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문제 정의
- 다음은 [그림 5]의 (a)-(d)에 나타난 것처럼 각 먼지의 크기별로 외부환경과 어떤 상관관계를 가지는지를 파악함으로써 학교 주변의 외부환경이 실내공기에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 실내공기 오염도, 소음 등의 물리/ 화학적 학교환경의 적절성과 책걸상에 대한 인공학적인 평가를 통하여 전반적인 학생들의 학습환경을 평가하고자 하였다.
- 실내환경의 대표적 물리/화학적 요인인 소음과 공기 오염도에 관하여 조사하였다. 소음의 측정은 소음.
제안 방법
- 또한 교실의 물리화학적 환경에 대한 평가는 별도의 연구진에서 작업환경측정에 사용되는 표준장비와 평가기준을 적용하여 이루어졌으며, 본 논문에서는 학생들의 설문조사와 관련된 일부 연구결과를 인용하였다.
- 무작위 추출된 학급의 총 1, 145명의 학생들을 대상으로 학생들이 느끼는 학교의 물리/화학적 환경에 대한 적절성, 환경에 의해 발생할 수 있는 신체적 불편함에 대한 자각 증상조사가 이루어졌다. 또한 무작위 추출된 각 학급에서 약 10~15% 정도의 인원을 다시 무작위 추출하여 전체 221명을 대상으로 책걸상의 적합성 및 사용성 평가를 진행하였다.
- 또한 실내 미세먼지의 측정은 입자의 직경에 따라 홉입성총먼지 (Inhalable Particulate Matter), 흉곽성먼지 (Thoracic Particulate Matter), 호흡성먼지(Respirable Particulate Matter), PM10, PM2.5, PM1.0을 동시에 실시간으로 측정 가능한 광산라 측정원리를 이용한 휴대용 Grimm Dust monitor(Germany)를 이용하여 측정하였다. 측정위치는 각 학교마다 외부먼지의 영향을 크게 받는다고 판단되는 교실 내부와 동일 건물 옥상 두 곳을 선정하여 동시에 측정하여 비교하였다(김철홍 외, 2005).
- 고등학생의 경우 가장 많은 시간을 학교에서 보내는 것을 감안할 경우 체형과 자세변화에 따른 조절성이 부여된 책걸상도입이 고려되어야 할 것으로 판단된다. 또한, 부적절한 책걸상의 구조와 불편한 자세의 반복에 따라 발생할 수 있는 요통 및 목, 어깨 부위의 근골격계질환의 자각증상을 조사하였다. 조사 결과 [그림 이에서 보듯이 약 54%의 학생들이 요통을, 그리고 약 70%의 학생들이 어깨나 목 부위에 불편함을 경험한 것으로 파악되었다.
- 2%)에서 각 학년별로 1학급씩 무작위로 추출하였다. 무작위 추출된 학급의 총 1, 145명의 학생들을 대상으로 학생들이 느끼는 학교의 물리/화학적 환경에 대한 적절성, 환경에 의해 발생할 수 있는 신체적 불편함에 대한 자각 증상조사가 이루어졌다. 또한 무작위 추출된 각 학급에서 약 10~15% 정도의 인원을 다시 무작위 추출하여 전체 221명을 대상으로 책걸상의 적합성 및 사용성 평가를 진행하였다.
- 대하여 설문하였다. 적절함의 기준은 온도의 경우 춥거나 더운 경우를 부적절, 소음은 학습에 지장을 주는 정도의 시끄러움, 조도의 경우 학습에 불편함이 없는 적절한 조명 수준을 주관적으로 평가하게 하였다. [그림 1]에서 보듯이 실내온도를 제외한 소음, 조명, 먼지 등의 환경에 대하여 평균적으로 40% 이상의 학생들이, 학습환경으로서 쾌적하지 못한 것으로 느끼는 것으로 나타났다.
- 소음의 측정은 소음. 진동공정시험 방법(환경부고시 제2003-221호(2003.12.31))에 준하여 1분 간격으로 등가소음도를 측정할 수 있는 누적소음계 (Dosimeter)를 이용하여 1교시 수업시간 전부터 마지막 수업 시간 종료 후까지 측정하였다. 측정위치는 각 학교마다 외부 소음의 영향을 크게 받는다고 판단되는 교실 내부와 복도, 그리고 동일 건물 옥상 세 곳을 선정하여 동시에 측정하여 비교하였다.
- 책걸상의 적절성 및 사용성 평가를 위한 인간공학적 현장 조사는 기존의 연구에서 적용한 평가기준을 고려하여(안병길 등, 1992, 조암 등, 1990)현재 사용중인 책상의 규격과 사용자인 학생의 인체치수와의 적합성, 올바른 자세의 유지, 적절한 사용방법 등을 중심으로 적합성과 사용성을 평가하였다.
- 31))에 준하여 1분 간격으로 등가소음도를 측정할 수 있는 누적소음계 (Dosimeter)를 이용하여 1교시 수업시간 전부터 마지막 수업 시간 종료 후까지 측정하였다. 측정위치는 각 학교마다 외부 소음의 영향을 크게 받는다고 판단되는 교실 내부와 복도, 그리고 동일 건물 옥상 세 곳을 선정하여 동시에 측정하여 비교하였다.
- 0을 동시에 실시간으로 측정 가능한 광산라 측정원리를 이용한 휴대용 Grimm Dust monitor(Germany)를 이용하여 측정하였다. 측정위치는 각 학교마다 외부먼지의 영향을 크게 받는다고 판단되는 교실 내부와 동일 건물 옥상 두 곳을 선정하여 동시에 측정하여 비교하였다(김철홍 외, 2005).
- 평가방법으로는 대상 학생의 신체측정치수(앉은 팔꿈치 높이, 허벅지두께 오금높이, 엉덩이-오금 길이, 그리고 앉은 어깨높이)를 사용중인 책상의 높이 및 밑면높이와 의자의 높이 및 좌판 깊이, 등받이 높이 등과 비교하여 인간공학적 기준에서 적절하게 고려되었는가를 평가하였다. 분석한 결과를 바탕으로 학생의 학습환경 중 책걸상에 대한 전반적인 평가를 하였으며 그 결과가 [그림 이 과 [그림 9]에 나타나 있다.
- 학생의 개별적 신체와 책걸상의 적합도를 중심으로 인간공학적인 기준에 의해 책상과 의자에 대해 평가를 실시하고, 해당 평가를 종합하여 책걸상에 대한 전반적인 평가를 실시하였다. 평가방법으로는 대상 학생의 신체측정치수(앉은 팔꿈치 높이, 허벅지두께 오금높이, 엉덩이-오금 길이, 그리고 앉은 어깨높이)를 사용중인 책상의 높이 및 밑면높이와 의자의 높이 및 좌판 깊이, 등받이 높이 등과 비교하여 인간공학적 기준에서 적절하게 고려되었는가를 평가하였다.
- 학습환경 중에서 집중력 등의 학습능률에 영향을 줄 수 있는 온도, 소음, 먼지, 조도 등이 학습하기에 적절한 환경인가에 대하여 설문하였다. 적절함의 기준은 온도의 경우 춥거나 더운 경우를 부적절, 소음은 학습에 지장을 주는 정도의 시끄러움, 조도의 경우 학습에 불편함이 없는 적절한 조명 수준을 주관적으로 평가하게 하였다.
대상 데이터
- 중. 고등학교를 대표할 수 있도록 집락표본추출법(cluster sampling) 올 적용하여, 초등학교 4곳(395명, 31.3%), 중학교 3곳(358명, 34.2%), 고등학교 4곳(392명, 34.2%)에서 각 학년별로 1학급씩 무작위로 추출하였다. 무작위 추출된 학급의 총 1, 145명의 학생들을 대상으로 학생들이 느끼는 학교의 물리/화학적 환경에 대한 적절성, 환경에 의해 발생할 수 있는 신체적 불편함에 대한 자각 증상조사가 이루어졌다.
- 중. 고등학교의 모든 학년을 대상으로 하였다.
- 전체 1, 145명을 대상으로 진행한 설문지의 주요 내용은 학급당 인원수의 적절성, 먼지 및 소음의 학습 방해, 조도 및 환기 적절성, 책걸상의 높이 조절 가능성 등의 물리 화학적인 학습환경과 그에 따른 두통 및 목, 어깨, 허리 부위의 자각증상 등이었다.
성능/효과
- 교실 내부 먼지농도와 옥상의 대기먼지의 상관성을 분석해 본 결과, 입자의 크기에 상관없이 양의 상관성을 나타내고 있어 옥상 대기 먼지농도가 높아질 경우 교실 내부의먼지농도도 높아짐을 알 수 있다. 또한 상관계수(R)는 먼지 입자의 크기가 작은 순서대로 홉입성 먼지의 경우 상관계수 R=0.
- 또한 책걸상의 경우, 장시간의 학습에 따른 피로를 최소화하는 높이의 조절이 불가능한 경우가 전체의 83.8%인 것으로 나타났으며, 학습환경에 따른 부정적인 영향으로 요통이나 목/어깨, 허리 등의 근골격계질환 관련 자각증상을 호소하는 비율이 54~74%로 아주 높게 나타났다.
- 따라서 과도한 입시위주의 학교 환경에서 성장기의 학생건강을 위한 책걸상과 같은 기본적인 학습 도구에 대한 분석과 개선이 요구된다. 또한 한국의 경우「KS G 2010의 학생용 책상 및 의자」에 다양한 규격을 제시하고 있지만 현장 조사 결과, 대부분 같은 학급 내에서는 동일한 호수의 책걸상을 사용하는 것으로 나타났고, 이는 현재 신장 크기에 따른 규격용품의 선택으로 신체적 차이를 반영하는 현 책걸상의 운영 제도가 실제적 적용에 어려움이 많은 것으로 평가된다.
- 또한 허리와 목, 어깨 부위의 근골격계질환의 자각통증 호소율을 학년별로 비교한 결과 [그림 기에서 보듯이 학년이 증가할수록 그 자각증상의 호소율이 점점 높아지는 것을 알 수 있다.
- 매우 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 측정한 소음이 배경 소음만을 측정한 소음 수준이 아니지만, 일반 사업장에 적용되는 노동부의 청력손실 기준인 90dBA에 비교하여 볼 때도, 학습환경으로는 매우 부적합한 것으로 평가되며 청력손실의 관점이 아닌, 교육환경으로써 평가할 때 그 심각성은 더 크다고 할 수 있다.
- 설문조사에 따른 책걸상에 대한 인간공학적 기준에 의한 현장 평가를 실시한 결과, 시급한 개선이 요구되는 인원이 조사 대상 221명 중 24%(53명)에 달했으며, 장시간 해당 학습환경에 노출 시에 근골격계 부위의 부담이 높을 것으로 판단되어 빠른 개선이 요구되는 경우가 76%(168명)로 학생 전체의 책걸상의 전반적인 평가가 매우 낮았다.
- 소음 및 먼지를 측정 및 조사한 결과, 학습환경으로서 부적합할 뿐만 아니라 신체에 매우 유해한 수준인 것으로 나타났으며, 극미세먼지인 PM-2.5의 경우는 실내 유지기준조차 마련되지 않은 실정으로, 유해한 학습환경에 성장기 학생들이 어떠한 안전망도 없이 그대로 노출되고 있는 것으로 나타났다.
- 또한, 부적절한 책걸상의 구조와 불편한 자세의 반복에 따라 발생할 수 있는 요통 및 목, 어깨 부위의 근골격계질환의 자각증상을 조사하였다. 조사 결과 [그림 이에서 보듯이 약 54%의 학생들이 요통을, 그리고 약 70%의 학생들이 어깨나 목 부위에 불편함을 경험한 것으로 파악되었다.
- 책걸상과 학생들의 신체적 조건을 비교한 책걸상의 적합성 평가에서는 항목별로 적게는 58%에서 많게는 97%의 학생들이 현재 사용하고 있는 책걸상이 자신들의 신체적 조건을 고려할 때 인간공학적으로 부적절하거나 일부 또는 전반적인 개선이 요구되는 것으로 나타났다. 특히, 의자 높이의 경우는 97%가 부적합한 것으로 나타나, 대퇴 부위를 압박하여 혈행장해 등을 포함한 불편한 자세의 반복에 따른 근골격계질환 및 올바른 신체적 성장에 저해하는 요소로 작용할 가능성이 높은 것으로 평가되었다.
- 책걸상의 높낮이 조절 가능성에 대해 설문한 결과, [표이에서 보듯이 조절이 가능하지 않다고 응답한 인원이 전체의 83.8%로 나타났으며, 특히 고등학교의 경우에는 거의 전부에 해당하는 97.6%가 조절이 안되는 것으로 나타났다. 고등학생의 경우 가장 많은 시간을 학교에서 보내는 것을 감안할 경우 체형과 자세변화에 따른 조절성이 부여된 책걸상도입이 고려되어야 할 것으로 판단된다.
- 책상과 의자의 평가 결과를 종합적으로 분석하여 책걸상의 전반적인 평가를 실시한 결과, 24%의 학생의 책걸상이 '하로 평가 받아 시급한 개선이 요구되는 것으로 나타났으며, 장기적으로 노출 시에 근골격계의 부담이 높아 빠른 개선이 요구되는 중'으로 평가된 경우가 76%로 나타났다. 특히, 비교적 부담이 적다고 판단되는 '상', '중상으로 평가된 경우는 전무한 것으로 나타나 그 심각성을 알 수 있다.
- 개선이 요구되는 것으로 나타났다. 특히, 의자 높이의 경우는 97%가 부적합한 것으로 나타나, 대퇴 부위를 압박하여 혈행장해 등을 포함한 불편한 자세의 반복에 따른 근골격계질환 및 올바른 신체적 성장에 저해하는 요소로 작용할 가능성이 높은 것으로 평가되었다. 이러한 부적절한 책걸상을 중요한 성장기인 초.
- 평가 결과, 상과 중상의 경우는 크게 문제가 없으며, 중의 경우는 일부 항목의 개선, 하의 경우는 전반적으로 빠른 개선이 요구되는 것으로 평가하였다.
- 학교별로 소음을 측정한 결과 [그림 이과 같이, 학습환경에 대한 배경 소음의 WTO의 권고기준 35dBA, PNC(Prefered Noise Criteria) curve의 기준 38~47dBA과 비교할 때, 매우 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 측정한 소음이 배경 소음만을 측정한 소음 수준이 아니지만, 일반 사업장에 적용되는 노동부의 청력손실 기준인 90dBA에 비교하여 볼 때도, 학습환경으로는 매우 부적합한 것으로 평가되며 청력손실의 관점이 아닌, 교육환경으로써 평가할 때 그 심각성은 더 크다고 할 수 있다.
- 학생들의 물리화학적인 학습환경에 대한 자체 평가를 실시한 결과, 소음 및 조도와 먼지, 환기 등에 대해 전체적으로 약 40% 이상의 학생이 부적절하다고 응답했으며, 58~75%의 학생이 두통 및 호홉계 기관의 자각증상을 호소하는 것으로 나타나 현재의 학습환경이 상당히 부적절한 것으로 조사되었다.
후속연구
- 책걸상의 적합성 및 사용성을 조사해 본 결과, 빠른 신체적 성장과 장시간 사용에 따른 정적 피로를 최소화할 수 있는 높낮이 조절형의 인간공학적인 책걸상의 사용이 근골격계질환 등의 발생위험을 줄이는 것은 물론 학습능률의 향상도 기대할 수 있을 것이다.
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