목차
제1장 대기오염 개념
1.1 대기의 기원과 공기의 조성 ... 13
1.1.1 지구과학적 입장에 의한 가설 ... 14
1.1.2 생화학적 입장에 의한 가설 : 생물의 발생을 가능하게 하는 조건 ... 15
1.1.3 공기의 조성 ... 15
1.2 대기오염의 정의 ... 18
1.2.1 일반적인 정의 ... 18
1.2.2 세계보건기구(WHO)의 정의 ... 18
1.2.3 미국 기술자 총연합회 ... 19
1.2.4 우리나라 ... 19
1.3 대기오염의 역사 ... 20
1.3.1 영국 ... 21
1.3.2 미국 ... 21
1.4 대기오염 사건 사례 ... 22
1.4.1 자연적 대기오염 사건 ... 22
1.4.2 인위적 대기오염 사건 ... 22
제2장 대기오염의 기초과학
2.1 물리량의 단위와 차원(Unit & Demension) ... 27
2.1.1 물리량의 단위 ... 27
2.1.2 절대단위 ... 28
2.1.3 중력단위 ... 28
2.1.4 국제단위 계 : SI(Le Systeme International d'Unites) ... 29
2.1.5 물리량의 차원과 차원방정식 ... 30
2.2 단위의 환산 ... 32
2.2.1 질량과 중량(힘) ... 32
2.2.2 밀도, 비중량, 비체적, 비중 ... 34
2.3 기초화학 ... 36
2.3.1 기체의 압력과 부피 ... 36
2.3.2 대기오염물질 농도(Concentration) 표시 ... 38
2.4 화학평형 ... 42
2.4.1 균일(Homoegneous) 화학평형 계 ... 43
2.4.2 비 균일(Heterogeneous) 화학평형 계 ... 45
2.5 화학반응 속도 ... 46
2.5.1 반응속도 인자 ... 46
2.5.2 반응속도의 농도와 속도상수 ... 46
2.5.3 반응속도식 ... 47
2.5.4 반응속도와 온도 ... 50
2.6 열역학 ... 51
2.6.1 기본개념 ... 51
2.6.2 열역학 제1법칙 ... 54
제3장 대기오염물질과 배출원
3.1 대기오염물질의 개요 ... 57
3.1.1 대기환경보전법상 대기오염물질의 종류 ... 57
3.1.2 대기오염물질의 변환 ... 58
3.1.3 대기오염물질의 발생원 분류 ... 59
3.1.4 대기오염물질의 주요 배출원 ... 60
3.2 입자상 오염물질 ... 62
3.2.1 입자의 크기결정과 침전 ... 65
3.2.2 먼지 ... 68
3.3 가스상 오염물질 ... 71
3.3.1 황산화물(<NOBR><?import namespace ... m ur
3.3.2 질소산화물(<NOBR><m:math ? xmlns ... '"htt
3.3.3 암모니아(Ammonia ； NH₃) ... 77
3.3.4 일산화탄소(Carbon monoxide ； CO) ... 78
3.3.5 오존(Ozone ； O₃) ... 78
3.3.6 포름알데하이드(Formaldehyde ； HCHO) ... 82
3.3.7 이황화탄소(Corbon disulfide ； CS₂) ... 82
3.3.8 이산화탄소(Corbon dioxide ； CO₂) ... 83
3.3.9 탄화수소(Hydrocorbon ； HC) ... 85
3.3.10 황화수소(Hydrogen Sulfide ； H₂S) ... 85
3.3.11 불소화합물(Fluoride ； F) ... 86
3.3.12 기타 ... 87
3.4 악취 오염물질 ... 89
3.4.1 개요 ... 89
3.4.2 악취의 측정 및 판정 방법 ... 90
3.4.3 악취의 관리 및 제어 ... 91
3.5 자동차 배출 원(Mobile Source) ... 91
3.5.1 자동차 배기가스의 주성분 ... 92
3.5.2 자동차 배기가스 배출경로와 오염물질 ... 94
3.5.3 자동차 운동조건과 연료사용에 따른 배기가스 ... 95
3.5.4 자동차 배출가스 저감기술 ... 96
제4장 대기오염관리 및 현황
4.1 대기환경기준 ... 99
4.1.1 환경기준 및 설정항목 ... 100
4.1.2 환경기준 달성을 위한 방안 ... 101
4.2 대기오염자동감시체제(TMS : Telemetry Monitoring System) ... 102
4.2.1 대기오염 자동측정망 ... 102
4.2.2 미기상 측정기 ... 103
4.2.3 산성비 측정망 ... 104
4.2.4 굴뚝자동감시(Stack Monitoring) ... 104
4.3 대기환경지표 ... 105
4.3.1 환경지표의 필요성 ... 105
4.3.2 PSI 지표(Pollutant Standard Index) ... 106
4.3.3 AEI(Air Environment Index) ... 107
4.3.4 ORAQI(Oak Ridge Air Quality Index) ... 108
4.3.5 AQI(Air Quality Index) ... 108
4.3.6 오존 경보제 ... 109
4.4 대기오염 배출원 규제 ... 110
4.4.1 배출허용기준 ... 110
4.4.2 엄격 배출허용기준 ... 111
4.4.3 총량 규제 ... 111
4.4.4 대기배출업소 차등관리 ... 111
4.4.5 배출부과금 ... 111
4.4.6 생활환경상의 대기오염물질 배출 규제 ... 113
4.4.7 자가측정과 기록보존 ... 115
4.5 자동차 배출원(Mobile Source) 규제 ... 115
4.5.1 제작차의 배출허용기준 ... 115
4.5.2 제작차의 배출허용기준 검사 ... 116
4.5.3 자동차 연료 및 첨가제 규제 ... 116
4.6 대기오염물질의 배출현황 ... 117
4.6.1 개요 ... 117
4.6.2 대기오염물질 배출현황 ... 118
4.6.3 연료사용과 대기오염물질 배출량 산정 ... 120
4.6.4 대기오염물질 배출량 산정 ... 123
4.7 대기오염현황 ... 125
4.7.1 대기중 아황산가스 농도 ... 126
4.7.2 대기중 먼지(TSP) 농도 ... 127
4.7.3 기타 주요 대기오염물질 농도 ... 129
4.7.4 산성비(Acid Rain) ... 130
제5장 대기오염 현상과 영향
5.1 개요 ... 133
5.2 지구온난화와 기후변화(Climate change) ... 134
5.2.1 온실효과 가스(Greenhouse effect gases) ... 134
5.2.2 지구온난화의 영향 ... 136
5.2.3 지구온난화의 대처방안 ... 138
5.2.4 기후변화 협약 ... 138
5.3 오존층 파괴(Ozone Layer Destruction) ... 139
5.3.1 오존층 ... 139
5.3.2 오존층 파괴 메카니즘 ... 140
5.3.3 오존층파괴와 자외선의 영향 ... 142
5.3.4 오존층 보호대책 ... 144
5.4 산성우(Acid rain) ... 146
5.4.1 빗물의 pH 계산 ... 146
5.4.2 빗물의 pH 평균 방법 ... 148
5.4.3 산성우의 영향 ... 148
5.5 시정악화(Visibility Reduction) ... 149
5.5.1 대기 오염물질에 의한 시정악화 현상 ... 150
5.5.2 빛의 소멸 계수(bext 〔m-1}〕) ... 150
5.5.3 빛의 전달률 계수(COH : Coefficient of Haze) ... 151
5.5.4 입자상 물질에 의한 시정계산식 예 ... 152
5.6 산림파괴와 사막화 현상 ... 152
5.6.1 산림의 역할 ... 152
5.6.2 산림 파괴 원인 ... 152
5.6.3 사막화 현상의 원인과 영향 ... 153
5.7 도시열섬 효과(Heat Island Effect) ... 153
5.8 대기오염이 인체에 미치는 영향 ... 154
5.8.1 인체에 미치는 영향 ... 154
5.8.2 황산화물의 인체피해 ... 155
5.8.3 질소산화물 ... 156
5.8.4 일산화탄소 ... 157
5.8.5 포름알데하이드(HCHO) ... 160
5.8.6 이황화탄소(CS₂) ... 161
5.8.7 유기용제(B,T,X) ... 162
5.8.8 입자상물질(Particulate) ... 164
5.8.9 중금속 ... 166
5.8.10 악취 ... 170
5.9 대기오염이 동·식물에 미치는 영향 ... 170
5.9.1 대기오염이 식물에 미치는 영향 ... 170
5.9.2 대기오염이 동물에 미치는 영향 ... 176
5.10 대기오염이 재산에 미치는 영향 ... 177
5.10.1 금속피해 ... 178
5.10.2 대기오염물질에 의한 건축물과 도료의 피해 ... 183
5.10.3 고무, 피혁, 섬유의 피해 ... 184
제6장 대기오염과 미기상학
6.1 개요 ... 185
6.1.1 기상현황(meteorological phenomena)과 규모 ... 185
6.1.2 대기현상 ... 186
6.1.3 기상요소와 측정 ... 186
6.1.4 대기(Atmosphere)의 구성 및 성질 ... 189
6.1.5 대기중의 열 출입 ... 191
6.2 대기의 안정도 ... 194
6.2.1 단열변화(Adiabatic Change) ... 194
6.2.2 환경감률(Environmetal Lapse rate)과 대기안정도 ... 197
6.2.3 기온역전과 대기오염물질 ... 199
6.2.4 대기안정도(Stability)와 플륨(Plume)의 형태 ... 203
6.3 대기순환과 바람 ... 208
6.3.1 바람의 발생 ... 208
6.3.2 바람의 원동력 ... 209
6.3.3 바람의 종류 ... 210
6.4 국지풍계 ... 213
6.4.1 해륙풍(Sea and Land breeze) ... 213
6.4.2 산곡풍(Mountain Wind) ... 214
6.4.3 전원풍(Country breeze) ... 216
6.4.4 배수풍(Drainage Wind : 활강풍) ... 216
6.4.5 푄풍(F<m:math ? xmlns ... '"htt
6.5 난류(Turbulence)와 확산 ... 217
6.5.1 지표 마찰과 바람의 수직분포 ... 218
6.5.2 대기안정도와 대류 및 난류 ... 219
6.6 대기오염물질의 확산 ... 220
6.6.1 장애물의 영향 ... 220
6.6.2 유효굴뚝높이(He : effective stack height) ... 222
6.6.3 굴뚝의 통풍력 ... 224
제7장 대기오염 모델링
7.1 대기오염 모델의 개요 ... 226
7.1.1 대기오염 확산모델과 수용모델의 원리 및 평가방법 ... 226
7.2 대기오염 수용모델(Receptor Model) ... 227
7.2.3 수용방법의 분류(Classification of Receptor Methods) ... 227
7.2.4 Chemical Mass Balance ... 231
7.2.5 PM의 화학분석 ... 231
7.3 대기오염확산모델(Dispersion Model) ... 233
7.3.1 대기오염확산모델에 내재 된 가정과 고려사항 ... 235
7.3.2 대기오염확산모델의 분류 ... 235
7.3.3 상자모델(BOX Model) ... 240
7.3.4 Gaussian 확산모델 ... 243
7.3.5 경도모델(K-이론모델) ... 245
7.3.6 통계모델식 ... 247
7.3.7 Eulerian model과 Langragian model ... 249
7.4 대기오염확산모델의 계산 ... 250
7.4.1 대기안정도 ... 251
7.4.2 굴뚝연기 상승고 ... 255
7.4.3 대기오염물질의 침전 ... 258
제8장 대기오염 방지공학
8.1 연소공학 ... 261
8.1.1 연료(Fuel) ... 261
8.1.2 연소(Combustion) 이론 ... 263
8.1.3 연소계산 ... 266
8.1.4 발열량(Calorific Value) 계산 ... 277
8.2 연소시설의 일반사항 ... 278
8.3 소각로(Incinerator) ... 281
8.3.1 가스상 오염물질의 소각 ... 282
8.3.2 가스상 오염물질중 VOCs 소각 ... 284
8.4 환기통풍 ... 285
8.4.1 환기방법 ... 285
8.4.2 후드(Hood) ... 286
8.4.3 송풍관(Duct) ... 288
8.5 집진장치 ... 289
8.5.1 에어로졸의 이론 ... 289
8.5.2 입자의 특성과 유체내 입자의 운동역학 ... 292
8.5.3 집진장치(Dust collector) ... 295
8.6 유해가스 처리 ... 305
8.6.1 Gas와 Vapor의 특성 ... 306
8.6.2 흡수(Absorption) 이론 ... 307
8.6.3 흡착법(Adsorption) ... 312
8.6.4 연소방법 ... 315
8.6.5 각종 가스상오염물질 처리기술 ... 316
참고문헌 ... 323
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