대기환경기사 · 필기 이론

대기환경기사 필기 암기노트+1200제

전체 4개 과목 · 130개 항목 가운데 앞 5개 항목을 그대로 공개합니다.

대기환경관리 암기노트

대기오염개론

1

대기오염 정의와 대기 조성

  • WHO 정의(시험 문구): 인위적으로 배출된 오염물질 + 불특정 다수 + 양·농도·지속시간 + 건강·생활·재산 피해 → 황사·화산재 = '인위적 배출' 조건 밖
  • 발생원 분류: 화산·황사·해염·산불 = 자연 발생원(대기오염물질의 발생원) → '자연 발생 = 대기오염 아님' 일반화 ×
성분농도(부피)체류시간
N₂78.09%수백만 년 이상
O₂20.94%약 6,000년
Ar0.93%축적
CO₂약 420ppm수십~100여 년
Ne · He18 · 5.2ppm축적
CH₄약 1.9ppm약 10년
Kr · H₂1.1 · 0.5ppm축적 · 수 년
N₂O약 0.33ppm약 100년 이상
CO약 0.1ppm1~3개월
Xe0.09ppm축적
SO₂ · NO₂ppb 수준수일 이내
  • ★ 비활성기체 중 함량 최저: Xe (함량 순: Ar > Ne > He > Kr > Xe)
  • ★ 체류시간 긴 순: O₂ > N₂O > CH₄ > CO / N₂O > CO > SO₂
  • 체류시간 짧은 순: CO → CH₄ → O₂ → N₂
  • 체류시간 = 대기 중 총량 ÷ 연간 제거량
  • 짧음: 수용성·반응성 큼(SO₂·NH₃·H₂S) / 긺: 대류권에서 안정(N₂O·CFC → 성층권 광분해)
  • ★ 기체 비중 = 분자량 ÷ 29: NH₃ 0.59 < NO 1.03 < H₂S 1.17 < SO₂ 2.2

mg/Sm³ = ppm × M ÷ 22.4, V₀ = V × 273/(273 + t) × P/760

  • ★ SO₂ 1.28g/Sm³ = 1,280 × 22.4 ÷ 64 = 약 450ppm
  • 20℃·750mmHg 측정 NO 0.5ppm → 측정 상태 0.5 × 30/22.4 × 273/293 × 750/760 × 10³ ≒ 616㎍/m³ (표준상태 Sm³ 기준은 0.5 × 30/22.4 × 10³ ≒ 670㎍/Sm³)

CO(수개월) ↔ CH₄(약 10년) 자릿수 다름 / 공기보다 가벼운 오염가스 = NH₃

미량 성분 순서: 네·헬·메·크·수·제 (Ne·He·CH₄·Kr·H₂·Xe)

2

대기권 구조와 도시기후

층고도기온특징
대류권지표~약 11km감소(약 6.5℃/km)기상현상·오염 확산
성층권~약 50km증가오존층, 연직운동 억제
중간권~약 80km감소계면 약 −90℃(최저)
열권80km 이상증가분자속도 큼·자유행로 긺
  • ★ 자외선 대부분 흡수·지표생물권 보호 = 성층권, 오존 밀도 최대 약 20~25km
  • 지표 약 15℃ → 대류권계면(약 12km) 약 −55℃ / 성층권계면 = 지표보다 약간 낮음
  • 성층권: 하층 밀도 큼·매우 안정, 화산 미세분진 수년 잔류 → 기후 영향
  • 중간권 이상 온도 = 분자운동으로 정한 값(직접 관측값과 다름)
  • 고도별 기온 = T₁ − 감률 × Δz: 0.88℃/100m, 100m 20℃ → 300m 18.2℃ / 0.85℃/100m, 100m 15℃ → 400m 12.45℃
도시기후내용
★ 열섬 원인인공열, 포장면 열용량 큼, 증발잠열 감소
열섬 최대맑고 바람 약한 겨울 야간
전원풍교외 → 도심
먼지지붕dust dome, 대도시 상공 먼지층
해륙풍낮 해풍(바다→육지) · 밤 육풍
  • 육풍: 해풍보다 약하고 범위 좁음 / 장기 지속 → 폐쇄 국지순환, 해안 공업도시 오염 축적

도시 지표 열용량 큼 ↔ '적음' / 열섬 영향 = 일사 감소·비타민 D 결핍 ↔ '비타민 C'

열권 = 분자속도 빠름·자유행로 긺 ↔ '느림·짧음' / 오존층 '50km·30~45km' 오답

3

대기오염사건·역전·스모그 유형

사건(장소)연도원인물질기상·지형
뮤즈계곡(벨기에)1930SO₂·황산미스트·불소계곡, 역전·무풍·안개
요코하마(일본)1946공업지대 연소가스무풍·짙은 안개
도노라(미국)1948SO₂·황산미스트분지, 역전·무풍
포자리카(멕시코)1950H₂S 누출공장 사고
런던(영국)1952.12SO₂·매연(석탄)복사역전·무풍·고습
로스앤젤레스(미국)1954~NOx·HC → O₃·PAN침강역전·강한 일사
세베소(이탈리아)1976다이옥신농약공장 폭발
보팔(인도)1984MIC(메틸이소시아네이트)농약공장 누출
  • ★ SO₂ 사건 = 뮤즈계곡·도노라·런던 / 포자리카 = H₂S
  • ★ 오래된 순: 뮤즈(1930) → 도노라(1948) → 런던(1952) → 보팔(1984)
  • ★ 런던 = 복사역전, LA = 침강역전
  • ★ 공중역전: 침강·전선·난류 / 접지(지표)역전: 복사·이류
  • 복사역전: 가을~봄, 맑고 약풍·건조한 자정 이후~아침
  • 침강역전: 고기압 중심 기층 침강·단열압축 승온
  • 전선역전: 이동 빠름 → 오염 영향 작음 / 해풍역전: 국지·이동성(정체성 아님)

도노라-NO₂, 뮤즈-PAN, 포자리카-MIC, 요코하마-PCB, 런던-자동차 NOx·HC = 오답 연결

구분(대표 조건)런던형LA형
반응환원(열적)산화(광화학)
시기겨울 새벽·이른 아침여름 한낮
기온4℃ 이하24℃ 이상
습도85% 이상70% 이하
역전복사(방사성)침강(하강성)
배출원석탄 난방·공장자동차 배기
물질SO₂·매연·황산미스트NOx·HC·O₃·PAN·알데하이드
시정100m 이하1.6km 이하
풍속무풍약풍
피해호흡기·기관지염눈·코 자극, 고무 균열
  • ★ 런던형 = 1차 오염물질 축적, LA형 = 2차 오염물질 생성
  • ★ LA형: 광화학적·열적 산화반응 → 옥시던트(O₃·PAN·알데하이드)
  • 공통: 역전 + 무풍·약풍 → 연직·수평 확산 억제

LA형 '아침·저녁 환원반응'·'새벽·초저녁 발생'·'석탄 난방·발전소 매연' 오답 / 런던형 '산화반응' 오답

런던 = 겨울·새벽·습·복사·SO₂ / LA = 여름·한낮·건조·침강·NOx

4

업종별 배출 오염물질

물질주 배출 업종관계 먼 업종(오답)
★ 불소화합물(HF·SiF₄)알루미늄 제련, 인산비료, 유리·요업도장, 석유정제, 코크스로, 냉동
★ 크롬피혁, 염색, 도금, 시멘트레이온 제조
★ 염소·염화수소소다공업, 화학, PVC·플라스틱, 활성탄시멘트, 주유소
벤젠도장, 석유정제, 포르말린 제조—
이황화탄소비스코스 레이온(인견)구리 정련
브롬염료, 의약품, 농약—
시안화수소청산·가스공업, 도금유리공업
비소·카드뮴구리·아연 제련, 안료—
CFCs냉매, 분사제, 우레탄 발포형광등 안정기(PCB)
암모니아비료, 축산, 냉동, 하수처리—
황화수소석유정제, 펄프, 하수·분뇨처리—
페놀코크스·타르, 도료, 합성수지—
포름알데히드포르말린·합성수지 제조—
  • 배출원 형태: 점(굴뚝·발전소) / 선(도로·자동차) / 면(주거 난방·소형 사업장)
  • 고정오염원(파악·관리 쉬움) ↔ 이동오염원(자동차·선박·항공기)
  • ★ 해양 자연 발생 황화합물 최대 = DMS((CH₃)₂S)
  • 해염 NaCl = 자연 발생 1차 오염물질

불소 주 배출 = 알루미늄 제련·인산비료·유리 ↔ 석유정제·도장 = 벤젠

5

1·2차 오염물질과 입자

구분물질
1차만CO, CO₂, NO, HC, N₂O₃, NaCl, SiO₂, 중금속, HCl, NH₃
2차만O₃, PAN, H₂O₂, NOCl
1·2차 공통NO₂, SO₃, H₂SO₄, 알데하이드, 케톤, 황산염
  • ★ 2차 아닌 것 = CO₂ · N₂O₃ · NaCl / ★ 2차 = NOCl
  • 광화학 2차 오염물질: 배출원 풍하측·한낮 최고 / 2차 입자: 0.1~1㎛ 축적 모드
입자생성·크기
먼지기계적 파쇄·비산
훈연(fume)금속증기 응축·산화, 1㎛ 이하
매연·검댕불완전연소 유리탄소, 검댕 1㎛ 이상
미스트증기 응축·액체 분산(액체)
연무(haze)1㎛ 미만, 시정 장애
입경정의
★ 페렛(Feret, 휘렛)일정 방향 평행한 두 접선 사이 거리
마틴(Martin)일정 방향 투영면적 2등분 선 길이
공기역학적침강속도 같은 밀도 1g/㎤ 구
스토크스밀도·침강속도 같은 구
  • 침강속도(Stokes 영역, 층류) Vs = d²(ρp − ρ)g ÷ 18μ (∝ d²), Re = ρ·Vs·d ÷ μ → 지름 1㎛ 물방울(μ 1.72×10⁻⁵㎏/m·s, 공기 1.29㎏/㎥) Re ≒ 2.4×10⁻⁶
  • 분류 축: 국지(공단·분지) ↔ 광역(산성비·온난화·오존층) / 단독 ↔ 복합(상승작용)

공기역학적 = '밀도 1g/㎤' ↔ 스토크스 = '같은 밀도' / 훈연 1㎛ 이하 ↔ 먼지 = 기계적 파쇄

여기까지가 맛보기입니다

대기환경기사 필기 암기노트+1200제 전체는 4개 과목 130개 항목으로 이어집니다. 핵심 이론 요약과 600문제를 한 권에 담았고, PDF로 바로 보실 수 있습니다.