작업장 용적 2500 m3 메틸클로로포름 0.03 m3/min 발생 유효환기량 50 m3/min

작업장 용적 2500 m3 메틸클로로포름 0.03 m3/min 발생 유효환기량 50 m3/min

 

 

작업장의 용적이 2500 m3이며

작업장에서 메틸클로로포름 증기가

0.03 m3/min으로 발생하고

이때 유효환기량은 50 m3/min이다.

작업장의 초기농도가 0인 상태에서

200 ppm에 도달하는 데 걸리는 시간(min) 및

1시간 후의 농도(ppm)는?

 

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※ 필자는 산업위생관리기사와 무관하므로,

t = –(V / Q) ln[(G – QC) / G]

이 공식에 대한 설명은 pass하겠다.

 

 

 

[1]

200 ppm에 도달하는 데 걸리는 시간(t)

t = –(V / Q) ln[(G – QC) / G]

> V = 2500 m3

> Q = 50 m3/min

> G = 0.03 m3/min

> C = 200 ppm

 

= –(2500 / 50) ln[(0.03 – 50×200×10^(-6)) / 0.03]

= 20.27 min

 

 

 

[참고] ×10^(-6) 설명

C가 용액의 농도이고,

Q가 용액의 부피이므로,

QC, 즉 C × Q는

“용액의 농도 × 용액의 부피” 이므로,

“용질의 양”을 계산하는 식이다.

 

 

ppm 농도와 질량 백분율(%) 농도는

곱하는 수가 ‘10^6’이냐 ‘100’이냐 차이일 뿐,

동일한 개념(정의)의 농도인데,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2657 )

 

위 계산식에서,

‘10^(-6)’을 곱하는 것이 이해 안 된다면,

질량 백분율 농도와 관련된 예제를 한 번 살펴보자.

 

 

Q) 5% 소금물(용액) 100 g에 들어있는

소금(용질)의 양(g)은 얼마인가?

 

A) 용질 질량 = 용액 질량 × (%농도/100) 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2656 )

 

100 g × (5/100) = 5 g

 

위 식은 다음과 같이 고쳐 쓸 수 있다.

100 g × 5 × 10^(-2) = 5 g

---> 여기서 ‘10^(-2)’을 곱하는 것과 같은 것이다.

 

 

300x250

 

 

[2]

1시간 후의 농도(C, ppm)

C = G × [1 – e^(–(Q / V)t)] / Q × 10^6

> G = 0.03 m3/min

> V = 2500 m3

> Q = 50 m3/min

> t = 1 hr = 60 min

 

= 0.03 × [1 – e^(–(50 / 2500)×60)] / 50 × 10^6

= 419.28 ppm

 

 

 

[참고] ×10^6 설명

G × [1 – e^(–(Q / V)t)] / Q

= 0.03 × [1 – e^(–(50 / 2500)×60)] / 50

= 0.00041928

 

G와 Q의 단위가 m3/min이므로,

0.00041928, 이 숫자는 부피 “분율” 값이다.

 

 

분율 값에다

100을 곱하면, % 농도이고,

10^6을 곱하면, ppm 농도인데,

문제에서 요구하는 농도가 ppm이므로,

0.00041928 × 10^6

= 419.28 ppm

---> 이 때문에 “×10^6” 한 것이다.

 

 

 

 

[키워드] ppm 농도 기준, 10^6을 곱하는 이유 기준, 10^(-6)을 곱하는 이유 기준, 산업위생관리기사 기준