신축목조주택 내 마감자재에 따른 휘발성유기화합물(VOCs)의 방산특성 Emission Characteristics of Volatile Oranic Compounds by Finishing Materials in a Newly Constructed Wooden House원문보기
본 연구는 목재를 이용하여 축조한 주택에 친환경마감재를 달리하여 조성한 후 실험실의 실내오염물질 방산 저감에 미치는 영향에 대해 검토하고자 하였다. 측정 결과 모든 시험실에서 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 및 스티렌의 함량이 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준치 이하로 나타났다. 실험실 R1-1과 R2-1에서 다른 종류의 벽지를 사용함에 따른 차이를 본 결과, 황토 벽지를 사용한 R1-1에서 상대적으로 높은 자연적인 VOCs (Natural VOCs)값을 얻었으며, 인위적인 VOCs (Anthropogenic VOC) 및 총 VOCs (Total VOCs)의 함량도 높게 나타났다. 실험실 R1-2와 R2-2에서 대나무숯 패널의 유무에 따른 방산특성을 비교한 결과 대나무숯 패널을 설치한 시험실에서 AVOC 함량이 높게 나타났는데 이것은 패널부착 시 사용된 접착제에 일부 영향을 받은 것으로 판단된다. 시험실 R1-3(거실)은 나머지 4곳의 시험실(침실)에 비해 낮은 TVOC 함량을 나타내었고, 다른 시험실과 비교하였을 때 TVOC에 대한 NVOC의 구성비륭이 높은 것으로 보아 마감자재로 사용한 편백의 영향을 받은 것으로 판단된다.
본 연구는 목재를 이용하여 축조한 주택에 친환경마감재를 달리하여 조성한 후 실험실의 실내오염물질 방산 저감에 미치는 영향에 대해 검토하고자 하였다. 측정 결과 모든 시험실에서 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 및 스티렌의 함량이 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준치 이하로 나타났다. 실험실 R1-1과 R2-1에서 다른 종류의 벽지를 사용함에 따른 차이를 본 결과, 황토 벽지를 사용한 R1-1에서 상대적으로 높은 자연적인 VOCs (Natural VOCs)값을 얻었으며, 인위적인 VOCs (Anthropogenic VOC) 및 총 VOCs (Total VOCs)의 함량도 높게 나타났다. 실험실 R1-2와 R2-2에서 대나무숯 패널의 유무에 따른 방산특성을 비교한 결과 대나무숯 패널을 설치한 시험실에서 AVOC 함량이 높게 나타났는데 이것은 패널부착 시 사용된 접착제에 일부 영향을 받은 것으로 판단된다. 시험실 R1-3(거실)은 나머지 4곳의 시험실(침실)에 비해 낮은 TVOC 함량을 나타내었고, 다른 시험실과 비교하였을 때 TVOC에 대한 NVOC의 구성비륭이 높은 것으로 보아 마감자재로 사용한 편백의 영향을 받은 것으로 판단된다.
This study aimed at examining the effect of rooms decorated by eco-friendly finishing materials in a newly built wooden house on the emission of indoor air pollutions. According to the results of examination, the levels of benzene, toluene, ethyl benzene and styrene in all the rooms were below crite...
This study aimed at examining the effect of rooms decorated by eco-friendly finishing materials in a newly built wooden house on the emission of indoor air pollutions. According to the results of examination, the levels of benzene, toluene, ethyl benzene and styrene in all the rooms were below criteria of indoor air quality of newly-constructed houses. The levels of natural volatile organic compounds (NVOC), anthropogenic volatile organic compounds (AVOC) and total volatile organic compounds (TVOC) in room R1-1 which had Hwangto wall covering on it, were relatively higher than in room phytoncide wallpaper covered R2-1. The room R2-2 where bamboo charcoal panel used for wall covering showed higher level of AVOC compared to the room R1-2. Living room R1-3 was found to contain less TVOC, compared to the other four rooms. In addition, the ratio of NVOC to TVOC in the living room was higher than in the other rooms. This seemed to be attributed to Cryptomeria Japonica the living room finished material.
This study aimed at examining the effect of rooms decorated by eco-friendly finishing materials in a newly built wooden house on the emission of indoor air pollutions. According to the results of examination, the levels of benzene, toluene, ethyl benzene and styrene in all the rooms were below criteria of indoor air quality of newly-constructed houses. The levels of natural volatile organic compounds (NVOC), anthropogenic volatile organic compounds (AVOC) and total volatile organic compounds (TVOC) in room R1-1 which had Hwangto wall covering on it, were relatively higher than in room phytoncide wallpaper covered R2-1. The room R2-2 where bamboo charcoal panel used for wall covering showed higher level of AVOC compared to the room R1-2. Living room R1-3 was found to contain less TVOC, compared to the other four rooms. In addition, the ratio of NVOC to TVOC in the living room was higher than in the other rooms. This seemed to be attributed to Cryptomeria Japonica the living room finished material.
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문제 정의
본 연구는 주택 실내의 공기질 측정을 위한 실험 실험으로서 신축한 목조주택의 실내 마감자재를 달리하여 시공한 시험실의 휘발성유기화합물 방산특성을 비교검토하였다.
본 연구에서는 마감자재에 따른 휘발성 유기화합물의 방산특성을 살펴보고자, Fig. 1과 같이 목조주택을 축조하여 마감자재를 각각 다르게 시공한 5개의 시험실에 대하여 방산거동을 조사하였다. 사용된 마감자재의 종류는 Table 1에 제시하였으며 .
2007). 본 연구에서는 최근 신축된 목조주택에서 여러 가지 친환경 마감자재로 시공한 시험실 내의 휘발성 유기화합물(VOCs)을 측정하여 마감자재에 따른 실내오염물질 방산특성을 살펴보았다.
제안 방법
크로마토그램 상에서 검출되는 동정 가능한 천연 식물성분 유래의 천연 VOC (NVOC) 및 인공 화학물 질 유래의 인공 VOC (AVOC)는 각각의 표준물질을 단계적으로 희석하여 검량선을 작성하였으며. retention time 및 Wiley library database를 이용한 mass spectrum과 비교하여 동정 및 정량하였다. 또 한 n—Hexane에서 n-Hexadecane까기의 범위에서 동정 불가능한 기타 화합물(OVOC)은 톨루엔으로 환산하여 함량을 구하였다.
고체 흡착관에 흡착된 휘발성유기화합물은 열탈착 장치(STD 1000, DANI, Italy)에서 1차적으로 280°C에서 15분간 열탈착 후 -10°C로 유지된 저온농축관(cold trap)에 농축한 후 300°C에서 15분간 열탈착하여 GC/MSD로 주입하였다’ 휘발성 유기화합물 분석에는 GCMS-QP2010 (Shimadzu, Japan) 을 이용하였으며, VBT capillary column (60 mm length x 0.32 mm i.d.、1.00 卩m film thickness. Valeo instruments. Co., USA)을 사용하였다. Split ratio는 30으로 하였고, 운반기체인 He의 선상속도는 1.
39 杼이 였다. 마감재 처리를 위해 사용된 접착제(풀)는 친환경 제품을 사용하여 접착제에 대한 영향을 최소화하였으며, 시험실 R2-2의 대나무숯 패널은 0.35 * 0.35 m로 15매부착하였다.
밀폐 및 시료채취를 실시하는 과정에서 간이측정 장치를 이용하여 휘발성유기화합물의 변화 양상을 함께 관찰하였다. Fig.
Japan)를 이용하여 시험실이 환기. 밀폐 및 측정되는 동안 실 내오염물질의 변화 추이를 동시에 관찰하였다.
시료채취장치는 벽으로부터 1 m 이상 떨어진 위치에서 바닥 면으로부터 L2 〜L5 m 정도 높이의 시험실 중앙에 설치하였다. 창문과 문을 모두 개방한 상태에서 30분간 환기시킨후, 외부공기 가 유입될 수 있는 모든 창문과 문을 닫은 후 5시간 밀폐상태를 유지한 다음, 30분간 시료를 채취하였다. 휘발성유기화합물(VOCs)은 고체흡착관(Tenax TA, Supelco, USA)에 펌프(MP-£ 30H, Sibata, Japan)를 연결하여 0.
창문과 문을 모두 개방한 상태에서 30분간 환기시킨후, 외부공기 가 유입될 수 있는 모든 창문과 문을 닫은 후 5시간 밀폐상태를 유지한 다음, 30분간 시료를 채취하였다. 휘발성유기화합물(VOCs)은 고체흡착관(Tenax TA, Supelco, USA)에 펌프(MP-£ 30H, Sibata, Japan)를 연결하여 0.1 //min의 유량으로 30분간 2회 채취하였다. 한편.
대상 데이터
또한. 간이측정 장치인 Portable VOC monitor (JHV-1000, JMS. Japan)를 이용하여 시험실이 환기. 밀폐 및 측정되는 동안 실 내오염물질의 변화 추이를 동시에 관찰하였다.
이론/모형
목조주택 완공(2006년 12월 29일) 한 달 후 2007 년 2월 1일로부터 일주일 내에 측정이 이루어졌으 며, 시료채취는 신축공동주택의 실내공기질 측정방법에 준하여 실시하였다. 시료채취장치는 벽으로부터 1 m 이상 떨어진 위치에서 바닥 면으로부터 L2 〜L5 m 정도 높이의 시험실 중앙에 설치하였다.
성능/효과
1) 신축목조주택의 휘발성유기화합물(VOCs) 분석결과 모든 시험실에서 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 및 스티렌의 함량이 신축 공동주택의 실내공기질 권고 기준치 이하로 나타났다.
2) 황토 벽지를 사용한 Rl-1에서 피톤치드 벽지를 사용한 R2T에 비해 상대적으로 높은 NVOC 값을 얻었으며, AV0C 및 TVOC의 함량도 높게 나타났다. AV0C 저감효과가 있는 것으로 알려진 피톤치드 벽지를 사용한 시험실 R2-1 은 다른 시험실에 비해 AVOC 함량이 현저히 낮게 나타는 것을 알 수 있었다.
3) 시험실 R1-3 (거실)은 나머지 4곳의 시험실(침실)에 비해 낮은 TVOC 함량을 나타내었으며, 다른시험실과 비교 시 TVOC에 대한 NVOC의 구성비율이 높았고, a-피넨 및 小리모넨 함량이 높게 나타나 마감자재로 사용한 편백의 영향으로 판단된다.
4) 본 연구에서 측정뇐 실내공기질은 마감자재의 차이뿐 아니라 시험실의 위치에 따른 채광량의 차이로 인한 실내온도 및 습도 등 환경적인 요인도 작용하였던 것으로 보여진다. 각 마감자재의 VOCs 방산특성에 대한 연구가 추가적으로 요구되며 .
AV0C 저감효과가 있는 것으로 알려진 피톤치드 벽지를 사용한 시험실 R2-1 은 다른 시험실에 비해 AVOC 함량이 현저히 낮게 나타는 것을 알 수 있었다.
, 1998). AVOC 저감효과가 있는 것으로 알려진 피톤치드 벽지를 사용한 시험실 R2-1은 다른 시험실에 비해 AVOC 함량이 현저히 낮게 나타나는 것을 알 수 있었다.
스티렌 및 파라디클로로벤젠이 기준치 이하를 나타냈고, TVOC는 모든 방에서 기준치 이상을 나타내었다. Fig. 4에서 시료채취되는 동안 측정된 간이측정 장치의 데이터와 GC/MSD 분석결과를 비교해 본 결과 함량 면에서는 간이측정 장치로 분석한 값이 1.2〜 11.4배 정도 높게 측정되었고. 측정값이 다소 차이를 보였지만 전반적으로 유사한 경향을 나타내었다.
다른벽지를 사용한 시험실 Rl-1 (24.7(1C, 31.2% RH)과 R2-1 (23.9°C, 23.2% RH)에서 차이를 본 결과 황토벽지를 사용한 R1T에서 상대적으로 높은 NVOC 값을 얻었으며, AVOC 및 TVOC의 함량도 높게 나타났다. 측정 중 R1T의 실내온도가 상대적으로 0.
2% RH)는 5가지 개별 VOC에 대해 실내공기질 권고기준치 이하를 나타내었다. 대나무숯 패널의 유무에 따른 방산특성을 본 결고h R2-2에서 높은 AVOC 함량을 나타내었으며, 이는 대나무숯 패널부착 시 사용한 접착제에 일부 영향을 받았을 것으로 보였다. 시험실 R2-2에서 R1-2에 비해 AVOC 중 유일하게 톨루엔 함량만 감소된 것으로 보아 숯에 영향을 받은 것으로 추정되며.
38 陽/m"로 본 연구과 비교하여 볼 때 벤젠과 스티렌을 제외하고는 다소 높게 측정되었다(박 등, 2007). 이러한 차이는 본 연구에서 측정한 목조주택이 축조된 지 1개월 정도 경과되었으며 시 험실 4곳이 건축면적 좁은 침실을 대상으로 하였기 때문에 농도차이가 있었던 것으로 사료되며 면적이 넓은 거실의 경우 유사한 범위를 나타내는 것을 알 수 있었다.
2에 제시하였디' 모든 시험실에서 벤젠. 톨루엔, 에틸벤젠 및 스티 렌의 함량이 신축 공동주택의 실내공기 질 권고기준치 이하로 나타났으며 , 전반적으로 시험실 R2-2에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 동정된 휘발성유기화합물 중에서는 톨루엔 및 자일렌이 높은 비중을 차지하여 기존의 보고와 일치하는 결과를 나타내었고(장 등' 2007), 천연 휘발성유기화화물(NVOC) 중에서는 모노 테르펜류인 a-피 넨, 8-피넨 및 리모넨 등이 전체 NVOC의 66-78% 정도의 높은 비중을 차지하였다.
후속연구
자일렌 순으로 탈취능이 높게 나타났으나, 실제 시험실에 대나무 숯 패널 설치하였을 때 일치하는 결과가 나오지 않았다. 따라서 톨루엔 이외의 나머지 AVOC들의 흡착을 간섭하는 요인 여부에 대한 추가적인 실험이 이루어져야 할 것으로 보인다. 또한 R1-2에서 R2-2보다 높은 NVOC 의 함량을 나타내었는데, 측정 중 습도차이에 의한 것으로 추정되며, Clausen 등의 연구에서 수증기는 극성을 띤 물질의 방산을 돕는다는 보고에 의해 습도가 높았던 R1-2에서 AVOC에 비해 극성 정도가 큰 NVOC의 방산을 촉진시켰을 것으로 사료된다 (Clausen et al.
참고문헌 (18)
강하영. 2004. 피톤치드의 생리활성기능 1. 산림. 11: 54-56
김선숙, 최동희, 박영석, 이규동, 여명석, 김광우. 2005. 신축공동주택의 입주 전 실내 공기질 개선방안별 특성. 한국생활환경학회지 12(2): 106-111
홍천화, 유복희, 박용승, 조현. 2004. 신축공동주택의 실내 농도에 영향을 미치는 건축자재의 VOCs와 포름알데히드의 방출 특성. 제19회 에너지절약기술Workshop. 221-230
Clausen, P. A., P. Walk, E. Holst, P. A. Nielsen. 1991. Long term emission of volatile organic compounds from waterborne paints. Methods of comparison. Indoor Air. 1: 562-576
Guo, H., F. Murray, and S. C. Lee. 2003. The devolopment of low volatile organic compound emission house-a case study. Building and Environment. 38: 1413-1422
Haghighat, F., L. De Bellis. 1998. Material emission rates: Literature Review, and the Impact of Indoor air temperature and relative humidity. Building and Environment. 33(5): 261 - 277
J. Kesselmeier, M. Staudt. 1999. Biogenic volatile organic compounds (VOC) an overview on emission, physiology and ecology. Journal of Atmospheric Chemistry. 33: 23-88
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