용접은 다양한 산업에서 널리 이용되고 있으나 작업 과정에서 다양한 유해인자를 발생시킨다. 그중 대표적인 인자인 용접흄은 직경 0.02∼10㎛까지 분포하는 미세한 구상 입자로 철(Fe), 망간(Mn), 크롬(Cr), 카드뮴(Cd), 니켈(Ni), 산화철(...
용접은 다양한 산업에서 널리 이용되고 있으나 작업 과정에서 다양한 유해인자를 발생시킨다. 그중 대표적인 인자인 용접흄은 직경 0.02∼10㎛까지 분포하는 미세한 구상 입자로 철(Fe), 망간(Mn), 크롬(Cr), 카드뮴(Cd), 니켈(Ni), 산화철(Fe2O3), 이산화질소(NO2), 오존(O3) 등이 발생한다. 이를 흡입하게 되면 용접공폐증. 폐수종, 폐기종, 만성기관지염 등 건강상 장애 등을 유발한다. 특히 클린룸의 경우 하강기류가 형성된다는 특수성으로 별다른 배기 조치를 취하지 않더라도 용접흄 흡입이 많지 않을 것이라는 생각이 현장에 많이 퍼져 있다. 본 연구에서는 클린룸 내부에서 용접흄의 영향을 수치화하고 전산유체역학 시뮬레이션을 통해 실험값을 이론적으로 검증하였다. 국소배기장치를 이용하여 흡입구의 위치, 용접봉과 흡입구와의 거리를 조정하면서 실험 및 시뮬레이션을 진행하였다. 또한 클린룸 환경에서 도출된 결과를 일반적인 조건에서 적용 가능한지를 검증하였다. 국소배기장치의 흡입구 위치가 용접봉과 가까울수록 용접흄의 배기 효율은 증가하나 지나치게 가까울 경우 용접 시 불꽃이 발생하며, 용접 부위의 산화 현상 발생을 확인할 수 있었다. 용접 품질과 작업의 효율성을 고려할 경우 용접봉으로부터 흡입구를 400 mm 떨어뜨렸을 때 최적의 효율을 보였다. 이때 용접흄은 국소배기장치를 사용하지 않았을 때에 비해 1.9% 수준으로 감소한다. 국소배기장치와 용접봉 간의 각도에 따른 배기 효율은 큰 차이를 나타내지 않았다. 클린룸의 하강기류가 용접흄을 제거할 정도로 강하게 형성되지 않는다는 것을 나타낸다. 클린룸의 하강기류, 용접흄의 방출속도와 상관없이 국소배기장치의 흡입구와 용접봉 사이의 거리가 용접흄 흡입량을 결정하는 가장 중요한 요소임을 확인하였다.
용접은 다양한 산업에서 널리 이용되고 있으나 작업 과정에서 다양한 유해인자를 발생시킨다. 그중 대표적인 인자인 용접흄은 직경 0.02∼10㎛까지 분포하는 미세한 구상 입자로 철(Fe), 망간(Mn), 크롬(Cr), 카드뮴(Cd), 니켈(Ni), 산화철(Fe2O3), 이산화질소(NO2), 오존(O3) 등이 발생한다. 이를 흡입하게 되면 용접공폐증. 폐수종, 폐기종, 만성기관지염 등 건강상 장애 등을 유발한다. 특히 클린룸의 경우 하강기류가 형성된다는 특수성으로 별다른 배기 조치를 취하지 않더라도 용접흄 흡입이 많지 않을 것이라는 생각이 현장에 많이 퍼져 있다. 본 연구에서는 클린룸 내부에서 용접흄의 영향을 수치화하고 전산유체역학 시뮬레이션을 통해 실험값을 이론적으로 검증하였다. 국소배기장치를 이용하여 흡입구의 위치, 용접봉과 흡입구와의 거리를 조정하면서 실험 및 시뮬레이션을 진행하였다. 또한 클린룸 환경에서 도출된 결과를 일반적인 조건에서 적용 가능한지를 검증하였다. 국소배기장치의 흡입구 위치가 용접봉과 가까울수록 용접흄의 배기 효율은 증가하나 지나치게 가까울 경우 용접 시 불꽃이 발생하며, 용접 부위의 산화 현상 발생을 확인할 수 있었다. 용접 품질과 작업의 효율성을 고려할 경우 용접봉으로부터 흡입구를 400 mm 떨어뜨렸을 때 최적의 효율을 보였다. 이때 용접흄은 국소배기장치를 사용하지 않았을 때에 비해 1.9% 수준으로 감소한다. 국소배기장치와 용접봉 간의 각도에 따른 배기 효율은 큰 차이를 나타내지 않았다. 클린룸의 하강기류가 용접흄을 제거할 정도로 강하게 형성되지 않는다는 것을 나타낸다. 클린룸의 하강기류, 용접흄의 방출속도와 상관없이 국소배기장치의 흡입구와 용접봉 사이의 거리가 용접흄 흡입량을 결정하는 가장 중요한 요소임을 확인하였다.
Welding is widely used in various industries, but it generates various harmful factors in the process of work. Among them, welding fume, which is a representative factor, produces fine-grained solid iron (Fe), manganese (Mn), chromium (Cr), cadmium (Cd), nickel (Ni), iron oxide (Fe2O3), nitrogen dio...
Welding is widely used in various industries, but it generates various harmful factors in the process of work. Among them, welding fume, which is a representative factor, produces fine-grained solid iron (Fe), manganese (Mn), chromium (Cr), cadmium (Cd), nickel (Ni), iron oxide (Fe2O3), nitrogen dioxide (NO2), and ozone (O3), which are distributed from 0.02 to 10 μm in diameter. If inhaled, welding pneumoconiosis. It causes health problems such as menopause, emphysema and chronic bronchitis. Especially in the case of clean rooms, many people think that there will be not many welding fume inhalation even if no exhaust measures are taken due to the characteristic of the formation of Down Flow air. In this thesis, the influence of weld fume inside the clean room was quantified and the experimental value was theoretically verified through CFD simulation. Experiments and simulations were conducted by adjusting the location of the inlet, the distance between the welding rod and the inlet using local exhaust system. In addition, the results derived from the clean room environment were verified to be applicable under general conditions. The closer the inlet position of the local exhaust device to the welding rod, the higher the exhaust efficiency of the welding fume, but excessive grooming can cause flame during welding, and the oxidation of the welding part can be confirmed. Considering the quality of welding and the efficiency of work, the optimum efficiency was shown when the inlet was dropped by 400mm from the welding rod. The weld fume is reduced to 1.9% compared to when the local exhaust system is not used. The exhaust efficiency of the angles between the local exhaust system and the welding rod did not show much difference. Indicates that the Down Flow in the clean room is not formed strong enough to remove the weld fume. Regardless of the down flow airflow of the clean room and the rate of release of the weld fume, it was confirmed that the distance between the inlet and the welding rod of the local exhaust device was the most important factor determining the amount of weld fume inhalation. The simulation also confirmed that the same conclusion can be obtained not only in clean rooms but also in indoor or windy outdoor spaces where no airflow is formed.
Welding is widely used in various industries, but it generates various harmful factors in the process of work. Among them, welding fume, which is a representative factor, produces fine-grained solid iron (Fe), manganese (Mn), chromium (Cr), cadmium (Cd), nickel (Ni), iron oxide (Fe2O3), nitrogen dioxide (NO2), and ozone (O3), which are distributed from 0.02 to 10 μm in diameter. If inhaled, welding pneumoconiosis. It causes health problems such as menopause, emphysema and chronic bronchitis. Especially in the case of clean rooms, many people think that there will be not many welding fume inhalation even if no exhaust measures are taken due to the characteristic of the formation of Down Flow air. In this thesis, the influence of weld fume inside the clean room was quantified and the experimental value was theoretically verified through CFD simulation. Experiments and simulations were conducted by adjusting the location of the inlet, the distance between the welding rod and the inlet using local exhaust system. In addition, the results derived from the clean room environment were verified to be applicable under general conditions. The closer the inlet position of the local exhaust device to the welding rod, the higher the exhaust efficiency of the welding fume, but excessive grooming can cause flame during welding, and the oxidation of the welding part can be confirmed. Considering the quality of welding and the efficiency of work, the optimum efficiency was shown when the inlet was dropped by 400mm from the welding rod. The weld fume is reduced to 1.9% compared to when the local exhaust system is not used. The exhaust efficiency of the angles between the local exhaust system and the welding rod did not show much difference. Indicates that the Down Flow in the clean room is not formed strong enough to remove the weld fume. Regardless of the down flow airflow of the clean room and the rate of release of the weld fume, it was confirmed that the distance between the inlet and the welding rod of the local exhaust device was the most important factor determining the amount of weld fume inhalation. The simulation also confirmed that the same conclusion can be obtained not only in clean rooms but also in indoor or windy outdoor spaces where no airflow is formed.
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