RTO care

대기중 입자상 물질 -> 농도단위 micro gram mg/m3 mg/m3 mm

  1. 입경 범위: 0.001~500mm (통상 대기중에 존재하는 입경 0.1~10mm .. PM2.5~PM10)
  2. 총 부유먼자(TSP: total suspended particulate): 대기중에 부유하는 입자 중, 총 입자상 물질을 정량화 한 것이다.
  3. PM-10 (suspended particulate materials less than 10mm ): 공기역학적 직경이 10mm 이하인 것을 포집하여 정량화 한 것이다.
  4. 공기 역학적 직경(aerodynamic diameter): 실제의 분체와 같은 속도로 낙하하는 단위 밀도( 1g/cm3)의 구형 입자의 직경을 말한다.
    1. 초미립자(aitken particle): 입자의 직경이 0.1mm 이하인 것을 말하는데, 주로 고온에서 발생되는 fume 등이 이에 속하다.
    2. 미세입자(fine particle): 입자의 직경이 0.1~2mm 인 범위 (학자에 따라서는 2.5mm 이하)인 것을 말하며, 초미립자가 성장하거나, 가스상 물질이 입자로 변환되어 생성된다.
    3. 조대 입자(coarse particle): 입자의 직경이 2mm 이상(학자에 따라서는 2.5mm 이상) 인 것을 말하며, 습성침착(wet deposition)에 의해 제거되는 입경이 여기 속한다.

       

강하 먼지 (dust fall): 대기중에서 강하하는 먼지를 총칭한다. (약 20mm 이상), 단위 ton/km2.월

   

입자상 물질의 특징

분류

정의/생성기구

크기/특징

성상

입자(particulate)

물질의 파쇄, 선별 등의 기계적 처리나 연소, 합성, 분해시 발생되는 고체상, 액체상 물질

기체상을 제외한 모두

고체

액체

먼지(dust)

대기중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상의 물질

0.001~100mm

고체

액체

매연(smoke)

연소시 발생하는 유리 탄소

0.01~1mm

연소 공정

고체

액체

검댕(soot)

  

연소시 발생하는 유리 탄소의 응결

1mm이상

연소 공정

고체

액체

Snow smut

매연을 핵으로 하여 황산증기의 응축

1mm이상

연소 공정

고체

액체

훈연 fume

금속의 승화, 용융 과정에서 발생된 증기의 냉각 응축

0.001~0.1mm

도금 공정

고체

미스트 mist

증기의 응축, 기체의 화학 반응에 의해서 생성

0.01~10mm

가시거리 1km 이상

액체

안개 fog

수분의 냉각 응축

미스트 보다는 탁도가 높다

가시거리 1km미만

습도 90% 이상

액체

박무 haze

미세한 분산질(오염물질, 먼지 등)이 대기중에 존재하는 현상

1.0mm이하

습도 70% 이하

고체

액체

   

입자상 물질의 영향

구분

피해 특징

대기질

빛의 흡수, 산란

가시거리의 감소

가스상 물질의 운반 매체 -> 상승, 상가 작용

인체

호흡기의 침착율이 높은 입경 범위: 0.5~5mm

침착율의 최대 입경: 1mm

호흡/침착율의 관계: 천천히 호흡 할수록 침락율이 증가

입경/피해부위: 5mm이상 -> 상기도 영향, 5mm이하 ㅡ> 하기도 영향

식물

온도와 습도가 높을 수록 피해 증가

식물의 호흡 기공을 폐쇄 -> 탄소동화작용 방해 -> 생장 발육 지장

엽면의 포식자 제거 -> 병충해에 대한 저항력 약화

곡과류의 배종의 방행 -> 수확량 감소

재산

기물의 표면에 침착 -> 미관상 손상

부식 -> 금속과 섬유류의 부식, 약화

그림물감, 도료 등의 퇴색 -> 재산상의 손실

전선피복의 손상 -> 누전 원인

실내 악취 발생의 원인

   

   

   

여기서

   

A: 실험상수

C: 분진농도 (mm/m3)

C': 분진농도 (g/m3)

t: 빛 전달율 (It/I0),

V: 이동 속도 (m/sec)

r: 입자의 반경

   

입자상 유해 물질이 인체에 미치는 영향

유해 입자상 물질

대표적인 배출공정

대표적인 유해 물질

대표적인 질환

Cd

아연 정련

CdS, CdSO4

이따이이따이 병

Pb

자동차

산화납(PbO)

납중독, 마비, 빈혈

PCDD

연소, 소각

2,3,7,8-TCDD

발암성, 기형성, 돌연변이성

PAH

연소, 소각

3,4-Benxopyrene

발암성, 돌연변이성

석면

절연재, 단열재

섬유형 석면

석면폐증, 발암

수은

계측기기

메탈수은

미나마타병

Cr

피혁공업, 도금공업

6가 크롬

비중격천공

아연, 망간

  

  

발열물징

   

   

다이옥신의 특성

증기압이 낮으며 열적 안정성이 높아 700도 이상의 고온에서 분해된다.

물에 대한 용해도는 낮으나 벤젠 등의 유기용매에는 녹는 지용성 이다.

저온 (400도 범위)에서는 재생성을 갖으며, 흡착성이 커 토양의 오염이 되기도 한다.

PCDD는 2개의 벤젠고리에 산소가 2개, PCDF는 산소가 1개 결합 되어 있다.

PCDDs의 허용농도는 독성이 강한 2.3.7.8-TCDD를 기준한 독성 등가인자 (TEF)로 나타낸다.

   

가스상 물질의 공통적인 특성

  1. 기체의 점도: 온도가 높을 수록 증가한다.
  2. 기체의 용해도: 온도가 낮을 수록 증가 된다.

    용해도: HCl > HF > NH3 > SO2 > Cl2 > CO

  3. 반응 속도 및 반응율: 대기 중 수분 함량, 일사량, 온도에 비례하여 증가한다.

   

Point 정리

  1. 색깔을 갖는 오염 물질: NO2 -> 적갈색, Cl2 -> 황록색
  2. 강우에 쉽게 제거되는 오염 물질: 용해도가 큰 물질 (HCl, HF, NH3, SO2 등)
  3. 강우에 영향을 받지 않는 오염물질: 난용성 물질 (CO 등)
  4. 광화학 반응에 의해 스모그를 생성하는 대기오염 물질: VOC(HC), NOx
  5. 광분해 순환을 통해 O3등 옥시던트를 샌성하는 대기오염 물질: NOx

       

기본적인 암기 항목

  1. 대기오염 규정의 지표가 되는 물질: 먼지, 매연, SO2
  2. 식물의 성분 분석으로 대기오염 정도를 파악 할 수 있는 물질: SOx, HF
  3. 실내 작업장 오염도의 지표가 되는 물질: CO2
  4. 광화학 반응의 척도가 되는 물질: O3
  5. 섬모 운동기능에 영향을 미치는 물질: SOx, NOx, O3
  6. 염료의 탈색 기능을 갖는 물질: SOx, NOx, O3
  7. 상기도(上氣道)에 영향을 주는 물질: 대체로 수용성 가스 _> SOX, HCl, NH3 등
  8. 하기도에 영향을 주는 물질: 대체로 난용성 물질: NOX, CO, mist 등
  9. 발암물질: 벤조피렌, 석면, 니켈, 크롬, 비소, 라돈, PAH, PCDD
  10. 발열물질: 망간, 아연
  11. 신경계 장애 물질: CO, NO, CS2

       

   

오염물질 별 인체에 미치는 영향

 

오염물질

주요질환

특기 항목

SO2

기관지염, 폐쇄성 질환, 폐렴, 폐기종

0.25ppm (운동시 천식 유발)

NO

기관지염, 폐쇄성 질환, 폐렴, 폐수종

NO-Hb 형성 (CO의 약 200배)

0.5ppm 하기도 감염율 증가

F

기관지염, 불소병, 반상치 유발(미량은 충치 예방)

8ppm(반상치 유발)

O3

눈, 코의 점막 자극, 기관지염, 폐출혈 등

0.3ppm (운동 중 숨찬 증상)

PAN

눈, 코의 점막 자극(통증), 기관지염 등

0.1ppm (눈에 통증 유발)

Cl2

녹황색의 맹독가스 (기관지염, 폐부종 등)

독성 정도 Cl2 > SO2 > HCl

CO

CO-Hb 형성, 산소 운반능력 저하, 신경장애

30ppm(8시간, 신체 반응 둔화)

CS2

정신장애, 신경염, 권태감 등

  

  

   

오염물질 별 동식물에 미치는 영향

오염물질

동식물에 미치는 영향/증상

지표식물 / 강한 식물

SO2

SO2: 체내 알데하이드, 하드록시 슬폰산 -> 피해

증상: 백화현상, 맥간반점

지표식물: 알파파, 담배, 육송

강한 식물: 협죽도, 수랍목

HF

HF 수분과 물화수소산 생성, 잎끝 수송 -> 피해

증상: 잎의 선단이나 주변 연반 (엽록반점)

젖소의 우유 분비량 감소, 누에의 발육 장애

지표식물: 글라디올러스, 메밀

강한 식물: 알파파, 콩

O3

O3 강한 산화력, 엽록소 파괴, 기공 주변 피해

증상: 회백색 또는 갈색 반점 (전면 전반점)

지표식물: 담배, 시금치, 토마토

강한 식물: 아카시아

PAN

잎의 밑부분이 은색(청동색), 잎이 시든다

지표식물: 강낭콩

깅한 식물: 사과

CO

고농도가 아니면 영향을 미치지 않는다.

지표동물: 카나리아

NH3

잎의 전체에 피해를 준다.

증상: 흑색, 백색, 황색 반점

지표 식물: 토마토, 해바라기, 메밀

 

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대기의 성분, 조성 및 그에 따른 영향에 관한 설명

1. 대기구성성분 중 농도가 가장 안정된 성분은 산소, 질소, 이산화탄소, 아르곤이다.

2. 대기 중의 이산화질소, 암모니아성분의 농도는 쉽게 변화한다.

3. 대기 중에서 질소, 산소를 제외하고 가장 큰 부피를 차지하고 있는 물질은 아르곤이다.

4. 대기 중 오존의 배경농도는 약 0.01~0.04ppm 정도로 지역별 오염도에 따라 일변화가 매우 크다.

   

식물에 대한 암모니아의 영향

1. 성숙한 잎에서 가장 민감하다

2. 갈색 또는 초록색으로 삶아진 형태를 나타낸다

3. 암모니아의 독성은 HCL과 비슷한 정도이다

4. 암모니아의 피해의 특징은 잎 전체에 영향을 준다

   

대기 열역학

1. 대기 중에서의 복사는 보통 0.01~100㎛ 파장영역에 속한다

2. 복사는 매질이 없는 진공상태에서도 열을 전달할 수 있다

3. 복사는 전자기장의 진동에 의한 파동형태의 에너지전달이다

4. 붉은색은 장파, 푸른색은 단파의 특성을 가진다, 그러므로 인간이 느낄 수 있는 가시광선은 붉은색 0.75㎛에서 보라색 0.36㎛ 까지이다

   

대기오염물질표준지수인 psi에 관한 설명

1. 대상항목은 SO2, CO, NO2, TSP, O3, 먼지와 아황산의 혼합물 등 6개의 부지표로 구성되어 있다

2. 각각의 부지표 PSI를 구한 후 그 중 최대값이 PSI가 되며 이 때 최대값을 갖는 오염물질을 주요오염물질이라 한다

3. 대중이 알기 쉽고 계산방법이 간단하며 과학적이고 일별, 시간별 변화를 쉽게 나타낼 수 있다

4. PSI에 의한 오염도 표시는 1에서 500까지 나타내며 지수 100을 기준하여 100을 초과하는 경우 환경기준을 초과하는 것으로 나타내어지고 있다.

   

Fick의 확산방정식을 실제 대기에 적용하기 위하여 일반저으로 추가하는 과정

1. 오염물은 점원으로부터 계속적으로 방출된다

2. 과정은 안정상태이다 즉, dC/dt=0

3. 풍속은 x, y, z 좌표시스템 내의 어느 점에서든 일정하다

4. 바람이 부는 방향 (x)의 확산은 이류에 의한 이동량에 비하여 무시할 수 있을 정도로 작다

Gaussian 연기 확산 모델에 관한 설명

1. 장단기적인 대기오염도 예측에 사용이 용이하다

2. 간단한 화학반응을 묘사할 수 있다

3. 주로 평탄지역에 적용이 가능하도록 개발되어 왔으나 최근 복잡한 지형에도 적용이 가능토록 개발되고 있다

4. 점오염원에서 풍하 방향으로 확산되어 가는 plume이 정규분포를 한다고 가정한다

   

다환 방향족 탄화수소(PAH)에 관한 설명

1. 대부분 공기역학적 직경이 2.5㎛ 미만인 입자상 물질이다

2. 석탄, 기름, 쓰레기, 또는 각종 유기물질의 불완전연소가 일어나는 동안에 형성된 화학물질 그룹을 말한다

3. 고리형태를 갖고 있는 방향족 탄화수소로서 암을 유발하며 일반적으로 대기환경 내로 방출되며 수개월에서 수년 동안 존재한다

4. 물에 쉽게 용해되지 않고, 쉽게 휘발되는 성질을 가지고 있어 토양오염의 원인이 된다

5. 고농도의 PAH는 지방분을 포함하는 모든 신체조직에 유입되어 간, 신장 등에 축적된다

6. 석탄, 기름, 쓰레기 또는 각종 유기물질의 불완전연소가 일어나는 동안에 형성된 화학물질 그룹을 말한다

7. 고리형태를 갖고 있는 방향족 탄화수소로서 미량으로도 암 및 돌연변이를 일으킬 수도 있다

8. PAH는 대부분 물에 잘 용해되지 않고 공기 중에 쉽게 휘발하는 성질을 가지고 있다

   

대기오염 물질 중 탄화수소에 관한 설명

1. 대기환경 중에서 탄화수소는 기체, 액체 또는 고체로 존재한다

2. 탄화수소류 중에서 이중 결합을 가진 올레핀화합물은 방향족 탄화수소보다 대기 중에서의 반응성이 크다

3. 지구 규모의 탄화수소 발생량으로 볼 때 인위적 발생량은 전체의 1% 정도이다

   

대기오염원 영향 평가방법 중 수용모델

1. '모델링'이라는 협의의 개념보다는 대기오염물질의 물리화학적 분석과 각종 응용통계 분석까지를 포함한 광의의 개념으로 이용되고 있다

2. 모델의 분류로는 오염물질의 분석방법에 따라 현미경 분석법과 화학분석법으로 구분한다

3. 측정자료를 입력자료로 사용하므로 시나리오 작성이 곤란하다

   

   

   

   

   

   

   

   

   

수용모델에 관한 설명

1. 입자상, 가스상물질, 가시도 문제 등 환경전반에 응용할 수 있다

2. 지형, 기상정보가 없는 경우도 사용이 가능하다

3. 수용체 입장에서 영향평가가 현실적으로 이루어질 수 있다

4. 수용모델은 측정자료를 입력자료로 사용하므로 시나리오 작성이 곤란하다

5. 불법 배출 오염원을 정량적으로 확인평가할 수 있다

6. 2차 오염원의 확인이 가능한 것은 분산모델이다

7. 지형, 기상학적 정보 없이도 사용 가능하다

8. 현재나 과거에 일어났던 일을 추정하여 미래를 위한 전략을 세울 수 있으나, 미래 예측은 어렵다

   

수용모델과 분산모델에 대한 설명

1. 수용모델은 새로운 오염원이나 불확실한 오염원을 정량적으로 확인, 평가할 수 있다

2. 수용모델은 지형이나 기상학적 정보 없이도 사용이 가능하나, 미래예측이 어렵고 측정자료를 입력자료로 사용하므로 시나리오 작성이 곤란하다

3. 분산모델은 2차 오염원의 화인이 가능하며, 지형 및 오염원의 조업조건에 영향을 받는다

   

대기오염원 영향평가방법인 분산모델

1. 2차 오염원의 확인이 가능하다

2. 새로운 오염원인 지역내에 생길 때 매번 재평가를 하여야 한다

3. , , 면 오염원의 영향을 평가할 수 있다

4. 오염물의 단기간 분석시 문제가 된다

5. 지형 및 오염원의 조업조건에 영향을 받는다

6. 오염물의 단기간 분석시 문제가 된다

7. 분진의 영향평가는 기상의 불확실성과 오염원이 미확인인 경우에 문제점을 가진다

8. 2차오염원의 확인이 가능하다

9. 오염물의 단기간 분석시 문제가 된다

10. 새로운 오염원이 지역 내에 생길 때 매번 재평가를 하여야 한다

11. 특정한 오염원의 배출속도와 바람에 의한 분산요인을 입력자료로 하여 수용체 위치에서의 영향을 계산한다

12. 특정 오염원의 영향을 평가할 수 있는 잠재력이 있다

13. 기상과 관련하여 대기 중의 무작위적인 특성을 적절하게 묘사할 수 없기 때문에 결과에 대한 불확실성이 크게 작용한다

14. 지형 및 오염원의 조업조건에 영향을 받는다

15. 먼지의 영향평가는 기상의 불확실성과 오염원이 미확인인 경우에 문제점을 가진다

16. 오염물의 단기간 분석시 문제가 된다

   

   

   

   

   

분산모델

장점

1. 미래의 대기질을 예측할 수 있다

2. 대기옹염 정책입안에 도움을 준다

3. 2차 오염원의 확인이 가능하다

4. 오염원의 운영 및 설계요인이 효과를 예측할 수 있다

5. , , 면 오염원의 영향을 평가할 수 있다

   

단점

1. 기상의 불확실성과 오염원이 미확인될 때 많은 문제점을 가진다

2. 오염물의 단기간 분석시 문제가 된다

3. 지형, 오염원의 조업조건에 따라 영향을 받는다

4. 새로운 오염원이 있을 때 마다 재평가할 필요가 있다

   

수용모델

   

장점

1. 지형, 기상정보가 없어도 사용이 가능하다

2. 오염원의 조업 및 운영상태에 대한 정보가 없어도 사용이 가능하다

3. 새로운 오염원과 불확실한 오염원, 불법 배출 오염원에 대한 정량적인 확인, 평가가 가능하다

4. 수용체 입장에서 영향평가가 현실적으로 이루어 질 수 있다

5. 입자상, 가스상 물질, 가시도 문제 등 환경 전반에 응용할 수 있다

   

단점

1. 현재나 과거에 일어났던 일을 추정, 미래를 위한 전략은 세울 수 있으나 미래예측은 어렵다

2. 특정 자료를 입력 자료로 사용하므로 시나리오 작성이 곤란하다

   

코리올리 힘에 관한 설명

1. 코리올리 힘은 지구의 양극지방에서 최대가 된다

2. 코리올리 힘은 북반구에서는 물체의 운동 방향의 오른쪽방향으로 작용한다

3. 코리올리 힘은 지구의 자전에 의해 생긴다

4. 코리올리 힘은 지구의 자전운동에 의해서 생기는 수평방향으로의 가성적인 힘이다

   

훈연(fume)에 관한 설명

1. 금속산화물과 같이 가스상 물질이 승화, 증류 및 화학반응 과정에서 응출될 때 주로 생성되는 고체입자이다

2. 활발한 브라운 운동을 한다

3. 아연과 납산화물의 훈연은 고온에서 휘발된 금속의 산화와 응축과정에서 생성된다

4. 기체가 응축할 때 생긴 1㎛ 이하의 고체입자이다

입자상 물질

1. 훈연(fume)은 입경이 1㎛ 이하이며 브라운 운동으로 상호응집이 쉽다

2. 액적(mist)은 시정거리가 1km 이상으로 안개보다 투며아다

3. 안개(fog)는 습도가 90% 이상으로 증기의 응축에 의해 생성되는 액체입자이다

4. 연무(박무)(haze)는 습도가 70% 이하로 시야를 방해하는 물질이며 크기는 1㎛ 보다 작다

5. 훈연은 금속산화물과 같이 가스상 물질이 승화, 증류 및 화학적 반응과정에서 응축될 때 주로 생성되는 고체입자이다

6. 조대입자는 바람에 날린 토양 및 해염을 비롯하여 기계적 분쇄과정을 거쳐 주로 생성된는데, 자연적 발생원에 의한 것이 대부분이다

7. PM-10은 공기역학경을 기준으로 10㎛ 이하의 입자상 물질을 말하며, 호흡성 먼지량의 척도를 나타낸다

8. 마틴직경은 평면에 투영된 입자의 그림자 면적과 기준선이 평형하게 이등분하는 선의 길이를 말한다

   

대기오염물질과 관련된 배출업소를 알맞게 짝지은 것

1. 벤젠 - 도장공업

2. 염소- 플라스틱 제조업

3. 시안화수소 - 청산제조업

4. 이황화탄소 - 비스코스 섬유공업

5. 시안화수소 - 청산제조업, 가스공업, 제철공업

6. 페놀 - 타르공업, 도장공업

7. 아황산가스 - 용광로, 제련소, 석탄화력발전소

8. 암모니아 - 냉동공업, 비료공업, 나일론제조업, 도금공업

   

가우시안 모델

1. 주로 평탄지역에 적용이 가능하다

2. 장기적인 대기오염도 예측에 사용이 용이하다

3. 점오염원에서는 풍하 방향으로 확산되어 가는 plume이 정규분포 한다고 가정하여 유도한다

4. 풍하측 x방향으로의 난류확산은 이류확산에 비하여 매우 작다고 가정하여 유도한다

5. 주로 평탄지역에 적용하도록 개발되어 왔으나, 최근 복잡지형에도 적용이 가능하도록 개발되고 있다

6. 간단한 화학반응을 묘사할 수 있다

7. 장기, 단기적인 대기오염도 예측에 사용이 용이하다

8. 지표면으로부터 고도 H에 위치하는 점원 - 지면으로부터 반사가 있는 경우에 사용한다

   

   

   

   

   

가우시안 확산모델 유도에 사용되는 가정

1. 연기의 확산은 정상상태로 가정한다

2. 오염물질은 점배출원으로부터 연속적으로 방출된다

3. 바람에 의한 오염물질의 주 이동방향은 x축으로 하며, 오염물질은 플룸(pluem) 내에서 소멸되거나 생성되지 않는다

   

오존층

1. 오존층의 두께를 표시하는 단위는 도브슨(dobson)이며 지구대기 중의 오존총량을 표준상태에서 두께로 환산했을 때 1mm100도브슨으로 정하고 있다.

2. 성층권에서는 산소분자가 자외선에 의해 광분해되는 과정을 통해 오존의 생성과 소멸과정이 되풀이 된다

3. 오존층이란 지상 20~25km의 고도에 가장 높은 농도로 밀집되어 있는 층을 말한다. 또한 극지방의 오존층 두께는 약 500~400도브슨 정도이며 적도지방은 300~200도브슨 정도이다

4. 오존층의 두께를 표시하는 단위는 돕슨(dobson)이다

5. 성층권에서 고도에 따라 온도가 상승하는 이유는 성층권의 오존이 태양광선 중의 자외선을 흡수했기 때문이다

6. 오존층에서 오존의 생성과 소멸이 계속적으로 일어나면서 오존의 농도를 유지한다

7. 오존층은 지상 약 20~25km에 위치하며 오존의 최대농도는 약 10ppm이다

8. 오존층의 두께를 표시하는 단위는 돕슨(dobson)이며, 지구대기 중의 오존 총량을 표준상태에서 두께로 환산했을 때 1mm100돕슨으로 정하고 있다

9. 오존 총량은 적도에서 약 200돕슨, 극지방에서 약 400돕슨 정도인 것으로 알려져 있다

10. 오존은 성층권에서는 대기 중의 산소분자가 주로 240nm 이하의 자외선에 의해 광분해 되어 생성된다

11. 오존층이란 성층권에서도 오존이 더욱 밀집해 분포하고 있는 지상 20~30km 구간을 말한다

   

실내공기오염물질

- CO2, CO, NO2, PM10, 총부유물질, 휘발성 유기화합물, 포름알데히드, 라돈, 석면 등 이다

   

실내공기에 영향을 미치는 오염물질에 관한 설명

1. 석면의 발암성은 청석면 > 아모싸이트 > 온석면 이다

2. Rn-222의 반감기는 3.8일이며, 그 낭핵종도 같은 종류의 알파선을 방출하지만 화학적으로는 거의 불활성이다

3. 우라늄과 라듐은 Rn-222의 발생원에 해당된다

4. 석면은 얇고 긴 섬유의 형태로서 규소, 수소, 마그네슘, , 산소 등의 원소를 함유하며, 그 기본구조는 산화규소의 형태를 취한다

5. 벤젠은 무색의 휘발성 액체이며, 끓는점은 약 80정도이고, 인화성이 강하다

6. 톨루엔의 끓는점은 약 111정도이고, 휘발성이 강하고 그 증기는 폭발성이 있다

   

실내공기오염에 관한 설명

1. 빌딩증후군이란 밀폐된 공간 내 유해한 환경에 노출되었을 때에 눈자극, 두통, 피로감, 후두염 등과 같은 증상이 일어나는 것을 말한다

2. 대부분의 유기용제는 마취작용을 가지고 있고, 독성은 톨루엔 > 자일렌 > 에틸벤젠 순으로 강하다

3. 유기용제의 인체에 대한 영향을 고려해 보면 벤젠은 혈액에 대한 독성 작용이, 에틸벤젠은 신경계에 대한 독성 작용이 강하다

4. 포름알데히드는 물에 잘 녹고 40% 수용액은 포르말린이라고 한다

   

오존에 관한 설명

1. 청정지역의 대류권 오존농도는 일변화를 하지 않는다

2. 대류권의 오존은 국지적인 광화학스모그로 생성된 옥시던트가 지표물질이다

3. 대기 중 오존은 온실가스로 작용한다

4. 대기 중 오존의 배경농도는 0.01~0.02ppm 정도이다. 농도가 0.12ppm 이상이 되면 오존주의보가 발령된다

5. 국지적인 광화학스모그로 생성된 oxidant의 지표물질이다

6. 오존은 태양빛, 자동차 배출원인 질소화합물과 휘발성 유기화합물 등에 의해 일어나는 복잡한 광화학반응으로 생성된다

7. 오염된 대기 중에서 오존농도에 영향을 주는 것은 태양빛의 강도, NO2/NO의 비, 반응성 탄화수소농도 등이다

8. 지표온존의 배경농도는 약 0.04ppm 이다

   

대류권의 오존(O3)에 관한 설명

1. 대류권의 오존은 국지적인 광화학스모그로 생성된 옥시던트의 지표물질이다

2. 오염된 대기 중의 오존은 로스앤젤레스 스모그 사건에서 처음 확인되었다

3. 대류권의 오존 자신은 온실가스로도 작용한다

   

성층권 오존 감소에 따른 영향

1. 백내장 등의 지롼이 발생될 확률이 높아진다

2. 광합성 작용과 수분 이용의 효율 감소로 농작물의 잎이 파괴되어 생산량을 감소시킨다

3. 해양에서 광합성 플랑크톤에 피해를 주어 먹이사슬에 악영향을 일으킨다

   

성층권에 대한 설명

1. 하층부의 밀도가 커서 매우 안정한 상태를 유지하므로 공기의 상승이나 하강 등의 연직운동은 억제된다

2. 화산분출 등에 의하여 미세한 분진이 이 권역에 유입되면 수년간 남아 있게 되어 기후에 영향을 미치기도 한다

3. 성층권에서 고도에 따라 온도가 상승하는 이유는 성층권의 오존이 태양광선 중의 자외선을 흡수하기 때문이다

   

실내오염물질인 '라돈' 에 관한 설명

1. 공기보다 9개 가까이 무겁기 때문에 지하공간에 많이 존재한다

2. 노출되면 주로 호흡기 계통의 질환과 폐암이 발새알 수 있다

3. 반감기는 3.8일로 라듐이 핵분열 할 때 생성되는 무릴로 무색, 무취하다

4. 자연 방사성 물질 중의 하나로서 사람이 흡입하기 쉬운 기체상 물질이다

5. 무색, 무취의 기체로 액화되어도 색을 띠지 않는 물질이다

6. 반감기는 3.8일로 라듐이 핵분열할 때 생성되는 물질이다

7. 자연계에 널리 존재하며, 주로 건축자재를 통하여 인체에 영향을 미치고 있다

   

굴뚝으로부터 배출되어지는 연기의 확산모양과 대기의 안정도에 대한 설명

1. 환상형은 대기가 불안정하여 난류가 심할 때 발생하고, 지표면에서 일시적인 고농도 현상이 발생할 수 있다

2. 하층은 대류가 활발하여 불안정해지나 상층은 아직 안정 상태일 경우 훈증형이 나타나고 지표면에서의 오염도는 높다

3. 연기가 배출되는 상당한 높이까지 강 안정상태가 유지되는 기온역전일 경우 부채형이 되고, 굴뚝 부근의 지표에서는 농도가 낮다

4. 구속형의 연기모형은 접지역전과 공중역전 사이에 연기가 갇혀서 흐르는 형태이다

   

굴뚝연기의 분산형태 중 환상형(looping)

1. 굴뚝 가까운 지면에서 국지적이고, 일시적인 고농도 현상을 나타내기도 한다

2. 대기가 아주 불안정한 경우로 난류가 심하다

3. 날씨가 맑고 태양복사가 강한 계절에 잘 발생하며 수직온도 경사가 과단열적이다

4. 연기가 지면에 도달하는 경우 연돌부근의 지표에서 고농도의 오염을 야기하기도 하나 빨리 분산된다

   

최대혼합고에 대한 설명

1. 열부상효과에 의한 대류에 의해 혼합층의 깊이가 결정되는데 이를 최대혼합고라 한다

2. 실제로 지표상 수 km까지의 실제공기의 온도 종단도를 작성함으로써 결정된다

3. 계절적으로 보아 여름(6월경)이 최대가 된다

4. 역전이 심할수록 작은 값을 가지며 대기오염을 심화시킨다

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

최대혼합깊이(MMD)에 관한 설명

1. 열부상 효과에 의하여 대류에 의한 혼합층의 깊이가 결정되는 데 이를 최대혼합깊이라 한다

2. 실제로 지표위 수 km까지의 실제 공기의 온도 종단도를 작서암으로써 결정된다

3. 계절적ㅇ로 보아 여름(6월 경)이 최대가 된다

4. 야간에 역전이 심할 경우에는 그 값이 거의 0이 될 수도 있다

5. 열부상효과에 의하여 대류에 의한 혼합층의 깊이가 결정되는데 이를 MMD라 한다

6. 실제로 MMD는 지표위 수 km까지의 실제공기의 온도종단도를 작성함으로써 결정된다

7. 통상적으로 밤에 가장 낮으며, 낮시간 동안 증가한다

8. 심한 기온역전 하에서는 0이 될 수도 있다

9. 실제로 MMD는 지표위 수 km까지 실제 공기의 온도종단도를 작성함으로써 결정된다

   

질소산화물에 관한 설명

1. 인위적인 질소산화물의 주 배출원은 자동차와 연료의 연소과정이다

2. 대기에서 질소는 NOx cycle에서 지면으로의 침전과 질산염으로의 산화가 일어난다

3. 자연적인 NOx 방출량은 인위적인 NOx 방출량의 7~15배 정도이다

4. 대기에서 NOx의 체류시간은 대략 3~4일 정도인 것으로 알려져 있다

5. 대기 중의 체류시간은 NO2N2O에 비하여 짧다

6. 연소시 발생되는 질소산화물은 90% 이상이 NO로 발생한다

7. NON2O는 미생물 작용에 의하여 토양과 해양에서 배출된다

8. NOx의 인위적인 배출량 중 거의 대부분이 연소과정에서 발생된다

9. NOx는 그 자체도 인체에 해롭지만 광화학스모그의 원인물질로도 중요한 역할을 한다

10. 연소과정에서 처음 발생되는 NOx는 주로 NO이다

11. 연소시에 주로 배출되며, 탄화수소와 함께 태양광선에 의한 광화학스모그를 생성한다

12. 혈중 헤모글로빈과 결합하여 메트헤모글로빈을 형성함으로써 산소전달을 방해한다

13. NO의 혈중 헤모글로빈과의 결합력은 CO보다 강하다

14. NO는 주로 교통량이 많은 이른 아침에 하루 중 최고치를 나타낸다

15. 전세계 질소화합물 중 인위적인 질소화합물 배출량은 자연적 배출량의 10% 정도인 것으로 추정되고 있다

16. N2O는 대류권에서는 온실가스로 알려져 있으며, 성층권에서는 오존을 분해하는 물질로 알려져 있다

17. NO2의 체류시간은 20~100년 정도로 알려져 있다

18. NOx는 혈중 헤모글로빈과 결합하여 메트헤모글로빈을 형성함으로써 산소전달을 방해한다

19. NO는 혈중 헤모글로빈과의 결합력이 CO보다 수백 배 더 강하고, NO2NO보다 독성이 5배 정도 강하다

20. NO2의 급성피해는 자극성 가스로서 눈과 코를 강하게 자극하고 기관지염, 폐기종, 폐렴등을 일으킨다

21. NO2의 농도가 약 0.2/m3 이상이 되면 사망에 이른다

   

   

질소산화물에 의한 피해 및 영향

1. NO2의 광화학적 분해작용으로 대기 중의 O3농도가 증가하고 HC가 존재하는 경우에는 Smog를 생성시킨다

2. NO2는 가시광선을 흡수하므로 0.25ppm 정도의 농도에서 가시거리를 상당히 감소시킨다

3. NO2는 습도가 높은 경우 질산이 되어 금속을 부식시키며 산성비의 원인이 된다

   

질소화합물에 관한 설명

1. N2O는 대류권에서는 온시라스로 알려져 있으며 성층권에서는 오존층 파괴물질로 알려져 있다

2. 연료 중의 질소화합물은 일반적으로 천연가스보다 석탄에 많다

3. 대기 중에서의 추정 체류시간은 NONO2가 약 2~5, NO2가 약 20~100년 정도이다

4. 질소산화물은 인위적 배출량과 자연적 배출량이 10 : 100 정도로 자연적 배출량이 많다

   

태양상수에 관한 일반적인 설명

- 대기권 밖에서 햇빛에 수직인 1cm2의 면적에 1분 동안 들어오는 태양복사 에너지의 양을 말한다(2cal/cm2 . min)

   

경도풍(gradient wind)을 형성하는 데 필요한 힘

- 기압 경도력, 전향력, 원심력

   

바람의 요소 중 "전향력"에 관한 설명

1. 지구의 자전에 의해 생기는 가속도를 정향가속도라 하고 이 가속도에 의한 힘을 전향력이라 한다

2. 전향력은 북반구에서 바람 바양의 우측 직각방향으로 작용한다

3. 코리올리힘이라고도 하며 경도력과 반대방향으로 작용한다

4. 전향력의 크기는 위도가 높아질수록 증가한다

5. 지구의 자전에 의해 생기는 힘을 전향력이라 한다

6. 북반구에서는 항상 움직이는 물체의 운동방향의 오른쪽 90° 방향으로 작용한다

7. 전향력의 크기는 위도, 지구자전 가속도, 퐁속의 함수로 나타낸다

8. 지구 북반구에서 나타나는 전향력은 물체의 이동방향에 대해 오른쪽 직각방향으로 작용한다

9. 전향력은 극지방에서 최대, 적도지방은 0이다.

   

   

   

   

   

   

바람에 대한 설명

1. 풍속은 고도에 따라 증가하는데 그 이유는 마찰력이 고도가 높아질수록 감소하기 때문이다

2. 지균풍은 마찰력이 무시될 수 있는 고도에서 등압선이 직선일 때 기압경도력과 전향력이 평형을 이루어 등압선에 평행으로 부는 바람이다

3. 경도풍은 기압경도력과 전향력, 원심력이 평형을 이루어 부는 바람이다

4. 경도력 : 기압차에 비례하고 등압선의 간격에 반비례한다

5. 전향력 : 지구 자전에 의해 운동하는 물체에 작용하는 힘이며 경도력과 반대방향이다

6. 지균풍 : 자유대기층에서 기압경도력과 전향력만으로 등압선과 평행하고 직선운동을 하며 부는 바람이다

7. 경도풍 : 고기압 중심부에서는 아래로 침강하면서 시계바늘방향의 접선 밖(외향)으로 바람이 불어나간다

   

지균풍에 관한 설명

1. 고공풍이므로 마찰력의 영향이 거의 없다

2. 지균풍에 영향을 주는 기압 경도력과 전향력은 크기가 같고 방향이 반대이다

3. 등압선이 평행인 경우 북반구에서는 관측자가 지구를 향하여 내려다보는 경우 저기압 지역의 풍향의 왼쪽에 위치한다

4. 등압선과 평행하게 직선운동을 하며 부는 바람이다

   

CO2 순환과정

1. 대기 중의 CO2 농도는 여름에 감소하고 겨울에 증가한다

2. 지구의 북반구 대기중의 CO2 농도가 남반구 보다 높다

3. 대기중의 자연농도는 350ppm 정도이며, 체류시간은 대체로 2~4년이다

   

이산화탄소에 대한 설명

1. 지구온실효과에 대한 추정 기여도는 CO250% 정도로 가장 높다

2. 대기 중의 이산화탄소 농도는 북반구의 경우 계절적으로는 보통 겨울에 증가한다

3. 지구 북반구의 이산화탄소의 농도가 상대적으로 높다

   

냄새물질의 특성에 관한 설명

1. 분자량이 큰 물질은 냄새강도가 분자량에 반비례해서 단계적으로 약해지는 경향이 있으나 특정한 물질은 냄새가 거의 없다

2. 실온에서 대다수는 액상이나 기체나 고체로 존재하는 경우도 있다

3. 화학물질이 냄새물질로 되기 위해서는 친유성기와 친수성기의 양기를 가져야 한다

   

   

   

   

   

Fick의 확산방정식을 실제 대기에 적용시키기 위한 추가적 가정에 대한 내용

1. 과정은 안정상태이다

2. 바람에 의한 오염물의 주 이동방향은 x축이다

3. 풍속은 x, y, z 좌표시스템 내의 어느 점에서든 일정하다

4. 바람에 의한 오염물의 주 이동방향은 x축이다

5. 과정은 안정상태이고, 풍속은 x, y, z 좌표시스템 내의 어느 점에서든 일정하다

6. 오염물은 점오염원으로부터 계속적으로 방출된다

   

굴뚝에서 배출되는 연기의 모양이 부채형(Fanning)인 경우, 대기에 관한 설명

1. 대기가 매우 안정한 상태일 때 발생한다

2. 대기 전체가 크게 오염현상을 일으킬 때 발생하는 연기형태이다

3. 상하의 확산폭이 적어 지표에 미치는 오염도는 적으나 굴뚝의 위치가 낮을 경우 오염도는 상대적으로 커진다

4. 기온역전상태의 대기오염이 심할 때 나타날 수 있는 연기모형이다

5. 연기의 수직방향 분산은 최소가 된다

6. 일반적으로 최대 착지거리가 크고, 최대 착지농도가 낮다

7. 대기가 매우 안정한 상태일 때 아침과 새벽에 잘 발생한다

8. 고기압 구역에서 하늘이 맑고 바람이 약하면 지표로부터 열방출이 커서 한밤에서부터 아침까지 복사역전층이 생길 때에 발생되는 연기모양이다

9. 이 상태에서는 연기의 수직방향 분산은 최소가 되고, 풍향에 수직되는 수평방향의 분산도 매우 적다

10. 굴뚝의 높이가 낮으면 지표부근에 심각한 오염문제를 발생시킨다

11. 대기가 매우 안정된 상태일 때에 아침과 새벽에 잘 발새한다

12. 풍향이 자주 바뀔 때면 뱀이 기어가는 연기모양이 된다

   

기온역전의 발생

1. 이류성 역전 - 따뜻한 공기가 차가운 지표면 위로 불 때 발생

2. 침강형 역전 - 정체성 고기압의 중심부에서 침강하는 기류가 단열적으로 승온되어 발생

3. 해풍형 역전 - 바다에서 차가운 바람이 더워진 육지로 바람이 불 때 발생

4. 전선형 역전 - 한랭한 기단 위를 이동하는 난기단의 전이층에서 발생

   

기온역전 발생기전에 관한 설명

1. 이류성 역전 - 따뜻한 공기가 차가운 지표면 위로 흘러갈 때 발생

2. 침강형 역전 - 고기압 중심부분에서 기층이 서서히 침강할 때 발생

3. 해풍형 역전 - 바다에서 차가운 바람이 더워진 육지 위로 불 때 발생

4. 전선형 역전 - 비교적 높은 고도에서 따뜻한 공기가 차가운 공기 위로 전선을 이룰 때 발생

   

   

   

   

대기오염사건과 기온역전에 관한 설명

1. 로스앤젤레스 스모그 사건은 광화하 스모그에 의한 침강성 역전이다

2. 침강역전은 고기압 중심부분에서 기층이 서서히 침강하면서 기온이 단열압축으로 승온되어 발생하는 현상이다

3. 복사역전은 지표에 접한 공기가 그 보다 상공의 공기에 비하여 더 차가워져서 생기는 현상이다

4. 런던 스모그 사건은 공장배연과 가정난방이 주 원인이다

   

벤젠에 관한 설명

1. 만성장해로서 조혈장애를 유발시킨다

2. 체내 흡수는 대부분의 호흡기를 통하여 이루어진다

3. 체네에 흡수된 벤젠은 지방이 풍부한 피하조직과 골수에서 고농도로 축적되어 오래 잔존할 수 있다

4. 비점은 약 80정도이고, 체내 흡수는 대부분 호흡기를 통하여 이루어진다

5. 벤젠 폭로에 의해 발생하는 백혈병은 주로 급성골수아성 백혈병이다

   

라돈에 관한 설명

1. 화학적으로 거의 반응을 일으키지 않는다

2. 일반적으로 인체에 폐암을 유발시키는 것으로 알려져 있다

3. 라듐의 핵분열시 생성되는 물질이며 반감기는 3.8일 간이다

4. 무색, 무취의 기체로 액화되어도 색을 띠지 않는다

5. 상온에서 기체로 존재하며 공기보다 9배 정도 무겁다

6. 무색, 무취이며 액화되어도 색을 띠지 않는다

7. 폐암을 유발하는 물질로 알려져 있다

   

NOx 중 이산화질소에 관한 설명

1. 적갈색의 자극성을 가진 기체이며 NO보다 6배의 독성이 강하다

2. 연소과정에서 직접 배출되기도 하나 그 양은 NOx 중 약 5% 이하이다

3. 1ppm 이상 존재할 경우 육안으로 감지할 수 있다

   

광화학반응에 관한 설명

1. 오존은 200~300nm의 파장에서 강한 흡수가, 450~700nm에서는 약한 흡수가 있다

2. 광화학 스모그는 맑은 날 자외선의 강도가 클수록 잘 발생된다

3. NO2는 도시 대기오염물 중에서 가장 중요한 태양빛 흡수 기체라 할 수 있다

   

   

   

   

   

   

광화학물질인 PAN에 대한 설명

1. PAN의 분자식은 CH3COOONO2이다

2. 하루 중 PAN의 농도는 한낮에 최고로 된다

3. 식물의 영향은 잎의 밑 부분이 은동색 또느 청동색이 되고 생활력이 왕성한 초엽에 피해가 크다

4. 눈에 통증을 일으키며 빛을 분산시키므로 가시거리를 단축시킨다

5. PANPeroxyacetyl nitrate의 약자이다

6. PAN은 빛을 분산시켜 가시거리를 단축시킨다

6. PAN은 눈에 통증을 일으키며 식물에도 해를 준다

   

리차드슨(richardson) 수에 관한 설명

1. 지구경계층에서의 기류에 안정도를 나타내는 척도로 이용한다

2. 무차원수로서 근본적으로 열적난류를 기계적인 난류로 전환시키는 율을 측정한 것이다

3. 큰 음의 값을 가지며 대류가 지배적이어서 바람이 약하게 된다

4. 0에 접근하면 분산이 줄어들어 결국 기계적 난류만 존재한다

5. 무차원수로서 근본적으로 대류잔류를 기계적인 난류로 전환시키는 율을 측정한 것이다

6. 큰 음의 값을 가지면 굴뚝의 연기는 수직 및 수평방향으로 빨리 분산한다

7. 0.25보다 크게 되면 수직혼합은 없어지고 수평상의 소용돌이만 남게된다

8. 리차드슨수가 0에 접근하면 중립상태로, 기계적 난류가 지배적인 상태가 된다

9. 0인 경우는 기계적 난류만 존재한다

10. 무차원수로서 근본적으로 대류 난류를 기계적인 난류로 전환시키는 율을 측정한 것이다

11. 큰 음의 값을 가지면 대류가 지배적이어서 바람이 약하게 된다

   

리차드슨수(R)에 관한 설명

1. 무차원수로 대류난류를 기계적인 난류로 전환시키는 율을 측정한 것이다

2. R이 큰 음의 값을 가지면 대류가 지배적이어서 바람이 약하게 되어 강한 수직운동이 일어난다

3. R=0 일 때는 기계적 난류만 존재한다

4. R > 0.25 일 때는 대기가 안정한 상태로서 기계적인 혼합이 강하게 억제된다

5. R > 0.25 은 수직방향의 혼합이 거의 없음을 나타낸다

6. -0.03 < R < 0 기계적 난류와 대류가 존재하나 기계적 난류가 혼합을 주로 일으킴을 나타낸다

7. Richardson(R)가 큰 음의 값을 가지면 바람이 약하게 되어 강한 수직운동이 일어난다

8. Rrichardson number가 음의 값을 가지면 열적 난류가 지배적이다

   

자동차 디젤기관에 대한 설명

1. 압축비가 높아(15~20) 소음진동이 크다

2. 정지가동시 배출가스 중 co농도가 낮다

3. 고속주행시 배출가스 중 NOx 농도가 높고 매연이 많이 배출된다

   

   

세계적인 대기오염 재해 사건

1. 뮤즈계곡 사건은 공장지대로서 아황산가스, 황산, 미세입자 등이 원인물질이며 무풍, 기온역전, 연무발생 등에 의하여 피해가 발생하였다

2. 런던 사건은 석탄연소에 의하여 발생한 대기오염 사건으로 아황산가스, 먼지 등이 복사성 기온역전, 무풍상태, 높은 습도에서 발새안 스모그 사건이다

3. 로스앤젤레스 사건은 자동차에서 발생되는 질소산화물, 탄화수소 등에 의하여 침강성 기온역전, 무풍상태에서 발생한 스모그 사건이다

   

다이옥신에 관한 설명

1. 증기압과 수용성이 낮으며 비점이 높아 열적 안전성이 좋다

2. 벤젠 등에는 용해되는 지용성으로 토양 등에 흡수된다

3. 고온에서 완전 연소 후에도 저온에서 재생성이 있다

4. 다이옥신류는 PCDDPCDF로 대별된다

5. 표준상태에서 증기압이 매우 낮은 고형 화합물이다

6. 수용성은 낮으나 벤젠 등에 용해되며 토양에 흡수된다

7. 다이옥신류는 PCDDPCDF로 대별된다

8. PCM의 부분산화 또는 불완전연소에 의하여 발생한다

9. 살충제, 제초제 등의 농업 및 산업 화학물질의 부산물에서 발생한다

10. 두 개의 산소교량으로 2개의 벤젠고리가 연결된 일련의 유기염화물이다

11. 다이옥신은 고온에서 분해되지만, 저온에서 다시 재생하는 특징을 가지고 있다

12. 다이옥신은 산소원자가 2개인 PCDD와 산소원자가 1개인 PCDF를 통칭하는 용어이다

13. 다이옥신은 염소화합물이 고온에서 연소하여도 생성된다

14. 증기압과 수용성은 낮으나, 벤젠 등에는 용해되는 지용성으로 토양 등에 흡수 될 수 있다

15. 가장 유독한 다이옥신으로는 2, 3, 7, 8 - tetrachloro dibenzo-p-dixoin으로 알려져 있다

16. 벤젠 등에 용해되는 지용성으로서 열적 안정성이 좋다

17. 유기성 고체물질로서 용출실험에 의해서도 거의 추출되지 않는 특징을 가지고 있다

18. PCDF계는 135, PCDD계는 75개의 이성질체가 존재한다

   

포름알데히드의 주된 발생업종

- 합성수지공장, 포르말린 제조공장, 피혁공장

   

대기오염모델인 수용모델의 종류에는 현미경분석법과 화학분석법이 있다

현미경분석법 : 광학현미경법, 전자현미경법, 자동전자현미경법 등이 있다

화학분석법 : 농축계수법, 시계열분석법, 공간계열분석법, 화학질량수지법, 다변량분석법 등이 있다

   

   

   

   

대기의 구조를 균질층과 이질층으로 구분한 경우에 관한 설명

1. 지상 0~88km 까지를 균질층으로 구분할 수 있다

2. 균질층 내의 공기는 지상 0~30km 까지 98%가 존재하고 있다

3. 이질층에 공기는 강한 산화력으로 인하여 지상에서 발생되어 상승한 이물질 등을 산화, 소멸시킨다

4. 균질층은 지상 0~88km 까지 분자가 비교적 골고루 섞여 있다

5. 균질층 내의 공기는 건조가스로서 지상 0~5.6km까지 공기의 50%, 지상 0~30km 까지 공기의 98%가 존재한다

6. 이질층 내의 공기는 태양에너지 중 유해한 것을 흡수, 약화시킴으로써 생물세포의 이온화 또는 화상 등을 방지한다

7. 지상 0~88km 정도까지의 균질층은 수분을 제외하고는 질소 및 산소 등 분자조성비가 어느 정도 일정하다

8. 이질층은 보통 4개층으로 분류되며, 지상 3600~9600km는 수소층이라 한다

9. 이질층 내의 공기는 강한 산화력으로 인하여 지상에서 발생되어 상승한 이물질들을 산화, 소멸시킨다

   

대기안정도에 따른 굴뚝 연기모양 중 부채형에 관한 설명

1. 대기가 매우 안정된 상태일 때의 아침과 새벽에 잘 발생한다

2. 굴뚝의 높이가 낮으면 지표부근에 심각한 오염문제를 발생시킨다

3. 풍향이 자주 바뀔 때면 뱀이 기어가는 연기모양이 된다

   

상자모델이론을 전개하기 위하여 설정된 가정

1. 고려된 공간에서 오염물의 농도는 균일하다

2. 고려되는 공간의 수직단면에 직각방향으로 부는 바람의 속도가 일정하여 환기량이 일정하다

3. 오염물의 분해는 일차반응에 의한다

4. 배출원은 지면 전역에 균일하게 분포되어 있다

5. 오염물은 방출과 동시에 균등하게 혼합된다

6. 오염물방출원이 지면전역에 균등하게 분포되어 있다

7. 상자 내의 농도는 균일하며, 배출원은 지면 전역에 균일하게 분포되어 있다

8. 배출된 오염물질은 즉시 공간 내에 균일하게 혼합된다

9. 바람은 상자의 측면에서 불며 그 속도는 일정하다

10. 상자 내의 풍향, 풍속 분포도는 균일하다

11. 오염물질은 분해가 있는 경우는 1차반응으로 취급한다

12. 고려되는 공간의 수직단면에 직각방향으로 부는 바람의 속도가 일정하여 환기량이 일정하다

13. 오염물의 분해는 1차반응에 의한다

14. 오염원은 방출과 동시에 균등하게 혼합된다

   

   

   

실내 대기오염에 대한 설명

1. 빌딩증후군이란 빌딩 내 유해한 환경에 노출되었을 때에 눈 자극, 두통, 피로감, 소화기 장애 등과 같은 장기간에 걸쳐서 진행되는 만성적 증상을 의미한다

2. 실내 부유분진 중에는 세균, 곰팡이, 곤충, 가루진드기 등이 포함되어 있어서 인체에 큰 영향을 미칠 수 있다.

3. 석면은 건축물의 열차단재 등에 쓰이고, 인체에 폐암, 악성중피종 등을 일으킨다

4. 건축자재에 의한 대표적인 실내 오염물질은 라돈이다

   

대기 중에 존재하는 황산화물에 관한 설명

1. 일위적 발생원에서 화석연료 중의 황화합물은 연소시 대부분 SO2가 된다

2. 연료 중의 황분함량은 석탄이 가장 높다

3. 전 세계의 황화합물 배출량 중 인위적 발생량이 50%를 차지하여 나머지 50%가 자연적 발생원에서 배출된다

   

대기오염물질이 인체에 미치는 영향

1. NO는 혈액 중 헤모글로빈과 결합력이 매우 강하다(CO의 약 1000)

2. NO2는 적갈색, 자극성 기체로 NO보다 독성이 강하며 공기보다 무겁고 물에 난용성이다

3. NO2는 혈액 중 헤모글로빈과 결합력이 매우 강하다(CO의 약 300)

4. 오존(O3) : 눈을 자극하고, 폐수종과 폐충혈 등을 유발시키며, 섬모운동의 기능장애를 일으킬 수 있다

5. 크롬(Cr) : 만성중독은 코, 폐 및 위장의 점막에 병변을 일으키는 것이 특징이다

6. 비소(As) : 피부염, 주름살 부분의 궤양을 비롯하여 색소침착, 손 발바닥의 각화, 피부암 등을 일으킨다

   

주 오염물질과 그 발생원과의 연결

1. HCL - 소다공업, 활성탄 제조, 금속 제련

2. C6H6 - 포르말린제조

3. Br2 - 염료, 의약품, 농약제조

4. 아황산가스 - 제련소, 펄프제조공장

5. - 인쇄, 도가니제조공장

6. 염화수소 - 플라스틱공장

7. 암모니아 - 냉동공업, 비료공업, 나일론 제조업, 도금공업

   

산성비에 의한 토양의 영향

1. 교환성 Al은 산성의 토양에서만 존재하는 물질이고, 교환성 H와 함께 토양 산성화의 주요한 요인이 된다

2. Al3+ 은 뿌리의 세포분열이나 Ca 또는 P의 흡수나 흐름을 저해한다

3. 토양의 양이온 교환기는 강산적 성격을 갖는 부분과 약산적 성격을 갖는 부분으로 나누는데, 결정성의 검토광물은 강산적이다

   

산성비에 대한 설명

1. 강우의 산성화에 가장 큰 영향을 미치는 것은 아황산가스이다

2. 산성비 관련 국제협약으로 헬싱키, 소피아의정서가 있다

3. 산성비의 저감대책은 청정연료의 사용과 탈황설비를 설치하는 것이다

4. 산성비란 보통 빗물의 pH5.6보다 낮게 되는 경우를 말하는데, 이는 자연상태에 존재하는 CO2가 빗방울에 흡수되었을 때의 pH를 기준으로 한 것이다

5. 산성비는 인위적으로 배출된 SOx NOx 화합물질이 대기중에서 황산 및 질산으로 변환되어 발생한다

6. 산성비가 토양에 내리면 토양은 산적 성격이 약한 교환기부터 순서적으로 Ca2+, Mg2+, Na+, K+ 등의 교환성 염기를 방출하고, 그 교환자리에 H+가 흡착되어 치환된다

7. 산성비와 관련된 국제협약으로는 제네바협약, 헬싱키 의정서, 소피아 의정사가 있다

   

대기열역학에 대한 설명

1. 플랑크(Plank)는 흑체(Black body)로부터 복사되는 파장별 에너지 강도를 표면온도와 파장의 함수로 나타냈으며, 이 식을 플랑크 방정식이라 한다

2. 흑체의 단위표면적에서 복사되는 에너지(E)와 그 물체의 표면온도(T)와의 398페이지 문제 15으로 나타내며 이를 스테판-볼츠만 법칙이라 한다

3. 복사에너지 중 파장에 대한 에너지강도가 최대가 되는 파장과 흑체의 표면온도는 반 비례하며, 이 관계를 비인의 변위법칙이라고 한다

   

가스상 오염물질인 CO에 관한 설명

1 지구 위도별로 일산화탄소의 분포는 공업이 발달한 북위 50° 부근에서 최대치를 보인다

2. 물이 난용성이기 때문에 수용성 가스와는 달리 비에 의한 영향을 거의 받지 않는다

3. 대기 중에서 이산화탄소로 산화되기 어려우며 다른 물질에 흡착현상도 거의 나타내지 않는다

4. 대기 중에서 일산화탄소의 평균 체류시간은 약 1~3개월 정도이다

5. 가연성분의 불완전 연소시나 자동차에서 많이 발생된다

6. 대기 중에서 이산화탄소로 산화되기 쉽다

7. 대기 중에서 평균 체류시간은 발생량과 대기 중 평균 농도로부터 1~3개월로 추정되고 있다

8. CO는 무색, 무취의 기체로서 자극성이 없으며, 물에 난용성이다

9. 토양 박테리아의 활동에 의하여 이산화탄소로 산화되어 대기 중에서 제거된다

10. 대류권 및 성층권에서의 광화학반응에 의해 대기 중에서도 제거된다

11. 대기 중에서 평균 체류시간은 발생량과 대기 중 평균농도로부터 약 1~3개월 정도로 추정된다

12. 일산화탄소(CO)는 대표적 난용성 기체이다

13. CO는 다른 물질에 관한 흡착현상을 거의 나타내지 않으며, 유해한 화학반응 또한 거의 일으키지 않는다

14. CO의 자연적 발생원에는 화산폭발, 테르펜류의 산화, 클로로필의 분해 등이 있다

15. 도시 대기 중의 CO농도가 높은 것은 연소 등에 의해 배출량은 많은 반면, 토양면적 등의 감소에 따라 제거능력이 감소하기 때문이다

바람장미(wind rose)에 대한 설명

1. 바람장미는 풍향별로 관측된 바람의 발생빈도와 풍속을 16방향인 막대기형으로 표시한 기상도형이다

2. 관측된 풍향별 발생빈도를 %로 표시한 것을 방향량(Vector)이라 하며, 바람장미의 중앙에 숫자로 표시한 것은 무풍률이다

3. 풍속이 0.2m/sec 이하일 때는 정온(calm)상태로 본다

4. 방향량(vector)은 관측된 풍향별 회수를 백분율로 나타낸 값이다

5. 주풍은 가장 빈번히 관측된 풍향을 말하며, 막대의 길이를 가장 길게 표시한다

6. 풍속이 0.2m/sec 이하일 때를 정온(calm)상태로 본다

   

침강역전에 대한 설명

1. 고기압 중심부분에서 기층이 서서히 침강하면서 기온이 단열변화하여 승온되어 발생하는 현상이다

2. 고기압이 정체하고 있는 넓은 범위에 걸쳐서 시간에 무관하게 장기적으로 지속된다

3. 로스앤젤레스 스모그 발생과 밀접한 관계가 있는 역전형태이다

4. 낮은 고도까지 하강하면 대기오염의 농도는 증가하는 경향이 있다

   

복사역전에 대한 설명(침강역전과 상대적 비교시)

1. 대기오염물질 배출원이 위치하는 대기층에서 주로 생성된다

2. 구름이 낀 날이나 센 바람이 부는 날에는 잘 생기지 않는다

3. 지표 가까이에 형성되므로 지표역전이라고도 한다

4. 복사역전은 지표 가까이에 형성되므로 지표역전이라고도 한다

5. 복사역전은 대기오염물질 배출원이 위치하는 대기층에서 발생된다

6. 복사역전은 일출직전에 하늘이 맑고 바람이 없는 경우에 강하게 생성된다

   

대기의 수직온도분포에 따른 각 대기권의 특징

1. 대류권 - 대류권의 하부 1~2km 까지를 대지경계층이라 하고, 이 대기경계층은 상층은 지표면의 영향을 직접 받지 않으므로 자유대기라고도 부른다

2. 성층권 - 고도에 따라 온도가 상승하는 이유는 성층권의 오존이 태양광선 중의 자외선을 흡수하기 때문이다

3. 중간권 - 고도에 따라 온도가 낮아지며, 지구대기층 중에서 가장 기온이 낮은 구역이 분포한다

   

해륙풍에 대한 설명

1. 해풍은 바다에서 육지로, 육풍은 육지에서 바다로 분다

2. 바다와 육지의 비열차에 의해 발생한다

3. 해풍은 육풍보다 영향을 미치는 거리가 일반적으로 길다

4. 낮에는 해풍이 밤에는 육풍이 분다

   

   

런던형 스모그와 로스엔젤레스형 스모그 현상에 대한 비교

1. 로스앤젤레스형 스모그는 일사량이 많은 여름철에 주로 발생하였다

2. 로스앤젤레스형 스모그는 주로 자동차의 배출가스가 주 오염원으로 작용하였다

3. 런던형 스모그는 방사성 역전에 해당된다

   

대기 중에 부유하는 중금속에 대한 설명

1. 수은은 증기 또는 먼지의 형태로 대기 중에 배출되고 미량으로도 인체에 영향을 미치며 널리 알려진 피해는 유기수은에 의한 미나마타병이다

2. 카드뮴은 주로 산화카드뮴이나 황산카드뮴으로 존재하고 아연정련, 카드뮴축전기, 전기도금 공장 등에서 주로 배출된다

3. 크롬은 피혁공업, 염색공업, 시멘트제조업 등에서 발생되며 호흡기 또는 피부를 통하여 체내로 유입된다

4. 납은 가솔린자동차, 건전지, 축전지, 고무가공, 도가니공업, 광명단(), 인쇄공업 등에서 배출되며 대기중에 존재하는 납의 98%가 가솔린 자동차의 연소배기가스에 의해 배출된 것이다

   

대기의 특성

1. 성층권에서는 오존이 자외선을 흡수하여 성층권의 온도를 상승시킨다

2. 지표부근의 표준상태에서의 건조공기의 구성성분은 부피농도를 질소 > 산소 > 아르곤 > 이산화탄소의 순이다

3. 대류권의 고도는 겨울철에 낮고, 여름철에 높으며, 보통 저위도 지방이 고위도 지방에 비해 높다

4. 대기의 온도는 위쪽으로 올라갈수록, 대류권에서는 하강, 성층권에서는 상승, 중간권에서는 하강, 다시 열권에서는 상승한다

   

열섬현상에 관한 설명

1. Dust dome effect라고도 하며, 직경 10km 이상의 도시에서 잘 나타나는 현상이다

2. 도시지역 표면의 열적 성질의 차이 및 지표면에서의 증발잠열의 차이 등으로 발생된다

3. 태양의 복사열에 dmlo 도시에 축적된 열이 주변지역에 비해 크기 때문에 형성된다

   

복사에 대한 설명

1. 대기 중에서의 복사는 보통 0.1~100㎛ 파장영역에 속한다

2. 복사는 전자기장의 진동에 의한 파동 형태의 에너지 전달이다

3. 복사는 진공상태인 우주공간에서도 열을 전달할 수 있다

4. 대기, 복사파장 영역 중 인간이 느낄 수 있는 가시광선은 보라색 0.36~ 보라색인 0.75㎛ 까지이다

   

   

   

   

유해가스상 물질의 독성에 대한 설명

1. SO20.1~1ppm에서도 수 시간 내에 고등식물에게 피해를 준다

2. CO100ppm 정도에서 인체와 식물에 해롭다

3. HCLSO2보다 식물에 미치는 영향이 훨씬 적으며, 한계농도는 10ppm에서 수 시간 정도이다

   

온위(potential temperature)에 대한 설명

1. 온위는 온도와 압력이 특수한 대기조합이 연관된 건조단열을 정의하는 한 방법이다

2. 밀도는 온위에 반비례하고, 온위가 높을수록 공기 밀도는 작아진다

3. 높이에 따라 온위가 감소하면 대기는 불안정하고, 증가하면 대기는 안정하다

   

먼지입자의 크기에 대한 설명

1. 스토크스 직경은 알고자 하는 입자상 물질과 같은 밀도 및 침강속도를 갖는 입자상 물질의 직경을 말한다

2. 공기역학적 직경은 먼지의 호흡기 침착, 공기정화기의 성능조사 등 입자의 특성 파악에 주로 이용된다

3. 공기 중 먼지입자의 밀도가 1g/cm3 보다 크고, 구형에 가까운 입자의 공기역학적 직경은 실제 직경보다 항상 크다

4. 공기역학적 직경은 단위밀도(1g/cm3)를 갖는 구형입자로 가정하지만, 스토크스 직경은 대상 입자상 물질의 밀도를 고려한다는 점이 다르다

   

각종 환경관련 국제협약(조약)에 대한 주요 내용

1. 몬트리올의정서 : 오존층 파괴물질인 염화불화탄소의 생성과 사용규제를 위한 협약

2. 람사협약 : 자연자원의 보전과 현명한 이용을 위한 습지보전 협약

3. CITES : 멸종위기에 처한 야생동식물의 보호를 위한 협약

4. 바젤협약 : 지구환경보호를 위해 유해폐기물의 국가 간 교역을 규제하는 국제협약이다

   

마찰층과 관련한 바람에 관한 설명

1. 마찰층 내의 바람은 위로 올라갈수록 실제 풍향은 서서히 지균풍에 가까워진다

2. 마찰층 내의 바람은 위로 올라갈수록 그 변화량이 감소한다

3. 마찰층 이상 고도에서 바람의 고도변화는 근본적으로 기온분포에 의존한다

   

오염된 대기에서 SO2의 산화에 대한 설명

1. 낮은 농도의 올레핀계 탄화수소도 NO가 존재하면 SO2를 광산화시키는데 상당히 효과적일 수 있다

2. 파라핀계 탄화수소는 NO2SO2가 존재하여도 aerosol을 거의 형성시키지 않는다

3. 모든 SO2의 광화학은 일반적으로 전자적으로 여기된 상태의 SO2의 분자반응들만 포함한다

   

   

황화합물에 관한 설명

1. SO2는 물에 대한 용해도가 높아 구름의 액적, 빗방울, 지표수 등에 쉽게 녹아 H2SO3를 생성한다

2. SO2280~290mm에서 강한 흡수를 보이지만 대류권에서는 거의 광분해되지 않는다

3. CS2는 증발하기 쉬우며, CS2 증기는 공기보다 약 2.6배 더 무겁다

4. 가스 상태의 SO2는 대기압하에서 환원제 및 산화제로 모두 작용할 수 있다

5. 해양을 통해 자연적 발생원 중 가장 많은 양의 황화합물이 DMS형태로 배출되고 있으며, 일부는 H2S, OCS, CS2 형태로 배출되고 있다

6. 대기중으로 유입된 SO2는 물에 잘 녹고 반응성도 크므로 입자상 물질의 표면이나 물방울에 흡착된 후 비균질반응에 의해 대부분 황산염으로 산화되어 제거된다

   

불소 및 그 화합물의 배출 및 피해에 대한 설명

1. 적은 농도에서도 피해를 주며, 특히 어린 잎에 현저하다

2. 주로 잎의 끝이나 가장자리의 발육부진이 두드러진다

3. 불소 및 그 화합물은 알루미늄의 잔해공장이나 인산비료 공장에서 HF 또는 SiF4 형태로 배출된다

   

연기의 형태에 대한 설명

1. 지붕형 : 하층이 안정하고, 상층은 불안정한 상태일 때 나타나는 연기의 형태이다

2. 환상형 : 과단열감률 조건일 때, 즉 대기가 불안정 할 때 발생한다

3. 원추형 : 오염의 단면분포가 전형적인 가우시안 분포를 이루며, 대기가 중립 조건일 때 잘 발생한다

4. 부채형 : 연기가 배출되는 상당한 고도까지도 강안정한 대기가 유지될 경우, 즉 기온역전 현상을 보이는 경우 연직운동이 억제되어 발생한다

   

대기분산모델에 관한 설명

1. ISCSTISCLT와 같은 구조로서 주로 단기농도 예측에 사용된다

2. ISCLT는 미국에서 널리 이용되는 범용적인 모델로 장기농도 계산용 모델이다

3. TCM은 장기모델로 한국에서 많이 사용되었다

   

오염물질에 관한 설명

1. PANperoxyacetyl nitrate의 약자이며, CH3COOONO2의 분자식을 갖는다

2. 오존은 섬모운동의 기능장애를 일으키며, 염색체 이상이나 적혈구의 노화를 초래하기도 한다

3. R기가 propiony 1기이면 PPN이 된다

4. 포스겐은 수분이 있으며 가수분해하여 염산이 생기므로 금속을 부식시킨다

5. 오존은 타이어나 고무절연제 등 고무제품에 균열을 일으키기도 한다

6. 시안화수소는 무색 투명한 액체로 복숭아씨 냄새 비슷한 자극취를 내며, 비중은 약 0.7 정도이다

   

휘발성 유기화합물에 대한 설명

1. 일반적 의미의 휘발성 유기화합물은 NMHC, 할로겐족 탄화수소화합물, 알코올, 알데히드, 케톤과 같은 산소결합 탄화수소화합물을 내표한다

2. 자연적인 휘발성 유기화합물은 대류권의 오존생성 및 지구온난화 등과도 관련이 있다

3. 인위적 배출량 중 페인트, 잉크, 용제 등의 사용에 의한 배출량도 많은 부분을 차지하고 있다

   

굴뚝의 통풍력에 관한 설명

1. 굴뚝높이가 높고, 단면적이 적을수록 통풍력은 커진다

2. 배출가스의 온도가 높을수록, 계절별로는 여름보다는 겨울이 통풍력이 작아진다

3. 굴뚝 내의 굴곡이 없을수록 통풍력이 커진다

4. 외기주입이 없을수록 통풍력이 커진다

   

태양복사의 산란에 관한 설명

1. 산란의 세기는 입사되는 빛의 파장에 대한 입자의 크기(반경)의 비에 의해 결정된다

2. 레일리산란의 경우 그 세기는 파장의 4승에 반비례한다

3. 맑은 날 하늘이 푸르게 보이는 이유는 레일리산란 특성에 의해 파장이 짧은 청색광이 긴적생광보다 더욱 강하게 산란되기 때문이다

   

파스킬의 대기안정도에 관한 설명

1. 낮에는 일사량과 풍속(지상 10m)으로, 야간엔느 운량, 운고와 풍속 등으로부터 안정도를 구분한다

2. 안정도는 A~F까지 6단계로 구분하며, A는 가장 불안정한 상태, F는 가장 안정한 상태를 뜻한다

3. 지표가 거칠고 열섬효과가 있는 도시나 지면의 성질이 균일하지 않은 곳에서는 오차가 크게 나타날 수 있다

   

바람에 관한 설명

1. 북반구의 경도풍은 저기압에서는 시계바늘 반대방향으로 회전하면서 위쪽으로 상승하면서 분다

2. 마찰층 내 바람은 높이에 따라 시계방향으로 각천이가 생겨나며, 위로 올라갈수록 실제 풍향은 점점 지균풍과 가까워진다

3. 해륙풍이 부는 원인은 낮에는 바람보다 육지가 빨리 데워져서 육지의 공기가 상승하기 때문에 바다에서 육지로 8~15km 정도까지 바람(해풍)이 분다

4. 곡풍은 산의 비탈면을 따라 상승하는 바람이 부는 바람이다

5. 지표면으로부터의 마찰효과가 무시될 수 있는 층에서 기압경도력과 전향력의 평형에 의하여 이루어지는 바람을 지균풍이라고 한다

6. 지구자전에 의한 전향력 때문에 북반구에서는 진로의 오른쪽 방향으로, 남반구에서는 진로의 왼쪽방향으로 바람의 방향이 변한다

7. 기압경도력, 전향력 및 원심력의 평형으로 나타나는 바람을 경도풍이라고 한다

광화학 스모그

  1. 1단계: 원자, 분자, 자유기에 의한 광자 에너지(자외선)의 흡수와 해리 효과
  2. 2단계: 1단계 반응 생성물에 의한 반응으로 빠르게 진행됨
  3. 광화학 스모그: HC(VOCs) + Nox+ hv(자외선) -> O3 -> 각종 염류 증가(스모그)

   

광화학 반응에 미치는 인자

  1. 이중결합구조를 가진 비메탄계 탄화수소(Olefin, Diolefin)가 반응성이 높다.
  2. 대기중 탄화수소(VOCs)는 광화학 반응의 복잡, 다양성을 증폭시킨다.
  3. 일사량이 강하고, 기온이 높으며, 풍속과 기압경사가 작을 때 광화학 반응이 활발하게 일어난다.

   

질소 산화물의 광분해 순환(Photolytic cycle)

 

  1. O3, Ozone
  2. PAN, CH3COOONO2
  3. HCHO, formaldehyde
  4. CH2CHCHO, Acrolein
  5. Ketone 류의 생성

       

       

옥시던트 Oxidant

  1. 정의: 산소(O2) 로서는 산화되지 않는 중성 요오드화칼륨(KI)을 산화하는 물질을 총칭한다.
  2. 종류: O3, PAN, H2O2, Acrolein (CH2CHCHO), ketones, NOCl 등 -> 대부분이 2차 오염물질 이다.

   

오존 및 PAN의 생성

  1. 대류권 O3 생성: 질소산화물, VOC의 광분해 -> [O.] 생성 -> O2+O. +M(삼체)=O3 + M
  2. 성층권의 O3 생성:
  3. PAN의 생성: VOC의 광분해

       

오존 및 PAN의 특성

  1. 오존은 무색, 해초 냄새가 나며, 0.1ppm에서 눈이나 코의 점막을 자극한다.
  2. 오존은 고무를 쉽게 노화(균열) 시키며, 광화학반응의 척도로 이용되는 물질이다.
  3. PAN은 분자식이 CH3COOONO2 인 액체상의 물질이며, 0.1ppm에서 눈의 통증을 유발한다. _ Peroxy acetyl nitrate

       

       

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내연기관과 대기오염

기본적인 사항

자동차의 대기오염 기여도: 55% 이상

정지(공회전)시에 많이 배출되는 오염물질: CO

가속할 때 많이 배출되는 물질: NOx

감속할 때 많이 배출되는 오염 물질: HC(VOCs)

   

오염물질 배출경로

배기통: 배기통은 탄화수소 및 CO, Nox, Pb의 주 배출경로이며, 탄화수소의 60%가 이를 통해 배출되며, CO 및 Nox, Pb, 매연(PM 2.5)은 100%가 배기통을 통하여 배출된다.

크랭크 케이스(crank case): 크랭크 케이스로 부터 배출되는 블로워 바이 가스(Blow-by-gas)는 탄화수소의 20% 에 상당하는 배출경로 이다.

연료탱크의 증발: 탄화수소의 20%가 배출된다.

   

디젤자동차와 가솔린 자동차 비교

비교

가솔린 자동차

디젤 자동차

점화방식

불꽃 점화방식

압축 착화방식

압축비/출력방식

8~15

연료 및 공기 제어

15~20(열효율이 높음)

연료 제어

주 오염물질

HC(VOCs), CO, Nox

Pb

Blow-by-gas

CO, Nox,

Sox, 악취

PM(매연 등의 입자상 물질)

운전공연비(A/F)

14.7

18이상(최대 100까지)

노크 방지

옥탄가 향상제 첨가

세탄가 향상제 첨가

후처리 기술

삼원 촉매, 예열 촉매

Nox 촉매(SCR)

산화 촉매, 매연 여과기

Nox 촉매 (SCR)

 

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오염물질의 분류

   

1차 대기오염 물질

발생원에서 직접 대기중으로 배출된 오염 물질

   

가스상 물질 : Sox, Nox, CO, HC, HCl, NH3 ..

입자상 물질 : 분진, 매연, 해염(NaCl), 중금속 입자 Pb, Cr, Cd, Zn ..

인원적으로 발생되는 오염 물질은 1차 오염 물질에 속한다.

   

2차 오염 물질

1차 오염 물질이 공기 또는 상호간의 반응에 의해 대기 중에서 형성되어진 오염물질

   

광화학 반응 결과 발생된 물질 ( 광산화물)이 대부분 이다.

광화학 옥시던트: 오존 O2, 니트로화과아세트산 [PAN(CH3COOONO2)], H2O2, NOCl, 아크로레인 CH2CHCHO 등

   

   

대기오염 물질의 배출원

인위적 배출원의 분류

점오염원: 대단위 배출원 -> 발전소, 산업장 등 -> 배출량 및 기여도 파악 용이 -> 통제 용이

면오염원: 소단위 배출원의 집적 -> 집단 주거지역 등 -> 배출량 및 기여도 파악 불리 -> 통제가 용이하지 못함

선오염원: 소단위 배출원으로 이동성을 가짐 -> 자동차, 비행기 등 -> 배출량 및 기여도 파악 불리 -> 통제가 용이하지 못함

   

가스상 물질의 주요 배출원

황산화물(SOx): 산업장의 보일러 시설, 화력발전소, 자동차(디젤), ..기타 관련 화학 공업등

질소산화물(NOx): 산업장의 보일러 시설, 화력발전소, 자동차(디젤), 초산 제조 등의 화학 공업 등

이황화탄소(CS2): 비스코스 섬유공업, 레이온 제조, 고무제품 제조, 화학공업 등

염소(Cl2): 소다공업, 플라스틱 공업, 타이어 소각장, 고무제조업, 화학공업 등

염화수소(HCl): 소다공업, 플라스틱 공업, PVC 소각장, 활성탄 제조, 석탄 연소 등

플로오르화물: 알루미늄 공업, 유리공업, 비료공업, 요업 등

황화수소(H2S): 가스 공업, 암모니아 공업, 펄프공업, 석유화학공업, 도시가스 제조업, 폐수처리장, 매립장 등

휘발성 유기화합물(VOC): 자동차, 가스 및 석유정제 시설, 세탁공업, 석유화학 등

   

입자상 물질의 주요 배출원

분진(particulate): 연소과정, 합성과정, 물리적 처러

카드뮴(Cd): 아연정련공업, 합금, 도금, 안료제조, 염화비닐 소각 등

크롬(Cr): 피혁공업, 염색공업, 시멘트제조업 등

납(Pb): 가솔린 자동차(TEL, TML 첨가), 광명단(칠), 인쇄공업 등

바나듐(V): 석탄 및 중유 등 화석연료의 연소, 폐기물 소각시설 등

PAH: 연소 및 소각 시설 (3-4 벤조피렌의 주 배출원: 자동차)

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주요 기록

  1. 최초의 재해적 대기오염 사건: 뮤즈계곡사건 (1930, 벨기에)
  2. 최초의 공해 입법: Clean Air Act (1956년, 영국의 런던 스모그 사건을 계기로 재정)
  3. 최초의 대기오염 측정망: CAMP (1962년, 미국)
  4. 최초의 차량동제법: Motor Vehicle Air Pollution Control Act (1965년, 미국)

   

역사적인 오염 사건

  1. 공통적인 기상인자 : 기온역전, 무풍상태
  2. 대기오염 사건의 특징별 비교

사건 명칭

발생 년/월

국적

지형 조건

주오염 물질

피해 특징

  

뮤즈계곡사건

1930년 12월

벨기에

계곡, 분지

Sox, 분진

심장 및 호흡기 질환

  

횡빈(요코하마)사건

1946년 12월

일본

임해지역

Sox, 분진

심장 및 호흡기 질환

  

도노라사건

1948년 10월

미국

구릉, 분지

Sox, 분진

심장 및 호흡기 질환

  

포자리카사건

1950년 11월

멕시코

공장 누출사고

H2S 누출

호흡기/중추장애

  

런던스모그

1952년 12월

영국

대도시(강유역)

Sox, 분진

심장 및 호흡기 질환

  

LA스모그

1954년 7월

미국

대도시(임해지역)

O3, PAN등

눈코 자극/고무노화

  

보팔사건

1984년 12월

인도

공장 노출사고

MIC 누출

유독가스에의한질식

  

   

런던 스모그와 LA스모그 비교

구분

런던스모그

LA스모그

주요발생시간

새벽~이른아침

한 낮

기상조건

  

  

기온

4도 이하

24도 이상

습도

습도가 90% 이상으로 높은 상태

습도가 70%이하로 낮은 상태

바람

무풍 상태

무풍 상태

안정도

접지 역전조건(새벽이나 이른 아침)

방사성 역전

공중 역전조건(고기압의 정체 지역)

침강성 역전

오염 형태

  

  

주오염원

공장 가정난방

자동차

오염물질

SO2+먼지+안개

O3, PAN 등의 광산화물

반응형태

열적 환원반응, 1차 오염

연기+안개 -> 환원형 스모그

광화학적 산화반응, 2차 오염

HC+Nox+hv -> 산화형 스모그

스모그 형태

차가운 취기가 있는 농무형

회청색의 연무형

시정거리

100m 이하

1km 이하

피해상황

기관지염, 폐기종 등의 호흡기 질환

눈 코 기도의 점막자극과 고무의 균열

   

   

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대기층의 구조

대류권(12Km)-지대류권-성층권(50Km)-중간권(80Km)-열권

  1. 대류권
    1. 위치: 지표 ~ 12Km까지
    2. 고도증가에 따른 실제 기온 감률 => -6.6도/Km
    3. 대기중 수분이 0.1~4% => 구름, 강우 발생 등 기상현상이 이 권역에 국한됨
    4. 건조공기의 단열체감률(건조단열감률)은 약 -1도/100m 이고, 국제적으로 약속된 표준체감률은 -0.66도/100m 이다.
  2. 성층권의 특징
    1. 위치: 12Km ~50Km
    2. 오존 밀도가 최대임 => 약 10ppm (25Km 부근) => 오존층
    3. 고도가 증가할 수록 기온 증가: 이유는 상층으로 올라갈 수록 공기밀도가 낮아 열용량이 작아지고, 오존에 의한 태양 복사에너지의 흡수가 증가되기 때문
    4. 대류권에 대한 영구적 역전층 형성: 공기의 상승 및 연직 운동 억제
    5. 성층권의 오존 생성: O2 + O + M(N2등 삼체) -> O3 + M

         

성분함량 및 체류시간

  1. 성분함량: N2 > O2 > Ar > CO2 > Ne > He > CH4 > Kr > H2 > Xe > CO
  2. 대기 내 체류시간: N2 > O2 > N2O > CH4 > CO2 > CO > SO2

       

복사

복사는 전달 매질이 필요없는 에너지로써 전자기파 형태의 파동 에너지를 말함

  1. 대기중의 복사 파장 : 0.01 ~100마이크로미터 범위
  2. 인간이 느낄 수 있는 파장: 가시광선 영역 (0.36~0.76마이크로미터 범위)

   

태양복사와 지구복사

  1. 태양복사
    1. 최대파장 : 약 0.5마이크로미터 (특히 0.3~1.0마이크로미터 영역을 광화학적 창 이라함)
    2. 태양복사(하늘 복사) = 단파 복사 (0.15~4마이크로미터) -> 투과력이 우수함 -> 48~50%는 지표에 도달함
  2. 지구복사
    1. 최대파장: 약 14마이크로미터 (특히 8~13마이크로미터 영역을 대기의 창 이라 함)
    2. 지구복사 = 장파복사 (4.0~80마이크로미터) -> 투과력이 약함 -> 지구복사 중 5%만 외계로 방출됨 -> 지구온도 유지에 기여함
    3. 대기에 흡수된 복사열 (태양복사 + 지구복사)은 약 60%가 외계로 방출됨
    4. 온실가스 (CO2, CH4 등)의 증가는 장파복사의 흡수를 증가시킴 -> 지구복사 (열적외선)를 차단하여 지표로 재복사함 -> 열평형 파괴 -> 지구온도 증가(온실효과 유발)

   

알베도(Albedo)

태양으로부터 입사되는 에너지에 대하여 반사되는 에너지의 비를 말한다.

지구의 평균 알베도 약 34%

   

태양상수

햇빛에 수직인 1cm2당 1분 동안에 입사되는 태양 복사 에너지의 양을 말한다.

태양상수 2cal/cm2.min

 

일사량에 미치는 요소

입사작의 변화, 위치, 계절, 하루중의 시간, 대기구성 및 두께

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2,3,7,8-Tetrachlorodibenzodioxin

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2,3,7,8-Tetrachlorodibenzodioxin

  

  

  

IUPAC name[hide]

2,3,7,8-tetrachlorodibenzo[b,e][1,4]-dioxin [1]

  

Other names[hide]

Tetradioxin; Tetrachlorodibenzodioxin; Tetrachlorodibenzo-p-dioxin

  

Identifiers

  

Abbreviations

TCDD; TCDBD

CAS number

1746-01-6 

PubChem

15625

ChemSpider

14865 

UNII

DO80M48B6O 

KEGG

C07557 

ChEBI

CHEBI:28119 

ChEMBL

CHEMBL30327 

Jmol-3D images

Image 1

SMILES

[show]

  

InChI

[show]

  

Properties

  

Molecular formula

C

12H

4Cl

4O

2

Molar mass

321.97 g/mol

Density

1.8 g cm3

Melting point

305 °C (581 °F; 578 K)

Solubility in water

0.2 µg/L at 25 °C[2]

log P

6.8

Vapor pressure

1.5 × 109 mmHg

Hazards

  

EU classification

T+

R-phrases

R26/27/28 R45

S-phrases

S36/37 S62

NFPA 704

1

4

0

Flash point

164.2 °C (327.6 °F; 437.3 K)

Except where noted otherwise, data are given for materials in their standard state (at 25 °C (77 °F), 100 kPa)

  

   

 (verify) (what is: 

/

?)

  

Infobox references

  

2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) is a polychlorinated dibenzo-p-dioxin (sometimes in short but inaccurately also called dioxin) with a chemical formula C

12H

4Cl

4O

2. TCDD is a colorless solid with no distinguishable odor at room temperature. It is usually formed as a side product in organic synthesis and burning of organic materials.

TCDD is the most potent compound (congener) of its series (polychlorinated dibenzodioxins, known as PCDDs or simply dioxins) and became known as a contaminant in Agent Orange, a herbicide used in the Vietnam War.[3] TCDD was released into the environment in the Seveso disaster.[4] It is a persistent environmental contaminant usually present in a complex mixture of dioxin-like compounds, and is a carcinogen.[5]

Contents

 [hide

Health effects[edit]

The Expert Group of the World Health Organization considered developmental toxicity as the most pertinent risk of dioxins to human beings.[6] Because people are usually exposed simultaneously to a number of dioxin-like chemicals, a more detailed account is given at dioxins and dioxin-like compounds.

Cancer[edit]

TCDD was classified in 1997 by the International Agency for Research on Cancer as a carcinogen for humans (group 1).[5] In the occupational cohort studies available for the classification, the risk, even at very high exposures, was weak and borderline detectable.[7][8] Therefore human data were not deemed sufficient, and the classification was, in essence, based on animal experiments and mechanistic considerations.[5] This has been criticized as a deviation from IARC classification rules.[9] It is much debated, whether TCDD is carcinogenic only at high doses which also cause toxic damage of tissues.[10][11][12] Moreover, a recent review concludes that, after 1997, further studies do not support an association between TCDD exposure and cancer risk.[13] New studies include the update of Vietnam veteran studies from Ranch Hand operation, which concluded that after 30 years the results do not provide evidence of disease.[14]

There is also direct epidemiological evidence that TCDD is not carcinogenic at low doses, and in some studies cancer risk has even decreased.[15] This is called a J-shape dose-response, low doses decrease the risk, and only higher doses increase the risk.[16]

Mechanism of action[edit]

TCDD and dioxin-like compounds act via a specific receptor present in all cells: the aryl hydrocarbon (AH) receptor.[17][18][19] This receptor is a transcription factor which is involved in expression of genes; in fact it has been shown that high doses of TCDD either increase or decrease the expression of several hundred genes in rats.[20] Genes of enzymes activating the breakdown of foreign and often toxic compounds are classic examples of such genes. TCDD increases the enzymes breaking down, e.g., carcinogenic polycyclic hydrocarbons such as benzo(a)pyrene.[21]

These polycyclic hydrocarbons also activate the AH receptor, but less than TCDD and only temporarily.[21] Even many natural compounds present in vegetables cause some activation of the AH receptor.[22] This phenomenon can be viewed as adaptive and beneficial, because it protects the organism from toxic and carcinogenic substances. Excessive and persistent stimulation of AH receptor, however, leads to a multitude of adverse effects.[21]

Scientists have searched for the physiological functions of the AH receptor for years, and one obvious function is to increase the activity of enzymes breaking down foreign chemicals or normal chemicals of the body as needed. There may be other functions, however, related to growth of various organs or other regulatory functions. The AH receptor is phylogenetically highly conserved transcription factor with a history of at least 500 million years, and found in all vertebrates, and its ancient analogs are important regulatory proteins even in more primitive species.[19] In fact, knock-out animals with no AH receptor are quite sick and develop poorly.[19] All this implies that a certain level of AH receptor activation is physiological and necessary for the body.

While the mutagenic and genotoxic effects of TCDD are sometimes disputed[10] and sometimes confirmed[23] it does foster the development of cancer. Its main action in causing cancer is cancer promotion; it promotes the carcinogenicity initiated by other compounds. Very high doses may, in addition, cause cancer indirectly; one of the proposed mechanisms is oxidative stress and the subsequent oxygen damage to DNA.[11] There are other explanations such as endocrine disruption or altered signal transduction.[10][24] The endocrine disrupting activities seem to be dependent on life stage, being anti-estrogenic when estrogen is present (or in high concentration) in the body, and estrogenic in the absence of estrogen.[25]

Teratogenic effects[edit]

In Vietnam and the USA teratogenic or birth defects were observed on children of persons that were exposed to Agent Orange or 2,4,5-T that contained TCDD as an impurity out of the production process. A meta-analysis of 22 studies from 1966 to 2002 was published 2006 in the International Journal of Epidemiology and concluded that "Parental exposure to Agent Orange appears to be associated with an increased risk of birth defects."[26]

Sources[edit]

TCDD has never been produced commercially except as a pure chemical for scientific research. It is, however, formed as a synthesis side product when producing certain chlorophenols or chlorophenoxy acid herbicides.[7] It may also be formed along with other polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofuranes in any burning, especially if certain metal catalysts such as copper are present (see dioxins and dioxin-like compounds).[27]

The greatest production occurs from waste incineration, metal production, and fossil-fuel and wood combustion.[28] Total US emissions of PCCD/Fs were reduced from ca. 14 kg TEq in 1987 to 1.4 kg TEq in 2000.[29]

Other animals[edit]

By far most information on toxicity of dioxin-like chemicals is based on animal studies utilizing TCDD.[3][19][30][31] Almost all organs are affected by high doses of TCDD. In short-term toxicity studies in animals the typical effects are anorexia and wasting, and even after a huge dose animals die only 1 to 6 weeks after the TCDD administration.[31] Seemingly similar species have varying sensitivities to acute effects: lethal dose for a guinea pig is about 1 µg/kg, but to a hamster it is more than 1,000 µg/kg. A similar difference can be seen even between two different rat strains.[31] Various hyperplastic (overgrowth) or atrophic (wasting away) responses are seen in different organs, thymus atrophy is very typical in several animal species. TCDD also affects the balance of several hormones. In some species, but not in all, severe liver toxicity is seen.[19][31] Taking into account the low doses of dioxins in the present human population, only two types of toxic effects have been considered to cause a relevant risk to humans: developmental effects and cancer.[19]

Developmental effects[edit]

Developmental effects occur at very low doses in animals. They include frank teratogenicity such as cleft palate and hydronephrosis.[32] Development of some organs may be even more sensitive: very low doses perturb the development of sexual organs in rodents,[32][33][34] and the development of teeth in rats.[35] The latter is important in that tooth deformities were also seen after the Seveso accident[36] and possibly after a long breast-feeding of babies in the 1970s and 1980s when the dioxin concentrations in Europe were about ten times higher than at present.[37]

Cancer[edit]

Cancers can be induced in animals at many sites. At sufficiently high doses TCDD has caused cancer in all animals tested. The most sensitive is liver cancer in female rats, and this has long been a basis for risk assessment.[38] Dose-response of TCDD in causing cancer does not seem to be linear,[12] and there is a threshold below which it seems to cause no cancer. TCDD is not mutagenic or genotoxic, in other words, it is not able to initiate cancer, and the cancer risk is based on promotion[10] of cancer initiated by other compounds or on indirect effects such as disturbing defense mechanisms of the body e.g. by preventing apoptosis or programmed death of altered cells.[8][18] Carcinogenicity is associated with tissue damage, and it is often viewed now as secondary to tissue damage.[10]

TCDD may in some conditions potentiate the carcinogenic effects of other compounds. An example is benzo(a)pyrene that is metabolized in two steps, oxidation and conjugation. Oxidation produces epoxide carcinogens that are rapidly detoxified by conjugation, but some molecules may escape to the nucleus of the cell and bind to DNA causing a mutation, resulting in cancer initiation. When TCDD increases the activity of oxidative enzymes more than conjugation enzymes, the epoxide intermediates may increase, increasing the possibility of cancer initiation. Thus a beneficial activation of detoxifying enzymes may lead to deleterious side effects.[39]

Cases of exposure[edit]

Viktor Yushchenko with chloracne after his TCDD poisoning incident

There have been a number of incidents where people have been exposed to high doses of TCDD or with a combination of TCDD and other dioxin-like chemicals, including:

  • In 1976, thousands of inhabitants of Seveso, Italy were exposed to TCDD after an accidental release of several kilograms of TCDD from a pressure tank. A number of animals died, and high concentrations of TCDD, up to 56,000 pg/g of fat, were noted especially in children playing outside and eating local food. The acute effects were limited to about 200 cases of chloracne.[40] Long-term effects seem to include a slight excess of multiple myeloma and myeloid leukaemia,[25] as well as some developmental effects such as disturbed development of teeth[36] and excess of girls born to fathers who were exposed as children.[41] Several other long-term effects have been suspected, but the evidence is not very strong.[4]
  • In Vienna, two women were poisoned at their workplace in 1997, and the measured concentrations in one of them were the highest ever measured in a human being, 144,000 pg/g of fat. This is about one hundred thousandfold compared with TCDD concentrations in most people today, and about ten thousandfold compared with the sum of all dioxin-like compounds in young people today. She survived but suffered from difficult chloracne for several years. The poisoning likely happened in October 1997, but was not discovered until April 1998. At the institute where the women worked as secretaries, high concentrations of TCDD were found in one of the labs, suggesting that the compound had been produced there. The police investigation failed to find clear evidence and no one was ever prosecuted. Aside from malaise and amenorrhea there were surprisingly few other symptoms or abnormal laboratory findings.[42]
  • In 2004, then-presidential candidate Viktor Yushchenko of Ukraine was poisoned with a large dose of TCDD. His blood TCDD concentration was measured 108,000 pg/g of fat,[43] which is the second highest ever measured. This concentration implies a dose exceeding 2 mg, or 25 μg/kg of body weight. Also he suffered from chloracne for many years, but again after initial malaise, other symptoms or abnormal laboratory findings were few.[43]
  • An area of polluted land in Italy, known as the Triangle of death, is contaminated with TCDD due to years of illegal waste disposal by organized crime.[44][45][46]

See also[edit]

   

출처: <http://en.wikipedia.org/wiki/2,3,7,8-Tetrachlorodibenzodioxin>

   

   

   

   

   

2014-12-24 오후 2:07 - 화면 캡처

   

   

   

   

2014-12-24 오후 2:07 - 화면 캡처

   

   

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중국보다 발암물질 170배, 우리 집은 괜찮을까?

최병성 기자 | 14.12.17 10:57

<10만인클럽>은 오마이뉴스가 권력과 자본의 눈치를 보지 않고 당당한 언론이 되기를 바라는 마음에서 매달 자발적으로 후원하는 유료 독자들의 모임(http://omn.kr/5gcd)입니다. 클럽은 회원들의 후원으로 '10만인리포트'를 발행하고 있는데요, 이 글을 연재하는 최병성 목사(cbs5012@hanmail.net)는 10만인클럽 회원이자 시민기자입니다. [편집자말]

얼마나 많은 쓰레기로 시멘트를 만들기에 공장 담벼락과 정문에 이런 낙서와 현수막이 등장한 것일까요? ⓒ 최병성

"시멘트 공장인가? 쓰레기 소각장인가?"

   

맨 위 사진은 시멘트를 운반하는 노동자들이 시멘트 공장 벽에 쓴 낙서입니다. 그 아래 사진은 또 다른 시멘트 공장 정문 풍경입니다.

   

"경축. 폐기물 소각 전국 1위"

   

시멘트 공장이 쓰레기를 소각한 탓에 환경 피해를 입은 마을 주민들이 건 현수막입니다.

   

시멘트 공장에 들어서면 이곳이 시멘트를 만드는 곳인지, 쓰레기 소각장인지 분간되지 않습니다. 폐타이어, 폐고무, 폐비닐 등 불에 타는 쓰레기는 물론이요, 소각재, 하수슬러지, 공장의 오니, 분진 등 불에 타지 않는 쓰레기들도 산처럼 쌓여 있습니다. 대한민국에서 시멘트 공장보다 큰 쓰레기 소각장은 없을 듯합니다. 

   

시멘트 공장에 가득 쌓인 각종 쓰레기. 이곳이 쓰레기 소각장인지, 시멘트 제품을 만드는 공장인지 헷갈릴 정도입니다. ⓒ 최병성

발암성 독극물이 시멘트 공장에 들어간다고?

   

지난 9월, 한 시멘트 공장으로 반입되는 쓰레기 일부를 입수했습니다. 이를 환경부가 인정하는 국내 최고 연구기관에 분석을 의뢰했습니다. 결과는 크롬(Cr) 399ppm, 비소(As) 1343ppm이었습니다. 예로부터 살인 독극물로 사용된 비소(As)가 무려 1343ppm이라는 사실이 믿어지지 않았습니다. 이 발암성 독극물이 시멘트 제조에 사용되다니요.

   

시멘트 공장에 반입되는 한 폐기물을 지난 9월 입수하여 분석했습니다. 그 결과는 10월에 나왔는데요. 살인 독극물 비소(As)가 무려 1343ppm이나 되었습니다. 이런 독극물이 시멘트에 들어가다니 정말 무섭습니다. ⓒ 최병성

비소는 얼마나 위험한 물질일까요? 레이첼 카슨은 <침묵의 봄>이라는 유명한 책에서 비소의 독성을 이렇게 설명합니다.

   

"화학물질 중에 가장 문제시 되는 것은 비소(As)다. 비소는 각종 광물들을 제련하는 과정에서 발생하는 고도의 독성을 지닌 광물질이다. 이 물질은 아주 오랜 옛날부터 오늘날에 이르기까지 가장 흔한 독살제(살인, 자살, 처형용)로 사용되었다. 비소는 최초로 발견된 주요한 발암물질이다. 비소에 의한 오염은 말, 소, 염소, 돼지, 사슴, 물고기, 벌 등에게 질병을 유발시키고 죽음을 가져오게 한다."

   

비소의 독성을 유해물질 사전에서는 이렇게 설명하고 있습니다.

   

"비소는 살인이나 자살의 목적으로 사용되어 왔기에 매우 유독한 성분으로 알려져 있다. 급성 독성으론 두통, 구토, 발열, 부정맥, 백혈구 감소 등의 증상을 일으키며, 흡입과 노출 등에 의한 피부염, 결막염, 인두염 비염 등의 만성 독성이 있다. 특히 비소의 발암 독성은 광산의 비소 분진을 장기간 흡입한 근로자에게 폐암이 다발하고, 비소로 오염된 지역의 주민에게 피부암, 간장암, 신장암, 폐암, 방광암 등이 다발하는 것으로 알려져 있다."

   

비소는 이토록 무서운 발암 독극물입니다. 그럼에도 다량의 비소를 함유한 쓰레기가 시멘트 공장으로 반입돼 시멘트 제조에 사용된다는 사실이 놀랍습니다.  

   

기준을 가장해 독극물 쓰레기 합법화한 환경부

   

2011년 가을, OO신문사 기자에게 전화가 왔습니다. 그는 "축하드립니다. 그동안 수고하신 덕에 오늘 환경부가 시멘트에 쓰레기 사용 기준 법안을 발표했습니다"라며 소감을 물었습니다. 저는 하나도 기쁘지 않았습니다. 환경부가 제대로 된 기준을 발표할 리 없기 때문입니다. 기자에게 "환경부가 발표한 것은 기준을 가장한 쓰레기 사용의 합법화일 겁니다. 그 기준을 한 번 불러주겠습니까?"라고 물었습니다.

   

제 예상대로였습니다. 기준을 가장한 악법이었습니다. 유독물질 가득한 쓰레기를 시멘트 제조에 사용할 수 있도록 합법화했으니까요. 환경부는 중금속 함량 등 구체적인 수치를 잘 모르는 국민을 '개선'과 '기준'이라는 이름으로 속였습니다. 

   

1999년 8월, 환경부는 시멘트 제조에 쓰레기 사용을 허가했습니다. 그런데 놀랍게도 중금속 함량 등 쓰레기 사용 기준이 하나도 없었습니다. 손해배상 소송과 형사 고발 협박 등을 무릅쓰고 제가 쓰레기 시멘트의 유해성을 수년간 지적한 끝에, 2009년 3월에야 환경부는 쓰레기 사용 기준 개선안을 발표했습니다. 그러나 이 기준으로는 결코 안전한 시멘트를 만들 수 없습니다.

   

환경부가 시멘트 제조에 쓰레기 사용을 허가한 지 10년 만에 발표한 이 기준이 왜 국민을 속였다는 것인지 살펴보겠습니다. 

   

환경부가 시멘트에 쓰레기 사용을 허가한 후 10년만에야 만든 기준입니다. 그러나 기준을 가장하여 독성 쓰레기 사용을 합법화하는 악법에 불과합니다. 염소(Cl)는 일본의 20배, 발암물질이 되는 크롬(Cr) 기준은 삭제, 독극물인 비소(As) 등은 예외 조항들을 두고 있습니다. ⓒ 환경부

환경부에 따르면, 가연성 폐기물 염소(Cl) 함량 기준은 2%(20,000ppm) 미만입니다. 일본 시멘트 공장 기준(1000ppm)보다 무려 20배나 높습니다. 또 다른 중금속 기준을 볼까요? 납(Pb) 1000mg/kg, 구리(Cu) 3000mg/kg, 카드늄(Cd)100mg/kg, 비소(As) 500mg/kg, 수은(Hg) 2mg/kg입니다. 안전한 시멘트를 만들기엔 너무 높은 기준입니다.

   

더 놀라운 것은 쓰레기 배출 공장별 맞춤 '예외 조항'입니다. 동, 아연 제련소와 제철소에서 발생하는 폐기물의 시멘트 공장 반입을 위해 납(Pb) 7000mg/kg, 구리(Cu) 14000mg/kg, 비소(As) 900mg/kg 미만이라는 특별 예외 조항을 두었습니다.

   

쓰레기 사용 기준을 만든 것은 시멘트의 안전성을 확보하기 위함입니다. 그런데 발암성 독성물질 함량이 높은 쓰레기 배출 공장을 위해 예외 조항을 뒀다면, 쓰레기 사용 기준이 무슨 의미가 있을까요?

   

더 큰 문제는 환경부의 이런 예외 조항조차도 소용이 없다는 것입니다. 앞서 말한 대로 시멘트 공장에 들어오는 쓰레기를 분석한 결과, 특별 예외 조항 비소 기준 900mg/kg보다 훨씬 높은 1343mg/kg이 검출되었으니까요.

   

큰 문제는 또 있습니다. 쓰레기 사용 중금속 기준에 반드시 있어야 할 크롬 기준이 아예 없다는 겁니다.

   

크롬은 시멘트가 구워지는 소성로 안에서 1000도 이상 고열을 받으면 발암물질인 6가크롬으로 변합니다. 환경부가 지원하고 시멘트 공장이 작성한 '철강산업 슬러지의 복합처리에 의한 실용화 기술개발' 보고서에도 시멘트 소성로가 1400도 고온으로 올라갈수록 발암물질 6가크롬이 더 많이 발생한다고 나와 있습니다.

   

사진 속 화살표가 가르키는 기다란 원통이 석회석과 온갖 쓰레기가 혼합 소각돼 시멘트가 만들어지는 소성로입니다. 이 소성로의 온도가 대개 1400도의 고온인데, 고온으로 갈수록 쓰레기 안에 있던 크롬이 발암물질인 6가크롬으로 변화된다고 보고서에 잘 나와 있습니다. ⓒ 최병성.철강산업슬러지의 기술개발

시멘트에 발암물질 6가크롬을 없애는 방법은 간단합니다. 크롬이 다량 포함된 쓰레기가 시멘트 공장에 반입되지 못하게 하면 됩니다. 그런데 환경부는 크롬 함량 기준을 삭제했으면서 개선안을 만들었다고 국민을 속였습니다.

   

그 내용은 이렇습니다. 2006년 환경부는 크롬 기준 1800ppm 이하로 입법예고했습니다. 외국보다 기술력이 떨어지는 국내 시멘트 공장 측은 그 기준으로는 시멘트를 만들 수 없다고 저항했습니다. 그리고 더 확실한 근거를 조사를 하자고 입법예고했던 것까지 물리쳤습니다.

   

환경부 서류에도 스위스는 100ppm 이하, 일본은 1000ppm 이하의 크롬을 사용하여 안전한 시멘트를 만든다고 나와 있습니다. 그런데 환경부는 2011년 쓰레기 사용 기준을 개선한다며, 2006년 입법예고했던 크롬 1800ppm마저 삭제했습니다. 2006년보다 못한 '개악'을 한 것입니다. 환경부가 국민의 건강보다 시멘트 공장의 이익을 먼저  생각했기 때문이지요.   

   

환경부가 시멘트 중 발암물질 6가크롬 20ppm을 맞추기 위해 크롬 쓰레기 사용 기준 1800ppm의 산출 근거를 제시했습니다. 바로 여기에 일본은 1000ppm, 스위스는 100ppm의 크롬 기준이라고 첨부 설명하고 있습니다. 기술력이 떨어지는 국내 시멘트 공장에게는 1800ppm도 문제인데, 개선이라는 이름으로 삭제했습니다. ⓒ 환경부

국민 모두에게 독극물을 나눠주라는 환경부 기준

   

환경부가 납, 구리, 카드늄, 비소 등의 기준을 엉터리로 만든 이유는 무엇일까요? 시멘트 공장에서 유독성 가득한 쓰레기와 중금속이 적은 하수 슬러지와 소각재 등을 골고루 섞어 시멘트를 만들면 발암물질이 조금 낮아지기 때문입니다.

   

시멘트 제조 공정은 반도체나 다른 제품 공정처럼 화학 성분의 정밀한 기준이 요구되지 않습니다. 석회석을 제철소 슬래그, 하수 슬러지, 소각재, 폐타이어, 폐고무 등과 잘 혼합하여 고온으로 태우면 그 소각 잔재물이 시멘트가 됩니다. 그 탓에 시멘트는 한 공장에서 만들었어도 발암물질과 중금속 함량이 매일 다릅니다. 어떤 쓰레기가 더 많이 들어갔느냐에 따라 결과물이 달라지기 때문입니다.

   

OO시멘트 공장에서 소각재, 슬래그, 하수슬러지 등 온갖 쓰레기를 혼합하여 시멘트를 만드는 모습입니다. 그날 어떤 쓰레기가 더 많이 들어갔느냐에 따라 시멘트 제품에 발암물질과 유해 중금속이 함량이 달라집니다. ⓒ 최병성

쓰레기 배출 공장별 맞춤 예외 조항까지 둔 환경부의 쓰레기 사용 기준은 한마디로 요행을 바라는 기준에 불과합니다. 발암물질 가득한 유독성 쓰레기가 다른 쓰레기들과 잘 혼합되어 안전한 시멘트가 만들어지길 바라는 것이지요. 하지만 환경부의 요행이 항상 통하지는 않습니다. 어느 날 어떤 유독물이 시멘트에 많이 포함될지 아무도 모르기 때문입니다.

   

환경부의 요행 기준이 빗나간 끔찍한 사례를 중국산 시멘트와 비교해 설명하겠습니다. 

   

중국산과 국산 시멘트를 비교 분석해보니

   

2007년 국내 시멘트와 중국산 시멘트를 한 연구소에 분석 의뢰했습니다. 결과는 충격이었습니다. 중국산 시멘트에서는 발암물질(6가크롬)이 검출되지 않았습니다. 하지만 국내 한 시멘트에서는 6가크롬이 환경부의 안전 기준 20ppm의 5배가 넘는 110ppm이 검출됐습니다.

   

중국산 시멘트에는 크롬이 21ppm, 발암물질 6가크롬은 검출되지 않았습니다. 그런데 국산 OO시멘트는 무려 110ppm이 검출되었습니다. ⓒ 최병성

우리 가족이 살아갈 집을 짓는 시멘트에 발암물질이 110ppm이나 검출되다니요? 이건 집을 짓는 시멘트가 아니라, 국민을 질병으로 몰아 가는 죽음의 발암 덩어리 자체입니다. 그럼에도 이 발암물질 가득한 시멘트가 시중에 유통되고 있었습니다.

   

발암물질이 불검출된 중국산 시멘트에서 크롬은 21ppm 검출됐습니다. 그런데 6가크롬이 110ppm이나 나온 국산 시멘트의 크롬은 무려 343.3ppm 검출됐습니다. 크롬이 많으면 발암물질이 많다는 걸 보여주는 사례입니다. 그런데 환경부는 이 중요한 크롬 기준을 삭제하고선 안전 기준을 만들었다고 국민을 속인 것입니다.

   

6가크롬이 110ppm 검출된 이 결과를 환경부에 보여주며 "정말 국내산 시멘트가 안전하냐"고 따졌습니다. 환경부는 공인기관의 분석한 결과가 아니라며 믿을 수 없다고 했습니다.

   

그래서 이번엔 환경부가 공인하는 국내 최고의 분석기관 두 곳에 다시 분석을 의뢰했습니다. 6가크롬이 각각 77ppm, 73ppm 검출됐습니다. 이전보다 조금 줄었으나, 환경부 안전기준 20ppm에 약 4배 가까운 발암물질이 검출된 겁니다.  

   

국내 공인기관 두 곳의 분석 결과를 제시하자 그제서야 환경부는 발암물질이 가득했던 "과거의 시멘트 분석이 잘못되었거나, 앞으로 생산되는 모든 시멘트가 안전하다고 할 수 없다"고 2009년 제6차 민관협의회 서류에 시인했습니다.

   

발암물질 가득한 시멘트를 분석한 결과, 국내 시멘트가 안전하다는 환경부의 주장을 뒤집어 엎을 수 있었습니다. 지속적인 시멘트 분석과 감시가 필요한 이유입니다. ⓒ 환경부

연구소에 시멘트와 폐기물의 유해성 분석을 의뢰하면 많은 비용이 듭니다. 그러나 이런 지속적인 분석 자료가 있었기에 환경부와 시멘트 공장의 잘못을 개선할 수 있었습니다. 

   

환경부도 인정한 '잘못이 아니라'는 과거의 분석은 어떤 것들일까요? 2006년 5월 시멘트협회가 요업기술원을 통해 조사해 놓고도 수개월간 발표를 감춘 '시멘트 중 중금속 함량 조사 연구'라는 자료가 있습니다. 조사 결과는 "국내 시멘트 10개 제품 중 6개가 지정폐기물보다 더 많은 발암물질을 함유하고 있다"는 것이었습니다.

   

국내 시멘트 10개 중 6개 제품(노란 테두리)에서 발암물질 가득한 지정폐기물 기준(1.5) 보다 더 많은 발암물질이 검출되었습니다. ⓒ 요업기술원

많은 사람들은 저에게 "목사가 왜 이토록 오랜 시간 쓰레기 시멘트와 싸우느냐?"고 묻습니다. 집의 근간을 이루는 시멘트는 사람들 건강에 많은 영향을 미칩니다. 지정폐기물보다 발암물질이 더 많은 시멘트로 집이 지어졌다는 사실을 알고 침묵할 수 없었습니다. 발암물질 가득한 쓰레기 시멘트는 꼭 개선돼야 합니다. 하지만 어느 언론도 나서지 않아 그 십자가를 제가 진 겁니다. 2006년 시작한 쓰레기 시멘트와의 전쟁은 아직도 진행 중이며, 시멘트가 안전해지는 그날까지 이 싸움은 계속될 것입니다.

   

국내 시멘트 제품 중 60%가 지정폐기물보다 발암물질이 더 많다는 자료 이외에도 끔찍한 분석 결과는 또 있습니다. 2008년 2월, 환경부가 9개 시멘트 공장 사장들을 모두 불러 '시멘트를 개선하자'고 논의할 때 첨부된 자료가 그것입니다. 내용을 간략히 정리하면 다음과 같습니다.

   

"2006년 국립환경과학원이 6가크롬의 용출 검사 결과, 국산 시멘트가 중국과 일본 제품 보다 3배~50배 높게 조사되었다.(중략) 국산이 중국산보다 9배~170배 높게 검출되었다."

   

환경부가 국내 모든 시멘트 공장 사장단들과 회의하며 만든 자료입니다. 국산 시멘트에서 6가크롭이 중국과 일본 제품보다 3~50배 많이 검출됐다고 지적하고 있습니다. ⓒ 환경부

중국산보다 발암물질이 무려 9~170배까지 높게 검출된 대한민국 시멘트. 이런 끔찍한 시멘트는 아주 먼 과거에 생산된 게 아닙니다. 1999년부터 2007년까지 만들어진 시멘트이니, 이 시멘트로 지어진 우리의 집은 얼마나 위험할까요.

   

끔찍한 또 하나의 자료를 소개하겠습니다. 2009년 환경부가 국회 환경노동위원회에 보고한 자료에 따르면, 국립환경과학원이 2007년 시멘트를 조사한 결과 비소가 46.2~489.2ppm, 납이 20.8~1만1800ppm이나 검출됐습니다. 우리 가족이 살아가는 집짓는 시멘트에 비소는 최대 489.2ppm, 납은 최대 1만1800ppm 들어있었다니 끔찍합니다. 

   

환경부가 쓰레기 시멘트를 허가하고 안전 기준을 만들지 않은 덕에 우리가 얼마나 위험한 집에 지금 살게 됐는지 보여주는 사례입니다. 그럼에도 환경부는 사과 한마디 없이, 시멘트는 안전하다고 거짓 주장만 하고 있습니다.

   

중국산 시멘트엔 왜 발암물질이 없었을까요? 시멘트 제조 기술이 뛰어나서가 아닙니다. 시멘트 제조에 쓰레기를 넣지 않았기 때문입니다. 중국은 1999년 6월, 전국 8400여개의 시멘트 공장 중 품질검사를 거쳐 4000여 개를 폐업시켰습니다.

   

그런데 대한민국은 같은 해인 1999년 8월, 시멘트 공장을 위해 쓰레기로 시멘트를 만들도록 허가했습니다. 쓰레기 사용 기준도 없이 말입니다. 중국산과 국산 시멘트의 차이는 바로 여기에서 비롯됐습니다.

   

환경부 장관님, 안전한 시멘트를 만드는 비결은 간단합니다. 중국처럼 시멘트에 쓰레기를 안 넣으면 됩니다. 국민들은 깨끗한 시멘트로 만든 건강한 집에 살 권리가 있습니다.

   

출처: <http://www.ohmynews.com/NWS_Web/Tenman/report_last.aspx?CNTN_CD=A0002062711>

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