[논문]새집증후군 현상 및 유해가스 제거방안 연구

최유화

doi:10.17703/jcct.2020.6.3.449

새집증후군 현상 및 유해가스 제거방안 연구
Research on the phenomenon of sick house syndrome and how to remove harmful gases 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.6 no.3, 2020년, pp.449 - 456

최유화 (경기대학교 서비스경영전문대학원)

초록
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새 집으로 이사를 가거나 집, 사무실 등의 벽지나 바닥재를 바꿨을 때, 인테리어 공사를 한 뒤에 나타날 수 있는 코를 찌르는 매캐한 냄새와 눈이 따가워지는 등의 현상이 새집증후군으로 새집을 장만한 기쁨을 누리는 것도 잠시 뿐이다. 새 건축물이나 새 가구에 사용되는 건축자재, 접착제, 벽지, 페인트 등에서 나오는 휘발성 유기화합물들은 거주자들의 건강과 실내 생활의 불쾌감을 유발시킨다. 이 휘발성 유기화합물들은 대표적 물질인 포름알데히드를 비롯하여 벤젠, 톨루엔, 아세톤, 스틸렌 등이 포함되어 있고 이러한 물질들은 장시간에 걸쳐 서서히 방출되어 거주자들에게 급성 또는 만성적인 질환을 야기한다. 유기 휘발성 물질들의 제거 방법으로는 흡착을 이용한 물리적 방법과 휘발성 물질을 다른 물질로 전환시키는 화학적 방법 또는 두 가지가 혼합된 방법이 주로 사용된다. 본 논고에서는 반응물질의 반응속도와 생성물의 방출을 제어하는 방법으로 얻어지는 서방형의 이산화염소 젤팩과 최적화된 홀 경을 가진 제올라이트 흡착제를 혼용하여 공기 중에 부유하는 포름알데히드를 흡착, 분해시켜 제거하는 효과적인 방법에 대하여 제안하는 바이다.

Abstract ▼ AI-Helper

When you move to a new home, or when you change the wallpaper or flooring of your home, office, etc., you can enjoy the joy of opening your new home with the sick house syndrome, such as the stinging smell and stinging eyes that may appear after the interior work. It is only a moment. Volatile organic compounds from building materials, adhesives, wallpaper, and paints used in new buildings or new furniture cause residents' health and discomfort in indoor life. These volatile organic compounds include benzene, toluene, acetone, and styrene, as well as the representative formaldehyde, and these substances are slowly released over a long period of time, causing acute or chronic diseases to residents. As a method for removing organic volatile substances, physical methods using adsorption, chemical methods for converting volatile substances to other substances, or a mixture of the two are mainly used. In this paper, a sustained release chlorine dioxide gel pack obtained by a method for controlling the reaction rate of a reactant and the release of a product is mixed with a zeolite adsorbent having an optimized hole diameter to adsorb and decompose and remove formaldehyde suspended in the air. I would suggest an effective method.

주제어

표/그림 (9)

그림 그림 1. 연도별 신규아파트 건설계획 및 실적 Figure 1. Construction plan and performance of new apartments by year
표 표 1. 이산화염소 새집증후군 분해 과정 Table 1. Chlorine dioxide sick house syndrome decomposition process
표 표 2. 일일 이산화염소 방출량 시험사례1 Table 2. Daily Chlorine Dioxide Emission Test Case 1
표 표 3. 일일 이산화염소 방출량 시험사례2 Table 3. Daily Chlorine Dioxide Emission Test Case 2
표 표 4. 일일 이산화염소 방출량 시험사례3 Table 4. Daily Chlorine Dioxide Emission Test Case 3
표 표 5. 시간 경과에 따른 포름알데히드와 VOCs 측정값 (ppm) Table 5. Measurements of formaldehyde and VOCs over time
표 표 6. 시험에 사용된 제올라이트의 홀경, 입자의 크기, 투입량과 이산화염소 젤팩. Table 6. Zeolite hole diameter, particle size, dosage and chlorine dioxide gel pack used for the test.
표 표 7. 시간 경과에 따른 포름알데히드와 VOCs의 측정값 Table 7. Measurements of formaldehyde and VOCs over time
그림 그림 2. 시간경과에 따른 포름알데히드 농도 변화 Figure 2. Changes in formaldehyde concentration over time

AI 본문요약
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제안 방법

24시간 경과 후에는 이 액을 따라내고 새로운 정제수 300ml를 다시 넣고 24시간 지난 후 이 용액의 이산화염소의 농도를 같은 방법으로 측정하였다. 1일 경과 시 마다 새로운 정제수로 교체하여 방출된 이산화염소의 농도를 측정하여 결과를 얻었다.
아염소산나트륨 0.10g, 시트릭산 0.2g, 카르복시메틸셀루로즈 0.10g과 증류수 9mL를 사용하여 10g을 PA/PE 필름으로 밀봉하여 이산화염소 생성 젤팩을 만들고 이 팩의 일일 이산화염소의 방출량을 25℃에서 측정하였다.(점도 3,000 cps)
아염소산나트륨 2.00g, 시트릭산 3.50g, 카르복시메틸셀루로즈 2.00g과 증류수 195mL를 10 x 10 cm면적의 용기에 넣고 PA/PE 필름으로 밀봉하여 이산화염소 생성 젤팩을 만들고 이 팩의 일일 이산화염소의 방출량을 측정하였다.
0g)을 단독으로 또는 제올라이트와 함께 그림 1의 용기에 담는다. 이 용기를 그림6과 같이 간이 테들러백(용량 4.5liter, 사각 투명pp)에 넣은 후, 포름알데히드 35% 용액을 간이 테들러 백에 1.988~1.999ppmv(max 1.999ppmv)되게 주사기를 이용하여 주입하고, 20℃에서 시간 변화에 따른 포름알데히드와 VOCs를 Professional Air Tester 사의 Formaldehyde gas detector WP-6000으로 측정하였다.
제조한 이산화염소 팩을 300ml의 플라스크에 넣고 여기에 정제수 300ml를 넣고 마개로 막는다. 이 용액을 빛을 차단하여 25℃ 에 방치하고 24시간 경과 후 정제수에 용해된 이산화염소의 농도를 측정하였다. 24시간 경과 후에는 이 액을 따라내고 새로운 정제수 300ml를 다시 넣고 24시간 지난 후 이 용액의 이산화염소의 농도를 같은 방법으로 측정하였다.
이산화염소 젤팩은 제올라이트 흡착제를 포함하는 내 용기에 들어가고, 그 위에는 Tyvek 혹은, pp부직포/LLDpe로 된 양면필름으로 밀봉하여, 각각 이산화염소 젤팩 (10g/팩, 이산화염소 일일 방출량 ≑ 0.5 mg/day)을 3개씩 투입하고, 홀경과 입자의 크기가 다른 여러 가지 제올라이트를 같이 투입하여 시간경과에 따른 포름알데히드의 양과 VOCs 양을 시험 1과 같은 방법으로 측정하였다. 시험 12와 13은 천연 제올라이트를 사용한 상태에서의 실험이다.
이산화염소의 젤팩이 큰 경우에는 1000 mL 용기를 사용하여 상기 같은 방법으로 이산화염소 방출량을 측정하였다.

대상 데이터

표 6. 시험에 사용된 제올라이트의 홀경, 입자의 크기, 투입량과 이산화염소 젤팩.
제조된 지 6일 이 경과한 이산화염소 젤팩 ( 200g/팩, 이산화염소 일일 방출량 : ≑ 14.03 mg/day) 한 개를 사용하였다.
제조된 지 6일 이 경과한 이산화염소 젤팩 (10g/팩, 이산화염소 일일 방출량 : ≑ 0.52 mg/day) 10개 사용하였다.

이론/모형

이산화염소의 일일 방출량의 측정은 한국 상하수도협회 (KWWA)의 수도용 약품 평가시험방법 부속서 17 이산화염소 및 아염소산이온의 분석 방법 2. 1.

성능/효과

그리고 이산화염소 생성 조성물을 PA/LDPE, PET/LDPE, 또는 Multi-LDPE로 밀봉하여 완성된 서방형 이산화염소 젤팩은 사용된 아염소산의 농도와 겔 용액의 pH, 그리고 점도에 따라 일정한 온도에서 장시간, 안정적인 상태로 0.1mg/day - 20mg/day 까지 이산화염소를 방출시킬 수 있다. 이와 같은 방법으로 서방형 이산화염소 젤팩은 단독으로 또는 제올라이트와 혼용하여 밀폐된 공기 중에 부유하는 포름알데히드를 제거하는데 사용할 수 있다.
또한 홀 경이 5Å와 8Å의 제올라이트의 경우에는 2시간 경과 후 포름알데히드의 감소량은 각각 70%와 83%로 홀 구경이 3Å인 제올라이트보다 약 2배 증가되었다.
서방형 이산화염소 젤팩과 특정 홀 구경을 갖는 제올라이트는 각각 단독으로 사용하여도 포름알데히드의 제거에 효과적임이 실험적으로 확인되었다. 즉 서방형 이산화염소의 젤팩의 특징은 지속적으로 장기간 공기 중으로 이산화염소를 방출시킨다.
즉 일일 이산화염소 방출양이 높을수록 포름알데히드의 제거능력은 높아진다. 시험 1(이산화염소 일일 방출총량≑ 5.2 mg/day)과 2(이산화염소 일일 방출총량 ≑ 14.03 mg/day)의 비교에서 2시간 경과 후 포름알데히드 감소량은 대조구 대비 각각 28.8%, 54.20%로 측정되었다. 이의 결과는 공기 중에서 포름알데히드가 이산화염소에 의해 쉽게 산화됨을 보여준다.
시험에서 제올라이트의 홀 구경은 3 - 8 Å에서 포름알데히드 제거 효과가 나타났으며, 더 바람직하게는 5-8Å의 홀 구경을 갖는 제올라이트이다.
실험 결과에서 제올라이트의 홀 경이 3Å의 경우 포름알데히드의 감소량은 대조구와 대비하여 2 시간 경과 후 약 30 - 40%로 측정되었다.
이산화염소를 기본 반응 기제로 사용하여 포름알데히드를 흡착, 분해하는 새로운 제안 방법은 서방형 이산화염소 젤팩과 제올라이트 흡착제를 이용한 포름알데히드 제거용 조성물과 이를 제조하는 방법에 관한 것으로서 이 조성물은 지속적으로 산화제인 이산화염소를 생성하여, 공기 중으로 방출할 수 있는 서방형 이산화염소 젤팩과 포름알데히드 흡착을 위한 최적의 홀 경을 갖는 제올라이트로 이루어진 조성물로 밀폐된 공간 내에 새집증후군을 유발하는 대표적 물질인 포름알데히드를 장기간, 지속적으로 흡착, 분해시켜 제거하는 효과를 나타낸다는 것을 실증적으로 확인할 수 있다.
20%로 측정되었다. 이의 결과는 공기 중에서 포름알데히드가 이산화염소에 의해 쉽게 산화됨을 보여준다.
회사에서는 이러한 이산화염소의 물리적 성질을 보완하고자 이산화염소의 생성을 위한 아염소산염과 무기 또는 유기산과의 반응 용액의 pH와 점도를 조절하여 이산화염소의 생성 및 방출되는 양을 일정하게 제어함으로써 (출원번호 : 10-2015-0171979) 공기 중에 존재하는 포름알데히드를 지속적으로 제거할 수 있음을 확인하였다. 또한 서방형 이산화염소 젤팩은 용액의 pH를 1.

후속연구

위 네 가지 일반적 방법을 적절히 시행한다 하더라도 독성물질인 유해가스(VOCs)-포름알데히드를 완전하게 제거 하는 것이 어려운 현실이기에 새집증후군 중 가장 위험하고 문제가 되는 유해가스-포름알데히드 등을 보다 확실하게 흡착하고, 흡착 후 어떤 매체와 반응을 통하여 포름알데하이드를 분해시킬 수 있다면 최고의 해법으로 각광 받을 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	새집증후군은 어떤 오염물질로 인해 발생하는가?	새집증후군은 주로 실내 건축자재 속에 포함된 포름알데히드, 톨루엔 같은 휘발성 유기물과 라돈 등의 오염물질이 공기 중으로 배출되면서 인체에 해를 끼치는데 천식 등 호흡기 질환과 아토피성 피부질환은 물론 암을 유발하는 원인으로도 지목되며, 새집의 실내공기가 오염되면서 발생한다.
	활성탄의 장점은 무엇인가?	활성탄은 저렴한 가격과 일반적, 포괄적인 흡착능력, 즉, 가격 대비 상대적으로 우수한 흡착능력으로 인하여 많은 산업 현장에서 사용되고 있다. 다만, 활성탄의 경우 요오드흡착력 1,000 (mg/g) 의 고품질의 활성탄을 사용해야 제대로 유해가스를 흡착, 제거할 수 있다.
	실내공기 오염원은 어디인가?	실내공기 오염원은 대부분 실내에 있다. 벽지, 시멘트, 장판, 가구, 가전제품 등에 쓰인 접착제, 살충제, 세척제 등 수많은 화학물질에서 휘발성 유기물과 독성화합물이 나오기 때문이다. 그 중에서도 건축자재가 휘발성 유기물을 가장 많이 내뿜고 있는데 거의 모든 건자재에 오염원이 포함되어 있다.

참고문헌 (6)

Seonghyun Park. Janghoo Seo, A Study on Economics and Reduction of Pollutant Concentration According to Application of Sorptive Building Material During Bake-out, The Korean Solar Energy Society, Spring Annual Conference, 2018
Soonkwon Park, Characteristics of Indoor Air Quality in the Public Facilities, Ulsan, University of Ulsan, 2011
Youngshin Cho, Study on the Indoor Air Quality Status at Chungcheongnam-do Area of Childcare Facilities, Soonchunhyang University, 2013
Yeoneun Suk, Ki-Cheul Naml. Young-Han Lee, An Analysis on the Chracteristics of HCHO, TVOC, PM in Apartment Underground Parking Lot, KIEAE Journal Vol.17 No.6. 2017
Ki-Cheul Naml. Young-Han Lee, An Analysis on HCHO, TVOC, $CO_2$ Concentration of Existing-Housing Indoor-Air in Summer, KIEAE Journal, Vol.16 No. 6, 2016.12
Myung-Gyu Lee, A study on improvements of living harmful environment management system of apartment houses, Kwangun-University, Doctorate Thesis, 2015

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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