초록 ▼

○ 실내·외 미세먼지(PM$_{2.5}$)의 물리·화학적 특성을 분석한 결과, 실외보다는 실내 미세먼지 농도가 높았으며 중금속을 포함한 미량원소의 기여농도 또한 실내가 다소 높게 나타났다.
○ 수용모델 분석 결과에서, 외기에서 발생하는 오염원, 특히 secondary aerosol, soil, biomass 등은 실내에 영향을 미치고 있는 것으로 조사되었다.
○ 단일입자분석결과에서는 실내와 실외 미세먼지에 함유되어 있는 화학종에는 큰 차이가 없었으나 입경에 따른 화학종에는 차이를 나타내었다.
○

○ 실내·외 미세먼지(PM$_{2.5}$)의 물리·화학적 특성을 분석한 결과, 실외보다는 실내 미세먼지 농도가 높았으며 중금속을 포함한 미량원소의 기여농도 또한 실내가 다소 높게 나타났다.
○ 수용모델 분석 결과에서, 외기에서 발생하는 오염원, 특히 secondary aerosol, soil, biomass 등은 실내에 영향을 미치고 있는 것으로 조사되었다.
○ 단일입자분석결과에서는 실내와 실외 미세먼지에 함유되어 있는 화학종에는 큰 차이가 없었으나 입경에 따른 화학종에는 차이를 나타내었다.
○ 실내 미세먼지의 실외로부터의 영향은 인접해 있는 실외로의 통로로부터 실외 미세먼지의 유입을 관찰할 수 있었다.
○ 실내·외 미세먼지 노출로 인한 장·단기 건강영향을 분석한 결과, 미세먼지가 영아사망, 연령별-사인별 사망에 영향을 주는 것으로 확인되었다.
○ 취약집단인 산모, 영유아, 만성질환 집단, 사회경제적 취약집단에 있어서 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.
○ 미세먼지의 개수농도는 질량농도에 비해 더 큰 위해도를 나타내었으며 미세먼지가 시정 등과 같은 대기오염의 지표로 활용될 수 있음을 확인하였다.

Abstract ▼

Recent studies of several metropolitan areas in Korea and elsewhere report excess mortality and morbidity in urban populations associated with airborne PM concentrations below the current Korea National Ambient Air Quality Standards of Particulate Matter. There are, however, several aspects of these

Recent studies of several metropolitan areas in Korea and elsewhere report excess mortality and morbidity in urban populations associated with airborne PM concentrations below the current Korea National Ambient Air Quality Standards of Particulate Matter. There are, however, several aspects of these epidemiologic observations that require further consideration; in particular, a clear biologic explanation for a cause-and-effect relationship has not yet emerged, and conditions are uncertain. These provocative epidemiologic findings underscore Korea Institute of Environmental Science and Technology (KIEST) statutory mandate to review and potentially revise the standards for PM. It is imperative to reduce key uncertainties to provide for the most effective and efficient health protection through the study on the health effects related to indoor and outdoor airborne fine particles exposure.
Most particles larger than 10 ㎛ are removed in mouth, and most larger than 2.5 ㎛ are removed by the nose, prior to entering the body. Ten to 60% of the particles passing the trachea with aerodynamic diameters less than 2.5 ㎛ may deposit in the lung where they might cause harm. For the reason of, KIEST has developed a document entitled A Risk Analysis of Indoor and Outdoor Airborne Fine Particles Based on Environmental Epidemiological Research (2004-2008). In order to achieve these goals, Seoul and Busan City, some of biggest urban cities in Korea, was selected in 2004 for evaluation based on recent air pollution impacts which were of major concern not only to residents in Seoul and Busan, but also to the nation. The program involved following categories; 1) Exposure assessment of indoor and outdoor airborne fine particles; 2) Single particle analysis of indoor and outdoor airborne fine particles; 3) Health risk analysis of urban fine particle; 4) Health risk analysis on pregnancy women of indoor and outdoor airborne fine particle exposure.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 보고서초록 ...4
• 요약문 ...5
• SUMMARY ...14
• CONTENTS ...23
• 목차 ...30
• 표목차 ...37
• 그림목차 ...42
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...49
• 제1절 연구개발의 목적 ...49
• 제2절 연구개발의 필요성 및 범위 ...50
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...53
• 제1절 국내 기술개발 현황 ...53
• 제2절 국외 기술개발 현황 ...55
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...61
• 제1절 실내.외 미세먼지 특성에 따른 장.단기 노출위해도 분석 ...61
• 1. 미세먼지 중량 농도 및 개수농도에 따른 단기 노출 위해도 분석 ...61
• 가. 연구방법 ...61
• (1) 연구대상 기간 및 지역 ...61
• (2) 사망자료 ...62
• (3) 대기중 미세먼지의 개수농도 자료 ...62
• (4) 대기 중 호흡성먼지(PM10)의 중량농도 자료 ...64
• (5) 대기 중 미세먼지(PM2.5)의 중량농도 자료 ...64
• (6) 기상자료 ...65
• (7) 통계분석 ...65
• 나. 연구결과 ...67
• 다. 결론 ...79
• 2. 도시 대기먼지의 위해성평가에 있어서 황사효과 분석 ...80
• 가. 연구방법 ...80
• (1) 연구대상지역 ...80
• (2) 연구대상기간 ...81
• (3) 연구자료 ...82
• (가) 사망자료 ...82
• (나) 대기자료 ...82
• (다) 기상자료 ...82
• (4) 통계분석 ...83
• 나. 연구결과 및 고찰 ...84
• (1) 황사포함 기간 ...84
• (가) 기술적 분석 ...84
• (나) 일일 사망자료 및 환경오염자료 분석 ...86
• (다) 통계적 분석 ...90
• (라) 사망원인별 상대위해도 분석 ...113
• (2) 황사불포함 기간 ...117
• (가) 기술적 분석 ...117
• (나) 통계적 분석 ...119
• (다) 사망원인별 상대위해도 분석 ...141
• (3) 황사포함과 불포함 기간의 비교 ...145
• (가) 총 사망 ...145
• (나) 호흡기계 사망 ...147
• (다) 심혈관계 사망 ...148
• 다. 결론 ...151
• 3. 미세먼지 지표로서의 시정과 일별 호흡기계 사망간의 연관성 분석 ...151
• 가. 연구방법 ...152
• (1) 연구대상지역 ...152
• (2) 연구자료 ...153
• (가) 사망자료 ...153
• (나) 시정자료 ...153
• (다) 대기자료 ...154
• (라) 기상자료 ...154
• (3) 통계분석 ...155
• 나. 결과 ...156
• (1) 기술적 분석 ...156
• (2) 독립변수(시정, 대기오염물질 및 기상변수)들간의 상관분석 ...159
• (3) 시정과 연령별.계절별 사망의 상대위험율 ...162
• 다. 결론 ...165
• 4. 대기오염으로 인한 영아사망 위해도 분석 ...165
• 가. 연구방법 ...166
• (1) 출생-사망자료 ...166
• (2) 대기오염자료 ...166
• (3) 통계분석 ...166
• 나. 연구결과 ...168
• 5. 사회경제수준에 따른 대기오염과 소아 천식관련 입원의 효과 ...170
• 가. 연구방법 ...170
• (1) 연구대상 기간 및 지역 ...170
• (2) 대기오염 및 기상자료 ...171
• (3) 사회경제수준 ...171
• (4) 통계분석방법 ...171
• 나. 연구결과 ...172
• 다. 결론 ...175
• 제2절 미세먼지 노출로 인한 취약인구 및 고위험군 특성 제시 ...176
• 1. 당뇨 및 류마티스 환자 코호트 구축 ...176
• 가. 미세먼지 노출로 인한 당뇨 및 류마티스 코호트의 건강영향 조사 ...176
• (1) 연구방법 ...176
• (2) 연구결과 ...177
• (3) 연구결과 고찰 ...188
• 2. 산모코호트의 지속적 운용 ...189
• 가. 연구 내용 및 방법 ...189
• (1) 실내외오염 측정 ...189
• (가) PM2.5 ...189
• (나) 실내외 VOCs 노출 측정 ...190
• (다) 대기측정망을 이용한 대기 오염 노출지표 산출 ...190
• (2) 생체시료 수집 ...190
• (가) 산모 혈액 ...190
• (나) 산모 소변 ...191
• (다) 태아 혈액 ...191
• (라) DNA 추출 ...191
• (3) 생체시료 분석 ...191
• (가) 대사관련 유전적 다형성 평가 ...191
• (나) Thrombotic change 측정 ...193
• (4) 임신결과의 추적 ...193
• 나. 실내외 오염측정 평가 ...193
• (1) PM2.5 ...193
• (2) VOCs ...196
• 다. 생체시료 수집 결과 ...197
• (1) 산모 혈액/소변 수집 ...197
• (2) 태아에서의 Thrombotic change and Hypoxia 측정 ...197
• 라. 출생결과 평가 ...197
• 마. 휘발성유기화합물(VOCS) 노출특성 및 위험요인 분석결과 ...198
• (1) 실내 VOCS 노출, 실외 VOCS 노출간의 관련성 ...198
• (2) 실내 환경요인에 따른 VOCS 농도 특성 ...199
• (3) 위험요인 노출시간에 따른 개인노출농도의 변화 ...200
• (4) 실내 개인노출의 관련성 분석 ...201
• (5) VOCS 노출이 임신결과에 미치는 영향 ...202
• 제3절 공기 중 미세먼지에 대한 개인노출 유형에 따른 노출위해도 분석 ...205
• 1. 실내외 오염 노출 및 건강영향 평가 ...205
• 가. 연구 대상의 일반적 특징 ...205
• 나. 시간활동일지(Time activity diary) 조사 및 분석 결과 ...206
• 다. 산모들의 실내먼지 노출이 임신결과에 미치는 영향 평가 ...208
• 라. 대기오염이 임신결과에 미치는 영향 조사 ...210
• (1) 연구대상 및 자료수집 ...210
• (2) 연구변수 ...211
• (3) 통계분석 ...212
• (4) 연구결과 ...213
• 마. 생체시료 분석 ...220
• (1) 통계적 분석 ...220
• (2) 연구결과 ...220
• 제4절 실내외 대기환경 중 미세먼지의 화학적 구성 및 분포특성 제시 ...225
• 1. 실내.외 미세먼지(PM2.5)의 측정과 분석 ...225
• 가. 서울시 실내.외 미세먼지(PM2.5)의 측정 ...225
• (1) 실외 대기 중 미세먼지(PM2.5) ...226
• (2) 실내 대기 중 미세먼지(PM2.5) ...228
• 나. 부산시 실내.외 미세먼지(PM2.5)의 측정 ...230
• (1) 실외 대기 중 미세먼지(PM2.5) ...230
• (2) 실내 대기 중 미세먼지(PM2.5) ...232
• 다. 실내.외 미세먼지(PM2.5)의 분석방법 ...232
• (1) 가스상의 이온 성분 측정 ...232
• (2) PM2.5이하 입자상의 이온 성분 측정 ...233
• (3) 이온성분 분석 ...235
• (4) 대기 중 호흡성 미세먼지(PM2.5)의 질량 및 미량 원소의 분석 ...235
• (5) 대기 중 호흡성 분진(PM2.5)의 탄소성분의 분석 ...236
• 2. 실내외 미세먼지(PM2.5)의 화학적 분포 특성 파악 ...236
• 가. 실내외 미세먼지(PM2.5)의 농도 분포 특성 ...236
• 나. 실내외 미세먼지(PM2.5)의 공간분석 ...244
• 다. 대상 지역의 대기 중 미세 입자의 주요 오염원 파악 ...245
• (1) PMF(positive matrix factorization)모델 ...246
• (2) PMF(positive matrix factorization)모델 결과 ...249
• 3. 실내외 미세먼지의 단일입자 분석 ...256
• 가. 서론 ...256
• 나. 연구방법 및 내용 ...256
• (1) 대기 입자 시료 채취 방법 ...256
• (가) 단일입자 분석을 위한 대기 입자 시료 채취 ...256
• (나) 광산란 입자 계수기를 이용한 입자 개수 농도 측정 ...259
• (2) 지역별.계절별 대기 입자 시료 채취 현황 ...259
• (가) 2004년~2005년(1차, 2차년도) 시료 채취: 지하철 승강장과 실외 대기입자 ...259
• (나) 2006년~2007년(3차, 4차년도) 시료 채취: 지하상가와 실외 대기입자 ...260
• (다) 2007년(4차년도) 시료 채취: 초등학교와 실외 대기입자 ...262
• (3) EPMA를 이용한 대기 입자의 단일입자 분석 과정 ...262
• (가) EPMA(Electron Probe X-ray Microanalysis)를 이용한 시료의 분석 ...263
• (나) 개개입자의 X-ray spectrum으로부터 각 원소의 X-ray 세기 구하기 ...263
• (다) Monte Carlo calculation을 이용한 각 원소의 정량분석 ...264
• (라) 개개 입자의 화학종 판별 ...264
• 다. 연구결과 ...267
• (1) 지하철 승강장과 실외 대기입자 ...267
• (가) low -Z particle EPM A 단일입자 분석 결과 ...267
• (나) 입경에 따른 입자 개수 농도 측정 결과 ...269
• (2) 지하상가와 실외 대기입자 ...271
• (가) low-Z particle EPMA 단일입자 분석 결과 ...271
• (나) 실내외 입경에 따른 입자 개수 농도 측정 결과 ...275
• (3) 초등학교와 실외 대기입자 ...276
• (가) low -Z particle EPM A 단일입자 분석 결과 ...276
• (나) 실내외 입경에 따른 입자 개수 농도 측정 결과 ...277
• 라. 결론 ...278
• (1) 지하철 승강장 ...279
• (2) 지하상가 ...280
• (3) 초등학교 ...280
• (4) 서울 실외 대기 ...281
• 제5절 연구결과에 대한 고찰 ...282
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...285
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...287
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ...289
• 제7장 참고문헌 ...311
• 부록 ...323