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문제 정의
- 본 연구는 초에너지절약형 건물인 3리터하우스에서의 실내 화학오염물질의 시간경과에 따른 변화 특성을 파악하여, 기밀한 주택에서의 실내공기질 향상 방안을 수립하기 위한 기초적 데이터를 수집하는데 목적이 있다.
제안 방법
- 3리터하우스는 1층의 거실 중앙에서 측정하였으며, 일반 아파트는 거실 중앙점에서 측정하였다.
- 3리터흐卜우스는 냉난방 부하 감소를 통한 에너지 소비량을 줄이기 위해 이중외피와 블라인드를 설치하였으며, 실내에서 사용될 전기와 열을 가정용 연료전지를 통해 얻도록 설계하였다.
- DNPH와 반응하여 형성된 DNPH-카르보닐 유도체는 농축 바이알(10 ml)을 이용하여 HPLC등급 아세토니트릴 5成 로 추출하였으며 추출액은 갈색 바이알에 담은 후 테플론 캡으로 밀봉하여 곧 바로 분석을 수행하였다.
- 대상주택은 측정 전 조치로서 30분 동안 환기를 실시하고, 환기 시에는 실의 각방과 문을 개방하고 가구 등의 서랍과 개구부를 모두 개방한 채 외부에 접한 문들을 개방하여 실시하였다. 환기 후 밀폐를 실시하여 5시간 동안 유지한 후 실내공기를 포집하였다.
- 67회/h로 나타나, 일반세대와 비교하여 기밀하게 시공된 주택이다. 두 세대에 적용된 마감자재는 동일한 친환경 건축자재가 적용되었으며 , 일반세대는 자재 마감후 5일이 경과된 시점부터, 3리터하우스는 10일이 경과된 시점에서부터 측정을 실시하였다.
- 실시하였다. 또한, 기존 일반아파트 세대와의 차이를 비교하기 위하여 동일한 친환경자재를 적용한 일반아파트의 비교를 실시하였다.
- 벤젠, 에틸벤젠, 톨루엔, 자일렌, 스티렌, 포름알데히드에 대하여 분석 평가하였다.
- 즉, 3리터하우스는 패시브하우스 개념의 기밀성능을 가겼을 뿐만 아니라, 열교현상을 방지하기 위한 외단열 공법을 적용하였다.<그림 6>은 열교현상을 방지하기 위한 단열재 설치 개념이다.
- 초에너지 절약형 기밀주택인 3리터하우스를 대상으로 VOCs 및 포름알데히드에 대한 장기간 모니터링을 실시하였다.
- 초에너지절약형 기밀주택인 3리터하우스와 일반아 파트를 대상으로 실내 화학오염물질의 농도변화 특성을 비교분석하여 다음과 같은 결론을 기술한다.
- 추출된 DNPH 유도체 로부터 카르보닐 화합물의 분석 은 HPLC를 이용하여 실시하였으며, 분석조건은과 같다.
- 실시하였다. 환기 후 밀폐를 실시하여 5시간 동안 유지한 후 실내공기를 포집하였다.
- 환기시스템의 환기율은 0.25~0.4회/h이며, 환기에 의한 열손실을 방지하기 위해서 폐열회수를 위한 열교환기를 설치하였다.
대상 데이터
- 1. 본 연구의 측정대상인 일반아파트와 3리터하우스의 주요 특성은 일반아파트 세대는 2004년 3월에 준공된 아파트로 105.6m2 규모이며, 환기횟수는 4.0회/h를 나타냈다. 3리터하우스는 2005년 12월 준공된 125.
- 6cmX9cm 스테인리스 튜브에 Tenax TA 200mg을 충진한 흡착관을 저유량 시료채취용 펌프 (SIBAQ에 연결하여 100ml/min於로 30분간 포집하였다. VOCs 대상물질의 분석에는 자동 열탈착장치 (ATD-400, Perkin Elmer)가 GC 칼럼으로 직접 연결되는 GC/MS(Gas Chromatograph/Mass Spectrometer)®- 사용하였다. GC/MS 의 분석조건은<표 5>와 같다.
- 01 가 되도록 하였다. 또한 오존에 의한 방해 작용을 제거하기 위해 폴리프로필렌 튜브에 KI 결정을 채운 오존 스크루버를 LpDNPH S10 카트리지 앞에 연결하여 시료를 포집하였으며 채취된 시료는 추출 전까지 냉암소에 보관하였다.
- 본 일반세대는 서울의 S현장에서 실시되었으며, 신축된 입주 직전의 신축 공동주택이다. 본 연구에서의 일반아파트란, 현재 공동주택에서 실제 시공되고 있는 기밀도가 약 n50(실내외 압력차 50Pa)에서 약 4.0회/h 내외의 환기횟수를 나타내는 세대를 말한다.
- 본 연구의 측정대상인 3리터하우스는 경기도 용인시에 위치한 초절약형에너지 시범주택으로 2005년 12월 준공된 38평 2층 규모의 단독주택이다.
- 측정하였다. 본 일반세대는 서울의 S현장에서 실시되었으며, 신축된 입주 직전의 신축 공동주택이다. 본 연구에서의 일반아파트란, 현재 공동주택에서 실제 시공되고 있는 기밀도가 약 n50(실내외 압력차 50Pa)에서 약 4.
- 시료 채취는 0.6cmX9cm 스테인리스 튜브에 Tenax TA 200mg을 충진한 흡착관을 저유량 시료채취용 펌프 (SIBAQ에 연결하여 100ml/min於로 30분간 포집하였다. VOCs 대상물질의 분석에는 자동 열탈착장치 (ATD-400, Perkin Elmer)가 GC 칼럼으로 직접 연결되는 GC/MS(Gas Chromatograph/Mass Spectrometer)®- 사용하였다.
- 일반아파트 측정은 2003년 12월 9월~2004년 2월 25일까지 측정하였다. 본 일반세대는 서울의 S현장에서 실시되었으며, 신축된 입주 직전의 신축 공동주택이다.
- 측정기간은 준공직후(마감재 시공 완료 직후)인 2006년 1월에서부터 10개월이 경과된 10월까지 실시하였다. 또한, 기존 일반아파트 세대와의 차이를 비교하기 위하여 동일한 친환경자재를 적용한 일반아파트의 비교를 실시하였다.
- 폴리프로필렌 튜브에 350 mg의 2, 4-DNPH-coated silica (1 mg DNPH)를 충전한 LpDNPH S10 카트리지와 저 유량 시료 채취용 펌프(SIBATA)를 사용하여 공기를 포집하였으며, 총 채취량이 21.01 가 되도록 하였다. 또한 오존에 의한 방해 작용을 제거하기 위해 폴리프로필렌 튜브에 KI 결정을 채운 오존 스크루버를 LpDNPH S10 카트리지 앞에 연결하여 시료를 포집하였으며 채취된 시료는 추출 전까지 냉암소에 보관하였다.
성능/효과
- 2. 기밀성능의 차이를 보이는 3리터하우스와 일반 아파트의 경우 준공직후 시점(초기농도)에서부터 실내 화학 오염물질의 농도차는 크게 나타났으며 일반아파트 세대보다 3리터하우스가 고농도를 나타냄을 확인하였다.
- 3. 각 화학오염물질별 차이를 보이고 있으나, 일반 아파트 세대가 약 1개월 이상 경과한 후 기준치 이하로 저감되는 것과 비교하여, 3리터하우스는 약 7개월 이상 소요되는 것으로 나타났다.
- 따라서, 기밀주택에서는 자연 침기량 등에 의한 실내 유해화학물질의 자연감소량이 급격 하게 감소하여 일반 아파트 세대와 비교하여 자연적으로 감소되는 부분이 적음을 확인할 수 있었다.
- 본 측정결과에서도 증가와 감소를 반복하고 있으며, 3 리터하우스의 경우 권고기준인 210|ig/m3을 만족하는 농도로 저감된 것은 신축 후 8개월이 경과된 시점인 것으로 나타났다. 이에 비하여 일반주택의 경우 측정시점부터 지속적으로 매우 낮은 실내농도를 안정적으로 유지하는 것으로 나타났다.
- 이러한 특성은 앞서 기술한 자일렌의 경우에서도 나타났으며, 3리터하우스의 초기농도는 일반아파트와 비교하여 매우 고농도로 검출되었으나, 일반아파트 세대 수준으로 농도로 떨어지는데 10일정도가 경과하였다. 그 후 일반 아파트 세대는 700 ng/m3 이하로 감소하는데 약 1개월이 소요된 반면, 3리터하우스는 약 0.
- 그러나, 이러한 것은 입주전 건축현장의 일상적 관리 상황에서 유사하게 발생되는 형태이다. 이를 감안하면, 일반적 아파트 세대는 친환경 건축자재의 사용을 전제로 하여 내부 마감 후 약 1개월 이상이 소요되면 안정적 수준으로 감소하는 것으로 나타났다. 다만, 본 측정 시기는 겨울이고 측정 시 온도가 20~24。(3로 건축자재의 활발한 방출을 유도하는 온도에는 미진한 상태이며, 매우 높은 실내온도를 나타내는 하절기와는 방출량(농도)의 정도를 구별하여 판단되어야 할 것이다.
- 2회/h의 환기량을 유지한 상태에서 화학오염물질이 측정된 결과이다. 이에 비해, 일반아파트 세대의 측정은 기계환기는 가동되지 않았으며, 3리터하우스에 비해 동일기간 내 측정 빈도가 자주 일어남으로써 측정 전 처리과정에서의 환기(30 분)행위가 상대적으로 많이 발생하였다. 그러나, 이러한 것은 입주전 건축현장의 일상적 관리 상황에서 유사하게 발생되는 형태이다.
- 그 후 농도변화는 안정적으로 낮은 농도를 나타냈다. 일반 아파트의 경우 측정 후 약 1개월이 소요된 시점에서 기준치에 만족하는 결과를 나타냈다.
후속연구
- 이를 감안하면, 일반적 아파트 세대는 친환경 건축자재의 사용을 전제로 하여 내부 마감 후 약 1개월 이상이 소요되면 안정적 수준으로 감소하는 것으로 나타났다. 다만, 본 측정 시기는 겨울이고 측정 시 온도가 20~24。(3로 건축자재의 활발한 방출을 유도하는 온도에는 미진한 상태이며, 매우 높은 실내온도를 나타내는 하절기와는 방출량(농도)의 정도를 구별하여 판단되어야 할 것이다.
- 6. 3리터하우스와 같은 기밀주택에서 실내 화학 오염물질을 보다 단축된 기간 내에 안정적 수준으로 감소시키기 위해서는 시간, 환기량, 오염물질의 저감에 대한 상호관계 규명을 위한 연구가 지속적으로 필요한 것으로 판단된다.
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