개념 한 쪽
작업환경 측정에서 열환경과 소음, 진동 등 물리적 유해 인자의 평가 기준과 계산법을 익혀야 한다는 점을 안내한다. WBGT(습구흑구온도지수)는 작업장의 열스트레스를 판단하는 대표 지수이며, 소음과 진동은 로그 단위와 보정 공식을 적용해 평가한다는 점을 요약한다.
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출제기준 단원 「이상기압」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 옥내 WBGT 계산 | 1 | 옥내 WBGT 공식을 적용해 값 계산하기 |
| 귀마개 차음효과 계산 | 1 | NRR 보정식으로 실제 감쇠량 산출하기 |
| 동일 소음원 중첩 판단 | 1 | 동일 소음원 수 변화에 따른 dB 증감 계산하기 |
WBGT는 습구온도와 흑구온도 등 온도 계측값들을 결합해 작업장의 열 부담을 수치화한 지수이다. 옥내 또는 직사광선이 없는 옥외 조건에서는 자연습구온도에 0.7, 흑구온도에 0.3을 곱해 합산하여 산출한다. 직사광선이 있는 옥외 조건에서는 건구온도 성분이 포함되는 다른 가중식이 사용된다는 점을 구분해야 한다.
개인보호구의 소음 저감 효과는 제품 표기 NRR 값을 그대로 적용하지 않고 보정 공식을 적용해 실제 차음효과를 산출한다. 보정식은 NRR에서 7을 빼고 2로 나누는 방식이며, 이렇게 얻은 값을 원래 소음 수준에서 빼서 잔여 노출치를 계산한다. 차음효과 자체와 잔여 노출치를 혼동하지 않아야 한다.
동일한 수준의 소음원 두 개가 중첩되면 음향 에너지가 2배가 되므로 데시벨 값은 약 3dB 증가한다. 데시벨은 로그 스케일이므로 소음원 수의 배수에 따라 증감량 규칙(예: 2개 +3dB, 4개 +6dB)을 적용해 빠르게 판단할 수 있다.
진동가속도 레벨(VAL)은 측정된 가속도를 기준 가속도 10^-5 m/s²로 나누어 로그 스케일로 변환한 값으로 계산한다. 공식은 VAL = 20 × log10(a / a0)이며, 계산 시 로그 계수와 기준값 적용을 정확히 해야 한다.
측정 장비별로 요구되는 대기 시간 등 절차적 기준이 존재한다. 예를 들어 직경 5cm 흑구온도계나 자연습구온도계 등은 장비별로 규정된 최소 대기 시간을 지켜야 측정값의 신뢰성을 확보할 수 있다.
1) 옥내에서 자연습구온도와 흑구온도가 각각 20℃와 20℃인 경우 WBGT는 (20 + 20) ÷ 2 또는 0.7×20 + 0.3×20 계산 모두에서 20℃가 되므로 WBGT=20℃가 된다. 옥내·옥외 구분을 먼저 확인한 뒤 적절한 공식을 적용해야 한다.
2) 귀마개의 NRR이 20일 때 실제 차음효과는 (NRR - 7) ÷ 2 공식을 적용해 (20 - 7) ÷ 2 = 6.5dB가 된다. 동일한 98dB 소음원 2대가 중첩되면 에너지가 2배가 되어 약 +3dB가 되므로 98dB → 101dB로 계산한다.
작업환경내의 자연습구온도가 20℃이고 흑구온도가 20℃이다. 이러한 작업환경의 옥내 WBGT는?
정답 ③ · 문항은 작업환경의 자연습구온도와 흑구온도가 같을 때 실내 WBGT를 묻고 있다. 실내(옥내) WBGT는 자연습구온도와 흑구온도의 산술평균으로 계산되므로 두 값이 동일하면 그 평균도 동일하다.
옥내 WBGT는 자연습구온도와 흑구온도의 평균값으로 계산되므로, 두 온도가 같으면 WBGT도 동일하다.
주물사업장의 음압수준이 95dB이고 작업자는 귀마개(NRR=20)를 착용하고 있다. 차음효과는?
정답 ② · 귀마개 등 소음감쇠장치의 실제 차음효과(소음 감소량)를 NRR(Noise Reduction Rating)값을 이용하여 산출하는 방법은 환경 소음 측정값에서 (NRR - 7) × 0.5를 빼주는 보정을 적용하는 것입니다. 하지만 이 보정식을 적용하면 (20-7)*0.5 = 6.5이고, 근로자의 실제 노출 소음은 95 - 6.5 = 88.5dB로 계산되어 '차음효과'가 6.5dB로 나옵니다.
귀마개 차음효과는 NRR값에서 7을 빼고 2로 나눈 보정값으로, (20-7)/2=6.5dB가 된다.
작업장에 98 dB의 소음을 발생시키는 기계 한 대가 있다. 여기에 98 dB의 소음을 발생한 다른 기계 한 대를 더할 경우 소음 수준은? (단, 기타 조건은 같다고 가정함)
정답 ② · 문제는 동일한 소음원 2개가 중첩될 때 전체 소음 수준을 묻고 있다. 동일 음원 2개가 합쳐지면 음향에너지는 2배가 되고 이는 데시벨로 약 3dB 증가하는 효과를 내므로 98dB에 3dB를 더하면 101dB가 된다.
동일한 소음원 2개가 중첩되면 에너지는 2배가 되며, 데시벨은 약 3dB 증가한다.
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