개념 한 쪽
환기계통에서는 배출된 오염공기를 보충할 적절한 공급공기와 압력제어, 그리고 국소 및 전체환기의 적용 조건을 고려하여 설치·검사·관리를 수행해야 한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「설치, 검사 및 관리」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 공기공급시스템 목적 판별 | 1 | 국소배기에서 공기공급시스템의 필요 이유 중 틀린 것을 고르기 |
| 전체환기량 계산 | 1 | 증발량·분자량·여유계수로 전체환기량을 계산하기 |
| 전체환기 적용 조건 판단 | 1 | 전체환기를 적용하기에 적절한 작업장 특성을 가리기 |
국소배기장치는 오염물질 발생원 근처에서 포집하여 배출하는 장치이며, 배출된 공기만큼 외부에서 보충되는 공기를 메이크업 에어(Make-up Air)라 한다. 메이크업 에어가 충분히 공급되지 않으면 실내 음압 변화로 배기효율이 떨어지거나 환기가 불충분해질 수 있다.
실내압의 제어는 오염물질의 확산을 막는 기본 수단이다. 고농도 오염물질을 취급하는 실내는 외부보다 낮은 압력, 즉 음압을 유지하여 오염공기가 외부로 유출되는 것을 방지한다. 반대로 청정실과 같이 외부 오염을 차단해야 하는 공간은 양압을 유지한다는 점을 구분해야 한다.
전체환기는 작업장 전체의 공기를 희석시켜 오염물질 농도를 낮추는 방식이며, 오염원이 넓게 분산되어 있거나 독성이 낮아 희석으로 제어 가능한 경우에 적용한다. 반면 배출원이 소수 지점에 집중되어 있거나 발생량이 많아 희석으로 제어하기 어려운 경우에는 국소배기 방식이 우선되어야 한다.
급기구와 배기구의 유속 분포 특성도 설치 설계에서 중요한 고려사항이다. 급기 제트는 빠르게 확산하여 직경의 약 1d 거리에서 초기 유속의 10% 수준이 되는 반면, 배기구의 흡입 영향은 넓게 미쳐 약 30d 거리에서 유속이 10% 수준이 된다. 이러한 차이는 급·배기구 배치와 포집 효율을 결정하는 요소가 된다.
배출구 설치 규격 등 설치 기준도 준수해야 한다. 예컨대 '15-3-15' 규격에서 중간 숫자 3은 이웃 지붕보다 최소 3m 높게 설치할 것을 의미하여 오염물질의 재유입을 방지한다.
전체환기량 계산 문제는 공식을 올바른 단위로 적용하는 것이 핵심이다. 대표 계산은 다음과 같다.
문제 조건: 톨루엔 증발량 8 g/min, MW 92, 노출기준 50 ppm, 여유계수 K 5이다. 공식은 Q(m³/min) = [q(mg/min) × 24.45 × K] / (MW × ppm)이다. 증발량을 mg/min으로 환산하면 8 g/min = 8,000 mg/min이므로 Q = (8,000 × 24.45 × 5) / (92 × 50) ≒ 212.6 m³/min이 나온다. 결과는 약 210 m³/min 수준이므로 단위 변환에 특히 유의해야 한다.
또 다른 주의점은 여유계수의 적용과 분자량의 사용을 누락하지 않는 것이다. 단위 변환을 빼먹으면 매우 작은 값이나 비현실적 값이 도출되므로 분자와 분모의 단위를 항상 확인해야 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.
자동차 공업사에서 톨루엔이 분당 8g 증발되고 있다. 톨루엔의 MW는 92 이고 노출기준은 50 ppm이다. 톨루엔의 공기중 농도를 노출기준 이하로 유지하고자 한다면 이를 위해서 공급해 주어야 할 전체환기량(m³/분)은? (단 혼합물을 위한 여유계수 (K)는 5 이다.)
정답 ③ · 전체환기량(Q)을 구하는 공식은 Q(m³/min) = [q × 24.45 × K] / (MW × ppm × 60) 입니다. 여기서 q는 증발량(g/min), MW는 분자량, K는 여유계수입니다.
전체환기량은 증발량과 여유계수의 곱을 분자량과 노출기준 농도의 곱으로 나눈 후 표준상태 계수를 적용한다.
다음 중 전체환기의 적용조건으로 가장 거리가 먼 것은?
정답 ④ · 문항은 전체환기 적용 조건과 거리가 먼 상황을 묻고 있다. 전체환기는 오염원이 넓게 분산되어 있고 독성·발생량이 낮으며 시간적으로 균일하게 발생하는 경우에 적합하다.
전체환기는 배출원이 한 곳에 집중되어 있지 않고 넓은 면적에 분산되어 있을 때 적용된다.
산업위생관리산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.