필답 61. 차광보안경 종류 및 사용 목적 – 전체

설명

정의

차광보안경(Shielding Protective Spectacles)은 자외선, 적외선 및 강렬한 가시광선이 발생하는 작업 환경에서 유해광선이 근로자의 눈에 직접 노출되는 것을 차단하는 보건용 개인보호구입니다.

용접, 절단, 고온 노(爐) 작업 등에서 발생하는 유해광선은 각막염, 결막염, 전기성 안염 및 백내장 등 영구적인 시력 장해를 유발할 수 있으므로, 유해광선의 종류와 세기에 따라 투과율을 감쇄할 수 있는 적정 차광 성능의 차광렌즈를 장착하여 작업자의 시각 기관을 보존하는 것을 목적으로 합니다.

종류 및 사용 구분

보호구 안전인증 기준상 차광보안경은 유해광선 필터링 성능에 따라 다음과 같이 4가지 종류로 분류됩니다.

공식 및 평가 성능 지표

1. 광학적 광 투과율 ($\tau$) 산출 공식

차광보안경의 가장 핵심적인 성능은 유해광선을 얼마나 감쇄시킬 수 있는가 하는 투과 차단력입니다. 입사되는 유해광선의 광속을 $\Phi_i$, 렌즈를 뚫고 눈에 도달하는 투과 광속을 $\Phi_t$라 할 때, 광학적 투과율 $\tau$는 다음과 같습니다.

여기서 사용되는 각 변수의 정의와 단위는 다음과 같습니다.

• $\tau$: 차광 렌즈의 광학 투과율 (단위: $\%$)
• $\Phi_i$: 렌즈 표면에 입사하는 유해 광속 (단위: $\text{lm}$, Lumen)
• $\Phi_t$: 렌즈를 차광 투과하여 방출되는 유해 광속 (단위: $\text{lm}$, Lumen)

2. 차광도 번호 (Shade Number, $C$) 추산 식

광학 필터의 투과도 등급을 수치화한 경험적 척도인 차광도 번호 $C$는 다음과 같이 정의됩니다.

여기서 $\tau_{\text{ratio}}$는 백분율이 아닌 비율 단위의 투과율($\tau \div 100$)입니다.

적용 조건

1. 차광보안경의 주목적 3가지

안전 기준상 차광보안경이 충족해야 하는 눈 보호 목적의 핵심 삼속성은 다음과 같습니다.

• 자외선으로부터의 눈 보호
• 적외선으로부터의 눈 보호
• 가시광선(강렬한 가시광선)으로부터의 눈 보호

2. 지급 의무 (산업안전보건기준에 관한 규칙 제32조)

• 사업주는 근로자가 유해광선에 노출되거나 고열물에 의한 화상 위험이 있는 작업을 수행할 때에는 업무 적합성을 평가하여 규격에 맞게 검증된 차광보안경을 의무 지급하고 착용하도록 관리 감독해야 합니다.

3. 소수점 및 규격 처리

• 국가기술자격 주관식 필답형 자격검정 기준에 의거하여, 문제 지문에 자릿수 가공 조건이 없는 한 계산 도중 및 최종 결과값은 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 소수 둘째 자리까지 일치시켜 정돈합니다.

풀이 순서

• 1단계: 지문에서 요구하는 광원의 환경 요소를 분석하여 알맞은 차광보안경의 분류(자외선용, 적외선용, 복합용, 용접용)를 매칭합니다.
• 2단계: 투과율 연산 요구 시, 입사 광속($\Phi_i$)과 투과 광속($\Phi_t$) 값을 확인하여 정리합니다.

* 3단계: 투과율 산출 공식

에 대입하여 계산을 정밀하게 수행합니다.

• 4단계: 반올림 기준을 적용하여 소수점 자릿수를 정돈하고 물리 단위 기호($\%$)를 누락 없이 기재하여 답안 작성을 마감합니다.

예제 문제

문제 1

산업안전보건법상 안전보호구 기준에 의거하여, 보호구 안전인증대상인 차광보안경의 사용 구분에 따른 종류 4가지를 쓰시오.

문제 2

산업 현장에서 근로자가 유해광선 노출 작업 시 착용해야 하는 차광보안경의 사용 목적(주목적) 3가지를 쓰시오.

문제 3

다음 보기에서 설명하는 작업장 환경 요인에 대응하여 지급해야 하는 가장 적절한 차광보안경의 종류를 각각 매칭하여 쓰시오.

• 설명 (가): “황동 및 구리의 가스 용접·용단 작업과 같이 강렬한 자외선, 적외선 및 가시광선이 대량 발생하는 장소”
• 설명 (나): “유리 제조 가열로 및 용융 금속 열처리 공정과 같이 강한 열적 열선과 적외선이 지배적으로 방출되는 장소”
• 설명 (다): “살균 램프 취급 구역 및 자외선 경화 인쇄 공정 등 유해한 자외선 광원에만 지속 노출되는 장소”
• 설명 (라): “특수 플라즈마 아크 작업 등 자외선과 적외선이 동시에 다량 방출되어 혼재하는 장소”

문제 4

어느 연구실에서 용접 작업자용 차광 렌즈의 광 투과 성능을 측정하였다. 이 렌즈 표면에 가해진 최초의 입사 유해 광속이 $\Phi_i = 800\ \text{lm}$이었고, 렌즈를 투과하여 눈에 도달한 최종 투과 유해 광속이 $\Phi_t = 12\ \text{lm}$으로 집계되었다. 이 차광 렌즈의 광 투과율($\tau$, %)을 계산하고, 해당 파단 영역에서의 기준 투과율 한계치인 $2.00\%$ 이하를 통과하여 안전 성능에 합격하였는지 여부(합격/불합격)를 판정하여 기술하시오. (단, 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 소수 둘째 자리까지 나타내시오.)

문제 5

산업안전보건기준에 관한 규칙 제32조(보호구의 지급 등)에 따라, 사업주가 근로자에게 의무적으로 차광보안경을 지급하여 착용하게 해야 하는 대상 작업 3가지를 쓰시오.

해설

해설 1

1. 차광보안경의 종류 고증:

• 보호구 안전인증 고시 및 기출 원문에 정립된 차광보안경의 사용 구분에 따른 종류 4가지를 정확히 기술합니다.
• 자외선용
• 적외선용
• 복합용
• 용접용

정답: 자외선용, 적외선용, 복합용, 용접용

해설 2

1. 차광보안경의 주목적 고증:

• 차광보안경은 작업 중 도출되는 세 가지 파장 영역의 유해광선으로부터 작업자의 시각 기관을 보호하는 것을 목적으로 합니다.
• 자외선으로부터 눈 보호
• 적외선으로부터 눈 보호
• 가시광선(강렬한 가시광선)으로부터 눈 보호

정답: 자외선으로부터 눈 보호, 적외선으로부터 눈 보호, 가시광선으로부터 눈 보호

해설 3

1. 작업별 보호 성능 매칭:

• (가): 자외선, 적외선, 가시광선이 동시에 발생하는 가스 용접 등에는 용접용 차광보안경이 적합합니다.
• (나): 고온 열원 인근 등 적외선 노출에는 적외선용 차광보안경을 지급합니다.
• (다): 살균 공정 등 자외선 파장만이 지배적인 구역에는 자외선용 보안경을 채택합니다.
• (라): 두 파장(자외선, 적외선)이 동시에 수반되는 특수 아크 공정에는 복합용 차광보안경을 결속 지급합니다.

정답: (가) 용접용, (나) 적외선용, (다) 자외선용, (라) 복합용

해설 4

1. 광학 투과율 ($\tau$) 계산:

• 입사 광속 $\Phi_i = 800\ \text{lm}$, 투과 광속 $\Phi_t = 12\ \text{lm}$ 이므로 투과율 기본 공식에 이입합니다.

1. 합격 여부 판정:

• 산출된 투과율 $\tau = 1.50\%$는 안전성 통제 기준치인 $2.00\%$ 이하를 온전하게 충족하므로 ($1.50\% \le 2.00\%$), 최종적인 안전 성능성 검토 판정 결과는 ‘합격’입니다.

정답: 투과율: $1.50\%$, 합격 여부: 합격

해설 5

1. 보호구 지급 대상 작업 규정 고증:

• 산업안전보건기준에 관한 규칙 제32조 [별표] 및 법적 정의에 근거하여 차광보안경 지급 작업을 기재합니다.

1. 산소 용접 및 아크 용접 등 유해광선이 발생하는 작업
2. 용광로, 전로, 가열로 등 고온의 용융물 및 열원이 수반되어 강력한 광선과 열이 발생하는 작업
3. 비전리전자기파(레이저 광선, 자외선 램프 등) 노출에 의해 눈의 손상 우려가 큰 작업

정답: 용접 및 절단 작업 등 유해광선 방출 작업, 용융 열원 취급 작업, 레이저 및 유해 전자기파 노출 작업

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다음 연동 테마인 ‘필답 62. 용접용 보안면 등급 분류 및 투과율 성능 기준’과 관련하여, 보안면의 차광도 등급 세부 필터링 및 밝음/어두움 상태 투과율 한계 오차 범위($\pm 4\% \sim \pm 7\%$) 도출 공식에 대해서도 이처럼 체계적으로 정리해 드릴까요?