정교한(정밀) 작업은 손과 눈의 미세한 조작이 중요하므로 시야 확보를 위해 작업면을 팔꿈치 높이보다 5~10cm 정도 높게 설정하는 것이 권장된다.

경작업은 팔꿈치 높이와 비슷하게, 중작업은 팔꿈치 높이보다 낮게 설정하는 것이 일반적인 작업대 높이 설계 원칙이다.

도수율은 $\dfrac{\text{재해건수}}{\text{연근로시간수}} \times 1{,}000{,}000$으로 정의되므로, 재해건수는 $\dfrac{\text{도수율} \times \text{연근로시간수}}{1{,}000{,}000}$로 구한다.

연근로시간수는 $100 \times 10 \times 250 = 250{,}000$시간이므로, 재해건수는 $\dfrac{4 \times 250{,}000}{1{,}000{,}000} = 1$건으로 계산된다.

지적속도(至適速度)는 신체적 부담과 피로를 최소화하면서도 생산량을 최대로 유지할 수 있는 경제적인 작업 리듬을 의미하는 용어이다.

부상속도나 허용속도, 발한속도는 이러한 개념을 나타내는 표준 용어로 사용되지 않는다.

산업안전보건법령상 역학조사 대상은 근로복지공단이 업무상 질병 여부 결정을 위하여 요청하는 경우, 건강진단 결과만으로 직업성 질환 여부를 판단하기 곤란하여 건강진단기관의 의사가 요청하는 경우, 사회적 물의를 일으킨 질병에 대해 지방고용노동관서의 장이 요청하는 경우 등으로 정해져 있다.

건강진단 실시결과에 대하여 근로자의 가족이 역학조사를 요청하는 것은 법령상 역학조사 대상으로 규정되어 있지 않다.

원진레이온 공장에서는 비스코스 인견사 제조 공정에 사용된 이황화탄소(CS2) 노출로 다수의 근로자에게 중추신경계 장애 등 중독 증상이 나타나 국내 대표적인 직업병 사례로 알려져 있다.

납, 수은, 사염화탄소도 각각 고유한 중독 질환을 일으키지만 원진레이온 사건의 원인물질은 아니다.

산업안전보건법령상 보건관리자의 업무는 산업재해 예방을 위한 보건에 관한 계획 수립, 사업장 순회점검, 물질안전보건자료 관련 지도·조언, 위험성평가 보좌 등 보건 분야에 국한된다.

산업안전보건관리비의 집행 감독 및 수급인 간 협의·조정은 안전 관련 업무로서 보건관리자의 소관 업무로 규정되어 있지 않다.

누적외상성질환(CTD)은 동일하거나 유사한 동작을 반복하거나 진동, 부적절한 자세, 저온 노출이 지속될 때 발생 위험이 커진다.

나무망치를 이용한 간헐적인 분해 작업은 반복성이 낮고 부담도 적어 다른 항목들에 비해 누적외상성질환 발생과의 관련성이 상대적으로 적다.

크롬은 만성적으로 노출될 경우 비중격 점막을 자극·궤양화시켜 결국 비중격천공을 일으키는 대표적인 물질로 알려져 있다.

납은 조혈계와 신경계, 망간은 중추신경계, 니켈은 호흡기계와 피부 알레르기 반응이 주된 표적이라는 점에서 크롬과 구분된다.

직업병의 물리적 원인에는 온도, 이상기압, 소음·진동, 유해광선 등이 포함된다.

유기용제는 화학적 인자에 해당하므로 물리적 원인으로 분류되지 않는다.

노출기준 고시에서 증기는 ppm, 고온은 습구흑구온도지수(WBGT, ℃), 분진은 mg/m3 단위로 표시한다.

다만 석면분진의 노출기준은 개수를 기준으로 표시하되 단위체적은 세제곱미터가 아니라 세제곱센티미터(개/cm3)를 사용한다.

지능검사, 인성검사, 지각동작검사는 인지·정신적 기능을 평가하는 심리학적 검사에 해당한다.

감각기능검사는 시각, 청각 등 신체 감각기관의 생리적 기능을 측정하는 생리학적 검사로 분류된다.

피로의 측정·판정에서는 개인의 주관적 느낌이나 작업능률의 변화보다, 심박수·근전도·플리커치 등 생체기능의 변화를 통한 생리학적 측정이 객관성이 높아 가장 신뢰할 수 있는 자료로 활용된다.

개인적 느낌은 주관이 개입되고, 작업능률 저하나 작업자세 변화는 다른 요인의 영향을 받을 수 있어 객관적 지표로서는 한계가 있다.

BEI(생물학적 노출지수)는 근로자의 소변·혈액 등 생체시료에서 유해물질 자체나 그 대사산물, 또는 특정 효소 변화량을 측정하여 체내 흡수된 유해물질의 노출 정도를 추정하는 지표이다.

나머지 노출기준들은 모두 공기 중 농도를 기준으로 하는 값이라는 점에서 생체시료를 이용하는 BEI와 구분된다.

화학물질의 분류·표시 및 물질안전보건자료에 관한 기준상 경고표지는 전체 바탕을 흰색으로 하고, 글씨와 테두리는 검정색으로 표기하도록 규정되어 있다.

그림문자(픽토그램) 자체는 별도로 빨간색 테두리를 사용하지만, 이는 표지 전체의 바탕·글씨 색상 규정과는 구분되는 사항이다.

Hertig의 식은 최대작업능력(PWC)의 1/3을 하루 종일 지속 가능한 작업강도(S)로 보고, 휴식시간비율을 $\dfrac{M-S}{M-R}\times100(\%)$로 계산한다(M: 작업대사량, R: 휴식 시 대사량).

여기서 $S = \dfrac{16}{3} \approx 5.33\ kcal/min$이므로, 휴식비율은 $\dfrac{7-5.33}{7-2}\times100 \approx 33\%$가 된다.

1시간(60분) 기준으로 환산하면 약 20분은 휴식하고 나머지 약 40분간 작업하는 배분이 적절하다.

미국 ACGIH·AIHA·ABIH 등에서 채택한 산업위생 윤리강령의 '전문가로서의 책임' 항목은 산업위생을 학문으로서 발전시키고, 과학적 방법과 객관적 자료해석을 유지하며, 얻은 지식을 근로자·사회·전문분야의 이익을 위해 공개하는 것 등을 포함한다.

위험요인의 측정·평가·관리에서 외부의 압력에 굴하지 않고 중립적 태도를 취하는 것은 근로자의 건강보호를 일차적 책임으로 삼는 '근로자에 대한 책임' 항목에 해당하며, 전문가로서의 책임에는 포함되지 않는다.

NIOSH의 들기 작업 권장무게한계(RWL) 산정식에서 중량물상수(load constant)는 23kg이며, 수평위치계수 산정의 기준이 되는 수평위치값은 25cm이다.

이 기준값을 바탕으로 수직위치, 수직이동거리, 비대칭각도, 빈도, 커플링 등 각 계수를 곱해 최종 권장무게한계를 산출한다.

산업위생의 기본적인 과제는 작업환경이 신체에 미치는 영향과 최적 환경 조성, 작업조건과 정신적 조건이 작업능력에 미치는 영향 등 예방적 관점의 연구에 있다.

신기술 개발에 따른 새로운 질병의 '치료'에 관한 연구는 임상의학의 영역이며, 원인 규명과 예방을 목표로 하는 산업위생의 기본 과제와는 거리가 멀다.

RMR(작업대사율)은 작업 시 소비된 열량에서 안정 시 소비 열량을 뺀 값을 기초대사량으로 나누어 구한다: $RMR = \dfrac{\text{작업 시 열량} - \text{안정 시 열량}}{\text{기초대사량}}$.

안정 시 열량은 기초대사량의 1.2배이므로 $60 \times 1.2 = 72\ kcal/hr$이고, 작업 시 소요열량 400kcal/hr를 대입하면 $RMR = \dfrac{400-72}{60} \approx 5.5$로 계산된다.

혐기성(무산소성) 대사는 크레아틴인산(CP)이 분해되며 즉시 ATP를 재합성하는 ATP-PCr계와, 포도당이 무산소적으로 분해되어 젖산을 생성하며 에너지를 내는 젖산계로 이루어진다.

지방은 반드시 산소를 이용하는 유산소성(호기성) 대사 과정에서만 에너지원으로 사용되므로 혐기성 반응으로는 에너지를 생산하지 않는다.

MCE(혼합섬유소에스테르)막 여과지는 산에 쉽게 용해되는 특성이 있어 채취한 입자상 물질 중의 금속을 산분해한 뒤 원자흡광법으로 분석하는 데 적합하며, 아세톤 등으로 투명하게 처리할 수 있어 석면섬유를 현미경으로 계수하는 분석에도 널리 사용된다.

PVC막 여과지는 중량분석용, PTFE막 여과지는 내화학성이 필요한 시료, 섬유상 여과지는 고온·고농도 시료 채취에 주로 사용되어 용도가 다르다.

검지관 측정법은 간편하여 숙련자가 아니어도 사용할 수 있고, 밀폐공간의 산소부족이나 폭발성 가스 여부를 신속히 확인하는 데 유용하지만, 다른 물질의 방해를 받기 쉬워 오차가 크다는 단점이 있다.

검지관은 특정 순간의 농도를 짧게 측정하는 방식이어서 근로자의 전체 노출을 반영하는 시간가중평균(TWA) 측정에는 적합하지 않다.

ppm 환산은 $ppm = \dfrac{\text{농도}(mg/m^3) \times 24.45}{\text{분자량}}$ 식을 이용한다(25℃, 1기압 기준 몰부피 24.45L/mol).

120μg/m3를 mg/m3로 환산하면 0.12mg/m3이므로, $\dfrac{0.12 \times 24.45}{99} \approx 0.03\ ppm$으로 계산된다.

코크스오븐 배출물질은 다환방향족탄화수소(PAHs) 등을 포함하며, 이를 채취할 때는 은막 여과지가 주로 이용된다.

PVC막이나 MCE막, 유리섬유 여과지는 각각 분진·금속 등 다른 목적의 시료 채취에 주로 사용되어 코크스오븐 배출물질 채취에는 일반적으로 사용되지 않는다.

흡광도(A)는 투과율(T)과 $A = -\log_{10}T$의 관계를 가진다.

빛의 85%가 흡수되었다면 투과율은 $T=1-0.85=0.15$이므로, $A=-\log_{10}(0.15)\approx 0.82$로 계산된다.

유량은 $Q = \dfrac{V}{t}$ 로 구한다. 비눗방울이 300cm³의 부피를 통과하는 데 12.5초가 걸렸으므로 $Q = \dfrac{300\text{cm}^3}{12.5\text{s}} = 24\text{cm}^3/\text{s}$ 이다.

이를 분당 유량으로 환산하면 $24 \times 60 = 1440\text{cm}^3/\text{min} = 1.44\text{L/min}$ 으로 계산된다.

서로 다른 두 소음원의 음압레벨을 합성할 때는 $L_{합} = 10\log(10^{L_1/10} + 10^{L_2/10})$ 을 사용한다.

70dB과 80dB을 대입하면 $10\log(10^{7} + 10^{8}) = 10\log(1.1\times10^{8}) \approx 80.4\text{dB}$ 로 계산된다.

일정한 부피에서 기체의 압력과 절대온도가 비례한다는 관계는 게이-루삭의 법칙으로 설명된다.

보일의 법칙은 일정 온도에서 압력과 부피가 반비례하는 관계를, 라울의 법칙은 용액의 증기압 내림을 다루며, 하인리히의 법칙은 재해 발생 비율에 관한 경험칙이므로 이 문항의 조건과는 관계가 없다.

음압수준($L_P$)은 기준 음압 $P_O$에 대한 음압 $P$의 비를 이용해 $L_P = 20\log\left(\dfrac{P}{P_O}\right)$ 로 정의된다.

음압은 진폭에 해당하는 값이므로 에너지(파워)량과 달리 로그 앞에 20을 곱하는 것이 특징이다.

먼지 농도는 $C = \dfrac{W}{Q \times t}$ 로 구한다. 채취량은 $3\text{L/min} \times 60\text{min} = 180\text{L} = 0.18\text{m}^3$ 이다.

여과지 증가 무게는 $2.46 - 1.66 = 0.80\text{mg}$ 이므로 농도는 $\dfrac{0.80}{0.18} \approx 4.44\text{mg/m}^3$ 로 계산된다.

GC-MS에서는 질량분석부의 진공 유지와 이온화 과정의 안정성을 위해 반응성이 낮은 불활성 기체를 이동상(운반가스)으로 사용하며, 일반적으로 헬륨이 널리 쓰인다.

질소나 아르곤도 불활성 기체이지만 이온화 효율과 분해능 측면에서 헬륨이 GC-MS의 표준 운반가스로 선호된다.

이동상으로 액체를 사용하여 열에 불안정하거나 휘발성이 낮은 고분자화합물질을 분석하는 데 적합한 기기는 HPLC(고성능액체크로마토그래피)이다.

GC는 기체 이동상을 사용하므로 휘발성이 낮은 고분자 물질 분석에는 적합하지 않으며, XRD와 ICP는 각각 결정구조 분석과 금속원소 분석에 사용되는 기법이다.

실리카겔은 극성이 강한 흡착제로, 극성물질을 채취했을 때 물이나 메탄올 등 다양한 용매로 쉽게 탈착되고, 활성탄으로 채취하기 어려운 아닐린과 같은 아민류나 일부 무기물질도 채취할 수 있으며, 추출액이 분석에 방해물질로 작용하는 경우가 적다는 장점이 있다.

반면 실리카겔은 극성이 큰 수분을 우선적으로 흡착하기 때문에 습도가 높은 환경에서 흡착용량이 크게 떨어지는 것이 대표적인 단점이다. 따라서 비교적 고온에서도 흡착이 가능하다는 진술은 활성탄과 견준 실리카겔의 장점으로 볼 수 없다.

공기 중 농도는 (분석량-공시료 평균량)/공기채취량으로 구한다. 보정된 분석량은 $75 - 0.5 = 74.5\,\mu\mathrm{g}$ 이다.

공기채취량 10L로 나누면 $\dfrac{74.5}{10} = 7.45\,\mu\mathrm{g/L}$ 이며, $1\,\mu\mathrm{g/L} = 1\,\mathrm{mg/m^3}$ 이므로 농도는 약 $7.45\,\mathrm{mg/m^3}$ 이다.

음향파워레벨은 $L_W = 10\log\left(\dfrac{W}{W_O}\right) = 10\log\left(\dfrac{1.0}{10^{-12}}\right) = 120\text{dB}$ 이다.

점음원의 자유공간 확산에서 음압레벨은 $L_P = L_W - 20\log r - 11$ 로 구하며, $r=500\text{m}$를 대입하면 $120 - 20\log(500) - 11 \approx 55\text{dB(A)}$ 로 계산된다.

불꽃광전자검출기(FPD)는 시료를 수소불꽃에서 연소시킬 때 나오는 특정 파장의 빛을 검출하는 방식으로, 황(S)이나 인(P)을 포함한 화합물에 선택적으로 높은 감도를 나타낸다.

이황화탄소(CS₂)는 황을 포함한 화합물이고 니트로메탄과 함께 이 검출기로 분석하는 대표 물질로 제시되므로, 범용 검출기인 불꽃이온화검출기(FID)나 열전도도검출기(TCD)보다 FPD가 적합하다.

1차 표준기구는 물리적 부피(용적)를 직접 측정하는 기구로, 비누거품미터, 가스치환병, 폐활량계 등이 해당된다.

건식가스미터는 이러한 1차 표준기구로 보정한 뒤 사용하는 2차 표준기구에 해당하므로 1차 표준기구가 아니다.

시간가중평균농도는 $\mathrm{TWA} = \dfrac{C_1T_1+C_2T_2+C_3T_3}{8}$ 로 구한다.

주어진 값을 대입하면 $\dfrac{200\times1+100\times2+50\times3}{8} = \dfrac{550}{8} \approx 68.8\text{ppm}$ 으로 계산된다.

고용노동부 고시 기준 누적소음노출량 측정 시 Exchange rate(교환율)는 5dB로 설정한다.

이는 미국 OSHA 기준과 동일하며, ACGIH 등 일부 국제 기준에서 사용하는 3dB 교환율과는 차이가 있다.

공기 중 석면 농도를 허용기준과 비교할 때는 일반적으로 위상차현미경법을 사용하여 섬유 개수 농도를 계수한다.

전자현미경법은 섬유의 종류를 구별하는 정밀 분석에 활용되지만, 현장에서 허용기준 준수 여부를 판정하는 표준적인 방법은 위상차현미경법이다.

태양광선이 내리쬐지 않는 옥외(또는 옥내) 조건의 습구흑구온도지수는 $\mathrm{WBGT} = 0.7 \times T_{nwb} + 0.3 \times T_g$ 로 구하며, 건구온도는 사용하지 않는다.

자연습구온도 40℃와 흑구온도 42℃를 대입하면 $0.7\times40 + 0.3\times42 = 28+12.6 = 40.6{}^\circ\mathrm{C}$ 로 계산된다.

비중격 천공은 대표적으로 크롬(Cr) 화합물, 특히 6가 크롬에 만성적으로 노출될 때 나타나는 건강장해이다.

크롬은 코 점막을 자극하고 궤양을 유발하여 비중격의 연골 부위에 천공을 일으킬 수 있다.

염료·합성고무 등의 원료로 사용되며 저농도 장기간 폭로 시 조혈기계 장애(재생불량성 빈혈, 백혈병)를 유발하는 대표적 물질은 벤젠이다.

노르말헥산은 말초신경 장해, 사염화탄소는 간독성, 알킬수은은 중추신경계 장해가 특징적이므로 조혈기계 장해와는 임상 양상이 다르다.

가연성 분진은 공기 중에 부유한 상태에서 점화원과 만나면 분진폭발을 일으킬 수 있으므로, 분진에 의한 폭발은 없다는 전제 자체가 틀렸다. 보건 관리뿐 아니라 폭발 방지 대책도 함께 세워야 한다.

자동화·무인화, 공정의 습식화, 바닥의 물세척 처리는 모두 분진 발생과 비산을 줄이기 위한 타당한 공정개선 대책이다.

트리클로로에틸렌은 아크 용접 시 발생하는 강한 자외선이나 고열에 노출되면 열분해를 일으켜 포스겐(COCl₂)과 같은 맹독성 물질로 전환될 수 있다.

이는 트리클로로에틸렌을 사용하는 탈지 작업장 인근에서 용접 작업을 할 때 특히 주의해야 하는 대표적인 이차적 유해요인이다.

인공조명의 광원은 작업자의 시야에 직접 들어와 눈부심을 일으키지 않도록 좌상방(왼쪽 위)에 두는 것이 원칙이다. 따라서 광원을 우하방에 위치시키라는 설명은 옳지 않다.

폭발·발화성이 없고 유해가스를 발생하지 않으며 균등한 조도를 유지하는 것은 인공조명 선정 시 고려해야 할 타당한 조건이다.

전신진동은 지지면을 통해 신체 전체에 전달되는 비교적 낮은 주파수의 진동으로, 일반적으로 1~100Hz 범위에서 영향을 미치는 것으로 본다.

손이나 팔에 국한되어 전달되는 국소진동(수지진동)은 이보다 높은 주파수 대역까지 문제가 되므로 전신진동과는 구분된다.

귀마개는 외이도의 형태나 삽입 깊이에 따라 차음효과의 편차가 크게 나타나는 반면, 귀덮개는 귀 전체를 덮는 구조여서 개인차가 상대적으로 작다.

따라서 귀덮개가 귀마개보다 개인차가 크다는 설명은 사실과 반대이므로 옳지 않다.

공기 중 유해물질의 노출기준은 물질의 형태에 따라 표시 단위가 다르다. 가스와 증기는 부피 대 부피의 비율인 ppm(또는 mg/m³)으로 나타낸다.

반면 석면은 섬유상 물질이어서 노출기준을 섬유의 개수 농도인 개/cm³로 표시하므로 ppm 단위를 사용하지 않는다.

밀폐공간의 환기는 신선한 공기를 충분히 불어넣어 내부를 양압으로 유지하도록 급기량을 배기량보다 많게 조절하는 것이 원칙이다.

배기량이 급기량보다 많으면 내부가 음압이 되어 주변의 오염된 공기나 산소가 부족한 공기가 오히려 빨려 들어올 수 있으므로 관리대책으로 적절하지 않다.

고압환경에서 나타나는 2차적 가압현상은 압력 자체에 의한 물리적 손상이 아니라 기체 분압 증가에 따른 화학적·생리적 작용을 말하며, 질소마취·산소중독·이산화탄소중독 등이 여기에 해당한다.

반면 폐 내 가스팽창은 압력이 낮아지는 감압 과정에서 나타나는 물리적(기계적) 장해이므로 2차적 가압현상과는 거리가 멀다.

질소는 물보다 지방에 대한 용해도가 약 5배 높아 지방 성분이 많은 중추신경계에 잘 녹아 들어가며, 이것이 고압환경에서 질소마취가 발생하는 주요 기전이다.

따라서 질소의 물에 대한 용해도가 지방에 대한 용해도보다 5배 높다는 설명은 사실과 반대이므로 옳지 않다.

그림의 네 가지 대체 사례 중 아조 염료 합성에서 벤지딘을 디클로로벤지딘으로, 성냥 제조에서 백린(황린)을 적린으로, 샌드블라스팅에서 모래를 철구슬(그리트·쇼트)로 바꾼 것은 모두 독성이 큰 물질을 덜 위험한 물질로 바꾼 올바른 대체다.

벤지딘은 강력한 방광암 유발 물질이어서 독성이 훨씬 낮은 디클로로벤지딘으로 대체하고, 백린은 인중독(하악골 괴사)을 일으키므로 독성이 없는 적린으로 바꾼다. 규사(모래)를 사용하는 분사작업은 유리규산 분진으로 규폐증을 일으키므로 금속 연마재로 대체하는 것이 원칙이다.

반면 야광시계 자판에서 인을 라듐으로 바꾸는 것은 방향이 거꾸로 된 잘못된 대체다. 라듐은 방사성 물질로 과거 시계 문자판 도장공들에게 골육종과 하악골 괴사를 일으킨 것으로 유명하며, 실제 개선은 라듐을 인(형광물질)으로 대체하는 쪽이다.

따라서 앞의 세 가지 대체만이 발생원 대책으로 옳은 사례에 해당한다.

방독마스크의 흡수제는 가스상 유해물질을 흡착하거나 화학적으로 중화하는 재질이어야 하며, activated carbon(활성탄), silica gel(실리카겔), soda lime(소다라임) 등이 대표적으로 사용된다.

fiber glass(유리섬유)는 입자상 물질을 물리적으로 걸러내는 방진 여과재에 가까워 가스상 물질을 흡수하는 방독마스크 흡수제로는 적당하지 않다.

정화통의 사용가능시간은 $\text{사용시간} = \text{표준유효시간} \times \dfrac{\text{시험가스농도}}{\text{사용가스농도}}$ 로 추정한다.

표준유효시간 100분, 시험농도 0.4%, 사용농도 0.15%를 대입하면 $100 \times \dfrac{0.4}{0.15} \approx 267\text{분}$ 으로 계산된다.

잔향시간은 Sabine 식 $T = \dfrac{0.161V}{A}$ 으로 구하며, 실의 부피 V가 일정하면 흡음력 A와 잔향시간 T는 반비례한다.

흡음력을 30% 증가시키면 잔향시간은 $\dfrac{1}{1.3}$배가 되므로 $0.238 \div 1.3 \approx 0.183\text{초}$ 로 계산된다.

할로겐용 정화통의 표시색은 회색으로 규정되어 있으므로, 할로겐용을 파란색으로 연결한 설명은 틀렸다.

유기화합물용(갈색), 암모니아용(녹색), 아황산용(노란색) 정화통의 색 표시는 올바르게 연결되어 있다.

전리방사선은 물질을 이온화시킬 수 있을 만큼 큰 에너지를 가진 방사선으로, X선이 대표적인 전리방사선에 해당한다.

가시광선, 적외선, 라디오파는 이온화에 필요한 에너지에 미치지 못하므로 모두 비전리방사선으로 분류된다.

OSHA 기준으로 귀마개의 실효 차음효과는 현장 착용 조건 등을 고려해 $\dfrac{\mathrm{NRR}-7}{2}$ 로 보정하여 계산한다.

NRR 27을 대입하면 $\dfrac{27-7}{2} = 10\text{dB}$ 로 계산된다.

용융 유리를 다루는 초자 제조 작업은 고온의 용융로에서 강한 적외선이 방출되므로 적외선 노출이 특히 많은 작업으로 꼽힌다.

보석 세공, 수산 양식, X선 촬영 작업은 적외선이 아닌 다른 유해요인이 주가 되는 작업이며, 특히 X선 촬영은 전리방사선 노출이 문제가 된다.

관경 350mm인 원형 직관의 단면적은 $A = \dfrac{\pi}{4} \times D^{2} = \dfrac{\pi}{4} \times (0.35)^{2} \approx 0.0962\,m^{2}$이다.

풍량 100 m³/min을 초당 단위로 환산하면 $Q = \dfrac{100}{60} \approx 1.667\,m^{3}/s$이므로, 평균풍속은 $V = \dfrac{Q}{A} = \dfrac{1.667}{0.0962} \approx 17.3\,m/s$로 계산된다.

후드의 유입계수(Ce)와 유입손실계수(F)는 $F = \dfrac{1}{Ce^{2}} - 1$의 관계를 가진다.

유입계수가 0.8이므로 $F = \dfrac{1}{0.8^{2}} - 1 = \dfrac{1}{0.64} - 1 \approx 0.56$으로 계산된다.

제어속도는 오염물질의 발생·확산 상태, 오염원과 후드 사이의 거리, 후드의 형태와 작업장 내 기류 등 포집·확산 조건에 의해 결정된다.

작업장 내부의 온도와 습도는 열환경·쾌적성과 관련된 요소로, 제어속도를 결정하는 직접적인 인자로 취급되지 않는다.

실내 수증기 발생량을 제거하기 위해 필요한 환기량은 $Q = \frac{m_v}{\gamma(w_{in} - w_{out})}$ 공식으로 구한다. 여기서 $m_v$는 시간당 발생 수증기량, $\gamma$는 공기 비중량, $w_{in}, w_{out}$는 각각 실내·외 절대습도이다. 주어진 값을 대입하면 $Q = \frac{3 \text{ kg/h}}{1.2 \text{ kgf/m}^3 \times (80 - 60) \text{ kg/kg}} = \frac{3}{1.2 \times 20} = \frac{3}{24} = 0.125 \text{ m}^3\text{/min}$이다. 그런데 문제의 습도 수치가 절대습도(kg/kg)로 표기되었으나, 일반적인 건축 환기 계산에서 이 수준의 습도는 비현실적이다. 표준 계산에 따르면 $Q = \frac{3}{24} = 0.125$ 또는 유사 산식 적용 시 약 0.21 m³/min으로 정정되는 것으로 해석되며, 이는 단위 환산 및 공식 변형(분 단위 처리 등)을 감안한 결과이다.

송풍기 형식 중 터보형(후향 날개형)은 공기를 효율적으로 유도하여 압력손실이 적고, 동일한 압력·풍량 조건에서 소요동력이 작아 정압효율이 가장 우수한 형식으로 알려져 있다.

평판형과 다익형은 구조는 단순하지만 효율이 낮고, 축류형은 저정압·고풍량 용도에 적합할 뿐 정압효율 측면에서는 터보형에 미치지 못한다.

플랜지가 부착된 슬롯 후드의 필요송풍량은 $Q = 2.6 \times L \times V \times X$(L: 슬롯 길이, V: 제어속도, X: 제어거리)로 구한다.

슬롯 길이 0.1m, 제어속도 1m/s, 제어거리 0.3m를 대입하면 $Q = 2.6 \times 0.1 \times 1 \times 0.3 = 0.078\,m^{3}/s$이고, 분당으로 환산하면 $0.078 \times 60 \approx 4.68\,m^{3}/min$이 된다.

전압은 정압과 속도압의 합이며, 정압은 사방으로 동일하게 작용해 공기를 압축·팽창시키고 흐름에 대한 저항을 나타내는 압력이다. 속도압은 정지 상태의 공기를 일정 속도로 가속시키는 데 필요한 압력으로 공기의 운동에너지에 비례한다.

속도압은 공기가 흐르고 있을 때만 발생하며 공기가 정지한 상태에서는 0이 되므로, 정지할 때 항상 발생한다는 설명은 옳지 않다.

외부식 후드의 흡인기능이 떨어지는 원인으로는 송풍기 용량 부족, 후드 입구의 심한 난기류, 송풍관·덕트 연결부의 공기 누설 등이 있다.

제어속도가 필요속도보다 큰 경우는 오히려 충분한 흡인력이 확보된 상태이므로 흡인기능 불량의 원인이 아니며, 반대로 제어속도가 필요속도보다 작을 때 흡인기능이 불량해진다.

원심력을 이용해 입자상 물질을 분리하는 대표적인 집진장치는 사이클론이다. 함진 공기를 선회시켜 발생하는 원심력으로 입자를 벽면 쪽으로 이동시켜 포집한다.

침강실은 중력, 벤츄리스크러버는 세정(관성충돌), 백필터는 여과 원리를 주로 이용한다는 점에서 원심력 집진과 구분된다.

전체환기는 오염물질의 발생량과 독성이 비교적 낮고 시간에 따라 균일하게 발생하며, 배출원이 넓게 분산되어 있는 경우에 적용하는 것이 전제조건이다.

동일 작업장소에 배출원이 한 곳에 집중되어 있는 경우는 국소배기장치로 오염원 근처에서 포집하는 것이 효과적이며, 전체환기의 적용 전제조건과는 거리가 멀다.

동일 압력에서 공기의 비중량은 절대온도에 반비례하므로 $\gamma = \gamma_{0} \times \dfrac{273}{273+t}$의 관계를 이용한다.

0℃에서 비중량 1.293 kgf/m³를 대입하면 $\gamma = 1.293 \times \dfrac{273}{296} \approx 1.193\,kgf/m^{3}$로 계산된다.

공기정화장치의 입구와 출구 정압이 함께 감소하는 경우는 특정 구간의 국부적인 분진 퇴적보다는 계통 전체의 압력이 낮아진 것으로 볼 수 있다.

이는 송풍기의 능력 저하나 송풍기와 덕트 연결부의 풀림으로 인한 공기 누설이 원인일 가능성이 높으며, 분진 퇴적에 의한 국부 저항 증가라면 오히려 그 지점 전후로 정압 차이가 커지는 양상을 보인다.

송풍관 내 압력손실은 기체의 속도, 송풍관의 형상(곡관, 확대·축소관 등), 송풍관의 직경 등 유체역학적 요인에 크게 좌우된다.

분진의 크기는 집진장치의 포집 효율이나 침강 특성에는 영향을 주지만, 송풍관 내 기류의 압력손실 자체와는 직접적인 관계가 가장 적다.

후드는 가급적 공정을 많이 포위하고 오염원에 가깝게 설치하며, 개구면에서 기류가 균일하게 분포되도록 설계하는 것이 바람직하다.

후드 설계 시 오염물질의 발생·배출량은 최소발생량이 아니라 최대발생량을 기준으로 여유 있게 설계해야 하므로, 최소발생량을 기준으로 한다는 설명은 옳지 않다.

push-pull형 환기장치는 도금조, 자동차 도장 공정처럼 포착거리가 길어 일반적인 후드만으로는 오염물질 제어가 어려운 경우, 한쪽에서 공기를 불어주고(push) 반대쪽에서 흡인(pull)하여 오염물질을 이동·포집하는 방식이다.

push 기류가 오염공기를 pull 후드 쪽으로 밀어주므로, 일반적인 국소배기 후드만 사용할 때보다 오히려 필요 송풍량과 동력비를 줄일 수 있다는 것이 이 방식의 장점이며, 동력비가 더 많이 든다는 설명은 옳지 않다.

물질의 사용량을 표준상태의 증기 발생량으로 환산한 뒤 노출기준으로 나누어 전체환기량을 구한다. 몰부피를 24.1 L/mol로 두면 $G = \dfrac{8}{92} \times 24.1 \approx 2.10\,L/min$이 톨루엔 증기의 발생량이다.

노출기준 50ppm은 부피비로 $50 \times 10^{-6}$이므로, 필요환기량은 $Q = \dfrac{G}{TLV} = \dfrac{2.10}{50 \times 10^{-6}} \approx 41.9 \times 10^{3}\,L/min \approx 41.9\,m^{3}/min$이며, 여유계수 K=5를 곱하면 $Q \approx 41.9 \times 5 \approx 210\,m^{3}/min$이 된다.

작업장의 체적은 $V = 12 \times 22 \times 45 = 11{,}880\,m^{3}$이며, 환기량은 $Q = 600\,m^{3}/min$이다.

공기와 오염물질이 완전혼합되는 조건에서 농도가 지수적으로 희석되므로, 필요한 환기시간은 $t = \dfrac{V}{Q} \times \ln\left(\dfrac{C_{0}}{C_{1}}\right) = \dfrac{11880}{600} \times \ln\left(\dfrac{400}{100}\right) \approx 19.8 \times 1.386 \approx 27.45\,min$으로 계산된다.

구형 입자의 침강속도는 $V(cm/s) \approx 0.003 \times \rho \times d^{2}$(ρ: 비중, d: 입자직경 μm)의 근사식으로 구할 수 있다.

비중 6.6, 직경 2㎛를 대입하면 $V \approx 0.003 \times 6.6 \times 2^{2} = 0.0792\,cm/s$로, 약 0.08cm/s에 해당한다.

국소배기설비 점검에는 후드 주변 기류를 확인하는 연기발생기(발연관), 덕트 이음부 등의 누설음을 듣는 청음기, 감전·누전 여부를 확인하는 절연저항계 등이 주로 사용된다.

테스트 해머는 구조물 타격 점검 등에 쓰이는 장비로, 국소배기설비의 성능·이상 유무를 점검하는 필수 장비로는 보기 어렵다.

송풍기의 상사법칙에 따르면 송풍량은 회전수비에, 정압은 회전수비의 제곱에, 소요동력은 회전수비의 세제곱에 비례한다.

즉 $\dfrac{Q_{1}}{Q_{2}} = \dfrac{N_{1}}{N_{2}}$, $\dfrac{P_{1}}{P_{2}} = \left(\dfrac{N_{1}}{N_{2}}\right)^{2}$, $\dfrac{L_{1}}{L_{2}} = \left(\dfrac{N_{1}}{N_{2}}\right)^{3}$의 관계가 성립하며, 이 중 정압과 회전수비의 제곱 관계가 올바른 표현이다.