산업안전기사 실기 신출대비 — 6. 보호구/산업위생 해설 페이지

[모범답안]
① 0.4
② 1.0
③ 0.7
④ 1.2
(참고: 가스 상태 외부식 측방·하방흡인형은 0.5, 입자 상태 외부식 측방·하방흡인형은 1.0. 입자 상태가 가스 상태보다, 외부식 상방흡인형이 포위식 포위형보다 큰 제어풍속을 요구한다.)
■ 핵심 채점어: 0.4 / 1.0 / 0.7 / 1.2 / 가스 상태 / 입자 상태 / 포위식 포위형 / 외부식 상방흡인형 / 별표 13 / 제429조
※ 근거: 산업안전보건기준에 관한 규칙 제429조(국소배기장치의 성능) 및 [별표 13] 관리대상 유해물질 관련 국소배기장치 후드의 제어풍속(제429조 관련), 시행일 2025-10-01. law.go.kr 원문 대조로 가스 포위식 0.4·외부식상방 1.0, 입자 포위식 0.7·외부식상방 1.2 확인

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 13(제429조 관련)은 관리대상 유해물질용 국소배기장치 후드의 제어풍속을 후드 형식별로 정한다.

• 가스 상태 포위식 포위형 — 0.4 m/sec.
• 가스 상태 외부식 상방흡인형 — 1.0 m/sec.
• 입자 상태 포위식 포위형 — 0.7 m/sec.
• 입자 상태 외부식 상방흡인형 — 1.2 m/sec로 네 값 중 가장 크다.

입자는 관성이 커서 가스보다, 외부식은 떨어진 발생원을 끌어당겨야 해서 포위식보다 큰 풍속이 필요하다.

혼동 주의 — 같은 외부식이라도 측방·하방흡인형은 가스 상태 0.5 m/sec로 상방흡인형보다 낮다.

[모범답안]
(1) 요구보호계수 = 공기 중 농도 ÷ 노출기준 = $\dfrac{800}{50}=16$
(2) 반면형(APF 10)은 요구보호계수 16보다 작아 부적합, 전면형(APF $50 \ge 16$)을 선정해야 함. 지정보호계수가 요구보호계수 이상인 호흡보호구를 선정해야 근로자 노출을 노출기준 이하로 낮출 수 있기 때문이다.
■ 핵심 채점어: 800/50 / 16 / 요구보호계수 / APF / 반면형 부적합 / 전면형 선정 / APF≥요구보호계수
※ 근거: KOSHA GUIDE H-82-2020 '호흡보호구의 선정·사용 및 관리에 관한 지침'의 지정보호계수(APF) — 정화통·필터 부착 반면형 10, 전면형(정화식) 50, 요구보호계수=공기중농도/노출기준. 화학물질 노출기준 고시상 톨루엔 TWA 50ppm

[해설]

KOSHA GUIDE 호흡보호구 선정 지침에 따라 먼저 요구보호계수를 구하고, 지정보호계수(APF)가 그 값 이상인 보호구를 고른다.

요구보호계수 = 공기 중 농도 ÷ 노출기준
$= \dfrac{800}{50}$
= 16

반면형은 APF 10 < 16이라 노출을 노출기준 이하로 낮추지 못해 부적합하고, 전면형은 APF 50 ≥ 16이므로 전면형을 선정한다. 선정 원칙은 APF ≥ 요구보호계수이다.

[모범답안]
① 5
② 11
③ 25
(안면부 누설률은 안면부와 얼굴 틈으로 새어 들어오는 비율로, 등급이 높을수록 누설률 허용치가 작다. 분리식 전면형은 이보다 훨씬 엄격한 별도 기준이 적용됨에 유의.)
■ 핵심 채점어: 5 / 11 / 25 / 안면부 누설률 / 특급 / 1급 / 2급 / 분리식 반면형
※ 근거: 보호구 안전인증 고시 별표(방진마스크의 성능기준 - 안면부 누설률: 분리식 반면형·안면부 여과식 기준 특급 5%·1급 11%·2급 25% 이하)

[해설]

보호구 안전인증 고시의 방진마스크 성능기준은 안면부 여과식 마스크의 안면부 누설률을 등급별로 정한다.

• 특급은 5% 이하다.
• 1급은 11% 이하다.
• 2급은 25% 이하다.

안면부 누설률은 얼굴과 마스크 틈으로 새어 들어오는 공기의 비율이므로, 등급이 높을수록 허용치가 작다. 혼동 주의: 분리식 전면형은 0.05% 이하로 훨씬 엄격하다.

[모범답안]
(1) 노출저감량 = $\dfrac{(27 - 7)}{2}=10$ dB(A)
실효 소음노출 = $95 - 10 = 85$ dB(A)
(2) 실험실(이상적 밀착·전문 착용) 조건의 NRR은 실제 현장의 불완전한 착용·밀착 저하 때문에 차음효과를 과대평가하므로, C특성 기준 보정(-7dB)과 현장 안전율($1/2$)을 적용해 현실적인 차음효과로 낮춰 평가하기 위함이다.
■ 핵심 채점어: (27-7)/2 / 10 / 85dB(A) / 실효노출 / 현장 밀착 저하 / 실험실 과대평가
※ 근거: 미국 EPA NRR 라벨링 및 OSHA/NIOSH 현장 보정법(A특성 환경 적용 시 (NRR-7), HCP 실효성 평가 시 50% 추가 감가 → (NRR-7)/2). KOSHA GUIDE 청력보존프로그램 관련 지침

[해설]

미국 EPA·NIOSH의 NRR 현장 보정법에 따라 실험실에서 측정한 차음값을 현장 조건에 맞게 낮춰 적용한다.

노출저감량 = (NRR − 7) ÷ 2
$= \dfrac{27-7}{2} = 10$ dB(A)
실효 소음노출 = $95 - 10$
= 85dB(A)

보정하는 이유는 실험실 NRR이 이상적인 밀착·숙련 착용 조건에서 측정된 값이라, 현장의 불완전한 착용과 밀착 저하를 반영하지 못해 차음효과를 과대평가하기 때문이다. −7은 C특성 기준의 NRR을 A특성 측정값에 맞추는 보정이고, ÷2는 현장 안전율이다.

[모범답안]
$Q = 60 \times 0.5 \times (10 \times 0.3^{2} + 0.3) = 60 \times 0.5 \times (10 \times 0.09 + 0.3) = 60 \times 0.5 \times (0.9 + 0.3) = 60 \times 0.5 \times 1.2 = 36$ m³/min
■ 핵심 채점어: Q=60·V(10X²+A) / 10×0.09=0.9 / 1.2 / 60×0.5×1.2 / 36 m³/min
※ 근거: ACGIH 산업환기 표준식 및 KOSHA GUIDE 국소배기장치 설계 관련 지침(자유공간 비플랜지 외부식 후드 필요송풍량 Q = 60·V·(10X²+A), X는 후드~발생원 거리, A는 개구면적)

[해설]

자유공간에 설치된 플랜지 없는 외부식 후드의 필요송풍량은 $Q = 60V(10X^{2}+A)$로 구한다. 계수 60은 m³/s를 m³/min으로 바꾸는 값이다.

$Q = 60 \times 0.5 \times (10 \times 0.3^{2} + 0.3)$
$= 60 \times 0.5 \times (0.9 + 0.3)$
$= 60 \times 0.5 \times 1.2 = 36$ m³/min

필요송풍량은 36 m³/min이다. 혼동 주의: 플랜지를 달면 송풍량이 약 25% 줄어들어 식에 0.75를 곱한다.

[모범답안]
[정화식 사용 금지 상황]
① 산소농도가 18% 미만인 산소결핍(우려) 장소
② IDLH(즉시 생명·건강에 위험) 또는 고농도 유해가스 장소
③ 유해물질의 종류·농도를 알 수 없어 정화통(흡수제)을 선정할 수 없는 장소
[사용해야 할 방식] 송기식(급기식) 호흡보호구(송기마스크) / 자급식(공기호흡기, SCBA)
■ 핵심 채점어: 산소 18% 미만 / 산소결핍 / IDLH/고농도 / 종류·농도 미상 / 송기마스크 / 공기호흡기(SCBA) / 급기식/자급식
※ 근거: 보호구 안전인증 고시(방독마스크는 산소농도 18% 미만 장소 사용 금지) 및 산업안전보건기준에 관한 규칙 밀폐공간 작업의 호흡용 보호구 규정, KOSHA GUIDE 호흡보호구 선정·사용 지침

[해설]

보호구 안전인증 고시와 밀폐공간 작업 규정에 따르면, 공기정화식은 공기를 걸러낼 뿐 산소를 공급하지 못하므로 주변 공기 자체가 위험한 곳에서는 쓸 수 없다.

• 산소결핍 장소 — 산소농도가 18% 미만이면 공기를 걸러도 호흡할 산소가 부족하다.
• IDLH·고농도 장소 — 즉시 생명·건강에 위험한 농도에서는 정화통이 금방 파과되고 조금만 새어도 치명적이다.
• 유해물질의 종류·농도를 모르는 장소 — 알맞은 정화통을 고를 수 없다.

이런 곳에서는 외부의 깨끗한 공기를 호스로 공급받는 송기식(송기마스크)이나 공기통을 직접 메는 자급식(공기호흡기, SCBA)을 사용한다.

[모범답안]
(1) 제어풍속(포착풍속): 발생원에서 흩어지는 유해물질을 후드 쪽으로 완전히 흡인·포착하는 데 필요한 최소 기류속도.
(2) ① 포위식(부스식) 후드: 후드 개구면(부스 개구부)에서의 기류속도를 기준으로 함.
② 외부식 후드: 후드에서 가장 먼 작업위치(포착점, 발생원)에서의 기류속도를 기준으로 함.
■ 핵심 채점어: 유해물질을 흡인·포착하는 최소 풍속 / 포위식=개구면 / 외부식=후드에서 가장 먼 작업위치(발생원) / 포착점
※ 근거: 산업안전보건기준에 관한 규칙 제429조(국소배기장치의 성능)·[별표 13] 비고(제어풍속 정의 및 포위식은 후드 개구면, 외부식은 후드로부터 가장 먼 작업위치에서의 풍속) 및 KOSHA GUIDE 국소배기 설계 지침

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 13 비고에서 제어풍속의 뜻과 측정 위치를 정한다.

제어풍속(포착풍속)은 발생원에서 흩어지는 유해물질을 후드 쪽으로 완전히 흡인·포착하는 데 필요한 최소 기류속도다.

• 포위식(부스식) 후드는 발생원을 감싸므로 후드 개구면의 기류속도를 기준으로 한다.
• 외부식 후드는 후드에서 멀어질수록 흡인력이 약해지므로 후드에서 가장 먼 작업위치(포착점·발생원)의 기류속도를 기준으로 한다.

혼동 주의: 두 위치를 바꿔 쓰면(포위식=먼 지점, 외부식=개구면) 오답이다.

[모범답안]
(1) 파과: 정화통 내부 흡착제가 포화되어 유해가스가 정화되지 못하고 정화통을 통과하기 시작하는 현상. 파과시간: 사용 시작부터 파과가 일어나(배출가스 농도가 기준치에 도달)기까지의 시간.
(2) ① 작업장 유해물질 농도가 높을수록 ② 작업강도가 커 호흡량(환기율)이 많을수록 ③ 고온·고습 환경일수록 (그 외 흡착제량이 적을수록) 파과시간이 짧아진다.
■ 핵심 채점어: 흡착제 포화 / 유해가스 통과 / 파과시간 / 농도↑ / 호흡량/작업강도↑ / 고온·고습↑ → 시간 단축
※ 근거: 보호구 안전인증 고시(방독마스크 정화통 파과·시험가스 관련 성능기준) 및 KOSHA GUIDE 호흡보호구 선정·사용 지침(파과시간 영향인자)

[해설]

방독마스크 정화통은 흡착제(활성탄 등)가 유해가스를 붙잡아 걸러내며, 흡착 용량이 차면 더는 정화하지 못한다.

• 파과 — 흡착제가 포화되어 유해가스가 걸러지지 않고 정화통을 그대로 통과하기 시작하는 현상.
• 파과시간 — 사용 시작부터 파과가 일어나 배출가스 농도가 기준치에 이를 때까지의 시간.
• 유해물질 농도가 높을수록 — 같은 시간에 들어오는 가스량이 많아 흡착제가 빨리 포화된다.
• 작업강도가 커 호흡량이 많을수록 — 정화통을 지나는 공기량이 늘어 흡착제가 빨리 소모된다.
• 고온·고습 환경일수록 — 수분이 흡착 자리를 차지하고 고온은 흡착력을 떨어뜨려 포화가 앞당겨진다.

흡착제량이 적은 정화통도 포화 용량이 작아 파과시간이 짧아진다.

즉 파과시간은 고정값이 아니라 사용조건에 따라 달라지는 값이다.