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문제 정의
- 본 연구는 전형적인 일반 실내 공기질과 관련되면서도 높은 건강 영향을 유발시키는 보육시설에서 발생할 가능성이 높은 VOCs의 계절적 농도변화 조사를 통해 보육시설 실내공기 오염도 특성평가를 실시하였다.
- 본 연구에서는 보육시설 내에서 발생되는 실내공기 오염물질을 측정함에 있어 시료 채취 및 분석 시 사용된 고체흡착관/자동열탈착장치(GC/MS)의 전반적인 성능을 평가하기 위하여 재현성, 시료의 검출한계 및 회수율을 평가하였다.
제안 방법
- TVOC는 액상표준물질을 이용한 외부 보정법으로 톨루엔 검량식에 대입하여 농도를 구하였으며, 그 외 개별 VOC는 각 해당되는 표준물질에 대한 감응계수를 이용하여 농도를 정 량하였다. 이때 감응계수 및 검량식에 사용된 물질별 피크면적은 총이 온 크로마토그램을 이용하였다.
- VOC의 농도 정 량을 위한 검 량선 (calibration curve) 은 표준시료 함침 장치를 이용하여 액상 표준물질 (Japanese indoor air standards mix, Supelco, USA)을흡착관에 함침반아 만든 5단계 농도수준(20 ng, 50 ng, 100 ng, 200 ng, 500 ng) 표준 시 료들을 분석하여 작성하였다. TVOC는 액상표준물질을 이용한 외부 보정법으로 톨루엔 검량식에 대입하여 농도를 구하였으며, 그 외 개별 VOC는 각 해당되는 표준물질에 대한 감응계수를 이용하여 농도를 정 량하였다.
- 계절별 실태조사는 겨울(2~3월), 봄(4~5월), 여름(7~8월), 가을 월)로 나누어 실시하였으며, 측정지점은 영 . 유아의 활동량이 가장 많을 곳으로 예상되는 놀이방 1 지 점 및 식당 또는 로비 1지 점을 선정 하여 실내 오엮도를 조사하였다.
- 넷째, 총휘발성유기화합물(TVOC)의 계절별 실내공기 오염도를 비교 . 분석한 결과, 여름철에 433.
- 그러나 국내 선행연구는 일부 농도조사, 측정시기 및 측정 횟수의 한계성으로 보육시설의 전반적인 오염도 농도조사 결과가 항상 적합한 것만은 아니다. 따라서 본 연구에서는 보육시설의 전반적인 실태조사를 계절별(봄, 여름, 가을, 겨울)로 나누어 실내오염물질의 농도 변화의 특성에 대한 연구를 4회 반복 측정하여 자료의 대표성과 신뢰성을 확보 하였다. 또한 보육시설의 연간 각 실내오염물질의 구성비를 조사하였으며, 오염물질의 주요 발생경로를 파악하기 위하여 실내/실외 농도비를 조사하였다.
- EPA 기준인 80~120%의 법위를 만족하였다(7泌/e 4). 따라서 본 연구에서는 열 탈착과정에서 시료손실의 가능성이 거의 없다고 판단하여 시료의 농도 계산 시회수율 보정은 하지 않았다.
- 따라서 본 연구에서는 보육시설의 전반적인 실태조사를 계절별(봄, 여름, 가을, 겨울)로 나누어 실내오염물질의 농도 변화의 특성에 대한 연구를 4회 반복 측정하여 자료의 대표성과 신뢰성을 확보 하였다. 또한 보육시설의 연간 각 실내오염물질의 구성비를 조사하였으며, 오염물질의 주요 발생경로를 파악하기 위하여 실내/실외 농도비를 조사하였다. VOCs는 환경인가에 영향을 반을 수 있을 것으로 판단하여 실내/실외 온 .
- 보육시설의 실내공기오염물질 중 휘발성 유기화합물의 계절별 농도비교 및 외기와의 관련성을 조사함으로써 휘발성유기화합물에 관련된 영향인자를 파악하기 위해 서울지역 29개 보육시설에 대해 실태조사를 실시한 결과, 다음과 같은 결론을 도출하였다.
- 본 연구에 사용된 방범 검 출한계(Method detection limits, MDL)는 피크면직의 검출에 직용된 signal 대 noise값을 고려하여 추정된 깂, (IDL)의 3~5배 뇌는 낮은 농도의 액상표준물질을 대상으로 7회 반복 분석을 수행한 후 각 물질의 측정농도에 대한 표준편차를 적용하여 계산하였다. 방법검출한계를 평가한 결과, 휘 발성유기화합물의 종류에 따라 0.
- VOCs는 환경인가에 영향을 반을 수 있을 것으로 판단하여 실내/실외 온 . 습도등 기타인 자를 동시에 조사 및 측정하였다.
- 계절별 실태조사는 겨울(2~3월), 봄(4~5월), 여름(7~8월), 가을 월)로 나누어 실시하였으며, 측정지점은 영 . 유아의 활동량이 가장 많을 곳으로 예상되는 놀이방 1 지 점 및 식당 또는 로비 1지 점을 선정 하여 실내 오엮도를 조사하였다. 시료채취는 벽으로부터 최소 Im이상 떨어진 위치에서 바닥면으로부터 1그~ 1.
- TVOC는 액상표준물질을 이용한 외부 보정법으로 톨루엔 검량식에 대입하여 농도를 구하였으며, 그 외 개별 VOC는 각 해당되는 표준물질에 대한 감응계수를 이용하여 농도를 정 량하였다. 이때 감응계수 및 검량식에 사용된 물질별 피크면적은 총이 온 크로마토그램을 이용하였다.
- 표준시료 및 현장시료에 함유된 VOC 대상물질의분석에는 열탈착장치(STD 1000, DANI, Italy)가 가스크로마드그래프(GC)칼럼(VB-1 ms, 60mX0.32mmX 0.25 jim)으로 직접 연결된 가스크로마토그래프/질량분석기(Shimadzu, GC-2010, Japan)시스템을 사용하였다. 흡착관에 채취된 분석대상 VOC는 일차직으로 300 。(?에서 50 mL/min의 유량으로 15분간 열 탈착된다(온반가스 He).
대상 데이터
- 본 연구의 조사대상은 서울지역에 있는 대상시설 중 강동구 4개 시설, 강북구 5개 시설, 광진구 4개 시설, 노원구 6개 시설, 농작구 4개 시설, 서초구 1개 시설, 영등포구 5개 시설 등 총 29개의 보육시설을 대상으로 2006년 1월부터 12월까지 계절벌로 나누어 실내공기 오염도에 대한 실태조사를 실시하였다. 계절별 실태조사는 겨울(2~3월), 봄(4~5월), 여름(7~8월), 가을 월)로 나누어 실시하였으며, 측정지점은 영 .
- 유아의 활동량이 가장 많을 곳으로 예상되는 놀이방 1 지 점 및 식당 또는 로비 1지 점을 선정 하여 실내 오엮도를 조사하였다. 시료채취는 벽으로부터 최소 Im이상 떨어진 위치에서 바닥면으로부터 1그~ 1.5m 높이에 시료채취 장치를 설치하여 놀이방 중앙부에서 채취뇌었다.
- 측정대상물질은 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 등 44개 개별휘발성 유기화합물과 총휘발성 유기화합물 (Total Volatile Organic Compound, TVOC)을 측정 분석하였다.
- 휘발성유기화합물 시료채취는 MP-E3아KSibata, Japan) 펌프를 사용하여 30분간 2회 채취로 Tenax-1A 200mg이 충전된 흡착관(1/4”X9cm, Perkin Elmer, UK)을 이용하여 채취하였다. 또한, 시료채취 시 마다 시료 채취용으로 사용되는 흡착관 이외의 Field blank (나사형 마개로 밀봉된 상태)를 마련하여 시료채취 및 운반 .
성능/효과
- 둘째, 휘발성유기화합물의 경우, TVOC의 평균 농도는 318.7ng/m3, 톨루엔의 평균 농도는 51.6 jig/m3이었으며 자일렌(11.7ng/m3), 에틸벤젠(6.5jig/m3), 벤젠(4.2jig/m3), 스틸렌(3.6jig/m3)의 순으로 나타났다. 실내/실외 농도비(I/O ratio)는 TVOC가 2.
- 또한 온습도와 주요오염물질간의 상관분석을 실시한 결과 스티렌과 O-자일렌의 경우 온도와 상관성이 있는 것으로 나타났으며(p<0.05), 에틸벤젠과 자일렌, 스디렌, TVOC의 경우 습도와 유의수준이 0.01 이하의 매우 높은 상관성을 나타내어, 주요오염물질과 온습도간의 상관성이 높은 것으로 나타났다(7诳论 9).
- 농도의 액상표준물질을 대상으로 7회 반복 분석을 수행한 후 각 물질의 측정농도에 대한 표준편차를 적용하여 계산하였다. 방법검출한계를 평가한 결과, 휘 발성유기화합물의 종류에 따라 0.64-3.36 ng의 법 위 로 나타났으며, 이 값을 본 연구에서 사용한 현장 시 료채취유량 6 L로 나누어 공기 중 농도로 환산하면 0.10-0.56 jig/m，에 해당하였다.
- 보육시설 내 실내공기오엮물질 TVOC 중 정성 분석된 물질이 41.9%이고 그 중, 개벌 VOC 구성비는 톨루엔이 17.6%로 가장 많은 비중을 차지하였으며, m, p-자일렌(4.0%), 에틸벤젠(2.3%)순으로 나타났다. 반면 벤젠, 스디렌 및。-자일렌의 구성비 법위는 12-1.
- 오염도를 비교 . 분석한 결과, 여름철에 433.9 jig/m3 으로 가장 높은 농도를 나타내었으며, 겨울, 봄 및 가을은 각 280.5 jig/m3, 298.3 jig/m3 및 264.6 jxg/m3으로유사한 농도를 나타내었다.
- 셋째, 보육시설에서 발생되는 TVOCs 중 정성 분석된 물질이 41.9 %로 구성되었으며, 그 중 톨루엔이 17.6 %로 가장 많은 비중을 차지 하였고, 形 p-자일렌 (4.0 %), 에 틸벤젠(2.3 %)순으로 나타났다.
- 여름철과 겨울철의 휘발성유기화합물의 농도를 비교해 본 결과 TVOC와 개벌 VOCs중 벤젠과 톨루엔을 제외한 모든 물질은 여름철에 높은 농도를 나타냈고 특히 TVOC는 여름철이 겨울철보다 1.5배 높은 수준을 보였다(p<0.05). 여름철에 높게 나타난 이유는 VOCs의 휘발성이 강하기 때문인 것으로 판단된다.
- 첫째, 본 연구에서는 보육시설 내에서 발생되는 실내공기 오염물질을 측정함에 있어 시료 분석시 전반적인 성능을 평가하기 위하여 재현성, 시료의 검출한계 및 회수율을 평가한 결과 모두 양호한 것으로 나타났다.
- 휘발성유기화합물에 대한 열 탈착장치의 회수율을 평가한 결과, 회수율이 86.4~113.6%로 나타나 U. S. EPA 기준인 80~120%의 법위를 만족하였다(7泌/e 4). 따라서 본 연구에서는 열 탈착과정에서 시료손실의 가능성이 거의 없다고 판단하여 시료의 농도 계산 시회수율 보정은 하지 않았다.
- 휘발성유기화합물은 5단계 농도수준(5 ng, 10ng, 20 ng, 50 ng, 100 ng)의 표준물질을 고체 흡착관에 주입하여 열탈착 전처리 후 GC/MS를 이용하여 분석하였으며, 재현싱 분석결과는 감응계수의 RSD가 20% 이내로 나타났으며, 체류시간에 대한 재현싱은 RSD 가 0.1 % 이하로 나타나 상당히 양호한 것으로 나타났다.
후속연구
- 본 연구 결과는 보육시설의 실내공기질 현황에 대한 기초 자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단되며, 교육인적자원부 산하 각급 교육청들은 성인들에 비해 오염물질에 취약한 아동보호대책에 더욱 적극적인 노력을 해야 할 것으로 사료된다.
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