분야
hwp시정 장애를 램버트-비어 법칙과 연관지어 설명하시오.
20℃, 1기압(atm)의 대기 중 이산화 탄소(rm CO _{2})의 농도가 360ppm일 때, 1`rmm ^{3}의 공간에 존재하는 rm CO _{2}의 질량(mg)을 구하는 과정을 기술하시오.
런던형 스모그와 LA형 스모그의 원인 물질을 비교하여 발생기작에 대하여 간략히 기술하시오.
우리나라 환경정책기본법의 대기환경기준에 명시된 가스상 오염물질에 대하여 각각의 특성을 서술하시오.
내분비계 교란물질의 예와 각 물질의 공통적인 특성을 서술하시오.
시정 장애를 램버트-비어 법칙과 연관지어 설명하시오.
- 본인의 언어로 서술식으로 기술할 것.
- 동영상 강의 자료와 같은 개조식 기술에 대해서는 감점함.
1. 20℃, 1기압(atm)의 대기 중 이산화 탄소(rm CO _{2})의 농도가 360ppm일 때, 1`rmm ^{3}의 공간에 존재하는 rm CO _{2}의 질량(mg)을 구하는 과정을 기술하시오.
360ppm의 CO2는 360mol CO2/10^6mol 공기)*10^6가 된다. ppm이 오염물질의 분자 mol수/공기의 분자 mol수에 10^6을 곱해서 나타내는 것이다. 여기서 물질의 mol수를 구하기 위해서는 물질의 질량(g)/물질의 몰질량(g/mol)로 CO2의 몰질량은 44g/mol로 360mol의 CO2의 질량을 계산하기 위해서는 360mol * (44g/mol) =15,840 g의 CO2가 계산된다.
여기서 이상기체방정식인 PV=nRT를 이용하여 10^6 mol의 공기 부피를 계산하게 되면, V=nRT/P 가 =10^6 * 0.08206 * 273.15+20 / 1이 된다. 여기서 V는 부피 혹은 단위이며, n은 몰수(mol), R은 기체단위, T는 절대 온도가 된다. 그 결과 공기는 24,055,889 L가 된다.
1m3의 경우 1000L로 볼 수 있기 때문에 24,055,889 L * (1m3/1000L)를 계산하면 24005.889m3의 공기로 계산될 수 있다. 여기서 1m3 공기 속에서 CO2의 질량을 계산하게 되면 15,840g / 24055.889 m3 * 1m3 =0.6586g의 CO2를 확인할 수 있다. 이를 mg으로 환산하게 되면 658.5mg가 된다. 즉, 20도, 1기압(atm)의 대기 중 이산화 탄소의 농도가 360ppm일 때, 1m3의 공간에 존재하는 CO2의 질량(mg)은 658.5mg인 것을 알 수 있다.
2. 런던형 스모그와 LA형 스모그의 원인 물질을 비교하여 발생기작에 대하여 간략히 기술하시오.
기본적으로 스모그(smog)는 smkoe와 fog를 합친 용어로 호흡곤란이나 폐질환을 유발하고 가시거리를 감소시키게 된다. 이러한 스모그를 크게 런던형 스모그와 LA형 스모그로 나누게 된다.
런던형 스모그의 경우는 주로 공장과 빌딩에서 연소하는 시설 혹은 일반 가정의 난방시설에서 배출되는 아황산가스나 매연과 같이 굴뚝으로부터 직접 배출되는 오염물질에 의해 발생하는 스모그가 된다. 이산화황은 공기 중 산소와 반응하면서 삼산화항이 되고, 이것이 공기 중 수분과 반응하게 되면서 황산을 만들어서 런던형 스모그를 생성하게 되는 것이다. 일반적으로 겨울철의 밤이나 새벽에 심하게 나타난다고 한다.
즉, 대부분이 공장지대나 고기압 및 기온역전으로 인해 발생하는데 대표적인 사건을 보면 불소 및 불소화합물 중독으로 인해 벨기에 뮤스 계곡 안개 재앙으로 발병자는 수 천명, 사망자는 60명에 이르렀다. 또한 미국 도노라 스모그 사건에서도 공장지대와 고기압 및 기온역전으로 인해 황산과 이산화질소에 의해 호흡기 질환에 발병자가 7000여명, 사망자는 20명이었다.
대기오염관리. 공성용, 동종인, 홍지형 지음. 출판사 : 출판문화원. 2004년