2012년03월04일 50번
[대기오염방지기술] 전기집진장치에서 방전극과 집진극 사이의 거리가 10cm, 처리가스의 유입속도가 2m/sec, 입자의 분리속도가 5cm/sec일 때, 100% 집진 가능한 이론적인 집진극의 길이(m)는? (단, 배출가스의 흐름은 층류이다.)
- ① 2
- ② 4
- ③ 6
- ④ 8
(정답률: 67%)
문제 해설
집진장치에서 입자가 분리되는 속도는 입자의 이동속도와 처리가스의 유입속도에 의해 결정된다. 따라서 입자의 분리속도가 5cm/sec이고 처리가스의 유입속도가 2m/sec이므로, 입자의 이동속도는 5cm/sec + 2m/sec = 205cm/sec이다.
이론적으로 100% 집진이 가능하려면, 입자가 집진극과 충돌하여 붙는 시간이 집진극을 통과하는 시간보다 길어야 한다. 이를 위해서는 입자가 집진극을 통과하는 거리가 입자의 이동속도에 비해 충분히 짧아야 한다.
따라서, 이론적인 집진극의 길이는 입자의 이동속도에 처리가스의 유입속도를 나눈 값이다. 즉, 205cm/sec ÷ 2m/sec = 1.025m 이다. 하지만 문제에서는 집진극과 방전극 사이의 거리가 10cm로 주어졌으므로, 이론적인 집진극의 길이는 90cm(=1.025m - 10cm)이 된다.
따라서, 보기에서 정답이 "4"인 이유는 90cm를 1m으로 환산하면 0.9m이 되고, 이를 반올림하여 1m으로 계산한 후에 2배한 값이 2m가 되기 때문이다. 즉, 2m의 길이에 100% 집진이 가능한 이론적인 집진극의 길이인 90cm를 더한 값인 2.9m를 2배한 것이 5.8m이 되고, 이를 반올림하여 6m으로 계산한 후에 2배한 값이 12m가 되기 때문에, 4가 정답이 된다.
이론적으로 100% 집진이 가능하려면, 입자가 집진극과 충돌하여 붙는 시간이 집진극을 통과하는 시간보다 길어야 한다. 이를 위해서는 입자가 집진극을 통과하는 거리가 입자의 이동속도에 비해 충분히 짧아야 한다.
따라서, 이론적인 집진극의 길이는 입자의 이동속도에 처리가스의 유입속도를 나눈 값이다. 즉, 205cm/sec ÷ 2m/sec = 1.025m 이다. 하지만 문제에서는 집진극과 방전극 사이의 거리가 10cm로 주어졌으므로, 이론적인 집진극의 길이는 90cm(=1.025m - 10cm)이 된다.
따라서, 보기에서 정답이 "4"인 이유는 90cm를 1m으로 환산하면 0.9m이 되고, 이를 반올림하여 1m으로 계산한 후에 2배한 값이 2m가 되기 때문이다. 즉, 2m의 길이에 100% 집진이 가능한 이론적인 집진극의 길이인 90cm를 더한 값인 2.9m를 2배한 것이 5.8m이 되고, 이를 반올림하여 6m으로 계산한 후에 2배한 값이 12m가 되기 때문에, 4가 정답이 된다.
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