본 연구에서는 청소 과정에서 바닥에 먼지가 실내 공기 중으로 비산되는 특성을 공기 중 미세먼지를 측정하여 분석하였다. 신발을 벗지 않고 생활하는 국내 사무실을 대상으로 하였고, 실내 청소 과정에서 발생하는 미세먼지를 측정하였다. 미세먼지($PM_{10}$)와 초미세먼지($PM_{2.5}$)와 $1{\mu}m$ 보다 작은 먼지의 무게농도($PM_{1.0}$)을 분석하였고, 청소 과정에서 발생하는 $0.3{\mu}m$ 이상의 먼지의 크기를 측정하여 분석하였다. 특히, 빗자루질과 진공청소기를 사용하는 과정에서 재비산 되는 미세먼지의 특성을 분석하였고, 입자의 크기에 따른 재비산 특성과 실내 농도 변화 특성을 확인하였다. $PM_{2.5}$와 $PM_{10}$은 청소 시작과 함께 농도가 증가하였고, 청소 이후에도 실내에 부유하여 장시간 인체에 노출될 수 있을 것으로 보인다. 반면에 $PM_{1.0}$은 상대적으로 청소과정에서 농도가 증가하는 경향을 확인할 수 없었다. 특히, $2.5{\sim}10{\mu}m$ 크기의 먼지는 바닥에 먼지가 많은 조건에서 빗자루질로 청소하는 경우, 초기 농도의 약 60배까지 높아질 수 있음을 확인하였다. 바닥에 먼지가 적은 조건에서 진공청소기를 사용하는 경우도 $2.5{\sim}10{\mu}m$ 크기의 먼지가 증가하였지만 초기 농도의 5배 이하였다. 중성능급 배기필터가 장착된 진공청소기가 가동하는 동안 CPC로 측정된 총 개수농도가 급격히 증가한 후 감소하는 특성이 나타났다. 개수로 대부분을 차지하는 먼지는 250 nm 보다 작은 크기였다. 실내 거주자의 미세먼지 노출은 외부에서 유입된 대기 미세먼지와 실내에서 발생된 실내 생성 미세먼지가 함께 영향을 준다고 알려져 있다. 그렇지만, 국내 실내 활동 중 발생되는 미세먼지에 대한 체계적인 측정과 분석 연구가 많지 않았다. 이미 진행되고 있는 다양한 대기 미세먼지 연구 뿐 아니라 앞으로는 실내의 다양한 활동에 기인한 미세먼지 생성 특성에 대한 심도 깊은 연구가 필요할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 청소 과정에서 바닥에 먼지가 실내 공기 중으로 비산되는 특성을 공기 중 미세먼지를 측정하여 분석하였다. 신발을 벗지 않고 생활하는 국내 사무실을 대상으로 하였고, 실내 청소 과정에서 발생하는 미세먼지를 측정하였다. 미세먼지($PM_{10}$)와 초미세먼지($PM_{2.5}$)와 $1{\mu}m$ 보다 작은 먼지의 무게농도($PM_{1.0}$)을 분석하였고, 청소 과정에서 발생하는 $0.3{\mu}m$ 이상의 먼지의 크기를 측정하여 분석하였다. 특히, 빗자루질과 진공청소기를 사용하는 과정에서 재비산 되는 미세먼지의 특성을 분석하였고, 입자의 크기에 따른 재비산 특성과 실내 농도 변화 특성을 확인하였다. $PM_{2.5}$와 $PM_{10}$은 청소 시작과 함께 농도가 증가하였고, 청소 이후에도 실내에 부유하여 장시간 인체에 노출될 수 있을 것으로 보인다. 반면에 $PM_{1.0}$은 상대적으로 청소과정에서 농도가 증가하는 경향을 확인할 수 없었다. 특히, $2.5{\sim}10{\mu}m$ 크기의 먼지는 바닥에 먼지가 많은 조건에서 빗자루질로 청소하는 경우, 초기 농도의 약 60배까지 높아질 수 있음을 확인하였다. 바닥에 먼지가 적은 조건에서 진공청소기를 사용하는 경우도 $2.5{\sim}10{\mu}m$ 크기의 먼지가 증가하였지만 초기 농도의 5배 이하였다. 중성능급 배기필터가 장착된 진공청소기가 가동하는 동안 CPC로 측정된 총 개수농도가 급격히 증가한 후 감소하는 특성이 나타났다. 개수로 대부분을 차지하는 먼지는 250 nm 보다 작은 크기였다. 실내 거주자의 미세먼지 노출은 외부에서 유입된 대기 미세먼지와 실내에서 발생된 실내 생성 미세먼지가 함께 영향을 준다고 알려져 있다. 그렇지만, 국내 실내 활동 중 발생되는 미세먼지에 대한 체계적인 측정과 분석 연구가 많지 않았다. 이미 진행되고 있는 다양한 대기 미세먼지 연구 뿐 아니라 앞으로는 실내의 다양한 활동에 기인한 미세먼지 생성 특성에 대한 심도 깊은 연구가 필요할 것으로 생각된다.
In this study, the concentration of fine indoor dust and the size distribution of fine indoor dust were analyzed by measuring the dust generated during the cleaning process of an indoor office. We measured $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, and $PM_{1.0}$ and analyzed the size d...
In this study, the concentration of fine indoor dust and the size distribution of fine indoor dust were analyzed by measuring the dust generated during the cleaning process of an indoor office. We measured $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, and $PM_{1.0}$ and analyzed the size distributions of dust larger than $0.3{\mu}m$ in diameter during cleaning. The results showed that the concentration of $PM_{10}$ increased rapidly during cleaning, however $PM_{1.0}$ did not increase. Before cleaning with a broom, the fine dust concentration was about $50{\mu}g/m^3$, but increased to about $400{\mu}g/m^3$ as cleaning progressed. In the case of indoor cleaning with a vacuum cleaner, the concentration of $PM_{10}$ increased during the cleaning process and the increase of $PM_{2.5}$ was relatively small. $PM_{1.0}$ did not increase as in the case of cleaning the broom.
In this study, the concentration of fine indoor dust and the size distribution of fine indoor dust were analyzed by measuring the dust generated during the cleaning process of an indoor office. We measured $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, and $PM_{1.0}$ and analyzed the size distributions of dust larger than $0.3{\mu}m$ in diameter during cleaning. The results showed that the concentration of $PM_{10}$ increased rapidly during cleaning, however $PM_{1.0}$ did not increase. Before cleaning with a broom, the fine dust concentration was about $50{\mu}g/m^3$, but increased to about $400{\mu}g/m^3$ as cleaning progressed. In the case of indoor cleaning with a vacuum cleaner, the concentration of $PM_{10}$ increased during the cleaning process and the increase of $PM_{2.5}$ was relatively small. $PM_{1.0}$ did not increase as in the case of cleaning the broom.
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문제 정의
그림 3은 빗자루를 사용한 청소 과정에서 재비산된 먼지의 크기분포 변화를 나타낸다. 광학적 입자계수기의 기본 데이터는 각 크기 채널의 개수농도를 나타내지만, 본 연구에서는 먼지의 상대적인 크기별 변화 특성을 정성적으로 비교하기 위해, 측정된 크기를 광학등가크기로 나타냈다. 각각의 먼지는 형상을 구형으로 밀도를 1.
본 연구에서는 신발을 신고 생활하는 국내 사무실의 실내를 청소하는 과정에서 발생하는 미세먼지를 측정하였다. 미세먼지와 초미세먼지의 농도를 측정하였고, 비산 먼지의 크기분포 특성을 분석하였다.
본 연구에서는 청소 과정에서 바닥에 먼지가 실내 공기 중으로 비산되는 특성을 공기 중 미세먼지를 측정하여 분석하였다. 신발을 벗지 않고 생활하는 국내 사무실을 대상으로 하였고, 실내 청소 과정에서 발생하는 미세먼지를 측정하였다.
가설 설정
광학적 입자계수기의 기본 데이터는 각 크기 채널의 개수농도를 나타내지만, 본 연구에서는 먼지의 상대적인 크기별 변화 특성을 정성적으로 비교하기 위해, 측정된 크기를 광학등가크기로 나타냈다. 각각의 먼지는 형상을 구형으로 밀도를 1.0 g/cm3으로 가정하여 크기분포를 추정하였다. 광학등가크기를 공기역학경으로 표현하려면 정확한 밀도를 알아야 하는데, 본연구에서는 밀도를 1.
0 g/cm3으로 가정하여 크기분포를 추정하였다. 광학등가크기를 공기역학경으로 표현하려면 정확한 밀도를 알아야 하는데, 본연구에서는 밀도를 1.0 g/cm3로 가정하였기 때문에, 공기역학경으로 표현된 대기의 크기분포에 비해 입자 크기가 작은 쪽으로 분포가 약간 이동되었다는 것은 고려해야 한다(Hinds, 1999). 본 연구에서 제안한 크기분포의 무게농도는 정확한 값이 아닌 상대적인 비교를 위한 추정 값으로 이해하면 된다.
제안 방법
진공청소기가 공기와 함께 바닥에서 흡인한 먼지는 진공청소기 내에 설치된 대용량의 먼지 수거통(dust bag)에 포집되고, 공기가 빠져나가는 토출구에는 중성능급 필터가 장착되어 빠져나가는 공기 중 먼지를 제거한 후 내보내는 구조이다. 두 번째 측정은 이사후 3주 지난 시점에서 진공청소기를 사용한 청소 과정에서 공기 중 미세먼지를 측정하여 특성을 분석하였다. 이 날은 강우가 약 6 mm인 흐린 날로 비가 간간이 내린 날이었다.
이 날은 강우가 약 6 mm인 흐린 날로 비가 간간이 내린 날이었다. 마지막으로 이사 후 4주 지난 시점에서 진공청소기를 사용한 청소 과정에서 공기 중 미세먼지를 측정하여 특성을 분석하였다. 세 번의 측정에서 모두 OPC(Opctical particle counter,GRIMM model 11A)를 사용하였고, 세 번째 진공청소기를 이용한 청소과정에서는 추가로 CPC(Condensationalparticle counter, GRIMM model 5400)를 사용하여 4 nm 이상 크기의 입자의 개수농도를 측정하였다.
5 m 높이의 칸막이로만 구역이 구분된 개방된 사무실에서 이루어졌다. 먼저 입주 이사 당일 바닥에 먼지가 많은 상태에서 빗자루로 청소하는 과정에서 나타난 비산 미세먼지를 측정하여 분석하였다. 두 번째와 세 번째 측정은 업소용 진공청소를 사용하여 청소를 진행하였다.
미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)와 1 μm 보다 작은 먼지의 무게농도(PM1.0)를 분석하였고, 청소과정에서 발생하는 0.3 μm 이상의 먼지의 크기를 측정하여 분석하였다.
미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)와 1 μm 보다 작은 먼지의 무게농도(PM1.0)을 분석하였고, 청소 과정에서 발생하는 0.3 μm 이상의 먼지의 크기를 측정하여 분석하였다.
본 연구에서는 신발을 신고 생활하는 국내 사무실의 실내를 청소하는 과정에서 발생하는 미세먼지를 측정하였다. 미세먼지와 초미세먼지의 농도를 측정하였고, 비산 먼지의 크기분포 특성을 분석하였다. 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.
먼저 이사 과정에서 바닥에 먼지가 많은 상태에서 첫 번째 측정이 이루어졌다. 바닥에 먼지가 많은 상태이었기 때문에 빗자루를 이용하여 먼지를 쓸어 청소하였고, 이 과정에서 발생되는 미세먼지를 측정하였다. 청소과정에서 외기와 통하는 창문을 열어두었다.
사무실은 신발을 신은 채로 생활하는 공간이기 때문에 이사 과정에서 바닥에는 먼지가 많이 쌓여 있었다. 빗자루를 이용하여 청소를 진행하는 과정은 그림 1과 같이 측정기가 위치한 공간에서 시작하여 먼 곳으로 청소를 진행하였다.
마지막으로 이사 후 4주 지난 시점에서 진공청소기를 사용한 청소 과정에서 공기 중 미세먼지를 측정하여 특성을 분석하였다. 세 번의 측정에서 모두 OPC(Opctical particle counter,GRIMM model 11A)를 사용하였고, 세 번째 진공청소기를 이용한 청소과정에서는 추가로 CPC(Condensationalparticle counter, GRIMM model 5400)를 사용하여 4 nm 이상 크기의 입자의 개수농도를 측정하였다. 측정 장소의 사무실 실내 구조와 청소 동선은 그림 1에 나타냈다.
본 연구에서는 청소 과정에서 바닥에 먼지가 실내 공기 중으로 비산되는 특성을 공기 중 미세먼지를 측정하여 분석하였다. 신발을 벗지 않고 생활하는 국내 사무실을 대상으로 하였고, 실내 청소 과정에서 발생하는 미세먼지를 측정하였다. 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.
측정 장소의 사무실 실내 구조와 청소 동선은 그림 1에 나타냈다. 청소가 시작되는 위치에 계측기를 위치하였고, 그림에는 사무실에 배치된 책상과 탁자, 의자 등을 표시하였다. 사무실 내 빗자루 청소 1회사무실의 실내 청소 과정에서 부유하는 미세먼지의 크기분포와 진공청소기 청소 2회의 총 3회 측정에 대한 조건은 표 1에 정리하였다.
3 μm 이상의 먼지의 크기를 측정하여 분석하였다. 특히, 빗자루질과 진공청소기를 사용하는 과정에서 재비산 되는 미세먼지의 특성을 분석하였고, 입자의 크기에 따른 재비산 특성과 실내 농도 변화 특성을 확인하였다.
3 μm 이상의 먼지의 크기를 측정하여 분석하였다. 특히, 빗자루질과 진공청소기를 사용하는 과정에서 재비산 되는 미세먼지의 특성을 분석하였고, 입자의 크기에 따른 재비산 특성과 실내 농도 변화 특성을 확인하였다.
대상 데이터
측정 장소는 서울 송파구에 위치한 신축 지식산업센터 건물의 13층에 위치한 전용면적 105.3 m2(약32평)인 사무실로 약 1.5 m 높이의 칸막이로만 구역이 구분된 개방된 사무실에서 이루어졌다. 먼저 입주 이사 당일 바닥에 먼지가 많은 상태에서 빗자루로 청소하는 과정에서 나타난 비산 미세먼지를 측정하여 분석하였다.
성능/효과
(a)와 같이 비 오는 습한 날의 경우 거의 2 μm 이상의 먼지들이 재비산 되어 측정된 것을 확인할 수 있었다.
2.5~10 μm의 상대적으로 큰 먼지가 청소 전에 비해서 약 60배까지 증가하는 것에 비해, 1~2.5 μm의 크기의 입자는 약 5배 정도 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
무게농도 기준으로 1 μm 이상의 상대적으로 큰 먼지들이 재비산되어 공기 중에 확산되는 것을 확인할 수 있고, 청소 후 상당시간 동안 실내에 부유하는 것을 확인할 수 있었다.
반면에 건조한 맑은 날에 진공청소기로 청소를 진행한 경우에는 1~2.5 μm 크기의 입자의 비산 또한 청소 전과 비교할 때 약 2배까지 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
PM10 농도는 청소를시작하기 전에 약 50 μg/m3 이었지만, 빗자루를 사용한 청소가 이루어지는 과정에서 약 400 μg/m3 까지 증가하는 것을 알 수 있다. 빗자루질을 이용한청소는 약 15분가량 진행되었지만, 측정기 근처를 청소하는 경우에는 농도 증가가 최대였고, 측정 장소로부터 거리가 멀어지면서, 상대적으로 실내 미세먼지 농도가 감소하다가 다시 증가하는 경향을 나타냈다. 이것은 청소가 지속되면서 공기 중 부유하는 전체 비산 미세먼지 총량이 증가하여 실내에 확산되기 때문인 것으로 생각된다.
그림 4는 진공청소기를 사용한 청소 과정에서 재비산된 먼지를 측정한 결과이다. 이사 후 3주와 4주가 경과한 시점으로 지속적으로 청소와 바닥 물걸레질 청소로 바닥에 먼지가 별로 없는 상태였다. 그렇지만, 신발을 신고 생활하는 공간이기 때문에 바닥에 먼지가 어느 정도는 존재하는 조건이다.
5~10 μm 크기의 먼지가 증가하였지만 초기 농도의 5배 이하였다. 중성능급 배기필터가 장착된 진공청소기가 가동하는 동안 CPC로 측정된 총 개수농도가 급격히 증가한 후 감소하는 특성이 나타났다. 개수로 대부분을 차지하는 먼지는 250 nm 보다 작은 크기였다.
무게농도 기준으로 1 μm 이상의 상대적으로 큰 먼지들이 재비산되어 공기 중에 확산되는 것을 확인할 수 있고, 청소 후 상당시간 동안 실내에 부유하는 것을 확인할 수 있었다. 창문이 열려있었지만 사무실의 환기가 거의 이루어지지 않는 조건에서 청소 후 약 40분간 재비산된 미세먼지 농도가 유지되는 것을 확인할 수 있었고, 환기가 제대로 되면서 감소하는 특성을 확인할 수 있었다. 그림 6에서 CPC로 측정된 개수농도가 진공청소기를 작동시킨 초기에 급격히 늘어나는 것을 확인할 수 있었는데, 이것은 진공청소기의 작동 운전 과정에서 나노입자의 생성이 있을 것으로 추정되며, 초기에 많은 양이 발생된 후, 발생량이 급격히 감소하는 것으로 추정된다.
후속연구
그렇지만, 국내 실내 활동 중 발생되는 미세먼지에 대한 체계적인 측정과 분석 연구가 많지 않았다. 이미 진행되고 있는 다양한 대기 미세먼지 연구 뿐 아니라 앞으로는 실내의 다양한 활동에 기인한 미세먼지 생성특성에 대한 심도 깊은 연구가 필요할 것으로 생각된다.
나노입자의 발생은 진공청소기의 모터가 작동하면서 발열하여 부착된 유기물 등이 증발하여 나노입자로 생성되어 공기 중에 확산될 수 있는 가능성을 보여준다. 이에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
진공청소기의 먼지 제거 방법은 무엇인가?
두 번째와 세 번째 측정은 업소용 진공청소를 사용하여 청소를 진행하였다. 진공청소기가 공기와 함께 바닥에서 흡인한 먼지는 진공청소기 내에 설치된 대용량의 먼지 수거통(dust bag)에 포집되고, 공기가 빠져나가는 토출구에는 중성능급 필터가 장착되어 빠져나가는 공기 중 먼지를 제거한 후 내보내는 구조이다. 두 번째 측정은 이사후 3주 지난 시점에서 진공청소기를 사용한 청소 과정에서 공기 중 미세먼지를 측정하여 특성을 분석하였다.
미세먼지의 인체 노출을 감소시키기 위한 단기적인 해결 방안은 무엇인가?
특히 세계보건기구(WTO)에서 건강한 공기의 농도로 제안하는 연평균 20 μg/m3와 비교하면 아직도 2배이상이다. 결국, 국내의 대기 오염원을 관리하는 것만으로는 미세먼지의 인체 노출을 획기적으로 감소시키기 어려운 상황이기 때문에, 단기적인 해결 방안은 사람들이 대부분의 시간을 보내는 실내 공간의 농도를 감소시켜 인체 노출을 최소화할 수 있도록 노력하는 것이다.
청소과정에서 먼지의 입자의 크기에 따른 재비산 특성은 어떠한가?
특히, 빗자루질과 진공청소기를 사용하는 과정에서 재비산 되는 미세먼지의 특성을 분석하였고, 입자의 크기에 따른 재비산 특성과 실내 농도변화 특성을 확인하였다. PM2.5와 PM10은 청소 시작과 함께 농도가 증가하였고, 청소 이후에도 실내에 부유하여 장시간 인체에 노출될 수 있을 것으로 보인다. 반면에 PM1.0은 상대적으로 청소과정에서 농도가 증가하는 경향을 확인할 수 없었다. 특히, 2.5~10 μm 크기의 먼지는 바닥에 먼지가 많은 조건에서 빗자루질로 청소하는 경우, 초기 농도의 약 60배까지 높아질 수 있음을 확인하였다. 바닥에 먼지가 적은 조건에서 진공청소기를 사용하는 경우도2.5~10 μm 크기의 먼지가 증가하였지만 초기 농도의 5배 이하였다. 중성능급 배기필터가 장착된 진공청소기가 가동하는 동안 CPC로 측정된 총 개수농도가 급격히 증가한 후 감소하는 특성이 나타났다. 개수로 대부분을 차지하는 먼지는 250 nm 보다 작은 크기였다.
참고문헌 (7)
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