개념 한 쪽
실내공기질 관리는 환기량 산정과 적절한 환기방식 선택, 그리고 지표로서의 이산화탄소 관측을 통해 이루어진다는 점을 이해한다.
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출제기준 단원 「건축물의 실내공기질」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 환기방식 선택 | 1 | 신선한 공기 공급 목적에 적합한 환기방식을 고르는 능력 |
| 환기량 결정 요인 | 1 | 필요 환기량을 결정하는 주요 요소들을 식별하는 능력 |
| 국소환기 적용 판단 | 1 | 오염물질 확산 억제를 위해 알맞은 환기방식을 고르는 능력 |
필요 환기량은 실내에서 발생하는 유해물질의 양, 실의 종류, 내외기 조건, 재실자 수 등으로 결정된다는 점을 기억한다. 실내 오염 물질의 발생량과 재실자 수가 증가하면 환기량도 증가시켜야 한다고 본다.
환기방식은 목적에 따라 구분한다. 신선한 공기를 강제로 실내로 공급할 필요가 있을 때는 송풍기를 이용해 외부 공기를 밀어넣는 압입방식을 사용한다는 점을 이해한다. 오염물질의 확산과 방산을 극소화하려면 발생원에서 직접 포집·배출하는 국소환기를 적용해야 한다는 점을 이해한다.
실내 압력을 외부보다 높게 유지하여 외부 오염 공기가 들어오지 않도록 하려면 기계급기·자연배기 방식인 제2종 환기를 사용한다고 본다. 정압은 실내 압력이 외부보다 높은 상태를 의미하며, 기계급기가 실내 양압을 유지하게 한다는 점을 연결해 기억한다.
이산화탄소(CO2)는 실내공기 오염을 평가하는 종합적 지표로 사용한다는 점을 이해한다. CO2 농도 증가는 인간 호흡 및 활동의 증가를 나타내며, 이와 함께 다른 오염물질들도 증가하는 경향이 있으므로 CO2를 간접적 표지자로 활용한다고 본다.
환기량 산정은 열수지 균형식을 이용하여 수행한다는 점을 이해한다. 총 열부하를 공기 밀도와 비열, 온도차로 나누어 질량유량을 구하고 밀도로 환산하여 체적 환기량을 얻는 절차를 기본 원리로 삼는다.
예1 — 한 기계가 한 시간에 9000 kJ의 열을 발생시킬 때 실내온도 22℃, 외기 10℃ 조건의 환기량 계산 절차를 적용한다. 온도차 ΔT = 12℃, 공기 비열 Cp = 1.01 kJ/kg·K, 밀도 ρ = 1.2 kg/m³ 이므로 1kg 공기가 운반하는 열량은 1.01×12 = 12.12 kJ/kg가 된다. 필요 질량유량은 9000 ÷ 12.12 ≈ 742.6 kg/h 이며, 체적유량으로 환산하면 742.6 ÷ 1.2 ≈ 618.8 m³/h가 된다.
예2 — 재실자 발열과 실의 손실열을 고려한 강당의 필요 환기량 산정 절차를 적용한다. 먼저 재실자 발열과 손실열을 합산하여 총 과잉 열부하를 구하고, 이를 ρ·Cp·ΔT로 나누어 질량유량을 구한 뒤 ρ와 시간 환산으로 체적유량을 얻는 순서를 따른다. 단위 변환과 소수점 처리에 유의하여 계산한다.
공장에서와 같이 신선한 공기를 공급해야 할 필요가 있을 경우 송풍기와 배기구를 이용한 환기 방식은?
정답 ② · 공장처럼 신선한 외기 공급이 필요한 경우의 기계 환기 방식을 묻는 문제이다. 송풍기를 이용해 외부의 신선한 공기를 실내로 밀어 넣는 방식이 압입방식으로, 실내를 양압 상태로 유지하여 오염 공기의 유입을 막고 신선 공기의 공급에 유리하다.
신선한 공기 공급이 필요할 경우 외부 공기를 강제로 실내로 밀어넣는 압입방식이 적합하다.
필요 환기량을 결정하는 조건을 나열한 것 중 옳은 것은?
정답 ② · 필요 환기량을 결정하는 조건의 조합을 묻는 문제이다. 필요 환기량은 실내 공기질을 유지하는 것이 목적이므로 실내 발생 유해물질의 종류와 발생량, 실의 종류, 내외기 조건, 재실자 수가 주요 결정 요인이 된다.
필요 환기량은 실내 공기 질을 유지하기 위해 실내 발생 유해물질, 실의 종류, 내외기 조건, 재실자 수가 주요 결정 요인이다.
주방, 공장, 실험실에서와 같이 오염물질의 확산 및 방산을 극소화시키기 위한 환기방식으로 가장 적합한 것은?
정답 ④ · 오염물질의 확산을 극소화하기 위한 환기방식을 고르는 문제이다. 국소환기는 오염물질이 발생하는 근원지에서 후드 등으로 직접 포집하여 배출하므로 실내로의 확산을 가장 효과적으로 억제할 수 있다.
오염물질 확산을 극소화하기 위해 발생원에서 즉시 배출하는 국소환기가 가장 적합합니다.
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