서울시내 석면함유 건축물 철거 현장 등에서의 효과적인 공기 중 석면농도 측정을 위한 연구 A Study on the Efficient Measurement of Airborne Asbestos Concentrations at Demolition Sites of Asbestos Containing Buildings, etc. in Seoul원문보기
Objectives: This study is intended to seek credible and efficient measurements on airborne asbestos concentrations that allow immediate action by establishing complementary data through comparative analysis with existing PCM and KF-100 method real-time monitoring equipment in working areas in Seoul ...
Objectives: This study is intended to seek credible and efficient measurements on airborne asbestos concentrations that allow immediate action by establishing complementary data through comparative analysis with existing PCM and KF-100 method real-time monitoring equipment in working areas in Seoul where asbestos-containing buildings are being demolished, including living environment surroundings. Materials: We measured airborne asbestos concentrations using PCM and KF-100 at research institutes, monitoring networks, subway stations and demolition sites of asbestos-containing buildings. Through this measurement data and KF-100 performance testing, we drew a conversion factor and applied it via KF-100. Finally we verified the relationship between PCM and KF-100 with statistical methods. Results: The airborne asbestos concentrations by PCM for the objects of study were less than the detection limit(7 fiber/$mm^2$) in three (20%) out of 15 samples. The highest concentration was 0.009 f/cc. The airborne asbestos concentrations by PCM in laboratories, monitoring networks, subway stations and demolition sites of asbestos-containing buildings were respectively $0.002{\pm}0.000$ f/cc, $0.004{\pm}0.001$ f/cc, $0.009{\pm}0.001$ f/cc, and $0.002{\pm}0.000$ f/cc. As a result of KF-100 performance testson rooftops, the conversion factor was 0.1958. Applying the conversion factor to KF-100 for laboratories, the airborne asbestos concentrations ratio of the two ways was nearly 1:1.5($R^2$=0.8852). Also,the airborne asbestos concentration ratio of the two ways was nearly 1:1($R^2$=0.9071) for monitoring networks, subway stations, and demolition sites of asbestos-containing buildings. As a result of independent sample t-tests, there was no distinction between airborne asbestos concentrations monitored in the two ways. Conclusions: In working areas where asbestos-containing buildings are being demolished, including living environment surroundings, quickly and accurately monitoring airborne asbestos scattered in the air around the working area is highly important. For this, we believea mutual interface of existing PCM and a real-time monitoring equipment method is possible.
Objectives: This study is intended to seek credible and efficient measurements on airborne asbestos concentrations that allow immediate action by establishing complementary data through comparative analysis with existing PCM and KF-100 method real-time monitoring equipment in working areas in Seoul where asbestos-containing buildings are being demolished, including living environment surroundings. Materials: We measured airborne asbestos concentrations using PCM and KF-100 at research institutes, monitoring networks, subway stations and demolition sites of asbestos-containing buildings. Through this measurement data and KF-100 performance testing, we drew a conversion factor and applied it via KF-100. Finally we verified the relationship between PCM and KF-100 with statistical methods. Results: The airborne asbestos concentrations by PCM for the objects of study were less than the detection limit(7 fiber/$mm^2$) in three (20%) out of 15 samples. The highest concentration was 0.009 f/cc. The airborne asbestos concentrations by PCM in laboratories, monitoring networks, subway stations and demolition sites of asbestos-containing buildings were respectively $0.002{\pm}0.000$ f/cc, $0.004{\pm}0.001$ f/cc, $0.009{\pm}0.001$ f/cc, and $0.002{\pm}0.000$ f/cc. As a result of KF-100 performance testson rooftops, the conversion factor was 0.1958. Applying the conversion factor to KF-100 for laboratories, the airborne asbestos concentrations ratio of the two ways was nearly 1:1.5($R^2$=0.8852). Also,the airborne asbestos concentration ratio of the two ways was nearly 1:1($R^2$=0.9071) for monitoring networks, subway stations, and demolition sites of asbestos-containing buildings. As a result of independent sample t-tests, there was no distinction between airborne asbestos concentrations monitored in the two ways. Conclusions: In working areas where asbestos-containing buildings are being demolished, including living environment surroundings, quickly and accurately monitoring airborne asbestos scattered in the air around the working area is highly important. For this, we believea mutual interface of existing PCM and a real-time monitoring equipment method is possible.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 기존의 공기 중 석면농도 측정을 위한 PCM법과 실시간으로 섬유상 물질을 측정하는 장비를 활용한 방법을 비교⋅분석하여 상호보완적인 데이터를 구축함으로써 생활환경 주변뿐만 아니라 향후 석면함유 건축물 철거에 따른 신뢰할 수 있고 즉각적인 대처가 가능한 효율적인 측정방법을 모색하고자 하였다.
본 연구에서는 석면함유 건축물 철거 등에 따른 신뢰할 수 있고 즉각적인 대처가 가능한 효율적인 측정방법을 모색하고자, 서울시 대기측정소, 지하철역사 등 생활환경 주변뿐만 아니라 궁극적으로 실제 석면해체⋅제거 사업장 등 석면함유 건축물 철거 현장에 대해서 기존의 공기 중 석면농도 측정을 위한 PCM법과 실시간으로 섬유상 물질을 측정하는 장비를 활용한 방법을 비교⋅분석하였다.
이를 통해 서울지역 생활환경 주변뿐만 아니라 궁극적으로 실제 석면해체⋅제거 사업장 등 석면함유 건축물 철거 현장에서 실시간 섬유상 입자 모니터링 장비를 연계하여 활용할 수 있는지를 살펴보았다.
제안 방법
KF-100 장비는 약 2 L/min의 유량으로 4시간 동안 480 L를 포집하였으며, KF-100 후단에 설치되어 있는 백업필터(Back up filter, PCM 분석용 필터와 동일)를 이용하여 환산계수(Conversion factor)를 도출하였다.
KF-100 장비에 대한 성능시험을 실시하였다. Table 2와 동일한 조건에서 연구원 내 연구동 옥상을 대상으로 KF-100 측정값과 장비 후단에 설치되어 있는 백업필터를 PCM법으로 분석한 측정값을 이용하여 대표적 환산계수를 산정하였다.
KF-100 장비에 대한 성능시험을 실시하였다. Table 2와 동일한 조건에서 연구원 내 연구동 옥상을 대상으로 KF-100 측정값과 장비 후단에 설치되어 있는 백업필터를 PCM법으로 분석한 측정값을 이용하여 대표적 환산계수를 산정하였다. 이 때 주의할 점은 환산계수에 영향을 줄 수 있는 흡입속도 및 유량을 일정하게 유지하는 등 샘플링에 유의해야 한다.
그리고 KF-100에 환산계수를 적용시킨 후, 연구원 내 실험실을 대상으로 기존 PCM법과 KF-100 장비를 이용하여 공기 중 시료를 채취하고, 두 가지 방법으로 측정된 석면농도를 비교⋅분석하였다.
본 연구에서는 석면함유 건축물 철거 등에 따른 신뢰할 수 있고 즉각적인 대처가 가능한 효율적인 측정방법을 모색하고자, 서울시 대기측정소, 지하철역사 등 생활환경 주변뿐만 아니라 궁극적으로 실제 석면해체⋅제거 사업장 등 석면함유 건축물 철거 현장에 대해서 기존의 공기 중 석면농도 측정을 위한 PCM법과 실시간으로 섬유상 물질을 측정하는 장비를 활용한 방법을 비교⋅분석하였다. 동시에 두 측정 방법간의 통계적 차이 유무를 검증하는 등 궁극적으로 실제 현장에서도 실시간 섬유상 입자 모니터링 장비를 연계하여 활용할 수 있는지를 조사하였으며, 다음과 같은 결론을 도출하였다.
따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 무엇보다 신속하고 정확한 석면모니터링 자료 확보 및 데이터베이스 구축, 과학적인 분석 및 결과해석이 중요하며(Lee et al., 2013), 이를 위한 한 가지 방법으로는 본 연구의 결과로 도출된 실시간 섬유상 입자 모니터링 시스템을 기존 PCM법과 함께 활용함으로써 두 측정방법간의 상호보완적인 석면농도 측정결과 데이터를 구축하는 것이다. 이를 통해 생활환경 주변뿐만 아니라 석면함유 건축물 철거 현장에 맞는 효과적인 석면농도 측정방법을 도출할 수 있고, 궁극적으로 석면으로 인한 시민건강 피해예방 및 불안감을 해소시킬 수 있을 것이다.
본 연구에서는 기존 PCM 분석을 위해 실내공기질 공정시험기준과 대기오염공정시험방법에 따라서, 동시에 실시간으로 섬유상 물질을 측정하는 장비(KF-100, Sibata, Japan)를 이용하여 공기 중 시료를 채취하였다. 또한 석면 노출에 대한 최악의 경우를 대비하기 위하여 PCM법 및 KF-100 분석결과인 공기 중 섬유상 물질의 농도를 공기 중 석면농도로 간주였으며, 검출한계는 7 fiber/mm2이다(Indoor air quality management guideline, 2010).
본 연구는 2013년 1년 동안 서울특별시보건환경연구원 연구동 옥상 및 석면조사팀 내 실험실 3개소, 대표적인 서울시 대기측정소 2개소, 많은 시민들이 이용하는 환승 지하철역사 2개소, 석면해체⋅제거 사업장 4개소에서 총 18회에 걸쳐 위상차현미경(ECLIPSE 80i, Nikon, Japan)과 실시간 섬유상 입자 모니터(KF-100, Sibata, Japan)를 사용하여 공기 중 석면농도를 측정하였다.
본 연구에서는 기존 PCM 분석을 위해 실내공기질 공정시험기준과 대기오염공정시험방법에 따라서, 동시에 실시간으로 섬유상 물질을 측정하는 장비(KF-100, Sibata, Japan)를 이용하여 공기 중 시료를 채취하였다. 또한 석면 노출에 대한 최악의 경우를 대비하기 위하여 PCM법 및 KF-100 분석결과인 공기 중 섬유상 물질의 농도를 공기 중 석면농도로 간주였으며, 검출한계는 7 fiber/mm2이다(Indoor air quality management guideline, 2010).
환산계수 0.1958을 KF-100에 적용시킨 후, 서울시 대기측정소, 지하철역사 및 석면해체⋅제거 사업장에 대해서 PCM법과 KF-100 두 가지 방법으로 측정된 석면농도를 비교⋅분석하였다(Figure 6, Table 6).
환산계수를 산정하기 위하여 연구동 옥상을 대상으로 KF-100 성능시험을 실시하였다. 산정 결과, Table 4와 같이 환산계수는 0.
대상 데이터
PCM 분석용 시료는 직경 25 mm, pore size 0.80 μm의 MCE(Mixed cellulose ester) 필터(Filter)가 장착되어 있는 cassette(Z008BA, Zefon, USA)와 공기 중 시료채취 펌프(LV-40BR, Sibata, Japan)를 이용하여 약 10 L/min의 유량으로 4시간 동안 2,400 L를 포집하였다(지하철역사의 경우, 2시간 동안 1,200 L 포집).
데이터처리
산정 결과, Table 4와 같이 환산계수는 0.1958로 나타났으며, 이 값을 KF-100에 적용시킨 후, 연구원 내 실험실에서 두 가지 방법으로 측정된 석면농도를 비교⋅분석하였다(Figure 5, Table 5).
최종적으로 서울시 대기측정소, 지하철역사 및 석면해체⋅제거 사업장에 대해서 SPSS 12.0 통계프로그램을 이용한 평균비교, 독립표본 t-검정을 통해 두 측정방법간의 통계적 차이 유무를 검증하는 등 두 가지 방법으로 측정된 석면농도를 비교⋅분석하였다.
성능/효과
1. 실시간 섬유상 입자 모니터링 장비를 활용하기 위해 본 연구대상인 서울시 대기측정소, 지하철역사, 석면해체⋅제거 사업장 등에서 PCM법을 이용한 공기 중 석면농도 측정결과, 전체 15개 시료 중 3개 시료에서(20%) 검출한계(7 fiber/mm2) 이하로 나타났으며, 모든 대상시설에서의 공기 중 석면(섬유상 물질) 농도는 실내공기질 관리기준인 0.01 f/cc 미만으로 나타났다.
2. KF-100 성능시험 결과, 환산계수는 0.1958로, 이 값을 KF-100에 적용시킨 후, 연구원 내 실험실에서 두 가지 방법으로 측정된 석면농도를 비교⋅분석한 결과, PCM법과 KF-100의 석면농도 값들은 약 1:1.5 관계(기울기=1.4662, R2=0.8852)인 것으로 나타났다.
3. 환산계수 적용 후, 서울시 대기측정소 2개소, 지하철역사 2개소 및 석면해체⋅제거 사업장 4개소, 총 8개 시료에 대한 공기 중 석면농도 특성을 조사한 결과, PCM법으로 측정한 경우, 1개 시료에서(13%) 검출한계(7 fiber/mm2) 이하로 나타났으며, 평균농도는 0.004±0.003 f/cc로(최대 0.009 f/cc), KF-100으로 측정한 경우, 검출한계 이하로 나타난 시료는 없었으며, 평균농도는 0.005±0.003 f/cc(최대 0.009 f/cc)로 나타났다.
4. 또한 서울시 대기측정소, 지하철역사 및 석면해체⋅제거 사업장에 대해서 PCM법과 KF-100 두 가지 방법으로 측정된 석면농도를 비교⋅분석한 결과, PCM법과 KF-100의 석면농도 값들은 전반적으로 1:1관계(기울기=0.8235, R2=0.9071)인 것으로 나타나는 등 두 가지 방법으로 측정된 석면농도는 큰 차이를 보이지 않았다.
5. 앞의 결과에 대해서 독립표본 t-검정을 통해 두 측정방법간의 통계적 차이 유무를 검증한 결과(p=0.602), PCM법과 KF-100 두 가지 방법으로 측정된 석면농도 값들 간의 차이가 없음을 확인할 수 있었다.
PCM 분석결과, 전체 15개 시료 중 3개 시료에서(20%) 검출한계(7 fiber/mm2) 이하로 나타났으며, 모든 대상시설에서의 공기 중 석면(섬유상 물질) 농도는 실내공기질 관리기준인 0.01 f/cc 미만으로 나타났다.
반면 KF-100으로 측정한 경우, 검출한계 이하로 나타난 시료는 없었으며, 평균농도는 0.005±0.003 f/cc(최대 0.009 f/cc)로 PCM법으로 측정한 결과와 유사하게 나타났다(Table 6).
서울시 대기측정소 2개소, 지하철역사 2개소 및 석면해체⋅제거 사업장 4개소, 총 8개 시료에 대해 공기 중 석면농도를 측정한 결과, PCM법으로 측정한 경우, 1개 시료에서(13%) 검출한계(7 fiber/mm2) 이하로 나타났으며, 평균농도는 0.004±0.003 f/cc로(최대 0.009 f/cc) 나타났다.
연구원 내 실험실 3개소, 총 7개 시료에 대해 PCM법과 KF-100으로 공기 중 석면농도를 측정한 결과, 두 가지 방법 모두 2개 시료에서(29%) 검출한계(7 fiber/mm2) 이하로 나타났으며, 평균농도 또한 0.002±0.000 f/cc(최대 0.002 f/cc), 0.002±0.001 f/cc로(최대 0.002 f/cc) 나타나는 등 두 가지 방법으로 측정한 결과가 어느 정도 유사함을 확인할 수 있었다(Table 5).
하지만 본 연구에서 석면해체⋅제거 사업장의 경우, 서울시 대기측정소와 지하철역사보다는 두 측정 방법간의 오차가 좀 더 높게 발생한 것으로 나타났다.
후속연구
6. 이를 통해 기존 PCM법과 함께 KF-100과 같은 실시간으로 섬유상 물질을 측정하는 장비를 활용하여 두 측정방법간의 상호보완적인 석면농도 측정결과 데이터를 구축함으로써 향후 생활환경 주변뿐만 아니라 석면해체⋅제거 사업장을 포함한 실제 현장에서도 신뢰할 수 있고 즉각적인 대처가 가능한 효율적인 측정방법으로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
01 f/cc의 영역농도에서 PCM법과 KF-100 두 가지 방법으로 측정된 석면농도를 비교⋅분석하는 것이 중요하다고 판단된다. 동시에 섬유상 입자의 성질과 상태의 차이가 측정값에 영향을 주는지에 대해서도 검토가 필요할 것으로 생각된다.
각각의 환산계수를 살펴보면, 비교적 편차가 크게 나타났는데 이는 KF-100과는 달리 백업필터를 PCM법으로 분석함에 따라 발생한 측정의 편차 때문이다(Table 4). 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 보다 많은 샘플링과 분석이 필요하며, 이를 통해 좀 더 정확하고 대표적인 환산계수를 도출할 수 있을 것이다.
따라서 향후에는 측정환경(실내, 실외, 석면해체⋅제거 사업장 등)에 맞는 환산계수를 각각 산정하고, 이 값을 개별적으로 KF-100에 적용시킴으로써 KF-100의 신뢰성을 더욱 높이고, 또한 석면농도기준 0.01 f/cc의 영역농도에서 PCM법과 KF-100 두 가지 방법으로 측정된 석면농도를 비교⋅분석하는 것이 중요하다고 판단된다.
, 2013), 이를 위한 한 가지 방법으로는 본 연구의 결과로 도출된 실시간 섬유상 입자 모니터링 시스템을 기존 PCM법과 함께 활용함으로써 두 측정방법간의 상호보완적인 석면농도 측정결과 데이터를 구축하는 것이다. 이를 통해 생활환경 주변뿐만 아니라 석면함유 건축물 철거 현장에 맞는 효과적인 석면농도 측정방법을 도출할 수 있고, 궁극적으로 석면으로 인한 시민건강 피해예방 및 불안감을 해소시킬 수 있을 것이다.
9071)인 것으로 나타나는 등 두 가지 방법으로 측정된 석면농도는 큰 차이를 보이지 않았다. 이를 통해 향후 두 측정방법간의 상호보완적인 석면농도 측정결과 데이터를 구축할 수 있을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
석면에 의한 피해를 줄이기위한 방안은?
이와 같이 석면은 석면해체⋅제거 사업장에서 공기중으로 방출되어 작업자뿐만 아니라 작업현장 주변에도 비산되는 등 2차적인 피해를 발생시킬 수 있기 때문에 석면에 의한 피해를 줄이기 위한 석면 비산 방지대책이 강조되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 보다 신속하고 정확한 석면농도 모니터링이 필요한데, 현재 국내에서는 공기 중 석면농도 측정방법으로써 실내공기질 공정시험기준(Indoor air quality management guideline, 2010)과 대기오염공정시험방법(Standard methods for examination of air, 2007)에 따라 위상차현미경법(Phase Contrast Microscopy, PCM)이 널리 사용되고 있다. 하지만 PCM법은 공기 중에 포함된 섬유상 입자 이외의 비섬유상 입자에 의한 측정 오차가 발생하기 쉽고, 또한 측정 결과의 확인에 시간이 다소 걸리기 때문에 석면 비산 방지의 효과를 실시간으로 확인하는 것이 어렵다.
석면이란?
석면은 그리스어에서 유래한 것으로 ‘불멸의 물질’이라는 뜻을 가진 천연에서 생산되는 섬유상 형태를 가지고 있는 ‘규산염 광물류’이다. 석면의 종류는 다양하지만 일반적으로 널리 사용된 사문석계통의 백석면(Chrysotile)과 각섬석계통의 갈석면(Amosite), 청석면(Crocidolite), 악티노라이트석면(Actinolite asbestos), 안소필라이트석면(Anthophylite asbestos), 트레모라이트석면(Tromolite asbestos) 등으로 구분된다(KOSHA, 2012).
석면의 종류는?
석면은 그리스어에서 유래한 것으로 ‘불멸의 물질’이라는 뜻을 가진 천연에서 생산되는 섬유상 형태를 가지고 있는 ‘규산염 광물류’이다. 석면의 종류는 다양하지만 일반적으로 널리 사용된 사문석계통의 백석면(Chrysotile)과 각섬석계통의 갈석면(Amosite), 청석면(Crocidolite), 악티노라이트석면(Actinolite asbestos), 안소필라이트석면(Anthophylite asbestos), 트레모라이트석면(Tromolite asbestos) 등으로 구분된다(KOSHA, 2012).
참고문헌 (10)
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