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문제 정의
- 일반적으로 초등학교부터 고등학교까지의 학교시설물은 성장기 청소년들이 이용하는 시설물들이며 성인보다 신체적으로 미성숙한 상태의 유아나 청소년들이 이용하는 시설물로 그 중요도는 상당히 높다 할 수 있다. 본 논문은 학교보건법 개정전, 보건법 개정을 위하여 시, 도 교육청과 협의하여 7월에 중부지역 3개 도시의 학교 교사내 실내환경 실측자료이며, 현재도 학교 교사의 실측 연구자료가 거의 없는 상황에서 유아나 청소년기의 학생들에게 미칠 수 있는 학교 시설물내에서의 실내공기오염물의 측정자료로 추후연구를 위한 기초 데이타 제공과 학교 교사내의 오염 현황을 파악하고 분석하는데 그 목적이 있다.
제안 방법
- 휘발성 유기화합물의 검량선 작성을 위해서 휘발성 유기화합물의 검량선 작성을 위해서 각 성분별 lOOppb 의 농도를 가진 TO-14 표준기체를 사용하였다. 알데히드류 분석을 위한 검량선 작성은 구입한 HCHO 표준용액 (carb carbonyl-DNPHmix, 200 ppm)을 아세트니트릴 용액으로 희석해 가면서 검량선 작성에 필요한 표준용액을 제조하였고, 각 표준용액을 HPLC에 의해 분석하여 각 성분별 면적을 기준으로 검량선을 작성하였다.1)
- 이러한 건축 마감자재로부터 발생하는 실내공기 오염물질은 일반적으로 시공이 얼마 안된 신축건물에서 주로 발생하며 어느 정도 시공년도가 지난 후엔 건축마감재나 구조체로부터 발생하는 실내공기 오염물질이 저감되는 것이 일반적인 현상이다. 이에 측정대상 학교건물의 경년변화에 따른 측정항목의 결과 값을 비교해보았다. 측정대상은 학생들이 수업을 받는 전체 측정 장소인 교실, 과학실, 컴퓨터실의 전체 평균값을 대상으로 하였다.
- 측정하였다. 측정결과를 전체평균과 교실유형에 따라, 수업유무에 따라, 학교건물의 경년변화에 따라 나누어 살펴보았다. 측정결과를 종합해보면
- 측정대상 학교의 실내공기질 종합측정을 위하여표 2와 같은 측정법과 측정기자재를 이용하여 교실내 실내 환경을 측정하였다.
- 학교의 경우 표 6과 7의 유지기준 및 처리기준에 따르지만 많은 사람들이 공동으로 사용하는 시설물인 다중이용시설의 권고기준 및 유지기준과 신축공동주택의 실내공기질 권고기준과 비교하여 보았다.
- 휘발성 유기화합물의 검량선 작성을 위해서 휘발성 유기화합물의 검량선 작성을 위해서 각 성분별 lOOppb 의 농도를 가진 TO-14 표준기체를 사용하였다. 알데히드류 분석을 위한 검량선 작성은 구입한 HCHO 표준용액 (carb carbonyl-DNPHmix, 200 ppm)을 아세트니트릴 용액으로 희석해 가면서 검량선 작성에 필요한 표준용액을 제조하였고, 각 표준용액을 HPLC에 의해 분석하여 각 성분별 면적을 기준으로 검량선을 작성하였다.
대상 데이터
- 7월의 초여름 기간에 총 11개 학교 27개 교실을 측정하였다. 측정결과를 전체평균과 교실유형에 따라, 수업유무에 따라, 학교건물의 경년변화에 따라 나누어 살펴보았다.
- 측정대상은 학생들이 수업을 받는 전체 측정 장소인 교실, 과학실, 컴퓨터실의 전체 평균값을 대상으로 하였다. 기간은 5년을 기준으로 하였으며 5년 미만의 학교 7개, 17개 교실과 5년 이상의 학교 4개 10교실을 대상으로 분석하였다.
- . 중부지역 3개 도시의 11개 학교 측정 대상은 표 1에 정리된 바와 같다.
- 측정기간은 2004년 7월 한달 동안 측정하였으며 인천 4개(초등2개, 중등1개, 고등1개) 및 춘천 4 개(초등2개, 중등1개, 고등1개), 대전 3개(초등2 개, 중등1개) 학교 총 11개 학교 27개 교실(교실, 컴퓨터실, 과학실)을 대상으로 실측하여 오염현황등을 파악하고 분석하였다.
- 이에 측정대상 학교건물의 경년변화에 따른 측정항목의 결과 값을 비교해보았다. 측정대상은 학생들이 수업을 받는 전체 측정 장소인 교실, 과학실, 컴퓨터실의 전체 평균값을 대상으로 하였다. 기간은 5년을 기준으로 하였으며 5년 미만의 학교 7개, 17개 교실과 5년 이상의 학교 4개 10교실을 대상으로 분석하였다.
이론/모형
- 교실의 특성상 수업과 쉬는 시간의 진행 등, 거주자 입주전의 신축공동주택과 같이 일정 시간 동안 밀폐한 후 측정이 가능하지 않아 평상시의 일반 환경상태에서 측정을 원칙으로 하고 있는 “다중이 용시설등의 실내공기 질 관리법상의 “다중이용시설의 실내공기질 시험방법'으로 측정하였다. .
성능/효과
- CO, CO2, NO2, 라돈측정결과 그림 1의 h)인 CO의 컴퓨터실 측정 평균치만 표6의 유지기준을 약간 상회하는 값을 보여줬으며 다른 물질은 모두 유지기준을 만족하였다. 컴퓨터실의 경우 다른 교실과 비교하여 CO, CO2l NO2, 에서 모두 높은 측정치가 검출되었다.
- Ethylbenzene, m, p-xylene 모두 5년 이상된 학교에서 평균적으로 18%~65% 정도 감소하는 경향을 보여준다.
- TVOC 물질이 수백 가지의 휘발성 유기화합물의 총량을 표시한 것으로 측정 공기 시료의 GC/MS 분석시 조건에 따라 선별된 물질을 세부적으로 검출할 수가 있는데, 위와 같은 측정결과가 의미하는 것은 학교 교사에서 포집한 공기시료의 TVOC 물질중 검출한 Benzene, Toluene. Ethylbenzene, m, p-xylene 이외에 검출 안한 다른 휘발성유기화합물질의 구성 비중이 크다는 것을 나타내는 것으로 학생들 비 수업 시보다 학생들이 많이 재실해 있는 수업중에 BTEX 물질 이외의 많이 검출되는 다른 휘발성유기화합물이 많다는 것으로 유추해볼 수 있는 것이다. 또한 이러한 결과는 학생들 의복이나 학용품등의 일반적인 유기화학 제품등으로부터 유출된 오염물질이 그런 물질 중의 하나라고 유추해 볼수가 있을 것이며, 이 부분은 추후 관련 연구에서 TVOC 포함 물질중 다양한 물질의 추가 검출분석을 통하여 비교분석해봐야 할 것으로 사료된다.
- 일반적 경향상 Benzene, Toluene. Ethylbenzene, m, p-xylene등의 물질이 TVOC의 구성물질임을 감안하면 동일 경향으로 수업중일때 높게 나와야 할 것으로 사료되나 TVOC의 측정결과와는 반대로 비 수업 중일 때 높게 측정되었다. TVOC 물질이 수백 가지의 휘발성 유기화합물의 총량을 표시한 것으로 측정 공기 시료의 GC/MS 분석시 조건에 따라 선별된 물질을 세부적으로 검출할 수가 있는데, 위와 같은 측정결과가 의미하는 것은 학교 교사에서 포집한 공기시료의 TVOC 물질중 검출한 Benzene, Toluene.
- Benzene, Toluene. Ethylbenzene, m, pxylene 계통의 물질들은 모두 신축공동주택의 실내공기 질 권고기준과 비교하여 상당히 낮은 값이 측정되었으며, 측정된 값을 비교해보면 교실보다는 상대적으로 컴퓨터실에서 측정값이 높게 측정되었으며 벤젠의 경우만 과학실에서 상대적으로 높게 측정되었다.
- 소음 역시 처리 기준을 초과하였다. TVOC와 HCHO이외의 다른 오염물질은 유지기준에 못미치는 낮은 값이 검출되었으나 과학실이나 컴퓨터실에서는 일반 교실보다 적게는 15%정도 많게는 약 70% 정도의 더 높은 측정치를 보여준다.
- Ethylbenzene, m, p-xylene 계통의 물질들은 모두 비수업중일때 측정수치가 많이 나옴을 볼 수 있다. 부유세균, CO, CO2, 라돈은 수업중일때 높게 검출되었고, NO2, 는 비수업중일때 높게 검출되었다.
- 수많은 휘발성 유기화합물을 한꺼번에 적용하여 표시하는 TVOC(총휘발성유기화합물)와 부유 세균의 측정결과 값은 표 6의 학교 보건법 유지기준과표 3과 표 4의 다중이용시설등의 실내공기질 관리법상의 권고기준과 유지기준을 넘어서는 값이 측정되었다. 이러한 결과는 위에서 언급한 자연스러운 많은 환기가 이루어진 상황에서 측정된 값으로 7월 측정된 학교교사내의 실내공기환경이 좋은 환경을 유지하고 있다고 볼 수 없는 결과이다.
- 총부유세균(TBC)의 경우는 모든 유형의 교실에서 대부분 표 6 기준치(8Q0CFU/irf) 이상의 값이 측정되었다. 특히 학생이 많은 교실의 경우보다 컴퓨터실의 경우에서 교실대비 84%나 많게 측정되었다.
- 측정 결과를 살펴보면 TVOC와 HCHO 와 기타물질들 모두 18%에서 65% 정도 감소하는 경향을 보여주었다. TVOC의 경우는 5년 이상의 건물에서도 표6의 유지기준인 40#rtf을 초과하는 것으로 나타난다.
- 그림이다. 측정결과를 보면 수업교실의 수가 15개 비수업 교실의 수가 4개로 수업교실의 수가 월등히 많은 관계로 정확한 비교는 될 수 없으나 TVOC 와 HCH는 수업중일때 측정수치가 많이 나오고 Benzene, Toluene. Ethylbenzene, m, p-xylene 계통의 물질들은 모두 비수업중일때 측정수치가 많이 나옴을 볼 수 있다.
후속연구
- Benzene, Toluene. Ethylbenzene, m, pxylene이외의 TVOC 안에 포함되어 있는 다른 개별 휘발성 유기화합물들도 학생들이 많은 수업 중과 학생이 없는 비수업중일때의 오염물질을 추가 분석하여 방출특성을 연구해야 할 것이며. 과학실 및 컴퓨터실과 같은 특수 목적 교실의 경우 일반 교실과는 다른 환기 기준안을 고려해야만 할 것으로 판단된다.
- Ethylbenzene, m, p-xylene 이외에 검출 안한 다른 휘발성유기화합물질의 구성 비중이 크다는 것을 나타내는 것으로 학생들 비 수업 시보다 학생들이 많이 재실해 있는 수업중에 BTEX 물질 이외의 많이 검출되는 다른 휘발성유기화합물이 많다는 것으로 유추해볼 수 있는 것이다. 또한 이러한 결과는 학생들 의복이나 학용품등의 일반적인 유기화학 제품등으로부터 유출된 오염물질이 그런 물질 중의 하나라고 유추해 볼수가 있을 것이며, 이 부분은 추후 관련 연구에서 TVOC 포함 물질중 다양한 물질의 추가 검출분석을 통하여 비교분석해봐야 할 것으로 사료된다.
- 이상의 결과를 살펴볼때 측정시기가 교실의 온도와 습도가 높은 초여름이란 것과 “다중이용시설의 실내공기질 시험방법'으로 측정하여 자연스러운 평상시 그대로 출입구와 창문등의 개폐가 이루어져 많은 환기가 이루어졌다는 것을 감안하여 결과를 살펴보아야 할 것이다.
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