개념 한 쪽
국소배기장치 운전 시 배출된 공기를 보충하는 외부 유입공기, 실내압의 적정 유지, 전체환기 적용 조건과 환기량 계산이 핵심 개념으로 작용한다. 환기계획에서는 메이크업 에어 개념, 오염 확산 방지를 위한 음압 설계, 전체환기와 국소환기 선택 기준을 함께 고려해야 한다.
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출제기준 단원 「공기혼합 및 분배」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 공기공급시스템 목적판단 | 1 | 공기공급시스템의 필요 이유 중 부적절한 것을 가리기 |
| 압력 상태 선택 | 1 | 오염 방지 목적의 실내 압력 상태를 판단하기 |
| 용어 정의 | 1 | 국소배기 보충공기의 명칭을 묻기 |
국소배기장치가 작동하면 실내의 공기가 외부로 배출되므로 외부에서 같은 양의 공기를 보충해야 실내 압력과 배기 효율을 유지한다. 이 보충공기를 메이크업 에어(Make-up Air)라 부르며, 배출된 공기량만큼 외부가 보충되어야 국소배기 기능이 효과적으로 발휘된다.
작업장에서 고농도 오염물질을 취급할 경우에는 오염물질이 외부로 확산되는 것을 방지하기 위해 실내를 외부보다 낮은 압력 상태로 유지해야 한다. 이 음압을 유지하면 외부의 깨끗한 공기가 실내로 유입되어 오염된 공기가 외부로 나오지 않게 설계할 수 있다.
전체환기는 작업장 전체의 공기를 희석하는 방식으로 오염물질 발생이 작업장 전체에 균일하고 독성이 낮으며 농도가 허용기준 이하일 때 적합하다. 발생량이 많거나 독성이 높은 물질, 또는 배출량 변화가 큰 경우에는 전체환기로는 농도를 안정적으로 제어하기 어려우므로 국소배기 장치를 우선 고려해야 한다.
급기구와 배기구로부터의 유속 감쇠 특성도 설계에 반영해야 한다. 급기 제트는 확산이 빨라 직경 d의 약 1d 거리에서 최초 속도의 10% 수준으로 감소하는 반면, 배기구 흡입 영향은 더 넓어 약 30d 거리에서 10% 수준이 된다.
전체환기량 산정에는 ACGIH 공식과 같은 경험식을 사용하며, 온도 보정과 안전계수, 목표 농도 등의 변수에 유의하여 계산한다.
대표 계산 문제를 간단히 제시한다. A 물질이 1시간 동안 일정한 속도로 분당 0.95 L씩 증발하고, 비중 0.866, 분자량 92.13, 목표 농도를 TLV-TWA 100ppm의 50%인 50ppm, 안전계수 5, 온도 21℃(294K)를 적용할 때 ACGIH 공식 Q = 38800 × (SG × V × 10^6) / (M × C × K) × (T/298)를 사용하면 전체환기 필요량이 약 359 m³/min으로 산출된다. 공식의 각 변수에서 C는 목표 농도, T는 절대온도임을 확인하여 대입해야 한다.
국소배기장치에서 공기공급시스템이 필요한 이유가 아닌것은?
정답 ② · 국소배기장치가 과도한 공기를 배출할 경우 실내가 부압 상태가 되어 연소설비의 배기가 역류하거나 보일러 등의 안전사고가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하고 적정한 실내 압력을 유지하기 위해 보충 공기(Make-up air)를 공급하는 시스템이 필요합니다.
다음 중 오염이 높은 작업장의 실내압으로 가장 적정한 것은?
정답 ② · 문제는 오염이 높은 작업장의 실내압을 어떻게 유지해야 하는지 묻고 있다. 오염물의 외부 유출을 방지하려면 작업장 내부 압력을 외부보다 낮게 유지하여 공기가 외부에서 내부로 유입되도록 하는 음압 유지가 적절하다.
오염이 높은 작업장은 유해 가스가 외부로 새어나가지 않도록 실내 압력을 항상 음압으로 유지해야 한다.
국소배기장치가 효과적인 기능을 발휘하기 위해서는 후들 통해 배출되는 것과 같은 양의 공기가 외부로부터 보충되어야 한다. 이것을 무엇이라 하는가?
정답 ① · 문제는 국소배기장치가 배출한 공기량을 외부로부터 보충해주는 공기 개념을 묻고 있다. 배출된 양만큼 실내로 유입되는 보충 공기를 메이크업 에어라고 하며, 이는 실내 음압 방지와 배기 효율 유지에 필수적이다.
국소배기장치에서 배출된 공기량만큼 외부에서 실내로 유입되는 공기를 메이크업 에어라 한다.
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