본 연구는 국내 실제 주거 환경 내 부유곰팡이에서 발생하는 MVOCs (Microbial Volatile Organic compounds)의 종류 및 발생 특성을 파악하여 주거 공간 내 곰팡이 노출평가 대안 제시를 위한 기초연구자료로 활용하는데 목적이 있다. 이를 위하여 측정 전 방문평가를 통한 실내 환경 평가 및 부유미생물(곰팡이, 세균), 실내 VOCs, 환경 영향 인자(실내 온·습도, 환기 시간)를 측정하여 각 인자간의 상관관계를 분석하였다. 또한 현장실험을 통하여 확보한 곰팡이 중 가장 빈번하게 포집된 3종(...
본 연구는 국내 실제 주거 환경 내 부유곰팡이에서 발생하는 MVOCs (Microbial Volatile Organic compounds)의 종류 및 발생 특성을 파악하여 주거 공간 내 곰팡이 노출평가 대안 제시를 위한 기초연구자료로 활용하는데 목적이 있다. 이를 위하여 측정 전 방문평가를 통한 실내 환경 평가 및 부유미생물(곰팡이, 세균), 실내 VOCs, 환경 영향 인자(실내 온·습도, 환기 시간)를 측정하여 각 인자간의 상관관계를 분석하였다. 또한 현장실험을 통하여 확보한 곰팡이 중 가장 빈번하게 포집된 3종(Aspergillus niger, Alternaria alternata, Penicillium chrysogenum)을 선별하여 실험실에서 0.011 m3 부피의 소형 챔버를 이용한 실험을 진행하였으며 MEA배지 및 주거 환경에서 곰팡이가 가장 많이 발생하는 벽지, 실리콘 보수제에 곰팡이를 배양하여 발생하는 MVOCs의 성분 및 발생 특성을 파악하였다. 실제 주거 환경 측정 결과 곰팡이의 경우 겨울철 평균 14.4±1.7 (GM±GSD) CFU/m3, 여름철 100.4±2.0 CFU/m3 이었으며 WHO 기준인 500 CFU/m3을 초과한 곳은 존재하지 않았으며 부유세균의 경우 겨울철 평균 200.5±2.1 CFU/m3 (GM±GSD), 여름철 279.5±2.4 CFU/m3 으로 계절별 차이는 크지 않았으나(p>0.05) 기준치(800 CFU/m3)를 초과한 주거공간이 겨울철 9%(1/11), 여름철 27%(3/11)으로 측정되었다. 환경 영향 인자와 부유미생물간의 상관성 분석을 실시한 결과 실내 온·습도와의 Pearson 상관계수는 0.61 (p<0.01), 0.63 (p<0.01)으로 뚜렷한 양적 선향관계를 보이고 있으며 환기 시간과의 상관계수 또한 0.59 (p<0.01)로 뚜렷한 양적 선형관계를 나타냈다. 이를 통해 곰팡이의 경우 실내 환경의 영향을 강하게 받고 있음을 알 수 있었다. 실내 VOCs의 경우 active sampling과 passive sampling 두 기법을 이용하여 측정을 진행하였다. 측정 결과 active sampling 기법의 경우 겨울철 50종, 여름철 37종이 검출되었으며 passive sampling 기법은 겨울철 31종, 여름철 16종으로 active sampling 기법으로 포집 시 더 많은 종류의 VOCs가 검출되었으나 passive sampling의 경우 계절별로 물질간의 뚜렷한 농도차를 보였다. 개별 VOCs와 곰팡이 및 환경영향인자간의 상관성 분석 및 주성분분석 결과 active sampling기법과는 달리 passive sampling 기법으로 측정된 물질의 경우 곰팡이와의 Pearson 상관계수는 ethylbenzene 0.58 (p<0.01), m,o-xylene 0.47, p-xylene 0.49 (p<0.05)로 뚜렷한 양적 선형관계를 보이고 있으며 통계적으로 유의한 결과를 나타냈다. 실내 환경영향인자와의 상관계수 또한 뚜렷한 양적 선형관계를 보이고 있으며 통계적으로 유의하였다. 실내 곰팡이 농도 또한 실내 환경에 따른 영향이 큰 것으로 나타났으며 때문에 곰팡이 농도와 passive sampling에서 측정된 개별 VOCs간의 상관성이 뚜렷하게 나타난 것으로 보인다. 따라서 실제 주거 환경 내 곰팡이로부터 유래한 VOCs의 포집·분석 시 passive sampling기법을 이용하는 것이 더 알맞을 것으로 사료된다. 현장 측정에서 가장 빈번히 포집된 곰팡이 세 종을 선정하여 이를 MEA 배지, PVC 벽지, 실리콘 보수제에 접종한 후 소형 챔버 내에서 배양하여 해당 기질에서 발생되는 MVOCs를 측정 및 분석하였다. 그 결과, Penicillium chrysogenum에서 가장 많은 MVOCs가 발생하였으며 기질별로는 실리콘 보수제에서 가장 많은 MVOCs가 발생하였다. 기질별 발생한 MVOCs에 대하여 군집분석을 실시한 결과, 보통 3개의 군집을 이루고 있는 것으로 분석되었다. 군집 1은 배양 기간 중 일정 기간 동안 낮은 농도로 배출되는 물질로 이루어졌으며 군집 2의 경우 기질별로 다른 경향을 보였는데 배양기간이 경과할수록 발생량이 감소하거나(MEA) 증가하는(PVC 벽지) 경향을 보였고, 실리콘 보수제의 경우 지속으로 낮은 발생량을 나타냈다. 군집 3 및 군집 4의 경우 배양 기간 동안 지속적으로 높은 농도로 배출되는 MVOCs로 군집을 이루고 있었다. 또한 methyl methacrylate은 세 기질에서 배양 기간 동안 지속적으로 높은 발생량을 보였다. 따라서 군집 3 이상에 속한 MVOCs를 토대로 실내 곰팡이 존재 여부를 확인할 수 있을 것으로 보인다. 소형 챔버 실험을 통하여 판별된 MVOCs를 토대로 실제 주거 환경에서 passive sampling으로 측정된 VOCs에서 MVOCs로 추정되는 물질을 선별하여 곰팡이 농도와의 상관성 분석을 실시하였다. 분석 결과 높은 양적 선형관계를 보이는 VOCs는 benzene(p<0.05), m,o-xylene(p<0.05), ethylbenzene(p<0.01), 5-(4-nitrophenyl)-3H-1,3,4-oxadiazol-2-one(p<0.05) 및 isoprene(p>0.05)이었으며 active sampling 기법에서 측정된 VOCs에 비해 높은 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 곰팡이 노출 평가 대리 인자로써 MVOCs를 이용할 시 공정시험법 내 VOCs 측정 방법인 active sampling 기법을 이용하는 것 보다는 passive sampling 기법을 이용하여 측정 및 노출 평가를 수행하는 것이 더 적합할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 국내 실제 주거 환경 내 부유곰팡이에서 발생하는 MVOCs (Microbial Volatile Organic compounds)의 종류 및 발생 특성을 파악하여 주거 공간 내 곰팡이 노출평가 대안 제시를 위한 기초연구자료로 활용하는데 목적이 있다. 이를 위하여 측정 전 방문평가를 통한 실내 환경 평가 및 부유미생물(곰팡이, 세균), 실내 VOCs, 환경 영향 인자(실내 온·습도, 환기 시간)를 측정하여 각 인자간의 상관관계를 분석하였다. 또한 현장실험을 통하여 확보한 곰팡이 중 가장 빈번하게 포집된 3종(Aspergillus niger, Alternaria alternata, Penicillium chrysogenum)을 선별하여 실험실에서 0.011 m3 부피의 소형 챔버를 이용한 실험을 진행하였으며 MEA배지 및 주거 환경에서 곰팡이가 가장 많이 발생하는 벽지, 실리콘 보수제에 곰팡이를 배양하여 발생하는 MVOCs의 성분 및 발생 특성을 파악하였다. 실제 주거 환경 측정 결과 곰팡이의 경우 겨울철 평균 14.4±1.7 (GM±GSD) CFU/m3, 여름철 100.4±2.0 CFU/m3 이었으며 WHO 기준인 500 CFU/m3을 초과한 곳은 존재하지 않았으며 부유세균의 경우 겨울철 평균 200.5±2.1 CFU/m3 (GM±GSD), 여름철 279.5±2.4 CFU/m3 으로 계절별 차이는 크지 않았으나(p>0.05) 기준치(800 CFU/m3)를 초과한 주거공간이 겨울철 9%(1/11), 여름철 27%(3/11)으로 측정되었다. 환경 영향 인자와 부유미생물간의 상관성 분석을 실시한 결과 실내 온·습도와의 Pearson 상관계수는 0.61 (p<0.01), 0.63 (p<0.01)으로 뚜렷한 양적 선향관계를 보이고 있으며 환기 시간과의 상관계수 또한 0.59 (p<0.01)로 뚜렷한 양적 선형관계를 나타냈다. 이를 통해 곰팡이의 경우 실내 환경의 영향을 강하게 받고 있음을 알 수 있었다. 실내 VOCs의 경우 active sampling과 passive sampling 두 기법을 이용하여 측정을 진행하였다. 측정 결과 active sampling 기법의 경우 겨울철 50종, 여름철 37종이 검출되었으며 passive sampling 기법은 겨울철 31종, 여름철 16종으로 active sampling 기법으로 포집 시 더 많은 종류의 VOCs가 검출되었으나 passive sampling의 경우 계절별로 물질간의 뚜렷한 농도차를 보였다. 개별 VOCs와 곰팡이 및 환경영향인자간의 상관성 분석 및 주성분분석 결과 active sampling기법과는 달리 passive sampling 기법으로 측정된 물질의 경우 곰팡이와의 Pearson 상관계수는 ethylbenzene 0.58 (p<0.01), m,o-xylene 0.47, p-xylene 0.49 (p<0.05)로 뚜렷한 양적 선형관계를 보이고 있으며 통계적으로 유의한 결과를 나타냈다. 실내 환경영향인자와의 상관계수 또한 뚜렷한 양적 선형관계를 보이고 있으며 통계적으로 유의하였다. 실내 곰팡이 농도 또한 실내 환경에 따른 영향이 큰 것으로 나타났으며 때문에 곰팡이 농도와 passive sampling에서 측정된 개별 VOCs간의 상관성이 뚜렷하게 나타난 것으로 보인다. 따라서 실제 주거 환경 내 곰팡이로부터 유래한 VOCs의 포집·분석 시 passive sampling기법을 이용하는 것이 더 알맞을 것으로 사료된다. 현장 측정에서 가장 빈번히 포집된 곰팡이 세 종을 선정하여 이를 MEA 배지, PVC 벽지, 실리콘 보수제에 접종한 후 소형 챔버 내에서 배양하여 해당 기질에서 발생되는 MVOCs를 측정 및 분석하였다. 그 결과, Penicillium chrysogenum에서 가장 많은 MVOCs가 발생하였으며 기질별로는 실리콘 보수제에서 가장 많은 MVOCs가 발생하였다. 기질별 발생한 MVOCs에 대하여 군집분석을 실시한 결과, 보통 3개의 군집을 이루고 있는 것으로 분석되었다. 군집 1은 배양 기간 중 일정 기간 동안 낮은 농도로 배출되는 물질로 이루어졌으며 군집 2의 경우 기질별로 다른 경향을 보였는데 배양기간이 경과할수록 발생량이 감소하거나(MEA) 증가하는(PVC 벽지) 경향을 보였고, 실리콘 보수제의 경우 지속으로 낮은 발생량을 나타냈다. 군집 3 및 군집 4의 경우 배양 기간 동안 지속적으로 높은 농도로 배출되는 MVOCs로 군집을 이루고 있었다. 또한 methyl methacrylate은 세 기질에서 배양 기간 동안 지속적으로 높은 발생량을 보였다. 따라서 군집 3 이상에 속한 MVOCs를 토대로 실내 곰팡이 존재 여부를 확인할 수 있을 것으로 보인다. 소형 챔버 실험을 통하여 판별된 MVOCs를 토대로 실제 주거 환경에서 passive sampling으로 측정된 VOCs에서 MVOCs로 추정되는 물질을 선별하여 곰팡이 농도와의 상관성 분석을 실시하였다. 분석 결과 높은 양적 선형관계를 보이는 VOCs는 benzene(p<0.05), m,o-xylene(p<0.05), ethylbenzene(p<0.01), 5-(4-nitrophenyl)-3H-1,3,4-oxadiazol-2-one(p<0.05) 및 isoprene(p>0.05)이었으며 active sampling 기법에서 측정된 VOCs에 비해 높은 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 곰팡이 노출 평가 대리 인자로써 MVOCs를 이용할 시 공정시험법 내 VOCs 측정 방법인 active sampling 기법을 이용하는 것 보다는 passive sampling 기법을 이용하여 측정 및 노출 평가를 수행하는 것이 더 적합할 수 있을 것으로 사료된다.
This study was conducted to observe the emission characteristics of airborne VOCs and fungi in residential areas, and then illustrate an alternative to the fungal measurement in residential areas. First, a field study was performed to evaluate the indoor environment through visit survey and measurem...
This study was conducted to observe the emission characteristics of airborne VOCs and fungi in residential areas, and then illustrate an alternative to the fungal measurement in residential areas. First, a field study was performed to evaluate the indoor environment through visit survey and measurements of airborne microorganism (fungi and bacteria) and environmental factors (indoor temperature, relative humidity, ventilation time). Second, a laboratory study was conducted to evaluate the VOCs emitted from three species of fungi (Aspergillus niger, Alternaria alternata, and Penicillium chrysogenum), which were most frequently identified in the field study. In the laboratory study, 0.011 m3 of chamber was employed and three different fungal media (MEA, PVC wallpaper, and silicone repair agent) were tested. In the field study, the concentrations of airborne fungi was 14.4±1.7 CFU/m3 in winter and 100.4±2.0 CFU/m3 in summer; and that of airborne bacteria was 200.5±2.1 CFU/m3 in winter and 279.5±2.4 CFU/m3 in summer. It was statistically significant that the seasons affects indoor fungal exposures. Pearson analysis showed that fungal exposures were positively correlated with temperature(0.61, p<0.01) and humidity(0.63, p<0.01); and ventilation time had 0.59 of correlation coefficient (p<0.01). It is therefore evident that airborne fungi are more environmentally affected than airborne bacteria. Patterns of VOCs in indoor air were explored by two different measurements: active and passive sampling techniques. For active sampling, 50 chemicals of VOCs in winter and 37 chemicals in summer were detected. 31 chemicals in winter and 16 chemicals in summer were detected by passive sampling. More types of VOCs were detected in the active sampling than in the passive sampling. It was, however, considered by the statistical analysis (pearson correlation and principal component analysis) that the passive sampling reflected the environmental factors better than the active sampling. Three fungi (Aspergillus niger, Alternaria alternata, Penicillium chrysogenum) identified in the field study were selected, and MVOCs generated by each in different media (MEA, wallpaper, and silicone) was measured. Penicillium chrysogenum grwon on silicone was observed to generate the most kinds of MVOCs among the tests. By the cluster analysis, MVOCs generation was characterized by three clusters. The third cluster showed that fungi continuously releases high concentrations of MVOCs during a culture period. For the comparison of VOCs observed in the laboratory study and the field study, VOCs with the high statistical linear relationship includes benzene, 5-(4-nitrophenyl)-3H-1,3,4-oxadiazol-2-one, m,o-xylene (p<0.05), ethylbenzene (p<0.01) and isoprene, which was statistically significant by the passive sampling in the field study.
This study was conducted to observe the emission characteristics of airborne VOCs and fungi in residential areas, and then illustrate an alternative to the fungal measurement in residential areas. First, a field study was performed to evaluate the indoor environment through visit survey and measurements of airborne microorganism (fungi and bacteria) and environmental factors (indoor temperature, relative humidity, ventilation time). Second, a laboratory study was conducted to evaluate the VOCs emitted from three species of fungi (Aspergillus niger, Alternaria alternata, and Penicillium chrysogenum), which were most frequently identified in the field study. In the laboratory study, 0.011 m3 of chamber was employed and three different fungal media (MEA, PVC wallpaper, and silicone repair agent) were tested. In the field study, the concentrations of airborne fungi was 14.4±1.7 CFU/m3 in winter and 100.4±2.0 CFU/m3 in summer; and that of airborne bacteria was 200.5±2.1 CFU/m3 in winter and 279.5±2.4 CFU/m3 in summer. It was statistically significant that the seasons affects indoor fungal exposures. Pearson analysis showed that fungal exposures were positively correlated with temperature(0.61, p<0.01) and humidity(0.63, p<0.01); and ventilation time had 0.59 of correlation coefficient (p<0.01). It is therefore evident that airborne fungi are more environmentally affected than airborne bacteria. Patterns of VOCs in indoor air were explored by two different measurements: active and passive sampling techniques. For active sampling, 50 chemicals of VOCs in winter and 37 chemicals in summer were detected. 31 chemicals in winter and 16 chemicals in summer were detected by passive sampling. More types of VOCs were detected in the active sampling than in the passive sampling. It was, however, considered by the statistical analysis (pearson correlation and principal component analysis) that the passive sampling reflected the environmental factors better than the active sampling. Three fungi (Aspergillus niger, Alternaria alternata, Penicillium chrysogenum) identified in the field study were selected, and MVOCs generated by each in different media (MEA, wallpaper, and silicone) was measured. Penicillium chrysogenum grwon on silicone was observed to generate the most kinds of MVOCs among the tests. By the cluster analysis, MVOCs generation was characterized by three clusters. The third cluster showed that fungi continuously releases high concentrations of MVOCs during a culture period. For the comparison of VOCs observed in the laboratory study and the field study, VOCs with the high statistical linear relationship includes benzene, 5-(4-nitrophenyl)-3H-1,3,4-oxadiazol-2-one, m,o-xylene (p<0.05), ethylbenzene (p<0.01) and isoprene, which was statistically significant by the passive sampling in the field study.
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