1. 미세먼지(PM10, PM2.5): - 측정 방법: β-레이 흡수법(β-Ray Absorption Method) 또는 유체 동역학적 방법(Fluid Dynamics Method)을 사용합니다.
2. 오존(O3): - 측정 방법: 자외선 광도법(Ultraviolet Photometric Method)을 사용하여 오존 농도를 측정합니다.
3. 이산화질소(NO2): - 측정 방법: 화학 발광법(Chemiluminescence Method)이나 분광법(Spectroscopy)을 사용합니다.
4. 일산화탄소(CO): - 측정 방법: 비분산 적외선법(Non-Dispersive Infrared Method)을 사용하여 CO 농도를 측정합니다.
5. 이산화황(SO2): - 측정 방법: 형광법(Fluorescence Method)을 사용하여 SO2 농도를 측정합니다.
6. 중금속: - 측정 방법: 고체상 샘플링 후 원자흡수분광법(Atomic Absorption Spectroscopy)이나 유도결합플라즈마 질량분석법(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS)를 사용합니다.
□ 측정 방법의 특징
- 자동 측정 시스템: 대부분의 대기오염물질은 실시간으로 자동 측정되며, 데이터는 실시간으로 제공됩니다. - 정기적인 점검 및 보정: 측정 장비는 정기적으로 점검 및 보정되어 정확한 데이터를 제공합니다. - 환경부 및 지방자치단체의 관리: 측정 데이터는 환경부와 지방자치단체에서 관리하며, 이를 바탕으로 대기질 개선 정책을 수립합니다.
이러한 대기환경기준 항목과 측정 방법은 우리나라의 대기질 관리에 중요한 역할을 하며, 국민의 건강 보호와 환경 개선을 위한 기초 데이터를 제공합니다.
PCDD, PCDF, 그리고 PCB는 모두 유기염소 화합물로, 각각의 구조식은 다음과 같습니다:
□ PCDD (Polychlorinated Dibenzodioxins)
- 구조식: PCDD는 두 개의 벤젠 고리를 두 개의 산소 원자로 연결한 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 dibenzo-1,4-dioxin의 기본 구조로, 여기서 1~4번과 6~9번 위치에 염소 원자가 붙을 수 있습니다. - 예시: 2,3,7,8-테트라클로로디벤조-p-디옥신(TCDD)은 가장 독성이 강한 PCDD 중 하나로, 염소 원자가 2, 3, 7, 8번 위치에 붙어 있습니다.
□ PCDF (Polychlorinated Dibenzofurans)
- 구조식: PCDF는 두 개의 벤젠 고리를 한 개의 산소 원자로 연결한 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 dibenzofuran의 기본 구조로, 여기서 1~8번 위치에 염소 원자가 붙을 수 있습니다. - 예시: 2,3,7,8-테트라클로로디벤조푸란(TCDF)은 PCDF 중에서도 독성이 강한 것으로 알려져 있으며, 염소 원자가 2, 3, 7, 8번 위치에 붙어 있습니다.
□ PCB (Polychlorinated Biphenyls)
- 구조식: PCB는 두 개의 벤젠 고리를 한 개의 탄소-탄소 결합으로 연결한 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 biphenyl의 기본 구조로, 여기서 1~10번 위치에 염소 원자가 붙을 수 있습니다. - 예시: PCB는 최대 10개의 염소 원자를 포함할 수 있으며, 총 209개의 동종체(congener)가 존재합니다. 각 동종체는 염소 원자의 위치에 따라 다르게 명명됩니다.
이러한 화합물들은 환경에 미치는 영향이 크며, 특히 PCDD와 PCDF는 독성이 강하고 생물 축적성이 높아 주의가 필요합니다.
3. 일산화탄소가 인체에 악영향을 미치는 이유
일산화탄소(CO)는 인체에 여러 가지 악영향을 미칩니다. 이는 주로 CO가 혈액 내에서 산소를 운반하는 헤모글로빈과 결합하여 산소 공급을 방해하기 때문입니다.
□ 일산화탄소의 인체에 미치는 악영향
1. 산소 공급 방해: - CO는 헤모글로빈과 결합하여 카복시헤모글로빈(carboxyhemoglobin)을 형성합니다. 이는 산소가 혈액을 통해 신체 조직에 전달되는 것을 방해하여, 신체의 산소 공급이 부족해집니다.
2. 심혈관 질환 위험 증가: - CO는 심혈관 질환의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 이는 CO가 심장에 대한 산소 공급을 줄여 심장의 부담을 증가시키기 때문입니다.
3. 중추신경계 손상: - CO는 중추신경계에 손상을 줄 수 있으며, 이는 두통, 어지러움, 혼란 등 다양한 증상을 유발할 수 있습니다.
4. 임신부와胎児에 미치는 영향: - CO는 임신부와胎児에게 특히 위험합니다. 이는 CO가胎児에게 산소 공급을 줄여 성장에 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.
5. 급성 및 만성 노출의 차이: - 급성 노출: 높은 농도의 CO에 단기간 노출되면 심각한 건강 문제가 발생할 수 있으며, 심지어 사망에 이를 수 있습니다. - 만성 노출: 낮은 농도의 CO에 장기간 노출되면 만성적인 건강 문제가 발생할 수 있으며, 이는 심혈관 질환이나 신경계 문제와 관련이 있을 수 있습니다.
이러한 이유로 일산화탄소는 인체에 매우 유해한 물질로 간주되며, 특히 밀폐된 공간에서 발생할 수 있는 CO 누출은 주의가 필요합니다.
원심력집진장치(싸이클론)의 설계 시 집진효율에 영향을 미치는 주요 인자는 다음과 같습니다:
□ 집진효율에 영향을 미치는 인자
1. 입구 속도(Inlet Velocity): - 입구 속도는 집진 효율에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 15-30 m/s의 속도가 권장되며, 이는 입자의 크기와 밀도에 따라 조정됩니다. 높은 속도는 작은 입자를 더 잘 포집할 수 있지만, 에너지 소비가 증가할 수 있습니다.
2. 입자 크기(Particle Size): - 입자의 크기는 집진 효율의 중요한 요소입니다. 큰 입자는 원심력에 의해 쉽게 분리되지만, 작은 입자는 더 어려운 조건에서 포집됩니다. 일반적으로 5 μm 이상의 입자는 높은 효율로 포집됩니다.
3. 사이클론의 기하학적 구조(Cyclone Geometry): - 사이클론의 직경과 높이 비율, 콘의 길이 등은 집진 효율에 영향을 미칩니다. 작은 직경의 사이클론은 더 높은 원심력을 제공하여 효율이 높지만, 큰 입자가 막힐 수 있습니다.
4. 가스 특성(Gas Properties): - 가스의 점도와 밀도는 집진 효율에 영향을 미칩니다. 높은 점도는 집진 효율을 감소시킬 수 있으며, 이는 주로 온도와 관련이 있습니다. 높은 온도는 가스의 점도를 증가시켜 효율을 떨어뜨립니다.
5. 공기 누출 및 밀폐도(Air Leakage and Tightness): - 사이클론의 하부에 공기 누출이 발생하면 집진 효율이 크게 저하됩니다. 특히 하부의 밀폐도가 중요하며, 공기 누출이 15% 이상이면 효율이 거의 0%로 떨어질 수 있습니다.
5. 통합환경허가제도상 최적가용기법 고려사항
통합환경허가제도상 최적가용기법(Best Available Techniques, BAT)은 환경오염을 최소화하고 경제적으로도 효율적인 방법으로 오염물질 배출을 줄이는 기술과 기법을 의미합니다. 이 제도는 대기, 수질, 토양 등 다양한 환경 매체를 종합적으로 고려하여 오염을 관리하는 것을 목표로 합니다.
□ 최적가용기법 고려사항
1. 사업장에서의 적용 가능성: - 최적가용기법은 사업장에서 실제로 적용할 수 있는 기술과 기법이어야 합니다. 이는 기술적, 경제적으로 가능해야 하며, 고비용의 경우는 제외될 수 있습니다.
2. 오염물질 발생량 및 배출량 저감 효과: - 최적가용기법은 오염물질의 발생량과 배출량을 효과적으로 줄이는 데 중점을 둡니다. 이는 환경 보호에 중요한 요소입니다.
3. 환경관리기법 적용 및 운영 비용: - 최적가용기법의 적용과 운영에 소요되는 비용을 고려해야 합니다. 이는 경제적 효율성을 평가하는 데 중요한 요소입니다.
4. 폐기물 감량 및 재활용 촉진: - 최적가용기법은 폐기물의 감량과 재활용을 촉진하는 방안을 포함해야 합니다. 이는 자원 절약과 환경 보호에 기여합니다.
5. 유해성 낮은 물질 사용 및 오염사고 최소화: - 최적가용기법은 유해성이 낮은 물질을 사용하고, 오염사고를 최소화하는 방안을 포함해야 합니다. 이는 안전성과 환경 보호를 동시에 고려합니다.
이러한 고려사항들은 통합환경허가제도에서 최적가용기법을 선정하고 적용하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 환경 보호와 경제적 효율성을 동시에 고려하여 오염을 줄이는 데 기여합니다.
6. 광화학대기오염물질 측정망의 측정항목 중 10가지
광화학대기오염물질 측정망은 주로 도시 지역에서 오존(O3) 생성의 원인 물질인 휘발성유기화합물(VOCs)와 관련된 대기오염물질을 측정합니다. 이 측정망의 주요 측정항목은 다음과 같습니다:
□ 광화학대기오염물질 측정망의 측정항목
1. 오존(O3): - 오존은 광화학 반응의 결과로 형성되며, 주요 광화학대기오염물질 중 하나입니다.
악취방지법상 악취 단위는 주로 악취 강도와 희석배수로 표현됩니다. 악취 강도는 후각을 통해 냄새의 세기를 측정하며, 이는 주로 직접관능법이나 공기희석관능법을 통해 평가됩니다.
□ 악취 단위
1. 악취 강도: - 악취 강도는 냄새의 세기를 수치화하여 표현하는 방법으로, 일반적으로 0에서 5까지의 단계로 나뉩니다. - 0: 무취 - 1: 감지 취기 - 2: 보통 취기 - 3: 강한 취기 - 4: 극심한 취기 - 5: 참기 어려운 취기
2. 희석배수: - 희석배수는 악취가 감지되지 않을 수준까지 공기를 얼마나 희석해야 하는지를 나타내는 단위입니다. 이는 악취의 강도를 객관적으로 평가하는 데 사용됩니다. - 예를 들어, 희석배수가 20일 경우, 악취가 있는 공기를 20배 희석해야 악취가 감지되지 않는 수준이 됩니다.
이러한 단위들은 악취방지법에서 악취의 규제 기준을 설정하고 관리하는 데 중요한 역할을 합니다.
8. 탄소라벨링(탄소성적표지) 제도
탄소라벨링, 또는 탄소성적표지 제도는 제품의 생산부터 폐기까지의 온실가스 배출량을 측정하여 제품에 표시하는 제도입니다. 이 제도는 저탄소 녹색소비와 생산을 유도하기 위해 도입되었습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:
□ 탄소라벨링 제도의 목적과 구조 - 목적: 제품의 온실가스 배출량을 소비자에게 제공하여 저탄소 소비를 장려하고, 기업이 친환경 제품을 개발하도록 유도합니다. - 구조: 1. 탄소배출량 인증: 제품의 전 과정에서 발생한 온실가스 배출량을 이산화탄소로 환산하여 제품에 표시합니다. 2. 저탄소제품 인증: 탄소 배출량 인증을 받은 제품 중에서 배출량이 동종 제품 평균보다 낮은 경우에 부여됩니다. 3. 탄소중립제품 인증: 저탄소제품 인증을 받은 제품 중에서 탄소배출권 구매 등으로 배출량을 상쇄하여 0으로 만든 경우에 부여됩니다.
□ 운영 및 혜택 - 운영: 한국환경산업기술원(KEITI)이 운영하며, 환경부 고시에 따라 인증 업무가 진행됩니다. - 혜택: CFP 라벨을 사용한 제품은 녹색 건축물 인증 시 추가 점수를 받을 수 있으며, 소비자는 에코 머니 포인트를 받을 수 있습니다.
□ 법적 근거 - 환경기술개발 및 지원에 관한 법률과 환경부 고시에 따라 운영됩니다.
이 제도는 한국을 포함해 여러 국가에서 운영되고 있으며, 저탄소 녹색소비 문화를 촉진하는 데 기여하고 있습니다.
□ 주요 기능 및 장점 - 소비자 선택 유도: 소비자가 저탄소 제품을 선택할 수 있도록 정보를 제공합니다. - 기업의 환경 성과 평가: 기업의 환경 성과를 평가하고 개선할 수 있는 기준을 제공합니다. - 국제적 협력: 글로벌 시장에서 경쟁력을 높일 수 있는 기회를 제공합니다.
이러한 기능과 장점을 통해 탄소라벨링 제도는 지속 가능한 소비와 생산을 촉진하는 중요한 역할을 하고 있습니다.
9. 리차드슨 수(Ri)
리차드슨 수(Ri)는 무차원 수로, 유체의 흐름에서 부력과 전단 응력의 비율을 나타내는 척도입니다. 이는 대기나 해양에서 밀도 차이에 따른 흐름의 안정성을 평가하는 데 사용됩니다. 리차드슨 수는 주로 다음과 같은 용도로 활용됩니다:
□ 리차드슨 수의 정의 리차드슨 수는 다음과 같이 정의됩니다:
□ 리차드슨 수의 해석 - Ri > 0.25: 대기가 안정한 상태로, 수직 방향의 혼합이 거의 없습니다. - 0 < Ri < 0.25: 성층에 의해 약화된 기계적 난류가 존재합니다. - Ri = 0: 중립 상태로, 기계적 난류가 지배적입니다. - -0.03 < Ri < 0: 기계적 난류와 대류가 존재하며, 기계적 난류가 혼합을 주로 일으킵니다. - Ri < -0.04: 대류에 의한 혼합이 기계적 혼합을 지배합니다.
□ 활용 리차드슨 수는 날씨 예측, 항공기 조종 시 기상 상태 평가, 해양 및 호수에서의 밀도 흐름 연구 등에 유용합니다. 특히, 항공에서는 리차드슨 수가 낮을수록 더 많은 난류가 예상된다는 점에서 중요한 역할을 합니다.
10. SNCR과 SCR 비교
SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)와 SCR(Selective Catalytic Reduction)은 모두 NOx 배출을 줄이기 위한 후연 처리 기술입니다. 두 기술의 주요 차이점과 특징은 다음과 같습니다:
□ SNCR - 작동 원리: SNCR은 암모니아나 요소를 연소 후 가스에 주입하여 NOx를 질소와 물로 변환합니다. 이 과정은 촉매 없이 진행되며, 특정 온도 범위(870°C에서 1150°C)에서 효과적입니다. - 효율성: NOx를 30%에서 70%까지 줄일 수 있습니다. - 장점: 설치 및 운영 비용이 상대적으로 낮고, 촉매 교체 비용이 없습니다. - 단점: 온도 범위가 좁고, 암모니아 누출이 발생할 수 있습니다.
□ SCR - 작동 원리: SCR은 암모니아를 연소 후 가스에 주입하고, 금속 기반 촉매를 사용하여 NOx를 질소와 물로 변환합니다. 이 과정은 비교적 낮은 온도에서 진행됩니다. - 효율성: NOx를 약 90%까지 줄일 수 있습니다. - 장점: 높은 효율성과 더 넓은 온도 범위에서 작동 가능합니다. - 단점: 설치 및 운영 비용이 높고, 촉매 유지보수가 필요합니다.
□ 비교 요약
SNCR은 설치 및 운영 비용이 낮고 간단한 설치가 가능하지만, SCR은 높은 효율성과 더 넓은 온도 범위에서 작동할 수 있어 대규모 시설에 적합합니다.
11. Semi-dry reactor
Semi-dry reactor는 주로 배가스 처리 장치에서 유해가스와 황산가스를 제거하는 데 사용되는 기술입니다. 이 반응기는 고온의 배출가스로부터 탈황 및 유해가스를 제거하는 데 효과적이며, 폐수의 발생이 없다는 장점이 있습니다.
□ 주요 특징 - 작동 원리: Semi-dry reactor는 주로 라임이나 활성탄과 같은 시약을 사용하여 배출가스에 포함된 황산가스와 유해가스를 제거합니다. 이 과정에서 물이 주입되어 가스의 온도를 낮추고, 시약의 활성을 높입니다. - 장점: - 폐수 발생 없음: 반응기에서 물이 완전히 증발하여 폐수가 발생하지 않습니다. - 낮은 유지비: 이동 부품이 적고, 간단한 설계로 인해 유지비가 낮습니다. - 높은 가용성: 설계 마진이 충분하여 시스템 가용성이 높습니다. - 적용 분야: 에너지 회수 시설에서 주로 사용되며, 다른 배가스 처리 기술과 결합하여 사용할 수 있습니다.
□ 작동 과정 1. 가스 유입: 연소 후의 배가스가 반응기에 유입됩니다. 2. 시약 주입: 라임이나 활성탄과 같은 시약이 배가스에 주입되어 황산가스와 유해가스를 제거합니다. 3. 물 주입: 물이 주입되어 가스의 온도를 낮추고 시약의 활성을 높입니다. 4. 여과: 제거된 오염물질이 여과기를 통해 분리됩니다.
Semi-dry reactor는 간단한 설계와 낮은 운영 비용으로 인해 다양한 산업에서 널리 사용되고 있습니다.
12. RDE
RDE는 여러 분야에서 사용되는 약어로, 그 의미는 사용되는 맥락에 따라 다릅니다. 여기에서는 두 가지 주요한 RDE에 대해 설명합니다: 회전 디스크 전극(Rotating Disk Electrode)와 Rapid Development Environment.
□ 1. 회전 디스크 전극(RDE) - 개요: 회전 디스크 전극(RDE)은 전기화학 연구에서 사용되는 유체역학적 작동 전극입니다. 전극이 일정한 속도로 회전하여 전극 표면에 일정한 분석 물질의 흐름을 생성합니다. - 작동 원리: RDE는 3전극 시스템에서 사용되며, 전극의 회전은 전극 표면에 일정한 분석 물질의 흐름을 유도하여 반응 속도를 측정할 수 있게 합니다. - 응용 분야: 부식 연구, 연료 전지 연구, 촉매 개발 등 다양한 전기화학 응용 분야에서 사용됩니다.
□ 2. Rapid Development Environment - 개요: Rapid Development Environment는 소프트웨어 개발에서 개발에서 배포까지의 속도를 높이는 환경을 제공합니다. - 작동 원리: 이 환경은 개발 주기를 단축하고, 개발자들이 빠르게 코드를 작성하고 테스트할 수 있도록 지원합니다. - 응용 분야: 주로 소프트웨어 개발 및 배포 과정에서 사용됩니다.
두 RDE는 서로 다른 분야에서 사용되며, 각각의 목적과 작동 원리가 다릅니다.
13. RTO
RTO(Regenerative Thermal Oxidizer)는 공기 오염 제어 장치로, 산업 공정에서 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOCs)과 유해 대기 오염 물질(HAPs)을 제거하는 데 사용됩니다. RTO는 고온에서 오염 물질을 산화하여 이산화탄소와 물로 변환하고, 열 회수 시스템을 통해 에너지를 효율적으로 사용합니다.
□ RTO의 작동 원리 1. 오염된 공기 유입: VOC가 포함된 공기가 RTO로 유입됩니다. 2. 열 회수: 공기가 첫 번째 열 교환기에서 세라믹 매체를 통과하며 예열됩니다. 이 과정에서 세라믹 매체는 열을 흡수합니다. 3. 산화: 예열된 공気が 연소 챔버로 이동하여 남은 열이 추가되면 산화 반응이 발생합니다. 이 과정에서 VOC가 이산화탄소와 물로 변환됩니다. 4. 열 회수 및 배출: 산화된 후의 뜨거운 공기가 두 번째 열 교환기에서 세라믹 매체와 접촉하여 열을 전달하고 냉각됩니다. 이후, 냉각된 깨끗한 공気が 대기로 배출됩니다.
□ RTO의 장점 - 높은 열 효율성: RTO는 열 회수를 통해 에너지 효율성을 최대 97%까지 높일 수 있습니다. - 높은 파괴 효율성: VOC와 HAP를 99% 이상 파괴할 수 있습니다. - 환경적 이점: 공기 오염을 줄이고 자원 소비를 최소화하여 지속 가능한 산업 운영을 지원합니다.
□ RTO의 구조 - 2-3개의 열 교환기: 일반적으로 두 개 이상의 열 교환기가 사용되며, 세라믹 매체로 구성된 열 교환기는 공기와 열을 교환합니다. - 연소 챔버: VOC가 산화되는 장소로, 필요한 경우 추가적인 열이 공급됩니다.
RTO는 다양한 산업에서 VOC와 HAP를 효과적으로 제거하는 데 사용되며, 에너지 효율성과 환경 보호 측면에서 중요한 역할을 합니다.
1. 대기안정도를 정의하고, 대기질 모델링에 사용되는 Pasquill-Gifford의 대기 안정도
등급과 기상인자 사이의 관계를 설명하시오.
대기안정도는 대기의 수직 운동에 대한 저항 정도를 의미하며, 이는 기상 조건과 밀접하게 관련되어 있습니다. 대기안정도는 주로 수직 온도 경사율에 의해 결정되며, 이는 대기 중의 온도가 높이에 따라 어떻게 변화하는지를 나타냅니다.
□ 대기안정도의 정의 - 안정한 대기: 온도 경사율이 부력 감소율(예: 건조 부력 감소율)보다 작을 때 발생합니다. 이는 공기가 수직으로 움직이지 않도록 저항하며, 일반적으로 맑은 하늘과 안정적인 날씨를 초래합니다. - 불안정한 대기: 온도 경사율이 부력 감소율보다 클 때 발생하며, 이는 공기의 수직 운동을 촉진하여 구름 형성과 강우를 유발할 수 있습니다.
□ Pasquill-Gifford의 대기 안정도 등급 Pasquill-Gifford 모델은 대기 안정도를 6개의 등급으로 분류합니다: - A (극도로 불안정): 강한 대류와 혼합이 발생합니다. - B (중간 불안정): 중간 정도의 대류가 발생합니다. - C (약간 불안정): 약한 대류가 발생합니다. - D (중립): 대기 상태가 중립적입니다. - E (중간 안정): 약한 혼합이 발생합니다. - F (극도로 안정): 거의 혼합이 없으며, 대気が 매우 안정적입니다.
□ 기상인자와의 관계 Pasquill-Gifford 모델은 기상인자와의 관계를 통해 대기 안정도를 평가합니다: - 풍속: 풍속이 높을수록 불안정한 조건이 됩니다. - 일사량: 강한 일사량은 대기를 불안정하게 만듭니다. - 구름 덮임: 구름 덮임이 많을수록 대기가 중립적이거나 약간 안정적입니다. - 기온 변화: 기온이 높이에 따라 급격히 변화할수록 불안정한 조건이 됩니다.
이러한 대기 안정도 등급과 기상인자 간의 관계는 대기질 모델링에서 오염물질의 확산을 예측하는 데 중요한 역할을 합니다.
2. 대도시 재건축정비사업 건설공사시 비산먼지 발생원인과 방지대책을 설명하시오.
대도시 재건축정비사업에서 건설공사 시 비산먼지 발생의 원인과 방지대책은 다음과 같습니다:
□ 비산먼지 발생 원인 - 토사 및 흙먼지: 공사장 내 흙모래의 비포장 지면, 토사 수송 차량의 타이어 및 브레이크 마모로 인한 먼지 발생. - 차량 주행: 공사장 출입 차량의 주행으로 인해 도로 표면에 쌓인 먼지가 날아옵니다. - 건설기계 운영: 건설기계의 작동으로 인한 먼지 발생.
□ 비산먼지 방지대책 1. 덮개 설치: 공사장 내 흙모래와 비포장 지면에 덮개를 설치하여 먼지 발생을 억제합니다. 2. 살수시설 운영: 공사장 내 및 차량에 묻은 먼지를 살수하여 먼지 발생을 줄입니다. 3. 차량 세척 시설 설치: 공사장 출입 차량의 바퀴를 세척하여 먼지 유출을 방지합니다. 4. 주변 도로 청소: 공사장 주변 도로를 정기적으로 청소하여 재비산먼지를 줄입니다. 5. 법적 규제 및 점검 강화: 비산먼지 발생 사업장에 대한 법적 규제와 점검을 강화하여 불법 행위를 방지합니다.
이러한 대책을 통해 대도시 재건축정비사업에서 비산먼지 발생을 줄이고 대기질 개선에 기여할 수 있습니다.
3. 여과집진장치에서 운전중 발생하기 쉬운 문제점의 원인 및 대책을 설명하시오.
여과집진장치에서 운전 중 발생하기 쉬운 문제점의 원인과 대책은 다음과 같습니다:
□ 문제점 1: 여과기 필터 막힘 - 원인: 필터가 먼지나 입자에 의해 막히면 공기 흐름이 줄어들고 압력 손실이 증가합니다. 이는 필터의 부적절한 크기, 부적절한 필터 매체 선택, 또는 유지보수의 부족으로 인해 발생할 수 있습니다. - 대책: - 정기적인 필터 청소 및 교체: 필터의 상태를 모니터링하고 필요 시 교체합니다. - 필터 크기 조정: 필터의 크기를 적절히 조정하여 공기 흐름을 최적화합니다. - 예비 여과 시스템 도입: 큰 입자를 걸러내는 예비 여과 시스템을 도입하여 필터의 부담을 줄입니다.
□ 문제점 2: 압력 스파이크 - 원인: 압력 스파이크는 배관이나 밸브의 문제, 필터의 부적절한 설치 등으로 인해 발생할 수 있습니다. - 대책: - 배관 및 밸브 점검: 배관과 밸브의 상태를 점검하고 문제가 있으면 수리 또는 교체합니다. - 필터 설치 확인: 필터가 올바르게 설치되었는지 확인합니다. - 정기적인 유지보수: 정기적인 유지보수를 통해 시스템의 안정성을 유지합니다.
□ 문제점 3: 필터 손상 - 원인: 필터가 물리적으로 손상되거나 부적절한 환경에서 사용되면 필터의 기능이 저하됩니다. - 대책: - 필터 상태 모니터링: 필터의 상태를 지속적으로 모니터링하고 손상이 있으면 즉시 교체합니다. - 적절한 필터 선택: 환경에 맞는 적절한 필터를 선택하여 사용합니다. - 정기적인 점검 및 유지보수: 정기적인 점검과 유지보수를 통해 필터의 수명을 연장합니다.
□ 문제점 4: 공기 흐름 문제 - 원인: 공기 흐름이 제대로 이루어지지 않으면 필터의 효율성이 떨어지고 시스템의 성능이 저하됩니다. - 대책: - 배관 설계 최적화: 배관의 설계를 최적화하여 공기 흐름을 개선합니다. - 팬 성능 점검: 팬의 성능을 점검하고 필요 시 교체합니다. - 공기 흐름 모니터링: 공기 흐름을 지속적으로 모니터링하고 문제가 있으면 즉시 조치합니다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 정기적인 유지보수와 점검은 필수적입니다. 또한, 시스템의 설계와 운영 조건을 최적화하여 효율성을 높이고 문제를 예방하는 것이 중요합니다.
악취방지시설을 신설, 변경, 증설할 경우, 전문 방지시설 업체에 의뢰하여 시공 후 성능을 자체적으로 검증하는 방법은 다음과 같습니다:
□ 1. 설계 및 시공 확인 - 설계 검토: 방지시설의 설계가 환경부령 및 관련 법규에 맞는지 확인합니다. - 시공 점검: 시공 후 설비의 설치 상태를 점검하여 설계에 맞게 설치되었는지 확인합니다.
□ 2. 자가측정 및 성능평가 - 자가측정: 방지시설 설치 전후의 악취 배출량을 자가측정하여 성능을 평가합니다. - 성능평가 기준: 환경부령에 따른 배출허용기준을 초과하지 않는지 확인합니다. 이는 복합악취와 지정악취물질에 대해 수행됩니다.
□ 3. 악취 분석 및 평가 - 악취 분석: 악취를 유발하는 물질을 분석하여 배출량을 측정합니다. 이는 공기희석관능법이나 기기분석법을 통해 수행됩니다. - 악취 강도 평가: 악취 강도를 평가하여 설비의 효율성을 확인합니다. 이는 후각을 통해 이루어지며, 희석배수를 통해 악취 강도를 정량화합니다.
□ 4. 정기적인 유지보수 및 모니터링 - 정기적인 점검: 방지시설의 상태를 정기적으로 점검하여 고장이나 손상을 예방합니다. - 모니터링: 방지시설의 성능을 지속적으로 모니터링하여 문제가 발생하면 즉시 조치합니다.
이러한 절차를 통해 악취방지시설의 성능을 검증하고 지속적인 관리를 통해 효율성을 유지할 수 있습니다.
5. 고형연료 발전소 가동시 발생이 예상되는 대기오염물질(먼지, 중금속, SO x , NO x , HCl,
VOC S , 다이옥신 등)을 처리하기 위한 방지시설 설치계획을 설명하시오.
고형연료 발전소에서 발생하는 대기오염물질(먼지, 중금속, SOx, NOx, HCl, VOCs, 다이옥신 등)을 동시에 처리하기 위한 방지시설 설치 계획은 다음과 같습니다:
□ 1. 전반적인 시스템 구성 - 먼지 제거: 전기집진기(ESP) 또는 백필터(Baghouse)를 사용하여 먼지를 제거합니다. - 중금속 및 다이옥신 제거: 활성탄 주입 시스템(ACI)을 통해 중금속과 다이옥신을 제거합니다. - SOx 제거: 석회석 기반 습식 탈황기(FGD) 또는 석회 기반 스프레이 드라이어(SDA)를 사용합니다. - NOx 제거: 선택적 촉매 환원(SCR) 또는 선택적 비촉매 환원(SNCR)을 사용합니다. - HCl 및 VOCs 제거: 드라이 소번트 주입(DSI)과 촉매 필터를 함께 사용합니다.
□ 2. 통합 시스템 설계 - 다기능 필터: 촉매 필터(UltraCat)를 사용하여 NOx, VOCs, 다이옥신 등을 동시에 제거할 수 있습니다. - 연계 시스템: 각 방지시설을 연계하여 효율적으로 오염물질을 제거합니다. 예를 들어, SOx 제거 후 NOx 제거 시스템을 통해 연계 운영합니다.
□ 3. 운영 및 유지보수 - 정기적인 점검: 각 방지시설의 상태를 정기적으로 점검하여 고장이나 손상을 예방합니다. - 모니터링 시스템: 대기오염물질의 배출량을 실시간으로 모니터링하여 문제가 발생하면 즉시 조치합니다.
이러한 방지시설을 통해 고형연료 발전소에서 발생하는 다양한 대기오염물질을 효과적으로 제거할 수 있습니다.
6. 먼지 농도를 측정하기 위하여 사업장 굴뚝에서 배출되는 먼지 시료를 채취하고자한다. 다음을 설명하시오.
1) 일반적인 먼지 시료 채취장치의 구성
2) 현장에서의 시료 채취방법
먼지 농도를 측정하기 위해 사업장 굴뚝에서 배출되는 먼지 시료를 채취하는 방법에 대해 설명하겠습니다.
□ 1. 일반적인 먼지 시료 채취장치의 구성
일반적인 먼지 시료 채취장치는 다음과 같은 구성 요소를 포함합니다:
- 샘플링 헤드: 이 부분은 공기 중의 먼지를 선택적으로 수집하는 역할을 합니다. 예를 들어, IOM-type 헤드는 25mm 필터를 사용하며, 2.0L/min의 유량으로 작동합니다. Conical Inhalable Sampler는 37mm 필터를 사용하고 3.5L/min의 유량으로 작동합니다. - 필터 캐스셋: 필터 캐스셋은 먼지를 수집하는 필터와 함께 사용되며, 샘플링 전후에 전체 캐스셋을秤하여 먼지의 질량을 측정합니다. - 펌프: 샘플링 펌프는 공기를 흡입하여 필터 캐스셋으로 보내는 역할을 합니다. 유량은 샘플링 목적에 따라 조정됩니다. - 흐름 조절 장치: 정확한 유량을 유지하기 위해 흐름을 조절하는 장치가 필요합니다.
□ 2. 현장에서의 시료 채취 방법
현장에서 먼지 시료를 채취하는 방법은 다음과 같습니다:
1. 샘플링 장소 선정: 먼지 배출이 많은 지역이나 굴뚝 근처에서 샘플링 장소를 선정합니다. 2. 장비 설치: 샘플링 헤드와 필터 캐스셋을 설치하고, 샘플링 펌프와 연결합니다. 3. 흐름 조절: 샘플링 펌프의 유량을 조절하여 지정된 유량(예: 2.0L/min 또는 3.5L/min)을 유지합니다. 4. 샘플링 수행: 지정된 시간 동안 샘플링을 수행하고, 필터 캐스셋을 제거하여 분석을 위해 보관합니다. 5. 필터 캐스셋 분석: 샘플링 전후의 필터 캐스셋을秤하여 먼지의 질량을 측정하고, 농도를 계산합니다. 6. 결과 해석: 측정된 먼지 농도를 기준치와 비교하여 평가합니다.
온실가스인 이산화탄소 발생 억제를 위한 에너지 절약 및 이용 효율 향상 기술과 발생된 이산화탄소 처리 기술에 대해 설명하겠습니다.
□ 에너지 절약 및 이용 효율 향상 기술
1. 에너지 저장 기술: 재생 가능 에너지의 변동성을 보완하기 위해 에너지 저장 시스템이 사용됩니다. 배터리 저장 솔루션은 과잉 에너지를 저장하여 안정적인 전력 공급을 보장합니다.
2. 스마트 그리드: 스마트 그리드는 IoT와 AI를 활용하여 에너지 공급과 수요를 최적화하고, 에너지 낭비를 줄입니다. 이는 재생 가능 에너지의 변동성을 보완하고, 전력망의 효율성을 높입니다.
3. 전기화: 전기화는 내연기관을 대체하여 전력으로 구동하는 방식으로, 전력의 탄소 발자국이 낮을 경우 효율성을 높이고 탄소 배출을 줄일 수 있습니다.
4. 절연 및 건물 효율성: 건물의 에너지 효율성을 높이기 위해 절연과 지속 가능한 건축 기준을 적용하여 에너지를 절약하고 탄소 배출을 줄입니다.
□ 이산화탄소 처리 기술
1. 탄소 포집 및 저장 (CCS): CCS 기술은 발전소나 산업 시설에서 이산화탄소를 포집하고 지하에 저장하여 대기 중으로 방출되는 것을 방지합니다.
2. 직접 대기 포집 (DAC): DAC 기술은 대기 중의 이산화탄소를 직접 포집하여 저장하거나 유용한 제품으로 전환합니다. 아직 초기 단계이지만, 대규모 배포 가능성이 큽니다.
3. 생물학적 포집: 생물학적 방법은 식물이나 미생물을 활용하여 이산화탄소를 포집하고, 이를 지속 가능한 방식으로 저장합니다.
4. 탄소 포집 및 전환: 이 기술은 포집한 이산화탄소를 연료, 산업 화학물질, 폴리머 등 유용한 제품으로 전환하여 탄소 발자국을 줄입니다.
이러한 기술들은 온실가스 감축을 위해 중요한 역할을 하며, 지속 가능한 미래를 위한 필수적인 요소입니다.
2. 백연현상을 기술하고 그 방지대책 3가지를 설명하시오.
□ 백연 현상 기술 및 방지대책
□ 백연 현상 기술
백연 현상은 주로 발전소, 공장, 냉각탑 등에서 발생하는 뜨거운 수증기가 차가운 외부 공기와 만나 응결되어 하얀 연기처럼 보이는 현상입니다. 이 현상은 주로 겨울철이나 습도가 높은 환경에서 발생하며, 냉각탑에서 발생하는 수증기는 공기 중 증발되지 않고 먼지와 응결되어 새로운 오염원이 될 수 있습니다.
□ 백연 현상 방지대책
다음은 백연 현상을 방지하기 위한 세 가지 대책입니다:
1. 냉각탑 설계 개선 - 냉각탑의 설계를 개선하여 백연 발생을 줄이는 것이 중요합니다. 이는 백연 저감 설계기준을 강화하고, 냉각탑의 위치를 주거지역에서 최소 500m 떨어지게 하는 등의 조치가 필요합니다.
2. 수질 관리 강화 - 냉각탑에 사용되는 순환수의 수질을 철저히 관리하여 오염물질이 포함되지 않도록 해야 합니다. 이는 백연이 단순한 수증기만이 아닌 다양한 오염물질을 포함할 수 있기 때문입니다.
3. 백연 제거 기술 도입 - 백연 제거 장치를 도입하여 흡수, 응축, 여과, 전기집진 등의 기술을 활용해 백연을 줄이는 것이 필요합니다. 이는 백연 발생을 효과적으로 감소시킬 수 있는 방법입니다.
3. 전기집진장치의 집진과정, 장·단점, Deutsch-Anderson Equation과 이 식에 사용된 가정을 서술하시오.
□ 전기 집진장치의 집진 과정, 장단점, Deutsch-Anderson Equation
□ 전기 집진장치의 집진 과정
전기 집진기는 공기 중의 미세먼지와 냄새를 제거하는 장치로, 다음과 같은 과정으로 작동합니다:
1. 전기적 충전: 전기 집진기 내에서 +극과 -극에 전류를 넣어 직류 고전압을 발생시킵니다. 이로 인해 코로나 방전이 일어나고, 분진이나 가스가 이 공간을 통과하면서 이온화됩니다.
2. 집진: 이온화된 분진은 집진판에 흡착되어 제거됩니다. 일부 장치는 필터를 사용하여 추가적인 집진을 수행하기도 합니다.
3. 정화된 공기 배출: 먼지가 제거된 깨끗한 공기만 외부로 배출됩니다.
□ 전기 집진장치의 장단점
장점: - 고효율의 집진 능력: 99% 이상의 집진 효율을 달성할 수 있습니다. - 압력 손실이 적음: 건식에서는 10mmH2O, 습식에서는 20mmH2O로 낮습니다. - 고온 가스 처리 가능: 260~450℃의 고온 가스에서도 처리가 가능합니다.
단점: - 초기 시설비가 높음: 설치 비용이 많이 듭니다. - 먼지 부하 및 가스 유동에 민감: 운영 조건 변화에 민감합니다. - 집진 효율 저하 가능성: 시간이 지나면서 효율이 서서히 저하될 수 있습니다.
□ Deutsch-Anderson Equation
Deutsch-Anderson Equation은 전기 집진기의 집진 효율을 평가하는 데 사용되는 수식입니다. 이 식은 다음과 같은 가정 하에 작동합니다:
1. 가스와 입자의 이동: 가스와 입자는 일정한 속도로 x 방향으로 이동합니다.
2. 입자의 균일한 분포: 입자는 y 및 z 방향에서 균일하게 분포되어 있습니다.
3. 전기적 충전 및 집진 전계: 충전 및 집진 전계는 일정하고 균일합니다.
4. 입자의 전기漂移 속도: 입자는 빠르게 전기漂移 속도를 얻습니다.
5. 집진판에 대한 입자의 부착: 집진판에 도달한 입자는 그곳에 남아 있습니다.
이 식은 집진기의 집진 효율을 평가하는 데 사용되며, 실제 운영 조건에서는 여러 변수가 영향을 미칠 수 있습니다.
여기서: - n 집진 효율, - w는 입자의 이동속도, - A는 집진판의 유효 면적, - Q는 가스의 유량입니다.
활성탄은 다이옥신 제거에 효과적인 방법으로, 주로 흡착을 통해 다이옥신을 제거합니다. 다이옥신은 주로 정화되지 않은 연소 가스에서 발생하며, 활성탄은 이러한 가스에서 다이옥신을 효과적으로 제거할 수 있습니다.
□ 활성탄에 의한 다이옥신 제거 원리
1. 흡착 과정: - 활성탄은 다이옥신 분자와의 상호작용을 통해 다이옥신을 흡착합니다. 활성탄의 고유한 기공 구조와 표면적이 다이옥신 분자의 흡착에 중요한 역할을 합니다.
2. 흡착 메커니즘: - 다이옥신은 주로 가스 상태로 존재하며, 활성탄의 기공에 의해 흡착됩니다. 특히, 중간 크기의 기공이 다이옥신 흡착에 효과적입니다. - 활성탄의 수분 함량과 온도는 흡착 효율에 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적으로 낮은 온도와 적절한 수분 함량이 더 나은 흡착 효율을 제공합니다.
3. 활성탄의 특성: - 활성탄의 특정 표면적과 기공 분포는 다이옥신 흡착에 중요한 요소입니다. 특히, 메조포어가 다이옥신 흡착에 효과적입니다. - 활성탄의 수정은 다이옥신 흡착 능력을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 요소 처리를 통해 활성탄의 기공 구조를 최적화할 수 있습니다.
□ 활성탄 사용의 장점
- 높은 제거 효율: 활성탄은 다이옥신을 매우 높은 효율로 제거할 수 있습니다. - 재사용 가능성: 활성탄은 다이옥신을 흡착한 후 재생하여 재사용할 수 있습니다. - 경제적 효율성: 활성탄은 다른 제거 방법에 비해 상대적으로 경제적입니다.
□ 활성탄 사용의 단점
- 온도와 습도 의존성: 활성탄의 흡착 효율은 온도와 습도에 따라 달라질 수 있습니다. - 기공 구조의 제한: 활성탄의 기공 구조가 다이옥신 분자의 크기에 맞지 않으면 흡착 효율이 저하될 수 있습니다.
결론적으로, 활성탄은 다이옥신 제거에 효과적인 방법으로, 흡착을 통해 다이옥신을 제거합니다. 활성탄의 특성과 조건을 최적화하면 더 높은 제거 효율을 얻을 수 있습니다.
5. 역사적으로 많은 인명사고를 낸 대기오염사건 3가지 사례를 제시하고 대기 환경적요인을 포함하여 설명하시오.
□ 1. 런던의 대스모그 (The Great Smog of London, 1952)
- 사건 개요: 1952년 12월, 런던은 극심한 스모그에 휩싸여 약 4,000명이 즉시 사망하고, 이후 몇 개월 동안 추가로 8,000명이 사망했습니다. - 대기 환경적 요인: - 기상 조건:寒冷한 날씨와 무풍 상태로 인해 온도 역전 현상이 발생하여 공기가 정체되었습니다. - 오염원: 주로 석탄 연소로 인한 황산화물, 황산, 수소염산 등이 스모그를 형성했습니다. - 영향: 스모그는 호흡기 질환을 악화시켰고, 이후 Clean Air Act가 제정되었습니다.
□ 2. 도노라 스모그 (Donora Smog, 1948)
- 사건 개요: 1948년 10월, 미국 펜실베이니아 주 도노라에서 스모그로 인해 20명이 사망하고, 약 6,000명이 호흡기 문제를 겪었습니다. - 대기 환경적 요인: - 기상 조건: 온도 역전 현상으로 인해 공기가 정체되었습니다. - 오염원: 주로 아연 제련소와 철강 공장에서 발생한 황산화물, 플루오린 화합물 등이 스모그를 형성했습니다. - 영향: 이 사건은 미국에서 대기오염의 위험성을 인식하게 하는 계기가 되었습니다.
□ 3. 보팔 가스 사고 (Bhopal Gas Tragedy, 1984)
- 사건 개요: 1984년 12월, 인도의 보팔에서 유니언 카바이드 공장에서 메틸 이소시아네이트(MIC)가 누출되어 수천 명이 사망하고 많은 사람들이 부상당했습니다. - 대기 환경적 요인: - 기상 조건: 당시의 기상 조건은 사건에 직접적인 영향을 미치지 않았지만, 공장의 안전 관리 부족이 주요 원인입니다. - 오염원: 메틸 이소시아네이트(MIC)와 같은 독성 가스. - 영향: 이 사건은 세계에서 가장 심각한 산업 재해 중 하나로, 환경 오염과 건강 문제를 초래했습니다.
이 사건들은 대기오염의 심각성을 보여주며, 기상 조건과 오염원의 상호작용이 인명 피해에 큰 영향을 미친다는 점을 강조합니다.
6. 온실가스 배출권의 할당 및 거래와 관련하여 다음 사항을 설명하시오.
1) 배출허용총량
2) 배출권 총 수량의 개념
3) 업체별 배출권 할당 체계
□ 1. 배출허용총량
- 배출허용총량(Cap): 이는 국가가 온실가스 배출권거래제를 운영하면서 설정하는 전체 온실가스 배출 허용량을 의미합니다. 이는 국가의 온실가스 감축 목표를 달성하기 위해 설정되며, 배출권거래제의 핵심 요소입니다. - 설정 방법: 배출허용총량은 국가 온실가스 배출량 중 대상 기업이 배출할 수 있는 총량을 의미하며, 할당계획(National Allocation Plan, NAP)을 통해 정해집니다.
□ 2. 배출권 총 수량의 개념
- 배출권 총 수량: 이는 배출허용총량의 범위 내에서 할당된 배출권과 예비분을 포함한 총량을 의미합니다. 배출권 총 수량은 할당된 배출권과 예비분의 합으로, 이는 국가의 온실가스 배출 허용량과 일치해야 합니다. - 예비분: 계획기간 중 추가 할당을 위해 국가가 보유하는 예비분도 배출권에 해당하며, 이는 배출권 총 수량에 포함됩니다.
□ 3. 업체별 배출권 할당 체계
- 할당 방식: 업체별 배출권 할당은 주로 과거 배출량 기준 할당(GF, Grandfathering)과 배출효율 기준 할당(BM, Benchmark)으로 나뉩니다. - GF: 과거 배출량 기준으로 할당되며, 많은 양의 온실가스를 배출해 온 기업이 더 많은 할당을 받습니다. - BM: 제품 생산량이 동일하면서 온실가스 배출량이 적은 기업에 상대적으로 많은 할당을 하여 기술 진보를 유도합니다. - 할당 대상: 배출권거래제의 적용 대상은 계획기간 4년 전부터 3년간 온실가스 배출량 연평균 총량이 125,000톤 이상인 업체 또는 25,000톤 이상 사업장을 하나 이상 보유한 업체입니다. - 할당 방법: 각 업체는 할당된 배출권을 사용하거나, 여분의 배출권을 시장에 판매하거나, 부족한 경우 시장에서 구매할 수 있습니다.
1. 수도권 대기환경개선에 관한 특별법에 근거한 1차 기본계획(2005년∼2014년)과 비교하여,
2차 기본계획(2015년∼2024년)의 주요 핵심내용을 설명하시오.
□ 1차 기본계획 (2005년∼2014년)
- 목표: 수도권의 미세먼지(PM10)와 이산화질소(NO2) 농도를 선진국 수준으로 개선하는 것이 목표였습니다. 2001년 대비 미세먼지와 이산화질소의 배출량을 각각 38~53% 줄이는 것이 목표였습니다. - 대책: - 자동차 관리: 신차에 대한 배출허용기준 강화, 저공해 자동차 보급, 운행 중인 차량의 배출가스 저감장치 부착. - 사업장 관리: 대형사업장의 총량관리제 도입. - 환경친화적 에너지 및 도시 관리: 청정연료 보급, 에너지 효율 개선.
□ 2차 기본계획 (2015년∼2024년)
- 목표: 인체 위해성이 큰 초미세먼지(PM2.5)와 오존(O3)을 추가로 관리대상으로 설정하고, 대기질 개선 목표를 더욱 강화했습니다. - 대책: - 자동차 관리: 저공해 자동차 보급 강화, 전기 및 수소연료전지차 도입 촉진. - 사업장 관리: 배출시설 관리 강화, 총량관리제 연장. - 생활주변 오염원 관리: 생활주변 오염원에 대한 관리 강화. - 과학적 관리기반 구축: 대기질 모니터링 시스템 강화, 오염원별 배출량 예측 및 관리.
2차 기본계획은 1차 계획에 비해 더 많은 오염물질을 관리대상으로 설정하고, 과학적 관리기반을 강화하여 대기질 개선을 더욱 체계적으로 추진하고 있습니다.
2. 자동차의 배출 오염물질에 대한 저감장치를 열거하고 각각에 대하여 설명하시오.
□ 1. 촉매 변환기 (Catalytic Converter)
- 기능: 촉매 변환기는 배출가스 중의 유해 물질인 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx)을 무해한 물질로 변환합니다. - 구조: 촉매 변환기는 주로 백금, 로듐, 팔라듐과 같은貴金属을 사용하여 제작되며, 배출가스가 이 촉매를 통과하면서 화학 반응이 일어나 유해 물질이 제거됩니다.
□ 2. 디젤 산화 촉매 (Diesel Oxidation Catalyst, DOC)
- 기능: 디젤 산화 촉매는 디젤 엔진의 HC와 CO 배출을 줄이는 데 사용됩니다. 또한, SCR(Selective Catalytic Reduction) 시스템의 성능을 향상시키기 위해 NO를 NO2로 전환하는 역할도 합니다. - 특징: 주로 Euro 2/3 차량과 일부 미국 중대형 디젤 엔진에서 사용됩니다.
□ 3. 디젤 미세먼지 필터 (Diesel Particulate Filter, DPF)
- 기능: 디젤 미세먼지 필터는 디젤 엔진의 미세먼지(PM) 배출을 90% 이상 줄이는 데 사용됩니다. 필터에 쌓인 미세먼지는 주기적으로 연소되어 제거됩니다. - 특징: Euro 5 이상의 경형 디젤 차량과 Euro VI 이상의 중형 디젤 엔진에서 필수적으로 사용됩니다.
□ 4. SCR(선택적 촉매 환원) 시스템
- 기능: SCR 시스템은 질소산화물(NOx) 배출을 90% 이상 줄이는 데 사용됩니다. 요소(AdBlue)를 주입하여 NOx를 질소와 물로 변환합니다. - 특징: 주로 Euro V 이상의 중형 디젤 엔진과 Euro 6 이상의 경형 디젤 차량에서 사용됩니다.
- 기능: 가솔린 미세먼지 필터는 가솔린 직접 분사(GDI) 엔진의 미세먼지(PN) 배출을 90% 이상 줄이는 데 사용됩니다. - 특징: 주로 Euro 6 이상의 경형 GDI 차량에서 사용됩니다.
□ 6. EGR(배기 가스 재순환) 시스템
- 기능: EGR 시스템은 질소산화물(NOx) 배출을 줄이기 위해 배기 가스를 다시 엔진으로 순환시킵니다. - 특징: 주로 디젤 엔진에서 사용되며, NOx 배출을 줄이지만, 소트 배출 증가 가능성이 있습니다.
이러한 저감장치들은 자동차 배출가스의 유해 물질을 줄이고, 환경 보호에 기여합니다.
3. 초미세먼지(PM-2.5) 나쁨단계가 자주 발생하게 되는데 그 원인과 대책을 설명하시오.
□ 초미세먼지(PM-2.5) 나쁨 단계 발생 원인
1. 기상 조건: 온도 역전, 무풍 상태 등 기상 조건이 불리할 경우 초미세먼지가 정체되어 농도가 높아질 수 있습니다. 2. 국외 유입: 중국과 같은 외국에서 발생한 미세먼지가 장거리 이동하여 국내 초미세먼지 농도를 높이는 경우가 많습니다. 3. 국내 오염원: 산업시설, 자동차, 난방 및 에너지 사용 등으로 인해 직접적으로 1차 배출되거나, 황산염, 질산염과 같은 화합물이 대기 중에서 2차적으로 생성됩니다.
□ 초미세먼지(PM-2.5) 나쁨 단계 대책
1. 계절관리제 시행: 환경부는 계절관리제를 통해 석탄 발전소 가동 정지, 공사장 비산먼지 저감 등 다양한 조치를 시행합니다. 2. 도로 청소 강화: 도로 청소를 빈번하게 실시하고, 물청소와 살수차를 동원하여 도로 표면의 먼지를 줄입니다. 3. 사업장 점검 강화: 다량 배출 사업장에 대한 기동 점검과 합동 점검을 통해 불법 배출을 방지합니다. 4. 민감 계층 보호: 민감 계층에 대한 보호 조치 강화와 마스크 보급을 통해 건강 보호를 지원합니다. 5. 선박 연료유 관리: 선박 연료유의 황 함유량 점검을 강화하고, 항만 비산먼지 억제시설을 합동 점검합니다.
이러한 대책들은 초미세먼지 농도를 줄이고, 국민 건강을 보호하기 위해 중요한 역할을 합니다.
광화학적 스모그는 대기 중의 질소산화물(NOx)과 휘발성 유기 화합물(VOC)이 태양광선과 반응하여 형성되는 2차 오염물질로, 주로 오존(O3)과 퍼옥시아실 나이트레이트(PAN) 등이 포함됩니다. 이 스모그는 주로 자동차 배기가스와 화력 발전소에서 발생하는 오염물질이 주요 원인입니다.
□ 광화학적 스모그 발생 원인
1. 기상 조건: 햇볕이 강하고 바람이 약한 날씨가 광화학적 스모그 발생에 유리합니다. 2. 질소산화물과 VOC: 자동차와 산업시설에서 배출되는 질소산화물과 휘발성 유기 화합물이 주요 오염원입니다. 3. 태양광: 자외선이 질소산화물과 VOC를 반응시켜 2차 오염물질을 형성합니다.
□ 광화학적 스모그 대책
1. 배출량 감소: 질소산화물과 VOC의 배출을 줄이기 위해 청정 연료 사용과 저공해 자동차 보급이 필요합니다. 2. 공기 청정 기술: 자동차와 산업시설에 촉매 변환기와 같은 배출가스 저감 장치를 설치하여 오염물질 배출을 줄입니다. 3. 대중교통 이용 촉진: 카풀링이나 대중교통 이용을 장려하여 개인 차량 사용을 줄입니다. 4. 환경 교육: 광화학적 스모그의 원인과 피해를 알리고, 시민들의 참여를 유도하는 환경 교육이 중요합니다.
이러한 대책들은 광화학적 스모그 발생을 줄이고, 대기질 개선에 기여합니다.
5. 통합환경허가제도상 기존오염도 산정 및 추정방법에 대하여 설명하시오.
□ 기존오염도 산정 및 추정 방법
1. 기존오염도 개념: - 기존오염도(BC): 지역 대기에 이미 확산되어 있는 오염물질의 농도를 의미합니다. 이는 자연적인 배경 농도와 인위적인 오염원으로 인해 발생한 농도를 포함합니다.
2. 산정 방법: - 모니터링 데이터 활용: 기존오염도는 주로 대기질 모니터링 스테이션에서 측정된 데이터를 활용하여 산정됩니다. - 모델링 기법 사용: 대기 확산 모델을 사용하여 기존오염도를 예측할 수 있습니다. 이는 지형, 기상 조건 등을 고려하여 수행됩니다.
3. 추정 방법: - 기존 데이터 분석: 과거의 대기질 데이터를 분석하여 기존오염도를 추정할 수 있습니다. - 모델링 프로그램 활용: 환경부에서 제공하는 표준 프로그램을 통해 기존오염도를 추정할 수 있습니다.
4. 적용: - 허가배출기준 설정: 기존오염도를 고려하여 추가오염도와 함께 총오염도를 산정하고, 이를 바탕으로 허가배출기준을 설정합니다. 이는 사업장의 배출이 주변 환경에 미치는 영향을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다.
□ 통합환경허가제도에서의 기존오염도 역할
- 허가배출기준 설정: 기존오염도와 추가오염도를 합산하여 총오염도를 산정하고, 이를 환경 기준과 비교하여 허가배출기준을 설정합니다. - 환경영향 평가: 기존오염도를 통해 사업장의 배출이 주변 환경에 미치는 영향을 평가하고, 환경 기준을 준수하는지 확인합니다.
6. 도로 재비산먼지 측정관리시스템 정의, 대상지역, 측정물질, 측정원리에 대하여 각각 설명하시오.
□ 도로 재비산먼지 측정관리시스템 정의
- 정의: 도로 재비산먼지 측정관리시스템은 도로 재비산먼지의 농도와 배출량을 측정하고 관리하기 위해 설계된 시스템입니다. 이는 측정장비를 탑재한 차량을 사용하여 도로 재비산먼지의 농도를 연속적으로 측정하고, 측정자료를 전송 및 저장하는 체계입니다.
□ 대상지역
- 대상지역: 주로 수도권 대기관리권역 내의 도로를 대상으로 하며, 특히 4차선 이상의 도로나 오염도가 높은 지역, 민원발생지역 등이 주요 대상입니다.
□ 측정물질
- 측정물질: 도로 재비산먼지 중 공기역학적 입경이 10㎛ 이하인 입자상 물질, 즉 미세먼지(PM10)와 그 이하의 입자들을 측정합니다.
□ 측정원리
- 측정원리: 측정관리시스템은 차량에 먼지 분석기기와 자료 수집기를 설치하여 도로변의 미세먼지를 측정합니다. 측정된 데이터는 GPS와 무선 인터넷을 통해 실시간으로 한국환경공단과 해당 지역의 지자체로 전송됩니다. 이를 통해 오염이 심한 도로를 신속히 파악하고, 즉각적인 청소 조치를 취할 수 있습니다.
이 시스템은 도로 재비산먼지의 정확한 농도를 측정하고, 이를 기반으로 효율적인 청소 및 관리를 가능하게 합니다.
