개념 한 쪽
대기환경기사 가스상 물질 — 채취부 부품과 도관 재질
가스상 물질 세트는 「채취 계통을 이루는 부품과 재질의 규격」을 묻는다. 이웃한 두 카드와 문항을 나눠 쓰는데, 시료채취방법 카드는 방법 갈래와 순서·시간을, 입자상 물질 카드는 채취기와 일반 주의사항을 맡는다. 이 카드는 부품 쪽 — 수은 마노미터, 채취용 펌프의 형과 배기능력, 가스미터와 건조탑, 그리고 분석 대상 가스에 맞춘 채취관·여과재 재질 — 을 맡는다.
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뜻
채취부의 압력은 마노미터로 읽는다. 굴뚝 배출가스 시료채취에 쓰는 수은 마노미터는 대기와의 압력차를 정밀하게 재기 위해 100mmHg 이상을 측정할 수 있는 규격을 쓴다. 이 값은 문항이 바뀌어도 흔들리지 않으므로 묶어서 외울 수 있는 자리이다.
계통의 공기를 빨아들이는 펌프는 형과 배기능력이 함께 물어진다. 굴뚝 배출가스 시료채취용 펌프는 배기능력 20~50L/분의 진공형으로 적혀 있어, 개방형 5~50L/분이라는 설명은 형과 용량 모두에서 어긋난다. 그런데 같은 채취부의 펌프를 두고 밀폐형 다이아프램 펌프에 배기능력 2~5L/min이 적정하다고 적은 문항도 있어, 재료 안에서 값이 갈린다. 그래서 이 카드에서는 어느 한 값으로 못박지 않고, 펌프는 채취 계통의 압력과 필요한 흡인량에 맞춰 형(진공형·밀폐형)과 배기능력을 정한다는 원칙을 두고 문제에 적힌 값으로 가른다.
가스미터와 건조탑도 규격이 정해져 있다. 가스미터는 일회전 1L 규격에 온도계와 압력계를 붙여 쓰고, 건조탑은 유리 재질에 실리카겔이나 염화칼슘 같은 건조제를 채운다. 습식 가스미터는 안에 물이 들어 있으므로 옮길 때 물을 빼고 보관하며, 사용 압력은 1,000mmH2O 이내로 본다. 500mmH2O 이내라는 제한은 기준보다 지나치게 좁아 틀린 설명이 된다.
채취 계통을 다루는 순서도 정해져 있다. 흡수병을 여러 문항에서 함께 쓸 때는 산이나 알칼리 용액으로 씻은 뒤 물로 헹구고 다시 흡수액으로 씻어 오염을 막는다. 굴뚝 안의 부압이 매우 커서 계통만으로는 시료를 끌어내기 어려우면, 부설 굴뚝을 만들어 강력한 펌프로 흡입한다.
재질은 분석 대상 가스의 성질에 맞춰 고른다. 불소수지 도관은 내열성이 뛰어나 150℃ 이상에서도 쓸 수 있다. 불소화합물처럼 부식성이 강한 가스에는 내식성 스테인리스강 채취관과 불소와 반응하지 않는 카아보란덤 여과재를 짝지어 쓰고, 암모니아에는 염화비닐수지관, 황산화물에는 보통강철관을 쓴다고 적혀 있다. 반대로 포름알데히드는 금속 표면에서 촉매 반응이나 흡착이 일어나므로 스테인리스강을 채취관 재질로 쓰지 않고 경질유리나 석영, 불소수지를 쓴다. 결국 부식성과 흡착 성질이 재질을 정하는 기준이라는 한 줄로 묶인다.
예제
출제 패턴은 네 가지다. ① 압력 한계 좁히기 — 습식 가스미터의 사용 압력 한계를 500mmH2O 이내로 적은 선지가 틀린다. ② 재질 뒤집기 — 포름알데히드 채취관으로 스테인리스강을 든 선지가 오답이다. ③ 펌프 형 뒤집기 — 굴뚝 배출가스 채취 펌프를 개방형 5~50L/분으로 적은 선지가 거리 먼 보기가 된다. ④ 마노미터 규격 낮추기 — 수은 마노미터의 측정 범위를 100mmHg보다 낮게 적은 선지가 틀린다.
자주 묻는 물음
- 채취용 펌프의 형과 배기능력은 어떻게 정하나요?
- 채취 계통의 압력과 필요한 흡인량에 맞춰 정합니다. 재료 안에서는 20~50L/분의 진공형으로 적은 문항과 밀폐형 다이아프램 펌프 2~5L/min으로 적은 문항이 갈리므로 형(진공형·밀폐형)으로 구분해 읽습니다. 개방형 5~50L/분이나 개방형 10~20L/min은 형과 용량 모두에서 어긋난 설명입니다.
- 습식 가스미터를 쓸 때 주의할 점은 무엇인가요?
- 안에 물이 들어 있으므로 옮길 때 물을 빼고 보관합니다. 사용 압력은 1,000mmH2O 이내이며, 500mmH2O 이내라는 제한은 기준보다 좁아 틀린 설명입니다. 굴뚝 안의 부압이 매우 크면 부설 굴뚝을 만들어 강력한 펌프로 흡입합니다.
- 채취관과 여과재의 재질은 무엇에 맞춰 고르나요?
- 분석 대상 가스의 부식성과 흡착 성질에 맞춥니다. 불소수지 도관은 150℃ 이상에서도 쓸 수 있고, 불소화합물에는 내식성 스테인리스강 채취관과 카아보란덤 여과재를, 암모니아에는 염화비닐수지관을, 황산화물에는 보통강철관을 씁니다. 포름알데히드에는 스테인리스강이 부적합해 경질유리나 석영, 불소수지를 씁니다.
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