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문제 정의
- 현행 국내에 시판되는가 정 및 사무실에 설치하는 단독형 공기청정기의 성능에 관한 평가는 실험실의 챔버 실험 결과에 의존하고 있는 실정으로 다양한 실내 공기 오염 발생 요인 및 혼란 요소들이 통제되지 않은 실제 실내환경에서의 성능평가에 관한 연구는 미진한 실정에 있다. 이에 본 연구에서는 일반인들이 일반적인 생활에서 접하게 되는 실내공간 중 기본 실내 거주공간인 가정집과 대다수의 많은 사람들이 이용하는 다중이용시설 중 병원을 대상으로 현행 개발, 시판되고 있는 공기청정기가 일반인들의 거주 실내공간에서 실 내공 기질 개선 및 건강 영향에 대한 평가를 실시함 으로써 실험실 결과가 아닌 실생활에서의 사용에 따른 올바른 결과를 제공하고 나아가 신뢰성 있는 결과자료를 제공함으로써 연구 분야에 기초 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- PMio의 측정은 질량농도 측정기 (Modol: GT-331, SHIBATA)를 이용하여 20분 간격으로 연속적인 24시간 농도를 측정하였으며, NQ는 수동식 시료 채취 7] (Passive sampler, Toyo Roshi Kaisha, Ltd. Japan)를 이용하여 1일 동안 노출 후 외부 공기가 유입되지 않도록 밀봉한 후 실험실에 돌아와 분석을 실시하였다. G.
- 수동식 시료 채취기 내부에 있는 셀룰로 우즈 필터에 triethanolamine 용액이 흡수되어 NC)2 를 포집한다. 농도계산에 이용된 물질 전환계수(mass transfer coefficient)는 0.10 cm/sec를 이용하였으며, NG의 농도분석은 photo-spectrometer(Shimadzu UV-1201)를 이용하여 정량분석을 하였다 nm.
- 중 실내 공기 오염의 실태를 조사하였고 공기청정기 사용 전과 사용 중의 구분기간은 각각 2주로 하였다. 또한 조사 대상 건물의 물리적 특성 및 거주자의 거주 특성 파악과 식 이력에 대한 조사를 위해 직접 방문을 통한 피조사자의 자기기입 방법을 이용하여 설문조사를 실시하였다. 조사대상 오염물질로는 호흡 성분진(respirable suspended particulate) 으로 알려진 PMk>과 일반 가정에서 취사용 연소기구, 흡연, 난방연료(나무, 석탄, 기름, 가스 등)의 연 소시 발생하는 것으로 알려진 이산화질소(NO2)와 PAHs의 인체 대사산물로 알려진 뇨중 1-hydroxy- pyrene(이하 1-OHP라 함) 등으로 선정하였으며, 채뇨 대상자는 선정된 대상 지역에서 거주하며 하루 중 대부분의 시간을 실내에서 생활하는 사람으로 생활습관(흡연 등)이나 직업적 노출 등의 원인으로 PAHs에 노출될 가능성이 적은 가정집 주부 및 소아과의원 간호사를 대상으로 하였다.
- acetonitrile 450成를 첨가한 후 9, 000 rpm°fl 서 10분 동안 원심분리하고 상층액을 분취하여 HPLC (Waters 486, USA)를 이용하여 분석하였다. 모든 대사산물 측정치는 크레아티닌으로 보정하였으며, 뇨 중 크레아틴닌은 자동 생화학 분석기 (Astra 8. USA)로 분석하였다.
- 본 연구는 공기청정기의 일부 실내 공기 오염물질의 제거 효율을 평가하기 위하여 2003년 4월부터 2004년 2월까지 서울시 및 경기도 지역에 위치한 주택 35곳, 병원 20곳을 선정하여 실제 사람이 거주하는 실내환경을 대상으로 공기청정기 사용 전과 사용 중의 실내 공기 중의 PMio 및 NO2의 농도와 PAHs 의 인체대사 산물인뇨 중 1-OHP의 농도를 각 계절별 2회씩 총 8회 조사하였으며, 설문조사를 통해 실내환경의 물리적 특성 및 거주환경 특성을 파악하였다 . 이들 농도 자료의 통계적 분석을 통해 실생활에서의 공기청정기 사용에 따른 실내 공기질 개선 및 뇨중 1-OHP의 농도 조사를 통한 건강영향에 대하여 조사한 결과 공기청정기 사용 전과 사용 중일 때 PMio, N02, 1-0HP의 종합적인 제거율은 각각 28.
- 설문조사를 통해 조사대상자의 일반적 특성과 주 거 환경의 물리적 특성 및 거주환경 특성을 조사 하 였다(Table 1). 설문조사에 참여한 사람은 전체 55 명(병원 20 명, 가정집 35명)으로 조사대상자의 연령 범위는 20세부터 70세까지로 평균 연령은 40.
- Jacob71 등에 의하면 식이에 의한 PAHs의 섭취는 3일이 지나면 거의 완전히 제거된다고 하였다. 이를 근거로 본 연구에서는 채뇨를 실시하기 적어도 3일 전 선정된 가정집 주부 및 간호사의 1-OHP 농도에 영향을 줄 수 있는 구운 고기, 구운 생선, 새우, 조개, 굴류 등의 식 이력에 대한 설문조사를 통하여 1-OHP의 농도에 영향을 줄 수 있는 변수를 제외 시켰다. 수거한 소변 시료는 영하 20 ℃ 에서 보관하였다.
- 각 건축물 특성 및 생활 특성에 따른 공기청정기 사용 전. 중 실내 공기 오염의 실태를 조사하였고 공기청정기 사용 전과 사용 중의 구분기간은 각각 2주로 하였다. 또한 조사 대상 건물의 물리적 특성 및 거주자의 거주 특성 파악과 식 이력에 대한 조사를 위해 직접 방문을 통한 피조사자의 자기기입 방법을 이용하여 설문조사를 실시하였다.
- 본 연구는 공기청정기의 실내 공기 오염물질 제거 성능을 평가하기 위하여 2003년 4월 30일부터 2004년 2월 10일까지 서울 및 경기지역에 위치한 주택, 병원(개인 소아과 의원)을 각각 35, 20개소씩 무작위로 선정하여 연구대상 시설 내에서 공기청정기 사용 전. 중의 실내공기질 개선효율 및 건강 영향에 대한 조사를 총 8회의 조사를 통하여 산출하였다. 각 건축물 특성 및 생활 특성에 따른 공기청정기 사용 전.
- 질량농도 측정기는 광산란법 즉, 대기 중에 부유 하고 있는 입자상 물질에 빛을 조사하면 입자상 물질에 의하여 빛이 산란하게 되며 물리적 성질이동일한 입자상 물질에 빛을 조사하면 산란광의 양은 질량농도에 비례한다는 원리를 이용하여, 입자상 물질의 농도를 산출하는 방법을 이용하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 공기청정기의 실내 공기 오염물질 제거 성능을 평가하기 위하여 2003년 4월 30일부터 2004년 2월 10일까지 서울 및 경기지역에 위치한 주택, 병원(개인 소아과 의원)을 각각 35, 20개소씩 무작위로 선정하여 연구대상 시설 내에서 공기청정기 사용 전. 중의 실내공기질 개선효율 및 건강 영향에 대한 조사를 총 8회의 조사를 통하여 산출하였다.
- 설문조사를 통해 조사대상자의 일반적 특성과 주 거 환경의 물리적 특성 및 거주환경 특성을 조사 하 였다(Table 1). 설문조사에 참여한 사람은 전체 55 명(병원 20 명, 가정집 35명)으로 조사대상자의 연령 범위는 20세부터 70세까지로 평균 연령은 40.7 ±15.0세로 조사되었다. 거주자들의 거주지의 평균 체류 시간은 병원 9.
- 수동식 시료 채취기는는 작으며(5x4xlcm) 가벼운 장점을 지니고 있다(15g). 수동식 시료 채취기 내부에 있는 셀룰로 우즈 필터에 triethanolamine 용액이 흡수되어 NC)2 를 포집한다. 농도계산에 이용된 물질 전환계수(mass transfer coefficient)는 0.
- 환기 방식을 묻는 조사에서는 가정집은 모두 자연 환기 방식을 이용하는 것으로 조사되었고, 병원은 기계식환기 5개(25%) 자연 환기 15(75 %)개로 조사되었다. 조사대상 건축물은 신축 또는 재건축(실내 리모델링) 된 지 병원과 가정집이 각각 2.7+2.4, 5.5±6.1년 된 건물로 최대 20년에서 최소 1개월 이었으며, 평균 거주 연수로는 병원과 가정이 각각 3.9 + 4.1, 5.1±5.4년으로 조사되었다.
- 또한 조사 대상 건물의 물리적 특성 및 거주자의 거주 특성 파악과 식 이력에 대한 조사를 위해 직접 방문을 통한 피조사자의 자기기입 방법을 이용하여 설문조사를 실시하였다. 조사대상 오염물질로는 호흡 성분진(respirable suspended particulate) 으로 알려진 PMk>과 일반 가정에서 취사용 연소기구, 흡연, 난방연료(나무, 석탄, 기름, 가스 등)의 연 소시 발생하는 것으로 알려진 이산화질소(NO2)와 PAHs의 인체 대사산물로 알려진 뇨중 1-hydroxy- pyrene(이하 1-OHP라 함) 등으로 선정하였으며, 채뇨 대상자는 선정된 대상 지역에서 거주하며 하루 중 대부분의 시간을 실내에서 생활하는 사람으로 생활습관(흡연 등)이나 직업적 노출 등의 원인으로 PAHs에 노출될 가능성이 적은 가정집 주부 및 소아과의원 간호사를 대상으로 하였다.
이론/모형
- 뇨중 1-OHP의 분석 방법은 Keimig et al(2)의하여 개발되었는데 본 연구에서는 Jongeneelen et al13>, Kim etal")의 방법에 준하여 분석하였다. 표준시약으로 는 1--OHP(Aldiich) 과 Enzyme으로는 Glucuronidase (SIGMA)를 사용하였다.
성능/효과
- 05). NO2의 평균농도 조사에 서는 병원과 가정집 모두에서 사계절의 모든 평균 농도가 공기청정기 사용 중에 낮은 농도를 나타낸 것은 물론, 통계적으로도 모두 유의한 차이를 보인 것으로 조사되었다. 또한 뇨중 1-OHP의 평균 농도는 모든 조사된 농도 값이 공기청정기 사용 중에 감소된 농도 값을 나타내었고 가정집에서 봄철과 가을철에 조사된 평균 농도 값의 차이는 통계적으로도 유의한 차이를 보인 것으로 조사되었다.
- 사계절에 걸쳐 조사된 PMio, NO2, 1-OHP의 농도는 사계절 모두 공기청정기 사용 중의 농도가 공기청정기 사용 전의 농도보다 감소한 것으로 조사되었다. PMio의 사계절 공기청정기 사용 전, 중 평균농도를 살펴보면 병원의 조사에서는 겨울철을 제외한 봄, 여름, 가을에 공기청정기 사용 중의 평균농도가 사용 전의 평균농도보다 낮은 농도를 나타낸 것이 5% 유의 수준에서 통계적으로도 유의한 차이를 나타냈으며(P<C0.05), 가정집의 조사에서는 가을철의 공기청정기 사용 전. 중의 평균 농도 값이 유의한 차이를 나타냈다(P <0.
- Table 3의 조사대상 건축물의 실내공간에서 PMio, NO2와 조사대상자의 뇨중 1-OHP의 사계절 평균농도를 각 환기 방식별로 조사하여 일원 배치 분산 분석을 통하여 검정한 결과 자연 환기 방식을 사용하는 곳에서 PMio, NO2, 1-0HP의 농도가 각각 19.00 +12.63 /zg/mJ, 8.93ppb, 0.18±0.19 /zg/g creatinine 으 로 가장 높은 농도를 나타냈으며, 공기청정기를 사용하는 환기방식에서는 PMio, NO2> 1-OHP의 농도가 각각 13.36±10.95 您/m', 6.63±2.84ppb, 0.10±0.10 /zg/g creatinine으로 가장 낮은 농도를 나타냈으며 통계적으로도 유의한 것으로 조사되었다(PC0.05).
- 0세로 조사되었다. 거주자들의 거주지의 평균 체류 시간은 병원 9.7 ±09 시간으로, 최소 9시간에서 최대 13시간을 거주지에서 체류한다고 답하였으며, 가정집 평균 체류 시간은 17.2+4.4 시간으로, 최소 10시간에서 최대 24시간을 거주지에서 체류한다고 답하여 하루 중 대부분의 시간을 조사대상 실내공간에서 보내는 것으로 조사 되었다. 또한 가정집 주부 그룹에서 가족 구성원 중 흡연자가 있는 대상자는 17명(48.
- 4 시간으로, 최소 10시간에서 최대 24시간을 거주지에서 체류한다고 답하여 하루 중 대부분의 시간을 조사대상 실내공간에서 보내는 것으로 조사 되었다. 또한 가정집 주부 그룹에서 가족 구성원 중 흡연자가 있는 대상자는 17명(48.6%), 흡연자가 없는 대상자는 18명(51.4%) 이었으며, 간호사 그룹의 실내 거주공간에서는 모두 흡연자가 없는 것으로 조사되었다. 주거 형태는 가정집 주부 그룹 중 개인 주택이 13개(37.
- NO2의 평균농도 조사에 서는 병원과 가정집 모두에서 사계절의 모든 평균 농도가 공기청정기 사용 중에 낮은 농도를 나타낸 것은 물론, 통계적으로도 모두 유의한 차이를 보인 것으로 조사되었다. 또한 뇨중 1-OHP의 평균 농도는 모든 조사된 농도 값이 공기청정기 사용 중에 감소된 농도 값을 나타내었고 가정집에서 봄철과 가을철에 조사된 평균 농도 값의 차이는 통계적으로도 유의한 차이를 보인 것으로 조사되었다.
- 10 陽/g creatinine으로 나타나 조사된 모든 실내 오염물질의 농도가 공기청정기의 사용 중에 감소한 것으로 나타났다. 또한, PMio과 NG의 공기청정기 사용 전과 사용 중의 농도 차이는 통계적으로도 유의한 차이를 나타낸 것으로 조사되어(P<Q05), 공기 청정기의 사용이 실내공기 오염에 대한 노출량의 감소에 공기청정기가 영향을 주는 것을 시사한다고 하겠다.
- 본 연구에서 Fig. 2 의 1-OHP과 pyrene의 상관분석에서 상관계수가 0.66으로 조사 되었고, 통계적으로도 유의한 것으로 나타나(PV0.01) 실내 공기 중 PAHs 농도가 조사대상자들의 PAHs 농도에 영향을 주는 것으로 판단된다.
- , 1-OHP에 대하여 각 계절 별로 공기청정기 사용 전과 사용 중의 평균농도 및 차이를 Paired「test를 통하여 검정한 결과이다. 사계절에 걸쳐 조사된 PMio, NO2, 1-OHP의 농도는 사계절 모두 공기청정기 사용 중의 농도가 공기청정기 사용 전의 농도보다 감소한 것으로 조사되었다. PMio의 사계절 공기청정기 사용 전, 중 평균농도를 살펴보면 병원의 조사에서는 겨울철을 제외한 봄, 여름, 가을에 공기청정기 사용 중의 평균농도가 사용 전의 평균농도보다 낮은 농도를 나타낸 것이 5% 유의 수준에서 통계적으로도 유의한 차이를 나타냈으며(P<C0.
- 의 농도와 PAHs 의 인체대사 산물인뇨 중 1-OHP의 농도를 각 계절별 2회씩 총 8회 조사하였으며, 설문조사를 통해 실내환경의 물리적 특성 및 거주환경 특성을 파악하였다 . 이들 농도 자료의 통계적 분석을 통해 실생활에서의 공기청정기 사용에 따른 실내 공기질 개선 및 뇨중 1-OHP의 농도 조사를 통한 건강영향에 대하여 조사한 결과 공기청정기 사용 전과 사용 중일 때 PMio, N02, 1-0HP의 종합적인 제거율은 각각 28.5, 27.4, 42.1%으로 조사되었으며 각각의 공기청정기 사용 전의 농도는 PMio, NO2, 1-0HP가 각각 19.02+18.14 8.66±3.06 ppb, 0.19±0.18 仏g/g creatinine 공기청정기 사용 중의 농도는 13.60±1 0.79 jt/g/m3, 6.29±2.71 ppb, 0.11±0.10 昭/菖 creatinine 으로 평균 농도 차이가 통계적으로도 유의한 것으로 조사되어 (PC0.05) 공기청정기의 사용이 일부 실내 공기 오염물질 제거는 물론 건강 영향에도 긍정적인 것으로 보인다. 그러나, 본 연구에서는 각 실내 환경 (주택, 병원에 대한 공간의 부피를 고려하지 않았다.
- Table 4는 공기청정기가 병원과 가정집에서 사계 절동안 조사한 실내오염물질 및 1-OHP를 제거한 효율을 산출한 결과이다. 제거효율 중 가장 높은 제거율을 보인 것은 PAHs의 인체 대사산물인 1-OHP 이 40.0% 으로 가장 높은 제거율을 나타냈으며 PMio 의 제거효율이 29.7%, NG가 27.2%의 제거율을 보인 것으로 조사 되었다.
- 71 ppb, PAHs의 인체 대사산물인 뇨중 1-OHP의 공기청정기 사용 전. 중의 농도는 각각 0.15±0.14 “g/g creatinine, 0.11± 0.10 陽/g creatinine으로 나타나 조사된 모든 실내 오염물질의 농도가 공기청정기의 사용 중에 감소한 것으로 나타났다. 또한, PMio과 NG의 공기청정기 사용 전과 사용 중의 농도 차이는 통계적으로도 유의한 차이를 나타낸 것으로 조사되어(P<Q05), 공기 청정기의 사용이 실내공기 오염에 대한 노출량의 감소에 공기청정기가 영향을 주는 것을 시사한다고 하겠다.
- 9%)였다. 환기 방식을 묻는 조사에서는 가정집은 모두 자연 환기 방식을 이용하는 것으로 조사되었고, 병원은 기계식환기 5개(25%) 자연 환기 15(75 %)개로 조사되었다. 조사대상 건축물은 신축 또는 재건축(실내 리모델링) 된 지 병원과 가정집이 각각 2.
후속연구
- 따라서, 보다 정확한 연구 결과도출을 위해서는 동일한 조건의 대상 선정이 필요하다. 또한, 일부 오염물질에 대한 제거 효율이 있음을 보이고 있으나 본 연구에서의 대상 오염물질이외에 실내공기오염물질에 대한 전반적인 조사연구 및 실내공간의 종류에 따른 차이에 대한 연구가 향후 지속되어야 할 것으로 판단된다.
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