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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 시범 시공된 모듈러 주택을 대상으로 신축 시 붙박이 가구 설치 유무에 따른 실내공기질을 측정 분석하였으며 이를 통하여 실내공기질 권고기준 및 일반적 공동주택 실태와 비교하여 현황을 파악하고자 하였다.
- 이에 모듈러 주택에서는 세대 면적이 동일하므로 붙박이가구의 설치 유무 및 시간경과에 따른 오염물질 발생 추이를 분석하여 모듈러 주택 실내공기환경 성능의 기초자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
- 베이크아웃 절차는 다음 표 9와 같다. 1차 측정 시에는 마감재 시공이 완료된 시점의 바로 익일에 실시되었으며, 마감재 시공 완료 후 베이크아웃을 실시(72시간)하였으며 직후 2일간 환기를 실시하여 오염물질을 배출시켰다. 베이크아웃 실시 후 2차례에 걸쳐 실내공기질을 측정하여 오염물질 저감 경과를 측정하였다.
- 측정 항목은 실내공기질 시험기준에 따라 폼알데하이드, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스틸렌으로 6개 항목을 측정하였다. 가구 반입 후 1차 측정을 실시하였으며, 베이크 아웃을 시행 이후 2차, 3차 측정하여 실내공기질 변화추이를 분석하였다. 측정대상 목업 및 단위세대는 그림 1과 같으며 측정 개요는 표 5와 같다.
- 대상건물의 실내공기질 측정은 1, 2, 3차에 걸쳐 수행하였다. 1차 측정의 경우, 실내에 가구 및 싱크대를 반입한 직후에 측정되었다.
- 1차 측정 시에는 마감재 시공이 완료된 시점의 바로 익일에 실시되었으며, 마감재 시공 완료 후 베이크아웃을 실시(72시간)하였으며 직후 2일간 환기를 실시하여 오염물질을 배출시켰다. 베이크아웃 실시 후 2차례에 걸쳐 실내공기질을 측정하여 오염물질 저감 경과를 측정하였다.
- 베이크아웃은 3일간 실시하였으며 2일은 환기를 실시하였다. 베이크아웃 절차는 다음 표 9와 같다.
- 본 연구에서는 모듈러주택 목업 주택을 대상으로 2012년 11월～2013년 2월에 걸쳐 마감재 및 붙박이 가구 시공 직후부터 베이크아웃 실시이후, 3차 측정까지 시간경과에 따른 실내공기오염물질 변화추이를 측정하였다. 측정 시 붙박이가구가 설치되지 않은 비교세대를 동시에 측정하여 붙박이 가구 설치여부에 따른 오염물질 방출량 차이를 측정 분석하였다.
- 1차 측정은 싱크대 및 신발장 등 붙박이 가구가 설치된 직후 측정하였으며, 1차 측정 일주일 후 5일 동안 베이크아웃을 실시하고 10일 후 2차 측정을 실시하였다. 비교세대로 붙박이 가구를 설치하지 않은 세대(101호)를 포함하여 베이크아웃 이후 약 2개월 후(67일)에 3차 측정을 실시하였다. 측정 시 실내온도는 실내공기질 공정시험방법에 의한 실내공기온도를 20℃ 이상 유지하기 위해 난방을 실시하였다.
- 5m 높이를 기본 측정점으로 하였다. 세대내 기계환기시스템이 설치되어 있어, 실내공기질 측정을 위해 가동을 중지하였으며 급배기구로부터 최소 1m 이상 떨어진 곳에서 측정하였다.
- 측정항목으로는 폼알데하이드, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스티렌 6개 측정항목으로 하였다. 시료의 채취는 단위모듈의 거실 중앙부에서 실시하였으며, 벽으로부터 최소 1m이상 떨어진 위치의 바닥면으로부터 1.2～1.5m 높이를 기본 측정점으로 하였다. 세대내 기계환기시스템이 설치되어 있어, 실내공기질 측정을 위해 가동을 중지하였으며 급배기구로부터 최소 1m 이상 떨어진 곳에서 측정하였다.
- 은 신축된 공동주택 1세대(90㎡형)를 대상으로 폼알데하이드 농도의 발생특성과 공기청정기 가동, 광촉매 시공 및 창호개방에 따른 폼알데하이드 농도저감 특성을 측정하였다. 실내공기질 공정시험법에서는 실내를 30분 이상 환기시킨 후 5시간 동안 밀폐 후 30분동안 실내공기질을 측정토록 되어있으나 밀폐 후 1시간 간격으로 폼알데하이드 농도를 측정하여 24시간 변화량을 살펴보았다. 측정 개시 6시간 후의 농도가 실내공기질 공정시험법에 준하는 농도에해당된다.
- 본 연구에서는 모듈러주택 목업 주택을 대상으로 2012년 11월～2013년 2월에 걸쳐 마감재 및 붙박이 가구 시공 직후부터 베이크아웃 실시이후, 3차 측정까지 시간경과에 따른 실내공기오염물질 변화추이를 측정하였다. 측정 시 붙박이가구가 설치되지 않은 비교세대를 동시에 측정하여 붙박이 가구 설치여부에 따른 오염물질 방출량 차이를 측정 분석하였다.
- 비교세대로 붙박이 가구를 설치하지 않은 세대(101호)를 포함하여 베이크아웃 이후 약 2개월 후(67일)에 3차 측정을 실시하였다. 측정 시 실내온도는 실내공기질 공정시험방법에 의한 실내공기온도를 20℃ 이상 유지하기 위해 난방을 실시하였다.
- 측정 항목은 실내공기질 시험기준에 따라 폼알데하이드, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스틸렌으로 6개 항목을 측정하였다. 가구 반입 후 1차 측정을 실시하였으며, 베이크 아웃을 시행 이후 2차, 3차 측정하여 실내공기질 변화추이를 분석하였다.
- 본 연구에서는 상기 기준에 준하여 실내공기질을 측정하였다. 측정항목으로는 폼알데하이드, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스티렌 6개 측정항목으로 하였다. 시료의 채취는 단위모듈의 거실 중앙부에서 실시하였으며, 벽으로부터 최소 1m이상 떨어진 위치의 바닥면으로부터 1.
대상 데이터
- 기준에 의해 실내공기질 측정을 위해서는 거실장, 주방 싱크장, 현관 신발장 등의 가구류가 모두 설치되어 있는 완성된 세대에서 측정을 해야 한다. 대상 모듈러목업주택은 1층 한개 세대(102호)만 가구류가 모두 설치되어 102호를 대상으로 모듈러 주택의 실내공기질을 측정하였으며, 비교세대로서 가구류가 설치되지 않은 101호를 동시에 측정하였다.
- 모든 마감재는 친환경건축자재(HB 최우수등급)가 적용되었으며, 붙박이가구가 설치된 세대(102호)의 주방 싱크대 및 신발장, 수납장, 장식장의 경우 모두 E0 등급의 친환경가구재(MDF)로 제작되었다.
- 연구범위는 2013년 현장조립이 완료된 신축 모듈러 목업주택을 대상으로 ｢다중이용시설등의 실내공기질 관리법｣에 의하여 실내공기질을 측정하였다. 표 1은 ‘실내공기질공정시험기준1)’의 실내공기질 측정방법이다.
이론/모형
- 표 1은 ‘실내공기질공정시험기준1)’의 실내공기질 측정방법이다. 본 연구에서는 상기 기준에 준하여 실내공기질을 측정하였다. 측정항목으로는 폼알데하이드, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스티렌 6개 측정항목으로 하였다.
성능/효과
- 붙박이가구 설치가 일반 공동주택과 동일하게 설치된 세대(102호)의 경우 측정결과는 그림 4와 같다. 1단계 측정결과는 벤젠 3㎍/㎥, 톨루엔 1,324㎍/㎥, 에틸벤젠 165㎍/㎥, 자일렌 284㎍/㎥, 스틸렌 139㎍/㎥, 폼알데하이드 66㎍/㎥으로 공동주택 권고기준과 비교하여 톨루엔 방출량만이 1,000㎍/㎥ 기준을 상회하였고 다른 오염물질은 권고기준 이하로 나타났다. 가구가 설치되지 않은 101호와 비교하면 벤젠 방출량을 제외하고 톨루엔 13.
- 3배에 달하는 것으로 나타났다. 24시간 측정 결과로서는 낮 시간의 온도가 높은 오후에 가장 높아진 뒤 서서히 줄어드는 것으로 나타났다.
- 4% 줄어들어 권고기준을 훨씬 하회하는 수준으로 떨어졌으며 폼알데하이드는 동일한 방출량으로 나타났으며 다른 오염물질은 다소 증가 하였으나 권고기준 수준을 훨씬 하회하는 수준이었다. 3차 측정 시에는 1차 측정과 비교하여 톨루엔 방출량이 85%가 저감되어 15% 수준으로 나타나 큰 폭으로 저감 되었으며 폼알데하이드 방출량은 54.5% 저감돼 45.5% 수준으로 나타났다.
- 3차 측정결과 붙박이 가구 미설치 세대인 101호와 붙박이 가구 설치세대인 102호를 비교하여 보면 톨루엔 방출량이 102호가 약 2배 수준으로 높았고 스틸렌의 경우 약 6배 정도로 높았으나 권고기준과 비교하여 보면 미미한 수준이었다. 그리고 나머지 오염물질들의 방출량은 유사한 수준으로 나타났다.
- A형의 경우 293~529㎍/㎥으로 평균 364㎍/㎥로 나타났으며 B형의 경우 495~783㎍/㎥으로 평균 667㎍/㎥으로 나타났다. B형의 경우 면적이 넓고 실내 붙박이장이 많아 A형보다 농도가 높게 나타났으며 층에 대한 영향은 변별력있게 나타나지 않았으며 실내온도가 올라감에 따라 폼알데하이드 농도가 높아지는 것으로 나타났다.
- 1단계 측정결과는 벤젠 3㎍/㎥, 톨루엔 1,324㎍/㎥, 에틸벤젠 165㎍/㎥, 자일렌 284㎍/㎥, 스틸렌 139㎍/㎥, 폼알데하이드 66㎍/㎥으로 공동주택 권고기준과 비교하여 톨루엔 방출량만이 1,000㎍/㎥ 기준을 상회하였고 다른 오염물질은 권고기준 이하로 나타났다. 가구가 설치되지 않은 101호와 비교하면 벤젠 방출량을 제외하고 톨루엔 13.8배, 폼알데하이드 약 1.8배, 에틸벤젠 4.7배, 자일렌 3.7배, 스틸렌 6.6배 정도 높게 방출되었다. 이는 마감재 시공 및 가구반입 직후 익일 측정하여 가구 미설치 세대보다 오염물질 방출량이 높게 나타났으며 특히 톨루엔의 경우가 많이 방출되는 것으로 나타났다.
- 가구재가 설치된 102호의 베이크아웃 실시 이후 2차 측정 시는 벤젠 5㎍/㎥, 톨루엔 815㎍/㎥, 에틸벤젠 291㎍/㎥, 자일렌 323㎍/㎥, 스틸렌 137㎍/㎥, 폼알데하이드 66㎍/㎥으로 1차 측정 시와 비교하여 보면 많은 방출량을 보였던 톨루엔의 경우 38.4% 줄어들어 권고기준을 훨씬 하회하는 수준으로 떨어졌으며 폼알데하이드는 동일한 방출량으로 나타났으며 다른 오염물질은 다소 증가 하였으나 권고기준 수준을 훨씬 하회하는 수준이었다. 3차 측정 시에는 1차 측정과 비교하여 톨루엔 방출량이 85%가 저감되어 15% 수준으로 나타나 큰 폭으로 저감 되었으며 폼알데하이드 방출량은 54.
- 일반 공동주택에서 실내공기질을 측정하여 주민공고를 하는 입주시점인 베이크아웃 또는 플러시아웃 시행 이후 시점에서의 폼알데하이드 및 휘발성유기 화합물(벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스틸렌)의 발생량은 두세대 모두 ｢다중이용시설 등의 실내공기질 관리법｣의 공동주택 권고기준을 하회하는 것으로 나타났다. 또한 2차 측정 및 3차 측정을 통하여 오염물질의 발생추이를 측정한 결과, 오염물질의 방출량이점차적으로 감소하여 약 2.5개월이 경과한 3차 측정 시에는 톨루엔 및 스틸렌을 제외한 오염물질의 농도가 붙박이가구 설치세대와 미설치세대가 유사하게 나타났다. 이는 측정 세대 모듈이 7,000㎜×2,100㎜ (14.
- 실내 체적이 많은 전용면적 114㎡가 59㎡보다 폼알데하이드 방출량이 많이 나타났으며, 침기량과의 관계에서는 침기량이 많은 59㎡세대가 침기량이 적은 114㎡세대보다 농도가 적게 나타났다. 또한, 실내온도가 높은 세대의 경우 폼알데하이드 농도가 높게 나타났으며, 휘발성 유기화합물의 농도가 높은 세대에서는 폼알데하이드 농도도 높게 나타나 상관관계가 큰 것으로 분석하였다.
- 마감 및 가구설치 익일에는 가구설치 유무에 따라 세대의 오염물질 방출량 차이가 많이 나타났으나 베이크아웃 실시이후 2.5개월(77일) 경과 시점에서는 톨루엔을 제외한 방출량이 유사하게 나타났으며 톨루엔의 방출량도 권고기준과 비교하여 미미한 수준으로 저감되었다. 베이크아웃과 환기를 실시하고 일정기간이 경과할 경우 가구에서 방출되는 오염원도 다량 방출, 환기되어 붙박이 가구 미설치 세대와 유사하게 나타난 것으로 판단된다.
- 마감재 및 붙박이가구 설치 직후인 익일 측정결과는 설치세대가 미설치 세대와 비교하여 방출량이 높게 나타났으며 톨루엔의 경우는 설치세대에서 권고기준보다 높게 측정되었다.
- 2012년 입주하는 전국의 43개 공동주택을 대상으로 계절별 특성을 파악하였다. 모든 단지가 권고기준을 만족하였으며, 실내온도가 상승하는 6월～9월의 폼알데하이드 방출량 농도가 가장 높게 나타났다. 폼알데하이드 평균 방출농도는 28~106㎍/㎥으로 일부단지에서 172㎍/㎥의 가장 높은 방출량을 보였다.
- 마감재 반입 직후인 1차 측정 시 가구재를 설치하지 않은 세대(101호)의 경우 측정결과는 그림 3과 같다, 방출량은 벤젠 3㎍/㎥, 톨루엔 96㎍/㎥, 에틸벤젠 35㎍/㎥, 자일렌 76㎍/㎥, 스틸렌 21㎍/㎥, 폼알데하이드 37㎍/㎥으로 모두 공동주택 권고기준을 한참 하회하는 수준으로 나타났다. 베이크아웃 실시 후 약 2.5개월 후인(77일 경과) 3차 측정 시에는 벤젠 1㎍/㎥, 톨루엔 88㎍/㎥, 에틸벤젠 16㎍/㎥, 자일렌 33㎍/㎥,스틸렌 5㎍/㎥, 폼알데하이드 29㎍/㎥로 1차 측정결과와 비교하여 보면 톨루엔은 약 8% 정도 저감되었으며, 폼알데하이드는 21.6%, 나머지 벤젠, 에틸벤젠, 자일렌, 스틸렌은 각각 약 66.7%, 54.3%, 56.6%, 76.2% 방출량이 저감되었다.
- 이는 마감재 시공 및 가구반입 직후 익일 측정하여 가구 미설치 세대보다 오염물질 방출량이 높게 나타났으며 특히 톨루엔의 경우가 많이 방출되는 것으로 나타났다. 본 1차 측정은 마감 직후 방출량 파악을 위한 것으로 실제로 입주시점의 공동주택은 최종 마감재 및 가구재 반입 후 1～3개월의 경과시간이 있어 오염물질 방출량이 줄어들 것으로 판단된다.
- 측정 시 일시적으로 톨루엔이 권고기준 이상이었으나 이는 일반적인 공동주택 측정환경은 아니라고 할 수 있으며 일반적으로는 공동주택 마감 및 가구반입 후 베이크아웃 등 환기 실시 후 입주 전까지 1~2개월이 소요되며 실내공기질 측정은 입주시점에 근접하여 측정하며 입주민 공고를 실시하게 된다. 본 실험에서는 베이크아웃 실시 후 2차 측정으로 102호를 측정하였으며, 3차까지 측정한 결과 모든 실내공기질 항목이 두세대 모두 권고기준 이하로 나타났다. 측정결과는 다음의 표 10 및 그림 2와 같으며 측정된 결과를 오염물질 발생원 및 기간별로 나타낸 것이다.
- 5㎍/㎥으로 나타나 폼알데하이드 농도가 권고기준을 넘었다. 실내 체적이 많은 전용면적 114㎡가 59㎡보다 폼알데하이드 방출량이 많이 나타났으며, 침기량과의 관계에서는 침기량이 많은 59㎡세대가 침기량이 적은 114㎡세대보다 농도가 적게 나타났다. 또한, 실내온도가 높은 세대의 경우 폼알데하이드 농도가 높게 나타났으며, 휘발성 유기화합물의 농도가 높은 세대에서는 폼알데하이드 농도도 높게 나타나 상관관계가 큰 것으로 분석하였다.
- 6배 정도 높게 방출되었다. 이는 마감재 시공 및 가구반입 직후 익일 측정하여 가구 미설치 세대보다 오염물질 방출량이 높게 나타났으며 특히 톨루엔의 경우가 많이 방출되는 것으로 나타났다. 본 1차 측정은 마감 직후 방출량 파악을 위한 것으로 실제로 입주시점의 공동주택은 최종 마감재 및 가구재 반입 후 1～3개월의 경과시간이 있어 오염물질 방출량이 줄어들 것으로 판단된다.
- 이상의 신축 공동주택의 실내공기질에 대한 실측조사연구를 분석해보면 폼알데하이드의 방출량이 휘발성 유기화합물의 방출량보다 권고기준을 넘는 경우가 있는 것을 알 수 있었으며, 이는 세대의 면적 및 붙박이 가구의 영향이 있는 것으로 나타났으며, 온도에 의해서도 오염물질 방출량이 상승하는 것을 알 수 있었다.
- 일반 공동주택에서 실내공기질을 측정하여 주민공고를 하는 입주시점인 베이크아웃 또는 플러시아웃 시행 이후 시점에서의 폼알데하이드 및 휘발성유기 화합물(벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스틸렌)의 발생량은 두세대 모두 ｢다중이용시설 등의 실내공기질 관리법｣의 공동주택 권고기준을 하회하는 것으로 나타났다. 또한 2차 측정 및 3차 측정을 통하여 오염물질의 발생추이를 측정한 결과, 오염물질의 방출량이점차적으로 감소하여 약 2.
- 측정결과 붙박이 가구 설치 세대인 102호가 미설치 세대인 101호와 비교하여 오염물질 발생량이 높게 나타나 실내공기 오염물질 주발생원이 실내 가구류인 것을 알 수 있었다. 그러나 베이크아웃 실시 이후에는 오염물질 발생량이 공동주택의 권고기준을 하회하는 것으로 나타났으며 기존문헌 조사를 통한 일반 공동주택의 방출특성과 비교하여 볼 때 유사한 것으로 나타났다.
후속연구
- 향후에는 모듈조합을 통한 중형 규모이상의 세대를 대상으로 가구설치 유무 및 공간대비 가구의 면적비율 등을 고려하여 오염물질 방출특성에 대한 상관관계 및 일반 공동주택과 비교분석을 통한 모듈러 주택의 특성을 살펴볼 필요성이 있을 것으로 판단된다.
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