[논문]The Variation of Indoor Air Quality in Nursing Home

Ji, Dong-Ha; Choi, Mi-Suk

doi:10.9708/jksci.2020.25.01.117

The Variation of Indoor Air Quality in Nursing Home 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.25 no.1, 2020년, pp.117 - 124

Ji, Dong-Ha (Dept. of Environment Health, Daejeon Health Institute of Technology) , Choi, Mi-Suk (Dept. of Dental Hygiene, Chodang University)

초록
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본 연구는 실내공기질의 실시간 농도변화 분석을 통하여 일시적으로 기준값을 초과하는 항목에 대하여 원인 분석을 통하여 요양원의 쾌적한 실내공기질을 유지하기 위한 방안을 제안하고자 실시하였다. 요양원에서 미세먼지(PM10), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 휘발성유기화합물(VOC), 라돈(Radon) 등 5개 항목에 대하여 다목적 홀에서 봄(4월), 가을(9월)에 각1회 측정을 실시한 결과 측정 항목 모두 실내공기질 관리법에서 정한 기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 실시간 농도 변화에 대한 분석 결과 병실의 경우 이산화탄소의 농도가 재실자 수에 의하여 기준치에 근접하는 수준을 보였으며 다목적 홀의 경우 이산화탄소 및 미세먼지는 주간보호 대상 어르신 및 근무자의 프로그램 활동과 휘발성유기화합물의 경우 식탁을 소독하기 위하여 사용하는 소독제(알코올) 및 만들기, 색칠하기 등의 프로그램 운용시 사용되는 보조도구(접착제)로 인하여 일시적으로 기준치를 초과하는 것으로 분석되었다. 결국 측정 대상 요양원에서는 온열환경을 고려하여 주기적인 환기, 천연소독제 사용 및 친환경 접착제 사용 등을 실시한다면 쾌적한 실내공기질 제공이 가능하고 요양원의 경쟁력 확보에도 기여할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we proposed a plan to maintain comfortable indoor air quality in nursing homes by suggesting ways to reduce items temporarily exceeding the reference values through real-time concentration variation analysis of indoor air quality. Five items including PM10, CO2, CO, VOC, and Radon are measured at nursing homes in spring (April) and autumn (September) was carried out and all of the measured items were analyzed to satisfy the criteria set by the Indoor Air Quality Control Act. As a result of the analysis of the real-time concentration change, the concentration of CO2 was close to the reference value based on the number of occupants in the sick room. Due to the disinfectant (alcohol) used to disinfect and the auxiliary tools (adhesive) used in the operation of the program such as making and coloring, it was analyzed to temporarily exceed the standard value in the hall. In conclusion, it is possible to provide pleasant indoor air quality and contribute to securing the nursing home's competitiveness if periodic ventilation, natural disinfectant and eco-friendly product are used in consideration of the thermal environment.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1. Measurement & Analysis Schematic
표 Table 1. Result of Temperature, humidity, indoor air quality measurement in sick room
표 Table 2. Result of Temperature, humidity, indoor air quality measurement in office
표 Table 3. Result of Temperature, humidity, indoor air quality measurement in Hall
표 Table 4. Changes in Indoor Air Quality Concentration by Occupants in Sick Room
표 Table 5. Changes in Indoor Air Quality Concentration by Occupants in Office
그림 Fig. 2. Time series of indoor air quality in the Hall
표 Table 6. Changes in Indoor Air Quality Concentration by Program Operation in Hall
그림 Fig. 3. CO₂ Concentration Curve with Open Area
표 Table 7. Correlation analysis between ventilation space and indoor air quality measurement items
표 Table 8. Open area condition in the sick room
표 Table 9. Changes in Indoor Air Quality Concentration Before(spring) and After(autumn)

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 요양원의 실내공기질을 실시간 측정장비를 활용하여 요양원을 이용하는 어르신들의 입장에서 요양원에서 머무르는 시간동안 실제로 노출되는 농도 수준을 파악하고 쾌적한 실내공기질을 유지하기 위한 방안을 수립하기 위하여 각 실별, 활동별로 구분하여 실시간 연속 측정 장비를 이용하여 실내공기질 측정을 실시하였다
요양원의 실내공기질 분석 결과 실내공기질 관리법에서 정한 유지기준 및 권고기준을 만족하는 것으로 분석되었으나 시설을 이용하는 어르신들의 입장에서 노출되는 농도의 실시간 변화값을 분석하는 것도 중요하다고 판단되어 각종 활동에 따라 변화하는 실내공기질 수준을 분석하여 좀 더 쾌적한 실내공기질을 제공하기 위한 관리방안을 제시하였다.

제안 방법

요양원의 병실에서 재실자의 호흡으로 인하여 발생하는 이산화탄소에 대한 저감방안을 수립하기 위하여 병실의 창문, 출입문 개방에 따른 이산화탄소의 저감 효과 분석을 실시하였다.
요양원의 실내공기질 수준의 기준초과 여부와 프로그램 운영에 따른 실시간 실내공기질 농도의 변화를 파악하기 위하여 다목적 홀에서 측정을 실시하였으며 환기에 따른 실내공기질 농도변화를 파악하기 위하여 병실과 사무실을 대상으로 측정을 실시하였다.

대상 데이터

환기에 따른 이산화탄소의 저감 효과를 파악하기 위하여 기존 병실(305호)과 동일한 조건을 갖춘 병실(505호)에서 창문 및 출입문 개방 면적을 다르게 하면서 이산화탄소 의 농도 변화 분석을 실시하였으며 병실의 재실인원은 6명 이었으며 개방이 가능한 시설은 창문 2개, 출입문 1개 등이었으며 각 경우에 따른 개방면적은 <표 8>과 같다.

데이터처리

요양원의 실내공기질 측정은 봄철(2019년 4월23일), 가을 철(2019년 9월 11일) 등 총 2회를 실내공기질 관리법에서 정한 규정에 따라 실시하였으며 측정에 사용된 장비는 실내공기질 측정 데이터를 연속적으로 저장할 수 있는 직독식 기기[YES+ LGA (Canada), EVM-7(USA)]를 사용하였으며 측정된 자료는 분석 전용 프로그램인 Yes-Viewer, Detection Management Software를 이용하여 분석을 실시하였다.<그림 1>;.

성능/효과

개방면적에 따른 이산화탄소 농도의 변화를 분석한 결과 창문 하나만 개방한 경우(CASE 2)에는 4분37초 후에 949.9ppm으로 9.8% 감소하는 것으로 분석되었으며 두 창문을 모두 개방한 경우(CASE 3)에는 2분37초 후에 842.8ppm으로 20.0% 감소하는 것으로 분석되었으며 두 창문과 출입문을 개방한 경우(CASE 4)에는 4분49초 후에 680.4ppm으로 35.4% 감소하는 것으로 분석되어 12분 이 상 환기를 실시하였을 경우 병실의 평균상태(377.0ppm)의 수준을 유지하는 것으로 판단된다<그림 3>;.
다목적 홀에서 실내공기질 측정항목에 대한 농도를 비교하여 본 결과 이산화탄소의 농도는 봄, 가을철 모두 진료 및 처치, 가족방문 등을 목적으로 출입하는 방문객 등 재실자의 활동에 의해 변화하는 것으로 분석되었으며 재실자 수가 증가할수록 이산화탄소의 농도가 증가하는 것으로 분석되었다. 비산먼지의 경우 봄철에 미세먼지의 농도가 높은 기상 조건 관계로 일시적으로 기준치를 초과하는 것으로 분석되었으며 가을철의 경우 주간보호 대상 어르신들이 등원하는 시간에 일시적으로 농도가 증가하는 것으로 분석되었으며 휘발성유기화합물의 경우 점심식사를 준비하는 과정에서 식탁 소독을 위하여 시용되는 세척제(알코올) 및 프로그램 운용시 사용되는 보조도구(접착제) 사용으로 인하여 발생하는 것으로 판단되며 이러한 요인들을 고려하여 저감방안을 수립이 하여야 할 것으로 판단된다.
다목적 홀의 경우 프로그램을 운영에 따른 휘발성 유기화합물의 농도 변화를 분석한 결과 환기를 실시하고 식탁 소독 시 천연소독제 사용하며 활동 프로그램 운영 시 사용되는 부교재(접착제 등)의 경우 친환경 제품을 사용함에 따라 평균농도가 21.6(ug/m3)에서 0.9(ug/m3)으로 감소하는 것으로 분석되었다.
다목적 홀의 온열 조건에 대한 측정 결과 온도의 경우 봄철에는 27.1℃, 가을철에는 27.0℃로 측정되었으며 습도의 경우 봄철에는 45.0%, 가을철의 경우 측정 당시 기상조건(강수량 6mm) 때문에 74.6%로 높게 나왔지만 적절한 온열환경을 유지하고 있는 것으로 조사되었으며 실내공기질 측정항목 모두 기준치를 만족하고 있는 것으로 분석되었다.
다목적실에서 이산화탄소의 경우 프로그램 시작 전 다목적 홀에 일시에 입장하는 어르신들로 인하여 일시적으로 기준치를 초과하는 것으로 분석되었으며 미세먼지는 봄철의 경우 미세먼지의 농도가 높은 기상 조건 관계로 일시적으로 기준치를 초과하는 것으로 분석되었으며 가을철의 경우 주간보호 대상 어르신들이 등원하는 시간에 일시적으로 농도가 증가하는 것으로 분석되었고 휘발성 유기화합물은 각종 프로그램 운영 시 사용하는 보조도구 (접착제) 및 식사준비과정에서 사용한 세척제(알코올)로 인하여 기준치를 초과하는 것으로 분석되었다.
미세먼지(PM10), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 휘발성유기화합물(VOC), 라돈(Radon) 등 5개 항목에 대하여 다목적 홀에서 봄(4월), 가을(9월)에 각1회 측정을 실시한 결과 측정 항목 모두 실내공기질 관리법에서 정한 기준을 만족하는 것으로 분석되었다.
병실의 온열 조건에 대한 측정 결과 온도의 경우 봄철에는 27.7℃, 가을철에는 26.3℃로 측정되었으며 습도의 경우 봄철에는 43.3%, 가을철의 경우 측정 당시 기상조건(강수량 6mm) 때문에 74.0%로 높게 나왔지만 적절한 온열환경을 유지하고 있는 것으로 조사되었으며 실내공기질 측정항목 모두 기준치를 만족하고 있는 것으로 분석되었다.
사무실의 온열 조건에 대한 측정 결과 온도 측정 결과 온도의 경우 봄철에는 28.4℃, 가을철에는 23.8℃로 측정 되었으며 습도의 경우 봄철에는 44.6%, 가을철의 경우 측 정 당시 기상조건(강수량 6mm) 때문에 74.9%로 높게 나왔지만 적절한 온열환경을 유지하고 있는 것으로 조사되었으며 실내공기질 측정항목 모두 기준치를 만족하고 있는 것으로 분석되었다.
실시간 실내공기질의 농도가 변화하는 값과 기준값을 비교하여 분석한 결과 병실 및 사무실의 경우 재실자에 의하여 발생하는 이산화탄소가 봄철에 일시적으로 높은 값(병실, 835ppm/ 사무실 941ppm)을 보이는 것으로 나타났으며 다목적 홀의 경우 재실자의 프로그램 활동에 의하여 봄철에 미세먼지가 기준값을 초과(170ug/m3)하고 휘발성유기화합물도 기준값을 초과(4,738ug/m3) 하는 것으로 분석 되었으며 가을철에 이산화탄소가 기준값을 초과(1,101ppm)하는 것으로 분석되었다.
열린 공간(면적)은 이산화탄소, 일산화탄소 및 휘발성 유기화합물과 강력한 상관관계를 보이며 재실자 수는 이산화탄소와 강력한 상관관계를 보이는 것으로 분석되었으며 병실의 경우 실내공기 순환이 가능한 공간을 개방하여 환기면적에 따른 이산화탄소의 농도 변화를 분석한 결과 환기가 가능한 시설(창문1, 2 / 출입문)의 개방면적이 클수록 감소비율이 증가하는 것으로 분석되어 최소 12분 이상 환기 후 평균 수준으로 저감하는 것으로 분석되었다.
요양원의 실내공기질 농도를 변화시키는 요인에 대하여 분석한 결과 병실 및 사무실의 경우 재실자의 호흡에 의하여 이산화탄소의 농도가 변화하며 다목적 홀의 경우 재실자의 활동에 의하여 비산먼지, 이산화탄소 및 휘발성 유기 화합물의 농도가 변화하는 것으로 분석되었다.

후속연구

그러나 본 연구결과에서 제시한 요양원의 실내공기질 관리방안이 모든 요양원을 대상으로 적용하기에는 한계가 있으며 추후 요양원의 요일별 프로그램 운영에 따른 실내공기질 변화를 파악하고 요양원에 머무르는 어르신들의 실내공기질에 대한 주관적인 반응을 조사하는 등 측정 및 조사대상을 다양화하여 연구를 실시 할 계획이다.
따라서 요양원의 실내공기질 수준이 기준을 만족하는 것으로 분석되었으나 시설을 이용하는 어르신들이 외부 자극으로 인한 건강에 민감하게 반응하시는 계층임을 고려하여 적절한 온열환경을 유지하고 쾌적한 실내공기질을 유지하기 위하여 재실자의 활동 및 프로그램 운영 시 일시적으로 고농도인 물질의 저감을 위해 주기적인 환기를 실시하고[10][11] 천연소독제 및 친환경 접착제등의 친환경 제품을 사용하여야 할 것으로 판단되며 장기적으로는 오염농도 상승시 실 환기시스템이 가동되도록 실시간 농도변화를 측정할 수 있는 센서를 설치[12][13]할 필요가 있을 것으로 판단된다.
다목적 홀에서 실내공기질 측정항목에 대한 농도를 비교하여 본 결과 이산화탄소의 농도는 봄, 가을철 모두 진료 및 처치, 가족방문 등을 목적으로 출입하는 방문객 등 재실자의 활동에 의해 변화하는 것으로 분석되었으며 재실자 수가 증가할수록 이산화탄소의 농도가 증가하는 것으로 분석되었다. 비산먼지의 경우 봄철에 미세먼지의 농도가 높은 기상 조건 관계로 일시적으로 기준치를 초과하는 것으로 분석되었으며 가을철의 경우 주간보호 대상 어르신들이 등원하는 시간에 일시적으로 농도가 증가하는 것으로 분석되었으며 휘발성유기화합물의 경우 점심식사를 준비하는 과정에서 식탁 소독을 위하여 시용되는 세척제(알코올) 및 프로그램 운용시 사용되는 보조도구(접착제) 사용으로 인하여 발생하는 것으로 판단되며 이러한 요인들을 고려하여 저감방안을 수립이 하여야 할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	요양원은 실내공기질 관리법에 의거하여 실내공기질을 몇 번 측정하도록 규정하고 있는가?	요양원의 경우 실내공기질 관리법에서 정한 실내공기질 관리 대상인 다중이용시설로서 실내공기질 관리법(11조 3 항) 의거 1년에 한번(유지기준 항목), 또는 2년에 한번(권 고기준 항목)(7월1일부터 12월 31일까지) 실내공기질을 측정하도록 규정하고 있다[4].
	실내공기질의 실시간 농도 변화에 대해 분석한 결과는 어떻게 되는가?	요양원에서 미세먼지(PM10), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 휘발성유기화합물(VOC), 라돈(Radon) 등 5개 항목에 대하여 다목적 홀에서 봄(4월), 가을(9월)에 각1회 측정을 실시한 결과 측정 항목 모두 실내공기질 관리법에서 정한 기준을 만족하는 것으로 분석되었다. 실시간 농도 변화에 대한 분석 결과 병실의 경우 이산화탄소의 농도가 재실자 수에 의하여 기준치에 근접하는 수준을 보였으며 다목적 홀의 경우 이산화탄소 및 미세먼지는 주간보호 대상 어르신 및 근무자의 프로그램 활동과 휘발성유기화합물의 경우 식탁을 소독하기 위하여 사용하는 소독제(알코올) 및 만들기, 색칠하기 등의 프로그램 운용시 사용되는 보조도구(접착제)로 인하여 일시적으로 기준치를 초과하는 것으로 분석되었다. 결국 측정 대상 요양원에서는 온열환경을 고려하여 주기적인 환기, 천연소독제 사용 및 친환경 접착제 사용 등을 실시한다면 쾌적한 실내공기질 제공이 가능하고 요양원의 경쟁력 확보에도 기여할 것으로 판단된다.
	요양원에서의 실내공기질은 어디에서 측정하는가?	요양원에서 실내공기질 측정은 환경부에서 고시한 “실내공기질 공정시험기준”에 의거 요양원의 실내공기질을 대표할 수 있는 특정지점에서 측정을 실시하고 있으며 실 내공기질 기준 초과여부는 측정 항목별로 일정한 시간동안 측정된 값의 평균 개념이 적용된 측정값을 기준값과 비교하여 실내공기질 수준의 만족여부를 판단하고 있다.

참고문헌 (13)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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