제 5 과목 산업독성학PART1. 입자상물질1. 입자상 물질의 종류▶ 에어로졸(연무체, 연무질) : 유기물의 불완전 연소시 발생한 액체나 고체의 미세한 입자가 공기 중에 부유되 있는 것▶먼지(dust) : 비교적 입자가큰 고체입자 (1~100um)▶분진 : 공기중에 부유하고 있는 모든 고체의 미립자- 호흡성분진 : 진폐증을 일으킬수 있는 분진 (0.5~5um)▶미스트 : 액체의 입자가 공기중에 비산하여 부유확산되어 있는 것▶흄 : 금속이 용해되어 액상물질로 되고 이것이 가스상 물질로 기화된 후 다시 응측되어 고체 미립자로 보통 크기가 0.1~1um이하이므로 호흡성 분진생성기전 : 금속의 증기화, 증기물의 산화, 산화물의 응축▶섬유(fiber) : 길이가 5um 이상, 길이 대 너비의 비가 3:1이상은 가늘고 긴 먼지(석면, 식물, 유리, 암면 섬유) -석면은 석면폐증 유발▶안개▶연기 : 매연이라고도 하며 유해물질이 불완전연소하여 만들어진 에어로졸의 혼합체▶스모그▶검댕 : PAH(다환방향족 탄화수소)의 발암물질2. 입자상 물질의 인체내 축적 및 제거▶인자의 호흡기계 침적기전-충돌(관성충돌)-침강(중력침강)-차단-확산-정전기▶입자 크기에 따른 작용기전1um 이하 입자 : 확산에 의한 축적1~5um 입자 : 침강에 의한 축적5~30um 입자 : 관성충돌에 의한 축적▶입자크기에 따른 작용기전1um : 확산, 폐포1~5um : 침강, 기관 기관지5~30um : 관성충돌, 코 인후▶인체방어기전점액섬모운동대식세포에 의한 작용(정화)3.입자상 물질의 노출기준제1종분진(2mg/m3) : 유리규산 30% 이상의 분진, 활석, 납석, 알루미늄, 황화광제2종분진(5mg/m3) : 유리규산 30% 미만의 광물성 분진, 산화철, 천연흑연, 카본블랙, 활성탁, 석탁제3종분진(10mg/m3) : 유리규산 1% 이하, 알파알루미나, 알루미늄금속, 탄산칼슘, 칼슘 실리케이트, 셀룰로스, 글리세린 미스트, 합성 흑연, 석회석, 산화아연먼지, 탄화수소, 규소-비결정체석면 : 0.1개/cm3아모사이트(갈석면, 황석면) : 0.5개/cm3크리소타일(백석면) : 2개/cm3크로시돌라이트(청석면) : 0.2개/cm3▶일반적 분진장해알레르기성 천식 : 털, 나무가루활성분진 : 석탄, 시멘트발암성 : 석면, 카르보닐니켈직업성 천식 : TDI, TWA4. 진폐증▶개요 : 호흡성분진 흡입에 의해 폐에 조직반응을 일으킨 상태. 즉, 폐포의 섬유화▶요인 : 분진의 종류, 농도, 크기폭로시간 및 작업강도보호시설이나 장비 착용유무개인차▶분류?임상적 분류유기성 분진에 의한 진폐증 : 농부폐증, 면폐증, 연초폐증, 설탕폐증, 목재분진폐증, 모발분진폐증무기성 분진에 의한 진폐증 : 규폐증, 탄소폐증, 활석폐증, 탄광부 진폐증, 철폐증, 베릴륨폐증, 흑연폐증, 규토토폐증, 주석폐증, 칼륨폐증, 바륨폐증, 용접공폐증?병리적 병화에 따른 분류교원성폐증 : 폐포조직의 비가영적 변화나 파괴-규폐증, 석면폐증, 탄광부진폐증비교원성 진폐증 : 폐포조직이 정상이며 망상섬유로 구성 - 용접공폐증, 주석폐증, 바륨폐증, 칼륨폐증▶진폐증의 원인인자와 종류석탄 : 석탄폐증, 탄광부진폐증석면 : 석면폐증유리규산 : 규폐증면분진 : 면폐증용접흄 : 용접공폐쯩▶각 진폐증의 특징1) 규폐증2~5um의 유리규산 분진에 의한 규페성 결정과 폐포벽 파괴 등 망상내피계 반응 폐결핵2) 석면폐증 : 폐양, 중피종, 늑막암, 위암5. 석면▶석면이란 : 백석면, 청석면, 갈석면, 안토 필아이트, 트리레모라이트, 액티노라이트의 섬유상길이가 5um이고 3:1의 길이 너비비인 입자상 물질▶ 청석면 : 석면중 가장 폐암, 중피종 위험률이 높다▶ 석면은 1급 발암물질군PART2 유해화학물질1. 유해물질의 개요▶정의 : 인체에 흡입, 섭취 또는 피부를 통하여 흡수될 때 급성 또는 만성장해를 일으킬 우려가 있는 물질을 총칭하는 것이다.▶분류 : 급성물질(1~14일), 아급성물질(1년 이상)▶유해물질이 인체에 미치는 영향 인자유해물질의 농도유해물질에 폭로되는 시간개인의 감수성작업방법▶용어1) NEL : 실험동물에서 어떠한 영향도 나타나지 않은 수준2) NOEL : 현재의 평가 방법으로 독성 영향이 관찰되지 않은 수준투여하는 전 기간에 걸쳐 치사, 발병 및 생리학적 변화가 모든 실험대상에서 관찰되지 않는다.양-반응관계에서 안전하다고 여겨지는 양으로 간주만성독성 시험에 구해지는 지표이다.3) NOAEL : 악영향도 관찰되지 않은 수준▶유해물질의 인체침입 경로- 가장 영향이 큰 침입경로는 호흡기이고 다음이 피부를 통한 전신중독이다.1) 호흡기 : 가스상물질의 호흡기계 축적을 결정하는 가장 중요한 인자는 물질의 수용성 정도이다.- 마찰효과 : 공기 중 농도가 낮을 경우는 거의 폐의 위치까지 도달하지 않는다.2) 피부 : 면적 약1.6m3, 피부흡수량은 전호흡량의 15%3) 소화기 : 우발적 고의적으로 섭취▶ 여성이 남성보다 유해화학물질에 대한 저항이 약한 이유1) 여자의 피부가 남자보다 섬세하기 때문2) 생리로 인한 혈액 소모가 크기 때문3) 각 장기의 기능이 남성에 비해 떨어지기 때문2. 화학적 유해물질의 생리적 작용에 의한 분류엑셀표 참조 - 자극제, 질식제, 마취제, 전신독, 기타물질#####맨뒤장3. 유기용제▶ 정의 : 상온, 상압하에서 휘발성이 있는 액체로서 다른 물질을 녹이는 성질이 있는 것으로 명시▶ 유기용제의 분류1) 산소함유계열 : 케톤류, 알코올류, 글리콜에테르류, 에테르류2) 탄화수소계열 : 지방족류, 방향족류3) 기타 : 크레졸류, 니트로파라핀류, 테레빈류, 염소계 유기용제▶ 유기용제의 독성과 반응기전1) 중추신경계의 억제작용 (활성억제)2) 중추신경계에 대한 독성기전3) 생체막과 조직의 자극4) 할로겐화 탄화수소의 독성작용 : 중독성, 연속성, 중추신경계의 억제작용, 점막에 대한 중등도의 자극효과▶ 유기화학물질의 중추신경계 억제작용 및 자극작용의 순서1) 중추신경계 억제작용 순서알칸
< 일반화학 >제1장 물질의 상태와 구조1. 화학적 변화의 종류① 화합 :A+B → A B 예) C + O2 → CO2② 분해 :A B → A+B 예) CO2 → C + O2③ 치환 :예) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2④ 복분해 :예) HCl + NaOH + H2O2. 물질의 삼태[물과 소금물의 끓는점의 비교]순수한 물은 100℃에서 끓기 시작하여 그 온도를 유지하지만 소금물은 물이 증발함에 따라 소금의 농도가 높아져 계속하여 끓는점이 높아진다.※ 승화 : 고체가 액체를 거치지 않고 직접 기체로 되는 현상드라이아이스, 나프탈렌, 요오드, 장뇌, 승홍 등① 기화열물 기화열 : 539 kcal/kg, 539 cal/g얼음의 잠열 : 80 cal/g(얼음을 0℃물로 변화시킬 때 필요열량)② 융해열3. 동소체같은 원소로 되어 있으나 성질이 다른 단체성분원소동소체분자식생성 원인성질의 차이연소생성물(산화물)물리적성 질화학적성 질탄소탄 소분자가 없다원자배열의 차이다르다다르다이산화탄소금강석흑 연산소산 소분자조성의 차이다르다다르다오 존인황 린분자배열의 차이다르다같다오산화인적 린황사방황분자배열의 차이다르다같다이산화황단사황고무황4. 단체와 화합물(순물질)① 단체 : 한가지 원소로 이루어진 물질예) O2, S, Fe, H2, Cl2② 화합물 : 두가지 이상의 원소로 이루어진 물질예) H2O, CO2 , H2SO4, NaOH※ 순물질 : 물리적 방법 없고, 끊는 점이 일정하다.5. 혼합물① 균일한 혼합물(용액)물질들끼리 섞여 있는 정도가 일정한 혼합물예) 설탕물, 공기, 소금물, 암모니아수② 불균일한 혼합물물질들끼리 섞여 있는 정도가 일정하지 아니한 혼합물예) 우유, 흙, 화강암, 석유(원유)※ 혼합물 : 물리적 방법, 어는점, 끓는점이 일정하다.6. 혼합물의 분리방법① 기체혼합물 : 액화분류법, 흡수법② 액체혼합물 : 여과법(거름법), 분액깔때기법, 증류법③ 고체혼합물 : 재결정법(용해도차이용), 추출법, 승화법7. 원자, 분자, 이온① 원자 : 더 이상 쪼개지지 않는해도의 변화를 나타낸 곡선※ 온도와 용해도 관계- 급격하게 상승 : 질산칼륨- 서서히 변화 : 질산나트륨- 거의 변화없음 : 염화나트륨, 염화칼륨- 반비례 : 암모니아, 염화수소24. 액체의 용해도용매와 용질의 극성과 관계 있음○ 극성물질은 극성물질에 잘 녹음○ 무극성물질은 무극성물질에 잘 녹음※ 극성 : 분자내에 양전하와 음전하게 일치하지 않는 현상25. 기체의 용해도○ 압력에 비례○ 온도에 반비례압력이 높을 수록 온도가 낮을 수록 용해가 잘 된다26. 헨리의 법칙일정한 온도에서 일정 부피의 액체 용매에 녹는 기체의 질량은 압력에 정비례한다.- 용해되는 기체의 양은 압력에 비례한다.○ 헨리의 법칙이 잘 적용되는 기체(암기할 것)이질수산 (이산화탄소, 질소, 수소, 산소, 메탄 등)○ 적용되지 않는 기체HF, HCl, NH3, H2S 등26. 용액의 농도① %농도 : 용액 100g에 녹아 있는 용질의 g수 ,온도와 무관? %농도 =100(%)② 몰농도 : 용액 1L에 녹아 있는 용질의 몰수온도에 따라 변한다.? 몰농도(mol/L,M) =, M =M농도 = 질량/분자량 × 1000ml/Vt(전기체의 부피)③ 노르말농도 : 용액 1L 속에 녹아 있는 용질의 g당량수를 나타낸 농도N농도 = 질량/1g당량 × 1000ml/Vt④ 모랄농도 : 용매 1000g 속에 녹아있는 용질의 몰수27. 끊는점 오름과 어는점 내림○ 소금이나 설탕 등과 같은 비 휘발성 물질을 녹인 용액의 증기압은 용매의 증기압보다 작다(그 이유는 비휘발성 용질이 녹아있기 때문에 증발이 어렵다)○ 따라서 비휘발성 물질이 녹아 있는 용액의 비등점은 순수한 용매일 때 보다 높고, 빙점은 낮아진다.28. 라울의 법칙묽은 용액에서 비등점 상승도와 빙점 강하도는 그 물질의 모랄농도에 비례한다.M = a × 1000 × kf/ W TfM : 용질의 분자량a : 용질의 질량W : 용매의 질량kf : 몰내림Tf : 어느점 내림도29. 삼투압과 반트호프의 법칙① 삼투압 : 반투막을 사이에 두고 용매와 용질을 접촉시킬 을 나타내는데 사용- 주기율표상 족수 화학적 성질 유사- 최외각전자가 8개가 되면 안정- 8개가 되려는 성질(팔우설)11. 팔우설- 원자가 8개의 가전자를 취하려는 성질- 1족원소 : 최외각 전자1개(전자를 잃어버리기 쉽다)- 7족원소 : 최외각 전자7개(전자를 얻기 쉽다)-성질을 띠기 쉽다12. 오비탈(전자방) = 원자궤도함수 = 부전자껍질- 정의 : 원자핵 주위에 분포되어 있는 전자 분포상태- 종류 : s, p, d, f ---- 오비탈의 전자배열 : 에너지준위가 작은 것부터 큰 순서로 채원 나간다.k : 1sL : 2s 2pM : 3s 3p 3dN : 4s 4p 4d 4f방은 s : 1개(전자 2개)p : 3개(전자 6개)d : 5개(전자 10개)f : 7개 (전자 14개) 등 순 ---13. 훈트의 법칙같은 에너지 준위으 오비탈이 여러개가 있고 여기에 여러개의 전자가 들어 갈 때에는 모든 오비탈에 분산되어 들어 가려는 성질① 오비탈에 전자가 채워지는 순서(주의*)① ④② ⑤③ ⑥② 부대전자 : 오비탈에 전자가 들어 갈 때 쌍을 이루지 않고 혼자 있는 전자(홑전자)↑↓↑↓↑※ 전자배열 순서 (원자번호 = 전자수)20Ca = 1s2 2s2 2P6 3s2 3P6 4S211Na = 1s2 2s2 2P6 3s114. 금속성과 비금속성① 금속성(염기성)최외각의 전자를 방출하여 양이온으로 되려는 성질(전자를 잃고자 하는 성질)② 비금속성(산성)최외각의 전자를 받아들여 음이온으로 되려는 성질15. 원자반지름 크기① 같은 주기에서 1족에서 7족으로 갈수록 원자반지름이 작아진다(전자의 수는 증가하나 전자껍질의 수는 동일, 핵과 전자사이에 인력이 강하게 작용하여 전자껍질이 수축된다.)② 같은족에서 원자번호가 증가할수록 원자반지름이 커진다.16. 이온화 에너지중성인 원자로부터 전자 1개를 떼어 양이온으로 만드는데 필요한 초소한의 에너지- 0족으로 갈수록 증가- 같은 족에서 원자번호가 증가할수록 작아진다.- 비금속성이 강할수록 증가한다.- 이온화에너지가 가장 작은 것은 1족- 정의한 원소가 높은 산화 상태로부터 전자를 얻어서 보다 낮은 산화상태로 되는 화학 변화① 산소를 잃는 현상② 수소와 결합하는 현상③ 전자를 얻는 현상④ 산화수가 감소하는 현상30. 산화제 ★ 정확히 알아 둘 것다른 물질을 산화시키는 성질이 강한 물질, 즉 자신은 환원되기 쉬운 물질① 산소를 내기 쉬운 물질 H2O2, KClO3② 발생기 산소를 내기 쉬운 물질 O2 MnO2 HNO3③ 수소와 결합하기 쉬운 물질(비금속 단체)④ 전자를 받기 쉬운 물질31. 환원제 ★ 정확히 알아 둘 것다른 물질을 환원시키는 성질이 강한 물질 즉, 자신은 산화되기 쉬운 물질① 수소를 내기 쉬운 물질 : H2S② 발생기 수소(H)를 내기 쉬운 물질 H2,③ 산소와 결합하기 쉬운 물질 : H2, SO4④ 전자를 잃기 쉬운 물질 (금속단체)32. 산화제와 환원제 양쪽으로 작용하는 물질아황산가스(SO2), 과산화수소(H2O2)33. 금속의 이온화 경향최외각 전자를 잃어 양이온이 되려는 성질, 금속성이 강하냐 약하냐 문제* 금속의 이온화경향을 알아야 하는 이유- 화학반응식의 진행을 알 수 있다(이온화 경향이 큰 금속이 먼저 반응한다)- 전지에 활용된다.34. 금속의 이온화 경향 크기와 성질(암기할 것)크카마나 알아쇠니 주나수구 수은백금K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au←--------------------------------① 이온화 경향이 크다② 양이온이 되기 쉽다(전자를 방출하기 쉽다)③ 산화되기 쉽다.※ 이온화 경향이 큰 금속일수록 강환원제이다.④ 수소보다 이온화 경향이 큰 금속은 보통 산과 반응시 수소를 발생한다.35. 전지의 종류① 볼타전지 ② 다니엘전지 ③ 건전지 ④ 납축전지36. 볼타 전지① (-)Zn ㅣ H2SO4(aq) ㅣ Cu(+)② (-)극 : Zn → Zn2++2e- (산화, 질량 감소)(+)극 : 2H++2e- → H2↑ (환원, 질량 변화×)* 전체 반응 : Zn+2H+ → Zn2++H2↑* 분극 현상구리판에서 된 몰수47. 산화물1) 정의물에 녹으면 산 또는 염기가 될 수 있는 산소와의 화합물2) 산화물 종류① 산성산화물(무수산) = 비금속성 산화물② 염기성산화물(무수염기) = 금속성 산화물(1,2족)③ 양쪽성산화물 : 산,염기에 모두 반응 염과 물생성ex) 누가나를 알아주납(Al, Zn, Sn Pb 등)Al2O3, ZnO, SnO PbO 등48. 염(salt)의 정의 및 종류1) 정의산의 수소 원자 일부 또는 전부가 금속 또는 NH4기로 치환된 화합물(산과 염기 반응시 물과 함께 생성되는 물질)2) 염의 종류① 산성염 : 염 속에 수소원자(H)가 있는 것② 염기성염 : “ 수산기(OH)가 있는 것③ 중성염(정염) : 수소원자나 수산기가 없는 것④ 복염 : 2종의 염이 결합하여 만들어진 새로운 염 이들 염이 물에 녹아서 성분염이 내는 이온과 동일한 이온으로 전리되는 염예) KAl(SO4)2, 12H2O(백반)⑤ 착염 : 2종의 염이 결합하여 만들어진 염으로 성분염의이온과 다른 이온으로 전리되는 염예) K4Fe(C N)6 (황혈염) 등49. 중화반응산과 염기가 반응하여 염과 물이 생기는 반은 즉, 산의 수소이온(H+)과 염기의 수산화 이온(OH-)이 반응하여 중성인 물을 만드는 반응예) HCl + NaOH → NaCl + H2OH++OH → H2O50. 중화적정 ( 이해 및 계산문제 적용 )농도를 알고 있는 산 또는 염기의 용액을 써서 농도를 모르는 일정량의 산이나 염기의 농도를 결정하는 정량적 방법* 중화적정공식 이용, 산(염기)의 농도를 계산 (nMV=n'M'V')M : V : 체적NV = N'V' (N : 노르말농도, 규정농도, V:부피)51. pH 수소이온지수 (Potential of Hydrogen)수용액 속의 수소이온의 농도를 나타내는 척도,폐하지수라고도 함(산성도를 나타낸다)☞ 수소원자가 얼마나 이온상태로 있느냐를 측정하는 것※ pH값 구하기 (pH : 산과 염기를 나타내는 척도)PH = 0 ---------I--------- 14← 7 →7을 기준으로 상
●후드의 형식과 적용작업포위식(포위형, 장갑부착상자형) : 분쇄, 마무리작업, 공작기계, 체분저조, 농약 등 유독물질 또는 독성가스 취급부스식(드래프트 챔버형, 건축부스형) : 연마, 포장, 화학분석 및 실험, 동위원소 취급, 연삭, 산세척, 분무도장외부식(슬롯형, 루바형, 그리드형) : 도금, 주조, 용해, 마무리작업, 분무도장, 모래털기 작업, 도장, 분쇄, 주형해체, 체분, 분쇄, 용접, 목공기계레시버식(캐노피형, 그라인더형) : 가열로, 소입, 단조, 용융, 연삭, 연마, 탁상그라인더●후드의 분출기류잠재중심부 : 분출속도를 유지하는 지점까지 거리, 배출구직경의 약5배정도 까지천이부 : 분출속도가 작아지기 시작하며, 50%까지 줄어드는 지점, 약 5~30배 정도까지완전개구부 : 위치변화에 관계없이 분출속도분포가 유사한 형태를 보이는 영역●공기공급시스템(make-up air) : 후드를 통해 배출되는 것과 같은 양의 공기가 외부로부터 보충●덕트설치기준가능한 길이는 짧게하고 굴곡부의 수는 적게할 것접속부의 내면은 돌출된 부분이 없도록 할 것청소구를 설치하는 등 청소하기 쉬운구조로 할 것덕트내 오염물질이 쌓이지 아니하도록 이송속도를 유지할 것연결부위 등은 외부공기가 들어오지 아니하도록 할 것●반송속도가스, 증기, 흄 및 극히 가벼운 물질 : 10m/s가벼운 건조먼지 : 15일반 공업 분진 : 20무거운분진 : 25무겁고 비교적 큰 입자의 젖은 먼지 : 25이상<중 략>●송풍기 풍량 조절방법-회전수 조절법(회정수 변환법) : 풍량을 크게 바꿀 때, 비용고가, 효울은 좋다-안내익 조절법(Vane control법) : 각도변경을 통해 풍량조절-댐퍼 부착법 : 가장 쉬운 방법●송풍기선정-성능곡선 : 정압에따라 송풍량이 변하는 경향-시스템요구곡선 : 송풍량에 따라 정압이 변하는 경향-동작점 : 성능곡선과 시스템요구곡선이 만나는 지점
2과목 작업위생측정 및 평가●작업환경측정 횟수작업환경측정대상이 된 때부터 30일 이내에 실시, 1회/6개월발암성물질이 노출기준을 초과했거나, 노출기준의 2배가 넘을 경우 1회/3개월최근 2회 연속 기준 미만인 경우 1회/1년●작업환경측정의 종류개인시료 ? 지역시료■작업환경 측정순서●예비조사-목적 : 동일노출그룹설정, 정확한 시료채취전략-동일노출그룹 설정 목적경제적시료채취모든 근로자의 노출농도 평가역학조사시 동일노출그룹의 농도를 근거로 평가우선적 관리그룹 선정●장시간 시료 포집방법-전 작업시간동안의 단일시료 채취-전 작업시간 동안의 연속시료 채취-부분 잡업시간 동안의 연속시료 채취●단시간 시료 포집방법-시료채취 기구 : 진공플라스크, 액체치환병, 주사기, 시료채취백●공시료공시료수는 각 세트당 10개●1차표준기구비누거품미터, pitot튜브●2차표준기구로타미터●용기의 종류밀폐용기 : 이물이 들어가는 것을 방지기밀용기 : 공기 및 가스가 들어가는 것을 방지밀봉용기 : 미생물이 들어가는 것을 방지차광용기 : 광선이 투과하지 않는 용기●검출한계, LOD분석할 수 있는 가장 낮은 농도LOD = 3표준편차●정량한계 , LOQ신뢰성을 가지고 정량분석할 수 있는 가장 작은 양의 농도LOQ = 10표준편차 = 3.3LOD●분석용어특이성 : 다른 물질의 존재에 관계 없이 대상물질을 정호가하게 분석 할수 있는 능력.선택성 : 방해물질의 방해정도에 영향을 받지않는 정도회수율탈착율■가스상 물질의 시료채취●흡착제-흡착의 종류 ; 물리적 흡착(가역적), 화학적 흡착(비가역적)-파과 : 앞층의 1/10이상이 뒷층으로 넘어가면 파과가 일어낫다고 한다.-흡착 용량의 영향 요소 : 온도, 습도, 농도, 휘발성, 흡착경쟁력, 흡착제의 물리적특성, 양, 물리적 특성-앞층 100mg, 뒷층 50mg(대용량 400mg, 200mg)-종류--활성탄관사용 : 비극성류의 유기용제, 방향족 탄화수소류, 할로겐화 탄화수소류, 에스테르류, 알코올류탈착용매 : 이황화탄소--실리카겔관사용 : 극성류의 유기용제, 산, 방향족아민류, 지방족아민류, 아미노에탄올, 아마이드류, 니트로벤젠류, 페놀류장점 : 다양한 용매로 탈착가능단점 : 친수성이기 때문에 물분자와 결합한다.--다공성 중합체장점 : 고온에서 안정, 열탈착가능종류 : Tenax관(VOC 측정시 사용), XAD관●흡수제(흡수액)-유량기준 : 1.0L/min-흡수요율을 높이기 위한 방법두 개 이상의 임핀저나 버블러를 연속적으로 연결하여 사용채취속도를 낮춤체류시간으 길게접촉면적을 크게흡수액의 양을 늘려줌-종류 : 미젯임핀저, 프리티드버블러, 소형가스 흡수관 및 소형 버블러●수동식 시료채취기-Fick의 제1법칙W : 물질의 이동속도(ng/sec)D : 확산계수 (cm2/sec)A ; 포집면적 (cm2)L : 확산경로 길이 (cm)Ci-Co : 물질의 농도(ng/cm3)M : 물질의 질량(ng)T : 노출시간 (sec)●탈착방법비극성용매 ? 이황화탄소극성물질 ? 이황화탄소 + 다른 용매열탈착●농도계산흡착관흡수액W : 분석된시료량B : 공시료V : 공기채취량DE : 탈착효율●검지관 측정방법-검지관을 사용할수 있는 경우예비조사목적검지관 방식 외에 다른 측정 방법이 없는 경우발생하는 가스상 물질이 단일 물질인 경우●입자상물질의 종류에어로졸먼지 : 1~100um분진 ; 미세한 분말상의 물질미스트흄 ? 생성기전 : 금속의 증기화 ? 증기물의 산화 ? 산화물의 응축섬유상입자안개연기스모그●입자상 물질의 크기 결정방법-가상직경공기역학적 직경 : 대상먼지와 침강속도가 같고, 밀도가 1이며, 구형이 먼지의 직경으로 환산된 직경질량중위 직경 : 입자 크기별로 농도를 측정하여 50%의 누적분포에 해당하는 입자크기를 말한다.-기하학적 직경마틴직경 : 먼지의 면적을 2등분하는 선의 길이 (과소평가)페렛직경 : 먼지의 한쪽 끝 가장자리와 다른 쪽 가장자리 사이의 거리 (과대평가)등면적직경 : 먼지의 면적과 동일한 면적을 가진 원의 직경(D:직경 , n : 원의번호)●침강속도스토크법칙cm/sp : 공기밀도, 0.0012g/cm3u : 공기점성계수, 1.85*10-4 g/cm*secLippman식 ( 1~50um)p: 비중 , d:직경(um)●입자크기별기준흡입성 입자상 물질 IPM 평균입경 100um흉곽성 입자상 물질 TPM 평균입경 10um호흡성 입자상 물질 RPM 평균입경 4um●여과포집원리직접차단(간섭)관성충돌확산중력침강정전기침강●입자크기별 포집효율0.1um 미만 : 확산0.1~0.5um : 확산, 직접차단0.5um 이상 : 관성충돌, 직접차단●입자상물질 채취기구-카세트-10mm nylon cylon : 원심력이용, 1.7L/min, 호흡성먼지채취-입경분립충돌기, 직경분립충돌기 : 질량크기분포를 얻을수 있다.■여과지의 종류●막여과지-MCE막 여과지 : 산에 쉽게 용해, 흡습성이 높다-PVC막 여과지 : 흡습성이 낮아 중량분석에 이용6가크롬, 아연산화합물, 공해성먼지, 총먼지채취-PTFE막 여과지 : 열, 화학물질, 압력 등에 강한 특성다핵방향족탄화수소, 농약, 알칼리성 먼지, 콜타르피치등 채취-은막 여과지 : 코크스오븐배출물질 채취-nucleopore 여과지 : 석면채취●섬유상여과지-유리섬유여과지 : 부서지기 쉽다. 다량의 공기채취에 적합-셀룰로오스섬유 여과지●입자상물질의 채취채취유량 : 1~4l/min채취위치 : 호흡기중심 반경30cm 이내 반경저울(천평) : 0.001mg의 정밀도●총먼지 노출기준1종 (유리규산 30%이상) - 2mg/m32종 (유리규산 30%미만) - 5mg/m33종 (유리규산 1%이하) - 10mg/m3●호흡성먼지 ? 석탄먼지 2mg/m3●용접흄 ? 유리섬유여과지를 이용하여 채취●정도관리정확도 : 참값에 얼마나 접근하였는가정밀도(신뢰도) : 반복측정, 분석 했을 때 분석치의 변동크기가 얼마나 작은가●정도관리의 구분작업환경측정기관 정도관리 ? 측정시료분석에 대한 정도관리특수겅간진단기관 정도관리 ? 생채시료분석, 진폐증판정정도, 소음성 난청판정 정도●측정치의 오차-계통오차 : 규칙성이 있는 오차종류외계오차(환경오차) : 외계의 환경으로 생김 (온도, 습도 등)기계오차개인오차구분상가적오차 : 크기가 항상 일정하게 벗어남비례적오차 : 농도수준에 비례하여 벗어남-우발오차 : 불규칙한 오차-상대오차 =-누적오차(Ec)-분석오차(SAE)■가스상 물질의 분석●가스크로마토그래피적용범위 : 휘발성, 분자량 500이하구성장치가스유로계 -> 시료도입부 -> 분리관 -> 검출기●가스쿠로마토그래피-질량분석기적용범위 : 다성분 회분석, 생채내 미량성분의 구조결정, 대기오염물질로의 다종류의 극미량 유기물질구성장치시료주입장치 -> 이온화장치 -> 질량에 따른 분석기 -> 검출기 -> 컴퓨터●고성능 액체크로마토그래피(HPLC)적용 : 방향족 유기용제, 저휘발성물질, 고분자, 다행방향족탄화수소류구성장치용매전달장치 : 펌프 -> 시료주입장치 -> 분리관 : 칼럼 -> 검출기 -> 자료처리시스템●이온크로마토그래피 (IC)적용 : 이온성물질 분석, 음이온, 무기산류, 에탄올아민류, 알칼리황화수소구성장치펌프->시료주입장치->분리관:칼럼->검출기->기록계■입자상물질의 분석●중량분석방법●금속의 분석 ? MCE여과지로 채취●흡광광도법원리 : 특정파장의 빛이 특정한 자유원자층을 통과하면서 선택적인 흡수가 일어나는 것을 이용장치구성광원부 -> 파장선택부 -> 시료부 -> 측광부●원자흡광광도법원리 : 중성원자는 복사에너지 중 일부를 흡수하여 들뜬 상태의 원자가 되는데 이때 흡수된 복사 에너지를 측정하여 정량분석을 하게 된다.
2과목 작업위생측정 및 평가PART1 측정 및 분석1. 작업환경측정 횟수작업환경측정대상이 된 때부터 30일 이내에 실시, 1회/6개월발암성물질이 노출기준을 초과했거나, 노출기준의 2배가 넘을 경우 1회/3개월최근 2회 연속 기준 미만인 경우 1회/1년2. 작업환경 측정 목적1) 근로자노출에 대한 기초자료 확보를 위한 측정2) 진단을 위한 측정3) 법적인 노출기준 초과여부를 판단하기 위한 측정3. 작업환경측정의 종류개인시료 ? 지역시료4. 작업환경 측정순서▶예비조사-목적 : 동일노출그룹설정, 정확한 시료채취전략-동일노출그룹 설정 목적경제적시료채취모든 근로자의 노출농도 평가역학조사시 동일노출그룹의 농도를 근거로 평가우선적 관리그룹 선정▶장시간 시료 포집방법-전 작업시간동안의 단일시료 채취-전 작업시간 동안의 연속시료 채취-부분 잡업시간 동안의 연속시료 채취▶단시간 시료 포집방법-시료채취 기구 : 진공플라스크, 액체치환병, 주사기, 시료채취백▶공시료 : 측정오차 보정용공시료수는 각 세트당 10개▶1차표준기구비누거품미터, pitot튜브▶2차표준기구로타미터▶용기의 종류밀폐용기 : 이물이 들어가는 것을 방지기밀용기 : 공기 및 가스가 들어가는 것을 방지밀봉용기 : 미생물이 들어가는 것을 방지차광용기 : 광선이 투과하지 않는 용기▶ 가스상 물질에 대한 채취방법1) 연속시료채취2) 순간시료채취▶검출한계, LOD분석할 수 있는 가장 낮은 농도LOD = 3*표준편차▶정량한계 , LOQ신뢰성을 가지고 정량분석할 수 있는 가장 작은 양의 농도LOQ = 10표준편차 = 3.3*LOD▶분석용어특이성 : 다른 물질의 존재에 관계 없이 대상물질을 정호가하게 분석 할수 있는 능력.선택성 : 방해물질의 방해정도에 영향을 받지않는 정도회수율탈착율5. 가스상 물질의 시료채취▶흡착제-흡착의 종류 ; 물리적 흡착(가역적), 화학적 흡착(비가역적)-파과 : 앞층의 1/10이상이 뒷층으로 넘어가면 파과가 일어낫다고 한다.-흡착 용량의 영향 요소 : 온도, 습도, 농도, 휘발성, 흡착경쟁력, 흡착제의 물리적특성, 양, 물리적 특성-앞층 100mg, 뒷층 50mg(대용량 400mg, 200mg)?종류-활성탄관사용 : 비극성류의 유기용제, 방향족 탄화수소류, 할로겐화 탄화수소류, 에스테르류, 알코올류탈착용매 : 이황화탄소-실리카겔관사용 : 극성류의 유기용제, 산, 방향족아민류, 지방족아민류, 아미노에탄올, 아마이드류, 니트로벤젠류, 페놀류장점 : 다양한 용매로 탈착가능단점 : 친수성이기 때문에 물분자와 결합한다.-다공성 중합체장점 : 고온에서 안정, 열탈착가능종류 : Tenax관(VOC 측정시 사용), XAD관▶흡수제(흡수액)-유량기준 : 1.0L/min-흡수요율을 높이기 위한 방법두 개 이상의 임핀저나 버블러를 연속적으로 연결하여 사용채취속도를 낮춤체류시간으 길게접촉면적을 크게흡수액의 양을 늘려줌-채취기구 : 미젯임핀저, 프리티드버블러,소형가스 흡수관 및 소형 버블러▶수동식 시료채취기-Fick의 제1법칙W : 물질의 이동속도(ng/sec)D : 확산계수 (cm2/sec)A ; 포집면적 (cm2)L : 확산경로 길이 (cm)Ci-Co : 물질의 농도(ng/cm3)M : 물질의 질량(ng)T : 노출시간 (sec)▶탈착방법비극성용매 ? 이황화탄소극성물질 ? 이황화탄소 + 다른 용매열탈착▶농도계산흡착관흡수액W : 분석된시료량B : 공시료V : 공기채취량DE : 탈착효율6. 검지관 측정방법-검지관을 사용할수 있는 경우예비조사목적검지관 방식 외에 다른 측정 방법이 없는 경우발생하는 가스상 물질이 단일 물질인 경우7. 입자상물질의 시료채취▶입자상물질의 종류에어로졸먼지 : 1~100um분진 ; 미세한 분말상의 물질미스트흄 (생성기전 : 금속의 증기화증기물의 산화산화물의 응축 )섬유상입자안개연기스모그▶입자상 물질의 크기 결정방법?가상직경공기역학적 직경 : 대상먼지와 침강속도가 같고, 밀도가 1이며, 구형이 먼지의 직경으로 환산된 직경질량중위 직경 : 입자 크기별로 농도를 측정하여 50%의 누적분포에 해당하는 입자크기를 말한다.?기하학적 직경마틴직경 : 먼지의 면적을 2등분하는 선의 길이 (과소평가)페렛직경 : 먼지의 한쪽 끝 가장자리와 다른 쪽 가장자리 사이의 거리 (과대평가)등면적직경 : 먼지의 면적과 동일한 면적을 가진 원의 직경(D:직경 , n : 원의번호)▶침강속도스토크법칙cm/sp : 공기밀도, 0.0012g/cm3u : 공기점성계수, 1.85*10-4 g/cm*secLippman식 ( 1~50um)p: 비중 , d:직경(um)▶입자크기별기준흡입성 입자상 물질 IPM 평균입경 100um흉곽성 입자상 물질 TPM 평균입경 10um호흡성 입자상 물질 RPM 평균입경 4um▶여과포집원리직접차단(간섭)관성충돌확산중력침강정전기침강▶입자크기별 포집효율0.1um 미만 : 확산0.1~0.5um : 확산, 직접차단0.5um 이상 : 관성충돌, 직접차단▶입자상물질 채취기구-카세트-10mm nylon cylon : 원심력이용, 1.7L/min, 호흡성먼지채취-입경분립충돌기, 직경분립충돌기 : 질량크기분포를 얻을수 있다.■여과지의 종류▶막여과지-MCE막 여과지 : 산에 쉽게 용해, 흡습성이 높다-PVC막 여과지 : 흡습성이 낮아 중량분석에 이용6가크롬, 아연산화합물, 공해성먼지, 총먼지채취-PTFE막 여과지 : 열, 화학물질, 압력 등에 강한 특성다핵방향족탄화수소, 농약, 알칼리성 먼지, 콜타르피치등 채취-은막 여과지 : 코크스오븐배출물질 채취-nucleopore 여과지 : 석면채취▶섬유상여과지-유리섬유여과지 : 부서지기 쉽다. 다량의 공기채취에 적합-셀룰로오스섬유 여과지▶입자상물질의 채취채취유량 : 1~4l/min채취위치 : 호흡기중심 반경30cm 이내 반경저울(천평) : 0.001mg의 정밀도▶총먼지 노출기준1종 (유리규산 30%이상) - 2mg/m32종 (유리규산 30%미만) - 5mg/m33종 (유리규산 1%이하) - 10mg/m3▶호흡성먼지 노출기준 ? 석탄먼지 2mg/m3▶농도계산▶용접흄 ? 유리섬유여과지를 이용하여 채취8. 정도관리▶정확도 : 참값에 얼마나 접근하였는가▶정밀도(신뢰도) : 반복측정, 분석 했을 때 분석치의 변동크기가 얼마나 작은가▶정도관리의 구분작업환경측정기관 정도관리 ? 측정시료분석에 대한 정도관리특수겅간진단기관 정도관리 ? 생채시료분석, 진폐증판정정도, 소음성 난청판정 정도9. 측정치의 오차▶계통오차 : 규칙성이 있는 오차종류1) 외계오차(환경오차) : 외계의 환경으로 생김 (온도, 습도 등)2) 기계오차3) 개인오차구분1) 상가적오차 : 크기가 항상 일정하게 벗어남2) 비례적오차 : 농도수준에 비례하여 벗어남▶우발오차 : 불규칙한 오차▶상대오차 =▶누적오차(Ec)▶분석오차(SAE)10. 가스상 물질의 분석▶가스크로마토그래피적용범위 : 휘발성, 분자량 500이하구성장치가스유로계 -> 시료도입부 -> 분리관 -> 검출기▶가스쿠로마토그래피-질량분석기적용범위 : 다성분 회분석, 생채내 미량성분의 구조결정, 대기오염물질로의 다종류의 극미량 유기물질구성장치시료주입장치 -> 이온화장치 -> 질량에 따른 분석기 -> 검출기 -> 컴퓨터▶고성능 액체크로마토그래피(HPLC)적용 : 방향족 유기용제, 저휘발성물질, 고분자, 다행방향족탄화수소류구성장치용매전달장치 : 펌프 -> 시료주입장치 -> 분리관 : 칼럼 -> 검출기 -> 자료처리시스템▶이온크로마토그래피 (IC)적용 : 이온성물질 분석, 음이온, 무기산류, 에탄올아민류, 알칼리황화수소구성장치펌프->시료주입장치->분리관:칼럼->검출기->기록계11. 입자상물질의 분석▶중량분석방법▶금속의 분석 ? MCE여과지로 채취▶흡광광도법원리 : 특정파장의 빛이 특정한 자유원자층을 통과하면서 선택적인 흡수가 일어나는 것을 이용장치구성광원부 -> 파장선택부 -> 시료부 -> 측광부▶원자흡광광도법원리 : 중성원자는 복사에너지 중 일부를 흡수하여 들뜬 상태의 원자가 되는데 이때 흡수된 복사 에너지를 측정하여 정량분석을 하게 된다.장치구성 : 광원부 -> 시료원자화부 -> 단색화부 -> 측광부▶유도결합플라즈마 분광광도계 (ICP)