최근 건축재료에 사용되는 수많은 화학물질은 실내공기의 VOCs와 폼알데하이드의 중요한 발생원이 되고 있으며, 고농도로 방출하는 특징이 있어 빌딩증후군(Sick building Syndrome)과 같은 문제를 유발하고 있다. 그러나 많은 경우, 이러한 재료의 특성에 대해서 고려되지 않은 채 건축자재의 선정이 이루어지기 때문에, 실내마감재를 비롯한 각종 건축재료 및 접착제 등으로부터 발산되는 오염물질로 인해 실내거주자들의 건강이 크게 악화되고 있는 상황이다. 따라서 환경친화적 재료의 선택 및 오염원으로 작용할 수 있는 건축자재, 내장재 등을 개량하여 실내의 오염물질 농도를 낮추는 것이 요구되고 있다. 이에 대해 건축자재 생산업체에서는 환경부하를 최소화하는 다양한 건축재료들을 개발하고 있다. 특히 환경친화 개념의 도입으로, 황토, ...
최근 건축재료에 사용되는 수많은 화학물질은 실내공기의 VOCs와 폼알데하이드의 중요한 발생원이 되고 있으며, 고농도로 방출하는 특징이 있어 빌딩증후군(Sick building Syndrome)과 같은 문제를 유발하고 있다. 그러나 많은 경우, 이러한 재료의 특성에 대해서 고려되지 않은 채 건축자재의 선정이 이루어지기 때문에, 실내마감재를 비롯한 각종 건축재료 및 접착제 등으로부터 발산되는 오염물질로 인해 실내거주자들의 건강이 크게 악화되고 있는 상황이다. 따라서 환경친화적 재료의 선택 및 오염원으로 작용할 수 있는 건축자재, 내장재 등을 개량하여 실내의 오염물질 농도를 낮추는 것이 요구되고 있다. 이에 대해 건축자재 생산업체에서는 환경부하를 최소화하는 다양한 건축재료들을 개발하고 있다. 특히 환경친화 개념의 도입으로, 황토, 규조토, 옥석분말 등의 자연소재를 혼합한 친환경재료들이 개발되고 있는데, 이러한 재료들의 실내공기질 개선효과에 대한 과학적인 입증 자료는 아직 미흡한 상황이다. 따라서, 본 고에서는 자연소재를 혼합한 친환경 복합마감재인 규조토벽면마감재와 황토마감재의 VOCs와 폼알데하이드의 방출특성 및 저감 성능을 평가함으로써, 각각의 재료에 대한 실내공기질 개선 성능 평가를 위한 기초자료를 도출하고자 하였다.
본 연구는 자연소재마감재를 대상으로 소형챔버실험과 현장실험을 통하여 VOCs와 폼알데하이드의 방출특성 및 저감성능을 분석한 것으로 연구결과는 다음과 같다.
1. 규조토 시험체를 설치한 소형챔버 실험을 통해 규조토마감재가 VOCs 및 폼알데하이드의 저감에 효과가 있는 것으로 나타났다. 규조토를 설치한 챔버와 규조토를 설치하지 않은 챔버의 시간 경과에 따른 VOCs 농도를 비교한 결과, 규조토를 설치한 챔버의 VOCs 농도는 30분 경과 후에 50%이상 저감 되었으며, 8시간 경과 후에는 65~100% 저감되었다. 또한 규조토마감재는 HB 건축자재 인증등급에서 TVOC 최우수, HCHO 우수 마감재로 평가되었다. 따라서 규조토마감재의 활용 시 실내오염물질농도를 저감시킬 수 있을 것으로 예상되며, 추후 현장 실험을 통하여 실제 주거건물에서의 실내공기질 개선 성능을 검증해야 할 것으로 판단된다.
2. 황토마감재의 오염물질 방출강도를 분석하기 위하여, 일반황토마감재, 황토벽지, 대마황토마감재를 대상으로 소형챔버를 실시하였다. 실험결과, 일반황토마감재와 황토벽지의 TVOC 방출강도는 각각 0.063, 0.056㎎/㎡.h로, HB 건축자재 인증등급에서 모두 최우수 마감재로 평가되었다. 한편 대마황토마감재의 TVOC 방출강도는 0.131㎎/㎡.h로 HB 건축자재 인증등급에서 우수 마감재로 평가되었다.
3. 일반황토마감재, 황토벽지, 대마황토마감재를 대상으로 소형챔버를 실시한 결과, 일반황토마감재, 황토벽지에서는 폼알데하이드가 거의 방출되지 않았으며, HB 건축자재 인증등급에서 최우수마감재로 평가되었다. 한편, 대마황토마감재의 HCHO 방출강도는 0.021㎎/㎡․h로 HB 건축자재 인증등급에서 양호 마감재로 평가되었다. 본 실험을 통해 같은 재료의 마감재인 경우라도 성능의 차이가 날 수 있음을 확인하였으며, 보다 다양한 연구를 통하여 건축자재의 개별 성능이 제시되어야 할 것으로 판단된다.
4. 현장 실험을 통해 대마황토재료와 일반재료로 마감된 내부 공기환경을 비교 측정한 결과, 대마황토재료로 내부마감된 실의 TVOC 오염농도는 일반실에 비해 약 30%정도 낮은 것으로 나타났다. 한편, 대마황토마감실의 폼알데하이드 오염농도는 실내공기환경 기준에는 만족하였지만, 일반실에 비해 높은 방출률을 보였다. 이는 측정실안에 있던 침대와 장롱 등에서 방출되는 폼알데하이드 오염농도로 판단된다. 본 실험을 통해 황토실인 경우라도 가구가 내재되어 있다면 폼알데하이드의 오염농도는 높은 결과를 보임으로써, 폼알데하이드 오염물질은 주로 가구에서 발생되고 있음을 확인하였다. 또한 실험에서 앞서 측정실내부에 있던 가구 및 오염원에 대한 파악이 부족했으며, 추후 동일한 조건에서의 재실험이 이루어져야할 것으로 판단된다.
5. 황토일반실과 고온의 황토찜질실을 대상으로 라돈가스 농도를 측정한 결과, 모두 기준치인 2.0~4.0pCi/ℓ를 초과하지 않은 것으로 나타났다. 또한 두 실의 평균 농도는 비슷하게 나타나, 황토마감실의 라돈발생량이 온도에 의해 큰 영향을 받지 않은 것으로 판단된다.
본 연구는 최근 시판되고 있는 자연소재를 혼합한 건축마감재료 중 일부를 대상으로 실험한 결과로서, 향후 보다 다양한 재료들에 대한 연구를 통하여 친환경건축자재가 제시되어야 할 것이다.
최근 건축재료에 사용되는 수많은 화학물질은 실내공기의 VOCs와 폼알데하이드의 중요한 발생원이 되고 있으며, 고농도로 방출하는 특징이 있어 빌딩증후군(Sick building Syndrome)과 같은 문제를 유발하고 있다. 그러나 많은 경우, 이러한 재료의 특성에 대해서 고려되지 않은 채 건축자재의 선정이 이루어지기 때문에, 실내마감재를 비롯한 각종 건축재료 및 접착제 등으로부터 발산되는 오염물질로 인해 실내거주자들의 건강이 크게 악화되고 있는 상황이다. 따라서 환경친화적 재료의 선택 및 오염원으로 작용할 수 있는 건축자재, 내장재 등을 개량하여 실내의 오염물질 농도를 낮추는 것이 요구되고 있다. 이에 대해 건축자재 생산업체에서는 환경부하를 최소화하는 다양한 건축재료들을 개발하고 있다. 특히 환경친화 개념의 도입으로, 황토, 규조토, 옥석분말 등의 자연소재를 혼합한 친환경재료들이 개발되고 있는데, 이러한 재료들의 실내공기질 개선효과에 대한 과학적인 입증 자료는 아직 미흡한 상황이다. 따라서, 본 고에서는 자연소재를 혼합한 친환경 복합마감재인 규조토벽면마감재와 황토마감재의 VOCs와 폼알데하이드의 방출특성 및 저감 성능을 평가함으로써, 각각의 재료에 대한 실내공기질 개선 성능 평가를 위한 기초자료를 도출하고자 하였다.
본 연구는 자연소재마감재를 대상으로 소형챔버실험과 현장실험을 통하여 VOCs와 폼알데하이드의 방출특성 및 저감성능을 분석한 것으로 연구결과는 다음과 같다.
1. 규조토 시험체를 설치한 소형챔버 실험을 통해 규조토마감재가 VOCs 및 폼알데하이드의 저감에 효과가 있는 것으로 나타났다. 규조토를 설치한 챔버와 규조토를 설치하지 않은 챔버의 시간 경과에 따른 VOCs 농도를 비교한 결과, 규조토를 설치한 챔버의 VOCs 농도는 30분 경과 후에 50%이상 저감 되었으며, 8시간 경과 후에는 65~100% 저감되었다. 또한 규조토마감재는 HB 건축자재 인증등급에서 TVOC 최우수, HCHO 우수 마감재로 평가되었다. 따라서 규조토마감재의 활용 시 실내오염물질농도를 저감시킬 수 있을 것으로 예상되며, 추후 현장 실험을 통하여 실제 주거건물에서의 실내공기질 개선 성능을 검증해야 할 것으로 판단된다.
2. 황토마감재의 오염물질 방출강도를 분석하기 위하여, 일반황토마감재, 황토벽지, 대마황토마감재를 대상으로 소형챔버를 실시하였다. 실험결과, 일반황토마감재와 황토벽지의 TVOC 방출강도는 각각 0.063, 0.056㎎/㎡.h로, HB 건축자재 인증등급에서 모두 최우수 마감재로 평가되었다. 한편 대마황토마감재의 TVOC 방출강도는 0.131㎎/㎡.h로 HB 건축자재 인증등급에서 우수 마감재로 평가되었다.
3. 일반황토마감재, 황토벽지, 대마황토마감재를 대상으로 소형챔버를 실시한 결과, 일반황토마감재, 황토벽지에서는 폼알데하이드가 거의 방출되지 않았으며, HB 건축자재 인증등급에서 최우수마감재로 평가되었다. 한편, 대마황토마감재의 HCHO 방출강도는 0.021㎎/㎡․h로 HB 건축자재 인증등급에서 양호 마감재로 평가되었다. 본 실험을 통해 같은 재료의 마감재인 경우라도 성능의 차이가 날 수 있음을 확인하였으며, 보다 다양한 연구를 통하여 건축자재의 개별 성능이 제시되어야 할 것으로 판단된다.
4. 현장 실험을 통해 대마황토재료와 일반재료로 마감된 내부 공기환경을 비교 측정한 결과, 대마황토재료로 내부마감된 실의 TVOC 오염농도는 일반실에 비해 약 30%정도 낮은 것으로 나타났다. 한편, 대마황토마감실의 폼알데하이드 오염농도는 실내공기환경 기준에는 만족하였지만, 일반실에 비해 높은 방출률을 보였다. 이는 측정실안에 있던 침대와 장롱 등에서 방출되는 폼알데하이드 오염농도로 판단된다. 본 실험을 통해 황토실인 경우라도 가구가 내재되어 있다면 폼알데하이드의 오염농도는 높은 결과를 보임으로써, 폼알데하이드 오염물질은 주로 가구에서 발생되고 있음을 확인하였다. 또한 실험에서 앞서 측정실내부에 있던 가구 및 오염원에 대한 파악이 부족했으며, 추후 동일한 조건에서의 재실험이 이루어져야할 것으로 판단된다.
5. 황토일반실과 고온의 황토찜질실을 대상으로 라돈가스 농도를 측정한 결과, 모두 기준치인 2.0~4.0pCi/ℓ를 초과하지 않은 것으로 나타났다. 또한 두 실의 평균 농도는 비슷하게 나타나, 황토마감실의 라돈발생량이 온도에 의해 큰 영향을 받지 않은 것으로 판단된다.
본 연구는 최근 시판되고 있는 자연소재를 혼합한 건축마감재료 중 일부를 대상으로 실험한 결과로서, 향후 보다 다양한 재료들에 대한 연구를 통하여 친환경건축자재가 제시되어야 할 것이다.
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