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문제 정의
- 분석 결과 세대 당 겨울철 플러쉬아웃 비용은 중부지방은 30,000원 남부 지방은 27,000원을 넘지 않는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 앞서 제시된 선행 연구의 결과들을 실증하고자 폼알데하이드를 대상으로 신축 공동 주택에서 현장 실험을 실시하였다. 현장실험에서는 샘플로 선정된 8세대의 신축 공동주택에서 플러쉬아웃 전과 후의 폼알데하이드 농도를 분석하고, 플러쉬아웃 시행 조건에 따른 실내 오염물질 저감 효과를 정량적으로 분석하였다.
제안 방법
- (1) 두 번째의 선행 연구에서는 플러쉬아웃 시행 시 발생하는 비용을 분석하고자 에너지 시뮬레이션을 실시하였다. (2) 에너지 시뮬레이션 에서는 플러쉬아웃 기간 중 실내 권장온도를 유지하기 위한 난방비용 및 팬 동력을 포함한 비용을 분석하였다. 분석 결과 세대 당 겨울철 플러쉬아웃 비용은 중부지방은 30,000원 남부 지방은 27,000원을 넘지 않는 것으로 나타났다.
- 5시간 밀폐 후에는 거실의 중앙 1.2 M 높이에서 DNPH 카트리지를 이용하여 폼알데하이드를 샘플링하였다.
- 각 샘플 세대는 측정에 앞서 외기에 면한 모두 창문과 문을 30분 이상 개방하여 외기로 충분히 환기한 후에 모든 창문을 닫아 5시간 밀폐를 하였다.
- 1은 측정 대상 샘플 세대의 평면 및 새데 내에서의 측정 위치를 나타낸다. 각 샘플 세대에서는 먼저 블로어 도어(Blower Door Modelr 3)를 이용하여 측정세대의 기밀 성능을 측정하였고, 캡처후드(Capture Hood)를 사용하여 기계급기팬의 취출구와 레인지 후드, 그리고 플러쉬 아웃 전용 팬 등에서의 시간당 외기 도입량을 측정하였다. 또한 각 샘플에서 플러쉬아웃 시행 중에는 써멀 레코더(Thermal recorder TR-71/Data recorder MCH-383)를 이용하여 실내외의 온습도를 10분 간격으로 측정하였다.
- 각 샘플 세대에서는 먼저 블로어 도어(Blower Door Modelr 3)를 이용하여 측정세대의 기밀 성능을 측정하였고, 캡처후드(Capture Hood)를 사용하여 기계급기팬의 취출구와 레인지 후드, 그리고 플러쉬 아웃 전용 팬 등에서의 시간당 외기 도입량을 측정하였다. 또한 각 샘플에서 플러쉬아웃 시행 중에는 써멀 레코더(Thermal recorder TR-71/Data recorder MCH-383)를 이용하여 실내외의 온습도를 10분 간격으로 측정하였다.
- 또한 기존 베이크아웃과 플러쉬아웃의 폼알데하이드 농도저감 효과를 비교하고자 문헌 조사를 실시하였으며 4편의 베이크아웃에 관한 실험결과를 얻을 수 있었다. Yoo et al.
- 또한 플러쉬아웃 시행 중 실내 폼알데하이드 농도의 감소를 확인 하기 위하여 플러쉬아웃 전과 후뿐 아니라 플러쉬아웃 시행 중에도 폼알데하이드의 농도를 측정하였으며 이때는 공정시험기준에 따르지 않고 외기를 도입하고 있는 조건에 측정을 실시하였다.
- 본 연구에서는 2개 단지에서 샘플로 선정된 8세대의 신축 공동주택을 대상으로 플러쉬아웃 전과 후의 폼알데 하이드 농도를 분석하고, 플러쉬아웃 시행 조건에 따른 실내 오염물질 저감 효과를 정량적으로 분석하였다. 플러쉬아웃 시행 후에는 실내 폼알데하이드 농도가 27.
- 플러쉬아웃 시행에 따른 실내 폼알데하이드 농도의 개선 효과는 플러쉬아웃 시행 전과 후에 “실내 공기질 공정시험 기준”에 따라 측정된 실내농도의 저감율(Reduction rate)로 분석하였으며 저감율은 다음과 같은 식으로 정의 하였다.
- 제작된 플러쉬아웃 전용 급기 팬은 외기에 면한 거실과 주침실의 창문에 각각 1개씩 설치하였고 실내 공기는 현관문에 설치한 배기 팬을 통하여 실외로 배출되었다. 플러쉬아웃 전용 팬이 설치된 샘플 세대 D, E와 F에서는 0.5회/h와 1.0회/h의 환기횟수로 외기를 도입하였으며 각각의 플러쉬 아웃 기간은 14일과 7일로 하였다.
- 플러쉬아웃의 실시 기간 변화에 따른 실내 농도 저감 효과의 차이를 비교하고자 풍량의 조절이 가능한 플러쉬 아웃 전용의 급배기 팬(Prototype)을 제작하였다. 제작된 플러쉬아웃 전용 급기 팬은 외기에 면한 거실과 주침실의 창문에 각각 1개씩 설치하였고 실내 공기는 현관문에 설치한 배기 팬을 통하여 실외로 배출되었다.
- 현장 실험은 1차 측정과 2차 측정으로 나누어 진행하였다. 먼저 1차 측정은 경기도에 위치한 신축 공동주택 단지(A1)를 대상으로 2016년 9월 12일부터 9월 27일까지 실험을 실시하였다.
- 본 연구에서는 앞서 제시된 선행 연구의 결과들을 실증하고자 폼알데하이드를 대상으로 신축 공동 주택에서 현장 실험을 실시하였다. 현장실험에서는 샘플로 선정된 8세대의 신축 공동주택에서 플러쉬아웃 전과 후의 폼알데하이드 농도를 분석하고, 플러쉬아웃 시행 조건에 따른 실내 오염물질 저감 효과를 정량적으로 분석하였다.
대상 데이터
- 1차 측정의 보완 및 추가 검증을 위하여 2차 측정을 2017년에 실시하였다. 2차 측정에서는 1차 측정 단지와는 다른 경기도에 위치한 신축 공동주택 단지를 대상으로 하였으며 1차 측정과 유사한 조건을 가진 3세대를 선정하여 실험을 진행하였다. 또한 2차 측정에서는 각 샘플의 기밀성능을 블로어로 측정하였으며 50 Pa에서의 외기 유입량이 2.
- 현장 실험은 1차 측정과 2차 측정으로 나누어 진행하였다. 먼저 1차 측정은 경기도에 위치한 신축 공동주택 단지(A1)를 대상으로 2016년 9월 12일부터 9월 27일까지 실험을 실시하였다. 측정 대상으로는 신축 공동주택 단지에서 저층부에 위치한 국민주택규모(85 m2)의 5개 세대(이하 샘플)를 선정하였으며 각 실험 세대의 개요는 Table 1과 같다.
- 먼저 1차 측정은 경기도에 위치한 신축 공동주택 단지(A1)를 대상으로 2016년 9월 12일부터 9월 27일까지 실험을 실시하였다. 측정 대상으로는 신축 공동주택 단지에서 저층부에 위치한 국민주택규모(85 m2)의 5개 세대(이하 샘플)를 선정하였으며 각 실험 세대의 개요는 Table 1과 같다. 1차 측정의 보완 및 추가 검증을 위하여 2차 측정을 2017년에 실시하였다.
성능/효과
- 5는 플러쉬아웃의 시행기간에 따른 실내 폼알데하이드 농도의 저감효과를 비교하여 나타내다. 1차와 2차 측정 모두 플러쉬아웃 시행 기간 또는 시간당 외기도입 풍량에 따른 저감효과의 차이는 크지 않은 것으로 조사 되었다.
- 2차 측정의 경우는 1차 측정에 비하여 외기온은 약 4℃, 샘플 세대 내 실내 평균온도는 약 3℃ 낮은 것으로 조사되어 1차 측정 및 2차 측정 모두 “건강친화형 주택건설기준”에 따른 플러쉬아웃 시행 시 권장 실내 온도인 16℃ 이상을 만족함이 확인되었다.
- 6는 베이크아웃에 관한 기존연구 결과와 본 연구의 결과를 비교하여 나타내다. 기존 연구결과와의 비교를 통하여 플러쉬아웃 또한 베이크아웃과 유사한 정도의 실내 폼알데하이드 농도 저감효과가 있음이 확인되었다. 기존의 베이크아웃 측정결과 일부에서 폼알데하이드 농도가 초기보다 더 증가한 경우가 있으나 이는 베이크아웃 중 오염물질 배출에 충분한 환기가 이루어지지 않았기 때문인 것으로 판단된다.
- 2차 측정에서는 1차 측정 단지와는 다른 경기도에 위치한 신축 공동주택 단지를 대상으로 하였으며 1차 측정과 유사한 조건을 가진 3세대를 선정하여 실험을 진행하였다. 또한 2차 측정에서는 각 샘플의 기밀성능을 블로어로 측정하였으며 50 Pa에서의 외기 유입량이 2.5~3.7의 분포를 나타내 에너지 절약 건물에 준하는 기밀성능을 가지고 있는 것으로 조사되었다.
- 이와 같이 C세대에서 높은 감소율이 나타난 것은 앞서 언급한 것과 같이 초기 농도의 측정 시 마감공사로 인한 영향으로 판단된다. 마감공사의 영향을 받은 C세대를 제외할 경우 플러쉬아웃을 시행한 후 시행 전 대비 27.6~54.2% 정도 폼알데하이드 농도가 저감되는 것으로 조사되었다.
- 모든 측정 기간 중 실내의 온도와 상대습도를 조절하기 위한 별도의 장치를 샘플 세대 내에 설치하지 않았으나 세대 내의 온도와 상대습도는 “건강친화형 주택건설기준” 에서 제시하고 있는 플러쉬아웃의 권장기준을 만족하고 있는 것으로 나타났다.
- (2) 에너지 시뮬레이션 에서는 플러쉬아웃 기간 중 실내 권장온도를 유지하기 위한 난방비용 및 팬 동력을 포함한 비용을 분석하였다. 분석 결과 세대 당 겨울철 플러쉬아웃 비용은 중부지방은 30,000원 남부 지방은 27,000원을 넘지 않는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 앞서 제시된 선행 연구의 결과들을 실증하고자 폼알데하이드를 대상으로 신축 공동 주택에서 현장 실험을 실시하였다.
- 3에 “실내 공기질 공정시험 기준”에 따라 플러쉬아웃 시행 전에 측정된 각 샘플 세대들의 폼알데하이드의 농도 분포를 나타낸다. 샘플 세대 C를 제외하고 모두 80 ㎍/m3 이하의 농도를 나타냈으며 평균 농도는 신축 공동 주택의 권장기준인 210 ㎍/m3 보다 훨씬 낮은 56.5 ㎍/m3 으로 조사되었다. C세대의 경우 173 ㎍/m3 로 권고기준을 초과하는 수준은 아니었으나 동일단지의 다른 세대에 비하여 높은 농도를 나타냈다.
- 실내 상대습도는 1차 측정 시 최저 38.2% 최고 73.4%로 플러쉬아웃 권장 상대습도인 60%를 초과하는 경우가 있었으나 평균 상대습도는 60.9%로 권장기준을 만족하는 것으로 나타났다. 2차 측정의 경우 최저 28.
- 본 연구에서는 2개 단지에서 샘플로 선정된 8세대의 신축 공동주택을 대상으로 플러쉬아웃 전과 후의 폼알데 하이드 농도를 분석하고, 플러쉬아웃 시행 조건에 따른 실내 오염물질 저감 효과를 정량적으로 분석하였다. 플러쉬아웃 시행 후에는 실내 폼알데하이드 농도가 27.6~54.2% 정도 감소하는 것으로 조사되었으며 7일 이상 플러쉬아웃이 시행될 경우 시행 기간 또는 시간당 외기도입 풍량에 따른 실내 폼알데하이드 농도의 저감효과에는 큰 차이가 없는 것으로 조사되었다. 또한 기존 연구결과와의 비교를 통하여 플러쉬아웃이 기존에 시행 되었던 베이크아웃과 유사한 정도의 폼알데하이드 농도 저감효과가 있음을 확인하였으며 추후 폼알데하이드 뿐 아니라 휘발성유기화학물질에 대한 오염저감 효과 및 효과적 오염물질 저감을 위한 플러쉬아웃 프로세스에 관한 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.
후속연구
- 2% 정도 감소하는 것으로 조사되었으며 7일 이상 플러쉬아웃이 시행될 경우 시행 기간 또는 시간당 외기도입 풍량에 따른 실내 폼알데하이드 농도의 저감효과에는 큰 차이가 없는 것으로 조사되었다. 또한 기존 연구결과와의 비교를 통하여 플러쉬아웃이 기존에 시행 되었던 베이크아웃과 유사한 정도의 폼알데하이드 농도 저감효과가 있음을 확인하였으며 추후 폼알데하이드 뿐 아니라 휘발성유기화학물질에 대한 오염저감 효과 및 효과적 오염물질 저감을 위한 플러쉬아웃 프로세스에 관한 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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