개념 한 쪽
보일러의 정상 운전과 장기적 신뢰성을 확보하려면 급수 중의 불순물을 적절히 제거해야 한다. 급수 처리 방법은 물리적·화학적·전기적 분류로 나뉘며, 각 방법의 목적과 처리 대상이 다르므로 용도에 맞게 선택해야 한다.
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출제기준 단원 「보일러 급수 수질 및 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 급수처리 방법 관계 판단 | 1 | 급수 처리가 포함하는 분류(물리·화학·전기)를 구분하기 |
| 용존가스 제거법 판별 | 1 | 기폭법·탈기법 등의 용도와 제거 범위를 파악하기 |
| 물리적·화학적 처리 구분 | 1 | 외처리 방법 중 물리적 처리인지 화학적 처리인지 가려내기 |
보일러 급수에 포함된 용존가스나 부유물, 경도 이온 등은 스케일 형성, 부식, 열전달 저하를 초래하므로 사전에 처리해야 한다. 용존가스 제거는 기폭법이나 탈기법처럼 가스의 용해도를 낮추거나 표면적을 넓혀 방출시키는 방법을 주로 사용한다. 기폭법은 물을 가열하거나 감압함으로써 산소와 이산화탄소 같은 용존가스를 제거하는 방법이며, 물속에 섞인 철분·망간 등 일부 불순물도 함께 제거되는 효과가 있다고 설명한다.
경도 성분(Ca, Mg) 제거에는 이온교환법과 석회·소다법 등 화학적 처리가 사용된다. 이온교환법에서는 이온교환 수지가 포화되면 수지를 재생해야 하며, 재생제로는 강알칼리성인 수산화나트륨을 사용한다고 제시된다. 반대로 석회소다법은 약품을 첨가하여 경도 성분을 화학적으로 침전시키는 화학적 처리 방법으로 분류한다.
물리적 처리에는 여과, 침전, 기포법 등 물리적 작용을 이용해 부유물이나 유기물을 분리하는 공정이 포함된다. 폭기법은 물에 산소를 공급하거나 생물학적 분해를 촉진하기 위한 공정으로, 부유물 제거의 주된 방법은 아니라고 설명한다. 전기적 처리는 전기침전 등 전기적 힘을 이용해 고형물을 제거하는 방법으로 분류한다.
보일러 초기 운전 전 세척 공정으로 소다 끓이기(Soda boiling)를 시행하는데, 이 작업은 신설 보일러 내부에 남아 있는 제조 공정용 유지나 기름때를 제거하기 위한 세척 작업임을 명시한다. 또한 분출장치는 보일러 내부 불순물과 슬러지를 외부로 배출하여 스케일 형성을 억제하고 열전달을 향상시키는 목적임을 설명한다.
문제 유형은 주로 처리 방법의 분류와 약제의 기능을 묻는다. 예를 들어 '물리적 처리에 해당하지 않는 방법'을 물으면 석회소다법처럼 명백히 화학적 반응을 수반하는 공정을 정답으로 고르는 패턴이다. 또 '용존가스 제거에 사용되지 않는 약제'를 묻는다면 환원제로서 산소를 제거하는 아황산나트륨이나 히드라진을 떠올리고, 고급지방산폴리아인과 같은 물질은 산소 제거용 약제가 아님을 근거로 소거한다.
이온교환 수지의 재생 관련 문제에서는 재생제로 수산화나트륨을 선택하는 것이 핵심이다. 신설 보일러의 소다 끓이기 질문에서는 세척 대상이 유지(기름때)임을 근거로 정답을 도출한다. 분출장치의 목적을 묻는 문항에서는 '불순물 배출·스케일 방지·열전달 향상'이라는 본질적 목적을 기준으로 정답을 판별한다.
보일러 급수처리 방법과 관계없는 것은?
정답 ① · 보일러 급수 처리 방법은 크게 물리적 처리법(여과, 침전 등), 화학적 처리법(이온 교환, 약품 주입 등), 그리고 전기적 처리법(전기 침전, 전기 살균 등)으로 나뉩니다. 반면 '자연적 처리법'은 보일러 급수 처리의 공식적인 분류나 기술적 방법으로 사용되지 않는 용어입니다.
보일러 급수 처리는 물리적, 화학적, 전기적 방법으로 분류되며 자연적 처리법은 포함되지 않는다.
보일러 급수 중의 용존가스(O2, CO2)를 제거하는 방법으로 가장 적합한 것은?
정답 ② · 보일러 급수 중의 용존가스를 제거하는 가장 적합한 방법을 묻는 문제이다. 용존 산소나 이산화탄소 같은 기체는 온도를 높이고 압력을 낮추면 용해도가 감소하는 원리를 이용한 탈기(제기)법으로 제거하는 것이 가장 효과적이다.
보일러 급수의 외처리 방법 중 물리적 처리 방법이 아닌 것은?
정답 ④ · 보일러 급수의 외처리 방법 중 화학적 처리에 해당하는 것을 골라내는 문제이다. 여과법, 침강법, 기포법은 불순물을 물리적으로 분리 제거하는 방법이다.
석회 소다법은 화학 약품을 첨가하여 경도 성분을 침전시키는 화학적 처리 방법이므로 물리적 처리 방법이 아니다.
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