개념 한 쪽
대기 중 가스상 및 입자상 물질의 대표성을 확보하려면 알맞은 시료채취방법을 선택하고 장비를 적정하게 설치해야 한다. 주요 포집법은 용매에 녹여 포집하는 용매포집법, 고체 흡착제에 붙이는 흡착관법, 그리고 용기에 직접 채취하는 용기포집법으로 구분한다. 굴뚝이나 덕트 등 배출원에서는 가스미터와 온도·압력계를 갖춘 표준 채취부를 사용하고, 테들라 백 등의 재사용 시 퍼지 절차를 준수해야 한다.
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출제기준 단원 「시료채취방법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 장치 구성 식별 | 1 | 여과재와 포집부의 배치로 용매포집법을 판별하는 능력 |
| 흡수병 조작 수치 | 1 | 흡수병 여과재 길이 등 설치 수치의 적절성 판단 |
| 취취점 대표성 판단 | 1 | 건물 등 장애물 주변에서의 취취점 선정 적절성 판별 |
용매포집법은 채취관 바로 뒤에 여과재로 입자상 물질을 제거한 뒤 포집부의 용매(흡수액)에 가스를 용해시켜 포집하는 방법이다. 여과재는 유리솜 등을 사용하며 여과재 길이는 통상 50-100mm로 짧게 채운다. 이 구성은 (채취관 → 여과재 → 포집부 → 흡입펌프 → 유량계)와 같은 순서일 때 용매포집법에 해당한다.
흡착관법은 흡착관 내부의 고체 흡착제(예: 활성탄, XAD-2, Tenax 등)에 휘발성 유기화합물을 흡착시켜 채취하는 방법이다. 흡착제가 핵심 매체이며 테들라(Tedlar) 백은 흡착제가 아니라 기체 보관용 백이므로 흡착제 목록과 구별해야 한다.
용기포집법(테들라 백 등)은 시료를 용기에 직접 채취하여 보관하는 방법이다. 테들라 백을 재사용할 때는 내부 잔여물을 제거하기 위해 깨끗한 공기나 질소로 여러 번 퍼지하는 절차를 거쳐야 하며, 아르곤 가스를 특별히 사용하는 방식은 일반적이지 않다.
굴뚝 배출가스 채취 시에는 일회전당 1L 규격의 습식 또는 건식 가스미터를 사용하고 온도계와 압력계를 부착하여 부피 보정을 해야 한다. 피토관 등 측정 장비의 정렬 기준도 중요하며 예를 들어 피토관 편차 허용각은 소정의 범위 이내로 유지해야 한다.
대량 공기포집 장비에 쓰이는 여과지는 엄격한 성능 기준을 만족해야 한다는 점을 기억한다. 예컨대 미세입자 포집 성능 수치가 제시될 경우 표준 기준 수치와의 차이를 찾아내는 문제가 자주 출제된다.
문제 유형 예시는 다음과 같다. 채취관 바로 뒤에 여과재가 있고 그 뒤로 흡수액을 가진 포집부가 연결된 구성이 제시되면 이는 용매포집법으로 판별한다. 흡수병 설치 시 유리솜 길이를 150-250mm라고 제시한 보기는 표준 조작과 어긋나므로 오답 처리한다. 건물 밀집 지역에서 취취점을 건물 외벽으로부터 1m만 떨어지게 설정한 설명은 건물 영향으로 대표성이 떨어지므로 부적절한 설명으로 판단한다.
테들라 백 재사용 관련 문항에서 내부 퍼지 시 사용하는 가스로 질소 또는 제로 공기를 언급하면 표준 절차에 부합하고, 아르곤 가스 사용을 특수하게 제시한 보기는 비표준적이므로 소거한다. 굴뚝 채취에서 가스미터의 일회전당 용적과 온압계 부착 요구를 묻는 문항은 해당 조건을 기준으로 정답을 고른다.
대기중의 가스상 물질의 시료채취방법 중 [ 채취관-여과재-포집부-흡입펌프-유량계]으로 구성된 것은?
정답 ① · 가스상 물질의 시료 채취 방법 중 용매포집법은 가스를 특정 용액(흡수액)에 통과시켜 녹여내는 방법입니다. 이 과정에서 가스 중의 입자상 물질(먼지)을 먼저 제거하기 위해 채취관 직후에 여과재를 설치하고, 그 뒤에 가스를 포집할 포집부(흡수병 등), 유량을 조절하고 측정할 흡입펌프 및 유량계를 순서대로 연결합니다.
여과재로 입자상 물질을 제거하고 용매에 가스를 포집하는 용매포집법의 구성이 문제와 일치한다.
다음 가스상 물질의 시료채취방법 중 흡수병 사용시의 조작에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ① · 문항은 가스상 물질 채취 시 흡수병 조작상 옳지 않은 설명을 찾는 문제이다. 유리솜을 여과재로 채울 때의 길이는 일반적으로 50–100 mm 정도로 짧게 채우는 것이 표준 절차이며, 150–250 mm처럼 길게 채우는 것은 부적절하므로 해당 보기가 틀렸다.
흡수병 시료채취 시 여과재 길이는 150-250mm가 아닌 50-100mm 정도로 짧게 채우므로 ①이 옳지 않다.
환경기준시험에 있어서 시료채취방법에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?
정답 ③ · 문항은 환경기준 시료채취 방법 중 옳지 않은 진술을 찾는 문제이다. 시료채취 유량은 규정 범위 내에서 가능한 많이 취하는 것이 일반 원칙이며 장애물이 있을 경우 장애물 높이의 2배 이상 거리 확보가 권장된다.
주변에 건물이 밀집되어 있을 때 취취점은 건물 외벽으로부터 1m 이상 떨어져야 하지만, 이는 최소 기준이며 일반적으로 더 먼 거리를 권장한다.
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