실내 거주공간에는 건축 자재, 환기, 조리 등으로 인하여 많은 오염물질이 발생한다. 이중 미세먼지는 1급 발암물질로 인체에 매우 유해한 물질이며, 주로 조리시에 가장 많이 발생한다. 따라서 실내공기질을 잘 관리하기 위해서는 조리시 발생하는 미세먼지의 농도와 환기방법과의 관계를 평가할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 음식물의 종류 및 환기방법에 따른 미세먼지(PM2.5)의 농도변화를 측정하고 분석하여, 주방 조리시 발생하는 미세먼지의 관리방안을 제시하고자 하였다.
실내 거주공간에는 건축 자재, 환기, 조리 등으로 인하여 많은 오염물질이 발생한다. 이중 미세먼지는 1급 발암물질로 인체에 매우 유해한 물질이며, 주로 조리시에 가장 많이 발생한다. 따라서 실내공기질을 잘 관리하기 위해서는 조리시 발생하는 미세먼지의 농도와 환기방법과의 관계를 평가할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 음식물의 종류 및 환기방법에 따른 미세먼지(PM2.5)의 농도변화를 측정하고 분석하여, 주방 조리시 발생하는 미세먼지의 관리방안을 제시하고자 하였다.
There are many pollutants in the residential space due to building materials, ventilation, cooking, etc. Among them, particulate matter is a primary carcinogen and very harmfull to the human body, it occurs mostly in cooking. Therefore, in order to manage the indoor air quality well, it is necessary...
There are many pollutants in the residential space due to building materials, ventilation, cooking, etc. Among them, particulate matter is a primary carcinogen and very harmfull to the human body, it occurs mostly in cooking. Therefore, in order to manage the indoor air quality well, it is necessary to evaluate the relationship between the concentration of particulate matter generated during cooking and ventilation method. In this study, we propose a management method and particulate matte which occurs during the kitchen cooking by measuring and analyzing the concenteation change of particulate matter(PM2.5) according to the type of food and the ventilation method.
There are many pollutants in the residential space due to building materials, ventilation, cooking, etc. Among them, particulate matter is a primary carcinogen and very harmfull to the human body, it occurs mostly in cooking. Therefore, in order to manage the indoor air quality well, it is necessary to evaluate the relationship between the concentration of particulate matter generated during cooking and ventilation method. In this study, we propose a management method and particulate matte which occurs during the kitchen cooking by measuring and analyzing the concenteation change of particulate matter(PM2.5) according to the type of food and the ventilation method.
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문제 정의
5는 PM10에 비해 상대적으로 고농도의 발암성물질을 포함하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 일반 가정집(공동주택)에서 포화지방과 불포화지방을 함유하는 각각의 다른 재료 군을 조리할 때에 자연환기와 주방 환기 설비(레인지 후드)의 사용에 따른 미세먼지(PM2.5)의 농도변화를 측정하기 위한 실험을 실시하였다.
[6] 그럼에도 불구하고 공동주택에 환기장치를 설치했을 경우의 실내공기질 개선효과에 대한 사례 보고가 많지않다. 따라서 조리시 발생하는 미세먼지와 환기방법과의 관계를 평가할 필요가 있으며, 본 연구에서는 음식물의 종류 및 환기방법에 따른 미세먼지의 농도를 측정하고, 개선방안을 제시하고자 한다.
본 실험에서는 실험횟수를 줄이고, 실험결과의 비교에 있어서 신뢰도를 높이기 위하여 측정 시점을 통일시키기로 하였으며, 이를 위하여 각 재료의 미세먼지농도의 최대치가 되는 시간대를 실험을 통해 확인하였다. 실험 조건은 밀폐상태에서 재료를 올리기 전 2분간 가열 한 후 측정을 시작하고, 총 요리 시간은 6분으로 하였다.
제안 방법
각각의 실험상태에 따라 환기속도와 미세먼지(PM2.5) 농도를 측정하였다.
삼겹살의 경우 농도가 점차 증가하다 4분 이후로는 다시 감소하는 경향을 보였다. 따라서, 동일한 음식에 대하여 미세먼지의 농도가 가장 높은 수치를 나타나는 조리시간대에 미세먼지의 농도를 측정하기 위하여, 미세먼지의 농도 측정시기는 고등어의 경우 조리시작후 6분이 되는 시점, 삼겹살의 경우 조리시작후 4분이 되는 시점에 미세먼지의 농도를 측정하도록 하였다.
미세먼지 농도 측정은 광산란 방식의 미세먼지측정기 AM510(TSI)으로 측정하였으며, 환기량은 열선풍속계 TSI-9515(TSI)를 사용하여 레인즈 후드의 환기속도를 측정한후 환기량을 산출하였다.
미세먼지의 측정 위치는 실내 공기질 공정시험기준에 따라 ‘시료 채취는 인접지역에 직접적인 오염물질 발생원이 없고, 시료채취지점의 중앙점에서 바닥 면으로부터 1.2m∼1.5m 높이에서 수행한다’는 기준과 30대부터 60대 여성의 평균 키가 157.8cm임에 따라서 본 연구는 바닥 면으로부터 1.4m 위치와 가스레인지에서부터 10cm 떨어진 지점에서 수행하였다.
본 연구에서는 주방조리시 발생하는 미세먼지의 농도를 음식의 종류 및 환기 방법에 따라 측정하고 분석하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
본 실험에서는 실험횟수를 줄이고, 실험결과의 비교에 있어서 신뢰도를 높이기 위하여 측정 시점을 통일시키기로 하였으며, 이를 위하여 각 재료의 미세먼지농도의 최대치가 되는 시간대를 실험을 통해 확인하였다. 실험 조건은 밀폐상태에서 재료를 올리기 전 2분간 가열 한 후 측정을 시작하고, 총 요리 시간은 6분으로 하였다.
한편, 환기조건은 자연환기상태, 레인지 후드 1단(Q₁=0.018㎥/sec) 및 2단(Q₂=0.026㎥/sec)으로 하였으며, 이 3가지 환기상태에서 미세먼지(PM2.5)의 농도 측정이 이루어졌다.
대상 데이터
본 연구를 위하여 시중에서 포화지방을 함유하고 있는 음식으로 삼겹살, 불포화지방을 함유하고 있는 음식으로 고등어로 선정하여 구매하였으며, 미리 저울에 칭량 후 실험하였다. 실험은 면적이 14.
본 연구를 위하여 시중에서 포화지방을 함유하고 있는 음식으로 삼겹살, 불포화지방을 함유하고 있는 음식으로 고등어로 선정하여 구매하였으며, 미리 저울에 칭량 후 실험하였다. 실험은 면적이 14.88㎡인 아파트 지상 1층 주방에서 실시하였으며, 실험 조건으로 조리에 사용하는 음식의 무게는 170g으로 통일하였다. 가스레인지 화력은 3단 중 2단으로 하였으며, 실험 후 20분 동안 환기하는 것으로 실험 조건을 통일하였다.
성능/효과
1. 삼겹살에 비해, 고등어의 미세먼지 수치가 월등히 높게 나타나고 있다. 이는 고체상태인 포화지방과는 달리 불포화지방은 액체상태라 낮은 온도에서도 쉽게 휘발될 뿐 만 아니라, 고등어의 경우 전체 지방의 70-80%정도가 불포화지방이고 삼겹살은 50% 정도이므로, 삼겹살에 비하여 고등어의 경우가 미세먼지 발생수치가 훨씬 높은 것으로 판단된다.
1. 포화지방이 많이 함유된 삼겹살에 비해, 불포화지방이 많이 함유된 고등어의 미세먼지 농도가 월등히 높았다. 특히, 음식을 태웠을 경우와 태우지않은 경우에도 미세먼지 농도에 큰 차이가 나타났으며, 고등어의 경우 약 2.
2. 고등어 및 삼겹살 조리시 모두 자연환기 상태가 미세먼지 농도에 있어서 최소치를 보이고 있으며, 레인지 후드를 2단으로 작동하는 경우의 미세먼지 농도와 비슷한 값을 보이고 있다. 반면, 레인지 후드를 1단으로 작동하는 경우가 미세먼지 농도의 최고치를 보이고 있다.
2. 자연환기 상태가 레인지 후드를 작동하는 것보다 미세먼지 농도 감소에 더욱 효과가 큰 것으로 나타나며, 더 큰 감소 효과를 위해서는 레인지 후드를 이용한 환기와 자연환기를 동시에 하는 것이 바람직하다고 판단된다.
3. 현재 주방에 설치되어 있는 레인지 후드는 조리시 발생하는 미세먼지를 배출하기에는 용량이 부족하여 제 기능을 못하는 것으로 판단된다. 따라서 현재 우리나라 주택의 주방에 설치되어있는 레인지 후드 전반에 대한 점검이 이루어져야 필요가 있으며, 주방의 규모 및 조리기구의 용량에 따라 적정 레인지 후드를 설치할 수 있도록 설치기준의 보급이 필요하다고 판단된다.
4. 국내 레인지 후드에 대한 관련 규격에 있어서 주로 성능측정방법을 규정하고 있으며, 레인지 후드의 가장 중요한 성능인 배기성능 및 효율에 대한 규정은 매우 미흡하다. 따라서 레인지 후드에 대한 관련 규격 및 제도의 정비가 필요하다고 판단된다.
5) 예보등급 ‘나쁨’에 해당한다. 고등어의 실험결과 자연 환기를 했을 때 가장 수치가 낮게 나타났으나 환경부 권고 수치보다 약 25.29배, 삼겹살의 경우에도 자연 환기를 했을 때 가장 수치가 낮게 나타났으나 환경부 권고 수치보다 약 1.80배 차이가 나타났다. 따라서, 공동주택 설계시에도 조리시 미세먼지량을 최소화 할 수 있는 자연환기량을 고려한 설계가 되어야 할 것이다.
표 3은 환기 종류에 따른 고등어 요리 시 미세먼지의 농도 값이다. 자연 환기를 할 경우는 1290㎍/㎥, 레인지 후드의 1단 작동 시에는 2230㎍/㎥, 2단 작동 시에는 1400㎍/㎥로 자연환기가 가장 농도가 작고, 레인지 후드 1단이 가장 큰 농도 값이 나타났다.
표 4는 환기 종류에 따른 삼겹살 요리 시 미세먼지의 농도 값이다. 자연 환기를 할 경우는 92㎍/㎥, 레인지 후드의 1단 작동 시에는 136㎍/㎥, 2단 작동 시에는 94㎍/㎥로 자연환기가 가장 농도가 작고, 레인지 후드 1단이 가장 큰 농도 값이 나타났다.
포화지방이 많이 함유된 삼겹살에 비해, 불포화지방이 많이 함유된 고등어의 미세먼지 농도가 월등히 높았다. 특히, 음식을 태웠을 경우와 태우지않은 경우에도 미세먼지 농도에 큰 차이가 나타났으며, 고등어의 경우 약 2.98배 차이가 났다. 따라서 음식을 태우지 않는 것이 조리시 미세먼지 감소에 도움이 되는 것으로 판단된다.
후속연구
4. 국내 공동주택 주방의 환기시설은 자연환기 뿐만 아니라 레인지 후드에 의한 환기 역시 미세먼지를 환경부 기준보다 초과하는 등 제 기능을 제대로 하지 못한다고 판단되며 시설에 대한 재검토가 요구된다.
80배 차이가 나타났다. 따라서, 공동주택 설계시에도 조리시 미세먼지량을 최소화 할 수 있는 자연환기량을 고려한 설계가 되어야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
미세먼지는 무엇인가?
실내 거주공간에는 건축 자재, 환기, 조리 등으로 인하여 많은 오염물질이 발생한다.[1] 실내에서 발생하는 오염물질 중 입자상 오염물질인 미세먼지는 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)가 1급 발암물질로 규정한 물질로, 호흡기를 통해 폐속으로 침투해서 폐 세포에 축적되어 염증과 폐질환을 야기할 수 있고, 혈관에 흡착되어 심혈관계 기능에도 영향을 미친다. 심혈관 질환, 뇌혈관 질환, 호흡기 질환 및 암발병 위험이 높아지고 이로 인한 사망률도 증가한다.
레인지 후드 사용시 레인지 후드에 의하여 배기되는 풍량만큼 외부로부터 공기가 공급되야 하는 이유는 무엇인가?
반면, 레인지 후드를 1단으로 작동하는 경우가 미세먼지 농도의 최고치를 보이고 있다. 이는 현재 주방에 설치되어 있는 레인지 후드의 경우 조리시 발생하는 미세먼지를 배출하기에는 용량이 부족하여 제 기능을 못하고 있는 것으로 판단되며, 또한 실내(주방)에 부압(-압)이 너무 크게 되면 레인지 후드의 배기성능이 저하되기 때문에 레인지 후드에 의하여 배기되는 풍량만큼 외부로부터 공기가 공급되어져야 할 것이다. 이러한 외부공기의 유입방법에 따라서도 미세먼지의 배출성능에 큰 영향을 줄 것이다.
레인지 후드 전반에 대한 점검이 이루어져야 하는 이유는 무엇인가?
3. 현재 주방에 설치되어 있는 레인지 후드는 조리시 발생하는 미세먼지를 배출하기에는 용량이 부족하여 제 기능을 못하는 것으로 판단된다. 따라서 현재 우리나라 주택의 주방에 설치되어있는 레인지 후드 전반에 대한 점검이 이루어져야 필요가 있으며, 주방의 규모 및 조리기구의 용량에 따라 적정 레인지 후드를 설치할 수 있도록 설치기준의 보급이 필요하다고 판단된다.
참고문헌 (10)
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Korea Agency for Technology and Stanadrds, 'KSC IEC 61591-Household range hoods and other cooking fume extractors-Methods for measuring performance' , 2015
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Korea Air Cleaning Association, 'SPS-KACA016-146-Range hood', 2015
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