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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 신축후 1년에서 2년정도 경과된 공동주택을 대상으로 휘발성유기화합물을 측정하여, 실제 국내 공동주택의 실내공기중에 존재하는 휘발성유기 화합물의 종류와 농도분포에 대한 기초자료를 제시하고자 한다.
- 본 연구에서는 서울 및 수도권 소재의 신축 후 1년-2년이 경과된 공동주택을 대상으로 휘발성유기화합물에 대한 측정을 실시하여, 실내공기중에 존재하는 휘발성유기 화합물의 종류와 농도 등에 대하여 분석한 결과는 다음과 같다.
제안 방법
- ① 사전환기: 대상세대의 모든 개구부(문, 창호)와 내장 가구의 문등을 모두 열고, 30분간 환기를 실시하였다.
- 그 외의 실내공기중에 존재할 가능성이 있는 휘발성유기화합물에 대해서는 unknown factor로 간주하고 톨루엔으로 환산하여 TVOC 농도를 산정하였다.
- 본 연구에서는 2004년 6월 고시된 실내공기질 공정시험 방법에 따라 Tenax-TA tube를 이용하여 측정대상 오염 물질인 휘발성유기화합물을 포집하였으며, 이를 고체흡착 열탈착장치(ATD)와 GC/MS를 이용하여 분석하였다.
- 일반적으로 공동주택의 실내공기중에 존재하는 휘발성 유기화합물은 200-300여종 이상인 것으로 보고되고 있으나, 본 연구에서는 이중에서 발현빈도가 높고 위해성이 인정된 물질을 위주로 분석을 실시하였다.
- )로 나타낸다. 채취시각은 실내공기질 공정시험방법에 따라 오후 1시에서 5시 사이에 실시하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서 휘발성유기화합물의 정량분석을 위해 GC/MS에 적용한 표준물질은 EPA-TO14A로 표7에서 보는 바와 같은 40개 유해화학물질에 대하여 정량할 수 있다.
- 그림 7은 발코니 확장여부에 따른 TVOC의 농도변화를 보여준다. 본 연구의 측정대상인 총 18개 세대중 5개 세대가 기존의 발코니를 거실로 확장하여 마루판을 시공하고 사용하고 있는 것으로 조사되었다.
- 시료 채취는 거실의 중앙부위에서 실시하였으며, 거실의 중앙 부근에 적어도 벽으로부터 1 m 이상 떨어진 곳의 높이1.2~1.5 m 위치를 시료 채취 지점으로 선정하였다.
성능/효과
- 1) 공동주택 실내공기오염의 주요 요인으로 알려져 있는 휘발성유기화합물 농도에 대한 현장측정 결과, 조사대상 공동주택 중 72.2%(평균 0.630, 최대 1.198mg/m3)가 일본 후생성의 잠정목표치를 초과하는 것으로 나타났다. 이는 실내공기환경을 쾌적하게 유지하기 위한 대책이 시급히 도입하지 않을 경우, 신축후 1-2년이 경과하여도 주요 실내공기오염물질의 실내농도가 적정수준이하로 유지되기 어려움을 간접적으로 시사한다고 할 수 있다.
- 2) 공동주택의 실내온·습도가 증가할수록 오염물질방출량도 높아지는 것으로 나타났으며, 저층부에서 고층부로 갈수록 농도가 다소 상승하는 것을 알 수 있었다. 이는 고층건물에서 발생되는 연돌효과와 일사조건의 차이에 따라 상층부의 온습도 조건이 저층부에 비해 다소 높아지는 경향에 의한 결과로 분석되었다.
- 3) 거실 발코니의 확장에 따라서도 실내공기오염물질의 농도차이가 발생하는 것으로 나타났다. 이는 발코니 확장시 사용된 마루판 및 이의 시공을 위해 사용된 접착제 사용량의 증가와 마루판에 대한 직달일사의 입사면적 증가에 인한 것으로 사료된다.
- 4) 개별 VOCs의 경우, 일반적으로 인체에 대한 위해성이 인정되고 있는 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 스틸렌 등의 순서로 실내공기중의 농도가 높은 것으로 나타났다. 또한, 벤젠, 트리메틸벤젠, 테트라클로에틸렌 등의 물질도 유의한 수준에서 검출되어 이에 대한 저감대책의 마련이 필요한 것으로 판단되었다.
- D 단지 공동주택의 6개 세대와 외기에서 수행된 측정결과를 살펴보면, 총 6개 세대중 가동 19층, 다동 19층, 나동 15층 등의 농도가 다른 세대에 비하여 크게 나타났다.
- 국내 공동주택에서 나타나고 있는 주요 휘발성유기화합물은 미국환경청(EPA)에서 인체에 위해성이 있는 것으로 규정하고 있는 40개의 휘발성유기화합물중에서 대략 10 여종내외인 것으로 파악되었다. 그러나, EPA-TO 14A 표준가스로 정량되지 않은 휘발성유기화합물중 unknown factor로 지칭되는 유기화합물이 전체 TVOC의 약 70% 이상을 차지하고 있는 것으로 나타났기 때문에, 향후 이에 대한 정밀분석도 필요할 것으로 판단된다.
- 이는 공동주택의 실내 온/습도가 증가할수록 오염물질방출량도 높아지기 때문이며, 일반적으로 저층부에서 고층부로 갈수록 실내농도가 다소 상승하는 것으로 보고되고 있다. 본 연구의 결과에서도 휘발성 유기화합물의 경우 고층부로 갈수록 실내농도가 높아지는 경향을 보이고 있는데, 이는 고층건물에서 발생되는 연돌효과와 일사조건의 차이에 따라 상층부의 온습도 조건이 저층부에 비해 다소 높아지는 경향에 의한 결과로 예측된다.
- 세부 개별 VOCs에 대한 분석결과, 가장 많이 검출된 톨루엔의 농도는 0.084mg/m3으로 나타나, 실내 TVOC 농도의 약 11.7-20.9%(평균 13.4%) 정도를 차지하고 있는 것으로 분석됨으로써, 실내공기중의 톨루엔 저감방안 강구가 시급한 것으로 나타났다. 또한, 자일렌, 에틸벤젠, 스틸렌도 각각 최대 0.
- 실내공기중의 총휘발성유기화합물(TVOC)은 모든 세대에서 일본 후생노동성의 권장목표치인 0.4mg/m3를 초과하는 결과가 나타났다.
- 이를 대상으로 실내오염물질의 농도차이를 비교한 결과, 확장세대의 TVOC 농도가 비확장세대에 비하여 평균 약 30% 정도 상대적으로 높은 경향을 보이고 있었다.
- 이는 다른 세대에 비하여 가동 12층 A 세대의 온도와 습도가 약 3℃ 및 8%가 높은 것이 그 원인인 것으로 사료된다. 총휘발성유기화합물(TVOC)도 일본 후생노동성 권장목표치인 0.4mg/m3를 모두 초과하고 있는 것으로 나타났다.
- 총휘발성유기화합물(TVOC)은 일본 후생노동성 권장목표치인 0.4mg/m3를 초과하는 세대가 측정대상 총 18개 세대중 13개 세대(72.2%)로 나타났다.
- 측정결과를 살펴보면, 국내 공동주택의 실내공기중 농도가 높은 휘발성유기화합물로는 표8-표11에서 보는 바와 같이 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 스틸렌 등의 순서로 나타 났다. 또한, 벤젠, 트리메틸벤젠, 테트라클로에틸렌 등의 물질도 검출되었다.
- 측정대상 세대중에 가동 19층A 세대의 경우, 실 전체에 바이오세라믹 마감을 한 세대였고, 다동 19층 세대의 경우는 다른 세대에 비하여 실내에 수목이 많이 갖춰져 있었음에도 불구하고, 다른 세대에 비하여 농도가 높게 나타났다.
- B 단지 공동주택의 경우, 총 3개 세대와 외기에서 측정이 이루어졌다. 휘발성유기화합물에 대한 검출결과를 살펴보면, 총휘발성유기화합물 농도는 3개 세대 모두가 일본 후생노동성 권장목표치인 0.4mg/m 3 를 초과하는 것으로 나타났다.
- A 단지 공동주택의 경우, 총 6개 세대와 외기에서 측정이 이루어졌다. 휘발성유기화합물에 대한 검출결과를 살펴보면, 총휘발성유기화합물(TVOC)은 나동 1층A, 나동 1층, 나동 11층 세대가 일본 후생노동성 권장목표치인 0.4mg/m3를 초과하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 국내 공동주택에서 나타나고 있는 주요 휘발성유기화합물은 미국환경청(EPA)에서 인체에 위해성이 있는 것으로 규정하고 있는 40개의 휘발성유기화합물중에서 대략 10 여종내외인 것으로 파악되었다. 그러나, EPA-TO 14A 표준가스로 정량되지 않은 휘발성유기화합물중 unknown factor로 지칭되는 유기화합물이 전체 TVOC의 약 70% 이상을 차지하고 있는 것으로 나타났기 때문에, 향후 이에 대한 정밀분석도 필요할 것으로 판단된다.
- 또한, 나동 18층과 더불어 가동 2층 세대의 경우는 세대 내에서 공기 청정기를 사용하고 있음에도 불구하고, 휘발성유기화합물 농도가 높게 나타났다. 따라서, 공기청정기가 실내공기중의 휘발성유기화합물을 줄일 수 있는 효과적인 저감수단으로 활용되기 어려운 것으로 사료되며, 또한, 적은 용량의 공기 청정기로는 세대 전체의 실내공기 오염물질 농도의 저감효과를 기대하기 어려울 것으로 판단되었다.
- 일반적으로 공동주택에서의 TVOC와 HCHO농도는 건축 초기단계뿐만 아니라 입주 후, 거주자가 에너지절약의 측면에서 냉난방을 하게 되면서 기밀화되기 때문에 실내 오염물질의 농도가 높아지는 경우가 있는데, 이러한 문제의 해결을 위해서는 건축자재 및 가구에서 방출되는 오염물질에 대한 억제와 환기 측면에서의 대책이 필수적이라 할 수 있다. 따라서, 오염물질저방출 건축자재의 개발과 경제적이고 효과적인 환기설비의 보급이 시급한 실정으로 향후, 이에 대한 연구개발이 필요할 것으로 사료된다.
- 4) 개별 VOCs의 경우, 일반적으로 인체에 대한 위해성이 인정되고 있는 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 스틸렌 등의 순서로 실내공기중의 농도가 높은 것으로 나타났다. 또한, 벤젠, 트리메틸벤젠, 테트라클로에틸렌 등의 물질도 유의한 수준에서 검출되어 이에 대한 저감대책의 마련이 필요한 것으로 판단되었다.
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