어떤 공장에서 1시간에 0.2L의 벤젠이 증발되어 공기를 오염시키고 있다. 전체환기를 위해 필요한 환기량(m3/s)은? (단, 벤젠의 안전계수/밀도 및 노출기준은 각각 6/0.879g/mL/0.5ppm이며/환기량은 21℃/1기압을 기준으로 한다)

[해설]
이 문제는 유해물질의 전체환기량을 계산하는 문제입니다.
전체환기량 = (발생량 × 안전계수 × 24.45) / (분자량 × 노출기준) 공식을 사용합니다.

[계산과정]
1. 벤젠 발생량(G) = 0.2L/h × 0.879g/mL × 1000mL/L = 175.8g/h
2. 벤젠의 분자량(M) = 78g/mol
3. Q = (175.8 × 6 × 24.45) / (78 × 0.5) = 181 m³/h
4. 181 m³/h = 181 m³/h ÷ 3600s = 0.05 m³/s

[출제 포인트]
1. 전체환기량 계산 공식의 이해와 적용
2. 단위 환산 능력 평가 (L → mL, g/h → m³/h)
3. 밀도를 이용한 질량 계산

[주요 개념]
1. 전체환기량 공식: Q = (G × K × 24.45) / (M × TLV)
- G: 발생량(g/h)
- K: 안전계수
- M: 분자량(g/mol)
- TLV: 노출기준(ppm)
2. 24.45는 21℃, 1기압에서의 공기 1몰의 부피(L)
3. 안전계수는 작업조건에 따라 1~10 사이의 값을 사용
4. 밀도 단위 주의: g/mL = g/cm³ = kg/L

산업현장에서 벤젠과 같은 유해물질의 환기량 계산에 대해 알아볼까요?

전체환기량 계산은 작업환경의 안전을 위해 매우 중요합니다. 계산 과정을 단계별로 살펴보겠습니다:

1. 먼저 벤젠의 발생량을 g/hr 단위로 변환합니다.
0.2L × 0.879g/mL × 1000mL/L = 175.8g/hr

2. ppm을 mg/m3로 변환합니다.
0.5ppm = (0.5 × 78.11)/24.45 = 1.598mg/m3
(78.11은 벤젠의 분자량, 24.45는 21℃, 1기압에서의 공기 1몰의 부피)

3. 필요 환기량 계산식:
Q = (G × K × 106)/(C × 3600)
Q: 환기량(m3/s)
G: 발생량(175.8g/hr)
K: 안전계수(6)
C: 노출기준(1.598mg/m3)

4. 계산 결과:
Q = (175.8 × 6 × 106)/(1.598 × 3600) = 183.3m3/s
따라서 정답은 181m3/s에 가장 가깝습니다.