개념 한 쪽
대기환경기사 시료채취방법 — 채취 방식과 순서
시료채취방법 세트는 「어떤 방법으로, 어떤 순서로, 얼마 동안 채취하는가」를 묻는다. 이웃한 두 카드와 문항을 나눠 쓰는데, 가스상 물질 카드는 채취부 부품의 규격과 도관 재질을, 입자상 물질 카드는 채취기와 일반 주의사항을 맡는다. 이 카드는 방법 갈래와 순서·시간 — 하이볼륨과 저유량의 구분, 용매포집법의 배열, 채취 시간의 최소 기준, 비산먼지 측정의 중단 조건, 다이옥신 포집관의 조건 — 을 맡는다.
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뜻
입자상 물질을 다량의 공기로 잡는 방법이 하이볼륨 에어샘플러법이다. 표준 흡인유량은 분당 1.13m³, 곧 시간당 68m³이고, 분당 5~10m³은 실제보다 훨씬 과다한 유량으로 본다. 흡인유량이 시간당 0.5m³인 장치는 저유량 장치의 성질이므로 하이볼륨이 아니다. 장치는 공기흡인부, 여과지 홀더, 유량측정부, 보호상자 네 가지로 이루어지고, 여과지는 0.3μm 입자를 99% 이상 잡을 수 있는 것을 써서 0.1~100μm 범위의 입자를 포집한다. 유량과 포집 입경, 구성이 한 묶음으로 출제되므로 숫자와 짝을 함께 외워 두는 것이 좋다.
용매포집법은 시료가스를 용매에 일정한 유량으로 통과시켜 잡는 방법으로, 장치의 배열이 정해져 있다. 채취관 다음에 여과재를 두고, 그 뒤에 포집부를 놓은 다음 흡입펌프와 유량계(가스미터)를 잇는다. 흡수관, 트랩, 흡입펌프, 유량계의 차례로 적은 문항도 같은 방법을 가리킨다. 어느 쪽이든 시료가 먼저 포집부를 지나고 펌프가 뒤에 온다는 차례가 핵심이며, 포집부와 펌프 사이의 트랩이 수분과 미세먼지를 걸러 펌프를 보호한다.
채취 시간에는 최소 기준이 있다. 굴뚝 배출가스 중 먼지를 잴 때 한 채취점에서의 채취시간은 원칙적으로 최소 1분 이상이며, 30초 이상이면 충분하다는 설명은 이 기준보다 짧아 틀린 것이 된다.
굴뚝을 거치지 않고 외부로 비산 배출되는 먼지를 잴 때는 날씨가 조건이 된다. 이 측정에서는 풍속이 초당 1m보다 작으면 채취를 중단한다.
다이옥신류를 잴 때는 채취 조건이 더 까다롭다. 배출가스의 유속에 맞춰 흡인하는 등속 흡인이 필요하고 그 유속 오차는 ±5% 이내로 본다. 다이옥신은 빛에 약하므로 여과지 홀더나 흡착관은 알루미늄 호일로 차광해 보관하고, 처리장치의 성능을 보려면 최소 한 주기 이상의 시간 동안 잰다. 다만 XAD-2 수지 포집관부의 온도는 재료 안에서 120℃ 전후로 적은 문항과 20℃ 이하(보통 5~10℃)로 적은 문항이 갈리므로, 이 카드에서는 어느 숫자도 확정하지 않고 수지 포집관부를 정해진 온도로 유지해 수분 응축과 시료 손실을 막는다는 원칙만 둔다.
테들라백을 다시 쓸 때는 채취 전에 안을 퍼지한다. 이때 쓰는 가스는 수소나 아르곤이 아니라 고순도 질소가스나 제로가스이다.
예제
출제 패턴은 네 가지다. ① 유량 갈래 뒤집기 — 시간당 0.5m³를 하이볼륨 에어샘플러의 흡인유량으로 적은 선지가 틀린다. ② 배열 순서 뒤집기 — 흡입펌프를 포집부보다 앞에 두는 순서를 적은 선지가 오답이다. ③ 채취 시간 줄이기 — 한 채취점의 채취시간을 30초 이상으로 적은 선지가 거리 먼 보기가 된다. ④ 퍼지 가스 바꾸기 — 테들라백 재사용 시 수소나 아르곤으로 퍼지한다고 적은 선지가 틀린다.
자주 묻는 물음
- 하이볼륨 에어샘플러의 표준 흡인유량은 얼마인가요?
- 분당 1.13m³, 곧 시간당 68m³입니다. 분당 5~10m³은 과다한 유량이고, 시간당 0.5m³는 저유량 장치의 성질이라 하이볼륨이 아닙니다. 장치는 공기흡인부, 여과지 홀더, 유량측정부, 보호상자로 이루어지고, 여과지는 0.3μm 입자를 99% 이상 잡아 0.1~100μm 범위의 입자를 포집합니다.
- 용매포집법의 채취장치는 어떤 차례로 두나요?
- 채취관, 여과재, 포집부, 흡입펌프, 유량계(가스미터) 차례입니다. 흡수관, 트랩, 흡입펌프, 유량계의 차례로 적은 문항도 같은 방법을 가리킵니다. 시료가 포집부를 먼저 지나고 펌프가 뒤에 온다는 점이 핵심이며, 포집부와 펌프 사이의 트랩이 수분과 미세먼지를 걸러 펌프를 보호합니다.
- 다이옥신 시료채취에서 XAD-2 수지 포집관부의 온도는 몇 도인가요?
- 재료 안에서 120℃ 전후로 적은 문항과 20℃ 이하(보통 5~10℃)로 적은 문항이 갈리므로 어느 숫자도 확정하지 않습니다. 수지 포집관부를 정해진 온도로 유지해 수분 응축과 시료 손실을 막는다는 원칙을 두고, 등속 흡인의 유속 오차 ±5% 이내, 알루미늄 호일 차광, 최소 한 주기 이상 측정과 함께 묶어 기억하면 됩니다.
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