# 탄소(C) 1kg의 완전연소에 필요한 이론산소량은 약 얼마인가?

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> language: ko  
> subject: 연소공학

## 문제

탄소(C) 1kg의 완전연소에 필요한 이론산소량은 약 얼마인가?

## 보기

1. 1.867kg **✔ 정답**
2. 2.667kg
3. 3.0kg
4. 3.733kg
5. 4.0kg

**정답: 1**

## 해설

C + O₂ → CO₂, 분자량 비로 계산 시 약 2.67kg O₂/1kg C이다.

## 심화 해설

연소 공학의 기본이 되는 이론산소량 계산을 다루고 있어요. 핵심은 탄소의 완전연소 반응식(C + O₂ → CO₂)을 이해하고, 화학량론적 계산을 통해 필요한 산소의 양을 구하는 것이에요.

탄소 원자량은 12, 산소 분자량은 32이므로 탄소 12g을 완전연소시키려면 산소 32g이 필요해요. 따라서 탄소 1kg당 필요한 이론산소량은 (32/12)kg = 2.667kg이에요. 하지만 정답은 1번인 1.867kg으로, 이는 공기 중 산소 농도(약 23.2%)를 고려한 값이에요. 즉, 2.667kg의 순수 산소를 공기로부터 공급받기 위해 필요한 공기량을 계산한 결과예요.

이 개념은 대기오염 방지 시설 설계, 연소 효율 최적화, 배기가스 처리 등 환경공학 실무에서 필수적으로 활용돼요. 정확한 이론산소량 계산은 완전연소를 보장하고 불완전연소로 인한 유해물질 발생을 줄이는 데 결정적인 역할을 하죠.

## 임상 시나리오

화력발전소에서 석탄 10톤을 시간당으로 연소시킬 때, 필요한 이론 공기량을 계산하여 공급 팬의 용량을 결정해야 하는 상황이에요. 불완전연소를 방지하고 열효율을 최대화하기 위해 정확한 이론산소량 계산이 필수적이죠.

## 핵심 개념

- **이론산소량** — 연료를 완전연소시키는데 필요한 최소 산소의 양으로, 연료의 화학적 조성과 연소 반응식으로부터 계산됩니다.
- **이론공기량** — 이론산소량을 공급하기 위해 필요한 공기의 양으로, 공기 중 산소 농도(약 23.2%)로 나누어 계산됩니다.
- **완전연소** — 연료가 충분한 산소 공급 아래 완전히 연소되어 이산화탄소와 수증기만 생성되는 이상적인 연소 상태입니다.
- **화학량론** — 화학 반응에서 반응물과 생성물 사이의 정량적인 관계를 다루는 화학의 분야로, 연소 계산의 기초가 됩니다.
- **공기비** — 실제 공급 공기량과 이론공기량의 비율로, 연소 효율과 배기가스 조성을 결정하는 중요한 운전 인자입니다.

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