대기환경기사 연소공학 예상문제
연소공학은 대기환경기사 필기 4개 과목 가운데 하나입니다. CertHub가 이 과목으로 제작한 25문항 중 8문항을 정답·해설과 함께 아래에 실었습니다.
연소공학 공략 — 이론공기량·공기비·발열량 계산이 정형화돼 있어 반복하면 가장 확실하게 점수를 버는 과목이에요.
연소공학 과목 개요
연료의 종류별 특성과 공업분석·원소분석, 고위·저위발열량에서 시작해 이론공기량, 공기비, 연소가스량을 구하는 연소 계산이 과목의 중심입니다. 인화점·발화점·연소범위 같은 연소 기초와 확산화염·예혼합화염, 미분탄·유동층 같은 연소 방식, 통풍 방식과 버너 구조도 함께 묻습니다. 오르자트 분석의 흡수 순서와 링겔만 매연농도표처럼 측정과 관련된 내용도 일부 포함됩니다.
문제 은행에는 탄소·메탄·프로판·중유의 산소량과 가스량을 몰 관계로 따지는 계산형이 특히 많습니다. 표준상태 몰부피 22.4와 공기 중 산소 비율 0.21을 손에 익혀 두면 대부분 풀리고, 저NOx 연소나 매연 대책 같은 서술형은 대기오염방지기술 과목과 겹치므로 연소 계산을 끝낸 뒤 이어서 보는 순서가 효율적입니다.
출제 비중
대기환경기사 필기 80문항 중 20문항(25.0%)이 연소공학 과목에서 출제됩니다.출처 Q-Net 대기환경기사 출제기준(필기·실기, 2026.1.1~2030.12.31)
연소공학 핵심 개념 요약
- 고위발열량과 저위발열량
- 저위발열량은 고위발열량에서 연소로 생긴 수증기의 증발열을 뺀 값입니다. 수소 함량의 9배가 물로 생기므로 600에 9H를 곱한 만큼 빼서 구하며, 수소 15%인 연료라면 810kcal/kg이 줄어듭니다.
- 이론산소량과 이론공기량
- 연소 반응식의 산소 몰수에서 이론산소량을 구한 뒤 공기 중 산소 부피비 0.21로 나누면 이론공기량이 됩니다. 탄소 1kg은 8.89Sm³, 메탄 1Sm³은 9.52Sm³이며, 중유처럼 원소 조성이 주어지면 C·H·S는 더하고 연료 속 O는 빼서 계산합니다.
- 공기비와 배기가스 산소농도
- 일산화탄소가 없을 때 공기비는 21을 21에서 배기가스 산소농도를 뺀 값으로 나눠 구합니다. 공기비가 지나치게 크면 데워서 내보내는 가스량이 늘어 열손실이 커지고 연소실 온도는 낮아지며, 남는 산소 때문에 질소산화물은 늘어납니다.
- 연소가스량과 최대 CO2 농도
- 이론 건연소가스량은 이산화탄소와 질소의 합이고 수증기를 더하면 습연소가스량이 됩니다. 실제 가스량은 여기에 과잉공기만큼을 더하며, 메탄의 건조 배기가스 중 최대 CO2 농도는 1을 8.52로 나눈 약 11.7%입니다.
- 연소 방식별 특징
- 확산화염은 연료와 공기가 만나는 경계에서 타고, 미리 섞어 태우는 예혼합화염은 짧고 역화 위험이 큽니다. 미분탄 연소는 표면적이 커 부하 변동에 잘 대응하지만 큰 집진설비가 필요하고, 유동층 연소는 낮은 온도로 운전하며 석회석을 넣어 노 안에서 탈황할 수 있습니다.
- 화염 온도와 질소산화물 저감
- 연소용 공기를 예열하면 이론연소온도가 오르고, 과잉공기나 배기가스 재순환은 온도를 낮춥니다. 그래서 2단 연소, 배기가스 재순환, 저과잉공기 연소는 열적 질소산화물을 줄이는 기술이지만 고온 예열공기는 오히려 질소산화물을 늘립니다.
대기환경기사 연소공학 예상문제 미리보기
연소공학 과목 25문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.
- 연소공학1번 문항액체연료와 비교한 고체연료의 일반적인 특징으로 옳은 것은?
- 1.연소 조절이 쉬워 부하 변동에 잘 대응한다
- 2.단위 질량당 발열량이 커서 저장이 유리하다
- 3.완전연소에 필요한 과잉공기량이 많은 편이다
- 4.회분이 거의 없어 재 처리가 필요하지 않다
정답·해설 보기
정답 3번. 완전연소에 필요한 과잉공기량이 많은 편이다
고체연료는 연료와 공기의 접촉이 고르지 않아 완전연소에 많은 과잉공기가 필요합니다. 연소 조절이 어렵고 회분이 많아 재 처리 부담도 큽니다.
- 연소공학2번 문항고위발열량이 10,000 kcal/kg이고 수소 함량이 15%인 무수 연료의 저위발열량은?
- 1.8,560 kcal/kg
- 2.9,190 kcal/kg
- 3.9,460 kcal/kg
- 4.10,810 kcal/kg
정답·해설 보기
정답 2번. 9,190 kcal/kg
저위발열량은 고위발열량에서 600에 9배 수소량을 곱한 값을 빼서 구합니다. 10,000에서 600×9×0.15인 810을 빼면 9,190kcal/kg이 됩니다.
- 연소공학3번 문항고체연료의 공업분석 항목에 해당하지 않는 것은?
- 1.전황분
- 2.휘발분
- 3.수분
- 4.고정탄소
정답·해설 보기
정답 1번. 전황분
공업분석은 수분과 휘발분, 회분, 고정탄소를 정량하는 분석입니다. 전황분은 탄소나 수소와 함께 원소분석에서 다루는 항목이라 해당하지 않습니다.
- 연소공학4번 문항탄소 1 kg을 완전연소시키는 데 필요한 이론공기량은?
- 1.8.89 Sm³/kg
- 2.10.53 Sm³/kg
- 3.11.44 Sm³/kg
- 4.12.38 Sm³/kg
정답·해설 보기
정답 1번. 8.89 Sm³/kg
탄소 1kg의 이론산소량은 22.4를 12로 나눈 1.867Sm³이고 이를 0.21로 나누면 8.89Sm³입니다. 공기 중 산소가 부피로 21%인 점이 계산의 핵심입니다.
- 연소공학5번 문항메탄 1 Sm³을 완전연소시키는 데 필요한 이론공기량은?
- 1.2.00 Sm³/Sm³
- 2.7.52 Sm³/Sm³
- 3.9.52 Sm³/Sm³
- 4.11.42 Sm³/Sm³
정답·해설 보기
정답 3번. 9.52 Sm³/Sm³
메탄은 1몰당 산소 2몰이 필요하므로 이론산소량 2Sm³을 0.21로 나누면 9.52Sm³입니다. 7.52는 이때 함께 들어오는 질소의 부피에 해당합니다.
- 연소공학6번 문항원소분석 결과 탄소 85%, 수소 12%, 황 1%, 산소 2%인 중유의 이론공기량은?
- 1.9.65 Sm³/kg
- 2.10.72 Sm³/kg
- 3.11.48 Sm³/kg
- 4.12.30 Sm³/kg
정답·해설 보기
정답 2번. 10.72 Sm³/kg
이론공기량은 1.867C에 5.6H와 0.7S를 더하고 0.7O를 뺀 뒤 0.21로 나눕니다. 계산하면 2.252를 0.21로 나눈 약 10.72Sm³/kg이 됩니다.
- 연소공학7번 문항건조 배기가스 중 산소 농도가 5%로 측정되었을 때의 공기비는? (일산화탄소는 없음)
- 1.1.19
- 2.1.24
- 3.1.31
- 4.1.42
정답·해설 보기
정답 3번. 1.31
일산화탄소가 없을 때 공기비는 21을 21에서 산소농도를 뺀 값으로 나누어 구합니다. 21을 16으로 나누면 약 1.31이 되어 과잉공기가 31% 들어간 셈입니다.
- 연소공학8번 문항연소 시 공기비가 지나치게 클 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?
- 1.질소산화물 배출량이 크게 줄어든다
- 2.연소실 온도가 높아져 효율이 오른다
- 3.불완전연소로 매연 발생이 늘어난다
- 4.배기가스에 의한 열손실이 커진다
정답·해설 보기
정답 4번. 배기가스에 의한 열손실이 커진다
공기비가 너무 크면 데워야 할 배기가스량이 늘어 배출열 손실이 커집니다. 연소실 온도는 오히려 낮아지고 과잉산소 탓에 질소산화물은 늘어납니다.
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다른 종목 예상문제 PDF 보기기준일 2026년 10월 14일 · CertHub가 자체 제작한 예상문제입니다. 시행기관이 공개한 기출문제가 아닙니다.