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문제 정의
- 구체적으로 관리대책을 수립할 필요가 있다. 본 연구에서는 지하철 운행특성과 장소에 따라 PM„)과 PMzs의 농도발생 특성을 분석하고 관리방안을 제안하고자 한다. 구체적인 목적은 첫째, 지하철의 운행 특성과 장소별(객차와 승강장 그리고 지상과 지하)로 PM, 0 과 PMm의 농도를 비교하고 평가한다.
제안 방법
- 5< 측정하였다. 객차에서의 농도는 지하철이 운행될 때 전체 열차 중에 중간 열차의 중앙에서 양쪽 문의 동일한 거리에 있는 곳에서 측정하였다. 승강장에서 측정위치는 승강장 폭의 중앙이었다.
- 승강장과 객차에서 PM]。과 PM25 농도를 실시간으로 측정하였다. 본 연구에서 나타난 결과에 근거하여 고찰한 내용은 다음과 같다.
- 본 연구에서는 지하철 운행특성과 장소에 따라 PM„)과 PMzs의 농도발생 특성을 분석하고 관리방안을 제안하고자 한다. 구체적인 목적은 첫째, 지하철의 운행 특성과 장소별(객차와 승강장 그리고 지상과 지하)로 PM, 0 과 PMm의 농도를 비교하고 평가한다. 둘째, PM10 농도 중에서 PM2.
- 지상 899회 또는 객차 1, 624회 승강장 1, 085회)였다. 동일한 시간에 동일한 횟수로 PM과 함께 온도와 습도도 측정하였다. 이산화탄소는 2호선과 5 호선의 일부구간의 승강장과 객차에서 Indoor Air QuaUty Meters(Model 8760, TSl, USA)을 이용하여 측정하였다.
- 구체적인 목적은 첫째, 지하철의 운행 특성과 장소별(객차와 승강장 그리고 지상과 지하)로 PM, 0 과 PMm의 농도를 비교하고 평가한다. 둘째, PM10 농도 중에서 PM2.5 농도가 차지하는 비율을 장소별로 평가한다. 셋째, 지하철에서 PM을 관리하기 위한 실내공기 질 관리법의 주요 문제점을 지적한다.
- 5 농도가 차지하는 비율을 장소별로 평가한다. 셋째, 지하철에서 PM을 관리하기 위한 실내공기 질 관리법의 주요 문제점을 지적한다. 본 연구 결과는 지하철환경을 관리하기 위한 제도 및 기술적인 대책을 수립하는데 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 판단한다.
- 승강장에서 측정위치는 승강장 폭의 중앙이었다. 승강장에서 측정은 객차에서 내린 다음 일정시간(5~15분)동안 실시하고 다시 지하철을 승차하여 객차를 측정하였다. 이와 같은 과정을 반복하여 객차와 승강장에서 측정하였다.
- 동일한 시간에 동일한 횟수로 PM과 함께 온도와 습도도 측정하였다. 이산화탄소는 2호선과 5 호선의 일부구간의 승강장과 객차에서 Indoor Air QuaUty Meters(Model 8760, TSl, USA)을 이용하여 측정하였다. 이산화탄소 농도는 승강장과 객차에서의 환기의 효율성을 판단하는 지표로 사용하였다》
- 0을 이용하여 Portable Aerosol Spectrometer에서 6초마다 측정한 자료(총 2, 709희)를 모두 분석하였다. 자료는 지상과 지하구간, 승강장과 객차, 지하철 호선별, 문이 열리고 닫힐 때 등으로 구분하여 분석하였다. 각각의 특성별(지하와 지상, 승강장과 객차) PMk과 PMz.
- 채취유량 1.217분으로 보정된 Portable Aerosol Spectrometer(Model 1108, Grimm, Germany)를 이용하여 6초 간격으로 실시간 동안 총 먼지(Tbtal Suspended Particle, TSP), PM10, PM2.5< 측정하였다. 객차에서의 농도는 지하철이 운행될 때 전체 열차 중에 중간 열차의 중앙에서 양쪽 문의 동일한 거리에 있는 곳에서 측정하였다.
- 호선별로 1회씩 일정 구간의 객차와 승강장을 조사하였다. 지하철 호선별 조사구간은 1호선이 서울역에서 창동역(지하 12개, 지상 16개 : 총 28개 구간), 2호선은 사당역에서 왕십리역(지하 29개, 지상 7개 : 총 36 개구간), 4호선은 창동에서 서울역(지하 19개, 지상 1개 : 총 20개 구간), 5호선은 왕십리역에서 영등포 구청(지하만 18개 구간)이었다.
대상 데이터
- 본 연구결과는 겨울철 특정시간에 지하철 일부 구간만을 대상으로 수행한 것이다. 향후 계절별, 시간별로 PM을 포함한 지하철에서 발생할 수 있는 주요 오염물질농도의 변화에 대한 연구는 물론이고 특히 지하철 환경에서 채취된 PMm에서 발암물질인 디젤배출물이 차지하는 비율을 연구할 필요가 있다.
- 본 연구는 지하철 1, 2, 4, 5호선의 일부 구간을 대상으로 승강장과 객차에서 PMk과 PM25 농도를 Portable Aerosol Spectrometer를 이용하여 13:00~16:00에 측정하였다. 객차에서 측정한 PMk과과 PM25 농도는 승강장 보다 유의하게 높았다.
- 서울 지하철 1, 2, 4, 5호선을 대상으로 2005년 1월 12일, 13일, 24일 오후(13:00~16:00) 3일 동안 조사하였다. 호선별로 1회씩 일정 구간의 객차와 승강장을 조사하였다.
- 호선별로 1회씩 일정 구간의 객차와 승강장을 조사하였다. 지하철 호선별 조사구간은 1호선이 서울역에서 창동역(지하 12개, 지상 16개 : 총 28개 구간), 2호선은 사당역에서 왕십리역(지하 29개, 지상 7개 : 총 36 개구간), 4호선은 창동에서 서울역(지하 19개, 지상 1개 : 총 20개 구간), 5호선은 왕십리역에서 영등포 구청(지하만 18개 구간)이었다.
데이터처리
- SPSS Vfersion 12.0을 이용하여 Portable Aerosol Spectrometer에서 6초마다 측정한 자료(총 2, 709희)를 모두 분석하였다. 자료는 지상과 지하구간, 승강장과 객차, 지하철 호선별, 문이 열리고 닫힐 때 등으로 구분하여 분석하였다.
- 자료는 지상과 지하구간, 승강장과 객차, 지하철 호선별, 문이 열리고 닫힐 때 등으로 구분하여 분석하였다. 각각의 특성별(지하와 지상, 승강장과 객차) PMk과 PMz.5 농도 차이는 독립표본의 t-Ibst로 검정하였다. 2개 요인(지하와 지상, 승강장과 객차)의 PM]。과 PM25 농도 그리고 PM 크기별 함유량에 대한 영향은 일변량 분산분석(univariate ANOVA)谊로 분석하였다.
- 5 농도 차이는 독립표본의 t-Ibst로 검정하였다. 2개 요인(지하와 지상, 승강장과 객차)의 PM]。과 PM25 농도 그리고 PM 크기별 함유량에 대한 영향은 일변량 분산분석(univariate ANOVA)谊로 분석하였다. 객차의 PMio과 PM:.
성능/효과
- PM10 농도 중에서 PMz.5가 차지하는 비율은 평균 83.5%(범위 41.3~97.8%)로 매우 높았다. 승강장은 86.
- 3 阐廿으로 지하철의 지상, 지하, 객차, 승강장 모두에서 미국 EPA의 대기기준(24시간 평균: 65 jxg/m3, 1년 평균: 15 Ug/nF)을 훨씬 초과하였다. pm® 농도 중에서 PM®가 차지하는 비율은 승강장 86.2%, 객차 81.7%, 지하 80.2%, 지상 90.2%로 매우 높았다. 이러한 연구결과는 지하철에서 검출되는 입자상물질의 대부분은 자동차 연소과정에서 배줄되는 2.
- 측정하였다. 객차에서 측정한 PMk과과 PM25 농도는 승강장 보다 유의하게 높았다. 지하철의 지하, 지상, 승강장, 객차 모두 PM” 농도는 2004년 11월 서울시가 보고한 서울시 대기의 2004년 평균 농도(35~81 ng/m3) 보다 2배 이상 높았다.
- 2). 객차에서 측정한 평균 PM25 농도는 지상과 지하 모두 승강장보다 유의하게 높았다 (p<0.001). 이것은 PM10 농도에서 나타났던 특성과 동일하다.
- 넷째, 지하철에서 측정된 PM10 농도의 대부분이 PM” 미세입자로 구성되어 있다. PMk>에서 PM是가 차지하는 평균 비율이 83.
- 둘째, 객차에서 PMw 농도가 기준(150 jxg/trF)을 초과한 경우가 많았다. 즉, 1호선에서는 총 28구간 중에서 12개(42.
- 2 ng/m37)보다는 낮았다. 본 연구결과는 승객의 이용이 한가하고 외부 오염이 심하지 않은 오후시간 (13:00~16:00)에 측정한 농도임을 감안하면 우리나라 지하철의 PMzs의 농도는 우려할 수준인 것으로 판단된다.
- 6> 또한 특정장소에서 1 년에 1회 측정하는 것으로 수많은 지하철의 승강장, 객차를 대상으로 지하철 환경을 대표하는 것은 통계적으로 불가능하다. 본 연구에서 측정했던 PMk을 24시간 측정에 의한 기준, 여과법에 의한 1년 중 1회의 측정으로 지하철의 PM® 농도를 대표하는 것은 불가능하다. 여과법에 의한 측정은 시간, 계절, 이용승객 수 등 여러 가지 요인에 따라 영향을 받는 지하철 환경에서는 적정하지 않은 방법으로 판단된다.
- 5 呻의 미세입자는 보통의 필터로는 제거되지 않는다. 본 연구의 결과 PM”의 농도가 높고, PM10 중 PMm의 함유비율이 높은 점 등을 고려할 때 환기장치의 설치, 성능, 관리에 문제점이 있을 것으로 판단된다. 지하철 역사(승강장, 대합실 등)는 물론 열차의 객차내부로도 신선한 공기를 적정하게 공급해야 한다.
- 셋째, PM2.5 농도(범위: 77.7 ng/m3~158.2 gg/m3, 평균: 는 지하철의 지상, 지하, 객차, ”名강办 상관없이 모든 장소와 구간에서 미국 ERX의 대기기준 (24시간 평균: 65 ng/m3, 1년 평균: 15 μg/m')을 훨씬 초과하였다. PM, 0 농도는 지하철 호선에 따라 일부 구간에서 기준을 초과하였지만 PM25 농도는 모든 장소와 구간에서 미국 政의 대기기준을 초과한 것이다.
- 1 right). 일변량 분산분석 결과, PM10 농도는 지상과 지하 그리고 객차와 승강장의 구분에 따라 유의한 차이를 나타냈다(p<0.001, R2=0.230). 즉 2개의 요인인 지하철의 운행특성(지상과 지하)과 측정 위치(승강장과객차)는 PMIO 농도에 영향을 미치는 것으로 분석되었다 (Table 1).
- 일변량 분산분석 결과, pm25 농도도 지상과 지하 그리고 객차와 승강장에 따라 유의한 차이를 나타냈다 (p<0.(X)l, R2=0.172). 즉 PM10 농도분포와 마찬가지로 2개 요인인 지하철의 운행특성(지상과 지하)과 측정 위치(승강장과 객차)는 PM25 농도분포에 영향을 미치는 것으로 분석되었다(Table 1).
- 230). 즉 2개의 요인인 지하철의 운행특성(지상과 지하)과 측정 위치(승강장과객차)는 PMIO 농도에 영향을 미치는 것으로 분석되었다 (Table 1).
- 172). 즉 PM10 농도분포와 마찬가지로 2개 요인인 지하철의 운행특성(지상과 지하)과 측정 위치(승강장과 객차)는 PM25 농도분포에 영향을 미치는 것으로 분석되었다(Table 1).
- ® 이러한 연구결과들은 본 연구결과와 일치한다. 즉 본 연구에서는 PM1(M- PM25의 농도가 대기보다 지하철의 승강장에서 더 높은 것을 확인하였고 나아가서 승강장보다는 객차에서 보다 더 오염이 더 심하다는 것을 발견했다. 객차에서 PM 농도가 높은 것은 객차외부에서 오염도가 낮은 신선한 공기가 공급되어 PM 농도를 낮추지 못하기 때문이다.
- 이러한 분석은 PM, 0) PM® 농도에서 나타난 결과와 동일하다. 즉 지하철의 운행특성(지상과 지하)과 측정위치(승강장과 객차)가 PM 크기별 분포에도 영향을 미치는 것으로 분석되었다(Table 2).
- 첫째, 객차에서의 PM1(A PM2.5의 농도가 승강장보다 높았다(Table 1). 또한 지하철에서 측정한 모든 PM10 농도는 외부 대기에서 측정한 농도3보다 2배 이상 높았다.
후속연구
- 지하철을 이용하는 승객들과 자동차의 운행이 증가하는 출퇴근 시간에는 보다 높은 PM, 0 농도가 발생할 것으로 예상된다. 계절별, 일별, 시간대별로 PM10 농도를 측정하여 적정한 환기량을 공급하기 위한 구체적인 관리대책을 마련해야 할 것으로 판단된다. Prarnl 둥(2000)이 버스와 도로 노면 전차(Tram) 내부에서 측정한 PM„의 평균농도는 155ng/m3이었으며, 이 중 2개의 노면 전차 내부에서 측정한 PMI0 농도는 244 p.
- 셋째, 지하철에서 PM을 관리하기 위한 실내공기 질 관리법의 주요 문제점을 지적한다. 본 연구 결과는 지하철환경을 관리하기 위한 제도 및 기술적인 대책을 수립하는데 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 판단한다.
- 보다 실질적으로 자동 측정망 설치에 의한 관리, 지하철이 가동되고 승객이 이용하는 시간(20시간) 을 근거한 기준 등이 법적기준에 신속하게 반영되어야 할 것으로 판단된다. 이러한 고찰은 본 연구의 범위 밖이므로 향후 다시 논의할 예정이다.
- 대상으로 수행한 것이다. 향후 계절별, 시간별로 PM을 포함한 지하철에서 발생할 수 있는 주요 오염물질농도의 변화에 대한 연구는 물론이고 특히 지하철 환경에서 채취된 PMm에서 발암물질인 디젤배출물이 차지하는 비율을 연구할 필요가 있다.
- 5 농도가 지하보다 지상구간에서 높은 이유는 PM25의 주요근원인 자동차의 배출물이 지하철 지하 공기보다 일반 대기에 많이 함유되어 있기 때문인 것으로 판단된다. 향후 지하철 특성별로 채취된 PM 중에서 디젤 배출물 농도가 차지하는 비율을 비교하면 보자 정확한 판단을 할 수 있을 것이다.
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