개념 한 쪽
산업위생관리기사 전체 환기의 개념 — 증발량을 공기량으로 바꾸는 셈
전체 환기는 오염된 작업장 공기를 깨끗한 공기로 희석하는 방식이다. 증발량을 질량으로 바꾸고, 허용기준을 여유계수로 조인 목표 농도로 나누어 필요한 공기량을 구한다. 질량 환산과 여유계수의 자리를 빠뜨린 값이 오답이 된다.
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뜻
질량 환산이 첫째 단계다. 시간당 부피로 주어진 증발량에 비중을 곱하면 시간당 질량이 되고, 60분으로 나누면 분당 질량이 된다. 메틸에틸케톤 2L/h에 비중 0.805를 곱하면 1.61kg/h, 분당으로는 약 26,800mg이다.
목표 농도를 만드는 일이 둘째 단계다. 여유계수는 허용기준을 한 번 더 조여 잡는 값이다. 허용기준 200ppm에 여유계수 6을 적용하면 목표 농도는 33.3ppm이 되고, 분자량을 곱해 몰부피로 나누면 mg/m³ 단위가 된다. 33.3 × 72.06 ÷ 24.45 ≈ 98mg/m³이다. 여유계수는 목표 농도를 낮추는 쪽으로 작용하므로 커질수록 필요 환기량이 커진다.
나누어 공기량을 내는 일이 셋째 단계다. 분당 증발 질량을 목표 농도로 나누면 필요 환기량이 된다. 26,800 ÷ 98 ≈ 273이므로 약 270m³/min이다. 여유계수를 3으로 낮추면 목표 농도가 두 배로 되살아나 필요 환기량은 절반인 약 135m³/min이 된다.
다른 물질에 적용하는 일이 넷째 단계다. 자일렌 1L/h, 여유계수 5, 분자량 106, 비중 0.86, 허용기준 100ppm이라면 같은 순서로 계산해 약 160m³/min이 된다. 단위를 시간당으로 둔 채 답을 내면 자릿수가 크게 달라지므로 분당 환산을 빠뜨리지 않아야 한다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 비중 — 증발량에 비중을 곱하지 않고 부피를 그대로 질량으로 쓴 값이 오답이다. ② 여유계수 — 여유계수를 적용하지 않고 허용기준을 그대로 목표 농도로 쓴 값이 오답이고, 여유계수는 목표 농도를 더 낮추는 쪽으로 작용한다. ③ 단위 — 시간당 증발량을 분당으로 바꾸지 않고 계산한 값이 오답이다.
자주 묻는 물음
- 전체 환기량은 어떤 순서로 구하나요?
- 증발량에 비중을 곱해 질량으로 바꾸고 분당으로 환산한 뒤, 허용기준에 여유계수를 적용해 낮춘 목표 농도로 나눕니다. 메틸에틸케톤 2L/h, 여유계수 6이라면 약 270m³/min입니다.
- 여유계수가 커지면 환기량은 어떻게 되나요?
- 목표 농도가 낮아지므로 필요 환기량은 커집니다. 같은 조건에서 여유계수 3이면 약 135m³/min, 6이면 약 270m³/min으로 두 배가 됩니다.
- ppm을 mg/m³로 바꾸려면 어떻게 하나요?
- ppm 값에 분자량을 곱하고 몰부피 24.45로 나눕니다. 33.3ppm에 분자량 72.06을 곱해 24.45로 나누면 약 98mg/m³입니다.
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