개념 한 쪽
대기 중 부유하는 입자상 물질은 여과지에 포집하여 질량농도로 평가하거나 성분분석에 이용한다는 점이 핵심이다. 고용량·저용량 샘플러의 여과지 성능 기준과 포집 장치의 설치·운전 요건을 정확히 이해해야 한다는 점을 기억한다.
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출제기준 단원 「입자상 물질」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 하이볼륨 여과지 성능 판정 | 1 | 여과지의 입경과 포집효율 기준을 판단하는 문제 |
| 굴뚝 시료채취 방법 제외 선택 | 1 | 굴뚝 배출가스 채취 방법 중 가장 거리가 먼 선택지를 가리는 문제 |
| 공기주머니(에어백) 용도 판별 | 1 | 에어백의 적용 범위와 입자성 물질과의 적합성 여부를 묻는 문제 |
하이볼륨(고용량) 공기포집기는 대기 중 먼지를 여과지에 포집하여 무게를 재는 방식으로 농도를 구하는 장비라는 점을 재료가 일관되게 설명한다. 이 장비에 사용되는 여과지는 입경 0.3㎛ 크기의 입자를 99% 이상 포집할 수 있는 성능을 갖춰야 한다는 규정이 반복되어 제시된다는 점을 명심한다.
공기주머니(에어백)는 주로 가스상 오염물질의 포집에 적합하며 입자상 물질은 주머니 내부에 달라붙어 오염을 일으킬 수 있으므로 입자 채취에는 적합하지 않다는 설명을 재료들이 공통으로 제시한다. 경우에 따라 입자 제거 필터와 함께 사용하는 보조적 이용은 가능하나, 기본적으로 주머니는 가스 포집용이라는 성격을 떠올려야 한다는 점을 강조한다.
저용량 공기시료채취기는 여과지에 채취한 후 중량농도를 구하는 방식으로 TSP 또는 PM-10 등의 환경대기 먼지 측정에 적합하다는 설명을 제시한다. 광학식 측정법과 구분하여 '여과지 기반 질량농도 측정'이라는 키워드를 기억한다.
샘플링 장치의 구성과 운전 요건도 중요하다는 점을 재료들이 반복한다. 흡입펌프는 정밀한 유량 제어가 필요하므로 맥동이 없어 안정적으로 동작해야 한다는 점과 굴뚝 배출가스 채취를 위한 흡입노즐은 안지름이 1mm 이상이며 꼭지점은 예각(30° 이하)으로 매끈하게 형성해야 한다는 물리적 규격이 제시된다는 점을 확인한다.
여과지의 재질은 유리섬유나 불소수지 등 적절한 재질을 사용하고 흡착성이나 불순물이 적어야 한다는 점이 반복되어 나타난다는 사실을 인지한다. 또한 특정 분석법의 발색 반응이나 농도 표기 기준과 같이 시료 처리와 분석 조건도 장치 운용과 함께 숙지해야 한다는 점을 기억한다.
하이볼륨 샘플러 관련 보기에서 '포집면을 수직으로 고정한다'는 표현이 나오면 포집면은 대기 흐름과 수직이 되도록 설치되어야 함을 떠올려 수평·수직 관계를 혼동하지 않아야 한다는 판단을 예로 든다. 여과지 성능 문제가 출제되면 '0.3㎛ 99%' 기준을 확인하여 0.5㎛/95% 등과 비교해 오답을 골라내는 식으로 접근한다.
공기주머니 관련 보기에서는 주머니가 가스 포집용임을 먼저 떠올리고 '입자상 물질 채취 외에는 금지'처럼 과도하게 해석되는 문장을 틀린 설명으로 판정하는 예를 제시한다. 흡입펌프 조건 문항은 '맥동이 있어야 한다'는 선택지가 나오면 정밀 측정 장비의 특성상 맥동이 없고 안정적으로 작동해야 한다는 근거로 배제하는 방식으로 접근한다.
굴뚝 먼지 채취에서 흡입노즐의 규격이 묻히면 안지름 1mm 이상과 꼭지점 30° 이하 예각이라는 요건을 기준으로 옳고 그름을 판정하는 사례를 든다. 석면 농도 표기와 관련된 문항은 표준 상태를 기준으로 표기해야 한다는 점을 사용해 상온 기준 표기 문항을 오답으로 판정하는 방식으로 해결한다.
대기중에 비산하는 입자상 물질의 측정에 사용되는 하이볼륨에어샘플러법에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ④ · 문항은 하이볼륨 에어샘플러의 특징과 설치 방향에 관한 설명 중 옳지 않은 것을 묻고 있다. 하이볼륨은 여과지에 먼지를 포집해 중량농도를 구하는 방법이며, 0.3㎛ 입자를 고효율로 포집할 수 있는 여과지를 사용하고 유리섬유 등 다양한 재질의 여과지를 쓴다.
하이볼륨에어샘플러는 포집면을 수평으로 고정하므로 수직 고정은 틀린 설명이다.
굴뚝을 통하여 대기중으로 배출되는 오염물질을 분석하기 위하여 시료의 채취방법으로 가장 거리가 먼 것은?
정답 ③ · 대기오염 공정시험 기준의 굴뚝 채 위치 선정 기준에 따르면, 수평 굴뚝의 경우 굴뚝의 방향이 바뀌는 지점(굴곡부)으로부터 내경의 2배 이상 떨어진 곳을 채취 위치로 선정해야 합니다. 3번 보기의 '수질굴뚝'은 명백한 오타로 '수직굴뚝'을 의미하며, 수직 굴뚝의 측정점 수는 직경이 1m 초과 2m 이하일 때 4점이 맞으나, 문제 내에 오타가 포함되어 있어 내용상 가장 거리가 있는 잘못된 설명(혹은 오타를 포함한 보기)으로 판단됩니다.
페놀류의 4-아미노안티피린법은 알칼리성 조건에서 페리시안화칼륨으로 산화시켜 적색 착물을 형성하므로 청색은 틀린 색상이다.
환경대기 시료채취 중 공기주머니(air bag)를 사용한 용기 포집법에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
정답 ③ · 문항은 공기주머니(air bag)를 이용한 환경대기 시료채취법 관련 설명의 옳지 않은 항목을 찾는 것이다. 공기주머니는 휴대형 장비를 모두 운반하기 어려울 때 다지점 동시 채취 등에 유용하며 통상 사용되는 재질로는 염화비닐류, 불소수지류, PET 등 여러 종류가 있다.
비닐주머니는 가스 상태 오염물질 포집에 널리 쓰이며, 입자상 물질 채취만 제한되는 것이 아니다.
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