[산업위생관리산업기사 필기] 15년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

1911년 이탈리아의 Loriga는 착암기 등 진동공구를 사용하는 석공(채석장 노동자)들에게서 손가락이 창백해지고 저림 증상이 나타나는 레이노 현상(Raynaud's phenomenon)을 보고하였다.

직업성 난청은 소음에 지속적으로 노출되어 내이(달팽이관, Corti기관)의 유모세포가 손상되면서 발생하는 감음성(감각신경성) 난청으로, 소리를 전달하는 전음계가 아니라 소리를 감지·전달하는 감음계의 장애에 해당한다.
이러한 영구적 청력손실은 회복되지 않으며, 고막 등 중이(전음계)의 병변과는 기전이 다르다.

들기지수(LI)는 실제 작업물 무게를 권장무게한계(RWL)로 나눈 값으로 구한다.
$LI = \dfrac{8}{5} = 1.6$이다.

이산화탄소는 물질이 충분한 산소 공급 하에 완전연소할 때 생성되는 기체이다. 산소 공급이 부족한 불완전연소에서는 이산화탄소가 아니라 일산화탄소(CO)가 주로 발생하므로, 해당 설명은 이산화탄소에 대한 설명으로 적절하지 않다.
반면 이산화탄소는 실내공기 오염의 대표적 지표로 활용되며, 통상 실내 쾌적기준으로 1000ppm 이하로 관리하고, 농도가 높아지면 상대적인 산소 부족을 시사하는 지표로도 쓰인다.

정상작업영역은 위팔(상완)을 몸통에 붙인 채 아래팔(전완)만을 뻗어서 편하게 닿을 수 있는 범위를 말한다. 앉은 자세를 기준으로 상완을 몸통에 붙이고 전완만 움직여 작업할 수 있는 영역이 여기에 해당한다.
반면 위팔과 아래팔을 모두 곧게 뻗어 닿는 범위는 최대작업영역이며, 서서 팔다리를 뻗어 닿는 범위나 물건을 잡을 수 있는 최대 범위는 정상작업영역의 정의와는 무관하다.

산업안전보건법령상 건강진단기관은 건강진단을 실시한 경우 그 결과를 건강진단개인표에 기록하고, 건강진단을 실시한 날부터 30일 이내에 근로자 본인에게 그 결과를 송부하여야 한다.
이는 근로자가 자신의 건강상태를 신속히 파악하고 필요한 사후관리 조치를 받을 수 있도록 하기 위한 규정이다.

교대제 근무 설계에서 야간근무는 연속을 최소화하는 것이 바람직하며, 신체 적응을 이유로 연속 근무일수를 늘리는 것은 오히려 생체리듬 교란과 피로 누적을 심화시킨다. 따라서 최소 3일 이상 연속하여야 한다는 설명은 바람직한 교대제의 원칙과 거리가 멀다.
이 외에 교대시간을 심야를 피해 배정하는 것, 교대 후 충분한 휴식(48시간 이상)을 부여하는 것, 낮근무-저녁근무-밤근무 순으로 순행 교대하는 것은 모두 바람직한 교대제의 원칙에 해당한다.

피로가 진행되면 체내 수분이 줄어 소변량은 감소하지만, 그로 인해 단백질이나 교질물질 등 노폐물의 농도는 오히려 높아진다. 따라서 농도가 떨어진다는 설명은 피로의 실제 증상과 반대된다.
이 외에 초기 혈압 상승 후 피로 심화 시 저하되는 현상, 혈당 저하와 젖산·탄산 축적에 따른 산혈증 경향, 체온이 초기에 상승했다가 심한 피로 시 오히려 저하되는 현상은 모두 실제로 나타나는 피로의 증상이다.

산업위생관리의 목적은 작업환경을 쾌적하게 개선하고 유해요인을 사전에 통제하여 직업병을 근원적으로 예방함으로써 근로자의 건강을 보호하고 생산성을 향상시키는 데 있다.
반면 직업성 질병 및 재해성 질병의 판정과 보상은 이미 발생한 재해에 대한 사후적 처리(산재보상) 영역에 속하는 것으로, 예방을 목표로 하는 산업위생관리의 본래 목적과는 거리가 멀다.

심한 전신피로 상태는 안정시 심박수(HR30-60)가 110을 초과하면서 동시에 운동 후 회복력을 나타내는 HR150-180과 HR30-90의 차이가 10 미만일 때 판단한다. 안정시 심박수 상승은 신체 피로 축적을 의미하고, 회복 심박수 차이의 감소는 운동 후 심박수 회복능력의 저하를 나타내므로 두 지표가 모두 악화된 상태가 심한 전신피로의 특징이다. 2번이 이 두 조건을 모두 충족한다.

포도당은 무산소 상태에서는 해당과정(포도당·글리코겐 분해 → 젖산)을 통해, 유산소 상태에서는 TCA회로와 전자전달계를 거쳐 완전 산화되는 방식으로 혐기성·호기성 대사 모두에서 에너지원으로 이용된다.
반면 지방은 산소가 충분히 공급되는 호기성 대사에서만 에너지원으로 쓰이며, 단백질은 평상시 에너지원으로 거의 이용되지 않는다. ATP는 대사 과정에서 생성·소비되는 에너지 화폐일 뿐 대사의 에너지원 자체는 아니다.

BEI(생물학적 노출지수)는 작업자의 혈액, 소변, 호기 등 생체시료에서 유해물질 자체 또는 그 대사산물을 측정하여 체내 흡수된 노출량을 간접적으로 추정하는 지표이다.
TLV-TWA·TLV-S(Ceiling)·Excursion limit은 모두 공기 중 농도를 기준으로 하는 환경적 노출기준이며, 생체시료를 이용한 지표가 아니다.

수공구를 설계할 때는 손잡이와 손바닥이 맞닿는 접촉면적을 최대한 넓게 하여 국소적으로 가해지는 압력을 분산시키는 것이 근골격계 질환 예방에 유리하다. 접촉면적을 좁히면 오히려 국소 압박이 커져 손과 손목의 부담이 증가한다.
부자연스러운 자세를 피하고 과도한 힘을 주지 않으며, 연속적·반복적인 동작을 줄이는 것은 근골격계 질환 예방에 도움이 되는 올바른 원칙이다.

ILO/WHO 공동위원회의 산업보건 정의는 근로자의 신체적·정신적·사회적 건강을 고도로 유지·증진시키고, 작업조건에서 기인하는 건강장해를 예방하며, 근로자를 생리적·심리적으로 적합한 작업환경에 배치하는 것을 핵심으로 한다.
이 정의는 근로자 개인의 건강 보호와 작업 적합성에 초점을 두고 있으며, 근로자의 생산성 향상 자체를 목적으로 명시하지는 않는다.

보건관리자의 직무는 사업장 순회점검·지도, 위험성평가에 대한 보좌·조언, 물질안전보건자료(MSDS)의 게시·비치에 관한 보좌·조언 등 근로자 건강 보호와 관련된 사항에 한정된다.
산업안전보건관리비의 집행 감독 및 수급인 간의 협의·조정은 건설공사 등에서 안전관리 비용 집행을 감독하는 사항으로, 보건관리자의 직무 범위에 해당하지 않는다.

대푯값(중심경향값)은 자료 집단을 대표하는 값으로 산술평균, 가중평균, 중앙값(median) 등이 해당한다.
표준편차는 자료가 평균으로부터 얼마나 퍼져 있는지를 나타내는 산포도 지표로, 대푯값이 아니라 자료의 변동성을 나타내는 값이다.

Brief와 Scala의 보정 방법에서 하루 h시간 작업 시 보정계수는 $RF = \dfrac{8}{h} \times \dfrac{24-h}{16}$이다. h=10시간을 대입하면 $RF = \dfrac{8}{10} \times \dfrac{24-10}{16} = 0.8 \times 0.875 = 0.7$이 된다.
따라서 보정 노출기준은 $350\text{ppm} \times 0.7 = 245\text{ppm}$으로 계산된다.

하인리히의 재해 구성비율(1:29:300 법칙)에 따르면 동일한 원인으로 발생하는 재해 중 사망 또는 중상해 1건이 발생할 때 경상 29건, 무상해 사고(아차사고) 300건이 함께 발생한다는 통계적 경향을 나타낸다.
이는 사소한 이상 징후나 아차사고 단계에서 미리 개선 조치를 취하는 것이 중대재해 예방에 중요하다는 사실을 보여주는 근거로 활용된다.

보기로 제시된 항목은 생산성의 저하, 사고·재해의 증가, 신경증의 증가, 규율의 문란 네 가지입니다.
산업심리에서 근로자가 작업이나 조직에 적응하지 못하면 그 결과가 개인과 조직 양쪽에서 동시에 드러납니다. 개인 수준에서는 신경증·정신적 부적응으로, 조직 수준에서는 생산성 저하와 규율 문란으로 나타나며, 주의력 저하가 겹치면서 사고와 재해도 늘어납니다.
따라서 제시된 네 항목 모두가 부적응의 결과에 해당합니다. 이 밖에도 결근·지각 증가, 이직률 상승, 태업 등이 대표적인 부적응 지표로 함께 거론됩니다.

사이토와 오지마의 경험식에서 RMR(에너지대사율)은 $RMR = \dfrac{\text{작업대사량}}{\text{기초대사량}}$로 구하며, 문제에서 $RMR = \dfrac{225}{75} = 3$이 된다.
실동률(%)은 $85 - (5 \times RMR)$로 계산되므로, $85 - (5 \times 3) = 85 - 15 = 70\%$가 된다.

실리카겔은 극성 흡착제로, 화합물의 극성이 클수록 흡착제와의 친화력이 강해지는 경향이 있다.
제시된 보기 중에서는 케톤류가 방향족 탄화수소류·에스테르류·파라핀류보다 극성이 커서 실리카겔과의 친화력이 가장 크다.

작업환경측정은 근로자의 유해인자 노출 정도를 파악하고, 그 결과를 노출기준과 비교하며, 필요시 환기시설 등 공학적 개선 대책의 성능을 평가하는 데 목적이 있다.
호흡용 보호구의 지급 여부 결정은 작업환경측정 결과를 참고할 수는 있으나, 측정 자체의 목표로 규정되는 사항은 아니다.

검지관법은 사용이 간편하고 반응이 빠르며, 숙련된 산업위생 전문가가 아니어도 어느 정도 숙지하면 현장에서 손쉽게 사용할 수 있다는 장점이 있다.
다만 검지관은 대상 물질과 유사한 화학구조를 가진 다른 물질에도 반응하거나 공존 가스의 방해를 받기 쉬워 특이도가 낮다는 것이 단점으로 지적된다. 따라서 특이도가 높다는 설명은 옳지 않다.

개인시료채취기를 이용한 개인시료 채취 시 채취 지점은 근로자의 호흡위치, 즉 호흡기를 중심으로 반경 30cm인 반구 영역으로 정의된다. 이는 근로자가 실제로 흡입하는 공기에 최대한 가깝게 시료를 채취하기 위함이다.
반경을 60cm로 넓게 잡는 것은 규정된 정의와 맞지 않으며, 일정 높이나 특정 위치에 시료채취기를 고정해 두는 방식은 개인시료가 아닌 지역시료(area sampling)의 채취 방식에 해당한다.

제시문은 "측정방법의 정밀도는 동일집단에 속한 여러 개의 시료를 분석하여 평균치와 표준편차를 계산하고, 표준편차를 평균치로 나눈 값으로 평가한다"는 내용입니다.
표준편차를 평균으로 나눈 값은 변이계수(CV, coefficient of variation)이며, $CV = \frac{s}{\bar{x}}$ 로 정의됩니다. 단위가 없는 상대적 산포 지표여서 측정값의 크기가 다른 자료끼리도 정밀도를 직접 비교할 수 있습니다.
같은 표준편차라도 평균이 크면 상대적 흩어짐은 작으므로, 표준편차만으로는 정밀도를 비교할 수 없다는 점이 이 지표를 쓰는 이유입니다. 값이 작을수록 재현성이 좋다는 뜻입니다.
참고로 표준오차는 표준편차를 시료 개수의 제곱근으로 나눈 값으로 평균값 자체의 불확실성을 나타내고, 기하평균은 대수정규분포를 이루는 농도자료의 대푯값이므로 여기서 묻는 정밀도 지표와는 다릅니다.

시간가중평균(TWA) 농도는 각 구간의 농도와 노출시간을 곱한 값을 총 작업시간으로 나누어 구한다.
$TWA = \dfrac{(200 \times 1) + (100 \times 2) + (50 \times 3)}{8} = \dfrac{200+200+150}{8} = \dfrac{550}{8} \approx 68.7\text{ppm}$이 된다.

흑구(黑球) 온도계는 검게 칠한 얇은 구리 구(globe) 내부에 온도계를 넣은 구조로, 주위로부터의 복사열을 흡수하여 그 평형온도를 측정하는 데 사용된다.
Kata 온도계는 기류(냉각력) 측정에, 수은 온도계는 기온 측정에, 열선풍속계는 기류 속도 측정에 주로 사용되어 복사열 측정과는 목적이 다르다.

기하평균은 각 측정값을 모두 곱한 값의 n제곱근으로 구한다.
$GM = \sqrt[5]{30 \times 33 \times 29 \times 27 \times 31} \approx 29.9\text{ppm}$으로 계산된다.

탈착효율을 보정한 벤젠 채취량은 $\dfrac{5\text{mg}}{0.95} \approx 5.263\text{mg}$이며, 채취 공기량 10L(=0.01m³)로 나누면 공기 중 농도는 $\dfrac{5.263\text{mg}}{0.01\text{m}^3} \approx 526.3\text{mg/m}^3$이 된다.
25℃, 1기압 기준 몰부피(24.45L/mol)를 이용해 ppm으로 환산하면 $526.3 \times \dfrac{24.45}{78} \approx 165\text{ppm}$으로 계산된다.

흡광도는 $A = \log_{10}\left(\dfrac{I_0}{I}\right)$로 정의되며, 입사광의 50%가 흡수되었다면 투과된 광은 50%이므로 $A = \log_{10}\left(\dfrac{1}{0.5}\right) = \log_{10}2 \approx 0.3$이 된다.

불꽃방식 원자흡광광도계는 흑연로 방식에 비해 장치 가격이 저렴하고 분석시간이 짧다는 것이 대표적인 장점이며, 상대적으로 시료량이 많이 필요하고 감도가 낮다는 단점이 있다.
따라서 분석시간이 흑연로 장치에 비하여 길게 소요된다는 설명은 불꽃방식의 실제 특성과 반대되어 옳지 않다. 고체시료의 경우 전처리를 통해 매트릭스를 제거해야 한다는 설명은 맞는 내용이다.

여러 성분이 상가작용을 한다고 가정할 때 혼합물의 허용농도는 각 성분의 중량비를 그 성분의 허용농도로 나눈 값들의 합의 역수로 구한다.
$\dfrac{1}{\frac{0.5}{1600}+\frac{0.3}{720}+\frac{0.2}{670}} \approx \dfrac{1}{0.001028} \approx 973\text{mg/m}^3$으로 계산된다.

토석, 암석 및 광물성 분진(석면 제외) 중 유리규산(SiO₂) 함유율을 분석할 때는 결정형 광물의 결정구조를 이용해 성분을 정량하는 X-선 회절 분석법이 대표적으로 사용된다.
계수법이나 위상차 현미경법은 섬유(석면) 개수를 세는 데 사용되는 방법이고, 불꽃광전자 검출기(FPD)법은 가스크로마토그래피에서 황·인 화합물을 검출하는 방법이므로 유리규산 함유율 분석과는 목적이 다르다.

그림의 조문은 소음 측정시간 및 횟수 기준이다. 원칙은 1일 작업시간 동안 6시간 이상 연속 측정하거나, 작업시간을 1시간 간격으로 나누어 6회 이상 측정하는 것이다.
다만 소음의 발생특성이 연속음이면서 측정치의 변동이 없다고 자격자 또는 지정측정기관이 판단한 경우에는 예외를 둔다. 이때는 1시간 동안을 등간격으로 나누어 3회 이상 측정하면 되며, 이것이 괄호에 들어갈 내용이다.
즉 변동이 큰 일반적인 소음은 6시간·6회가 기준이고, 변동 없는 연속음에 한해 1시간 안에서 3회 이상으로 축소할 수 있다는 구조로 외워두면 된다.

지역시료채취(area sampling)는 시료채취기를 근로자의 작업행동 범위 내 호흡기 높이에 고정하여 가스, 증기, 분진, 흄, 미스트 등을 채취하는 방법을 말한다.
이는 시료채취기를 근로자와 함께 이동시켜 호흡위치에서 채취하는 개인시료채취와 구분되는 개념이다.

그림의 문장은 1차 표준기구(primary standard)의 정의와 정확도를 묻고 있다. 1차 표준기구는 물리적 차원인 공간의 부피를 직접 측정할 수 있는 기구로, 비누거품미터·폐활량계·가스치환병·유리피스톤미터·흑연피스톤미터·피토튜브 등이 여기에 속한다.
이러한 1차 표준기구의 정확도는 ±1% 이내로 규정되며, 이것이 괄호에 들어갈 값이다. 부피를 직접 재기 때문에 다른 기구의 교정 기준이 될 만큼 오차가 작다.
비교하자면 로터미터·습식/건식 가스미터·오리피스미터 등 2차 표준기구는 1차 표준기구로 보정해서 사용하며, 정확도는 대체로 ±5% 이내 수준이다.

계통오차는 부적절한 표준액 제조, 시약의 오염, 분석물질의 낮은 회수율 등 원인이 특정되어 일정한 방향으로 편향된 결과를 초래하는 오차를 말한다.
반면 불안정한 기기반응처럼 예측할 수 없이 무작위로 변동하는 요인은 우연오차(random error)의 원인에 해당하며, 계통오차의 원인으로 보기 어렵다.

TLV는 거의 모든 근로자가 반복적으로 노출되어도 건강상 악영향이 나타나지 않는다고 판단되는 농도로 정의되며, 안전과 위험을 가르는 명확한 경계선이 아니라 참고 기준으로 활용된다.
따라서 역 건강효과가 있는 농도의 최대치라는 설명은 TLV의 정의와 반대되는 내용이다. TLV가 대기오염 관리나 기존 질병 판단 척도로 사용될 수 없고, 정상 작업시간을 초과한 노출의 독성평가에 적용할 수 없다는 설명은 모두 옳다.

토석·암석·광물성분진(석면 제외)이나 흄의 농도는 여과포집방법에 의한 중량분석법으로 측정하며, 호흡성분진은 분립장치를 이용한 여과포집·중량분석으로 측정한다.
면분진(면섬유분진)의 농도 역시 여과포집방법으로 채취한 뒤 중량분석 방법으로 측정하는 것이 원칙이며, 개수를 세는 계수방법을 사용하지 않는다. 따라서 면분진을 계수방법으로 측정한다는 설명은 옳지 않다.

회수율(recovery rate)은 일정량의 표준물질을 여과지에 첨가(spike)한 뒤 이를 분석하여, 실제로 검출된 양과 처음 첨가한 양을 비교함으로써 분석법의 정확도를 평가하는 지표이다.
따라서 회수율은 $\dfrac{\text{분석량}}{\text{첨가량}} \times 100$ 으로 정의되며, 이 값이 100%에 가까울수록 분석 과정에서의 손실이 적음을 의미한다.
첨가량을 분자에 놓거나 분모를 (1-첨가량) 형태로 두는 식은 회수율의 정의와 맞지 않는다.

대치(substitution)는 유해성이 낮은 원재료로 바꾸는 물질 변경, 저유해 공정으로 바꾸는 공정 변경, 개방형 설비를 밀폐형으로 바꾸는 시설 변경 등을 통해 유해요인 자체를 줄이는 개선대책이다.
반면 근로자를 다른 사람으로 바꾸는 작업자의 변경은 유해요인 자체를 없애거나 줄이는 조치가 아니므로 대치의 범주에 속하지 않는다.

작업장 신축 시 채광을 위한 창의 면적은 일반적으로 바닥면적의 1/5~1/7 정도가 적당한 것으로 알려져 있다.
창 면적이 이보다 지나치게 넓으면 냉난방 부하가 커지고, 지나치게 좁으면 자연채광이 부족해지므로 이 범위가 적정 기준으로 제시된다.

귀덮개와 같은 청력보호구의 실제 차음효과는 표시된 NRR 값을 그대로 적용하지 않고, 안전율을 감안하여 OSHA 보정식인 $(NRR-7)\times 0.5$ 를 사용해 절반 수준으로 낮추어 적용한다.
따라서 실제 노출 음압수준은 $110-\dfrac{17-7}{2}=110-5=105\ \text{dB(A)}$ 로 계산된다.

Stokes 법칙에 따른 분진입자의 종말침강속도는 입자와 공기의 밀도차 및 중력가속도에 비례하고, 입자직경의 제곱에 비례하며, 공기의 점성계수에 반비례하는 형태를 가진다.
즉 $V=\dfrac{(\rho_1-\rho)\,g\,d^{2}}{18\mu}$ 의 형태로, 밀도차·중력가속도·직경의 제곱이 분자에, 점성계수가 분모(18배)에 위치하는 식이 옳다.
중력가속도와 점성계수의 위치가 뒤바뀌었거나, 직경이 제곱이 아닌 1차항으로 들어간 식은 종말침강속도식과 맞지 않는다.

방진마스크의 고무(면체) 부분은 직사광선에 장시간 노출되면 변질·경화되어 밀착성이 떨어질 수 있으므로, 세척 후에는 그늘에서 건조시켜야 하며 햇빛에 말리는 것은 잘못된 관리법이다.
전용 보관상자나 깨끗한 비닐봉지에 보관하고, 필터에 부착된 분진을 세게 털지 않고 가볍게 털어내며, 필터를 주기적으로 교체하는 것은 올바른 사용법에 해당한다.

대치의 관리방법은 공정변경, 유해물질변경, 시설변경과 같이 유해요인 자체를 줄이는 조치를 말한다.
근로자가 작업하는 위치를 바꾸는 작업위치변경은 근로자를 유해요인으로부터 격리·이동시키는 조치로, 유해요인 자체를 개선하는 대치와는 성격이 다르다.

잔향시간은 Sabine 식 $T=\dfrac{0.161\,V}{A}$ 에 따라 실내 용적에 비례하고 총흡음력에 반비례한다.
총흡음력을 51.6% 증가시키면 흡음력이 1.516배가 되므로 잔향시간은 그 역수인 $\dfrac{1}{1.516}$ 배로 줄어든다.
따라서 $T_2=\dfrac{0.238}{1.516}\approx0.157\ \text{sec}$ 로 계산된다.

분진에 대한 작업환경관리대책으로는 발생원 밀폐, 국소배기장치 설치, 전체환기 등의 공학적 대책이 우선 적용된다.
방독마스크는 가스·증기 상태의 유해물질을 정화하기 위한 보호구로 입자상 물질인 분진 차단에는 적합하지 않으며, 분진에는 방진마스크가 사용되어야 한다.

작업환경 유해요인 중 물리적 요인에는 소음·진동, 이상기압, 고온·저온(기온), 조명, 전리·비전리방사선 등이 포함된다.
분진은 공기 중에 부유하는 입자상 물질로 화학적(입자상) 요인으로 분류되므로 물리적 요인과는 거리가 멀다.

방사선의 노출선량은 발생원으로부터의 거리의 제곱에 반비례하는 역제곱 법칙을 따르므로, 단순히 거리에 반비례한다는 설명은 옳지 않다.
Geiger-Muller 계수관으로 방사선을 측정하고, 개인 피폭량은 필름배지·포켓선량계로 측정하며, 기준 초과 우려가 있을 때 경보장치를 설치하는 것은 올바른 관리 내용이다.

열피로(heat exhaustion)는 말초혈관 확장에 따라 요구되는 혈관운동 조절이나 심박출량 증가가 충분히 이루어지지 않을 때 발생하며, 체온과 혈중 염소농도는 대체로 정상범위를 유지한다.
땀으로 인한 탈수가 지속되면 혈장량은 감소하는 것이지 급격히 증가하는 것이 아니므로, 탈수로 혈장량이 급격히 증가한다는 설명은 열피로의 병태생리와 맞지 않는다.

고압환경에서 2차적인 가압현상은 고압 하에서 체내에 용해되는 가스의 종류와 분압 변화에 의해 나타나는 마취·중독 증상으로, 질소마취, 산소중독, 이산화탄소 중독이 이에 해당한다.
폐내 가스 팽창은 주로 상승(감압) 과정에서 폐 안의 압축된 공기 부피가 늘어나며 발생하는 물리적 손상으로, 2차적 가압현상과는 발생 기전이 다르다.

미세입자의 종말침강속도는 $V_{ts}\,[\text{cm/sec}]\approx 0.003\times \rho \times d^{2}$ (ρ: 비중, d: 입자직경 μm)로 근사할 수 있다.
비중 5, 직경 3μm를 대입하면 $V_{ts}=0.003\times5\times3^{2}=0.135\ \text{cm/s}$ 이며, 50cm를 침강하는 데 걸리는 시간은 $t=\dfrac{50}{0.135}\approx370\ \text{초}\approx6\ \text{분}$ 으로 계산된다.

방독마스크 정화통의 사용 가능 시간은 정화통의 파과(유효)시간과 시험가스 농도를 알고 있을 때 다음과 같이 구한다.
$\text{사용가능시간}=\dfrac{\text{시험가스 농도}\times\text{유효시간}}{\text{공기 중 유해가스 농도}}$
주어진 값을 대입하면 $\dfrac{0.71\times50}{0.2}\approx177.5\ \text{분}$ 이 되며, 보기 중 이 값에 가장 가까운 175분이 답이 된다.

열경련(heat cramp)은 땀으로 손실된 염분을 충분히 보충하지 못했을 때 작업에 사용한 근육에서 통증성 경련이 나타나는 질환으로, 혈중 염분 농도 저하가 원인이 된다.
염분 보충은 물에 희석한 식염수 형태로 서서히 공급하는 것이 원칙이며, 식염정제를 그대로 사용해 빠르게 공급하면 위장관을 자극해 위장장애를 유발할 수 있어 권장되지 않는다.

사람이 진동을 감지할 수 있는 최소 진동역치는 일반적으로 55±5dB 수준으로 알려져 있다.
진동에 대한 민감도는 개인차, 진동수, 신체 접촉 부위 등에 따라 달라질 수 있으나, 통상 이 값을 진동 감지 여부를 판단하는 기준으로 사용한다.

크롬(특히 6가 크롬 화합물)은 비강 점막을 자극·부식시켜 비중격에 궤양을 형성하고, 심한 경우 비중격 천공을 일으키는 대표적인 원인물질로 알려져 있다.
카드뮴은 신장장애·폐기종, 수은은 중추신경계 장애, 니켈은 비강암·폐암과 주로 관련되어 비중격 천공과는 거리가 있다.

도노선(Dorno-ray)은 자외선 중에서도 생물학적 작용이 강한 파장대인 290~315nm 범위의 광선을 가리키며, 건강선이라고도 불린다.
이 파장대는 피부에서 비타민 D 합성을 촉진하는 등의 작용을 하지만, 과도하게 노출되면 피부·눈에 유해 영향을 줄 수 있는 대표적 자외선 영역이다.

산소가 결핍된(일반적으로 산소농도 18% 미만) 장소에서는 공기 중 유해물질을 여과·정화하는 방식의 방진마스크나 방독마스크를 사용할 수 없다.
이런 환경에서는 외부의 신선한 공기를 호스를 통해 공급받는 호스마스크(송기마스크)와 같은 급기식 보호구를 사용해야 한다.

감압 시 체내에 형성되는 질소기포의 양은 감압속도, 조직에 용해된 가스량, 혈류의 변화 상태 등에 의해 좌우된다.
폐내 가스 팽창은 상승 중 압력이 낮아지면서 폐 안의 압축 공기 부피가 늘어나는 물리적 현상(Boyle의 법칙에 따른 손상)으로, 질소기포 형성 기전과는 구분되는 별개의 요인이다.

그림은 단면이 사각형인 덕트의 확대관으로, 작은 쪽 ㉠에서 큰 쪽 ㉡으로 넓어지면서 윗면과 옆면의 경사각이 서로 다르게(θ1, θ2) 표시되어 있다. 즉 한 확대관에 경사각이 두 개 존재한다.
확대관의 압력손실 계수는 원형 덕트를 전제로 정리된 자료를 쓰기 때문에, 사각형 덕트는 먼저 등가직경(상당직경)으로 환산해야 한다. 변의 길이가 $a$, $b$일 때 $D_e = \dfrac{2ab}{a+b}$로 구한다.
따라서 큰 각 θ1이나 작은 각 θ2 중 하나를 고르거나 두 각을 평균 내는 방식은 근거가 없고, 작은 쪽 ㉠과 큰 쪽 ㉡의 등가직경을 각각 구해 확대비와 손실계수를 적용하는 것이 옳은 방법이다.

1mmH₂O는 압력의 정의상 1kgf/m²와 같고, SI 단위로 환산하면 $1\ \text{mmH}_2\text{O}\approx 9.8\ \text{Pa}=9.8\ \text{N/m}^2$ 이며, mmHg로는 $\dfrac{1}{13.6}\approx0.0735\ \text{mmHg}$ 에 해당한다.
따라서 0.98N/m²는 실제 환산값(9.8N/m²)보다 10배 작게 표시된 것으로, 옳은 환산값이 아니다.

공기의 압력은 정압, 동압, 전압(정압+동압)으로 구분되며, 동압은 정지된 공기를 일정한 속도로 흐르게 하는 데 필요한 속도압을 의미한다.
덕트 벽면과의 마찰이나 관로 저항에 의해 발생하는 압력손실은 정압의 개념과 관련되며, 동압을 저항압력·마찰압력이라고 부르는 것은 옳지 않다.

공기정화장치의 입구와 출구 정압이 동시에 함께 낮아지는 경우는 계통 특정 구간의 국부적인 분진 퇴적보다는, 전체 풍량을 좌우하는 송풍기의 능력 저하나 송풍기·덕트 연결부의 이완(공기 누설)이 원인일 가능성이 크다.
후드나 분지관 등 특정 구간에 분진이 퇴적되면 그 지점을 기준으로 전후 정압 변화 양상이 서로 달라지므로, 입·출구가 동시에 함께 감소하는 양상과는 차이가 있다.

필요 단면적은 $A=\dfrac{Q}{V}$ 로 구하며, 풍량을 초당 유량으로 바꾸면 $Q=24\ \text{m}^3/\text{min}=0.4\ \text{m}^3/\text{s}$ 이다.
$A=\dfrac{0.4}{12}\approx0.0333\ \text{m}^2$ 이고, 원형 덕트의 내경은 $D=\sqrt{\dfrac{4A}{\pi}}=\sqrt{\dfrac{4\times0.0333}{3.14}}\approx0.206\ \text{m}$ 로 계산된다.

전체환기는 오염물질을 충분히 희석하여 농도를 낮추는 방식이므로, 오염물질의 발생량이 비교적 적고 작업장 내 오염원이 분산되어 있으며 증기·가스와 같이 확산이 잘 되는 물질에 적합하다.
오염물질의 독성이 매우 강한 경우에는 희석만으로 안전한 농도까지 낮추기 어렵고 근로자 근접 노출 위험이 남으므로, 발생원 자체를 포집하는 국소배기가 우선되어야 하며 전체환기 설치조건으로는 적절하지 않다.

고농도 분진 작업장에서 사용하는 전처리 장치는 입경과 비중이 큰 입자를 우선 제거하기 위한 것으로, 효율은 다소 낮지만 구조가 간단한 중력 집진기, 관성력 집진기, 원심력 집진기 등이 주로 사용된다.
여과 집진기는 상대적으로 집진효율이 높아 주로 후단의 최종 처리 장치로 사용되며, 고농도 분진이 그대로 유입되면 여과포가 빠르게 막힐 수 있어 전처리 장치로는 적합하지 않다.

기체의 부피는 보일-샤를의 법칙에 따라 $V_2=V_1\times\dfrac{P_1}{P_2}\times\dfrac{T_2}{T_1}$ (온도는 절대온도 K)로 환산한다.
$T_1=150+273=423\ \text{K}$, $T_2=21+273=294\ \text{K}$ 를 대입하면 $V_2=100\times\dfrac{710}{760}\times\dfrac{294}{423}\approx65\ \text{m}^3$ 로 계산된다.

송풍기의 소요동력은 일반적으로 $kW=\dfrac{Q\times FTP}{102\times60\times\eta}$ 형태로 나타내며, 풍량(Q), 송풍기의 유효전압(FTP), 송풍기의 효율(η)이 직접적인 변수로 작용한다.
송풍기의 종류(다익형, 터보형 등) 자체는 효율 값에 간접적으로 영향을 줄 뿐, 소요동력 산정식에 직접 들어가는 변수는 아니다.

완전혼합 조건에서 농도 저감에 필요한 시간은 $t=\dfrac{V}{Q}\ln\dfrac{C_1}{C_2}$ 로 구한다.
작업장 용적 $V=12\times22\times45=11880\ \text{m}^3$, 환기량 $Q=600\ \text{m}^3/\text{min}$ 을 대입하면 $t=\dfrac{11880}{600}\ln\dfrac{400}{100}=19.8\times1.386\approx27.45\ \text{분}$ 으로 계산된다.

평판송풍기(방사형 날개를 가진 레이디얼팬)는 구조가 견고하고 날개에 분진이 잘 쌓이지 않아, 미분탄이나 톱밥과 같이 고농도이거나 마모성이 강한 분진을 이송하는 용도에 오히려 적합한 송풍기이다.
따라서 효율이 낮아 마모성 분진 이송용으로 적당하지 않다는 설명은 실제 특성과 반대되는 내용이다.
원심송풍기에 다익팬·레이디얼팬·터보팬이 포함되고, 터보형은 압력 변동에도 풍량 변화가 비교적 작으며, 다익형은 고속회전과 큰 동력 용도에 적합하지 않다는 설명은 모두 타당하다.

그림에서 MEK는 안전계수 4, 비중 0.805, 분자량 72.1, TLV 200ppm, 사용량 시간당 2L이고, 톨루엔은 안전계수 5, 비중 0.866, 분자량 92.13, TLV 50ppm, 사용량 시간당 2L이다. 25℃·1기압이므로 몰부피는 24.45L를 쓴다.
MEK는 시간당 $2 \times 0.805 = 1.61\,\text{kg}$이 증발하고, 발생 증기량은 $\dfrac{24.45 \times 1610}{72.1} \approx 546\,\text{L/hr}$이다. 필요환기량은 $Q=\dfrac{546 \times 1000}{200}\times 4 \approx 10920\,\text{m}^3/\text{hr} \approx 182\,\text{m}^3/\text{min}$이다.
톨루엔은 시간당 $2 \times 0.866 = 1.732\,\text{kg}$, 증기량 $\dfrac{24.45 \times 1732}{92.13} \approx 460\,\text{L/hr}$이므로 $Q=\dfrac{460 \times 1000}{50}\times 5 \approx 46000\,\text{m}^3/\text{hr} \approx 766\,\text{m}^3/\text{min}$이다.
두 물질이 상가작용을 하므로 각각의 필요환기량을 합산한다. $182+766 \approx 948\,\text{m}^3/\text{min}$이며, 중간 계산의 반올림 차이를 감안하면 보기의 946.4 m³/min에 해당한다.

그림의 표에서 Q₁은 직경 200mm에 유속 10m/s, Q₂는 직경 150mm에 유속 14m/s이며, 합류관인 Q₃는 직경 350mm로 유속은 주어져 있지 않다.
각 가지관의 유량은 단면적×유속으로 구한다. $Q_1=\dfrac{\pi}{4}(0.2)^2 \times 10 = 0.314\,\text{m}^3/\text{s} = 18.85\,\text{m}^3/\text{min}$, $Q_2=\dfrac{\pi}{4}(0.15)^2 \times 14 = 0.247\,\text{m}^3/\text{s} = 14.84\,\text{m}^3/\text{min}$이다.
압력손실을 무시하면 질량보존(유량 보존)에 따라 합류관 유량은 두 가지관 유량의 합이므로 $Q_3 = 18.85 + 14.84 \approx 33.7\,\text{m}^3/\text{min}$이다. Q₃의 직경 350mm는 합류관 유속을 구할 때 쓰는 값이며 유량 계산에는 필요하지 않다.

국소배기장치의 덕트나 후드 개구면 유속을 측정할 때는 응답속도가 빠르고 미세한 유속 변화까지 감지할 수 있는 열선 풍속계(hot-wire anemometer)가 가장 널리 사용된다.
회전날개형(임펠러형)이나 그네날개형 풍속계는 상대적으로 저속 유동 측정에 둔감하고, 연기발생기는 유속의 정량적 측정보다는 기류의 흐름 방향을 육안으로 확인하는 용도로 사용된다.

후드의 개구면 속도(흡인속도)가 빠를수록 필요환기량은 오히려 증가한다. 필요환기량은 개구면적과 유속의 곱(Q=AV)으로 결정되므로, 속도를 높이는 것은 환기량을 줄이려는 목적과는 반대 방향이다.
따라서 후드 개구면의 유속을 빠르게 할수록 효율적이라는 설명은 필요환기량 감소를 위한 지침으로 적합하지 않다.
반면 공정을 최대한 포위하거나 포집형 후드를 오염원 가까이 설치하고, 개구면의 기류를 균일하게 분포시키는 것은 적은 유량으로도 오염물질을 효과적으로 제어할 수 있게 하여 필요환기량 감소에 도움이 되는 지침이다.

외부식 후드의 제어속도는 오염원으로부터의 거리가 멀어질수록 급격히 감소한다. 따라서 후드와 작업지점 사이의 거리를 줄이면 같은 송풍량에서도 그 지점의 제어속도는 증가한다.
제어속도는 유해물질을 실내로 분산시키지 않고 후드 내로 흡인하는 데 필요한 최소기류속도를 의미하므로, 무조건 높다고 경제적인 것도 아니고 송풍기 용량을 늘리는 것만이 유일한 증가 방법도 아니다.

후드 유입압력손실은 $\Delta P = F_h \times VP$ 로 구하며, 여기서 $F_h$는 유입손실계수, $VP$는 덕트 내 속도압이다.
속도압은 $VP=\dfrac{\gamma V^2}{2g}$ 이므로 $VP=\dfrac{1.2\times20^2}{2\times9.8}\approx24.5\ mmH_2O$ 이다.
따라서 유입압력손실은 $\Delta P=0.8\times24.5\approx19.6\ mmH_2O$ 로 약 20mmH2O에 해당한다.

플랜지가 없는 외부식 후드가 자유공간에 설치된 경우 필요송풍량은 $Q=V(10X^2+A)$ 로 계산한다.
제어속도 $V=0.5\ m/s$, 제어거리 $X=0.2\ m$, 후드 개구면적 $A=0.4\times0.4=0.16\ m^2$를 대입하면 $Q=0.5\times(10\times0.2^2+0.16)=0.5\times0.56=0.28\ m^3/s$ 이다.
이를 분당 유량으로 환산하면 $0.28\times60\approx16.8\ m^3/min$ 이 된다.

속도압과 유속의 관계식은 $VP=\dfrac{\gamma V^2}{2g}$ 이므로 유속에 대해 정리하면 $V=\sqrt{\dfrac{2gVP}{\gamma}}$ 이다.
속도압 15mmH2O, 공기밀도 1.2kg/m³를 대입하면 $V=\sqrt{\dfrac{2\times9.8\times15}{1.2}}=\sqrt{245}\approx15.7\ m/s$ 로 계산된다.

합류점에서 각 분지관의 정압차가 5~20% 범위인 경우에는 덕트 직경을 재설계하기보다 압력손실이 적은(저항이 작은) 분지관 쪽의 유량을 증가시켜 정압 균형을 맞추는 방법을 사용한다.
정압차가 5% 이내로 작으면 그대로 두어도 무방하고, 20%를 초과할 정도로 크면 분지관의 직경을 재설계하는 것이 일반적이며, 5~20% 구간에서는 유량 조절을 통한 균형 유지가 적절하다.