산업스트레스 관리는 개인차원과 집단(조직)차원으로 나뉘는데, 긴장 이완훈련은 근로자 자신이 실천해 스트레스 반응을 낮추는 대표적인 개인차원 관리기법이다. 이 밖에 자신의 한계와 문제 인식, 규칙적인 운동, 적절한 대처와 회피 등이 개인차원에 속한다.

반면 사회적 지원의 제공, 조직구조와 기능의 변화, 근로자의 적응수준을 높이도록 지원하는 활동 등은 조직이 주체가 되어 시행하는 집단차원 대책에 해당한다.

산업재해의 기본원인을 분석하는 4M은 인적요인(Man), 기계·설비적 요인(Machine), 작업정보·방법·환경(Media), 관리적 요인(Management)을 말한다.

물질(Material)은 4M 분류 체계에 포함되지 않는 항목이다.

작업대사율(RMR)에 따른 작업강도 구분은 일반적으로 경작업 0~2, 중등작업 2~4, 중(重)작업 4~7, 격심한 작업 7 이상으로 본다.

따라서 중(重)작업의 RMR을 5~6으로 제시한 연결만이 이 구분 범위에 부합하며, 경작업 0~4·중등작업 4~5·격심한 작업 10 이상은 기준 구간과 맞지 않는다.

산업위생학에서 소음은 일반적으로 '듣기 싫은, 불쾌하고 원하지 않는 소리'로 정의한다.

주파수의 높낮이나 규칙성, 강도의 범위만으로 소음 여부가 정해지는 것이 아니라, 듣는 사람에게 불쾌감을 주는 원치 않는 소리인지가 소음 정의의 핵심이다.

기여위험도(attributable risk)는 노출군과 비노출군의 질병 발생률 '차이'를 이용해, 해당 요인을 제거했을 때 질병 발생이 얼마나 줄어드는지를 나타내는 지표이다.

상대위험도는 노출군과 비노출군의 발생률 '비'를 나타내는 지표로, 노출과 질병의 연관성 강도는 보여주지만 요인 제거에 따른 절대적인 감소량은 알려주지 못한다는 점에서 기여위험도와 구분된다.

영국 굴뚝청소부의 음낭암을 최초로 보고하고 굴뚝청소부 관련 법 제정에 영향을 준 인물은 Percivall Pott이며, Robert Owen은 공장 근로자의 근로조건 개선과 아동노동 제한 등 노동환경 개혁에 기여한 인물이다.

따라서 Robert Owen을 굴뚝청소부 관련 업적과 연결한 것은 역사적 사실과 맞지 않는 잘못된 연결이다.

미국산업위생학술원(AAIH)의 윤리강령은 크게 산업위생 전문가로서의 책임, 근로자에 대한 책임, 기업주와 고객에 대한 책임, 일반대중에 대한 책임의 네 가지 영역으로 구성된다.

환경관리에 대한 책임은 이 윤리강령의 주요 항목으로 제시되지 않는다.

산업안전보건법령은 근로자에게 중대한 건강장해를 일으킬 우려가 있는 물질의 제조·수입·양도·제공·사용을 원칙적으로 금지하고 있으며, 황린(黃燐)성냥은 이러한 제조등금지물질에 해당한다. 이 밖에 석면, 벤젠을 함유하는 고무풀, 백연을 함유한 페인트 등이 금지물질로 규정되어 있다.

반면 베릴륨, 염화비닐, 콜타르피치 휘발물은 금지물질이 아니라 고용노동부장관의 허가를 받아야 제조·사용할 수 있는 허가대상 유해물질로 관리된다.

안정 시 성인의 산소소비량은 약 0.25L/min 수준에 머무르지만, 운동 시에는 심폐기능이 총동원되면서 산소소비량이 크게 증가한다.

일반적으로 성인 남성 근로자가 운동할 때의 산소소비량은 약 5L/min 수준까지 증가하는 것으로 알려져 있다.

중량물 취급지수(Lifting Index, LI)는 실제 취급하는 물체의 무게를 권장무게한계(RWL)로 나누어 구한다.

$LI = \dfrac{8}{3.1} \approx 2.58$로 계산되며, 이 값이 1을 넘어 커질수록 요통 등 근골격계질환의 위험이 커짐을 의미한다.

항상성(Homeostasis)은 외부 환경이나 자극이 변하더라도 체온, 혈압, 혈당 등 신체 내부 상태를 일정한 범위로 유지하려는 생체의 조절 경향을 의미한다.

반응이나 보상은 항상성을 유지하기 위한 구체적인 생리적 기전의 일부로 볼 수 있으나, 그 자체가 '일정하게 유지하려는 경향'을 지칭하는 용어는 아니다.

피로가 진행되면 맥박이 빨라지고 원래대로 회복되기까지 시간이 오래 걸리며, 소변량이 줄고 색이 진한 갈색을 띠게 된다. 체온도 일시적으로 올랐다가 피로가 심해지면 오히려 낮아진다.

또한 피로가 누적되면 무산소성 대사가 늘어나 젖산과 탄산 같은 피로물질이 오히려 증가하고 혈당치는 낮아지므로, '젖산과 탄산양이 감소한다'는 설명은 피로의 증상과 맞지 않는다.

산업위생활동의 기본 4요소는 유해인자를 미리 내다보는 예측(Anticipation), 실제 유해인자를 찾아내는 인지(Recognition), 노출 수준을 판단하는 평가(Evaluation), 이를 낮추는 관리(Control)로 구성된다.

행정(Administration)은 이 네 가지 핵심 요소에 포함되지 않는다.

산업피로 예방을 위해서는 충분한 수면, 적절한 작업시간과 간격을 둔 휴식 배치, 육체적 부담이 큰 작업의 기계화, 지나치게 정적인 작업의 동적 작업 전환 등이 필요하다.

작업속도를 무리하게 높여 작업시간만 단축하는 방식은 단위시간당 작업강도를 높여 오히려 피로를 심화시키므로 적절한 개선대책이 아니다.

Hertig 식에서는 육체적 작업능력(PWC)의 1/3을 하루 8시간 동안 유지 가능한 작업강도로 보고, 이를 기준으로 필요한 휴식시간의 비율을 구한다.

$\text{휴식비율}(\%) = \dfrac{\frac{1}{3}PWC - E_{task}}{E_{rest} - E_{task}} \times 100$에 $\frac{1}{3}\times 15 = 5$, 작업대사량 6.5, 휴식대사량 1.5를 대입하면 $\dfrac{5-6.5}{1.5-6.5}\times 100 = 30\%$이다.

따라서 1시간(60분) 중 30%인 18분은 휴식, 나머지 42분은 작업으로 배분하는 것이 적합하다.

ppm 농도를 mg/m³로 환산할 때는 해당 온도·압력에서의 몰부피를 사용한다. 20℃, 1기압에서 이상기체의 몰부피는 $22.4 \times \dfrac{273+20}{273} \approx 24.04\,\text{L/mol}$이다.

$\text{mg/m}^3 = \dfrac{ppm \times M}{24.04} = \dfrac{50 \times 72.06}{24.04} \approx 149.9$로 계산된다.

산소결핍이 우려되는 밀폐공간·맨홀 작업에서는 공기 중 유해가스만 걸러낼 뿐 산소를 공급하지 못하는 방독마스크를 사용해서는 안 되고, 외부에서 신선한 공기를 공급하는 송기마스크나 공기호흡기 같은 급기식 호흡보호구를 착용해야 한다.

산소결핍은 통상 공기 중 산소농도가 18% 미만인 상태를 말하며, 뇌는 산소결핍에 가장 민감한 조직이므로 산소농도 측정자를 지명해 측정하도록 하는 것은 타당한 조치이다.

노출기준에 붙는 '피부(Skin)' 표시는 해당 물질이 점막과 눈, 그리고 경피로 흡수되어 전신적인 영향을 일으킬 수 있음을 나타낸다. 피부에 상처가 있으면 흡수가 더 잘 이루어지며, 공기 중 농도만으로는 총 노출량을 평가할 수 없어 생물학적 노출지표를 함께 측정하는 근거가 된다.

즉 이 표시는 경피흡수 가능성을 알리는 것이지 피부자극이나 피부질환·감작 여부를 나타내는 표시가 아니므로, 해당 설명은 틀린 내용이다.

산업안전보건법령상 근골격계부담작업에 근로자를 종사하도록 하는 사업주는 최초 유해요인조사를 실시한 이후 3년마다 정기적으로 유해요인조사를 실시하여야 한다.

다만 근골격계질환자가 발생하거나 새로운 근골격계부담작업·설비가 도입되는 등의 사유가 발생하면 그 시점에 수시로 조사를 실시해야 한다.

작업강도와 작업시간, 작업장 환경 등은 직업병 발생에 영향을 주는 대표적인 간접요인으로, 같은 종류의 작업이라도 작업방법에 따라 질병의 종류와 발생빈도가 달라질 수 있다.

그러나 연소자는 신체 발달이 미완성이고 유해인자에 대한 저항력이 상대적으로 낮아 성인보다 직업병 발병률이 높게 나타나는 것으로 알려져 있으므로, 성인보다 낮다는 설명은 사실과 다르다.

시료 용액 중 납의 총량은 농도에 용해 부피를 곱해 $49\,\mu\text{g/mL} \times 10\,\text{mL} = 490\,\mu\text{g} = 0.49\,\text{mg}$이다.

공기 중 납 농도는 이를 채취한 공기량으로 나누어 $\dfrac{0.49}{0.550} \approx 0.89\,\text{mg/m}^3$으로 계산된다.

ACGIH는 입자상 물질을 침착 부위에 따라 흡입성(inhalable, 평균 입경 약 100㎛), 흉곽성(thoracic, 평균 입경 약 10㎛), 호흡성(respirable, 평균 입경 약 4㎛)으로 구분한다.

흉곽성 입자상 물질은 기도나 하기도까지 도달해 폐포 이전 부위에 침착하는 크기의 입자를 대상으로 하며, 그 기준이 되는 평균 입경은 10㎛이다.

측정된 세 물질은 아세톤 400 ppm(노출기준 750 ppm), 부틸아세테이트 150 ppm(노출기준 200 ppm), 메틸에틸케톤 100 ppm(노출기준 200 ppm)으로, 개별 농도는 모두 각자의 기준값을 넘지 않습니다.

그러나 이들은 모두 중추신경 억제·자극이라는 유사한 건강영향을 주는 상가작용 물질이므로, 혼합물 노출지수 $\frac{C_1}{T_1}+\frac{C_2}{T_2}+\cdots+\frac{C_n}{T_n}$ 로 평가해야 합니다. 여기서 $C$는 측정농도, $T$는 노출기준입니다.

계산하면 $\frac{400}{750}+\frac{150}{200}+\frac{100}{200}=0.533+0.75+0.5\approx 1.78$ 로 1을 크게 초과합니다. 따라서 이 작업장은 노출기준을 초과한 것으로 평가합니다.

참고로 농도에 시간을 곱해 더한 뒤 8로 나누는 식은 시간가중평균농도(TWA)를 구하는 식이며, 혼합물의 상가작용 평가에는 쓰지 않습니다.

고용노동부 고시의 화학시험 일반사항에서 '회수율'은 여과지에 채취된 물질을 추출과정을 거쳐 분석할 때 실제로 검출되는 비율을 말한다. 흡착제에 흡착된 성분을 추출해 분석 시 검출되는 비율은 '탈착효율'로, 서로 다른 용어이다.

따라서 회수율을 흡착제 기준으로 설명한 것은 탈착효율의 정의를 회수율로 잘못 서술한 것이다.

반면 '진공'을 15mmHg 이하로, 시험조작 중 '즉시'를 30초 이내로, '약'을 그 무게 또는 부피에 대하여 ±10% 이상의 차이가 없는 것으로 규정하는 것은 고시의 용어 정의와 일치한다.

산업위생 통계에서 석면섬유, 먼지, 입자상물질, 유기용제(벤젠), 방사성물질, 대기 중 이산화황 등 유해인자의 노출농도는 대체로 대수정규분포(log-normal distribution)를 따르는 것으로 알려져 있다.

저농도 구간에 자료가 몰리고 고농도 쪽으로 꼬리가 길게 늘어지는 비대칭 분포 형태를 보이기 때문에, 산업위생 통계에서는 산술평균 대신 기하평균과 기하표준편차를 이용해 노출농도를 평가하는 경우가 많다.

정규분포는 좌우대칭 분포이고, t-분포와 F-분포는 표본을 이용한 통계적 추론(가설검정)에 쓰이는 분포로, 유해인자 농도 자체의 분포형태를 나타내는 것과는 목적이 다르다.

시료채취백(sampling bag)은 가볍고 저렴하며 깨질 위험이 없어 취급이 간편하고, 개인시료 채취와 연속적인(적산) 시료채취가 모두 가능하다는 장점이 있다.

다만 채취백은 재질을 통한 확산·투과나 내벽 흡착 등으로 시간이 지나면 채취된 물질의 농도가 변하기 쉬워, 시료채취 후 장시간 보관에는 적합하지 않다. 채취 후에는 가급적 빨리 분석하는 것이 원칙이다.

크롬(Cr)의 흡광광도 분석에서는 디페닐카바지드(diphenylcarbazide)를 발색시약으로 사용하여 6가 크롬과 반응시켜 생성되는 적자색 착화합물의 흡광도를 측정한다.

디티존은 납·아연 등 중금속, 알리자린콤플렉손은 불소, 디에틸디티오카바민산나트륨은 구리 등의 분석에 주로 이용되는 발색시약으로 크롬 분석과는 대상이 다르다.

공기채취량은 $0.1\,L/min \times 120\,min = 12\,L = 0.012\,m^3$이므로, 공기 중 벤젠 농도는 $2.5\,mg \div 0.012\,m^3 \approx 208.3\,mg/m^3$이다.

25℃, 1기압 기준 몰부피 24.45L/mol을 이용해 ppm으로 환산하면 $208.3 \times \dfrac{24.45}{78.1} \approx 65\,ppm$으로 계산된다.

납이온을 구연산·시안화물 등으로 방해금속을 마스킹한 약알칼리성 용액에서 디페닐티오카바존(디티존)과 반응시키면 적색의 납-디티존 킬레이트 화합물이 생성되며, 이를 유기용매로 추출해 흡광도를 측정하는 방법이 디티존법이다.

폴라로그래프법은 전극의 전위-전류 특성을, 형광광도법은 형광 발광을 이용한 정량법으로, 디티존을 이용한 발색-흡광도 측정과는 원리가 다르다.

Dynamic method는 오염물질과 희석공기를 연속적으로 흘려보내며 알고 있는 농도를 만드는 방법으로, 농도 범위를 넓게 조절할 수 있고 온·습도 조절이 가능하며 소량의 누출이나 벽면 흡착에 의한 손실은 무시할 수 있다는 장점이 있다.

다만 장치 구성이 복잡하고 가격이 고가이며, 지속적인 모니터링이 필요하고 일정한 농도를 유지하기가 어렵다는 단점이 있다. 따라서 매우 일정한 농도를 유지하기 용이하다는 설명은 옳지 않다.

실리카겔은 표면의 실라놀기(Si-OH)로 인해 극성이 강한 물질에 대한 친화력이 크다. 니트로벤젠류처럼 극성이 크고 반응성이 있는 물질은 활성탄에 흡착시키면 표면에서 화학반응이 일어나 탈착·회수가 어려워지므로, 이런 경우 실리카겔관을 사용하는 것이 유리하다.

반면 알코올류, 방향족탄화수소류, 나프타류와 같이 비교적 비극성인 유기용제는 일반적으로 활성탄관으로 채취하는 것이 더 적합하다.

스토크스 법칙에 근거한 침강속도(Vs)는 실무에서 다음과 같은 근사식으로 흔히 계산한다: $V_s(cm/s) \approx 0.003 \times \rho \times d^2$ (ρ: 입자밀도 g/cm³, d: 입경 μm).

주어진 값을 대입하면 $V_s \approx 0.003 \times 1.5 \times 14^2 = 0.003 \times 1.5 \times 196 \approx 0.88\,cm/s$로 계산된다.

정상 청력을 가진 사람이 1000Hz 순음에서 겨우 들을 수 있는 최소가청음압(기준음압)의 실효치는 $2 \times 10^{-5}\,N/m^2$(=20μPa)로 정의되며, 이 값이 음압레벨(SPL, 0dB) 산출의 기준음압으로 사용된다.

운반기체와 함께 유입된 유기화합물을 수소-공기 불꽃 속에서 연소시키면 탄화수소가 이온화되어 전류가 증가하는데, 이 이온 증가량을 신호로 이용하는 것이 불꽃이온화형 검출기(FID)이며 유기용제 등 탄화수소 화합물 분석에 널리 쓰인다.

열전도도형(TCD)은 기체의 열전도도 차이를, 전자포획형(ECD)은 할로겐화합물 등 전자친화성 물질을, 불꽃광전자형(FPD)은 인·황 화합물의 특정 파장 발광을 이용하는 검출기로 원리가 각각 다르다.

작업장 조명상태 조사 시 기본적으로 측정하는 항목은 조명도, 휘도, 반사율 등이며, 이를 통해 밝기와 눈부심, 대비 등을 평가한다.

흡광도는 용액이 빛을 흡수하는 정도를 나타내는 분석화학적 지표로, 작업장 조명 평가 항목에는 포함되지 않는다.

Mohr법, Volhard법, Fajans법은 모두 질산은 적정을 이용한 대표적인 침전적정법으로, 각각 크로메이트 지시약, 철(Ⅲ) 지시약, 흡착 지시약을 이용해 종말점을 판정한다.

반면 Stiehler법은 이 세 가지와 달리 침전 생성 반응을 종말점 판정에 이용하는 적정법이 아니므로, 침전법을 이용한 적정에 해당하지 않는다.

비누거품미터로 시료채취기구의 유량을 보정할 때는 비누막이 두 눈금 사이를 통과하는 데 걸린 시간을 ±1초 이내의 정확성으로 측정해야 하며, 눈금 도달 시간은 초시계로 0.1초 단위까지 읽는다.

측정은 여러 번 반복하여 평균값을 사용하며, 이때 온도·기압 조건도 함께 기록해 유량 보정에 반영한다.

가스크로마토그래피 분리관의 분해능을 높이려면 분리관의 길이를 길게 하고, 고체지지체(입자)의 크기를 작게 하여 물질전달에 의한 밴드 확산을 줄이는 것이 유리하며, 일반적으로 온도를 낮출수록 분배계수 차이가 커져 분해능이 좋아지는 경향이 있다.

반면 고정상(액상)의 양을 크게 하는 것은 물질전달저항을 늘려 피크가 퍼지게 하므로 오히려 분리관의 효율(분해능)을 떨어뜨리는 요인이 되어, 분해능을 높이려는 조작으로 적절하지 않다.

실리카겔에 대한 유기화합물의 친화력은 극성이 클수록 커지며, 대체로 물 > 알코올류 > 알데히드·케톤류 > 에스테르류 > 방향족탄화수소류 > 올레핀류 > 파라핀류 순으로 알려져 있다.

따라서 제시된 보기 중에서는 상대적으로 극성이 큰 케톤류가 실리카겔에 대한 친화력이 가장 크다.

고용노동부 고시에 따른 고열 측정 시 자연습구온도계를 이용한 습구온도 측정은, 측정기기를 설치해 안정화시킨 후 5분 이상 측정하는 것을 기준으로 한다.

페렛(Feret) 직경은 먼지 입자의 한쪽 끝 가장자리에서 다른쪽 끝 가장자리까지의 거리(최대 길이)를 측정하는 방법으로, 입자의 실제 크기보다 과대평가될 가능성이 있다.

마틴(Martin) 직경은 입자 투영면적을 이등분하는 선의 길이를 이용하는 방식으로 정의가 다르며, 등면적 직경과 공기역학적 직경은 각각 동일 투영면적을 갖는 원의 직경, 동일한 침강속도를 갖는 표준밀도 구의 직경을 의미한다.

트리클로로에틸렌은 자외선이나 아크 용접과 같은 강한 열·에너지에 노출되면 분해되어 포스겐(COCl₂)과 같은 맹독성 가스로 전환될 수 있다. 따라서 트리클로로에틸렌 증기가 존재하는 곳에서 아크 용접을 하는 것은 매우 위험하다.

실제 소음도(음원만의 소음)는 배경소음을 보정하여 산출하며, 식으로 표현하면 $L = 10\log\left(10^{L_1/10} - 10^{L_2/10}\right)$이다 (L₁: 가동시 소음, L₂: 배경소음).

값을 대입하면 $L = 10\log\left(10^{9} - 10^{8.5}\right) \approx 10\log(6.84 \times 10^{8}) \approx 88.3\,dB(A)$로 계산된다.

기류속도가 빠른 상기도·기관지 부위에서는 관성충돌이 중요하지만, 기류속도가 낮아지는 세기관지나 폐포처럼 입자의 체류시간이 긴 부위에서는 입자가 중력의 영향을 받아 가라앉는 중력침강(sedimentation)이 주된 침착기전으로 작용한다.

확산은 주로 0.5μm 이하의 매우 미세한 입자가 브라운운동에 의해 침착되는 기전으로, 단순히 운동속도가 낮다는 조건보다는 입자 크기가 극히 작을 때 두드러지는 기전이다.

질소 마취는 고압환경에서 정상기압으로 복귀하면 증상이 신속히 사라지는 가역적 현상으로 알려져 있으며, 감압병과 달리 대기압 복귀 후 대뇌 장해와 같은 후유증을 남기지 않는다.

질소는 상압에서는 비활성 기체이지만 고기압(대략 4기압 이상) 환경에서는 마취작용을 나타내므로, 예방을 위해 마취력이 적은 헬륨·수소 등의 기체로 대치하기도 하며, 고압하에서는 환청·환시·기억력 감퇴 등 마취 증상이 나타날 수 있다.

극저주파(ELF) 전자장은 통상 1~300Hz 범위를 말하며, 전력 공급계통의 교류와 관련된 50~60Hz 대역이 노출과 생물학적 영향 측면에서 가장 주목받는다. 지하철 운전기사, 발전소 근로자 등 고압 전선 인근에서 근무하는 근로자의 노출이 큰 편이다.

다만 극저주파 전자장은 장기 노출과 관련해 주로 논의되어 온 것은 발암성(백혈병 등)과의 연관성이며, 피부장해나 안장해를 유발하는 것으로는 알려져 있지 않다. 피부·눈 장해는 주로 자외선이나 적외선 등 다른 물리적 유해인자와 관련이 크다.

감압병 예방을 위해서는 급격한 압력 변화를 피해야 하며, 통상 1분에 10m 정도의 속도로 서서히 잠수(하강)·부상하는 것이 안전한 것으로 알려져 있다. 감압이 끝날 무렵 순수한 산소를 흡입시키면 예방 효과와 함께 감압시간 단축 효과도 있다.

증상이 발생하면 환자를 다시 고압환경(재가압)에 노출시켜 조직·혈관 속 질소 기포를 재용해시킨 뒤 서서히 감압하는 것이 치료 원칙이다.

반면 헬륨은 질소보다 분자량이 작아 확산속도가 더 빠르고 체외 배출도 더 신속하게 이루어지므로, 고압환경에서 질소 대신 헬륨을 사용하면 오히려 감압병 예방에 유리하다. 헬륨의 확산속도가 작고 배출시간이 질소보다 길다는 설명은 실제와 반대된다.

체내로 침투한 유해화학물질은 주로 간 등에서 생체전환(biotransformation) 과정을 거쳐 해독되는데, 이 과정에서 대사를 담당하는 효소가 가장 중요한 역할을 한다.

작업시간 변경, 작업량 조절, 순환배치는 근로자의 노출을 시간적·인력 배치 측면에서 조정하는 관리적(행정적) 대책에 해당한다.

이에 비해 공정 변경은 발생원 자체를 개선하는 공학적 대책(대치)에 해당하여 나머지 세 가지와 성격이 다르다.

자연채광을 위한 창의 면적은 일반적으로 바닥 면적의 15~20% 정도가 되도록 하는 것이 이상적인 것으로 알려져 있다.

유해물질의 유해성(건강영향)은 노출 농도, 노출 시간, 작업강도(체내 흡수량과 관련) 등에 따라 좌우된다.

반면 조명의 강도는 시력·피로 등과 관련된 별개의 작업환경 요인으로, 유해물질 자체의 유해성을 좌우하는 인자로 보기는 어렵다.

작업환경 개선의 기본 대책 중 대치(substitution)는 크게 공정의 변경, 시설의 변경, 물질의 변경 세 가지 형태로 이루어진다.

위치의 변경은 발생원과 근로자를 물리적으로 떼어놓는 격리·배치 개념에 가까워 대치의 범주와는 성격이 다르다.

밀랍, 탈수라노린, 파라핀, 유동파라핀, 탄산마그네슘 등 기름 성분을 주로 배합한 보호크림은 물에 잘 젖지 않는 발수성 피막을 형성하는 소수성크림으로, 광산류·유기산·염류 및 무기염류와 같은 수용성 유해물질을 다루는 작업에 주로 사용된다.

음향파워레벨은 $PWL = 10\log\dfrac{W}{W_0} = 10\log\dfrac{0.01}{10^{-12}} = 10\log(10^{10}) = 100\,dB$이다.

무지향성 점음원, 자유공간(구면파) 조건에서 음압레벨은 $SPL = PWL - 20\log r - 11$이므로, $SPL = 100 - 20\log(100) - 11 = 100 - 40 - 11 = 49\,dB$로 계산된다.

증기압이 높아 휘발이 잘 되고 허용기준(TLV)이 낮아 소량의 노출로도 건강상 문제가 될 수 있는 유기용제를 다루는 작업장에서는 오염물질을 발생원에서 바로 포집하는 국소배기장치를 설치하는 것이 가장 효과적인 관리 방법이다.

전체환기나 단순한 송풍기 설치, 칸막이 설치만으로는 고농도로 빠르게 확산되는 오염물질을 충분히 제어하기 어렵다.

가연성 물질을 유리병 대신 철제통에 저장하고, 페인트 도장을 분사식 대신 담금(침지) 도장으로 바꾸며, 이송용 롤러 재질을 철제에서 고무·플라스틱으로 바꾸는 것은 모두 재해·화재 위험이나 분진·소음을 줄이기 위한 적절한 공정·시설 변경 사례이다.

반면 송풍기는 일반적으로 큰 날개로 저속 회전하는 것이 소음 발생과 마모를 줄이는 데 유리하므로, 작은 날개로 고속 회전하는 송풍기로 바꾸는 것은 오히려 소음을 증가시켜 바람직한 대치 사례로 보기 어렵다.

청력보호구의 실효 차음효과는 $(NRR-7)/2$ 공식으로 보수적으로 추정하며, $(15-7)/2 = 4\,dB$로 계산된다.

감압에 따른 기포 형성량은 조직에 용해된 가스량, 혈류를 변화시키는 상태(혈류량·혈류속도), 감압 속도 등에 의해 좌우되는 것으로 알려져 있다.

이에 비해 기포 순환 주기는 기포 형성량 자체를 좌우하는 요인으로 다루어지지 않는다.

진폐증 예방을 위한 작업환경관리에서는 발생원 관리(공정·시설 개선), 국소배기 등 공학적 대책을 우선 적용하고, 개인보호구(방진마스크)는 공학적 대책으로 충분히 통제되지 않는 경우에 보완적으로 사용하는 것이 원칙이다.

따라서 분진발생원이 많고 농도가 높은 경우일수록 국소배기장치 설치를 방진마스크 착용보다 우선해야 하며, 마스크 착용을 우선 고려하는 것은 예방대책으로 적합하지 않다.

2차 비산분진 방지를 위한 바닥 청소, 원격조정장치를 이용한 발생원과 근로자의 분리, 습식작업을 통한 부유분진 억제는 모두 타당한 예방대책이다.

적외선은 파장이 가시광선보다 길어 눈에 보이지 않는 전자기파로, 흔히 열선이라 불릴 만큼 주로 열작용(온열효과)을 나타내며 화학작용은 크지 않다. 화학작용이 강한 것은 오히려 자외선의 특징이며, 적외선은 가시광선의 적색 끝부분 바깥쪽에 위치해 자외선과는 반대쪽에 있다.

따라서 적외선이 화학작용을 대부분 수반하고 가시광선과 자외선 사이에 위치한다는 설명은 적외선의 실제 특성과 맞지 않는다.

강한 적외선에 지속적으로 노출되면 각막염, 백내장, 홍채위축, 안검록염 등 눈에 장애를 일으킬 수 있고, 물체는 온도가 높을수록 더 많은 적외선을 복사하며, 가시광선에 가까운 파장대는 근적외선으로 분류된다.

Dalla Valle 공식(Q = V(10x²+A))은 후드로부터 오염원까지의 거리가 비교적 가까운 경우에만 실제 유입속도를 정확히 예측한다. 이 공식이 유효하다고 인정되는 범위는 오염원과 후드 사이의 거리가 덕트(개구면) 직경의 1.5배 이내인 경우로 알려져 있다.

거리가 이 범위를 넘어서면 후드 주변 기류의 영향이 커져 공식으로 산출한 유량이 실제 필요송풍량과 크게 어긋나게 된다.

push-pull 후드는 발생원과 후드 사이의 거리가 멀어 일반적인 흡인만으로는 오염물질을 포집하기 어려운 경우에, 반대편에서 밀어주는 공기(push)로 오염물질을 후드 쪽으로 유도한 뒤 흡인(pull)하여 처리하는 방식이다. 즉 멀리 떨어져 발생하는 오염물질을 후드 가까이로 밀어 보내는 것이 이 방식의 핵심 원리이다.

push 공기의 속도가 지나치게 빠르면 오히려 난류를 일으켜 오염물질이 비산되므로 무조건 빠를수록 좋은 것은 아니며, 후드와 작업지점 사이의 거리가 가까운 경우보다는 먼 경우에 주로 활용된다. 또한 도금조·표면처리조와 같이 개방된 조(槽)의 양쪽에 설치하는 형태가 일반적이어서 상방흡인형 외부식 후드에 쓰이는 방식으로 보기도 어렵다.

일정 용적의 작업장에서 시간당 $M$(m³/hr)의 CO₂가 발생하는 경우, 실내 농도를 기준농도 이하로 유지하는 데 필요한 환기량은 다음과 같이 구한다.

$Q = \dfrac{M}{C_s - C_o} \times 100$

여기서 $C_s$는 허용(기준) 실내 CO₂ 농도(%), $C_o$는 외기 CO₂ 농도(%)이며, 두 농도의 차이가 클수록 필요한 환기량은 작아지고, 발생량 $M$이 클수록 필요환기량은 커진다.

덕트의 반송속도는 속도압과 공기밀도로부터 $V = \sqrt{\dfrac{2 \Delta P_v}{\rho}}$ 로 구할 수 있다. 속도압 $\Delta P_v$는 mmH₂O 단위를 Pa로 환산해야 하며, 1mmH₂O ≈ 9.8Pa이다.

속도압을 환산하면 $16 \times 9.8 = 156.8\ Pa$이 되고, 이를 대입하면 $V = \sqrt{\dfrac{2 \times 156.8}{1.21}} = \sqrt{259.2} \approx 16.1\ m/s$로 계산되어 약 16m/s에 해당한다.

원심송풍기 중 후향(터보형) 날개형 송풍기는 송풍량이 늘어나도 축동력이 일정 수준 이상으로는 증가하지 않는 특성을 가지고 있어 한계부하 특성(non-overloading)을 갖는 송풍기로 불린다.

이 때문에 과부하로 인한 전동기 소손 위험이 적어 산업현장에서 널리 사용되며, 전향(다익형) 날개형이나 프로펠러형·축류형 송풍기는 송풍량 증가에 따라 동력도 함께 증가하는 경향을 보인다.

표준상태(밀도 약 1.203kg/m³)에서 관내 유속은 속도압으로부터 $V \approx 4.043\sqrt{\Delta P_v}$ (m/sec, $\Delta P_v$는 mmH₂O) 로 근사적으로 구할 수 있다.

속도압이 10mmH₂O이므로 $V \approx 4.043 \times \sqrt{10} \approx 4.043 \times 3.162 \approx 12.8\ m/sec$로 계산된다.

슬롯형(외부식 슬롯) 후드의 필요송풍량은 플랜지가 없는 경우 $Q = 3.7\,L\,V_c\,X$, 플랜지가 부착된 경우 $Q = 2.6\,L\,V_c\,X$로 계산한다($L$: 슬롯 길이, $V_c$: 제어속도, $X$: 오염원까지의 거리).

따라서 감소율은 $\dfrac{3.7 - 2.6}{3.7} \approx 0.297$, 즉 약 30%이다.

플랜지를 부착하면 후드 뒤쪽에서 빨려 들어오는 불필요한 기류가 차단되어, 같은 제어속도를 확보하면서도 더 적은 송풍량으로 오염물질을 포집할 수 있다.

여포집진기(bag filter)의 필요 면적은 처리해야 할 유량을 여과속도로 나누어 구한다: $A = \dfrac{Q}{V}$.

유량이 $600\ m^3/min$이고 여과속도가 $2\ m/min$이므로, $A = \dfrac{600}{2} = 300\ m^2$로 계산된다.

먼저 노출기준 55ppm을 mg/m³ 단위로 환산한다. 21℃에서 몰부피는 $22.4 \times \dfrac{273+21}{273} \approx 24.1\ L/mol$이므로, $55 \times \dfrac{92}{24.1} \approx 210\ mg/m^3$이다.

톨루엔 발생량은 시간당 300g, 즉 분당 5,000mg이므로, 안전계수를 고려하지 않은 필요환기량은 $\dfrac{5000}{210} \approx 23.8\ m^3/min$이 된다.

여기에 안전계수 4를 곱하면 $23.8 \times 4 \approx 95.26\ m^3/min$으로, 유효환기량은 약 95m³/min 수준이다.

베나수축(vena contracta)은 공기가 덕트(후드) 입구로 빨려 들어갈 때 유선이 안쪽으로 휘면서 유체의 유효 단면적이 실제 단면적보다 작아지는 현상으로, 이 구간에서는 유속이 빨라지고 압력손실이 집중적으로 발생한다.

수축은 덕트 입구에서 덕트 직경의 약 0.5배 되는 지점에서 가장 심하고, 이후 유선이 다시 벽면 쪽으로 퍼지면서 덕트 직경의 약 2배 되는 지점에서 붕괴되어 관 전체를 채우는 정상적인 흐름으로 회복된다.

전체환기(희석환기)는 오염물질을 국소적으로 포집하기보다 작업장 전체 공기를 희석하는 방식이므로, 오염물질의 발생 위치가 고정되어 있지 않고 시간에 따라 넓은 범위에서 비교적 균일하게 발생하는 경우에 적합하다.

반대로 오염물질의 독성이 높거나 발생원이 한 곳에 집중되어 있고 근로자가 발생원과 가까이서 작업하는 경우에는 국소배기장치를 사용하는 것이 바람직하다.

덕트 내 공기의 마찰손실은 공기속도, 덕트직경, 덕트길이(그리고 덕트 내면 조도) 등 유동조건과 덕트 형상에 의해 결정된다.

이에 비해 공기의 조성(질소·산소 비율 등)은 일반적인 작업장 공기에서는 거의 일정하며 마찰손실 계산에 직접적인 영향을 주는 인자로 다루지 않는다.

후드의 제어풍속은 대체로 0.25~10m/s 정도로 비교적 낮고 미세한 기류이므로, 이를 정밀하게 측정하려면 낮은 풍속에도 민감하게 반응하는 열선풍속계(hot-wire anemometer)가 적합하다.

피토관은 비교적 빠른 덕트 내 유속 측정에, 카타온도계는 냉각력 측정에, 마노미터는 압력차 측정에 주로 사용되어 제어풍속 측정에는 적합하지 않다.

전기집진장치는 고온·고압 가스도 처리할 수 있고 압력손실이 낮아 대용량 가스를 처리하는 데 유리하며, 0.01μm 수준의 미세입자까지도 높은 효율로 포집할 수 있다는 장점이 있다.

반면 전기집진장치는 설치에 넓은 면적이 필요하고 입자상 물질 포집에 특화되어 있어 가스(기체)상 오염물질의 포집에는 효과가 크지 않다는 한계가 있다.

먼저 벤젠 액체의 질량을 구하면, $1.36\ L \times 0.879\ g/mL = 1195.4\ g$이고, 몰수는 $\dfrac{1195.4}{78.11} \approx 15.3\ mol$이다.

21℃, 1기압에서의 몰부피는 $22.4 \times \dfrac{273+21}{273} \approx 24.1\ L/mol$이므로, 발생하는 증기의 부피는 $15.3 \times 24.1 \approx 368.8\ L$로 계산된다.

보일-샤를의 법칙을 이용하면 $V_2 = V_1 \times \dfrac{P_1}{P_2} \times \dfrac{T_2}{T_1}$로 부피를 환산할 수 있다.

절대온도로 환산하면 $T_1 = 368K$, $T_2 = 294K$이고, 압력은 $P_1=720mmHg$, $P_2=760mmHg$이다.

$V_2 = 180 \times \dfrac{720}{760} \times \dfrac{294}{368} \approx 180 \times 0.947 \times 0.799 \approx 136.2\ m^3$로 계산된다.

외부식 후드에서 오염원 주위의 방해기류를 억제하기 위해서는 플랜지를 부착하거나 칸막이를 설치하고, 풍향관 등을 이용해 실내 기류의 흐름을 정리하는 방법이 활용된다.

반면 댐퍼는 덕트 내부의 유량을 조절하기 위한 장치로, 후드 주변 방해기류를 방지하는 목적과는 거리가 있다.

국소배기시스템을 설치할 때는 가급적 원형 덕트를 사용하고, 마모가 심한 후드 부분은 덕트보다 두꺼운 재질을 사용하며, 곡관의 곡률반경은 최소 덕트 직경의 1.5배 이상(주로 2.0배)으로 설계하는 것이 일반적이다.

다만 송풍기와 연결하는 구간은 최소 덕트 직경의 6배 정도를 직선구간으로 확보해야 하며, 이를 덕트 반경의 배수로 제시하는 것은 잘못된 기준이다.

정방형(직사각형) 송풍관의 압력손실은 등가직경 개념을 이용해 $\Delta P = \lambda l \left(\dfrac{a+b}{2ab}\right) P_v$로 나타낼 수 있다.

이는 변의 길이가 $a, b$인 덕트의 수력직경 $D_h = \dfrac{2ab}{a+b}$를 마찰손실식 $\Delta P = \lambda \dfrac{l}{D_h} P_v$에 대입하여 얻어지는 형태이다.

송풍기 동작점은 우하향하는 성능곡선과 우상향하는 시스템 요구곡선의 교점(Actual)이며, 설계에서 의도한 점(Desired)과의 위치 관계로 원인을 진단합니다.

역회전이나 회전수 부족은 송풍기가 낼 수 있는 압력과 풍량이 함께 줄어드는 현상입니다. 시스템 쪽 예측에는 문제가 없으므로 Desired 점은 여전히 시스템 요구곡선 위에 있고, 성능곡선만 아래로 처져 교점이 그보다 왼쪽 아래로 이동합니다.

따라서 Desired 점이 시스템 요구곡선의 연장선 위에 놓이면서 Actual 교점보다 오른쪽 위에 찍힌 그림이 이 경우에 해당합니다.

나머지 그림들은 Desired와 Actual이 겹쳐 설계가 잘 맞은 경우, Desired가 성능곡선 위에 있으나 시스템 요구곡선보다 위로 벗어나 실제 풍량이 더 많이 나온 경우(압력손실 과대평가), Desired가 성능곡선 안쪽 왼쪽에 찍혀 송풍기가 과대 선정된 경우를 각각 나타냅니다.