환경기능사 자격증 필기시험 대비 요점
대기 오염물질, 실내 오염물질
환경기능사 필기대비 용어 정리
1㎛ = 1/1,000,000mm , 10^-6mm
아산화질소(N2O)-일산화이질소, 산화이질소(nitrous oxide, 笑氣, laughing gas) 마취작용이 있으며 흡수하면 안면이 웃는 것 같아 보이므로 소기라 불리었다. 웃음가스라고도 한다. 마취용으로 사용된다.
불연성(不燃性, incombustible) - 타지 않는 성질. 연소성 시험에서의 불연성은 착화, 착염이 없을 것, 연기의 발생은 아주 적을 것.
mmHg(millimeter of mercury) - 1mmHg는 수은 기둥을 1mm까지 밀어 올리는 압력을 의미. 밀리미터 수은주
대기압 atm(atmospheric pressure) - 대기압, 즉 공기의 압력을 받고 있다. 대기압 상태에서 진공 유리관을 수은 그릇에 넣었을 때, 대기압이 작용하기 때문에 수은이 76cm(760mm) 올라간다. 그래서
1 atm(기압) = 760mmHG
미스트(mist)-기체속에 함유되는 미립자를 말한다. 공기 중에 부유하는 작은 액체입자(0.1~100μ)로 구성되어 있으며, 가스로부터 액체로의 응축에 의해서 또는 액체를 극소입자에 분산(비산, 거품, 분무, 안개)시키는데 따라서 발생한다.
온실가스(greenhouse gas)의 종류는?
- 수증기(H2O) - 대부분 바다에서 태양복사열로 발생
- 이산화탄소(CO2) - 화석연료, 온실가스의 80%
- 메탄(CH4) - 유기물 분해, 화석연료
- 아산화질소(N2O) - 화석연료, 질소비료
- 수소불화탄소(HFCs) - 에어컨, 냉장고의 냉매
- 과불화탄소(PFCs) - 반도체 제작공정, 알루미늄 제련 과정에서 발생한다. 이산화탄소에 비해 6,000~10,000 배 이상 강력한 온실가스이다.
- 육불화황(SF6) - 반도체나 전자제품 생산공정에서 발생한다. 이산화탄소보다 20,000 배 이상 강력하며 자연적으로 거의 분해되지 않아 3천 년 이상의 대기에 존재
대기오염 물질의 종류는?
| 구분 | 종류 |
| 입자상 오염물질 | 검댕, 미스트, 훈연, 매연, 안개, PM10(미세먼지), PM2.5(초미세먼지) |
| 기체상 오염물질 | 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 탄소산화물(Cxx), 염소(CL2), 불화수소(HF), 다이옥신 |
| 실내 오염물질 | 라돈, 석면, PM10, PM2.5, CO2, HCHO, CO, O3, NO2, 총부유세균, 곰팡이, 휘발성유기화합물(VOCs)- 벤젠, 에틸벤젠, 지일렌, 톨루엔, 스타렌) |
실내 오염물질
라돈(Rn)
- 자연방사능 물질
- 무색, 무취, 비활성 기체, 공기보다 무겁다.
- 발생원은 토양, 시멘트, 콘크리트, 건축자재, 지하수
휘발성 유기화합물(VOCs, Volatile Organic Carbons)
- 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발,
- 액체, 기체상의 유기화합물
- 대기 중에서 질소산화물 + 햇빛의 작용으로 광화학반응 , 오존, PAN 등 광화화학물질 생성
- 광화학스모그를 유발
- 건축자재, 접착재, 각종 유기용매
** 특히 프린터, 복사기의 토너에서 많이 나온다.
석면(Asbestos)
- 섬유상 광석 물질
- 피부질환, 호흡기 질환, 폐암
- 단열재, 절연재, 브레이크, 방열재
입자상 대기오염물질
입자상 대기오염물질
검댕 - 연료 연소 시 발생하는 유리 탄소가 응결하여 발생, 지름 1㎛이상
미스트 - 증기의 응축, 액체의 분산에 의해 발생 사정거리는 1km 이상(기체속에 함유된 미립자)
안개 - 대기 중의 수증기가 차 공기를 만나 생성 사정거리 1km 미만, 지름 1㎛이하
매연 - 석탄, 나무, 담배와 같이 유기 입자의 불완전 연소로 생기는 미세한 고체입자, 지름 1㎛이하
훈연 - 용융된 물질의 승화, 증류, 용융 금속 공정에서 생기는 고체입자, 지름 1㎛이하
PM10 - 공기역학상 지름이 10㎛ 이하인 미세먼지
PM2.5 - 공기역학상 지름이 2.5㎛ 이하인 초미세먼지
검댕 발생을 줄이는 방법은?
과잉 공기율을 크게 한다.
고체연료의 분말화
연소실 온도를 높게 유지
중유 연소 시에는 분무 유적을 적게 한다.
** 자주 출제된다.
과잉공기 - 산소많이,
온도 높게 - 산소 많이,
분무유적 적게 - 물처럼 뿌리지마라
인체의 폐포에 침착하기에 가장 쉬운 입자의 크기는?
0.5~5.01㎛
0.5~1.0 ㎛이아니었나?
미세먼지의 상대적 크기 비교
기체상 오염물질
오존층 파괴물질은?
CFC - 염화불화염탄소, 염화플루오린화탄소, 플론가스
CCl3F - 염화브롬화탄소(Halons) -프레온가스
CCL4 -사염화탄소
1.1.1-TCE - 메틸클로로폼
CH3Br-브로민화메틸
HCFC
HBFC
N20(아산화이질소, 아산화질소) - 대류권에서는 온실가스, 성층권에서는 오존 파괴물질
** 아닌것을 고르는 문제가 나온다. 흔히 나오는 물질이 아니다.
** N2O 에 대한 문제도 나온다.
질소산화물(NOx)
연료 중의 질소(Fuel NOx)와, 공기 중의 질소(Thermal NOx)가 산소와 결합하여 질소산화물 생성
연료의 연소로 NO 90%, NO2 10% 정도 생성
연소온도가 올라 갈수록 질소산화물의 생성량도 커짐
배기가스 중 산소분압이 높을수록 생성량이 크다.
**질소산화물 + 암모니아 = 촉매환원법, N2, H2O생성 NO: NO2 비율 9:1
질소산화물의 연속 자동측정 방법은?
적외선 흡수법
자외선 흡수법
화학 발광법
정전위전해법
이산화질소(NO2)
공기보다 무겁다.
적갈색 기체
혈액 중 헤모글로빈과 결합력이 산소에 비해 매우 크다. 질식의 원인
빛의 흡수가 현저하여 사정거리의 단축의 원인
내연기관, 폭약 제조, 비료제조 등에서 발생한다.
아산화질소 N2O
대류권에서는 온실가스, 성층권에서는 오존 파괴물질
암모니아(NH3)
무색
특유의 냄새가 난다.
20℃, 8.8 기압에서 물에 용해된다.(액화 융점이 -77.7℃, 비등점이 -33.3℃)
선택적인 촉매 환원법으로 질소산화물을 처리하는 환원제로 가장 적합
**질소산화물 + 암모니아 = N2 + H2O
황산화물(SOx)
석탄, 석유의 연소, 정유공정에서 나온다.
산성비의 원인
연소가스 성분 중에서 저온 부식을 유발하는 물질
카르보닐 황은 대류권에서 매우 안정적이어서 화학반응을 허지 않는다.
연소 시 SO2, SO3 비율이 40~80 : 1로 생성
이산화황(SO2)
무색의 자극성 있는 불연성 가스로 물에 잘 녹는다.
시야장애를 일으키는 미세먼지(PM10)의 주요 원인물
이산화황의 식물에 미치는 영향은?
잎 뒤쪽의 표피 밑의 세포가 피해를 입어 백화현상에 의해 잎맥 간의 반점을 형성한다.
지표식물은 자주 개나리, 보리, 참깨, 담배
강한 식물은 양배추, 무궁화, 옥수수, 협죽도
** 지표식물이 시험에 나왔었다."개보리참담"
탄소산화물(COx) - 일산화탄소(CO)
무색, 무미, 무취의 기체로 공기보다 가볍다.
물에 난용성(잘 안 녹음)
대기 중에서 이상화탄소로 산화가 어렵다.
탄소, 유기물의 불완전 연소 시 발생
적혈구의 헤모글로빈과 결합하여 카르복시 헤모글로빈을 형성- 일산화탄소 중독
탄소산화물(COx) - 이산화탄소(CO2)
미생물의 분해 작용
화석연료의 연소로 발생
지구온난화에 가장 많은 영향을 주는 요소
무색 기체로 공기보다 무겁다.
온실가스, 실내공기오염의 지표로 사용
대기 중에서 이산화탄소는 봄~여름 감소하고, 겨울에는 증가한다.
** 봄여름은 식물의 광합성으로 줄고, 겨울에는 식물의 호흡작용으로 증가한다. 이게 맞나?
탄화수소(HC)
자동차 배기관에서 가장 많이 발생
자연 발생량이 인위적 발생량보다 많다.
대기 중에서 탄소, 수소와 반응하여 여러 종류의 탄화수소 유도체를 만든다.(스모그)
이황화탄소(CS2)
상온에서 무색, 불쾌한 냄새의 액체이다.
끓는점은 46.5℃, 인화점은 -30℃
벤젠(C6 H6)
조혈기능(혈액을 만드는 기능) 장애의 대표적인 물질
발생원은 석유정제, 포르말린 제조
무색, 가연성 있는 발암물질
염소(Cl2)
상온에서 황록색, 강한 자극성 냄새.
눈과 점막에, 피부에 자극
산화력이 있는 가스
비중이 2.49인 오염물질
불화수소(HF) -불소화합물
발생원은 알루미늄 공업, 요업, 인산비료공업, 유리업
도자기나, 유리제품에 부식을 일으킨다.
** 이 것도 시험에 자주나온다.
헨리의 법칙( Henry's law)
일정한 온도에서 일정 부피의 액체 용매에 녹는 기체의 질량, 즉 용해도는 용매와 평형을 이루고 있는 그 기체의 부분압력에 비례한다는 법칙이다. 이 법칙은 난용성 기체에만 적용되며, 용매에 잘 녹는 기체에 대해서는 적용되지 않는다. 이 법칙이 잘 적용되는 기체로는 수소·산소·질소·이산화탄소, NO2, NO, CO 등이 있으며, 이 법칙이 잘 적용되지 않는 기체로는 암모니아·염화수소 등이 있다. 잠수병과 관련이 있다.
** 헨리의 법칙이 잘 적용되는 난용성 기체의 종류가 시험에 자주 나온다.
다이옥신(Dioxin)
여러 개의 염소가 붙어있는 고리가 3개인 방향족 화합물로 문제가 되는 다이옥신은 염소가 결합된 벤젠 2개가 2개의 산소 원자로 연결된 구조를 하고 있는 폴리 클로로 다이 벤조-파라-다이옥신(PCDD,polychlorinated dibenzo-p-dioxin) 종류를 말한다. 그중 독성이 가장 강한 다이옥신은 4자리(각 벤젠에 2개씩)에 염소가 대칭적으로 결합이 된 화학물질인 "TCDD(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, C12H4Cl4O2)이다.
발생원은 염소화합물에 의한 표백처리, 염화 페놀 관련 물질의 제조공정, 도시폐기물 소각 시 발생, 다이옥신의 생성에 금속이 촉매 역할을 하기 때문에, 불완전 연소할 때, 구리나 알루미늄과 같은 금속이 존재할 때 다이옥신이 많이 생성된다. 구리나 알루미늄과 같은 비철금속 제련소, 철 제련소에서도 많은 양의 다이옥신이 검출된다.
유전정보를 교란시켜서 세포의 성장과 분할에 이상을 일으키게 되므로 환경호르몬이다. 다이옥신이 문제 되는 주요 제품은 미군이 베트남 전쟁에서 사용한 고엽제가 있다.
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