2006년03월05일 51번

[대기오염 방지기술]
반경 10cm, 길이 1m 인 원통형 집진극을 가진 전기집진장치의 가스처리유속이 2.0m/s 이고 먼지가 집진극을 향하는 이동속도가 25cm/s 이라면 먼지제거효율은?

① 약 85%
② 약 92%
③ 약 96%
④ 약 99%

(정답률: 알수없음)

문제 해설

먼지제거효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

먼지제거효율 = 1 - (출구농도 / 입구농도)

입구농도는 집진극을 통과하는 먼지의 농도이고, 출구농도는 집진기에서 처리된 후 나오는 먼지의 농도이다. 이 문제에서는 입구농도와 출구농도를 구할 수 없으므로, 대신 입구와 출구 사이의 먼지 감소율을 구할 수 있다.

먼지 감소율 = (입구농도 - 출구농도) / 입구농도

먼지 감소율은 먼지제거효율과 비례한다. 따라서 먼지 감소율을 구한 후, 보기에서 제시된 먼지제거효율과 가장 가까운 값을 선택하면 된다.

먼지 감소율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

먼지 감소율 = (먼지 이동속도 / 집진기 가스처리유속) x (집진극 면적 / 원통형 집진기 표면적)

집진극 면적은 원의 넓이인 πr^2 이고, 원통형 집진기 표면적은 원통의 겉넓이인 2πrh 이다. 따라서 집진극 면적을 원통형 집진기 표면적으로 나누면 집진극이 차지하는 비율을 구할 수 있다.

집진극 면적 / 원통형 집진기 표면적 = πr^2 / 2πrh = r / 2h

따라서 먼지 감소율은 다음과 같다.

먼지 감소율 = (0.25 m/s / 2.0 m/s) x (0.1 m / 2 x 1 m) = 0.0125

즉, 먼지 감소율은 약 1.25% 이다. 따라서 먼지제거효율은 약 98.75% 이다. 이 값과 가장 가까운 보기는 "약 99%" 이므로, 정답은 "약 99%" 이다.

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