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특정 작업에 대한 60분의 작업 중 3분간의 산소소비량을 측정한 결과 … | 2013년 인간공학기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

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특정 작업에 대한 60분의 작업 중 3분간의 산소소비량을 측정한 결과 57L의 배기량에 산소가 14%, 이산화탄소가 6%로 분석되었다. 다음 물음에 답하시오.
(단, 공기 중 산소는 21vol%, 질소는 79vol%라고 한다.)

① 분당 에너지 소비량을 구하시오.
② 남자와 여자를 구분하여 휴식시간을 계산하시오.
해설
①: 분당 배기량 =573=19=\dfrac{57}{3}=19 L/min
분당 흡기량 =19×100−14−679=19.24=19\times\dfrac{100-14-6}{79}=19.24 L/min
산소 소비량 =(19.24×0.21)−(19×0.14)=1.38=(19.24\times0.21)-(19\times0.14)=1.38 L/min
분당 에너지 소비량 =1.38×5=6.9=1.38\times5=6.9 kcal/min
②: 남자 휴식시간 =60×6.9−56.9−1.5=21.11=60\times\dfrac{6.9-5}{6.9-1.5}=21.11 분
여자 휴식시간 =60×6.9−3.56.9−1.5=37.78=60\times\dfrac{6.9-3.5}{6.9-1.5}=37.78 분


[해설]

더글라스백법으로 산소소비량을 구한다. 흡기와 배기의 질소량이 같다는 점을 이용해 배기량에서 흡기량을 역산한다.

분당 배기량
57÷3=1957 \div 3 = 19 L/min
분당 흡기량(배기 중 N2 = 100−14−6 = 80%)
19×8079=19.2419 \times \dfrac{80}{79} = 19.24 L/min

산소 소비량 = 흡기 O2 − 배기 O2
(19.24×0.21)−(19×0.14)=1.38(19.24 \times 0.21) - (19 \times 0.14) = 1.38 L/min
에너지 소비량(산소 1L당 5kcal)
1.38×5=6.91.38 \times 5 = 6.9 kcal/min

휴식시간은 Murrell 공식으로 구한다. S는 권장 평균 에너지소비량(남 5, 여 3.5kcal/min)이고, 1.5는 휴식 중 에너지소비량이다.

R=T×E−SE−1.5R = T \times \dfrac{E-S}{E-1.5}
남자 =60×6.9−56.9−1.5=21.11= 60 \times \dfrac{6.9-5}{6.9-1.5} = 21.11 분
여자 =60×6.9−3.56.9−1.5=37.78= 60 \times \dfrac{6.9-3.5}{6.9-1.5} = 37.78 분

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