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문제 정의
- 따라서 본 연구의 목적은 입자상 오염물질 중 분진을 대상으로 현장 조사를 통해 우리나라의 계사 작업장 유형에 따른 실내 농도 및 발생량 수준을 분석하여 국내 계사 작업자의 분진 노출 수준을 평가하기 위한 기초 연구 자료를 제공하기 위함이다.
제안 방법
- [Fig. 1]에 나타난 바와 같이 계사 작업장 유형별 입자상 오염물질의 농도는 대수 정규분포를 보여 대푯값으로 기하평균과 기하표준편차로 제시하였다. 총 분진의 경우 무창계사 3.
- 배출계수 산정을 위해 조사 대상 각 계사 작업장의 면적과 사육되는 닭의 총 무게를 조사하였다. 계사의 사육 면적은 줄자를 가지고 직접 측정하거나 병원균에 의한 공기 전염 확산을 우려할 농가의 경우 농장주에 협조를 의뢰하였다. 닭 무게의 경우 현실적으로 사육되는 닭들의 총 무게를 측정한다는 것은 불가능하기 때문에 이 또한 농장주로부터 자료를 받아 1.
- 채취 후 실험실로 운반한 후 채취 여과지를 다시 데시케이터에 24시간 동안 방치한 다음 여과지의 무게를 측정, 시료 채취 전후 여과지의 무게 차이를 이용하여 농도값을 산출하였다. 농도값의 보정을 위해 매 시료 채취마다 2개의 공시료를 위와 같은 방법으로 측정한 후 최종 농도값을 산정하였다. 공기 흡입 펌프(Model 71G9, Gilian Instrument Corp.
- 계사의 사육 면적은 줄자를 가지고 직접 측정하거나 병원균에 의한 공기 전염 확산을 우려할 농가의 경우 농장주에 협조를 의뢰하였다. 닭 무게의 경우 현실적으로 사육되는 닭들의 총 무게를 측정한다는 것은 불가능하기 때문에 이 또한 농장주로부터 자료를 받아 1.5 kg을 닭 한 마리의 무게로 설정한 후 산정하였다. 닭 한 마리의 무게를 1.
- 5 kg을 닭 한 마리의 무게로 설정한 후 산정하였다. 닭 한 마리의 무게를 1.5 kg으로 설정한 근거는 사양표준에서 동물 단위(Animal Unit; AU) 개념으로 제시하고 있는 기준 수치를 적용하였다. 이러한 조사 결과를 근거로 총분진과 호흡성분진의 배출계수를 단위 마리(수) 및 단위 면적(㎡) 기준으로 최종 산정하였고, 적용된 산출식은 식 (1)과 (2)와 같다.
- )을 부착한 후 시료를 채취하였다. 또한 측정 전후의 공기 펌프의 유량을 측정하여 시료 채취로 인해 발생되는 유량의 변이를 보정하였다.
- 유량은 강제환기 방식의 밀폐형 계사의 경우 배기팬 면적에 유속을 곱하여 측정하고, 자연환기 방식의 개방형 계사의 경우 작업장 내부와 외부의 온도 차이를 근거로 한 열 평형 방법을 적용하여 산출하였다. 배출계수 산정을 위해 조사 대상 각 계사 작업장의 면적과 사육되는 닭의 총 무게를 조사하였다. 계사의 사육 면적은 줄자를 가지고 직접 측정하거나 병원균에 의한 공기 전염 확산을 우려할 농가의 경우 농장주에 협조를 의뢰하였다.
-
(1) 측정 및 분석
분진의 계사 작업장내 농도는 지역시료 형태로 조사대상 각 작업장 중앙에서 1.2 m 상부 지점을 시료 채취 위치로 설정하였다. 시료 채취 전 유리섬유 여과지(37 mm diameter, 0.
- 시료 채취 전 유리섬유 여과지(37 mm diameter, 0.8 µm pore size, Nuclepore Corp. Pleasanton, CA, U.S.A.)를 데시케이터에서 24시간 동안 건조시킨 후 미세질량측정기(Ohaus model AP250D, Switzerland)를 통해 여과지의 무게를 측정한 다음 카세트 필터(Nuclepore Corp., Pleasanton, CA, U.S.A.)에 장착한 후 현장에서 작업자의 장기간 노출기간(TWA)인 8시간 동안(오전 9시∼오후 5시) 채취하였다.
- 2 m 상부 지점에서 측정된 농도값에 공기 유량을 곱하여 산출하였다. 유량은 강제환기 방식의 밀폐형 계사의 경우 배기팬 면적에 유속을 곱하여 측정하고, 자연환기 방식의 개방형 계사의 경우 작업장 내부와 외부의 온도 차이를 근거로 한 열 평형 방법을 적용하여 산출하였다. 배출계수 산정을 위해 조사 대상 각 계사 작업장의 면적과 사육되는 닭의 총 무게를 조사하였다.
- 조사대상 사업장은 전국 9도 (경기, 강원, 충북, 충남, 경북, 경남, 전북, 전남, 제주)에 위치한 계사 작업장을 대상으로 유형별로 각 1개소를 임의로 선정하였다. 조사 시기는 우리나라의 계절 조건을 반영하기 위해 봄(3~5월), 여름(6~8 월), 가을(9~11월), 겨울(12~2월)로 설정하여 각 계절별로 현장 방문 조사를 수행하였다. 연구대상 계사 작업장들의 세부 정보는 [Table 1]에 제시한 바와 같다.
- )에 장착한 후 현장에서 작업자의 장기간 노출기간(TWA)인 8시간 동안(오전 9시∼오후 5시) 채취하였다. 채취 후 실험실로 운반한 후 채취 여과지를 다시 데시케이터에 24시간 동안 방치한 다음 여과지의 무게를 측정, 시료 채취 전후 여과지의 무게 차이를 이용하여 농도값을 산출하였다. 농도값의 보정을 위해 매 시료 채취마다 2개의 공시료를 위와 같은 방법으로 측정한 후 최종 농도값을 산정하였다.
- 총분진과 호흡성분진의 발생량은 계사 작업장의 중앙 1.2 m 상부 지점에서 측정된 농도값에 공기 유량을 곱하여 산출하였다. 유량은 강제환기 방식의 밀폐형 계사의 경우 배기팬 면적에 유속을 곱하여 측정하고, 자연환기 방식의 개방형 계사의 경우 작업장 내부와 외부의 온도 차이를 근거로 한 열 평형 방법을 적용하여 산출하였다.
대상 데이터
- 농도값의 보정을 위해 매 시료 채취마다 2개의 공시료를 위와 같은 방법으로 측정한 후 최종 농도값을 산정하였다. 공기 흡입 펌프(Model 71G9, Gilian Instrument Corp., Wayne, NJ, U.S.A.)의 유량은 총분진은 2.0 l/min, 호흡성분진은 1.7 l/min로 설정하며, 호흡성 분진의 경우 여과지가 장착된 카세트 앞에 싸이클론(Gillian, Gilian Instrument Corp., Wayne, NJ, U.S.A.)을 부착한 후 시료를 채취하였다. 또한 측정 전후의 공기 펌프의 유량을 측정하여 시료 채취로 인해 발생되는 유량의 변이를 보정하였다.
- 무창계사는 닭을 케이지(cage)에 가두어 사육하면서 달걀만을 생산하도록 제작된 밀폐형 계사 작업장이고, 간이계사는 치킨 등의 식용 닭을 생산하는 목적으로 톱밥이나 왕겨 등의 깔개 재료(bedding material)을 펼친 바닥 위에 닭들을 방사하여 사육하는 비닐 하우스 형태의 계사 작업장이며, 완전계사는 달걀만을 생산하는 산란계를 입식하여 사육하는 대신 배설 되는 분뇨를 벨트 이송으로 처리하는 첨단 방식의 계사 작업장을 말한다. 조사대상 사업장은 전국 9도 (경기, 강원, 충북, 충남, 경북, 경남, 전북, 전남, 제주)에 위치한 계사 작업장을 대상으로 유형별로 각 1개소를 임의로 선정하였다. 조사 시기는 우리나라의 계절 조건을 반영하기 위해 봄(3~5월), 여름(6~8 월), 가을(9~11월), 겨울(12~2월)로 설정하여 각 계절별로 현장 방문 조사를 수행하였다.
데이터처리
- SAS package 프로그램을 이용한 ANOVA 및 Duncan의 다중 비교 분석 방법을 통해 계사 작업장 유형에 따른 총분진과 호흡성분진의 실내농도 및 배출계수의 통계적 차이를 입증하였다.
- 계사 작업장에서 지역시료 형태로 측정된 총분진과 호흡성분진 농도에 대해 기하평균 (Geometric mean: GM), 기하표준편차 (Geometric Standard Deviation: GSD), 범위 등을 산출하고, 정규성 검정을 실시하였다. SAS package 프로그램을 이용한 ANOVA 및 Duncan의 다중 비교 분석 방법을 통해 계사 작업장 유형에 따른 총분진과 호흡성분진의 실내농도 및 배출계수의 통계적 차이를 입증하였다.
- 분석 결과 실내농도 분포와는 달리 배출계수의 경우 측정 데이터가 정규분포를 나타내고 있어 산술평균과 산술표준편차로 대표치를 제시하였다. 계사 작업장 유형별 총분진과와 호흡성분진의 배출계수 양상은 유사한 경향을 나타냈고, 간이계사>완전계사> 무창계사 순서로 조사되어(p<0.
성능/효과
- 계사 작업장 내 총분진과 호흡성분진의 평균 실내 농도는 각각 3.91(SD:1.99) mg/m3와 1.99(SD:0.89) mg/m3인 것으로 측정되었다. 총분진과 호흡성분진의 평균 배출계수는 각각 4.
- 74) mg/m3의 평균 농도 분포를 나타냈다. 계사 작업장 유형에 상관없이 종합적으로 볼 때 총분진의 평균 농도는 3.91(GSD:1.99) mg/m3, 호흡성분진의 평균 농도는 1.99(GSD:1.57) mg/m3인 것으로 조사되었다.
- 계사 작업장의 유형에 상관없이 총분진의 평균 배출계수는 4.75(±1.22) mg head-1h-1과 64.39 (±24.95) g m-2h-1, 호흡성분의 평균 배출계수는 2.42 (±0.73) mg head-1h-1과 32.77(±8.18) mg m-2h-1인 것으로 조사되었다.
- 본 연구를 통해 얻어진 측정 데이터 근거시 계절별 총분진과 호흡성분진의 평균 실내 농도는 계사 작업장 유형예 관계없이 겨울철이 가장 높았고 여름철이 가장 낮은 반면(p0.05) 봄철과 가을철은 유사한 수준(p>0.05)인 것으로 분석되었다.
- 의 노출기준을 권고하고 있다. 본 연구를 통해 측정된 계사 작업장의 총분진의 농도 수준은 작업장 유형 및 계절에 상관없이 측정 대상 모두 노출기준 이하인 것으로 조사되었다. 하지만 Donham 등 (2000)은 분진 노출과 계사 작업자들의 호흡기계 질환 발생과의 상관성을 연구하여 이들의 건강 예방을 위해서는 2.
- 분석 결과 계사 작업장 유형별 총분진과 호흡성분진의 농도 분포 양상은 유사한 경향을 나타냈고, 간이계사>완전계사>무창계사 순서로 통계적 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다 (p<0.05).
- 18) mg m-2h-1인 것으로 산출되었다. 분석 결과 계사 작업장 유형별 총분진과 호흡성분진의 실내 농도 및 배출계수의 분포 양상은 유사한 경향을 나타냈고, 간이계사>완전계사>무창계사 순서로 조사 되었다 (p0.05). 총분진과 호흡성분진의 실내농도가 간이계사에서 상대적으로 가장 높게 측정된 이유는 본 작업장의 경우 바닥에 톱밥을 깔아 육계를 사육하므로 닭의 움직임 시 깔개로 사용되는 톱밥 입자가 공기 중으로 비산되었기 때문이다.
- 1]에 나타난 바와 같이 계사 작업장 유형별 입자상 오염물질의 농도는 대수 정규분포를 보여 대푯값으로 기하평균과 기하표준편차로 제시하였다. 총 분진의 경우 무창계사 3.18(GSD:1.77) mg/m3, 간이계사 4.63(GSD:2.24) mg/m3, 완전계사 3.92(GSD:1.95) mg/m3의 평균 농도 분포를, 호흡성분진의 경우 무창계사 1.53(GSD:1.61) mg/m3, 간이계사 2.36(GSD:1.92) mg/m3, 완전계사 2.08(GSD:1.74) mg/m3의 평균 농도 분포를 나타냈다. 계사 작업장 유형에 상관없이 종합적으로 볼 때 총분진의 평균 농도는 3.
- 총분진과 호흡성분진의 평균 배출계수는 각각 4.75(±1.219) mg head-1h-1, 64.39(±24.95) mg m-2h-1와 2.42(±0.73) mg head-1h-1, 32.77(±8.18) mg m-2h-1인 것으로 산출되었다.
- [Table 3]은 계절에 따른 계사 작업장 유형별 총 분진과 호흡성분진의 배출계수 분포 양상을 보여주고 있다. 측정 결과 계절별 총분진과 호흡성분진의 평균 배출계수는 계사 작업장 유형예 관계없이 여름철이 가장 높았고 겨울철이 가장 낮은 반면(p0.05)인 것으로 분석되었다. 계사 작업장 내 실내농도 분포와는 달리 여름철이 겨울철보다 상대적으로 높은 배출계수를 보인 이유는 환기량 차이에 의한 것으로 여름철의 경우 실외 기온의 상승으로 작업장 내 적정 온도 유지를 위해 상대적으로 높은 환기율이 적용되어 총분진과 호흡성분진의 외부 배출량이 증가되는 반면, 겨울철의 경우 실외 기온의 저하로 상대적으로 낮은 환기율이 적용되어 총분진과 호흡성분진의 외부 배출량도 함께 저감된 것으로 판단된다.
후속연구
- 계사 작업장을 대상으로 입자상 오염물질의 노출 및 발생 수준을 조사한 국외 연구 결과들과 비교시 입자상 오염물질의 측정 및 분석 방법의 상이, 조사 항목에 대한 불일치, 실내농도 대비 배출계수 자료에 대한 선행 연구 결과의 부족으로 본 연구 결과와의 상대적 비교가 불가능한 점이 본 연구의 한계이며, 이에 대한 향후 검토가 필요할 것으로 판단된다. 또한 각 계사 작업장별로 한 지점에서 측정한 값을 전체 농도로 가정한 점과 환기팬이 설치되어 있는 강제환기 계사의 경우나 윈치커튼이 설치되어 있는 자연환기 계사 모두 환기 효과가 전 작업장에 동일하게 미친다고 가정한 점을 고려하여 본 측정 데이터를 해석할 필요가 있다.
- 58-99 g h-1로 조사한 경우 이외에는 보고된 바 없다. 따라서 본 연구를 통해 산정된 국내 계사의 총분진과 호흡성분진 배출계수에 대한 국외 자료와의 비교 평가는 현재로서는 불가능하다.
- 계사 작업장을 대상으로 입자상 오염물질의 노출 및 발생 수준을 조사한 국외 연구 결과들과 비교시 입자상 오염물질의 측정 및 분석 방법의 상이, 조사 항목에 대한 불일치, 실내농도 대비 배출계수 자료에 대한 선행 연구 결과의 부족으로 본 연구 결과와의 상대적 비교가 불가능한 점이 본 연구의 한계이며, 이에 대한 향후 검토가 필요할 것으로 판단된다. 또한 각 계사 작업장별로 한 지점에서 측정한 값을 전체 농도로 가정한 점과 환기팬이 설치되어 있는 강제환기 계사의 경우나 윈치커튼이 설치되어 있는 자연환기 계사 모두 환기 효과가 전 작업장에 동일하게 미친다고 가정한 점을 고려하여 본 측정 데이터를 해석할 필요가 있다.
- 국외 자료 고찰 결과 계사 작업장 유형 중 간이계사를 중심으로 대부분 조사되었고, 총분진 대신 이에 상응하는 흡입성분진 항목에 대해 연구가 주로 수행되었음을 알 수 있었다. 또한 국외 선행 연구 결과들의 경우 입자상 물질의 측정 및 분석을 서로 상이한 방법으로 적용하였고, 흡입성 분진 등 본 연구에서 측정한 입자상 오염물질의 항목과 다르기 때문에 본 측정 결과와 단순하게 수치 비교하는 것은 객관성이 결여되는 점을 고려할 필요가 있다.
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