산업안전보건법령상 보건관리자를 두어야 하는 업종에서 상시근로자 수가 50명 이상 500명 미만이면 보건관리자를 1명 이상 선임하도록 정하고 있다.

신발 제조업으로 상시근로자 300명인 사업장은 이 구간에 해당하므로, 2명 이상을 선임하거나 그중 1명이 의사·간호사여야 한다는 설명은 이 규모의 사업장에는 해당하지 않는다.

산업피로를 예방·회복하기 위해서는 작업환경 정리정돈, 적절한 휴식시간 배치, 카페인 섭취 등이 도움이 되는 대책으로 알려져 있다.

반면 작업속도를 지나치게 늦추어 정적(靜的) 작업이 되도록 하는 것은 오히려 특정 근육군에 지속적 긴장을 유발해 피로를 가중시키므로, 동적인 작업으로 유지하는 것이 바람직하다.

그림의 설명은 “대류현상에 의해 발생하는 공기의 흐름으로, 따뜻한 공기가 건물의 상층에서 새어나오는 경우 실내공기는 하층에서 고층으로 이동하며 외부 공기는 건물 저층의 입구를 통해 안으로 들어오게 된다”, “이 흐름은 계단·수직 공간·엘리베이터 통로 등의 구멍을 통해 층 사이에 오염물질을 이동시킬 수 있다”는 내용이다.

이는 실내외 온도차에 의한 공기 밀도 차이가 만드는 부력 흐름으로, 연돌효과(stack effect, 굴뚝효과)라 한다. 겨울철처럼 실내가 더 따뜻할수록, 건물이 높을수록 압력차가 커져 효과가 강해진다.

연돌효과는 실내공기질 관리에서 중요한데, 저층에서 발생한 오염물질이나 냄새가 수직 통로를 타고 상층 전체로 퍼질 수 있기 때문이다. 나머지 용어 중 호손효과는 관찰받는다는 인식 때문에 행동이 달라지는 심리 현상으로 환기와는 무관하다.

직업성 질환 여부를 판단할 때는 작업환경과 유해요인 노출 기간·정도, 동일 작업장 내 유사 증상자의 발생 여부, 그 질환에 특징적인 임상검사 소견 유무 등을 종합적으로 고려한다.

반면 업무상 재해로 볼 수 있는 사고(사건)의 유무는 급성 산업재해 인정과 관련된 요소로, 만성적 노출로 발생하는 직업성 질환의 인정 기준과는 성격이 다르다.

물질안전보건자료는 취급 근로자가 쉽게 볼 수 있도록 작업 공정 내, 근로자가 가장 보기 쉬운 장소, 안전사고·직업병 발생 우려가 있는 장소에 비치·게시해야 한다.

보건관리자만 접근하는 문서보관실은 일반 근로자가 상시 열람하기 어려운 장소이므로 비치·게시 장소로 적절하지 않다.

작업강도(%MS)는 실제 취급 무게와 근로자의 최대 힘의 비로 구한다. 두 손으로 들어 올리므로 한 손에 걸리는 무게는 $10\text{kg}\div2=5\text{kg}$이고, 약한 손의 힘이 40kp이므로 작업강도는 $\dfrac{5}{40}\times100=12.5\%$이다.

적정 작업시간(초)은 $671{,}120\times(\text{작업강도})^{-2.222}$로 구하며, $671120\times12.5^{-2.222}\approx2451\text{초}$이다.

이를 분으로 환산하면 $2451\div60\approx41\text{분}$으로 계산된다.

그림에 제시된 약어는 OWAS, RULA, REBA, SI 네 가지다. 이들은 모두 근골격계 부담작업의 유해요인을 평가하는 대표적인 인간공학적 평가도구다.

OWAS는 허리·팔·다리 자세와 중량물 취급을 코드화해 조치수준을 정하는 전신 작업자세 평가법이고, RULA는 목·어깨·팔목 등 상지 중심, REBA는 RULA를 확장해 전신과 간호·서비스 등 비정형 작업까지 다룬다. SI(Strain Index)는 힘의 강도·지속시간·분당 작업횟수 등 6개 변수를 곱해 손목·수부 부담을 지수로 산출한다.

즉 이 도구들의 공통 목적은 반복성, 부자연스러운 자세, 과도한 힘 같은 근골격계질환 위험요인을 정량화하는 것이다. 직무 스트레스 평가나 환기효율 비교와는 관계가 없다.

ACGIH는 미국정부산업위생전문가협의회(American Conference of Governmental Industrial Hygienists)의 약자로, 노출기준(TLV) 제정 등을 담당하는 단체이다.

'미국 산업위생학회'에 해당하는 단체는 AIHA(American Industrial Hygiene Association)이므로, ACGIH를 미국 산업위생학회로 연결한 것은 옳지 않다.

정적치수(구조적 치수)는 정지된 자세에서 인체계측기로 측정하며, 골격 치수와 외곽 치수로 구성되어 주로 표의 형태로 제시된다.

동적치수는 실제 움직임 중 기능적 자세에서 측정해야 하므로 측정이 더 어렵고 표준화된 자료가 적은 반면, 정적치수는 상대적으로 측정이 쉬워 동적치수보다 더 많은 데이터가 축적되어 있다.

산업안전보건법의 사무실 공기관리 지침에서는 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 총부유세균 등 여러 오염물질에 대해 관리기준을 정하고 있다.

반면 이산화황(SO2)은 이 지침의 관리대상 오염물질 목록에 포함되어 있지 않다.

보건관리자를 두어야 하는 사업장의 규모 기준은 상시근로자 100인이 아니라 50인 이상인 사업장부터 적용된다. 따라서 100인 이상 사업장에 한해 보건관리자를 선임해야 한다는 설명은 실제 기준과 다르다.

근로자 수가 일정 인원을 초과할 경우 의사 또는 간호사인 보건관리자를 포함해 2인 이상을 선임하도록 한 규정, 보건관리대행 제도의 운영, 보건관리자의 자격기준(의사·간호사·산업보건지도사·산업위생관리산업기사 등)에 관한 설명은 실제 제도 내용과 부합한다.

NIOSH가 제시한 중량물 취급 지침에서 최대허용기준(MPL)은 감시기준(AL)의 3배로 설정된다.

감시기준이 30kg이므로 최대허용기준은 $30 \times 3 = 90$kg이 된다.

인조견(레이온)·셀로판 제조 공정과 실험실 추출용 시약으로 널리 쓰이는 유기용제는 이황화탄소(CS₂)이다.

이황화탄소는 만성적으로 고농도에 폭로될 경우 기질적 뇌손상, 말초신경병증, 신경행동학적 이상, 시각·청각 장애 등 신경계 전반에 걸친 독성 증상을 유발하는 것으로 알려져 있다.

벤젠은 조혈장기(골수) 독성, 사염화탄소는 간·신장 독성, 메탄올은 시신경 손상이 특징적이어서 위 증상들과는 구별된다.

제시된 EI 공식은 각 물질의 농도와 노출기준의 비를 단순히 더하는 형태로, 이는 물질들이 서로 독립적으로 작용하면서 그 영향이 산술적으로 합쳐지는 상가작용(additive effect)을 전제로 한다.

혼합물의 인체 영향이 각 성분의 개별 영향의 합과 같다고 가정하므로, 성분 간 상호작용으로 독성이 증폭되거나 상쇄되는 상승작용·가승작용·길항작용과는 개념이 다르다.

전신피로가 진행되면 무산소성 대사가 늘어나면서 체내 젖산 농도는 오히려 증가한다. 따라서 젖산농도의 감소는 전신피로의 생리학적 원인으로 볼 수 없다.

산소 공급 부족, 혈중 포도당(혈당) 농도 저하, 근육 내 글리코겐 저장량 감소는 모두 전신피로를 일으키는 대표적인 생리학적 요인에 해당한다.

비타민 B1(티아민)은 해당과정에서 생성된 피루브산이 TCA회로로 들어가기 전 단계의 보조효소로 작용하여 호기적 산화(에너지 대사)를 돕는다.

근육노동으로 에너지 소비가 늘어나면 이 대사 과정에 필요한 비타민 B1의 소모도 함께 증가하므로 특히 보충이 필요하다.

산업위생전문가 윤리강령은 크게 전문가로서의 책임, 근로자에 대한 책임, 기업주와 고객에 대한 책임, 일반대중에 대한 책임으로 구분된다.

이 중 “기업주와 고객에 대한 책임”은 산업위생전문가가 수행한 측정·평가 결과와 권고사항을 신뢰를 바탕으로 정확하게 보고하는 것을 핵심 내용으로 한다.

근로자 건강 보호를 최우선으로 인식하는 것이나 근로자와 직접 상담하는 것은 근로자에 대한 책임에 가깝고, 객관적 태도 유지는 전문가로서의 책임에 해당하여 서로 구분된다.

ILO와 WHO 공동위원회가 정의한 산업보건은 근로자의 육체적·정신적·사회적 건강을 예방적으로 유지·증진시키고, 작업이 인간에게 맞도록 또는 인간이 직무에 적합하도록 조정하는 것을 목적으로 한다.

반면 “작업조건으로 인한 질병을 치료하는 학문과 기술”은 사후적인 치료의 영역에 가까워, 예방과 적합화를 지향하는 산업보건의 정의와는 가장 거리가 멀다.

그림의 설명은 “인간은 스트레스 상태가 되면 부신피질에서 ( )이라는 호르몬이 과잉분비되어 뇌의 활동 등을 저해하게 된다”는 내용이다. 부신피질에서 분비되는 대표적인 스트레스 호르몬은 코티졸(cortisol)이다.

코티졸은 스트레스에 대응해 혈당을 올리고 에너지를 동원하는 당질코르티코이드로, 시상하부–뇌하수체–부신피질(HPA) 축을 통해 분비된다. 그러나 만성적으로 과잉 상태가 지속되면 해마 등 뇌 기능과 면역기능을 저해한다.

선택지의 다른 호르몬들은 분비 부위와 역할이 다르다. 아드레날린은 부신수질에서 나오는 급성 반응 호르몬이고, 도파민은 보상·운동 조절에 관여하는 신경전달물질, 옥시토신은 뇌하수체 후엽에서 분비되는 애착·분만 관련 호르몬이다.

사이토와 오시마의 경험식에서는 먼저 상대적 작업강도인 RMR을 $\dfrac{\text{작업 시 소모열량} - \text{안정 시 열량}}{\text{기초대사량}}$로 구한다.

주어진 값을 대입하면 $RMR = \dfrac{4500-1000}{1500} \approx 2.33$이 된다.

실동률(%)은 $85 - 5 \times RMR$로 구할 수 있으며, 이를 적용하면 $85 - 5 \times 2.33 \approx 73.3$%로 계산된다.

실리카겔은 수분(습도)의 영향을 크게 받는 극성 흡착제로, 공기 중 습도가 높으면 수분이 시료 성분과 흡착 자리를 경쟁적으로 차지해 포집 효율이 떨어진다. 따라서 수분의 영향을 거의 받지 않는다는 설명은 사실과 다르다.

고체 포집법은 흡착력이 강한 고체 입자층에 시료공기를 통과시켜 채취하는 원리이며, 채취 시 일정한 흡입유량을 유지하고 포집된 유기물을 이황화탄소로 탈착해 분석용 시료로 사용하는 것은 일반적인 고체 포집법의 특징에 해당한다.

사람이 진동을 감지할 수 있는 최소 진동역치는 일반적으로 55±5dB 수준으로 알려져 있다.

이보다 낮은 자극에서는 대부분의 사람이 진동을 인지하지 못하는 것으로 본다.

용접흄을 여과채취방법으로 측정할 때, 용접 보안면을 착용한 경우에는 보안면 내부, 즉 근로자의 실제 호흡 위치에서 시료를 채취하는 것이 원칙이다. 이는 실제로 근로자가 흡입하는 농도를 반영하기 위함이다.

보안면 외부나 일정 거리를 두고 채취하면 보안면의 차단 효과 때문에 실제 폭로농도보다 낮게 측정될 수 있어 적절하지 않다.

노출지수(EI)는 각 물질의 측정치를 노출기준으로 나눈 값을 모두 더하여 구한다.

$EI = \dfrac{5}{10} + \dfrac{12}{50} + \dfrac{8}{20} = 0.5 + 0.24 + 0.4 = 1.14$로 계산된다.

중금속을 신속하고 정확하게 분석하는 대표적인 기기는 원자흡광광도계(AAS)이다. 시료를 원자화한 뒤 특정 파장의 빛 흡수를 측정하여 금속 원소별 정량이 가능하다.

가스크로마토그래피나 비분산적외선 가스분석계는 주로 유기화합물이나 가스상 물질 분석에 사용되고, 광학현미경은 섬유·입자 형태 관찰에 쓰여 중금속 정량 분석과는 용도가 다르다.

혼합물의 허용농도는 각 성분의 중량비(무게분율)를 해당 물질의 노출기준으로 나눈 값의 합의 역수로 구한다(상가작용 가정).

$\dfrac{1}{TLV_{mix}} = \dfrac{0.4}{670} + \dfrac{0.4}{720} + \dfrac{0.2}{1600} \approx 0.001278$

따라서 $TLV_{mix} \approx \dfrac{1}{0.001278} \approx 780$ mg/m³으로 계산된다.

흡광도는 투과율(T)을 이용해 $A = \log_{10}\left(\dfrac{1}{T}\right)$로 구한다.

광의 50%가 흡수되었다면 투과된 비율은 0.5이므로, $A = \log_{10}(1/0.5) = \log_{10}2 \approx 0.3$으로 계산된다.

Cascade impactor(다단 충돌기)는 공기를 여러 단의 노즐을 통해 가속시켜 관성 충돌 원리로 입자 크기별로 분리·포집하는 장비이다.

개인시료 채취기, 저용량·고용량 시료채취기는 총 부유분진 등을 채취하는 장비로, 입자를 크기별로 분리하는 기능은 없다는 점에서 차이가 있다.

도장·인쇄 작업에서 발생하는 유기용제(신나, 유성도료 증기 등)는 대표적으로 활성탄관을 이용한 흡착법(활성탄법)으로 포집한다. 활성탄은 비극성 유기용제에 대한 흡착력이 우수하여 널리 사용된다.

여과 포집법이나 직독식 분진측정계는 주로 입자상 물질을 측정하는 방법으로, 증기상 유기용제 포집에는 적합하지 않다.

계통적 오차(systematic error)는 측정기기나 분석기기 자체의 결함, 교정 불량 등 특정 원인에서 비롯되는 오차로, 원인을 파악하면 실험자가 보정하거나 제거할 수 있다.

우발적(무작위) 오차는 예측할 수 없는 요인에 의해 발생하여 특정 방향으로 보정하기 어렵다는 점에서 구분된다.

음압수준(SPL)은 $SPL = 20 \log_{10}\left(\dfrac{P}{P_0}\right)$로 구한다.

음압이 100배 증가하면 $20 \log_{10}(100) = 20 \times 2 = 40$ dB만큼 음압수준이 증가한다.

회수율은 검출된 양을 첨가(주입)한 양으로 나누어 구한다.

$\dfrac{9.5}{10} \times 100 = 95$%로 계산된다.

압력이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도(켈빈)에 비례한다(샤를의 법칙).

27℃는 300K, 127℃는 400K이므로, $V_2 = 1 \times \dfrac{400}{300} \approx 1.33$ m³으로 계산된다.

개인시료 채취는 작업자의 호흡위치(호흡기 주변)에서 직접 시료를 채취하므로, 실제 작업자가 노출되는 농도를 가장 잘 반영할 수 있다는 장점이 있다.

반면 오염물질 방출원 파악, 고정 위치에서의 경제적인 채취, 계절별·공정별 농도 변화 파악 등은 지역시료(작업환경) 채취 방식이 갖는 특성에 더 가깝다.

실리카겔은 극성이 강한 흡착제로, 흡착 친화력은 대체로 물, 알코올류, 알데하이드류, 케톤류, 에스테르류, 방향족탄화수소류, 올레핀류, 파라핀류 순으로 낮아진다.

따라서 제시된 물질 중에서는 극성이 상대적으로 큰 알데하이드류가 실리카겔에 대한 친화력이 가장 크다.

아스만통풍건습계는 온도와 습도를 측정하는 기기로, 기류(공기의 흐름 속도) 측정과는 직접적인 관련이 없다.

풍차풍속계, 열선풍속계, 카타온도계는 모두 작업환경의 기류 속도를 측정하는 데 사용되는 대표적인 장비들이다.

그림의 조문은 단위작업장소에서 소음수준을 규정된 위치·지점에서 “1일 작업시간 동안 6시간 이상 연속 측정하거나 작업시간을 1시간 간격으로 나누어 6회 이상” 측정하는 것을 원칙으로 한다고 규정한다.

이어지는 단서는 소음의 발생특성이 연속음으로서 측정치가 변동하지 않는다고 자격자 또는 지정 측정기관이 판단한 경우인데, 이때는 1시간 동안을 등간격으로 나누어 3회 이상 측정할 수 있도록 예외를 두고 있다.

소음이 변동 없이 일정하다면 짧은 시간 측정으로도 하루 노출수준을 대표할 수 있기 때문에 측정 부담을 줄여 준 것이다. 원칙 규정의 6시간·6회와 예외 규정의 1시간·3회를 짝지어 외워 두면 혼동하지 않는다.

다공성 중합체(Tenax, XAD 계열 등)는 활성탄에 비해 비표면적과 흡착용량이 작고 반응성도 낮다. 이 점에서 활성탄보다 흡착용량과 반응성이 높다는 설명은 사실과 다르다.

대신 다공성 중합체는 특정 물질에 대한 선택성이 좋고 열안정성이 뛰어나 열탈착법으로 분석이 가능하다는 장점이 있어, 저농도 특이물질 분석 등에 활용된다.

희석 전후 노르말농도와 부피의 곱은 일정하므로 $N_1V_1 = N_2V_2$가 성립한다.

$2 \times 100 = 0.5 \times V_2$에서 $V_2 = 400$mL이므로, 필요한 증류수의 양은 $400-100=300$mL이다.

1%는 10,000ppm에 해당하므로, $1\ ppm = \dfrac{1}{10000}\% = 0.0001\%$로 환산된다.

벽체를 통한 차음효과(투과손실)는 질량법칙(mass law)에 따라 벽체의 단위면적당 무게가 2배가 될 때마다 약 6dB씩 증가하는 것으로 알려져 있다.

광석 등을 분쇄·연마할 때 물을 분사하는 습식 작업으로 전환하면 분진이 공기 중으로 비산되기 전에 물에 흡착·침강되므로, 분진 발생 자체를 억제하는 효과적인 대책이 된다.

호흡량 감소, 방진마스크를 송기마스크로 교체하는 것, 노출시간을 줄이기 위한 교대근무 등은 근로자 개인의 노출을 줄이는 방법일 뿐, 분진의 발생이나 비산 자체를 막는 대책은 아니다.

진동 방지대책은 발생원(가진원) 대책, 전파경로 대책, 수진측(수용자) 대책으로 구분된다. 이 중 기초중량을 부가하거나 경감하는 것은 진동을 일으키는 기계·설비 자체의 특성을 조정하는 발생원 대책에 해당한다.

거리감쇠를 이용하거나 수진측에 탄성지지를 하는 것, 수진점 근방에 방진구를 설치하는 것은 각각 전파경로나 수진측에서의 대책으로 발생원 대책과는 구분된다.

호흡성 섬유(respirable fiber)는 폐포까지 도달할 수 있는 가늘고 긴 섬유로, 일반적으로 길이 5μm 이상, 길이 대 너비의 비가 3:1 이상인 섬유를 기준으로 정의한다.

수은은 상온에서도 증기압이 높아 쉽게 증발하는 물질이므로, 작업장의 온도를 낮게 유지하여 증발을 억제하는 것이 올바른 관리대책이다. 온도를 80℃와 같이 높게 유지하는 것은 오히려 수은 증기 발생을 촉진시켜 근로자 노출을 악화시키므로 적절하지 않다.

수은 주입과정의 자동화, 수거한 수은을 물과 함께 밀폐 보관하는 것, 독성이 낮은 대체물질 사용 연구는 모두 수은 폭로를 줄이기 위한 타당한 관리대책이다.

물질이 상온·상압에서 액체 또는 고체 상태이지만 증기압에 의해 표면에서 기화하거나 승화하여 기체 상태로 존재하는 것을 증기(vapor)라 한다.

흄은 고체가 가열로 기화된 뒤 공기 중에서 냉각·응축·산화되어 생성된 고체 미립자이고, 가스는 상온·상압에서 원래부터 기체 상태인 물질이며, 미스트는 액체가 안개 형태로 공기 중에 분산된 것이므로 이 설명과는 다르다.

투과력은 알파선<베타선<감마선(X선)<중성자 순으로 커지며, 중성자는 전하를 띠지 않아 물질과의 상호작용이 적어 가장 깊이 투과한다.

감마선과 X선은 전자기파로서 투과력이 크지만 중성자보다는 약하고, 알파선은 종이 한 장으로도 차단될 만큼 투과력이 가장 약하다.

OSHA 방식에서 청력보호구의 차음효과는 $(NRR-7)/2$로 계산한다.

NRR이 31이므로 $(31-7)/2=12$dB가 실제 적용되는 차음효과가 된다.

자연채광에서 창의 입사각은 28° 이상이 되어야 충분한 채광 효과를 얻을 수 있어, 입사각이 28° 이하가 좋다는 설명은 틀린 내용이다.

반면 실내 각점의 개각은 4~5°, 창의 면적은 바닥면적의 15~20%, 균일한 조명이 필요한 작업실은 직사광선이 적은 동북 또는 북향 창이 이상적이라는 설명은 모두 옳다.

격리(isolation)는 유해 발생원이나 공정 자체를 밀폐·차단하여 근로자와 분리하는 원칙으로, 도금조·세척조·분쇄기의 밀폐, 소음원의 방음·흡음 상자 밀폐, 고압·고속회전 기계의 방호벽 및 원격조정이 이에 해당한다.

페인트를 분무 대신 담금이나 전기흡착식으로 도장하는 것은 작업방법(공정) 자체를 바꾸는 대체에 해당하므로 격리의 사례로 보기 어렵다.

일반적으로 전신진동은 대략 2~100Hz, 국소진동은 8~1500Hz 범위가 문제가 되는 것으로 알려져 있어, 이 둘의 주파수 범위가 서로 바뀌어 제시된 설명은 틀린 내용이다.

진동량을 변위·속도·가속도로 표현하는 것, 주파수의 단위가 Hz인 것, 전신진동의 주요 노출원이 교통기관·중장비·큰 기계라는 설명은 모두 옳다.

Dorno-Ray(생명선, Dorno선)는 자외선 중 살균·피부암·비타민D 합성과 밀접한 대표적 파장대로, 대략 2800~3150Å(280~315nm) 범위에 해당한다.

이는 UV-B 영역에 해당하며, 이 범위를 벗어난 다른 보기의 파장대는 Dorno-Ray를 나타내지 않는다.

음향파워레벨은 $PWL=10\log\dfrac{W}{10^{-12}}$로 구하며, 출력이 0.1W이므로 $PWL=10\log(10^{11})=110$dB이다.

주어진 식 $SPL=PWL-20\log r-11$에 $r=100$m을 대입하면 $SPL=110-20\log(100)-11=110-40-11=59$dB로, 약 60dB에 해당한다.

보온재료로 발암성이 있는 석면 대신 유해성이 낮은 유리섬유를 사용하는 것이 대체의 올바른 예이며, 반대로 유리섬유 대신 석면을 사용하는 것은 오히려 더 유해한 물질로 바꾸는 것이므로 대체 사례로 옳지 않다.

리벳팅 작업을 너트·볼트 작업으로 바꾸는 것, 성냥 제조 시 황린 대신 적린을 쓰는 것, 송풍기 날개를 작고 빠른 것에서 크고 느린 것으로 바꾸는 것은 모두 소음이나 독성을 줄이는 타당한 대체 사례이다.

고기압 환경에서의 장해(질소 마취, 산소 중독, 이산화탄소 축적 등)에 관여하는 주요 화학물질은 산소, 질소, 이산화탄소이며, 압력 변화에 따른 이들 기체의 분압 변화가 생리적 장해를 일으킨다.

아르곤은 공기 중 미량 성분으로 고기압 장해 논의에서 통상적으로 다루어지는 물질이 아니므로 가장 거리가 멀다.

감압 시 질소기포 형성량은 조직에 용해된 가스량, 감압속도, 혈류를 변화시키는 상태(혈류 재분배) 등에 의해 좌우된다.

폐내 가스팽창은 급격한 압력 저하 시 폐 손상과 관련된 현상으로, 조직 내 질소기포 형성 자체에 영향을 주는 요인으로 보기는 어렵다.

방진마스크는 분진 포집 성능에 따라 특급, 1급, 2급으로 구분되며, 0급이라는 등급은 존재하지 않는다.

방진마스크는 근로자의 호흡 부담을 줄이기 위해 흡기저항이 낮아야 하므로, 흡기저항이 높을 것이라는 설명은 구비조건과 반대되는 내용이다.

배기저항이 낮고, 여과재의 포집효율이 높으며, 착용 시 시야 확보가 용이해야 한다는 나머지 설명은 방진마스크의 올바른 구비조건이다.

전리방사선은 물질을 이온화시킬 수 있는 방사선으로 알파선, 베타선, 중성자 등이 해당하며, 자외선(UV)은 에너지가 낮아 이온화를 일으키지 못하는 비전리방사선이다.

공기역학적직경은 대상 입자와 침강속도가 동일하면서 밀도가 1인 가상의 구형 입자 직경으로 정의되며, 입자의 실제 모양이나 밀도와 무관하게 침강 거동을 기준으로 크기를 표준화한 값이다.

마틴직경과 등면적직경은 현미경으로 관찰한 입자의 투영 형상을 기준으로 정한 기하학적 직경이므로, 침강속도를 기준으로 삼는 이 정의와는 다르다.

침강속도는 근사식 $V_s(\text{cm/s})=0.003 \times \rho \times d^2$(d: μm, ρ: 비중)로 구할 수 있다.

직경 3μm, 비중 6.6을 대입하면 $V_s=0.003\times6.6\times3^2=0.003\times6.6\times9\approx0.18$cm/s가 된다.

벤젠 1.5L의 질량은 비중 0.879를 이용해 $1.5\text{L}\times0.879\text{kg/L}=1.3185\text{kg}=1318.5\text{g}$이고, 분자량 78.11로 나누면 몰수는 $1318.5/78.11\approx16.88\text{mol}$이다.

21℃(294K)에서의 몰부피는 $22.4\times\dfrac{294}{273}\approx24.1\text{L/mol}$이므로, 증기 부피는 $16.88\times24.1\approx406.8\text{L}$이 된다.

그림의 설명은 송풍기로 공기를 불어낼 때(송출기류)는 덕트 직경의 30배 거리에서, 공기를 흡인할 때(흡입기류)는 기류 방향과 관계없이 덕트 직경과 같은 거리에서 속도가 얼마로 줄어드는지를 묻고 있다. 두 빈칸에 들어갈 값은 모두 1/10이다.

송출기류는 제트 형태로 방향성을 갖고 멀리 뻗어 나가므로 직경의 30배나 떨어져야 속도가 1/10로 떨어진다. 반면 흡입기류는 후드 개구부를 중심으로 전 방향에서 구면상으로 빨려 들어오기 때문에 거리가 조금만 멀어져도 유속이 급격히 감소한다.

그래서 흡입 쪽은 겨우 직경의 1배 거리에서 이미 1/10로 떨어진다. 이 30배 대 1배의 대비가 바로 후드를 오염원에 최대한 가까이 설치해야 하는 이유이며, 국소배기에서 거리의 제곱에 반비례해 필요송풍량이 급증하는 근거이기도 하다.

전체환기는 유해물질의 발생량이 비교적 적고 균일하며 독성이 낮은 경우에 유효한 방법으로, 다량의 유해물질이 발생하는 작업장에는 적용하기 어렵다.

따라서 유해물질 발생량이 많아야 한다는 것은 전체환기 설치조건과는 반대되는 설명이며, 발생량이 균일하고 저독성이며 농도가 허용기준 이하로 유지될 수 있어야 한다는 나머지 조건은 옳다.

화재·폭발 방지를 위한 전체환기량은 화재·폭발 농도 하한치(LEL)를 기준으로 산정하며, 안전계수를 두어 실제 농도를 폭발하한보다 충분히 낮게 유지한다(안전계수가 4이면 화재·폭발이 일어날 수 있는 농도의 25% 이하로 낮춘다는 의미이다).

온도에 따른 보정계수는 공정 온도가 120℃ 미만이면 1, 120℃ 이상이면 0.7을 적용한다. 따라서 120℃ 이상에서 0.3을 적용한다는 설명은 기준값을 잘못 옮긴 것으로 틀리다.

공정 온도가 높을 때 실제 필요환기량을 표준환기량에 대해 절대온도에 따라 재계산한다는 설명은 옳은 내용이다.

송풍기 소요동력은 $kW=\dfrac{Q\times P}{6120\times\eta}$(Q: m³/min, P: mmH₂O, η: 효율)로 구한다.

Q=30m³/min, P=60mmH₂O, η=0.6을 대입하면 $kW=\dfrac{30\times60}{6120\times0.6}=\dfrac{1800}{3672}\approx0.5$가 된다.

국소배기장치가 후드로 흡입한 만큼의 공기가 작업장 외부에서 보충되어야 하며, 이렇게 보충되는 공기를 메이크업 에어(make up air)라 한다.

메이크업 에어가 충분히 공급되지 않으면 작업장 내부가 음압이 되어 후드의 흡인력이 떨어지고 문·창이 안쪽으로 당겨지는 등의 문제가 발생한다.

덕트의 곡관부에서 마찰손실을 줄이기 위해 여러 개의 평판 조각을 이어붙인 새우등 곡관을 사용하는데, 곡률 효과를 충분히 얻으려면 통상 5개 이상의 마디(조각)로 구성하는 것이 적당하다고 알려져 있다.

전기집진장치는 대전된 입자를 전기력으로 집진판에 포집하는 장치로, 넓은 범위의 입경·농도에서 높은 집진효율을 보이고 운전·유지비가 저렴하지만, 초기 설치비와 설치공간 부담이 크다.

다만 전기집진의 원리는 입자상 물질을 대전·포집하는 방식이므로, 가스·증기 등 기체상 오염물질을 포집하는 데는 적합하지 않다.

곡관의 압력손실은 $\Delta P = \xi \times VP \times \dfrac{\theta}{90}$로 근사할 수 있다(ξ: 압력손실계수, VP: 속도압, θ: 곡관각).

압력손실계수 0.27, 속도압 20mmH₂O를 곡관각 65°에 대입하면 $\Delta P=0.27\times20\times\dfrac{65}{90}\approx3.9$mmH₂O가 된다.

국소배기시설은 오염원에서 발생한 유해물질을 후드로 포집하여 덕트를 통해 이송하고, 공기정화기를 거쳐 정화한 뒤 송풍기의 힘으로 배출하는 순서로 배열하는 것이 일반적이다.

송풍기를 공기정화기보다 앞에 두면 오염된 공기가 송풍기를 그대로 통과하게 되어 장비가 부식·마모될 위험이 크므로, 정화 후 송풍하는 순서가 표준적으로 권장된다.

덕트 내 반송속도는 물질의 비중과 입자 크기에 따라 달라지며, 가스·증기·매우 가벼운 흄과 같이 침강성이 거의 없는 물질은 상대적으로 낮은 반송속도인 5~10m/s 정도로도 이송이 가능하다.

반면 입자가 크고 무거운 분진일수록 침강을 막기 위해 더 높은 반송속도가 요구된다.

외부식 후드(플랜지 없이 자유공간에 설치된 형태)의 필요송풍량은 $Q=60\times V_c\times(10X^2+a)$로 나타낸다(Vc: 제어속도, X: 후드면과 대상물질 사이 거리, a: 후드 단면적).

이는 후드에서 멀어질수록 제어해야 할 공기의 범위가 거리의 제곱에 비례해 커지는 것을 반영한 식으로, 거리에 단순 비례하거나 거리로 나누는 형태의 다른 보기와는 다르다.

속도압과 유속의 관계는 $P_v=\dfrac{\gamma V^2}{2g}$이므로, 유속은 $V=\sqrt{\dfrac{2gP_v}{\gamma}}$로 구한다(g: 9.81m/s², γ: 공기 비중량 1.21kg/m³).

Pv=4mmH₂O를 대입하면 $V=\sqrt{\dfrac{2\times9.81\times4}{1.21}}=\sqrt{64.9}\approx8.0$m/s이다. 표준공기에서 흔히 쓰는 간이식 $V=4.043\sqrt{P_v}=4.043\times2\approx8.1$m/s로도 같은 결과를 얻는다.

외부식 후드에 플랜지를 부착하면 후드 뒤쪽에서 빨려 들어오는 불필요한 기류가 차단되어, 같은 제어속도를 얻는 데 필요한 송풍량을 약 25% 줄일 수 있다.

그래서 플랜지가 없는 경우의 필요송풍량 식 $Q=60\times V_c\times(10X^2+a)$에 플랜지가 붙으면 0.75를 곱한 $Q=60\times0.75\times V_c\times(10X^2+a)$를 사용한다.

그림의 설명은 분진·미스트·흄 같은 입자상 물질을 함유한 공기를 수평 덕트로 이송할 때, 침강 때문에 덕트 하부에 퇴적되지 않도록 유지해야 하는 최소한의 조건이다. 이것이 곧 반송속도(transport velocity)의 정의다.

입자는 중력으로 가라앉으려 하므로 덕트 안 기류가 일정 속도 이상이어야 부유 상태로 실려 간다. 속도가 모자라면 바닥에 쌓여 유효 단면이 좁아지고 압력손실이 커지며, 가연성 분진이면 화재·폭발 위험까지 생긴다. 그래서 물질이 무겁고 입자가 클수록 큰 값이 요구되어 가벼운 증기·가스는 5~10 m/s, 무거운 금속 분진은 20~25 m/s 수준으로 설계한다.

덕트 내 정압은 관 벽에 작용하는 압력으로 퇴적 방지 기준과 직접 연결되지 않으며, 공기 팽창률이나 오염물질 제거율도 이송 도중의 침강 문제와는 무관한 지표다.

전향 날개형(다익형, 시로코) 송풍기는 같은 풍량을 내는 데 필요한 임펠러 회전속도가 상대적으로 낮아, 회전에 따른 소음 문제가 거의 발생하지 않는다.

반면 프로펠러 송풍기는 구조가 간단하면서 저압에서 많은 양의 공기를 적은 비용으로 이송할 수 있고, 방사 날개형(평판형)은 저농도가 아니라 고농도 분진이나 마모성 입자가 섞인 공기 이송에 주로 쓰이며, 후향 날개형은 전향 날개형보다 효율이 높으므로 나머지 설명은 모두 옳지 않다.

덕트 유속은 $V=\dfrac{Q}{A}$로, 직경 10cm 덕트의 단면적 $A=\dfrac{\pi\times0.1^2}{4}\approx0.00785\text{m}^2$, 유량 $Q=20/60\approx0.333\text{m}^3/\text{s}$이므로 $V\approx42.4\text{m/s}$이고, 속도압은 $VP=(V/4.043)^2\approx110.2\text{mmH}_2\text{O}$이다.

후드 유입손실계수는 $F_h=\dfrac{1}{C_e^2}-1=\dfrac{1}{0.6^2}-1\approx1.78$이며, 후드정압은 $SP_h=-VP\times(1+F_h)\approx-110.2\times2.78\approx-306.4$mmH₂O가 된다.

공기정화장치 입구와 출구의 정압이 동시에 함께 감소하는 것은 그 지점만의 국소적인 문제라기보다, 계 전체를 통과하는 유량 자체가 줄었다는 것을 의미하며 이는 주로 송풍기의 능력 저하에서 비롯된다.

분지관·주관·후드 사이 등 특정 구간의 분진 퇴적은 그 지점을 기준으로 앞뒤 정압에 차등적인 변화를 일으키므로, 입·출구 정압이 동시에 함께 낮아지는 현상과는 양상이 다르다.

레시버식 캐노피 후드에서 후드의 직경(폭)은 열원의 폭에 열원과 후드 사이 거리에 따른 확산을 더해 결정되며, 일반적으로 $F_3=E+0.8H$의 관계식이 사용된다.

열원과 후드 사이 거리(H)가 멀어질수록 상승 기류가 옆으로 퍼지는 정도가 커지므로, 이를 반영해 후드 직경을 열원 폭보다 충분히 크게 설계해야 한다.