17-2다음은 파과(breakthrough)에 관한 설명이다. 틀린 것… | 2017년 산업위생관리기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

③ 앞층에 채취된 양의 1/10 이상이 뒷층에서 검출되면 파과가 일어난 것으로 본다

④ 파과가 일어나면 오염물질이 과소평가되므로 시료채취가 제대로 이루어지지 않은 것이다

⑤ 습도가 높으면 극성 흡착제에서도 파과가 일어나므로 비극성·극성 흡착제 모두 파과와 관계가 있다

[해설]

파과란 흡착관에 들어온 오염물질의 양이 흡착제가 붙잡을 수 있는 한계를 넘어, 더 이상 잡히지 않고 관을 그대로 통과해 빠져나가는 현상이다. 빠져나간 만큼은 분석되지 않으므로 실제 농도보다 낮게 측정되고, 그 시료는 폐기해야 한다.

옳은 항목부터 확인해 두자. ①은 맞다. 작업환경측정에 쓰는 표준적인 활성탄관은 앞층 100 mg, 뒷층 50 mg의 2단 구조다. ②도 맞다. 층을 나누어 두면 앞층을 통과한 물질이 뒷층에 잡히므로, 뒷층을 분석해 파과 여부를 판정할 수 있고 결과적으로 과소평가를 막을 수 있다.

③이 틀린 이유 — 판정 기준은 5/10이 아니라 1/10이다. 뒷층에서 검출된 양이 앞층의 10 %를 넘으면 파과가 일어난 것으로 보고 그 시료는 신뢰할 수 없다고 판단한다. 절반이 넘어갈 때까지 기다린다면 이미 관 밖으로 상당량이 빠져나간 뒤이므로 기준으로서 의미가 없다.

④가 틀린 이유 — 정반대다. 파과는 채취에 실패했다는 신호다. 앞의 설명대로 농도가 과소평가되므로, 파과가 확인되면 채취유량이나 채취시간을 줄이거나 흡착제 양을 늘려 다시 채취해야 한다.

⑤가 틀린 이유 — 파과는 흡착제의 극성과 무관하게 모든 흡착제에서 일어날 수 있다. 다만 습도의 영향을 받는 방식이 다르다. 활성탄 같은 비극성 흡착제도 습도가 높으면 수분이 흡착 자리를 두고 경쟁해 파과가 빨라지고, 실리카겔·알루미나처럼 극성 흡착제는 물 분자에 대한 친화력이 워낙 커서 습도의 영향을 더 크게 받는다. 따라서 극성 흡착제라고 파과와 무관하다는 서술은 성립하지 않는다.

파과를 촉진하는 조건을 함께 정리해 두면 응용문제에 대응하기 쉽다. 오염물질의 농도가 높을수록, 채취유량이 클수록, 채취시간이 길수록, 온도가 높을수록, 습도가 높을수록, 흡착제의 양이 적을수록, 그리고 혼합물이어서 경쟁흡착이 일어날수록 파과가 잘 일어난다.