(문제 1) 외부식 원형 후드의 필요 환기량(Q, m3/분) 값(답)이 100 - 150 이 나오도록 문제를 만들고 풀이 과정을 설명하시오. 문제 지문에는 환기해야 할 조건들을 꼭 나타내고 제어 거리, 후드 직경 등이 들어가야 합니다. (20점)

(문제 2) 위 (문제 1)에서 공간 후드에 부착된 플랜지(flange)와 후드 한 면이 작업 면에 고정된 플랜지를 설치했을 때 플랜지가 없는 후드(문제 1)에 비해 감소한 공기량(m3/분)을 각각 비교해서 설명하시오. 감소된 공기량을 구하고 비교해서 설명해야 합니다. (각각 10점 총 20점)

1)공간 후드에 부착된 플랜지의 경우
2)후드 한 면이 작업 면에 고정된 플랜지를 설치했을 경우

(문제 3) 일반 다중 이용시설의 실내 환경에서 코로나 감염 위험을 줄이기 위한 공학적 대책을 두 가지 정도를 들고 이유를 설명하시오. 보호구 대책은 제외합니다. (10점)

참고문헌


(문제 1) 외부식 원형 후드의 필요 환기량(Q, m3/분) 값(답)이 100 - 150 이 나오도록 문제를 만들고 풀이 과정을 설명하시오. 문제 지문에는 환기해야 할 조건들을 꼭 나타내고 제어 거리, 후드 직경 등이 들어가야 합니다. (20점)

필요환기량은 후드로 유입되는 오염물질을 포함한 공기의 양으로 필요송풍량이라고도 한다. 후드의 환기량은 속도와 면적의 함수이다. 여기서 속도는 제어속도이고 면적은 후드의 개구면적이다. 제어속도는 후드 모양과 관계 없이 발생하는 유해인자의 특성에 따라 결정되지만, 개구면적은 후드의 모양에 따라 서로 달라진다.

국소배기장치에서 후드로 들어가는 공기량(필요환기량)은 비용과 직접적으로 관련된다. 즉, 필요환기량은 시설 설치비용뿐 아니라 전기, 냉난방 비용 등 운영비용에 영향을 미친다. 따라서 필요환기량을 가능한 최소화하면서도 오염물질을 제어할 수 있는 후드를 선정해야 한다. 다음은 필요환기량을 최소화하는 방법들이다.

① 가급적 치폐막(baffles)이나 커튼 등을 사용하여 공정을 많이 포위한다. ② 후드를 유해물질 발생원에 가깝게 설치한다. 제어거리를 단축하면 환기량이 줄어들기 때문이다. 작업에 지장이 없다면 포위식 후드를 설치하는 것이 좋다. ③ 공정에서 발생 또는 배출되는 오염물질…(생략)

의 절대량을 줄이도록 한다. 공정을 개선하여 근원적으로 발생되는 오염물질을 작게 하는 것이 가장 바람직하다. ④ 후드 개구부에서 기류가 균일하게 분포되도록 설계한다.

외부식 후드는 유해물질 발생원(오염원)과 후드가 일정 거리 즉, 제어거리 X만큼 떨어져 있는 형태이다. 따라서 외부식 후드는 항상 제어거리를 고려해야 한다. 제어속도는 후드 모양에 따라 변하지 않고 등속도면의 면적만 달라진다. 제어속도가 동일한 후드의 공간(등속도면)을 연결한 면적는 실험식으로 다음과 같이 제안된다.