25-2
입자상 물질의 하나인 흄이 만들어지는 과정을 3단계로 나누어 순서대로 쓰시오.
① 1단계 — 금속의 증기화
② 2단계 — 증기물의 산화
③ 3단계 — 산화물의 응축
[해설]
흄은 금속이 녹을 때 증기가 된 금속이 다시 굳어서 생기는 아주 작은 고체 입자다.
- 금속의 증기화 — 용접·용해에서 나오는 높은 열로 금속이 증발해 기체가 된다.
- 증기물의 산화 — 금속 증기가 공기 중 산소와 만나 금속산화물이 된다.
- 산화물의 응축 — 온도가 떨어지면서 산화물이 응축해 대개 1 μm 이하의 고체 입자가 된다.
혼동 주의: 분진은 고체를 부숴서, 미스트는 액체가 튀어서 생기지만 흄은 증기가 응축해서 생긴다.
25-2
어느 실내 작업장에서 8시간 동안 소음을 측정한 결과가 다음과 같다. 물음에 답하시오. (단, 소음의 노출기준은 표에 제시된 값을 적용한다.)
| 소음수준 | 측정된 노출시간 | 노출기준(1일 허용 노출시간) |
|---|---|---|
| 80 dB(A) | 4시간 | 24시간 |
| 85 dB(A) | 2시간 | 8시간 |
| 91 dB(A) | 30분 | 2시간 |
| 94 dB(A) | 10분 | 1시간 |
(1) 소음에 대한 노출지수를 구하시오.
(2) 노출기준의 초과 여부를 판단하시오.
(1) 0.83
(2) 노출지수가 1보다 작으므로 노출기준을 초과하지 않는다.
[해설]
소음수준이 바뀌는 작업은 각 구간의 실제 노출시간을 허용 노출시간으로 나눈 값을 모두 더한 노출지수로 판정한다.
EI = C1/T1 + C2/T2 + … + Cn/Tn
EI = 4/24 + 2/8 + 0.5/2 + (10/60)/1
= 0.167 + 0.25 + 0.25 + 0.167 = 0.83
노출지수가 1 미만이므로 노출기준을 초과하지 않는다.
혼동 주의: 80 dB(A) 구간도 표에 허용시간 24시간이 주어졌으니 빼지 말고 합산한다(빼면 약 0.67).
「산업안전보건법령」상 보건관리자가 될 수 있는 사람의 자격을 3가지 쓰시오.
① 「의료법」에 따른 의사
② 「간호법」에 따른 간호사
③ 산업위생관리산업기사 또는 대기환경산업기사 이상의 자격을 취득한 사람
[해설]
산업안전보건법 시행령 별표 6에 보건관리자가 될 수 있는 자격이 정해져 있다.
- 「의료법」에 따른 의사 — 근로자의 건강을 직접 진료하고 관리한다.
- 「간호법」에 따른 간호사 — 건강상담·보건교육 같은 보건관리 업무를 맡는다.
- 산업위생관리산업기사 또는 대기환경산업기사 이상 — 작업환경을 측정하고 개선하는 공학 쪽 자격이다.
혼동 주의: 자격 요건은 기사가 아니라 산업기사 이상이다. 안전관리자 자격(별표 4)과 목록이 다르므로 섞어 쓰지 않는다.
25-2
어느 단위작업장소에서 강도가 불규칙하게 변하는 소음을 누적소음노출량 측정기로 120분간 측정한 결과 누적소음노출량이 50 %였다. 이때의 시간가중평균 소음수준[dB(A)]을 구하시오.
95.00 dB(A)
[해설]
누적소음노출량계로 잰 값은 시간가중평균 소음수준(TWA) 환산식으로 8시간 등가 수준으로 바꾼다. 우리 기준은 90 dB(A)·5 dB 교환율을 쓰므로 90과 16.61(= 5/log 2)이 상수다.
TWA = 16.61 log[D / (12.5 × T)] + 90
= 16.61 log[50 / (12.5 × 2)] + 90
= 16.61 × log 2 + 90 = 5.00 + 90 = 95.00 dB(A)
12.5 × T는 측정한 시간만큼의 허용 노출량(%)이다. 2시간이면 허용량이 25 %인데 50 %를 썼으므로 로그 안의 값이 2가 되며, T는 분이 아니라 시간(hr)으로 넣는다.
25-2
미국정부산업위생전문가협의회(ACGIH)가 권고하는 허용농도(TLV)를 적용할 때 주의해야 할 사항을 5가지 쓰시오.
① 대기오염의 평가·관리 지표로 사용 불가
② 24시간 노출·정상 작업시간 초과 노출의 평가에 적용 불가
③ 기존 질병·신체조건의 판단 척도가 아님
④ 안전농도와 위험농도의 경계선이 아님
⑤ 산업위생 전문가가 해석·적용해야 함
[해설]
TLV는 건강한 성인 근로자가 1일 8시간·주 40시간 노출된다는 전제로 만든 권고치라서 그 밖의 용도에는 쓸 수 없다.
- 대기오염 평가·관리 지표로 사용 불가 — 일반 대기에는 노약자·환자까지 24시간 노출되기 때문이다.
- 24시간 노출이나 정상 작업시간을 넘긴 노출의 평가에 적용 불가 — 노출 뒤 회복할 시간이 있다는 전제가 깨진다.
- 기존 질병·신체조건의 판단 척도가 아님 — 노출을 평가하는 값이지 건강상태를 판정하는 기준이 아니다.
- 안전농도와 위험농도의 경계선이 아님 — 기준 이하에서도 감수성이 큰 사람은 영향을 받을 수 있다.
- 산업위생 전문가가 해석·적용해야 함 — 한계를 모르고 숫자만 비교하면 잘못 판단하기 쉽다.
외우는 요령: 다섯 가지 모두 건강한 근로자·8시간 노출·권고치라는 세 전제에서 나온다.
25-2
「화학물질 및 물리적 인자의 노출기준」에 따라 습구흑구온도지수(WBGT)를 구하는 방법을 옥외장소(태양광선이 내리쬐는 장소)와 옥내장소로 구분하여 쓰시오.
(1) 옥외장소(태양광선이 내리쬐는 장소)
(2) 옥내장소 및 태양광선이 내리쬐지 않는 옥외장소
(단위는 ℃)
[해설]
화학물질 및 물리적 인자의 노출기준은 고열 부담을 자연습구·흑구·건구온도의 가중평균인 WBGT(℃)로 나타낸다.
옥외(태양광선이 내리쬐는 장소)
WBGT = 0.7 × 자연습구온도 + 0.2 × 흑구온도 + 0.1 × 건구온도
옥내 및 태양광선이 내리쬐지 않는 옥외
WBGT = 0.7 × 자연습구온도 + 0.3 × 흑구온도
- 자연습구온도 — 땀 증발을 좌우하는 습도·기류를 반영하며, 두 식 모두 가중치가 0.7로 가장 크다.
- 흑구온도 — 검은 구리구 안에 온도계를 넣어 잰 복사열이다.
- 건구온도 — 보통의 기온으로, 직사광선 아래서는 흑구온도 비중을 줄이는 대신 0.1만큼 넣는다.
혼동 주의: 옥내식에는 건구온도 항이 없고, 흑구온도가 0.3을 모두 가진다.
25-2
다음은 「산업안전보건법령」상 특수건강진단 대상이 되는 야간작업의 기준이다. ( ) 안에 알맞은 숫자를 쓰시오.
6개월간 오후 ( ① )시부터 다음 날 오전 ( ② )시 사이의 시간 중 작업을 월 평균 60시간 이상 수행하는 경우
① 10
② 6
[해설]
산업안전보건법 시행규칙 별표 22는 야간작업을 특수건강진단 대상 유해인자로 정하고 있다.
그중 누적 시간으로 보는 기준은 6개월간 오후 10시부터 다음 날 오전 6시 사이에 월 평균 60시간 이상 작업하는 경우다.
혼동 주의: 나머지 한 유형은 밤 12시부터 오전 5시까지를 포함해 이어지는 8시간 작업을 월 평균 4회 이상 하는 경우다.
25-2
위 그림은 송풍기 앞쪽 덕트에서 피토관으로 전압, 정압, 속도압을 측정한 것이다. 마노미터 ①의 눈금이 3.9 mmH₂O, ③의 눈금이 10 mmH₂O일 때 전압(mmH₂O)과 속도압(mmH₂O)을 각각 쓰시오.
전압 : -3.9 mmH₂O
속도압 : 10 mmH₂O
[해설]
피토관은 마노미터에 연결한 구멍에 따라 읽는 압력이 달라지고, 세 압력은 전압 = 정압 + 속도압 관계로 묶인다.
- 전압 — 기류를 정면으로 받는 선단(충격공)만 연결한 마노미터 눈금 3.9를 흡인측이므로 음수로 읽어 −3.9 mmH2O이다.
- 속도압 — 선단과 측공을 U자관 양쪽에 연결해 두 압력의 차를 읽은 눈금으로 10 mmH2O이다.
송풍기 앞쪽(흡인측)은 대기압보다 낮아 전압·정압이 음(−)이지만, 속도압은 흐름이 있는 한 항상 양(+)이다.
정압은 전압에서 속도압을 뺀 값으로 셋 중 가장 낮다.
SP = TP − VP = −3.9 − 10 = −13.9 mmH2O
「작업환경측정 및 정도관리 등에 관한 고시」에 규정된 다음 용어의 정의이다. ①~⑤에 해당하는 용어를 각각 쓰시오.
① 분석치가 참값에 얼마나 가까운지를 수치로 나타낸 것
② 같은 물질을 되풀이해 측정·분석했을 때 얻은 분석치들의 변동 폭이 얼마나 작은지를 수치로 나타낸 것
③ 작업환경측정 대상인 작업장이나 공정 가운데, 동일 노출집단에 속한 근로자가 정상적으로 작업을 수행하는 장소
④ 가스·증기·분진·흄·미스트 등을 근로자의 작업행동 범위 안 호흡기 높이에 시료채취기를 고정해 두고 채취하는 것
⑤ 측정·분석 결과의 정확성과 정밀도를 확보하고자, 작업환경측정기관의 측정·분석 능력을 확인한 뒤 그 결과에 따라 지도·교육 등 능력 향상을 위하여 시행하는 일체의 관리적 수단
① 정확도
② 정밀도
③ 단위작업장소
④ 지역시료채취
⑤ 정도관리
[해설]
모두 작업환경측정 및 정도관리 등에 관한 고시의 용어 정의다.
- 정확도 — 분석치가 참값에 얼마나 가까운가(과녁 중심에 가까운 정도).
- 정밀도 — 반복 측정값이 얼마나 덜 흩어지는가(탄착점끼리 모인 정도).
- 단위작업장소 — 동일 노출집단 근로자가 정상적으로 작업하는 장소로, 시료채취의 단위가 된다.
- 지역시료채취 — 시료채취기를 호흡기 높이에 고정해 두고 채취하는 방식이다.
- 정도관리 — 측정기관의 능력을 확인하고 지도·교육으로 향상시키는 관리 수단 전반이다.
혼동 주의: 근로자 몸에 채취기를 달아 따라다니며 채취하면 개인시료채취이므로, '고정'이 지역시료채취를 가르는 결정적 단서다.
사업주가 위험성평가를 실시할 때에는 해당 작업에 종사하는 근로자를 참여시켜야 한다. 근로자를 참여시켜야 하는 경우를 5가지 쓰시오. (단, 「사업장 위험성평가에 관한 지침」을 기준으로 한다.)
① 유해·위험요인의 위험성 수준을 판단하는 기준을 마련하고, 유해·위험요인별로 허용 가능한 위험성 수준을 정하거나 변경하는 경우
② 해당 사업장의 유해·위험요인을 파악하는 경우
③ 유해·위험요인의 위험성이 허용 가능한 수준인지 여부를 결정하는 경우
④ 위험성 감소대책을 수립하여 실행하는 경우
⑤ 위험성 감소대책의 실행 여부를 확인하는 경우
[해설]
사업장 위험성평가에 관한 지침은 위험성평가의 실질적인 판단 단계마다 해당 작업 근로자를 참여시키도록 정한다(근로자 참여).
- 판단기준 마련·허용 가능한 위험성 수준 결정·변경 — 평가의 잣대를 정할 때 참여한다.
- 유해·위험요인 파악 — 비정상 작업이나 굳어진 관행의 위험은 근로자가 가장 잘 안다.
- 허용 가능한 수준인지 결정 — 위험성을 받아들일 수 있는지 판단할 때 참여한다.
- 위험성 감소대책 수립·실행 — 현장에서 실제로 지킬 수 있는 대책인지 확인하기 위해서다.
- 감소대책 실행 여부 확인 — 대책이 현장에서 제대로 작동하는지 점검할 때 참여한다.
외우는 요령: 기준 정하기 → 요인 파악 → 수준 결정 → 대책 수립·실행 → 실행 확인까지 평가 흐름 순서대로 외운다.
25-2
다음 조건에서 송풍기의 소요동력(kW)을 구하시오.
• 송풍량 : 150 m³/min
• 전압 : 120 mmH₂O
• 효율 : 75 %
3.92 kW
[해설]
송풍기 소요동력은 공기에 주는 일(송풍량 × 전압)을 6,120과 효율로 나눠 kW로 구한다.
kW = (Q × ΔP) / (6,120 × η)
= (150 × 120) / (6,120 × 0.75)
= 18,000 / 4,590 = 3.92 kW
mmH2O는 kgf/m2와 같고, 6,120은 1 kW = 102 kgf·m/s에 60 s/min을 곱한 값이다. 혼동 주의: 마력(PS)으로 구할 때는 6,120이 아니라 4,500으로 나눈다.
25-2
유해물질이 나타내는 독성의 세기는 여러 조건에 따라 달라진다. 그 독성을 결정짓는 인자를 5가지 서술하시오.
① 노출(폭로)농도
② 노출시간 및 노출횟수
③ 개인의 감수성
④ 작업강도
⑤ 기상조건
[해설]
독성의 세기는 몸에 얼마나 들어오는가와 받는 사람의 상태에 따라 달라진다.
- 노출농도 — 농도가 높을수록 독성이 커진다.
- 노출시간·노출횟수 — 독성은 대체로 농도×시간에 비례하며(Haber 법칙), 노출 횟수에 따라 사이사이 회복할 수 있는지가 달라진다.
- 개인의 감수성 — 연령·성별·질환·유전 소인에 따라 같은 노출에도 반응이 다르다.
- 작업강도 — 힘든 작업일수록 호흡량이 늘어 흡수량이 커진다.
- 기상조건 — 고온·다습하면 피부흡수와 호흡량이 늘고, 증발이 활발해져 공기 중 농도도 오른다.
외우는 요령: 농도·시간은 노출량 쪽, 감수성·작업강도·기상조건은 흡수와 반응 쪽 인자로 묶는다.
메틸에틸케톤(MEK)이 시간당 0.5 L씩 증발하는 작업장을 전체환기로 관리하려고 한다. 필요환기량(m³/min)을 구하시오.
(단, MEK의 분자량은 72.1, 비중은 0.805이고 21 ℃·1기압 기준이며, 노출기준(TLV)은 200 ppm, 안전계수(K)는 6이다.)
21 ℃ 몰부피를 24.12 L로 잡으면 , 로 67.33 m³/min — 몰부피 반올림 차이일 뿐 둘 다 정답이다.
[해설]
전체환기량은 Q = G / TLV × K로 구한다. 액체 증발량은 질량 → 몰수 → 증기 부피 순으로 바꿔 넣으며, 21 ℃·1기압의 몰부피는 24.1 L이다.
0.5 L/hr × 805 g/L = 402.5 g/hr
G = 402.5 / 72.1 × 24.1 = 134.54 L/hr = 134,538 mL/hr
Q = 134,538 / 200 × 6 = 4,036.17 m3/hr ÷ 60 = 67.27 m3/min
ppm은 mL/m3이므로 증기량을 mL로 두고 TLV로 나누면 바로 m3가 나온다. 몰부피를 24.12 L로 잡아 67.33 m3/min이 나와도 반올림 차이일 뿐 정답이다.
「산업안전보건법령」에 따라 근로자가 소음작업, 강렬한 소음작업 또는 충격소음작업에 종사하는 경우 사업주가 수립하여 시행해야 하는 계획의 명칭을 쓰시오.
청력보존 프로그램
[해설]
산업안전보건기준에 관한 규칙 제517조에 따라 근로자가 소음작업·강렬한 소음작업·충격소음작업에 종사하면 사업주는 청력보존 프로그램을 수립·시행해야 한다. 소음으로 근로자에게 건강장해가 발생한 사업장도 대상이다.
청력보존 프로그램은 소음노출 평가, 공학적 대책, 청력보호구 지급·착용, 교육, 정기 청력검사, 기록·관리를 묶은 종합 관리계획이다. 소음성 난청은 회복되지 않으므로 발생원 대책을 먼저 세우고 보호구로 보완하는 순서로 운영한다.
혼동 주의: 소음작업은 1일 8시간 기준 85 dB 이상인 작업이고, 강렬한 소음작업은 90 dB 이상부터 시작하는 별도 기준이다.
먼지의 가상직경 가운데 공기역학적 직경(aerodynamic diameter)이 무엇인지 설명하시오.
대상 먼지와 침강속도가 같으면서 밀도가 1 g/cm³인 구형 입자로 환산했을 때 그 구의 직경
[해설]
공기역학적 직경은 침강속도를 기준으로 입자 크기를 정하는 가상직경이다.
모양·밀도가 제각각인 먼지와 같은 속도로 가라앉는 밀도 1 g/cm3인 구형 입자를 찾아, 그 구의 직경을 먼지의 크기로 본다.
그래서 밀도가 큰 입자는 실제 크기보다 크게, 가벼운 입자는 작게 나온다.
혼동 주의: 스토크스 직경은 밀도를 1로 고정하지 않고 대상 입자와 밀도가 같은 구로 환산한 직경이다.
25-2
「산업안전보건법령」에 따라 사업주는 위험성평가를 실시한 경우 그 결과와 조치사항으로서 다음의 내용을 기록하여 보존하여야 한다. 이 자료를 몇 년간 보존해야 하는지 쓰시오.
• 위험성평가 대상의 유해·위험요인
• 위험성 결정의 내용
• 위험성 결정에 따른 조치의 내용
• 그 밖에 위험성평가의 실시내용을 확인하기 위하여 필요한 사항으로서 고용노동부장관이 정하여 고시하는 사항
3년
[해설]
산업안전보건법 시행규칙 제37조에 따라 위험성평가 결과와 조치사항은 기록하여 3년간 보존한다.
기록 항목은 유해·위험요인 → 위험성 결정 → 그에 따른 조치 순서로, 위험성평가 절차를 그대로 따른다. 정기평가를 매년 하므로 3년치 기록이 있으면 감소대책이 유지되는지 비교할 수 있다.
혼동 주의: 산업재해 발생 기록도 3년 보존이지만, 발암성 물질 관련 작업환경측정·건강진단 결과는 30년 보존이다.
실내 체적이 3,000 m³인 공간에 근로자 500명이 있고 1인당 이산화탄소(CO2) 발생량이 21 L/hr이다. 실내 CO2 농도를 허용기준인 0.1 %로 유지하려고 할 때 시간당 공기교환횟수(ACH, 회/hr)를 구하시오.
(단, 외기의 CO2 농도는 0.03 %이다.)
5 회/hr
[해설]
필요환기량은 CO2 발생량 ÷ (허용농도 − 외기농도)로 구한다. 이 값을 실내 체적으로 나누면 시간당 공기교환횟수가 된다.
G = 21 L/hr × 500명 = 10,500 L/hr = 10.5 m3/hr
Q = 10.5 ÷ (0.001 − 0.0003) = 15,000 m3/hr
ACH = 15,000 ÷ 3,000 = 5 회/hr
혼동 주의: 들어오는 외기에도 CO2가 0.03 % 들어 있어서 그만큼은 희석에 쓰이지 못하므로 반드시 빼야 한다. 빼지 않으면 ACH가 3.5로 작게 나온다.
킬레이트 적정법의 종류를 4가지 쓰시오.
① 직접적정법
② 간접적정법
③ 치환적정법
④ 역적정법
[해설]
킬레이트 적정법은 EDTA가 금속이온과 1 : 1로 착물을 만드는 반응을 이용한다. 대상 금속을 어떻게 적정하느냐에 따라 네 가지로 나뉜다.
- 직접적정법 — 시료의 금속이온에 EDTA 표준액을 바로 떨어뜨리고 금속지시약의 변색으로 종말점을 잡는다.
- 간접적정법 — EDTA와 직접 반응하지 않는 성분을 금속과 침전시킨 뒤, 그 금속을 적정해 원래 성분의 양을 거꾸로 계산한다.
- 치환적정법 — Mg-EDTA처럼 결합이 약한 착물을 넣고, 대상 금속이 밀어낸 금속을 적정한다.
- 역적정법 — EDTA를 과량 넣은 뒤 남은 양을 다른 금속 표준액으로 되적정한다.
외우는 요령: 바로 재면 직접, 과량 넣고 남은 것을 재면 역, 바꿔치기한 금속을 재면 치환, 대상이 반응하지 않아 돌아가면 간접이다.
공기 중의 납을 여과지로 채취하여 분석한 결과 시료 여과지에서 22 μg, 공시료 여과지에서 3 μg이 검출되었다. 8시부터 12시까지 채취펌프로 2.0 L/min의 유량으로 채취하였다면 공기 중 납의 농도(μg/m³)는 얼마인지 구하시오. (단, 회수율은 98 %이다.)
∴ 40.39 μg/m³
[해설]
공기 중 농도는 (시료량 − 공시료량) ÷ (채취공기량 × 회수율)로 구한다.
순수 납량 = 22 − 3 = 19 μg
채취공기량 = 2.0 L/min × 240 min = 480 L = 0.48 m3
C = 19 ÷ (0.48 × 0.98) = 19 ÷ 0.4704 = 40.39 μg/m3
공시료 값은 여과지나 시약에서 딸려 온 양이라서 빼고, 회수율은 분석 과정에서 잃은 양을 되살리는 보정이라서 나눈다. 회수율을 곱하면 38.79 μg/m3이 나와 틀린다.
25-2
셀룰로오스 에스테르 막여과지(MCE)의 장점과 단점을 각각 3가지씩 쓰시오.
(1) 장점
① 산에 쉽게 용해되어 중금속 분석에 적합
② 입자가 표면에 잡혀 현미경 계수(석면) 분석에 유리
③ 값이 싸고 규격이 다양
(2) 단점
① 흡습성이 커 중량분석에 부적합
② 기계적 강도가 약함
③ 여과지 자체의 무게 편차가 큼
[해설]
MCE 막여과지는 니트로셀룰로오스와 아세트산셀룰로오스로 만들어서, 장단점이 모두 셀룰로오스 재질에서 나온다. 아래 목록의 앞 세 가지가 장점이고 뒤 세 가지가 단점이다.
- 산에 쉽게 녹음 — 질산 등으로 녹여 원자흡광·ICP로 분석하기 쉬워서 중금속 채취에 쓴다.
- 표면 포집 — 입자가 표면에 걸려 위상차현미경으로 세기 좋으므로 석면 측정의 표준 여과지로 쓴다.
- 저렴·규격 다양 — 값이 싸고 공경·크기를 고를 수 있는 폭이 넓다.
- 흡습성 큼 — 습도에 따라 무게가 변해서 무게 차로 농도를 구하는 중량분석에 맞지 않는다.
- 강도 약함 — 얇고 잘 부스러져 취급하는 동안 손상되기 쉽다.
- 무게 편차 큼 — 여과지마다 무게가 고르지 않아 칭량 기준을 잡기 어렵다.
혼동 주의: 중량분석에는 흡습성이 낮은 PVC 여과지를 쓰고, 결정형 유리규산의 X선 회절 분석에는 은막여과지를 쓴다.