개념 한 쪽
산업위생관리기사 국소배기 시설의 개요 — 제어속도가 설계의 출발점
국소배기는 발생원에서 오염을 바로 빨아들이는 방식이다. 설계의 출발점은 제어속도이고, 그 속도로 후드의 필요 환기량을 계산한다. 제어속도의 뜻과 후드 환기량 공식의 자리를 바꾼 선지가 오답이 된다.
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뜻
제어속도의 뜻이 첫째 축이다. 제어속도는 오염물질을 후드 안쪽으로 흡인하고 포집하는 데 필요한 최소 공기속도이다. 단순히 덕트 안을 흐르는 속도가 아니라, 발생원의 오염을 붙잡아 끌어들이는 데 필요한 속도라는 점이 핵심이다.
운전의 우선순위가 둘째 축이다. 국소환기에서 효율적인 운전을 하려면 제어속도를 유지하면서 필요 송풍량을 최소로 줄이는 일을 먼저 고려한다. 속도를 맞추지 못하면 포집이 안 되고, 송풍량을 과하게 잡으면 에너지와 비용이 낭비된다.
후드 환기량 계산이 셋째 축이다. 하방형 후드는 Q = V(10x² + A)로 계산한다. 한 변이 1m인 정사각형 후드에서 오염원까지 거리가 0.5m, 제어속도가 0.3m/s라면 10 × 0.5² = 2.5이고 여기에 후드 면적 1을 더해 3.5, 여기에 0.3을 곱하면 1.05이므로 약 1m³/s가 된다. 거리가 멀어질수록 필요한 공기량이 제곱으로 커진다.
푸시풀 후드의 원리가 넷째 축이다. 푸시풀 후드는 푸시 제트로 오염물질을 풀 측으로 밀어 보내고, 반대편 흡인 후드가 받아 가는 방식이다. 이때 제어속도는 푸시 제트가 만들어 내는 흐름에 의해 형성된다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 정의 — 제어속도를 덕트 내 유속이나 침강속도로 설명한 선지가 오답이고, 정답은 후드로 흡인·포집하는 데 필요한 최소 속도다. ② 계산 — 거리 항에 제곱을 하지 않거나 후드 면적을 더하지 않은 값이 오답이다. ③ 운전 — 송풍량을 크게 잡는 것을 최우선으로 삼은 선지가 오답이고, 제어속도 유지와 송풍량 최소화가 우선이다.
자주 묻는 물음
- 제어속도란 무엇인가요?
- 오염물질을 후드 안쪽으로 흡인하고 포집하는 데 필요한 최소 공기속도입니다. 덕트 내 유속이나 입자의 침강속도와는 다른 개념입니다.
- 하방형 후드의 필요 환기량은 어떻게 구하나요?
- Q = V(10x² + A)로 구합니다. 한 변 1m인 정사각형 후드, 거리 0.5m, 제어속도 0.3m/s라면 0.3 × 3.5 = 1.05로 약 1m³/s입니다.
- 국소환기 운전에서 가장 먼저 고려할 것은 무엇인가요?
- 제어속도를 유지하면서 필요 송풍량을 최소화하는 것입니다. 포집을 살리면서 낭비를 줄이는 것이 효율 운전의 출발점입니다.
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