[산업위생관리산업기사 필기] 17년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

인간공학은 인간존중 사상에 따라 기계와 설비의 문제점을 개선하고, 생산경쟁 심화에 따라 생산성 향상을 도모하며, 자동화된 생산과정 속에서 인간과 기계의 관계를 연구하기 위해 중요시된다.
반면 자동화에 따른 근로자의 실직 문제나 신규 화학물질 사용에 따른 직업병 예방은 산업위생·안전관리 전반의 과제이지, 인간공학이 현대산업에서 중요시되는 직접적 이유로 보기는 어렵다.

피부(skin) 표시는 반복적으로 피부에 노출될 때 전신작용을 일으키거나, 손·팔 등 피부를 통한 흡수가 전체 흡수량에 큰 영향을 미치거나, 동물실험에서 피부흡수에 의한 치사량(LD50)이 비교적 낮은 물질에 부착한다.
피부 흡수가 잘 되는 물질은 지용성이 커서 옥탄올-물 분배계수가 높은 경우이므로, "분배계수가 낮은 물질"이라는 설명은 피부표시 부착 기준과 반대된다.

전신피로는 작업 종료 후 회복기의 심박수 변화를 측정하여 객관적으로 평가할 수 있다. 회복시간이 길고 회복기 심박수가 높을수록 전신피로도가 크다고 판단한다.
근력이나 근전도는 국소(부분) 근육피로를 평가하는 지표에 가깝고, 심전도는 심장의 전기적 활동을 보는 것으로 전신피로 평가의 표준 지표로 흔히 쓰이는 회복기 심박수와는 구분된다.

우리나라에서 산업위생·산업안전보건 관련 정부부처는 고용노동부이며, 그 산하 공공기관으로 한국산업안전보건공단이 실무를 수행한다. 따라서 고용노동부와 안전보건공단의 연결이 옳다.
국립환경연구원은 환경 분야 연구기관, 환경운동연합은 민간 환경단체로 산업위생 담당 기관이 아니며, 보건복지부 역시 산업위생 소관 부처가 아니므로 나머지 조합은 올바른 연결로 볼 수 없다.

비타민 B1(티아민)은 탄수화물 대사 과정에서 조효소로 작용하여 에너지 대사(호기적 산화)를 돕기 때문에, 작업강도가 높은 근로자에게 특히 필요한 영양소이다.
비타민 A, D, E는 지용성 비타민으로 각각 시각·골대사·항산화 등에 관여할 뿐, 근육의 호기적 연소를 직접 돕는 역할과는 거리가 있다.

도수율은 $\dfrac{\text{재해건수}}{\text{연근로시간수}}\times1{,}000{,}000$으로 구한다. 사상자 수가 아니라 재해건수를 쓰는 점에 주의한다.
연근로시간수는 $600 \times 9 \times 20 \times 12 = 1{,}296{,}000\,\text{시간}$이며, 재해건수 25건을 대입하면 도수율은 $\dfrac{25}{1{,}296{,}000}\times1{,}000{,}000\approx19.29$가 된다.

자극취가 있는 무색의 수용성 가스로 건축자재의 단열재나 섬유 옷감 등에서 방출되어 눈과 코를 자극하고 동물실험에서 발암성이 확인된 대표적 실내공기 오염물질은 포름알데히드이다.
벤젠은 방향족 탄화수소, 황산화물은 연소 부산물, 라돈은 토양·건축자재에서 방출되는 방사성 기체로 각각 발생원과 물성이 문제의 설명과 일치하지 않는다.

직업성 질환은 대개 장기간에 걸쳐 서서히 진행되기 때문에 오히려 직업적 노출과 질병 사이의 인과관계를 명확히 규명하기 어렵다는 특징이 있다. 따라서 "인과관계를 명확하게 규명할 수 있다"는 설명은 틀렸다.
직업성 질환은 재해성 질병과 직업병으로 분류되며, 업무로 1차적으로 발생하는 질병을 원발성 질환, 원발성 질환과 같은 원인으로 다른 부위에 이차적으로 나타나는 질환을 합병증이라 한다.

근로자가 작업시간 중 잠시라도 노출되어서는 안 되는 허용농도 기준은 TLV-C(천장값, Ceiling)이다.
TLV-TWA는 8시간 시간가중평균 노출기준, TLV-STEL은 단시간(보통 15분) 노출기준으로 일정 조건 하에서는 초과가 허용되며, PEL은 미국 OSHA의 법적 허용기준을 가리키는 용어이므로 잠시도 초과가 허용되지 않는 천장값과는 개념이 다르다.

산업안전보건법령상 작업환경측정 대상 유해인자 중 물리적 인자로 지정된 것은 소음(8시간 시간가중평균 및 충격소음)이다.
조도는 측정 대상 유해인자로 분류되지 않으며, 방사선은 별도 법령에 따라 관리되고, 바이러스는 생물학적 인자에 해당하므로 물리적 인자와는 구분된다.

보건관리자의 업무에는 위험성평가에 대한 보좌·조언, 물질안전보건자료(MSDS)의 게시·비치에 관한 지도, 산업재해 발생 원인의 조사·분석 및 재발 방지를 위한 기술적 지도 등이 포함된다.
반면 작업의 중지 및 재개에 관한 사항은 관리감독자나 사업주의 조치 권한과 직접 관련되는 영역으로, 산업안전보건법령이 정한 보건관리자의 업무 범위에는 포함되지 않는다.

피로는 작업 수행에 쓰이는 체내 에너지원이 소모되고 피로물질이 축적되면서 작업능률이 떨어지고 "고단하다"는 주관적 느낌과 생체기능의 변화가 나타나는 현상이다. 따라서 체내의 화학적 에너지가 오히려 증가한다는 4번은 피로의 정의와 반대되는 서술이다.

미국산업위생학술원(AAIH)의 산업위생전문가 윤리강령은 크게 근로자에 대한 책임, 기업주(고객)에 대한 책임, 전문가로서의 책임, 일반대중에 대한 책임의 네 영역으로 구성된다.
"국가에 대한 책임"은 이 윤리강령이 규정하는 별도 항목으로 포함되어 있지 않으므로 해당하지 않는 것에 해당한다.

Hertig의 식에 따르면 허용 가능한 평균 작업대사량은 육체적 작업능력(PWC)의 1/3 수준이며, 이를 기준으로 휴식시간 비율을 $R(\%) = \dfrac{E_{work} - PWC/3}{E_{work} - E_{rest}}\times100$로 구한다.
$PWC=16$, $E_{work}=7$, $E_{rest}=2.0$을 대입하면 $R = \dfrac{7 - 16/3}{7-2.0}\times100 \approx 33.3\%$이며, 이는 매시간(60분) 중 약 20분 휴식, 40분 작업에 해당한다.

물건을 들어올릴 때는 무릎을 굽혀 하지 근력을 이용하고 허리(등)는 곧게 펴는 자세가 올바르며, 짐은 가급적 양손으로 몸에 가깝게 잡는다.
"등을 굽히면서 다리를 편다"는 자세는 허리(척추)에 부담을 집중시키는 대표적인 잘못된 들어올리기 자세이므로 적절하지 않다.

작업대사율(RMR)은 $RMR = \dfrac{\text{작업 시 소비열량} - \text{안정 시 소비열량}}{\text{기초대사량}}$로 구한다.
안정 시 소비열량은 기초대사량의 1.2배이므로 $1200\times1.2=1440\,kcal$이고, 이를 대입하면 $RMR=\dfrac{5000-1440}{1200}\approx3$이 된다.

누적외상성질환(CTD)은 진동, 저온 환경, 큰 변화 없이 반복되는 연속동작 등이 촉진 요인으로 작용한다.
반면 작업 중간중간 휴식이나 동작 전환이 있는 간헐성은 연속적인 부담을 줄여주는 요인이므로, 누적외상성질환의 발생을 촉진하는 요인으로 보기 어렵다.

집단 간 갈등 해결 기법으로는 상위의 공동목표를 설정하거나, 문제를 공동으로 해결하도록 토의를 유도하거나, 구성원 간 직무순환을 통해 상호 이해를 높이는 방법 등이 활용된다.
반대로 경쟁을 자극하는 것은 집단 간 대립을 오히려 심화시킬 수 있으므로 갈등 해결 기법으로는 적절하지 않다.

작업환경측정에서 소음수준을 측정할 때 소음계의 지시침 동작은 원칙적으로 느린(slow) 상태로 고정하여 측정한다. 다만 충격음과 같이 짧은 시간에 매우 큰 소음이 발생하는 경우에는 별도로 최대음압수준을 기준으로 발생횟수를 파악한다.
따라서 지시침 동작을 빠른(fast) 상태로 해야 한다는 설명은 실제 측정방법과 다르다.
청감보정회로를 A특성으로 하는 것, 지시치가 변동 없을 때 그 값을 소음수준으로 하는 것, 최대음압수준이 120dB(A) 이상인 소음이 1초 이상 간격을 두고 발생할 때 발생횟수를 측정하는 것은 모두 실제 측정기준에 맞는 내용이다.

산업위생은 근로자와 지역사회 주민에게 질병, 건강장애, 안전위해 등을 초래하는 작업환경 요인을 예측, 인지, 평가, 관리하는 과학이자 기술로 정의된다. 핵심은 사전 예방이다.
이미 발생한 직업병을 진단하고 판정하는 것은 산업의학·임상의학의 영역이며, 산업위생의 정의에 포함되는 활동으로 보지 않는다.
작업환경관리가 산업위생의 중요한 분야라는 것, 유해요인의 예측·인지·평가·관리를 학문의 핵심으로 보는 것, 근로자뿐 아니라 일반 대중의 건강장애까지 예방 대상으로 삼는 것은 모두 산업위생의 정의에 부합한다.

흡착관을 이용해 시료를 채취할 때, 오염물질이 앞층(1차 흡착층)의 흡착 용량을 초과하면 뒷층으로 넘어가 흡착되기 시작하고, 그 용량마저 초과하면 흡착되지 못한 물질이 기류를 따라 흡착관을 그대로 빠져나가게 된다. 이 현상을 파과(breakthrough)라 한다.
파과가 발생하면 시료채취 효율이 급격히 떨어지므로, 시료채취 전 파과부피(breakthrough volume)를 고려해 채취유량과 채취시간을 정해야 한다.

흄, 증기와 같은 가스·증기상 물질은 공기 중 부피비인 ppm과 질량농도인 mg/m³ 로 함께 표시할 수 있고, 습구흑구온도지수(WBGT)는 온도 단위인 ℃로 표시하는 것이 맞다.
반면 석면은 가스·증기가 아닌 섬유상 입자이므로 ppm이나 mg/m³가 아니라, 위상차현미경으로 계수한 섬유개수농도(개/cm³)로 나타낸다. 따라서 석면을 ppm 또는 mg/m³로 표시한다는 연결은 잘못되었다.

탈착효율(desorption efficiency)은 시료 매체(예: 활성탄)에 일정량의 표준물질을 첨가한 뒤 이를 용매로 탈착시켜 분석했을 때, 실제로 분석된 양이 처음 첨가한 양에 대해 얼마나 회수되었는지를 나타내는 지표다. 따라서 $\text{탈착효율}(\%) = \dfrac{\text{분석량}}{\text{첨가량}} \times 100$ 으로 계산해야 한다.
제시된 "탈착효율(%) = (첨가량/분석량)×100"은 분자·분모가 뒤바뀐 식으로, 회수율(분석량/첨가량×100)과 같은 개념을 반대로 서술한 것이어서 틀렸다.
검출한계와 정량한계에 대한 설명은 정의에 부합하는 옳은 내용이다.

MCE(Mixed Cellulose Ester, 혼합섬유소에스테르) 여과지는 산에 쉽게 용해되는 특성이 있어, 채취한 입자상물질 중 금속을 산으로 회화·용해시킨 뒤 원자흡광광도법(AAS) 등으로 분석하기에 적합하다.
또한 표면이 매끄럽고 투명화 처리가 가능해 위상차현미경을 이용한 석면 섬유 계수 분석에도 널리 이용된다.

기체크로마토그래피-질량분석기(GC-MS)에서는 컬럼 내 이동상으로 시료 성분과 반응하지 않는 불활성 기체를 사용해야 하며, 그중 이온화 효율과 검출 감도, 안전성 면에서 헬륨이 가장 일반적으로 사용되는 운반가스이다.

고용노동부 고시에 따른 고열측정 방법에서 습구온도는 측정기기에 따라 측정시간 기준이 다르다. 아스만통풍건습계를 사용하는 경우에는 25분 이상, 자연습구온도계를 사용하는 경우에는 5분 이상 측정하도록 정하고 있다.
흑구온도는 흑구 또는 습구흑구온도(WBGT)계로 측정하며, 흑구 직경이 15cm 이상이면 25분 이상, 직경이 7.5cm 또는 5cm이면 5분 이상 측정한다.
따라서 자연습구온도계에 25분 이상을 적용하거나, 직경 15cm에 10분 이상, 직경 7.5cm·5cm에 3분 이상을 적용한 나머지 서술은 모두 실제 기준과 맞지 않는다.

우리나라 화학물질 및 물리적인자의 노출기준(고용노동부 고시)에는 소음, 고온과 같은 물리적 인자와 함께 석면 등 화학적 인자에 대한 기준치가 규정되어 있다.
반면 진동은 이 노출기준 고시에 별도의 기준치가 포함되어 있지 않은 유해인자로, 진동에 의한 건강장애 예방은 산업안전보건기준에 관한 규칙의 다른 조항 등을 통해 별도로 관리된다.

산소농도 측정은 유해물질처럼 장시간 노출량을 평가하는 것이 목적이 아니라, 작업 전이나 작업 중 그 시점의 산소결핍 여부를 즉시 확인하기 위한 것이다. 따라서 작업시간 동안 측정해 시간가중평균치를 산출한다는 접근은 산소농도 측정방법의 성격과 맞지 않는다.
측정 전 측정기를 보정하고 성능을 확인하는 것, 검지관측정법이나 자동측정기 중 하나를 선택해 측정하는 것, 채취식·확산식 센서 방식으로 산소농도를 검출하는 것은 모두 실제 산소농도 측정방법에 해당한다.

직경분립충돌기는 입자의 크기별 분포와 호흡기 부위별 침착 자료, 흡입성·흉곽성·호흡성 분율을 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나 채취 전 코팅 등 준비가 복잡하고 시간이 오래 걸리며 비용도 많이 들므로 2번은 장점이 아니다.

물의 밀도는 약 1000g/L이고, 물의 분자량(몰질량)은 $18\ \text{g/mol}$ 이다.
따라서 몰수는 $n = \dfrac{1000\ \text{g}}{18\ \text{g/mol}} \approx 55.6\ \text{mol}$ 로 계산된다.

옥내(또는 태양광선이 없는 옥외) 환경의 습구흑구온도지수는 건구온도를 사용하지 않고 $\text{WBGT} = 0.7 \times T_{nwb} + 0.3 \times T_g$ 로 산출한다. 여기서 $T_{nwb}$는 자연습구온도, $T_g$는 흑구온도이다.
주어진 값을 대입하면 $\text{WBGT} = 0.7 \times 30 + 0.3 \times 20 = 21 + 6 = 27\,^{\circ}\text{C}$ 가 된다. 건구온도 19℃는 옥내 산출식에는 쓰이지 않는 값이다.

시료채취전략을 수립하기 위해서는 대상 유해인자의 특성, 근로자들의 작업특성, 작업장과 공정의 특성 등을 파악해 어떤 물질을, 누구를 대상으로, 언제·어디서 측정할지를 정한다.
국소배기장치와 같은 공학적 저감설비의 특성은 노출 저감 대책을 검토할 때 다루는 항목이지, 시료채취전략 수립 단계에서 조사하는 핵심 항목으로 보지 않는다.

채취한 공기량은 $V = 0.2\ \text{L/min} \times 30\ \text{min} = 6\ \text{L} = 0.006\ \text{m}^3$ 이다.
파과가 없다고 가정하므로 앞층과 뒷층에서 검출된 양을 모두 더한 $1.2 + 0.1 = 1.3\ \text{mg}$ 이 전체 채취된 톨루엔의 양이 된다.
따라서 공기 중 농도는 $C = \dfrac{1.3\ \text{mg}}{0.006\ \text{m}^3} \approx 217\ \text{mg/m}^3$ 로 계산된다.

동일한 물질을 반복하여 측정·분석했을 때 그 결과값들이 서로 얼마나 가깝게 모여 있는지, 즉 자료의 변동 폭이 얼마나 작은가를 나타내는 지표를 정밀도(precision)라 한다.
참값에 얼마나 가까운가를 나타내는 정확도(accuracy)와는 구분되는 개념이다.

음향파워레벨은 $\text{PWL} = 10\log\dfrac{W}{W_0} = 10\log\dfrac{1.0}{10^{-12}} = 120\ \text{dB}$ 이다.
점음원의 자유공간(구면파) 전파에서 음압레벨은 $\text{SPL} = \text{PWL} - 20\log r - 11$ 로 구할 수 있으므로, $\text{SPL} = 120 - 20\log(500) - 11 \approx 120 - 54.0 - 11 \approx 55\ \text{dB(A)}$ 가 된다.

1차 표준기구는 물리적 크기(부피, 시간 등)로부터 유량이나 부피를 직접 계산할 수 있는 기구로, 비누거품미터, 폐활량계, 가스치환병, Pitot 튜브 등이 해당한다.
반면 로터미터(rotameter)는 부표(float)의 위치를 눈금과 비교해 유량을 읽는 기구로, 사용 전 1차 표준기구로 보정을 받아야 하는 2차 표준기구에 해당한다. 따라서 로터미터를 1차 표준기구라고 한 설명은 틀렸다.

흡광도는 투과율(투광도)과 $A = \log\dfrac{100}{T(\%)}$ 의 관계를 가지며, 베르-람베르트 법칙에 따라 같은 셀·같은 파장 조건에서 농도는 흡광도에 비례한다.
표준용액(5mg/L)은 입사광의 30%가 흡수되었다고 했으므로 투과율은 $100-30=70\%$ 이고, 이때 흡광도는 $A_1 = \log\dfrac{100}{70} \approx 0.155$ 이다.
측정하려는 용액은 투광도가 60%이므로 $A_2 = \log\dfrac{100}{60} \approx 0.222$ 이고, 농도는 $C_2 = 5 \times \dfrac{A_2}{A_1} \approx 5 \times \dfrac{0.222}{0.155} \approx 7.161\ \text{mg/L}$ 로 계산된다.

여과지에 의한 입자 채취에서 공기 흐름의 방향이 급격히 바뀔 때, 질량이 큰 입자는 관성 때문에 방향 전환을 따라가지 못하고 원래 진행하던 방향을 유지하며 여과지 섬유에 부딪혀 채취된다. 이를 관성충돌(inertial impaction)이라 한다.
확산은 미세입자의 불규칙한 브라운 운동에 의한 채취, 차단은 기류를 따라가던 입자가 섬유에 스치듯 걸리는 현상, 중력침강은 입자 자체 무게에 의한 채취로, 관성충돌과는 구분되는 별개의 기전이다.

각 요인이 서로 독립적일 때 전체 누적오차는 각 오차의 제곱합의 제곱근으로 구한다.
$E = \sqrt{10^2 + 5^2 + 11^2 + 4^2} = \sqrt{100+25+121+16} = \sqrt{262} \approx 16.2\%$

활성탄관으로 채취한 유기용제 시료를 탈착시킬 때는 활성탄에 대한 친화력이 낮고 기기 분석(FID 등)에 방해가 적은 이황화탄소(CS₂)가 가장 일반적으로 사용되는 탈착용매이다.

격리는 유해요인 발생원이나 근로자를 물리적으로 분리해 접촉을 차단하는 대책으로, 부스 설치, 원격조작, 저장탱크 사이의 방류벽·도랑 설치 등이 대표적인 예이다.
블라스팅 재료를 모래에서 철 구슬로 바꾸는 것은 유해성이 낮은 물질로 바꾸는 대체(substitution)에 해당하며, 근로자나 공정을 물리적으로 분리하는 격리와는 성격이 다르다.

암석 채석 등에서 발생하는 유리규산(결정형 실리카) 분진을 장기간 흡입하면 폐 조직이 섬유화되는 규폐증이 발생한다. 발열, 호흡부전 등의 증상을 보이며, 폐결핵이나 폐암 발생 위험을 높이는 것으로 알려져 있다.

$\text{SPL} = 20\log\dfrac{P}{P_0} = 20\log\dfrac{20}{0.00002} = 20\log(1{,}000{,}000) = 20 \times 6 = 120\ \text{dB(A)}$ 로 계산된다.

사빈(Sabine)의 잔향시간 공식은 $T = \dfrac{0.161\,V}{A}$ (V: 실용적, A: 총 흡음력) 로, 실의 부피가 일정할 때 잔향시간은 총 흡음력에 반비례한다.
총 흡음력을 30% 증가시키면($A \rightarrow 1.3A$) 잔향시간은 $\dfrac{1}{1.3}$ 배가 되므로, $T' = \dfrac{0.238}{1.3} \approx 0.183\ \text{sec}$ 로 계산된다.

인체는 수직진동에 대해서는 4~8Hz 부근에서, 수평진동에 대해서는 2Hz 이하의 저주파수 영역에서 상대적으로 더 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 이는 인체 각 부위(특히 척추와 내장기관)의 고유 공진주파수와 관련이 있다.

생산공정의 자동화·무인화, 비산 방지를 위한 습식화, 물세척이 가능한 바닥 처리는 모두 분진 발생 사업장에서 근로자의 분진 노출을 줄이기 위한 타당한 작업공정개선 대책이다.
그러나 미세 분진은 일정 농도 이상 공기 중에 부유하면 점화원과 만났을 때 분진폭발을 일으킬 수 있으므로, 보건(건강) 측면만이 아니라 폭발·화재 예방을 위한 안전 측면도 함께 관리해야 한다. 따라서 분진폭발 위험이 없다고 전제하는 설명은 틀렸다.

가압(고압) 환경에서는 체내에 용해되는 질소, 산소, 이산화탄소의 분압이 높아지면서 질소 마취, 산소 중독, 이산화탄소 중독과 같은 증상이 나타날 수 있다.
반면 질소 기포 형성은 고압 환경에서 체내에 과다하게 용해되어 있던 질소가 감압(압력이 낮아지는 상황) 과정에서 다시 기체 상태로 빠져나오며 발생하는 현상으로, 감압병(잠수병)의 원인이다. 즉 가압 자체의 직접적인 결과라기보다 이후 감압 과정에서 나타나는 현상이므로 가압현상의 결과와는 거리가 멀다.

자외선은 파장이 짧아 화학반응을 활발히 일으키는 화학적 작용이 강한 광선으로, 피부암을 비롯한 피부·눈 장해를 유발할 수 있고, 대기오염이 심할수록 지표면에 도달하는 자외선량이 줄어들어 대기오염의 지표로도 활용된다. 눈에 대한 영향은 약 270nm 부근에서 가장 크게 나타난다.
"열선이라 불리며 화학적 작용이 크지 않다"는 설명은 파장이 긴 적외선의 특성으로, 화학작용이 강한 자외선과는 반대되는 내용이다.

그림의 문장은 고열작업장에 순화되지 못한 근로자가 고열작업을 할 때, 신체 말단부에 혈액이 과다하게 저류되어 뇌로 가는 혈액 흐름이 나빠지고 그 결과 뇌에 산소부족이 생기는 상태를 설명한다. 이 장해가 열 허탈(heat collapse)이다.
말초혈관 확장과 정맥혈 저류로 인한 순환 부전이 본질이므로 전신 무력감·현기증·실신이 주 증상이고 체온 상승은 뚜렷하지 않다. 처치는 서늘한 곳에 눕히고 다리를 높여 뇌혈류를 회복시키는 것이 우선이다.
땀으로 수분과 염분을 잃어 통증을 동반한 근육 경련이 오는 것은 열 경련으로 기전이 다르다. 한편 열 소모와 열 소진은 같은 장해(heat exhaustion)를 가리키는 다른 이름으로, 장시간 발한에 따른 탈수·염분 소실이 누적되어 피로·구역·저혈압이 나타나는 상태이며 혈액 저류로 인한 뇌 저산소증을 핵심으로 하는 열 허탈과는 구분된다.

성냥 제조 시 황린을 적린으로, 보온재의 석면을 유리섬유·암면으로, 야광시계 자판의 라듐을 인으로 바꾸는 것은 유해성이 큰 물질을 유해성이 낮은 동일 기능의 다른 물질로 직접 대체한 사례이다.
반면 유기용제를 이용한 세척공정을 스팀세척이나 비눗물 세척공정으로 바꾸는 것은 사용하던 화학물질을 유사한 물질로 바꾼 것이 아니라 세척 방식·공정 자체를 바꾼 것이므로, 좁은 의미의 물질의 대체보다는 공정변경에 가까운 사례로 구분된다.

OSHA의 산정기준에서는 귀마개 등 청력보호구의 실효 차음효과를 계산할 때 표시된 NRR 값에서 안전율을 반영해 $\dfrac{NRR-7}{2}$ 로 계산한다.
따라서 $\dfrac{30-7}{2} = \dfrac{23}{2} = 11.5\ \text{dB(A)}$ 가 실제 기대되는 차음효과이다.

산소결핍(저산소) 상태에서 나타나는 대표적인 질병은 Hypoxia(저산소증)이다.
Caisson disease(감압병)는 고압 환경에서 감압 시 체내 질소 기포로 인해 발생하는 질환이고, Oxygen poison(산소중독)은 반대로 고농도 산소에 장시간 노출될 때 발생하는 문제여서, 저산소 상태에서 나타나는 질병과는 원인이 다르다.

전리방사선에 의해 피조사체 1g당 100erg의 에너지가 흡수될 때의 흡수선량 단위를 rad라 한다.
Ci(퀴리)는 방사능의 세기(붕괴율)를 나타내는 단위이고, R(뢴트겐)은 공기 중 이온화량을 기준으로 한 조사선량 단위로, 조직에 흡수되는 에너지량을 직접 나타내는 rad와는 개념이 다르다.

방독면 정화통의 사용가능시간은 표준유효시간에 표준시험가스 농도와 실제 사용환경 가스 농도의 비를 곱해 구한다.
$\text{사용가능시간} = 100\ \text{분} \times \dfrac{0.4}{0.1} = 100 \times 4 = 400\ \text{분}$ 으로 계산된다.

Porton reticle은 현미경의 접안경에 삽입되는 측정용 눈금판으로, 원형 눈금에 숫자가 표기되어 있으며 각 숫자는 특정 입경에 해당한다. Porton reticle의 표준 규격에서 숫자 8로 표시된 원의 입경은 약 16 μm에 해당한다. 측정 결과 분진의 크기가 이 8번 원의 크기와 비슷하므로 분진의 입경은 약 16 μm이다.

산소결핍은 일반적으로 공기 중 산소농도가 18% 미만인 상태를 말하며, 정상 공기 중 산소농도인 21%를 기준으로 삼지 않는다.
산소결핍은 환기, 산소농도 측정, 보호구 착용 등을 통해 예방할 수 있고, 생체 조직 중 대뇌피질이 산소부족에 가장 민감하게 반응한다.
공기 중 산소분압이 낮아지면 동맥혈 산소분압도 함께 저하되어 뇌로 공급되는 산소량이 줄어드는 것이 산소결핍의 기본 기전이다.

단위 평면적에서 발산 또는 반사되는 광량, 즉 눈으로 느끼는 광원이나 반사체의 밝기를 나타내는 양은 조도(照度)가 아니라 휘도(輝度)이다. 조도는 어떤 면에 입사하는 광속의 밀도를 뜻한다.
조도의 단위는 럭스(Lux)이며, 1 foot candle은 약 10.8 Lux에 해당한다.
또한 점광원에서 나오는 빛의 조도는 거리의 제곱에 반비례하는 역제곱 법칙을 따른다.

크롬은 장기간 노출 시 비중격천공, 접촉성 피부염, 폐암 등을 유발하는 것으로 알려져 있으며, 운동장애·보행장애는 크롬이 아니라 망간 중독의 대표적 증상이다.
납은 조혈계에 작용해 빈혈을 일으키고, 수은은 중추신경계·뇌신경세포에 손상을 주는 것으로 각각 올바르게 연결되어 있다.

수은 중독의 치료에는 BAL(dimercaprol)과 같은 금속 킬레이트제가 사용되며, 만성 중독이 확인되면 즉시 수은 취급 작업에서 배제하는 것이 우선 대책이다.
EDTA는 납 중독 치료에 사용되는 킬레이트제로, 수은 중독의 대책으로는 적절하지 않다.
우유와 계란 흰자에 포함된 단백질은 수은을 흡착·침전시켜 체내 흡수를 줄이는 응급처치로 활용된다.

작업환경 개선의 기본 원칙은 대치, 격리, 환기, 교육으로 요약되며, 공정 변경도 대치(공정·시설의 변경)의 범주에 포함되는 개선 수단이다.
반면 휴식은 작업 강도나 노출 시간을 관리하는 개인·관리적 조치에 가까워, 작업환경 자체를 개선하는 공학적 기본원칙으로 분류되지 않는다.

속도압과 유속의 관계식은 $P_d = \dfrac{\gamma \cdot V^{2}}{2 \cdot g}$이며, 이를 유속 $V$에 대해 정리하면 $V = \sqrt{\dfrac{2 \cdot g \cdot P_d}{\gamma}}$가 된다.
따라서 속도압, 비중량, 중력가속도로부터 관내 유속을 구하는 식은 제곱근 형태로 표현된다.

국소배기장치의 에너지 비용을 줄이는 가장 효과적인 방법은 후드를 오염물질 발생원에 최대한 가깝게 설치하는 것이다. 발생원과의 거리가 가까울수록 동일한 제어효과를 얻는 데 필요한 송풍량이 크게 줄어든다.
반대로 후드 개구면을 넓혀 개방형으로 만들거나 댐퍼로 배기량을 임의로 줄이는 방식, 재료비 절감을 위한 덕트 직경 축소는 오히려 압력손실 증가나 제어성능 저하를 가져올 수 있어 우선 검토 대상이 아니다.

덕트에서 취출(吹出)되는 기류는 거리가 멀어질수록 급격히 확산·감쇠되며, 일반적으로 덕트 직경의 약 30배 거리에 이르면 중심 유속이 최초 속도의 1/10 수준으로 줄어드는 것으로 알려져 있다.
이 때문에 취출 기류만으로 원거리의 오염물질을 제어하기는 어렵고, 흡인(흡입) 기류와 달리 도달거리가 매우 제한적이라는 특징을 갖는다.

배출구 설치의 일반 원칙인 "15-3-15"에서 세 수치는 각각 배출구를 공기유입구로부터 15m 이상 떨어뜨릴 것, 지붕 꼭대기보다 3m 이상 높게 설치할 것, 배출 유속을 15m/s 이상 확보할 것을 의미한다.
따라서 "3"은 배출구가 이웃하는 지붕 등 인접 구조물보다 최소 3m 높게 설치되어야 함을 나타낸다.

일반적인 국소배기장치는 오염물질을 흡인하는 후드, 이를 이송하는 덕트, 오염물질을 처리하는 공기정화장치, 기류를 발생시키는 송풍기, 정화된 공기를 배출하는 배기구의 순서로 구성된다.
공기정화장치를 송풍기보다 앞에 두는 것은 오염물질이 송풍기 날개를 거치기 전에 제거되도록 하여 송풍기 마모나 부식을 줄이기 위함이다.

표준상태(21℃, 760mmHg)에서 공기 밀도가 $1.203\ kg/m^3$일 때, 임의의 온도·압력에서의 공기 밀도는 $\rho = 1.203 \times \dfrac{P}{760} \times \dfrac{294}{273+t}$로 보정한다.
주어진 조건(대기압 656mmHg, 온도 200℃)을 대입하면 $\rho = 1.203 \times \dfrac{656}{760} \times \dfrac{294}{473} \approx 0.65\ kg/m^3$로 계산된다.
고도가 높아져 대기압이 낮아지고, 온도가 상승할수록 공기 밀도는 표준상태보다 낮아진다.

송풍기 상사법칙에서 풍압은 회전차 직경의 제곱과 회전수의 제곱에 비례하므로, 회전차 직경에 반비례한다는 설명은 성립하지 않는다.
반면 풍량은 회전수에 정비례하고, 동력은 회전수의 세제곱에 비례한다는 나머지 설명은 상사법칙에 부합한다.

신체의 열평형(heat balance) 방정식은 대사에 의한 열생산과 대류, 복사, 증발에 의한 열교환을 통해 신체와 환경 사이의 열 수지를 나타낸다.
피부와 물체 표면이 직접 접촉하지 않는 일반 작업환경에서는 전도에 의한 열교환이 무시할 만한 수준이어서 열평형 방정식의 주요 항으로 다루지 않는다.

제어속도는 후드 전면에서 오염물질을 후드 쪽으로 흡인하는 데 필요한 기류 속도로, 유해물질의 확산 조건과 발생원 주변 기류 상태에 따라 크게 달라진다.
도금·용접과 같이 낮은 초기 속도로 유해물질이 발생하는 공정은 0.5~1.0m/s 수준의 제어속도가 필요하지만, 기류가 거의 없는 탱크에서 유기용제가 조용히 증발하는 경우는 이보다 훨씬 낮은 0.25~0.5m/s 수준이면 충분하다.
1.6~2.1m/s는 유해물질이 상당한 초기 속도로 비산·분사되는 고농도·고에너지 발생조건에 해당하는 값으로, 정지된 탱크 증발조건과는 맞지 않는다.

집진장치를 선정할 때는 요구되는 집진효율, 처리에 소요되는 총 에너지 요구량, 처리 대상 가스의 함진농도와 입경 분포 등을 핵심적으로 고려한다.
반면 회수된 오염물질(분진)의 회수효율 자체는 집진장치 형식 선정의 필수 고려 항목으로 보기 어렵다.

전압(TP)은 정압(SP)과 동압(VP)의 합으로 정의되며($TP = SP + VP$), 곱으로 계산되지 않는다.
동압은 송풍기의 위치와 관계없이 항상 양압이며, 정압은 송풍기 흡입측(앞)에서는 음압, 송풍측(뒤)에서는 양압으로 나타난다.

후드에 플랜지를 부착하면 후드 후방으로 흘러들던 기류가 차단되어 같은 제어속도를 얻는 데 필요한 송풍량이 줄어들고, 후드 전면의 유효 포집범위도 넓어진다.
다만 플랜지 부착이 제어속도 자체를 감소시키는 것은 아니며, 필요한 유량이 줄어드는 것과 제어속도가 줄어드는 것은 서로 다른 개념이다.

후드의 압력손실은 $\Delta P = F \times P_v$로 구하며, 첫 번째 후드는 $\Delta P_1 = 0.59 \times 10 = 5.9\ mmH_2O$이다.
유입계수 $C_e$로 주어진 두 번째 후드는 압력손실계수를 $F = \dfrac{1}{C_e^{2}} - 1 = \dfrac{1}{0.92^{2}} - 1 \approx 0.18$로 환산하여 $\Delta P_2 = 0.18 \times 10 \approx 1.8\ mmH_2O$가 된다.
두 후드의 압력손실을 합하면 $5.9 + 1.8 \approx 8\ mmH_2O$가 된다.

충진탑, 벤츄리 스크러버, 분무탑은 모두 가압된 물을 노즐 등으로 분사하여 함진가스를 세정하는 방식이다.
반면 임펠러형 스크러버는 회전하는 임펠러(로터)가 물을 기계적으로 비산시켜 세정하는 방식으로, 물을 별도로 가압·공급하는 방식과는 원리가 다르다.

직경 200mm 직관의 단면적은 $A = \dfrac{\pi \times 0.2^{2}}{4} \approx 0.0314\ m^{2}$이고, 유량 $100\ m^3/min = 1.667\ m^3/s$를 나누면 유속은 $V \approx 53\ m/s$가 된다.
속도압은 $P_v = \dfrac{\gamma \cdot V^{2}}{2 \cdot g} = \dfrac{1.2 \times 53^{2}}{2 \times 9.8} \approx 172\ mmH_2O$이다.
마찰손실계수 0.005와 길이 10m를 적용하면 $\Delta P = \lambda \times \dfrac{L}{D} \times P_v = 0.005 \times \dfrac{10}{0.2} \times 172 \approx 43\ mmH_2O$로 계산된다.

공기 밀도보정계수는 표준온도 21℃(294K)와 표준압력 760mmHg를 기준으로 $DF = \dfrac{294}{273+t} \times \dfrac{P}{760}$로 구한다.
주어진 조건(5℃, 700mmHg)을 대입하면 $DF = \dfrac{294}{278} \times \dfrac{700}{760} \approx 0.974$로 계산된다.

송풍기를 선정할 때는 처리해야 할 송풍량, 계통 전체의 압력손실을 극복하기 위한 송풍기정압, 이를 구동하는 소요동력이 반드시 필요한 설계 요소이다.
반면 속도압은 유속에 따라 부수적으로 정해지는 값으로, 송풍기 선정을 위해 별도로 반드시 산정해야 하는 필수 요소는 아니다.

플랜지 부착 후드가 바닥과 같은 평면에 설치된 경우의 필요환기량은 $Q = 0.5 \times V \times (10X^{2} + A)$로 구한다.
후드 개구면적 $A = 0.3 \times 0.2 = 0.06\ m^2$, 제어거리 $X = 0.2\ m$, 제어속도 $V = 0.5\ m/s$를 대입하면 $Q = 0.5 \times 0.5 \times (10 \times 0.2^{2} + 0.06) = 0.25 \times 0.46 \approx 0.115\ m^3/s$이다.
이를 분당 단위로 환산하면 $0.115 \times 60 \approx 6.9\ m^3/min$가 된다.

덕트 설계 시에는 사각형보다 원형 덕트가 내부 유속 분포가 균일하고 마찰손실이 작으며 분진 퇴적의 우려도 적어 일반적으로 더 선호된다.
따라서 "사각형 덕트가 원형 덕트보다 유속 분포가 균일하다"는 설명은 실제와 반대되는 내용이다.
사각형 덕트를 부득이 사용할 때는 가급적 정방형에 가깝게 설계하고, 여러 덕트가 연결될 때는 직경이나 송풍량을 조절해 전체적인 균형을 맞추는 것이 바람직하다.

전체환기를 위한 필요환기량은 열부하량을 실내외 온도차와 공기의 비열·밀도를 반영한 상수(약 0.3kcal/m³·℃)로 나누어 구한다: $Q = \dfrac{H_s}{0.3 \times \Delta t}$.
열부하량 15000kcal/h, 온도차 $32-22=10{}^\circ\mathrm{C}$를 대입하면 $Q = \dfrac{15000}{0.3 \times 10} = 5000\ m^3/h$로 계산된다.