵습니다. (일정한 전기 공급 필요)

  • 벤투리 스크러버

    • 충돌 효율을 높이기 위한 물방울 입경과 먼지 입경비는 150:1 전후가 좋습니다.


1.2 가스상 물질 처리 (흡착 및 연소)

  • 물리적 흡착 효율을 높이는 방법

    • 온도를 내립니다. (낮게 유지)

    • 압력을 증가시킵니다. (높게 유지)

    • 흡착제의 표면적을 늘립니다.

    • 접촉시간을 늘립니다.

  • 악취 직접연소법

    • 악취 성분의 일반적인 연소 온도는 700 ~ 800 °C 정도가 요구됩니다.

  • 흡수액의 구비 조건

    • 휘발성이 적어야 합니다.

    • 점성이 낮아야 범람 방지에 유리합니다.

    • 부식성이 적어야 합니다.

    • 용해도가 커야 합니다.

  • NOx 촉매 환원법

    • 선택적 환원제로는 암모니아(NH3), 수소(H2), 일산화탄소(CO) 등이 사용됩니다.

    • 암모니아는 산소와 우선적으로 반응하지 않습니다.


1.3 대기 현상 및 굴뚝 확산

  • 광화학 스모그 발생 조건

    • 강한 햇빛 (자외선)에 의해 오염물질의 광화학 반응이 일어납니다.

    • 대기가 안정한 상태여야 오염물질이 정체되어 반응합니다.

  • 굴뚝 연기의 형태 (훈증형, Fumigation)

    • 대기의 상층은 안정되어 있고, 하층은 불안정하여 오염물질이 아래로 지표면에까지 확산되어 오염을 발생시킬 수 있습니다.

  • 굴뚝 유효 높이 관련 인자

    • 배기가스의 유속이 빠를수록 증가합니다.

    • 외기와의 온도 차이가 클수록 증가합니다. (통풍력 증가)

    • 풍속이 작을수록 증가합니다.

  • 대기층 구조

    • 대류권: 고도 증가에 따라 기온이 감소합니다.

    • 성층권: 오존 농도 최대는 지상 약 25 km 부근에서 나타납니다.

  • 건조 공기의 화학적 구성 (부피 기준)

    • 질소(N2): 약 78%로 농도가 가장 높습니다.

    • 산소(O2): 약 21%

    • 아르곤(Ar): 약 0.93%

  • 대기오염물질의 피해

    • 아황산가스(SO2): 식물의 잎에 백화현상이나 맥간반점을 일으킵s니다.

    • PAN (Peroxyacyl Nitrate): 눈, 목 자극 및 농작물 피해를 유발하는 2차 오염물질입니다.



2. 수질오염 방지 기술 및 수질 화학


2.1 수처리 화학 및 이론

  • 물에 대한 기체의 용해도 크기

    • HCl > HF > NH3 > SO2 > O2 순으로 HCl의 용해도가 가장 큽니다.

  • 농도 환산

    • 1% = 10,000 ppm 입니다.

    • 1,500 ppm은 0.15% 입니다.

  • pH와 pOH 관계

    • pH + pOH = 14

    • pH 9인 용액은 pOH = 5 이므로, (OH-) 농도는 10⁻⁵ mol/L 입니다.

  • 유기물 과다 유입 시 수중 변화

    • 미생물 과다 증식으로 수중 산소(DO) 농도가 감소하고, BOD 농도는 상승합니다.


2.2 폐수 처리 공정

  • F (플루오린) 제거

    • 가장 일반적인 폐수 처리 방법은 석회를 이용한 화학 침전입니다.

  • 활성탄 사용 목적

    • 내부의 공극을 활용하여 오염 물질을 흡착하는 목적으로 사용됩니다.

  • 응집제

    • 무기성 고분자 응집제 (PAC 등): 황산알루미늄에 비하여 처리수의 pH 강하가 작고 알칼리 소비량도 적습니다.

    • 알루미늄염은 독성이 거의 없으나, 적정 pH 폭이 좁은 단점이 있습니다.

    • 입상활성탄은 응집제가 아닌 흡착제입니다.

  • 완속 여과 특징

    • 손실 수두가 비교적 적고, 유지 관리비가 적으며, 처리수의 수질이 양호합니다.

    • 넓은 부지와 많은 시공비가 필요합니다. (시공비가 적고 부지가 좁다는 설명은 틀림)

  • 침전 종류

    • 압축 침전: 고농도의 입자들이 서로 접촉하여 물리적 압축에 의해 침전하는 형태입니다.


2.3 하수 및 해수 특성

  • 활성슬러지 공법 이상 현상

    • 슬러지 벌킹 (Sludge Bulking): 사상성 미생물의 이상 번식으로 2차 침전지에서 침전성이 불량한 슬러지가 유출되는 현상입니다.

  • 해수의 특성

    • 해수의 pH는 약 8.2 정도로 약알칼리성입니다.

    • 해수의 주요 성분 농도비는 거의 일정합니다.



3. 폐기물 처리 기술


3.1 폐기물 분석 및 특성

  • 도시 폐기물의 개략 분석 (4가지 성분)

    • 수분, 휘발분, 고정탄소, 불연성 물질로 구성됩니다. (질소분은 해당되지 않음)

  • 분뇨의 특성

    • 유기물 농도 및 염분 함량이 높습니다.

    • 질소 농도가 높고, 시간에 따라 특성이 크게 변합니다.

  • 쓰레기 발생량 산정 (직접계근법)

    • 비교적 정확하게 파악할 수 있으나, 작업량이 많고 번거로운 단점이 있습니다.

  • 저위 발열량 계산 (추정식)

    • 저위 발열량 (QL)은 고위 발열량 (QH)에서 수분이 증발하는 데 필요한 열량을 뺀 값입니다.

    • 공식: QL = QH - 600 * (수분 함량) (단, 수소 함량이 0 가정 시)

    • 문제 예시: 2,500 kcal/kg - (600 * 0.2) = 2,380 kcal/kg

  • 가연성 물질 양 계산

    • 가연성 물질 양 (kg) = 폐기물 밀도 * 폐기물량 * 가연성 물질 함유율

    • 문제 예시: 700 kg/m³ * 10 m³ * 0.5 = 3,500 kg


3.2 폐기물 처리 공정

  • 중간 처리 공정

    • 압축, 파쇄, 선별 등이 해당됩니다. (매립은 최종 처리)

  • 폐기물 선별 목적

    • 가장 적합한 목적은 재활용 가능한 성분의 분리 및 회수입니다.

  • 폐기물 고형화 처리 방법

    • 시멘트 기초법, 유기 중합체법, 열가소성 플라스틱법 등이 있습니다.

    • 활성탄 흡착법은 고도처리 방법입니다.

  • 폐기물 안정화 및 고형화 특성

    • 오염 물질의 독성 감소가 목적입니다.

    • 오염 물질이 이동되는 표면적을 감소시킵니다.

  • 소각로 열 발생률 계산

    • 공식: 폐기물량 (t/d) = (연소실 열 발생률 * 용적 * 연소 시간) / (발열량 * 1,000 kg/t)

    • 문제 예시: (4,000 * 125 * 8) / (800 * 1,000) = 5 t/d

  • 열분해 공정 특징

    • 액체 및 기체 연료를 생산하지만, 열분해 생성물의 질과 양의 안정적 확보가 어렵습니다.


3.3 매립

  • 매립가스

    • 정상 상태에서 가장 많이 발생하는 가스는 **메탄(CH4)**과 이산화탄소(CO2)입니다.

    • **메탄(CH4)**은 폭발 위험성이 있어 관리가 중요합니다.



4. 소음 및 진동 방지 기술


4.1 소음의 특성

  • 파동의 용어

    • 파장: 마루와 마루 또는 골과 골 사이의 거리입니다. (주기가 아님)

    • 횡파: 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 서로 수직입니다.

    • 종파: 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 서로 평행합니다. (예: 음파, 지진파 P파)

    • 지진파의 S파는 횡파입니다.

  • 소음의 거리 감쇠

    • 점음원: 거리가 2배로 되면 6 dB 감쇠됩니다.

    • 선음원: 거리가 2배로 되면 3 dB 감쇠됩니다.


4.2 소음 측정 및 방지

  • 환경 기준 소음 측정 조건

    • 일반 지역: 장애물이 없는 지점의 지면 위 1.2 ~ 1.5 m 높이로 합니다.

  • 흡음 재료 사용 시 유의점

    • 다공질 재료의 흡음률을 높이기 위해 표면에 종이를 바르는 것은 권장되지 않습니다. (흡음률 저하)

  • 바람에 관여하는 힘

    • 실제 존재하는 힘: 기압경도력, 마찰력, 전향력.

    • 지균력은 기압경도력과 전향력이 균형을 이루는 가상의 힘입니다.


참고: 기타 중요 개념

  • 염소의 수중 용해 상태 및 살균력

    • HOCl (차아염소산)의 농도가 높을수록 살균력이 더 큽니다.

    • 살균력 순서: HOCl > OCl- (차아염소산 이온)

  • 흡착제 종류: 활성탄, 활성 알루미나, 실리카겔, 합성 제올라이트, 마그네시아 등. (활성 망간은 흡수제에 해당)

  • 폐기물 공정시험 기준 용기 정의

    • 밀봉 용기: 기체 또는 미생물이 침입할 수 없도록 밀폐된 용기입니다.







핵심포인트에 대한 공부가 되셨다면

아래에 '실전테스트 바로가기' 링크를 통해 

실제 시험처럼 실전테스트를 해 볼 수 있습니다.