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문제 정의
- 따라서 본 고에서는 실내공기환경의 특성을 고찰하고 무엇보다도 국내 주거건물을 대상으로 수년간에 걸쳐 실내공기환경의 오염실태를 파악함으로써 그 오염현황을 국내 최초로 밝혀내었다. 또한, 실태조사를 통하여 밝혀낸 자료를 분석하여 비교적 오염물질이 많이 방출 되는 건축재료들을 대상으로 실험실에서 그 방출강도를 파악하였다.
- 본 고에서는 실내공기오염물질에 대한 이론적 고찰과 다양한 국내 주거건물을 대상으로 오염실태를 조 사함으로써 국내 최초로 실내공기환경의 오염현황을 밝혀내었다. 또한, 비교적 오염물질이 많이 방출되는
- 본 연구에서는 주거건물의 실내공기환경 오염실태 현황을 조사하기 위하여 지난 1994년부터 2000년 까지 수년간에 걸쳐 국내의 신축공동주택, 기존공동 주택, 다세대주택, 단독주택 등 다양한 주거건축물을 대상으로 실내공기환경의 오염 실태를 측정하였다. 즉, 지난 1994년 이후 2000년까지 약 6년에 걸쳐 전국 8개 지역의 신축공동주택, 경인지역의 기존 및 다세대 주택과 단독주택 등을 대상으로 실내공기환 경의 오염정도를 측정하였다.
제안 방법
- 따라서 본 고에서는 실내공기환경의 특성을 고찰하고 무엇보다도 국내 주거건물을 대상으로 수년간에 걸쳐 실내공기환경의 오염실태를 파악함으로써 그 오염현황을 국내 최초로 밝혀내었다. 또한, 실태조사를 통하여 밝혀낸 자료를 분석하여 비교적 오염물질이 많이 방출 되는 건축재료들을 대상으로 실험실에서 그 방출강도를 파악하였다. 즉, 이와 같은 국내 주거 건축물에서 의 실내공기환경 의 오염실태와 건축재료에서 발생되는 각종 오염물질의 방사량에 대한 실측자료 제시 등의 연구결과는 그동안 국내 실내공기 환경연구의 선도적 역할을 주도하였을 뿐만 아니라 나아가 21세기의 쾌적한 실내공기환경 조성에 크게 기여할 것으로 확신하는 바이다.
- 따라서 본 고에서는 실내공기환경의 특성을 고찰하고 무엇보다도 국내 주거건물을 대상으로 수년간에 걸쳐 실내공기환경의 오염실태를 파악함으로써 그 오염현황을 국내 최초로 밝혀내었다. 또한, 실태조사를 통하여 밝혀낸 자료를 분석하여 비교적 오염물질이 많이 방출 되는 건축재료들을 대상으로 실험실에서 그 방출강도를 파악하였다. 즉, 이와 같은 국내 주거 건축물에서 의 실내공기환경 의 오염실태와 건축재료에서 발생되는 각종 오염물질의 방사량에 대한 실측자료 제시 등의 연구결과는 그동안 국내 실내공기 환경연구의 선도적 역할을 주도하였을 뿐만 아니라 나아가 21세기의 쾌적한 실내공기환경 조성에 크게 기여할 것으로 확신하는 바이다.
- 앞장의 실내공기오염 현장실태 조사에서 밝혀낸 자료를 근거로 즉, 현장측정 결과 비교적 오염물질의 발생이 많은 건축재료를 대상으로 실험실에서 오염 물질이 단위면적당 방출되는 실험을 실시하였다. 특히, 실태조사결과 건물의 실내공기오염의 농도는 건물의 구조 즉, 마감재의 재료구성 그리고 건물의 환기상태 등에 따라 큰 차이를 보이고 있음을 알 수 있었다.
- 표 8은 페인트에서의 휘발성유기용제 (VOCs) 오염 물질의 방사량을 측정한 값이다. 이때 사용된 페인 트재료는 국내의 일반석유화학제품과 최근 외국의 천연소재를 원료로 한 제품의 두가지를 비교분석하였다. 특히, 오염물질의 온도차에 따른 방사량을 파악하기 위하여 실험실온도를 난방시와 비난방시로 구분하여 측정하였다.
- 본 연구에서는 주거건물의 실내공기환경 오염실태 현황을 조사하기 위하여 지난 1994년부터 2000년 까지 수년간에 걸쳐 국내의 신축공동주택, 기존공동 주택, 다세대주택, 단독주택 등 다양한 주거건축물을 대상으로 실내공기환경의 오염 실태를 측정하였다. 즉, 지난 1994년 이후 2000년까지 약 6년에 걸쳐 전국 8개 지역의 신축공동주택, 경인지역의 기존 및 다세대 주택과 단독주택 등을 대상으로 실내공기환 경의 오염정도를 측정하였다.
- 표 9는 국내 PVC바닥장판재의 대표적인 제품 3종류(Pet, Non UV, UV)를 대상으로 밀폐된 실험실에서의 단위표면적당 방출되는 휘발성유기용제 오염물질의 방사량을 측정한 것이다. 특히, PVC바닥장판재 가 국내의 온돌바닥에 시공되는 것을 고려하여 바닥 온도 상승에 따른 오염물질 방사량의 변화도 동시에 측정하였다.
- 이때 사용된 페인 트재료는 국내의 일반석유화학제품과 최근 외국의 천연소재를 원료로 한 제품의 두가지를 비교분석하였다. 특히, 오염물질의 온도차에 따른 방사량을 파악하기 위하여 실험실온도를 난방시와 비난방시로 구분하여 측정하였다.
- 한편, 실험실측정은 건축재료의 종류에 따른 오염 물질의 발생농도를 정량적으로 파악하고자 한것으로 크기 0.14m'(직경 0.5m, 높이 0.7m)인 스텐레스철 재 및 유리로 구성된 밀폐형 원통형의 모델시스템을 각각 2개 제작기준실 및 측정실)하여 실시하였다.측정결과건축재료에서의 라돈방사량 측정결과는 황토, 석고 보드, 콘크리트, 운모 등의 순으로 황토에서 가장 높게 검출(일반콘크리트의 5.
대상 데이터
- 따라서, 실험실측정에서는 흙, 시멘트, 콘크리트, 대리석, 모래, 진흙, 벽돌, 석고보드 등에서 주로 방출되는 라돈가스 그리고 목재, 고무류, 페인트와 접착제, 플라스틱류와 합성수지 등으로부터의 발생되는 휘발성유기용제(VOCs) 또한, 폴리에스테르계, 우레탄계 등 PVC 계통의 건축바닥재 등에서 발생될 수 있는 환경 호르몬 (DEHP, diethythexylphthalate) 등의 오염물질을 대상으로 실시하였다.
- 주로 일반가정에서의 조리용 가스기구 등에서 발생하는 이산화질소(NOJ의 오염농도측정은 재실자들 이 거주하는 기존주택만을 대상으로 실시하였다. 즉, 기존공동주택에서의 조리중 일때의 이산화질소 (N02) 오염물질의 평균 농도는 36.
- 측정은 라돈가스, 휘발성유기용제 (VOCs), 포름알 데히드(HCHO), 이산화질소(NO) 이산화탄소 (COJ 및 분진(TSP) 등의 공기환경오염물질의 항목을 대상으로 각각의 측정기자재를 이용하여 실시하였다.
성능/효과
- · 휘발성유기용제(VOCs) 및 포름알데히드(HCHO) 휘발성 유기 용제 (VOCs)와 포름알데히드 (HCHO)의 오염실태 측정결과에서는 주로 라텍스 페인트 및 코킹제, 칩보드, 합판, 접착제 등의 건죽다감재로 축조된 모델하우스에서 가장 높은 농노로 검출되었고 특히, 마감재 시공이후 오염농도의 발산 시간이 짧은 신축주택에서도 높은 오염분포도를 보이고 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 값들은 모두 기준치를 초과 하는 것으로 나타났으며, 특히 신축공동주택의 휘발 성유기용제는 실내농도가 실외보다 약 10배 이상의 높은 값으로 검출되고 있었다.
- 그 결과 국내석유화학제품의 페인트에서 휘발성유기 용제 (VOCs) 오염 물질이 높게 검출되고 있음을 밝혀 내었다. 특히, 유성페인트에서는 수성보다 약 30배정도의 높은 방사량 값을 보이고 있음을 알 수 있었고 또한, 온도차에 따른 방사량에서는 온도상승에 따라 오염물질의 방사량이 훨씬 증가하고 있음을 확인하였다.
- 그러나, 라돈가스가 방출되고 있는 콘크리트, 석고 보드 및 황토 등의 재료에 증기양생을 한 경우 라돈의 방사량은 현저히 줄어들고 있었고 특히, 황토인 경우 표면을 다른 재료로 마감했을 경우 라돈의 방사량은 줄어들고 있음을 확인함으로써, 벽체의 구성성분과 표면처리정도에 따라 라돈가스의 방사량을 일정수준까지 줄일 수 있다는 사실을 밝혀 내었다.
- 8배까지 상승되는 것으로 나타나 이에 대한 대책이 마련되어야 할 것이다. 그러나, 환경호르몬인 DOP(DEHP)의 오염물질은 공기 중에서는 검출되지 않는 것으로 나타났다.
- 그리고, 페인트, 칩보드, 합판, 접착제 등의 건축마 감재로 축조된 모델하우스와 마감재 시공이후 오염 농도의 발산 기간이 짧은 신축공동주택에서 휘발성 유기용제 (VOCs) 와 포름알데히드(HCHO) 의 오염 물질이 검출되고 있었으며 특히, 실내농도가 실외보다 약 10배 이상의 높은 오염농도 값을 보이고 있었다. 또한, 페인트재료에서의 휘발성유기용제(VOCs) 오염물질의 방사량의 결과는 일반석유화학제품 특히 유성제품에서 주로 검출되고 있었으나 천연소재를 원료로 한 제품에서는 거의 검출되지 않음으로써 검증안된 무분별한 제품의 사용은 충분히 재고되어야 할 것으로 판단되었다.
- 그리고, 환기량이 절대부족한 반지하 및 지하세대 에서는 이산화탄소(C0)와 분진(TSP)의 오염물질이 매우 높은 값으로 모두 기준치를 크게 초과하고 있음을 확인하였고 특히, 이산화탄소(CQ)의 오염물질인 경우 그 농도의 증가는 다른 오염농도의 비례증가를 나타내는 실내환경 평가지표 임을 고려할 때 반지하 및 지하세대에서의 이에 대한 대응책이 시급한 것으로 밝혀졌다.
- 따라서, 국내 PVC 바닥장판재에서는 휘발성유기용 제의 오여물질이 검출되고 있었고 특히, 바닥온도 상승시에 최고 14.8배까지 높은 방사량을 보이고 있음을 밝혀 내었다. 그러나, 제품의 표면처리 상태에 따라 오염방사량이 줄어들고 있음도 확인하였다.
- 즉, 신축황토주택에서는 라돈가스가 매우 높게 검출(최고 기준치의 6배)되고 있었고, 반지하 다세대 주택과 신축공동주택에서도 기준치를 초과하거나 상회하는 농도값을 나타냈는데 특히, 실외보다 약 12 배 정도 높은 분포를 보이고 있어 이에 대한 대책이 필요한 것으로 밝혀졌다. 또한, 건축재료에서의 라돈 방사량 측정결과에서도 황토, 석고보드, 콘크리트, 운모 등의 순으로 황토에서 가장 높게 검출(일반콘 크리트의 5.2배)되었고 그리고 석고보드와 세라믹 에서도 높은 농도를(일반콘크리트의 3.6배-7.2배) 보이고 있음을 확인하였다. 그러나, 비록 라돈가스가 방출되고 있는 재료라 할지라도 벽체의 구성성분과 표면처리정도를 적절히 조절함으로써 라돈오염가스 의 방사량을 일정수준까지 줄일 수 있다는 사실을 밝혀 내었다.
- 또한, 바닥온도를 비가열시의 평균온도 25 ℃를 기준으로 35 ℃ 및 50 ℃로 가열했을 경우 오염물질의 방사량은 최고 14.8배까지 상승하는 등 높은 방사량의 값을 보이고 있음을 밝혀내었다.
- 그리고, 페인트, 칩보드, 합판, 접착제 등의 건축마 감재로 축조된 모델하우스와 마감재 시공이후 오염 농도의 발산 기간이 짧은 신축공동주택에서 휘발성 유기용제 (VOCs) 와 포름알데히드(HCHO) 의 오염 물질이 검출되고 있었으며 특히, 실내농도가 실외보다 약 10배 이상의 높은 오염농도 값을 보이고 있었다. 또한, 페인트재료에서의 휘발성유기용제(VOCs) 오염물질의 방사량의 결과는 일반석유화학제품 특히 유성제품에서 주로 검출되고 있었으나 천연소재를 원료로 한 제품에서는 거의 검출되지 않음으로써 검증안된 무분별한 제품의 사용은 충분히 재고되어야 할 것으로 판단되었다. 또한, 온도상승에 따라 오염 물질의 방사량이 훨씬 증가하고 있음이 확인되었으므로 이에 대한 대책이 마련되어야 할 것이다.
- · 휘발성유기용제(VOCs) 및 포름알데히드(HCHO) 휘발성 유기 용제 (VOCs)와 포름알데히드 (HCHO)의 오염실태 측정결과에서는 주로 라텍스 페인트 및 코킹제, 칩보드, 합판, 접착제 등의 건죽다감재로 축조된 모델하우스에서 가장 높은 농노로 검출되었고 특히, 마감재 시공이후 오염농도의 발산 시간이 짧은 신축주택에서도 높은 오염분포도를 보이고 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 값들은 모두 기준치를 초과 하는 것으로 나타났으며, 특히 신축공동주택의 휘발 성유기용제는 실내농도가 실외보다 약 10배 이상의 높은 값으로 검출되고 있었다.
- 76 % 정도가 제품 자체내에 보유하고 있는 것임을 알 수 있었다. 이와 같은 분석 결과는 SAS (Statistical Analysis System) 통계 Package의 LSD를 사용하여 유의차 검증을 한 결과 유의도 a =0.05내에서 Pr=0.0001 로 유의함으 로써 자료의 타당성을 확인할 수 있었다.
- 실내환경에서 주로 연소기구와 인체호흡에 의해 발생되는 이산화탄소(CO?)의 오염물질은 11 자체에 의해 중독과 신체장애를 일으키지는 않으나 다른 오염농도가 증가할 때 비례하여 증가하므로 실내환경 평가의 지표로 이용되고 있다. 이와 같은 이산화단소(C0)의 오염농도는 특히 환기량이 절대 부족한 기존 다세대의 반지하공간에서 평균 3002.9 ppm의 매우 높은 농도 분포값을 나타내고 있었고, 분진 (TSP)의 오염물질 또한 반 지 하주거에서 179“ g/m3의 높은 농도분포를 가지고 있음을 밝혀내었으며 이와 같은 값은 모두 각각의 기준치 (lOOOppm, 150 “ g/m3)< 크게 초과하는 것임을알 수 있었다
- 주로 일반가정에서의 조리용 가스기구 등에서 발생하는 이산화질소(NOJ의 오염농도측정은 재실자들 이 거주하는 기존주택만을 대상으로 실시하였다. 즉, 기존공동주택에서의 조리중 일때의 이산화질소 (N02) 오염물질의 평균 농도는 36.9 ppb, 최고 60.9ppb의 농도분포를 나타내고 있었으나, 이와 같은 값은 기준치를 초과하지 않는 것으로 밝혀 졌다.
- 03 pCi/L 의 순으로 나타났다. 즉, 라돈의 발생량이 많은 진흙을 원료로 한 황토주택에서 가장 높은 농도분포를 보였고, 환기량이 부족하고 토양과 인접해 있는 반지하세대 그리고 라돈가스의 반감기가 짧은 신축 건물에서도 높은 오염농도를 보이고 있었다. 특히, 황토주택과 반지하세대에서의 라돈오염농도 값은 모두 기준치 (ASHRAE : 2 pCi/L) 를 훨씬 초과하고 있었으며, 신축공동주택인 경우 실외보다 약 12배정도 높은 오염농도 분포를 나타내고 있었다.
- 76% 정도가 함유된 국내의 PVC 바닥장판재를 드기 약 3평 정도의 실내공간에 시공하여 실내공기중에 방출되는 DOP(DEHP)의 오염농도 측정결과는 표 11과 같다. 즉, 비록 바닥장판재 제품자체에 DOP(DEHP) 오염 물질이 함유되어 있을지라도 실내공기중에서는 환경 호르몬인 DOP(DEHP) 오염물질이 검출되지 않았다. 그 이유는 DOP(DEHP) 가 휘발성 이 매우 강하여 공기 중에서는 검출되지 않는 것으로 판단되었다.
- 즉, 신축황토주택에서는 라돈가스가 매우 높게 검출(최고 기준치의 6배)되고 있었고, 반지하 다세대 주택과 신축공동주택에서도 기준치를 초과하거나 상회하는 농도값을 나타냈는데 특히, 실외보다 약 12 배 정도 높은 분포를 보이고 있어 이에 대한 대책이 필요한 것으로 밝혀졌다. 또한, 건축재료에서의 라돈 방사량 측정결과에서도 황토, 석고보드, 콘크리트, 운모 등의 순으로 황토에서 가장 높게 검출(일반콘 크리트의 5.
- 측정결과 국내 PVC바닥장판재에서는 휘발성유기 용제 오염물질이 모두 검출되고 있었으며 특히, Non UV - Pet - UV의 순으로 UV 제품이 가장 낮은 방사량을 보이고 있었다. 여기서 UV(Ultra Violet)의 제품은 기존의 PVC제품(Pet, Non-UV)에 내오염 성, 내긁힘성 등을 부가하여 표면처리를 함으로써 품질이 향상된 제품을 말한다.
- 7m)인 스텐레스철 재 및 유리로 구성된 밀폐형 원통형의 모델시스템을 각각 2개 제작기준실 및 측정실)하여 실시하였다.측정결과건축재료에서의 라돈방사량 측정결과는 황토, 석고 보드, 콘크리트, 운모 등의 순으로 황토에서 가장 높게 검출(일반콘크리트의 5.2배) 되었으며, 석고보드에서도 높은 농도를(일반콘크리트의 3.6배) 보이고 있었다. 특히, 세라믹을 혼합한 황토에서 일반 황토 보다 약 1.
- 6배) 보이고 있었다. 특히, 세라믹을 혼합한 황토에서 일반 황토 보다 약 1.6배 정도(일반콘크리트의 7.2배)의 높은 방사량을 보임 으로써 세라믹 자체 에서 도 라돈가스가 높게 방사되고 있음을 확인 하였다.
- 앞장의 실내공기오염 현장실태 조사에서 밝혀낸 자료를 근거로 즉, 현장측정 결과 비교적 오염물질의 발생이 많은 건축재료를 대상으로 실험실에서 오염 물질이 단위면적당 방출되는 실험을 실시하였다. 특히, 실태조사결과 건물의 실내공기오염의 농도는 건물의 구조 즉, 마감재의 재료구성 그리고 건물의 환기상태 등에 따라 큰 차이를 보이고 있음을 알 수 있었다.
- 그 결과 국내석유화학제품의 페인트에서 휘발성유기 용제 (VOCs) 오염 물질이 높게 검출되고 있음을 밝혀 내었다. 특히, 유성페인트에서는 수성보다 약 30배정도의 높은 방사량 값을 보이고 있음을 알 수 있었고 또한, 온도차에 따른 방사량에서는 온도상승에 따라 오염물질의 방사량이 훨씬 증가하고 있음을 확인하였다.
- 즉, 라돈의 발생량이 많은 진흙을 원료로 한 황토주택에서 가장 높은 농도분포를 보였고, 환기량이 부족하고 토양과 인접해 있는 반지하세대 그리고 라돈가스의 반감기가 짧은 신축 건물에서도 높은 오염농도를 보이고 있었다. 특히, 황토주택과 반지하세대에서의 라돈오염농도 값은 모두 기준치 (ASHRAE : 2 pCi/L) 를 훨씬 초과하고 있었으며, 신축공동주택인 경우 실외보다 약 12배정도 높은 오염농도 분포를 나타내고 있었다.
- 표 2에서 라돈가스의 평균 오염농도분포는 신축황 토주택이 3.4 pCi/L(최대 12.3), 기존 다세대의 반 지하세대가 2.56 PCi/L 그리고 신축공동주택 1.47 pCi/L, 기존 공동주택 0.80 pCi/L, 모델하우스 0.03 pCi/L 의 순으로 나타났다. 즉, 라돈의 발생량이 많은 진흙을 원료로 한 황토주택에서 가장 높은 농도분포를 보였고, 환기량이 부족하고 토양과 인접해 있는 반지하세대 그리고 라돈가스의 반감기가 짧은 신축 건물에서도 높은 오염농도를 보이고 있었다.
- 한편, 국내 PVC바닥장판재에서는 휘발성유기용제 오염물질이 검출되고 있었으나 제품의 표면처리 상 태에 따라 그 방사량이 줄어들고 있음을 확인하였다. 또한, 마찬가지로 온도상승에 따라 오염물질의 방사량이 최고 14.
후속연구
- 그러므로 지금까지의 내용을 종합해 볼 때, 국내주거건물의 실내공기환경은 신축주택에서는 라돈가스 및 휘발성유기용제 (VOCs) 등의 오염물질이 기준치를 초과하여 검출되는 것으로 밝혀졌고 특히 건축구 조재 및 마감재의 사용에 따라 그 오염의 농도가 달라지고 있음을 고려할 때 건축재료의 선택에 무엇보다도 신중을 기해야 할 것이며 특히, 건축재료제조 업체는 제품에 대한 오염방출을 인식하고 이에 대한 적극적인 대책이 뒤따라야 할 것이다.
- 그러나, 무엇보다도 보다 근본적인 해결책을 위해서는 다양한 실내공간에 대응할 수 있는 기준의 개선 및 재정립이 설정되어야 한다. 또한, 각종 건축재료의 합리적인 선택을 통하여 실내공기환경의 오염원 을 조절하는 방법 즉, 모든 건축재료는 실내공기오염 의 발생을 최대한으로 줄일 수 있도록 설계 및 시공 되어야 하고 특히, 오염물질 발생이 많은 재료는 가능한 적게 사용되어야 할 것이다. @
- 한편, 국내 PVC바닥장판재에서는 휘발성유기용제 오염물질이 검출되고 있었으나 제품의 표면처리 상 태에 따라 그 방사량이 줄어들고 있음을 확인하였다. 또한, 마찬가지로 온도상승에 따라 오염물질의 방사량이 최고 14.8배까지 상승되는 것으로 나타나 이에 대한 대책이 마련되어야 할 것이다. 그러나, 환경호르몬인 DOP(DEHP)의 오염물질은 공기 중에서는 검출되지 않는 것으로 나타났다.
- 또한, 페인트재료에서의 휘발성유기용제(VOCs) 오염물질의 방사량의 결과는 일반석유화학제품 특히 유성제품에서 주로 검출되고 있었으나 천연소재를 원료로 한 제품에서는 거의 검출되지 않음으로써 검증안된 무분별한 제품의 사용은 충분히 재고되어야 할 것으로 판단되었다. 또한, 온도상승에 따라 오염 물질의 방사량이 훨씬 증가하고 있음이 확인되었으므로 이에 대한 대책이 마련되어야 할 것이다.
- 또한, 지하 및 반지하세대에서는 이산화탄소(CO2)와 분진(TSP)의 오염물질이 매우 높은 값으로 모두 기준치를 크게 초과하고 있음을 밝혀내었는데, 이는 지하 및 반지하공간이 구조적 특성상 환기량이 절대 부족한 것이 주원인임을 고려할 때, 발생된 오염농도를 억제하기 위하여 보다 효과적인 환기대책이 강구 되어야 한다.
- 또한, 실태조사를 통하여 밝혀낸 자료를 분석하여 비교적 오염물질이 많이 방출 되는 건축재료들을 대상으로 실험실에서 그 방출강도를 파악하였다. 즉, 이와 같은 국내 주거 건축물에서 의 실내공기환경 의 오염실태와 건축재료에서 발생되는 각종 오염물질의 방사량에 대한 실측자료 제시 등의 연구결과는 그동안 국내 실내공기 환경연구의 선도적 역할을 주도하였을 뿐만 아니라 나아가 21세기의 쾌적한 실내공기환경 조성에 크게 기여할 것으로 확신하는 바이다.
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