2024 지방직 9급 13번 풀이 - 황 함유 연료의 연소와 1차 오염물질

2024년 지방직 9급 환경공학개론 13번 문제는 대기 오염의 기초인 1차 오염물질의 정의와 특정 성분(황)이 포함된 연료를 태웠을 때 발생하는 주된 물질을 구분할 수 있는지 묻는 문제입니다.

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13. 황 함유 화석연료의 완전연소 시 주로 발생하는 1차 오염물질로서 황화합물에 해당하는 물질은?

① SO₂

② H₂S

③ CH₃SH

④ (NH₄)₂SO₄

💡 AI와 함께하는 명쾌한 풀이

대기 오염물질은 발생 과정에 따라 1차 오염물질과 2차 오염물질로 나뉩니다.

1. 1차 오염물질: 오염원에서 직접 배출되는 물질입니다 (예: SO₂, CO, NO, 입자상 물질 등).
2. 황 함유 연료의 연소: 연료 속에 포함된 황(S) 성분이 공기 중의 산소(O₂)와 만나 산화 반응을 일으키면, 가장 대표적으로 이산화황(SO₂)이 생성됩니다.
3. 오답 체크:
   • H₂S(황화수소), CH₃SH(메틸머캅탄): 주로 산소가 부족한 상태(환원 상태)나 유기물 부패 과정에서 발생하는 악취 물질입니다.
   • (NH₄)₂SO₄(황산암모늄): 대기 중에서 화학 반응을 거쳐 생성되는 대표적인 2차 오염물질입니다.

✅ 정답 및 해설

정답: ① SO₂

원리 이해 (정답 분석):

• ① SO₂ (이산화황): 화석연료(석탄, 석유 등)를 태울 때 연료 안의 황이 산소와 결합하여 직접 배출되는 전형적인 1차 오염물질입니다. 문제에서 언급한 '완전연소' 조건에서 가장 안정적으로 발생하는 물질이기도 합니다.

오답 분석:

• ② H₂S / ③ CH₃SH: 이들은 연소 반응보다는 혐기성 분해나 특정 공정에서 발생하는 물질입니다.
• ④ (NH₄)₂SO₄: 암모니아와 황산염이 반응하여 생성되는 입자상 물질로, 직접 배출되는 것이 아니라 대기 중에서 만들어지는 2차 오염물질입니다.

📝 핵심 개념 정리 (티스토리 요약 노트)

황화합물 오염물질 분류

• 1차 오염물질: SO₂ (이산화황), SO₃ (삼산화황) 등
• 2차 오염물질: H₂SO₄ (황산 안개), (NH₄)₂SO₄ (황산암모늄) 등
• 환원성/악취 물질: H₂S (황화수소), CH₃SH (메틸머캅탄)

🌟 한 줄 요약

"황(S)을 연소(O₂)시키면 가장 먼저 튀어나오는 1차 주인공은 바로 이산화황(SO₂)입니다!"

⚠️ 수험생 함정 포인트

'황화합물'이라는 단어만 보고 평소 익숙한 악취 물질(H₂S)을 고르면 안 됩니다. 문제의 핵심 키워드는 '완전연소'와 '1차 오염물질'입니다. 이 두 조건을 만족하는 것은 산화물 형태인 SO₂뿐이라는 점을 기억하세요!