개념 한 쪽
국소배기와 전체환기 설계에서 배출된 오염물이 다시 실내로 유입되는 것을 방지하는 원리와 설치 기준을 이해해야 한다. 배출구의 높이와 위치, 실내압 유지, 급배기구의 유속 감쇠 거리, 그리고 환기 방식의 적용 조건이 재유입 방지에 직접 영향을 준다.
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출제기준 단원 「배출물의 재유입」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 여유계수 K의 고려요인 판별 | 1 | 전체환기 설계 시 K에 포함되지 않는 항목을 가리기 |
| 환기량 평가 방법 구분 | 1 | 실내환기량 평가에 적합하지 않은 방법을 골라내기 |
| 전체환기 적용 조건 판단 | 1 | 전체환기 설치에 부적절한 조건을 선택하기 |
국소배기장치가 효과를 발휘하려면 배출되는 만큼 외부에서 공기가 보충되어야 한다. 이 보충공기를 메이크업 에어(Make-up Air)라 부르며, 배기량을 안정적으로 유지하고 실내 압력을 적정하게 만드는 역할을 한다. 국소배기 동작 시 메이크업 에어가 부족하면 배기팬 성능 저하나 환기 불능이 발생할 수 있다.
오염물의 외부 확산을 막기 위해 실내압을 관리해야 한다. 오염물질을 다루는 작업장은 실내압을 외부보다 낮게 유지하는 음압 상태로 설계해야 한다. 음압이면 외부의 깨끗한 공기가 실내로 유입되어 오염된 공기가 밖으로 새어나가지 않게 한다. 반대로 청정 공간은 양압으로 외부 오염 유입을 차단한다.
배출구 설치에는 거리와 높이에 관한 규격이 존재한다. '15-3-15' 규격은 배출구와 외기 유입구 사이의 거리, 인접 지붕보다의 높이, 기타 거리 기준을 숫자로 표기한 것으로, 중앙 숫자 '3'은 인접 지붕보다 최소 3m 높게 설치함을 의미한다. 이러한 설치 기준은 배출물이 이웃 구조물로 재유입되는 것을 방지하기 위한 물리적 방책이다.
급기구와 배기구의 제트 특성은 서로 다르다. 급기 제트는 확산이 빨라 초기 속도의 10%가 되는 거리가 약 1d 정도이고, 배기 흡입은 영향 범위가 넓어 10% 속도가 되는 거리는 약 30d 정도이다. 이 차이는 급·배기 배치와 재유입 위험 평가에 반영되어야 한다.
전체환기는 오염물질이 작업장 전체에 넓게 퍼져 농도가 비교적 균일할 때 적합하다. 반면 오염원이 한곳에 집중되어 있으면 국소배기로 직접 포집하는 것이 원칙이다. 또한 전체환기 설계 시 공기의 불완전 혼합을 고려하여 여유계수 K를 도입하는데, K는 환기시설 성능, 발생률, 물질 독성 등 설계 요인을 반영한다.
배출구를 건물 이웃 지붕보다 충분히 높게 설치하지 않아 배출가스가 주변 건물의 개구부로 유입되는 상황을 상정한다. '15-3-15' 중 '3'의 의미를 몰라 지붕보다 낮게 설치하면 재유입이 발생할 위험이 커진다. 또한 국소배기만 가동하고 메이크업 에어를 공급하지 않아 실내가 과도한 음압이 되면 교차기류가 생성되거나 배기 성능이 떨어질 수 있으며, 이로 인해 포집 효율이 저하되거나 누출이 생길 수 있다. 급기구와 배기구의 영향을 고려할 때 급기의 영향권은 약 1d, 배기의 영향권은 약 30d로 설계에 반영해야 재유입을 줄이는 효과를 얻는다.
건강 보호를 위해 전체 환기를 하는 경우 필요환기량을 계산할 때 공기의 불완전 혼합에 대한 여유계수 K를 도입한다. 이때 고려해야 할 요인과 가장 거리가 먼 것은?
정답 ① · 전체 환기량을 계산할 때 도입하는 여유계수(K)는 오염 물질의 발생과 확산 특성, 물질 자체의 독성, 그리고 설치되는 환기 시설의 성능 등을 종합적으로 고려하여 실제 필요 환기량에 곱해주는 안전율입니다. 근로자 개인의 노출 시간은 환기 설비 자체를 설계하거나 용량을 결정하는 데 기준이 되는 요소가 아니며 노출 평가 시 고려됩니다.
여유계수 K는 환기시설 성능, 물질 독성, 발생률 등 설계 요소를 고려하는 안전율이며, 근로자 노출시간은 설계 요인이 아닙니다.
실내환기량을 평가하는 방법과 거리가 먼 것은?
정답 ④ · 문제는 실내 환기량을 평가하는 방법들 가운데 관련이 적은 항목을 찾는 것이다. 환기량 평가는 공기 교환률, 실내 CO2 농도나 트레이서 가스로 오염물질의 희석과 흐름을 분석하는 방법으로 수행되며 이들 방법은 환기 성능을 직접 반영한다.
실내환기량 평가는 공기 교환률, CO2 농도, Tracer 가스등의 방법으로 수행된다.
전체환기를 설치하는 조건으로 부적절한 것은?
정답 ① · 전체환기(일반환기) 방식을 설계 및 설치하기 적합한 조건을 묻는 문제입니다. 전체환기는 오염물질이 작업장 전체에 걸쳐 널리 퍼져 있거나 독성이 낮은 가스상 물질을 다룰 때 적합합니다.
전체환기는 오염물질이 널리 퍼져있을 때 적합하므로, 한 곳에 집중되어 있다면 국소배기가 원칙이다.
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