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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.17 No.2 pp.168-173
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2018.17.2.168

Measurement on the indoor air quality in the public facility of underground market

Kichul Kim, Yun Gyu Lee*
Department of Living and Built Environment Research, Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology
Corresponding author Tel : +82-31-910-0351 E-mail : yglee@kict.re.kr
31/05/2018 15/06/2018 19/06/2018

Abstract


In this study, we investigate a seasonal underground market which is located under a semi-enclosed basement. Under such settings, there is difficulty in managing indoor air quality such as ventilation. Based on the result, we can improve the indoor air environment of the underground market. The underground market in Seoul was divided into four types according to its structural characteristics and the seasonal survey was conducted. In conclusion, we will develop a realistic improvement plan to improve the indoor air environment of the underground market by selecting the underground market through actual survey.



다중이용시설 중 지하도상가의 실내공기질 실태조사에 관한 연구

김 기철, 이 윤규*
한국건설기술연구원 국민생활연구본부

초록


    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1 서 론

    현대인은 생활양식, 근무형태 등의 변화에 따라 24 시간 중 90% 이상 실내생활을 하고 있으며, 지하도상 가와 같은 다중이용시설 이용이 증가함에 따라 지하도 상가에 대한 실내공기질이 사회적 문제로 부각되고 그 중요성이 증대되고 있다. 세계보건기구(WHO)에 따르 면 전 세계적으로 공기오염으로 인한 사망자 수는 연 간 최대 650만명, 실내공기오염에 의한 사망자 수는 280만명으로 추정하고 있다(WHO, 2016).

    최근 한국에서는 미세먼지의 문제점이 지속적으로 제기되면서 실내공기질에 대한 시민의 관심도가 증가 하여 적절한 대책에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 이러한 사회적 분위기는 다중이용시설(지하역사, 지하 도상가, 보육시설, 의료기관 등)의 실내공기질 역시 주 요 관심 대상으로 확대되고 있다. 특히, 다중이용시설 중 반 밀폐된 지하에 위치하고 있어 환기 등 실내공기 질 관리에 어려움을 겪고 있는 지하도상가에 대한 관 심이 크게 증대되고 있는 실정이다.

    현재 서울시는 광화문 일대에 지하공간을 연결하여 대규모 지하공간 조성에 대한 구상안을 발표하는 등 지하공간에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있는 추 세이다. 이에 따라 서울시설공단에서는 서울시 소재 지 하도 상가의 실내공기질 관리 강화를 위해 서울시의 전체 지하도 상가를 대상으로 유지/권고기준 적합여부 를 년 1회 측정하고 있으며, 미세먼지, 이산화탄소, 폼 알데하이드, 일산화탄소 등 4가지 항목에 대해 모두 국 가 기준과 서울시 기준에 적합한 것으로 보고되었다 (SFC, 2017). 그러나, 지하도상가를 이용하는 이용객이 느끼는 실내공기질에 대한 만족도는 매우 낮은 수준이 며 선행 논문에서도 지하도상가 등 다중이용시설의 실 내공기질이 기준치를 초과하는 것으로 확인되었다 (Jung, 1998; Park et al., 2010; Jeon et al., 2014; Sohn et al., 2014; Lee et al., 2015; Jang et al., 2017). 본 연 구에서는 서울시 실내공기질 측정 데이터의 유효성 판 단을 위해 서울시 소재의 지하도 상가 계절별 실태조 사를 수행하고, 그 결과에 따라 해당 지하도상가의 실 내공기질에 영향을 주는 인자의 제어를 통한 실내공기 질 개선 방안 마련에 기술자료로 활용되고자 한다.

    또한, 지하도상가를 비롯한 다중이용시설의 실내공 기환경 개선을 위한 실내공기질 관리 체계 구축 방안 의 제시 및 통합형 환기시스템 운영 등 실내공기질 관 리를 위한 중장기 계획을 수립하여 제시하는데 기초자 료로 활용될 것으로 판단된다.

    2 연구방법

    서울시 지하도 상가의 특성(구조 형태 및 지하 역사 연계 유무)에 따라 A, B, C, D type으로 구분하였으며 (Kim et al., 1993), 지하 역사의 영향을 받지 않는 B, D type을 대상으로 서울시를 대표할 수 있는 지하도상 가 4개 소의 실태조사를 수행하였다. 최초 선정된 지하 도상가를 대상으로 동계 실태조사를 수행하고, 그 결과 를 바탕으로 각 타입별 대표 지하도상가를 선정(2개 소)한 후, 최종적으로 춘계 실태조사를 통하여 대표적 으로 실내공기질 개선이 필요한 대표 지하도상가 1개 소를 선정하였다.

    실태조사는 2017년 2월, 5월, 7월, 10월에 서울시 지 하도상가를 대상으로 서울시설공단과 협의 후에 조사 를 실시하였다. Table 1과 같이 B, D type의 지하도상 가 4개 소를 대상으로 측정을 진행하였다. 지하도 상가 내 공기오염정도의 계절별, 시간별 변화를 알아보기 위 하여 상가 내 통행인의 빈도가 높은 지점 및 출입구 부 근 등의 상가내 주요지점 4-5개 지점을 대상으로 7일 간 측정하였으며, 지하도상가 실내공기질에 영향을 미 치는 영향인자로 미세먼지, CO, CO2, TVOC, HCHO, O3, NO2, 라돈(Rn), 온/습도, 총부유세균을 설정하였다. 설정된 영향인자 측정은 환경부 실내공기질공정시험기 준(국립환경과학원 고시 제 2017-16호)에 따라 진행하 였다.

    3 결과 및 고찰

    3.1 동계 실태조사

    동계 실태조사는 사전 연구를 통해 선정된 B, D type의 4개 지하도상가를 대상으로 진행하였다. 영향인 자로써 미세먼지, CO, CO2, 온/습도, TVOC, HCHO를 설정하였으며, 측정 결과에 따라 상대적으로 이용객이 많고 실내공기질과 관련하여 개선할 여지가 많은 장소 를 각 타입별 대표 지하도상가로 선정하였다. 이는 최 종적으로 대표적으로 실내공기질 개선이 필요한 지하 도상가를 선정하기 위한 단계로써 동계 측정을 통하여 대표 지하도상가 2배수를 선정하고자 한다. 조사 결과, CO의 경우 B type 지하도상가 I에서 새벽 시간(05:48~ 05:53)에 기준치를 초과하는 결과가 나타났으나, 전체 평균 농도는 기준치에 만족하였다. CO2의 경우 D type 지하도상가 I에서 통행량이 많은 오후 시간(13:00~ 17:00)에 기준치를 초과하는 결과를 보여주었으며, TVOC의 경우에도 4-5회 가량 기준치를 초과하는 결 과가 나타났다. 그 외 미세먼지, HCHO는 B, D type 지하도상가 전부에서 기준치를 초과하지 않았다. Table 2

    동계 실태조사를 통하여, B, D type의 지하도상가 총 4개 소 중 각각 type 별 대표 지하도상가를 선정하 였다.

    3.2 춘계 실태조사

    춘계 실태조사는 동계 실태조사 결과를 바탕으로 선 정된 B, D type 지하도상가 2개소를 대상으로 조사를 진행하였다. 춘계 실태조사에서는 O3, NO2, 라돈을 추 가 영향인자로 설정하고 실태조사를 수행하였다. Table 3

    춘계 실태조사 수행 결과, 동계 실태조사 결과에 비 하여 전체적으로 농도가 감소한 결과를 보여주었으나 세부 결과를 살펴보면, CO2의 경우 상대적으로 D type 지하도상가에서 주로 오후 시간(13:00~17:00)에 기준 치를 초과하는 빈도수가 높게 나타났으며, NO2가 B type 지하도상가에서 기준치를 초과하는 결과를 나타 내었다. 그 외 미세먼지, CO, O3, 라돈 영향 인자에서 는 전부 기준치를 만족하는 결과를 보여주었다. 그러나 D type 지하도상가의 경우 전체적인 영향 물질에서 B type 지하도상가보다 상대적으로 높은 결과를 나타내 었으며, 인구밀도 또한 상대적으로 더 많은 것으로 확 인되었다. 인구밀도가 높으면 위험물질에 노출될 가능 성이 높으며, 실내공기질이 악화될 여지가 많다는 것을 의미하여 D type 지하도상가를 서울시 대표 지하도상 가로 선정하였다. Table 4

    3.3 하계, 추계 실태조사

    하계, 추계 실태조사부터 선정된 대표 지하도상가(D type)를 대상으로 실태조사를 수행하였다. 하계, 추계 실태조사에서는 2018년도부터 환경부 실내공기질관리 법 유지/권고 기준에 추가된 총부유세균을 영향인자를 추가로 설정하였다. 하계 실태조사 결과, HCHO, 라돈, CO, O3 NO2 영향 인자 항목에서 모두 기준치에 만족 하는 결과를 나타내었으나, TVOC 항목에서 평균 농도 가 기준치를 초과하는 결과를 나타내었다. 또한, 총 부 유세균의 경우 현재 지하도상가 내 기준은 없지만 상 대적으로 높은 농도를 나타내었다. 또한, CO2 항목에서 오후 시간대(13:00~18:00)에 기준치를 초과하는 결과 가 나타났으며, 이는 높은 온도의 영향으로 오후 시간 대에 일시적으로 지하도상가에 많은 이용객이 밀집되 면서 나타난 현상으로 사료된다.

    추계 실태조사에서는 하계와 마찬가지로 CO2와 TVOC에서 일시적으로 기준치를 초과하는 결과가 나 타났으며, 총 부유세균이 높은 농도를 나타냈다. 또한, 미세먼지와 HCHO가 추계 측정 시에 일부 기준치를 초과하는 결과를 나타내었으나 전체 지하도상가 실내 공기질에는 영향을 미치지 않았다. 그러나 NO2 항목에 서 기준치를 초과하는 결과가 나타났다.

    결론적으로 하계와 추계 실태조사 모두 일시적으로 기준치를 초과하는 결과가 나타났지만, NO2 항목을 제 외하고는 전체적으로 쾌적한 실내공기질을 유지하고 있는 것으로 확인되었다.

    Fig. 11-12에 미세먼지와 CO2의 평균 농도 변화를 계절별로 나타내었으며, 해당 영향인자의 기준치를 점 선으로 표기하였다. 또한, 계절별로 TVOC와 HCHO의 농도 최소, 최대치를 Fig. 13-14에 나타내었으며, 기준 값을 점선으로 표기하였다. 또한 Table 5에 라돈, O3, NO2의 측정 결과를 표기하였다.

    4 결 론

    본 연구에서는 다중이용시설 중 지하도상가의 실내 공기질 개선을 위해 서울시를 대표하는 지하도상가의 실태조사를 수행하였다.

    CO2의 경우 하계에 약 1,400 ppm까지 일시적으로 상승하는 결과가 나타났으며, 총 부유세균 인자에서 지 하도상가 측정기준은 없지만 상대적으로 높은 결과가 나타났다. 또한, TVOC의 경우 춘계, 추계, 하계 측정 에서 기준값을 초과하는 결과가 나타났으며, NO2 인자 에서는 하계 측정시에 기준값을 만족하였으나 추계 측 정시에는 기준값을 초과하였다.

    서울시 대표 지하도상가의 경우 현재 프리 필터 및 미디움 필터가 적용된 공조설비 제어를 통하여 실내공 기질을 관리하고 있다. 그러나 본 연구 결과에서 미세 먼지 등 필터를 통하여 제어할 수 있는 인자들은 상대 적으로 기준값에 만족하였으며, 그 외 필터로 제어가 불가능한 인자들에 대하여는 기준값를 초과하는 것으 로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때, 해당 기준값 초과 인자들은 적절한 실내공기질 개선 방안이 필요할 것으 로 판단된다.

    본 연구 결과를 통해 기준값 초과 시간 및 계절의 파악이 가능하였으며, 해당 시설에 유지비용이 고려된 적절한 실내공기질 개선 방안 대책 마련이 가능할 것 으로 판단된다.

    연구 대상인 서울시 대표 지하도상가의 경우에는 기 준값을 초과하는 항목(CO2, 총 부유세균, TVOC, NO2) 에 대하여 주요 오염 인자로 설정하고, 해당 초과 시간 대에 환기량을 늘리는 등 집중 관리가 필요할 것으로 판단된다.

    지하도상가 뿐만 아니라 다중이용시설의 경우, 실태 조사를 통하여 집중 관리 대상 영향 인자를 설정하고 집중 관리를 통하여 다중이용시설 이용객들의 만족감 을 높일 수 있을 것으로 사료되며, 이들 인자를 제어하 기 위한 능동형 환기제어 시스템에 대한 연구가 추가 적으로 필요할 것으로 판단된다. 또한, 오염물질 특성 별로 유입경로 및 배출양상을 정확히 파악하는 것과 해당 시설의 이용객 수의 정확한 산정이 선행되어야 한다고 판단된다.

    감사의 글

    본 연구는 서울시 산학연 협력사업(PS160019)으로 지원받아 수행한 연구과제입니다.

    Figure

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    TVOC average concentration of B type underground market (winter).

    JOIE-17-168_F6.gif

    HCHO average concentration of B type underground market (winter).

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    TVOC average concentration of D type underground market (winter).

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    HCHO average concentration of D type underground market (winter).

    JOIE-17-168_F9.gif

    TVOC average concentration of B, D type underground market (spring).

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    HCHO average concentration of B, D type underground market (spring).

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    Seasonal variation of average concentration of particulate Motter in the typical underground market.

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    Seasonal variation of average concentration of CO2 in the typical underground market.

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    Seasonal variation of average concentration of TVOC in the typical underground market (Min, Max).

    JOIE-17-168_F14.gif

    Seasonal variation of average concentration of HCHO in the typical underground Market (Min, Max).

    Table

    Measurement overview (seasonal)

    Measurement results of B type underground market (winter)

    Measurement results of D type underground market (winter)

    Measurement results of B, D type underground market (spring)

    Measurement results of Radon, O3, NO2 in typical underground market

    Reference

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