진동에 대한 기본적인 이야기

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제목: 진동에 대한 기본적인 이야기

왜 진동노출정도를 측정 평가하는 것일까요?

진동에의 노출은 작업자가 진동공구 또는 장비와 접촉을 해야 하는 많은 직종에서
나타납니다. 작업자가 전기톱이나 착암용 드릴 같은 장비를 손으로 쥐고 작동시킬 때,
진동은 손과 팔에 영향을 미치고 이를 손-팔 진동이라고 표현합니다. 작업자가 진동하는
바닥에 앉거나 서서 작업을 하는 경우, 거의 온몸이 진동에 노출되어 영향을 받습니다.
이런 것을 전신진동이라고 합니다. 상해에의 위험은 진동의 강도와 주파수, 그리고
노출기간과 진동에너지를 받는 몸의 부위에 따라 다릅니다. 

손과 팔에서의 국소진동은 손가락에 잇는 혈관과 신경에 손상을 주며, 이러한 결과로
나타나는 질환을 백수증 (White finger disease), 레이노드 현상 (Raynauds phenomenon),
또는 손-팔 진동 증후군(Hand-Arm Vibration Syndrome :HAVS) 이라고 합니다. 영향을 받은
손가락들은 하얗게 변하는데 특히 저온에 노출되는 경우 정도가 심합니다. 진동에 유도된
백수증은 또한 쥐는 힘을 떨어뜨리고 촉감에 대한 민감도를 저하시킵니다. 

전신진동의 영향은 여전히 완전히 규명되지 않았습니다. 중장비를 운전하는 운전자에
대한 연구 결과는 대장과 순환계, 근골격계 및 신경계에 질환이 증가된 것으로 보고된바
있습니다.


 
 진동이란 무엇일까요?

진동을 하는 물체를 느린 화면으로 관찰 할 수 있다면 여러 방향으로 움직임이 일어나는
것을 볼 수 있을 겁니다. 얼마나 멀리 그리고 얼마나 빨리 그 물체가 움직이느냐가 그
진동 특성을 결정짓습니다. 이러한 움직임을 묘사하는데 쓰여지는 용어는 주파수, 크기,
가속도 등입니다. 

 
  주파수 
 
진동하는 물체는 정상 정지상태의 위치로부터 앞뒤로 움직입니다. 진동의 완전한 주기는
물체가 한쪽 끝 극단 점에서부터 다른 쪽 끝 극단으로 움직인 뒤 다시 원위치로 돌아 온
것을 하나의 주기라고 말합니다. 1초 동안 이루어지는 주기수를 나눈 것을 주파수라고
합니다. 주파수의 단위는 헤르츠 (Hz)이며, 1 Hz는 1초 동안 1번의 주기와 동일합니다.

 
  진폭 
 
진동하는 물체는 정지상태에서부터 어떤 최대 거리를 양쪽으로 이동합니다. 진폭은
물체의 정지상태위치에서부터 최대이동거리를 이루는 어느 한쪽으로의 극단에 이르는
거리를 말하며 단위는 미터 (m)입니다. 진동의 세기는 이 진폭에 달려 있습니다.

 
  가속도 
 
진동하는 물체의 속도는 영에서부터 각 진동주기의 최대치까지 변합니다. 속도는 한쪽
극단에서부터 원래 정지상태지점 이었던 곳을 지날 때 최대가 됩니다. 진동하는 물체는
그것이 극단에 접근을 하면서 속도가 늦추어지고, 극단 점에서 잠시 멈춘 뒤 다시 그
반대 방향으로 원래 정지 점을 통과하여 반대편 극단으로 움직입니다. 속도는 m/sec 의
단위로 표현이 됩니다. 

가속도는 시간에 따라 얼마나 빨리 속도가 변하는지를 측정하는 것입니다. 그러므로
가속도는 속도를 다시 시간으로 나눈 값으로 표현이 됩니다 (m/s²). 가속도의 크기는
영으로부터 각 진동주기동안 최대치까지 변화하며, 진동물체가 원래의 정지 위치로부터
더 멀어질수록 증가합니다. 



 공명현상은 무엇일까요?
 
모든 물체는 그 물체의 구성물질, 크기, 구조, 질량 및 형태에 따라 어떤 특정 주파수에
반응 진동을 하려는 경향이 있습니다. 이러한 자연진동 주파수를 공명이라고 부릅니다.
어떤 기계가 어떤 물질의 공명주파수로 진동할 때 진동기계는 최대 양의 에너지를 그
물체에 전송합니다.


 
 어떻게 진동에 노출이 일어날까요? 

진동하는 물체에 접촉하게 되면 진동에너지가 접촉한 사람의 몸으로 전달이 됩니다.
어떻게 진동에 노출이 되는가에 따라, 진동의 작업자 몸의 주요 부분이라든가 또는 어떤
특정 장기부위에 영향을 끼칩니다. 진동의 영향은 또한 진동의 주파수에 따라 변합니다.
몸의 각 장기는 그 자체 고유의 공명 주파수가 있습니다. 그리고 진동이 그 공명
주파수와 같거나 근접 하다면, 그 결과는 상당히 증가합니다. 

 
  국소진동 
 
진동이 어느 장기, 몸의 어느 한 부분에 영향을 끼치는 경우를 말합니다. 가장 널리
연구되어지고 또 가장 흔한 국소진동은 손-팔 진동으로 주로 손과 팔에 영향을 줍니다.
손-팔 진동은 체인쏘, 착암용 드릴, 절삭기, 전동 드릴, 그라인더 등 동력 수공구 또는
손으로 잡고 동작을 하는 동력장비를 취급하는 작업자들에게 영향을 줍니다.

 
  전신진동 
 
진동에너지는 의자나 바닥을 통해 온몸으로 받아들여지고, 몸 전체에 영향을 주거나 또는
몸 안의 몇몇 장기에 영향을 줍니다. 영향을 받는 작업자는 트럭, 버스, 트랙터 등의
작업, 운전자나, 진동하는 바닥에서 일하는 경우입니다. 아래 표는 여러 가지 산업체에서
진동에 노출되는 경우를 나열한 것입니다.