Technical Document

기술문서

산업 기술 문서 백과

WBGT 온열지수 계산법과 폭염 작업·휴식 기준

요약
WBGT(습구흑구온도지수, Wet Bulb Globe Temperature)는 기온·습도·복사열·바람을 한 숫자로 묶어 작업자가 받는 열 부담을 나타내는 온열지수입니다.
폭염기 옥외 작업장과 용광로·건조로 주변 같은 고열 실내 작업장에서 작업과 휴식 시간을 정할 때 씁니다.
이 글에서는 실내식(0.7×자연습구 + 0.3×흑구)과 실외식(0.7×자연습구 + 0.2×흑구 + 0.1×건구)의 계산 예시를 보여 드립니다. 국내 고온 노출기준 표(경작업 연속작업 30.0℃ 등)와 측정 장비·위치도 함께 정리합니다.

한여름 오후 물류센터 상하차장의 온도계는 33℃를 가리키지만, 철판 지붕 아래에서 박스를 나르는 작업자는 그보다 훨씬 덥다고 느낍니다. 지붕과 바닥에서 나오는 복사열, 높은 습도, 거의 없는 바람이 함께 작용하기 때문입니다. 기온 하나만 보고 휴식 시간을 정하면 이런 차이를 놓치게 됩니다.

WBGT는 이 차이를 반영하려고 만든 지수입니다. 군 훈련장에서 온열질환을 줄이려고 처음 쓰였고, 지금은 국제 규격 ISO 7243과 국내 고용노동부 고시의 고온 노출기준이 모두 WBGT를 기준으로 삼습니다. 측정값 하나로 "지금 이 작업을 몇 분 하고 몇 분 쉬어야 하는지"를 표에서 바로 찾을 수 있다는 점이 현장에서 쓰기 좋은 이유입니다.

1. WBGT(습구흑구온도지수)란?

WBGT는 자연습구온도, 흑구온도, 건구온도 세 가지를 정해진 비율로 더한 값이며 단위는 ℃입니다. 자연습구온도는 습도와 바람의 영향을, 흑구온도는 햇빛이나 뜨거운 설비에서 오는 복사열을, 건구온도는 일반 기온을 대표합니다.

WBGT 값은 같은 날 기온보다 보통 낮게 나옵니다. 그래서 "WBGT 30℃"를 기온 30℃와 같은 무게로 읽으면 안 되고, 반드시 WBGT 전용 기준표와 비교합니다. 국내 고온 노출기준에서 경작업을 쉬지 않고 계속할 수 있는 WBGT 상한이 30.0℃라는 점만 봐도 이 숫자가 기온과 다른 척도라는 것을 알 수 있습니다.

2. WBGT를 이루는 세 가지 온도는 무엇일까?

2-1. 자연습구온도 (Tnwb)

젖은 심지로 감싼 온도계를 강제 통풍 없이 자연 상태로 두고 읽은 온도입니다. 물이 증발하면서 열을 빼앗기 때문에 습도가 낮고 바람이 잘 불수록 값이 낮아집니다. 땀이 증발해 몸을 식히는 정도를 흉내 낸 값이라 WBGT에서 비중이 70%로 가장 큽니다.

2-2. 흑구온도 (Tg)

지름 150mm의 속이 빈 구리 구를 무광 검정으로 칠하고 그 중심에서 잰 온도입니다. 햇빛, 가열로, 뜨거운 벽에서 오는 복사열을 흡수하므로 직사광선 아래에서는 기온보다 10℃ 넘게 높게 나오기도 합니다. 구가 주변과 열평형을 이루는 데 시간이 걸려 측정을 시작하고 일정 시간 기다린 뒤 읽습니다.

2-3. 건구온도 (Ta)

햇빛을 가린 상태에서 잰 일반 기온입니다. 실외식에만 10% 비중으로 들어갑니다.

구성 온도 반영하는 요인 실내식 비중 실외식 비중
자연습구온도 (Tnwb) 습도, 기류(바람) 0.7 0.7
흑구온도 (Tg) 복사열(햇빛, 고열 설비) 0.3 0.2
건구온도 (Ta) 기온 - 0.1

3. WBGT는 어떻게 계산할까? (실내·실외 계산식)

WBGT 계산식은 햇빛이 직접 닿는지에 따라 둘로 나뉩니다. 실내 작업장이나 그늘진 옥외 작업장은 실내식을, 직사광선을 받는 옥외 작업장은 실외식을 씁니다.

  • 실내 또는 일사가 없는 옥외 : WBGT = 0.7 × Tnwb + 0.3 × Tg
  • 일사가 있는 옥외 : WBGT = 0.7 × Tnwb + 0.2 × Tg + 0.1 × Ta

3-1. 실외 계산 예시

여름 오후 건설 현장에서 자연습구온도 26℃, 흑구온도 45℃, 건구온도 32℃가 측정됐다고 가정합니다. 0.7 × 26 = 18.2, 0.2 × 45 = 9.0, 0.1 × 32 = 3.2 이므로 WBGT는 18.2 + 9.0 + 3.2 = 30.4℃입니다.

3-2. 실내 계산 예시

건조로 옆 포장 라인에서 자연습구온도 25℃, 흑구온도 35℃가 나왔다면 0.7 × 25 = 17.5, 0.3 × 35 = 10.5 로 WBGT는 28.0℃입니다. 같은 조건이라도 흑구온도가 5℃ 오르면 WBGT는 1.5℃ 올라 29.5℃가 되는데, 복사열 차단막 하나로 작업·휴식 단계가 바뀔 수 있다는 뜻입니다.

4. WBGT 고온 노출기준과 작업·휴식 기준 표

국내에서는 고용노동부 고시 「화학물질 및 물리적 인자의 노출기준」이 작업 강도와 작업·휴식 비율에 따라 WBGT 상한을 정해 두고 있습니다. 측정한 WBGT를 해당 작업 강도 열에서 찾아, 그 값을 넘지 않는 행의 작업·휴식 비율을 적용하는 방식입니다.

작업·휴식 시간비 경작업 중등작업 중작업
계속 작업 30.0℃ 26.7℃ 25.0℃
매시간 75% 작업, 25% 휴식 30.6℃ 28.0℃ 25.9℃
매시간 50% 작업, 50% 휴식 31.4℃ 29.4℃ 27.9℃
매시간 25% 작업, 75% 휴식 32.2℃ 31.1℃ 30.0℃

4-1. 작업 강도는 어떻게 나눌까?

작업 강도 열량 소비 작업 예
경작업 시간당 200kcal까지 앉거나 서서 하는 가벼운 기계 조정, 검사
중등작업 시간당 200~350kcal 물체를 들거나 밀면서 걸어 다니는 일
중작업 시간당 350~500kcal 곡괭이·삽 작업처럼 힘을 많이 쓰는 일

3장의 실내 예시(WBGT 28.0℃)를 이 표에 대 보면, 포장 라인 작업이 중등작업일 경우 계속 작업 기준 26.7℃를 넘습니다. 매시간 45분 작업·15분 휴식 기준인 28.0℃와는 같으므로, 최소한 이 비율을 적용하고 복사열을 줄이는 조치를 함께 검토하게 됩니다. 실외 예시(30.4℃)에서 중작업을 한다면 25% 작업·75% 휴식 기준 30.0℃도 넘기 때문에 작업 시간대를 옮기는 것이 현실적입니다.

5. 체감온도 기준 폭염 휴식 규정과 WBGT는 어떻게 다를까?

2025년 7월 17일부터 시행된 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 개정으로 폭염 작업의 보건조치가 체감온도 단계(31℃, 33℃, 35℃, 38℃ 이상)별로 규칙에 들어갔습니다. 체감온도 31℃ 이상인 곳에서 2시간 이상 작업하면 냉방·통풍장치 가동, 작업 시간대 조정, 주기적 휴식 가운데 하나 이상을 해야 합니다. 33℃ 이상이면 2시간마다 20분 이상 휴식을 주어야 하며, 현장 여건에 따라 1시간마다 10분 이상으로 나눌 수 있습니다. 이 의무는 옥외뿐 아니라 실내 작업장에도 적용됩니다.

체감온도는 기온과 습도로 계산하는 값이라 복사열을 따로 반영하지 못합니다. 반대로 WBGT는 흑구온도로 복사열을 담기 때문에 고열 설비 주변이나 햇볕이 강한 지붕 위 작업에서 실제 부담을 더 잘 보여 줍니다. 그래서 법정 조치는 체감온도 단계로 확인하고, 작업별 휴식 비율은 WBGT 노출기준으로 한 번 더 따져 보는 식으로 두 기준을 같이 쓰는 현장이 많습니다. 어느 기준이 우리 사업장에 의무로 적용되는지는 관할 지방고용노동관서에 확인하는 것이 안전합니다.

구분 체감온도 WBGT
입력값 기온, 상대습도 자연습구·흑구·건구온도
복사열 반영 반영하지 않음 흑구온도로 반영
주로 쓰는 곳 기상 예보, 폭염 단계별 법정 조치 작업 강도별 작업·휴식 비율 판단

6. WBGT 측정 장비와 측정 위치

6-1. 측정 장비

WBGT 측정기는 자연습구 센서, 지름 150mm 흑구, 건구 온도 센서를 한 몸체에 넣고 계산식을 내장해 WBGT를 바로 표시합니다. 흑구 크기가 작은 휴대형 제품도 있는데, 구가 작으면 응답이 빠른 대신 150mm 흑구와 값이 다를 수 있으니 사양서에서 규격 적합 여부와 보정 방식을 확인합니다. 습구 심지는 증류수로 적셔 두고 오염되면 바꿔야 값이 높게 틀어지지 않습니다.

6-2. 측정 위치와 높이

  • 위치 : 작업자가 실제로 머무는 자리에서 잽니다. 햇볕 아래 작업이면 측정기도 햇볕 아래, 가열로 앞 작업이면 가열로를 바라보는 방향에 둡니다.
  • 높이 : 열 환경이 고르면 서서 일할 때 바닥에서 약 1.1m(복부 높이), 앉아서 일할 때 약 0.6m에서 잽니다.
  • 높이별 차이가 클 때 : 머리(1.7m)·복부(1.1m)·발목(0.1m) 세 곳을 재고 1:2:1로 가중 평균합니다.
  • 안정 시간 : 흑구가 주변과 평형을 이룰 때까지 기다린 뒤 읽습니다. 제품마다 다르며 일반적으로 20~30분 정도 걸립니다.

7. 현장에서 WBGT를 운영하는 방법

WBGT를 하루 한 번 휴대용 측정기로 재는 방식은 오후 2~4시처럼 값이 가장 높은 때를 놓치기 쉽습니다. 상시 측정이 필요한 고열 작업장이라면 WBGT 측정기나 온도·습도·흑구 센서를 네트워크로 연결해 실시간으로 값을 받고, 노출기준 표의 단계에 맞춰 알람을 거는 편이 관리하기 편합니다.

  • 알람 단계 : 작업 강도별로 "계속 작업 상한", "75% 작업 상한", "50% 작업 상한"을 단계 알람으로 두면 휴식 비율을 바꿀 시점을 바로 알 수 있습니다. 알람이 짧게 오르내리며 반복 울리지 않도록 지연 시간과 해제 폭을 함께 정합니다. 설정 방법은 산업 IoT 알람 설계 글에 정리해 두었습니다.
  • 기록 : 측정 시각, 위치, WBGT, 그때 적용한 작업·휴식 비율을 함께 남깁니다. 온열질환이 생겼을 때 조치를 설명할 근거가 되므로 온도 이력관리와 같은 방식으로 보관합니다.
  • 습도 확인 : 같은 기온이라도 상대습도가 높으면 자연습구온도가 올라 WBGT가 크게 오릅니다. 기온과 습도의 관계는 상대습도와 온도의 상관관계 글을 참고하시면 됩니다.
  • 점검 : 습구 심지 상태와 물 보충, 흑구 표면의 먼지·도장 손상을 여름철 전에 확인하고 측정기는 정기적으로 교정합니다.

8. WBGT 측정에서 자주 생기는 문제와 해결

증상 흔한 원인 해결
WBGT가 예상보다 낮게 나옴 측정기를 그늘이나 환기구 앞에 둠 작업자 위치와 같은 일사·복사 조건으로 옮김
습구 값이 건구와 거의 같음 심지가 말랐거나 오염됨 증류수 보충, 심지 교체
켜자마자 읽은 값이 계속 변함 흑구가 아직 평형에 이르지 않음 제품 안내 안정 시간이 지난 뒤 기록
옥외인데 실내식으로 계산됨 측정기 계산 모드 설정 오류 일사 유무에 맞게 실내·실외 모드 선택

9. 관련 산업용어

■ 자연습구온도
젖은 심지를 감은 온도계를 강제 통풍 없이 두고 잰 온도입니다. 습도와 바람에 따라 달라집니다.

■ 흑구온도
검게 칠한 구리 구 안에서 잰 온도로, 주변 복사열의 세기를 보여 줍니다.

■ 체감온도
기온과 습도를 바탕으로 사람이 느끼는 더위를 나타낸 값입니다. 기상청 폭염 정보와 폭염 작업 보건조치 단계에 쓰입니다.

■ 이슬점
공기 중 수증기가 응결하기 시작하는 온도입니다. 온도·습도로 구하는 방법은 이슬점 계산 방법 글에 있습니다.

10. 자주 묻는 질문

Q. WBGT 실외 계산식은?
WBGT = 0.7 × 자연습구온도 + 0.2 × 흑구온도 + 0.1 × 건구온도입니다. 햇빛이 직접 닿는 옥외 작업장에 쓰고, 그늘이나 실내에서는 0.7 × 자연습구온도 + 0.3 × 흑구온도를 씁니다.

Q. WBGT 몇 도부터 휴식을 늘려야 하나요?
작업 강도마다 다릅니다. 국내 고온 노출기준에서 계속 작업할 수 있는 상한은 경작업 30.0℃, 중등작업 26.7℃, 중작업 25.0℃이고 이 값을 넘으면 매시간 휴식 비율을 늘립니다.

Q. WBGT와 기온은 같은 값인가요?
아닙니다. WBGT는 습도와 복사열을 함께 반영한 지수라 같은 날 기온보다 보통 낮게 나오며, 기온 기준이 아닌 WBGT 전용 기준표와 비교해야 합니다.

Q. 체감온도 33도면 휴식은 얼마나 줘야 하나요?
2시간마다 20분 이상입니다. 2025년 7월 17일 시행된 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 개정 내용이며, 현장 여건에 따라 1시간마다 10분 이상으로 나눌 수 있습니다.

Q. 온습도 센서만으로 WBGT를 구할 수 있나요?
정확한 WBGT는 구할 수 없습니다. 흑구온도가 빠지면 복사열을 반영하지 못하므로, 고열 설비 주변이나 직사광선 아래에서는 흑구가 있는 측정기를 씁니다.

11. 마무리

WBGT는 자연습구·흑구·건구 온도를 0.7·0.2·0.1(실내는 0.7·0.3)의 비율로 합쳐 작업자의 열 부담을 나타냅니다. 측정값은 작업 강도별 노출기준 표에 대 보고 작업·휴식 비율을 정하며, 체감온도 단계별 법정 휴식 의무도 함께 확인합니다. 측정기는 작업자가 실제로 일하는 자리와 같은 햇빛·복사 조건에 두고 흑구가 안정된 뒤 읽어야 값이 맞습니다. 하루 중 가장 더운 시간대를 놓치지 않으려면 상시 측정과 단계 알람, 기록 보관을 묶어 운영하는 편이 좋습니다.

참고 기준 : ISO 7243:2017 (Ergonomics of the thermal environment — Assessment of heat stress using the WBGT index), 고용노동부 고시 「화학물질 및 물리적 인자의 노출기준」 고온의 노출기준, 「산업안전보건기준에 관한 규칙」(2025년 7월 17일 시행 개정), 한국산업안전보건공단 KOSHA GUIDE W-12-2017 고열작업환경관리지침

태그 : WBGT, 습구흑구온도지수, 온열지수, WBGT계산, 폭염작업, 고온노출기준, 작업휴식기준, 흑구온도, 자연습구온도, 체감온도, 온열질환예방, 고열작업, 열스트레스, ISO7243, 산업안전