1. 서 론
사람은 다양한 환경에서 생활을 하고 있으며 주위의 여러 가지 환경요인과 상호작용을 하며 살아가고, 인간 의 건강은 환경에 영향을 받게 되므로 유해인자 노출 에 따른 위해성을 결정하는 것은 환경보건학적 측면에 서 중요하다(Yang et al., 2012). 산업화와 도시화로 인 한 도시의 인구집중 및 경제 향상은 도시인의 생활양 식과 직장인의 근무양식에 큰 변화를 가져 왔으며 (Kang et al., 2014), 각종 건축물에서 에너지 절약 및 효율을 높이기 위해 단열화 및 밀폐화가 강화되어 실 내에서 발생된 오염 공기가 계속적으로 순환되어 실내 공기의 질이 악화되고 있다(Logue et al., 2011). 현대 인은 하루의 평균 90%의 시간을 실내에서 보내기 때 문에 실내 공기가 실외 대기보다 인체에 미치는 영향 이 훨씬 클 뿐만 아니라(Jang et al., 2017) 실내공기의 상태는 일차적으로 외부공기의 영향을 받게 되고, 이차 적으로는 실내오염원(건축자재, 가구류 및 가전제품, 주방의 조리과정, 실내 활동 등)으로부터 영향을 받기 때문에(Lee et al., 2014) 자연적으로 희석되는 실외환 경과는 달리 밀폐된 공간에서 많은 시간을 보내는 현 대인에게 실내공기질의 악화는 계속적으로 방출되는 오염물질의 농도가 비록 낮을지라도 한정된 공간에 지 속적으로 누적되는 오염된 공기는 노출 시 건강을 위 협하는 중요한 원인이다(Ryu et al., 2014; Lee et al., 2015).
세계보건기구(WHO)에 의하면 오염된 실내공기에 의한 사망자가 연간 430만 명에 이르며, 이러한 실내 오염물질은 일반 성인에 비해 면역력이 약한 영·유아 들에게 더 큰 영향을 미칠 수 있다고 한다(WHO, 2012). 산후조리원 또한 신생아와 산모가 함께 생활하는 공간 으로 산후조리원 특성상 온도와 습도가 높게 유지되는 반면에 환기가 잘 이루어지지 않아 밀폐된 공간 안에 서 다양한 실내공기오염물질에 노출 될 수 있고(ME, 2013), 노인요양시설도 마찬가지로 실내의 다양한 발생 원에서 발생되는 수많은 종류의 오염물질들에 의해 야 기되며, 면역성이 저하된 노인에게 2차적인 감염의 우 려가 있다(Kim, 2012).
이렇듯 상대적으로 면역력이 약한 영·유아나 산모 및 노인은 장시간 생활하는 다중이용시설의 오염된 공 기에 노출될 경우, 세균 번식 등으로 인한 호흡기 질환, 아토피 등의 원인이 될 수 있으므로 적절한 실내공기 질 관리가 필요하며(Ahn, 2014), 최근 이들 환경오염 취약계층을 유해한 환경으로부터 보호하기 위한 노력 은 환경보건학적 분야의 새로운 영역으로 자리 잡고 있다(Lee et al., 2017a). 이러한 공기오염과 관련이 깊 은 호흡기질환과 알레르기질환은 취약인구를 중심으로 증가하여, 국가의 질병부담률을 증가시킬 뿐만 아니라 이를 관리하는 보호자와 경제활동마저 둔화시키고 있 다(Lee et al., 2017b).
대표적인 실내공기오염물질 중 미세먼지(PM10)는 실 외 대기 중의 미세먼지(PM10)가 실내로 유입되거나, 흡 연, 난방, 취사와 관련된 연소작용과 생활용품 등에 의 해 실내 자체 내에서 발생되며(Cho et al., 2017), Bae (2014)는 미세먼지(PM10)가 천식악화, 만성폐쇄성폐질 환 등 호흡기계 관련 질환과 불규칙한 심장박동, 혈관 기능 장애, 부정맥 등 심혈관계 발생위험을 높이며, 급 성 및 만성 조기사망과도 유의한 관련성이 있다고 보 고하였다. 폼알데하이드(HCHO)는 자극성 냄새를 갖는 가연성 무색 기체로 인화점이 낮아 폭발의 위험성이 있고, 살균 방부제, 단열재나 섬유, 각종 교구재나 바닥 재, 난방연료의 연소과정에서 발생되고(Jeon, 2010), 실 내에서의 농도는 온도와 습도, 건축물의 수명, 실내 환 기율에 따라 크게 좌우되며, 반복하여 노출시 눈, 코, 목 및 호흡기도에 만성자극을 준다(Park, 2011). 또한, 폼알데하이드(HCHO)는 국제암연구소(IARC)에서 발 암성 1A 물질로 사람에게 확실히 암을 일으키는 물질 로 분류되어 있고(IARC, 2012), 미국정부산업위생전문 가협의회(ACGIH)에서는 Group A2로 인체에서 암을 일으키는 물질(발암성 의심물질)로 분류하고 있다 (ACGIH, 2016). 그리고 실내공기질 오염물질에서도 생물학적 인자 중 부유세균은 재실자의 활동과 가습기, 냉장도, 애완동물 등에서 발생하며, 다습하고 환기가 불충분하거나 공기질이 나쁠 경우 증식해 전염성, 알레 르기 호흡기 질환 등을 유발시킨다(Park, 2010).
환경부에서는 오염물질을 관리하기 위해서 실내공기 질 개선 및 유지관리를 위한 다양한 연구수행을 함으 로써 실내공기질에 대한 관심과 중요성을 대두시키고 있다(Park et al., 2017). 또한, 보건복지부 및 노동부 등은 실내 공기질의 중요성을 인식하고 다중이용시설 등의 실내 공기질 관리를 위하여 다양한 정책을 수행 하고 있으나 민감그룹을 위한 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구는 민감계층이 이용하는 시설 중에서도 특히 노유자시설과 산후조리원을 대상으로 실내공기 농도를 파악하고, 해당 시설에서 조사된 실내공기질 자 료를 기초로 실내환경 개선 및 실내공기질 관리방안을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
2. 연구대상 및 방법
2.1 연구기간 및 대상
본 연구의 대상지역 선정범위는 서울특별시, 세종특 별자치시, 대구광역시, 울산광역시를 각각 대도시, 신 도시, 분지지역, 공단지역을 근거로 하여 선정하였다. 2012년 1월 1일부터 2015년 12월 31일까지 환경부 「다중이용시설 등의 실내공기질관리법」에 정하고 있 는 다중이용시설 중 민감취약계층 이용시설인 노인요 양시설(97개소), 보육시설(2,445개소), 산후조리원(228 개소) 3개 시설을 대상으로 실내공기질 유지기준인 미 세먼지(PM10), 폼알데하이드(HCHO), 총부유세균(TBC) 3항목에 대하여 분석하였다.
2.2 시료채취 및 분석
시료채취는 대상 시설의 오염도를 대표할 수 있다고 판단되고, 시료채취지점은 가능한 시료채취지점의 중 앙점에서 바닥면으로부터 1.2~1.5 m 높이에서 시료를 채취하였다. 측정지점에 자연환기구나 기계환기설비의 급배기구가 설치되어 있는 경우에는 급배기구에서 가 능한 멀리 떨어진 곳(최소한 1 m 이상)에서 채취하였 으며, 다수의 환기구 및 급배기구가 존재할 경우에는 인접한 환기구 설치지점의 중간지점을 채취지점으로 하였다. 시료채취는 주간시간대(오전 8시 ~ 오후 8시) 에 실시하였다.
연구대상 실내공기오염물질의 측정 및 분석은 환경 부의 실내공기질 공정시험방법에 준하여 실시하였다 (ME, 2010).
3. 연구결과 및 고찰
3.1 오염물질별 농도
본 연구에서 측정한 오염물질 농도의 결과를 Table 1에 나타냈다. 미세먼지의 평균 농도는 47.2 μg/m3로, Choi (2011)이 연구한 결과에서 미세먼지의 평균 농도 는 45.2 μg/m3로 나타나 본 연구와 비슷한 수준의 평균 농도를 보였으며, 또한, ME (2011)에서 연구한 결과의 농도는 46.6 μg/m3으로 본 연구와 비슷한 결과를 나타 내었다.
폼알데하이드의 평균 농도는 28.1 μg/m3로 나타났다. 폼알데하이드는 주로 실외보다는 실내에서 농도가 높 으며, 주로 단열재 등의 건축자재와 실내 가구의 칠, 난방연료의 연소과정, 흡연, 생활용품, 접착제, 의약품 등에서 배출되고, 온도와 습도가 높은 상황에서 오염정 도가 심해진다(Kim et al., 2005). 본 연구의 폼알데하 이드 농도는 국내 실내공기질관리법에서 정하는 폼알 데하이드의 기준인 100 μg/m3 보다는 낮게 나타났지만, 도시 환경에서 실외 폼알데하이드의 농도가 연평균 1~20 μg/m3 인 것을 가정하면(ME, 2007) 실내에서의 영향이 큰 것으로 생각된다.
그러므로 폼알데하이드의 농도를 저감하기 위해서는 건축자재를 사용할 때 폼알데하이드가 적게 방출되는 제품을 사용해야 하며, 환기횟수를 증가시켜(Jeon et al., 2009) 폼알데하이드를 고농도로 방출하는 지점에 서의 복합적인 오염원을 저감해야 할 것으로 사료된다.
총부유세균의 평균 농도는 506.5 CFU/m3로 나타났 다. Cho et al. (2011)에서 취약계층이 주거시설에서의 총부유세균 평균 농도는 451 CFU/m3으로, 이 농도는 실내공기질관리법의 다중이용시설(의료기관, 보육시설, 국공립 노인요양시설 및 노인전문병원, 산후조리원)의 실내공기질 유지기준 800 CFU/m3의 약 56% 수준이라 고 보고하였으며, 본 연구에서 총부유세균의 평균 농도 는 506.5 CFU/m3로 기준치를 초과하지는 않았지만 유 지기준의 약 63% 수준정도이며, 다른 오염물질에 비 해 상대적으로 높다고 판단된다.
이러한 미생물성 물질인 부유세균은 애완동물, 토양, 실외 공기의 영향 등으로 발생할 수 있으며 습도가 높 고 환기가 원활하지 않은 환경은 미생물 군집에 영향 을 주는 요인들이다(Kim et al., 2016). 부유세균은 습 도가 높고 20~35°C의 온도 범위에서 번식이 빠르기 때 문에(ME, 2011) 본 연구에서의 부유세균 농도는 시설 특성상 실내환경에서 부유세균이 서식하기 좋은 온습 도에 의해 부유세균의 성장속도가 증가하여(Sohn et al., 2014), 실내의 부유세균 농도가 증가한 것으로 생 각되므로 잦은 환기를 통하여 온도조절 및 습기를 제 거하고, 정기적인 청소 등의 방법을 통하여 적정한 실 내공기질 유지가 필요한 것으로 생각된다.
3.2 시설별 오염물질의 농도
3.2.1 시설별 미세먼지(PM10) 농도
본 연구의 시설별 미세먼지의 농도를 Table 2에 나 타냈다. 미세먼지 평균 농도는 노인요양시설 39.6 μg/ m3, 보육시설은 49.5 μg/m3, 산후조리원은 38.7 μg/m3 으로 보육시설이 가장 높았고, 산후조리원이 가장 낮은 농도를 보였다.
미세먼지는 피부, 안구, 호흡기, 심혈관 질병 등을 동 반할 수 있으며(Choi, 2017), 사람의 폐포까지 깊숙하 게 침투해 기관지와 폐에 쌓인 미세먼지는 각종 호흡 기질환의 직접원인이 되며, 몸의 면역 기능을 떨어뜨리 고 천식과 호흡곤란을 일으킨다(Lee et al., 2011)고 보 고하고 있어, 본 연구결과 보육시설 농도가 높은 것은 보육시설의 특성상 주중에 창문과 출입문의 개폐로 인 해 실외 미세먼지가 실내로 들어올 가능성이 크고, 실 내에서 어린이들의 활동으로 인해 재부유가 일어나게 되며 실내인테리어가 많고 영역별 놀이감 등이 상시 비치되어있어 구석구석에 분진의 누적 우려가 많기 때 문에(Jung and Lee, 2007; Sohn et al., 2014), 재실밀도 가 높은 실내에서는 호흡 및 사용되는 교구 등에 의하 여 실내가 오염될 수 있으므로(Lim, 2011), 재실 인원 과 어린이들의 활동량 등을 고려한 실내환기를 실시하 여야 한다고 사료된다.
3.2.2 시설별 폼알데하이드(HCHO) 농도
본 연구의 시설별 폼알데하이드의 농도를 Table 3에 나타내었다. 폼알데하이드의 평균 농도는 노인요양시 설 18.8 μg/m3, 보육시설 23.5 μg/m3, 산후조리원 54.9 μg/m3로 산후조리원이 가장 높은 농도를 보였다.
폼알데하이드는 온도가 높을수록 유해물질 방출량이 높아 실내 공기오염에 취약하게 되며(Choi, 2017), 본 연구의 결과에서도 산후조리원이 다른 시설보다 평균 농도 값이 높게 나타난 이유는 산후조리원의 시설은 신생아와 산모가 24시간 생활하는 공간으로(ME, 2017), 일정한 온도를 유지하고 실외의 찬 공기로부터 신생아 및 산모를 보호하기 위하여 실외 공기 유입이 이루어 지지 않기 때문이라고 생각된다.
본 연구에서는 시설별 폼알데하이드의 농도가 산후 조리원, 보육시설, 노인요양시설 순으로 높게 나타났는 데, ME (2011)의 연구에서도 같은 경향을 보였다. 이 와 같은 결과는, 산후조리원은 대부분 환기시설이 창문 을 통한 자연환기시설로 환기율이 부족한 상태로, 산후 조리원의 시설은 신축 또는 개축한 건물(Ryu, 2010)로 실내장식을 위한 가구와 바닥 천장재의 미장재 및 마 감재의 건축재료에 의한 원인으로 판단되며, 방향제 및 소독제 등의 사용도 폼알데하이드가 높은 한 요인으로 생각된다. 이러한 폼알데하이드의 노출을 막기 위해서 는 친환경 건축자재 사용 및 충분한 환기가 필요하며, 자연 환기가 어려운 경우에는 보조적으로 공기청정기 를 사용하여(Ryu, 2010; ME, 2017) 신생아 및 산모의 건강관리에 특히 유의해야 할 것으로 사료된다.
3.2.3 시설별 총부유세균(TBC) 농도
본 연구의 시설별 총부유세균 농도를 Table 4에 나 타내었다. 총부유세균의 평균 농도는 노인요양시설 266.5 CFU/m3, 보육시설 538.1 CFU/m3, 산후조리원 257.8 CFU/m3로 보육시설이 가장 높았고, 산후조리원 이 가장 낮은 농도를 보였다.
본 연구의 총부유세균 농도는 국내 실내공기질관리 법에서 정하는 총부유세균의 기준인 800 CFU/m3 보다 는 낮게 나타났지만, 유지기준과 농도비가 0.72로 지속 적인 관리가 필요한 농도 수준으로 생각되며, 본 연구 결과에서 총부유세균의 가장 농도가 높은 보육시설의 경우 환기가 부족하여 세균이 활발히 증식할 수 있는 환경일 뿐만 아니라 영·유아들 스스로 청결에 대한 의 식이 부족하고(Park, 2011), 교실 내에서 식사 등 음식 물의 섭취가 이루어져(Kim, 2016), 농도가 높았을 가 능성이 있다고 판단된다.
그리고 보육시설 내에 화장실이 있거나, 대부분의 시설에서 내부에 주방시설이 존재한다는 기존의 조사 결과를 고려한다면(Lee et al., 2013; Park et al., 2017) 시설 내 습도가 높아지게 되고 부유세균이 증식하게 되는 환경이 조성돼서 도출된 결과로도 생각된다.
이러한 시설의 총부유세균 농도를 줄이기 위해서는 활동에 필요한 교구가 갖추어진 활동 공간은 사용 후 엔 반드시 청소 및 세척을 해야 하며, 화장실같이 습도 가 높은 공간은 바닥에 물기가 없도록 반드시 환기를 해주어야 하고, 사용하는 카펫 및 이불의 정기적인 세 탁을 실시하여(ME, 2017; Ryu, 2010), 실내공기질을 쾌적하게 유지해야할 것으로 사료된다.
3.3 지역별 오염물질의 농도
3.3.1 지역별 미세먼지(PM10) 농도
본 연구의 지역별 미세먼지의 농도를 Table 5에 나 타냈다. 지역별 미세먼지의 평균 농도는 서울특별시 46.3 μg/m3, 세종특별자치시 53.6 μg/m3, 대구광역시 49.9 μg/m3, 울산광역시 45.1 μg/m3로 세종특별자치시가 가장 높았고, 울산광역시가 다소 낮은 농도를 보였다.
본 연구에서 미세먼지 농도는 세종시가 53.6 μg/m3 로 가장 높게 나타났는데, 세종시의 경우 녹지 비율은 타 신도시에 비해 매우 높은 수준이나, 녹지 조성 사업 이 완료되지 않고 나대지 상태로 남아 있는 토지가 많 아 비산먼지 발생 등에 의한 외부 먼지와(KEI, 2015) 대부분 건설업과 관련된 건설장비, 화물차, 농기계에서 배출되는 먼지가 실내로 유입되어 농도가 높게 나타난 것으로 생각된다.
본 연구에서는 세종시 다음으로 대구시의 미세먼지 농도가 높게 나타났는데 대구시의 경우 대표적인 분지 지역으로써, 분지지역에서는 기온역전 현상이 자주 발 생하며, 기온역전이 발생되면 공기의 상하이동이 일어 나지 않아 지상에서 주로 발생하는 미세먼지가 지상층 에 머무르게 되고 계속하여 쌓이면서 그 농도가 상승 하여(ME, 2016), 이러한 현상이 미세먼지의 농도에 영 향을 준 것으로 판단된다.
서울시의 경우 미세먼지의 농도가 46.3 μg/m3로, 다 른 지역에 비해 비교적 낮게 나타났는데 그 이유는 국 내 법 적용 다중이용시설의 절반 이상이 수도권 지역 에 위치하고 있어 다른 시도지역에 비해 법 적용 대상 다중이용시설의 실내공기질 개선 및 유지관리에 관한 노력이 활발히 이루어지고 있고(Park et al., 2017), 실 내공기질 관리에 대한 여러 사업이 지속적으로 수행되 고 있으며 미세먼지에 대한 관심이 커 관리에 집중한 효과로 생각된다.
다양한 시설의 실내공기는 기본적으로 시설의 주변 환경에 많은 영향을 받으며, 시설이 위치한 주변 환경 의 여건에 따라 외부로부터 다양한 오염물질들이 창이 나 문 등의 개구부, 건물의 틈새를 통해 시설 내로 유 입 될 수 있기 때문에(ME, 2011b) 가급적 오염물질 배 출원으로부터 멀리 떨어진 장소에 시설을 마련하는 것 이 바람직하다고 생각한다.
3.3.2 지역별 폼알데하이드(HCHO) 농도
본 연구결과 지역별 폼알데하이드의 농도를 Table 6 에 나타내었다. 폼알데하이드의 평균 농도는 서울특별 시 29.4 μg/m3, 세종특별자치시 18.3 μg/m3, 대구광역 시 25.0 μg/m3, 울산광역시 27.3 μg/m3로 서울특별시와 울산광역시가 비슷하게 높았고, 세종특별자치시가 다 소 낮은 농도를 보였다.
본 연구에서 서울시의 폼알데하이드 평균 농도는 29.4 μg/m3이며, 폼알데하이드는 건축 자재와 실내 가 구 및 장식용품에서도 발생 될 수 있고(Yang et al., 2007) 실내 가구의 칠, 난방연료의 연소과정, 흡연, 생 활용품, 접착제, 의약품 등에서도 배출된다고 보고하고 있다(ME, 2002). 본 연구에서 서울시의 폼알데하이드 농도가 높게 나타난 원인으로는 서울시와 주변지역의 재개발 및 재건축 사업으로 인하여(Park et al., 2016), 빌딩이 숲을 이루는 현대적 도시의 특징을 갖게 되어, 이의 영향으로 생각된다. 또한, 폼알데하이드는 시공 시 건축자재물중의 페인트나, 단열재와 같은 오염원등 의 이유로 농도가 높아지고 시간이 지남에 따라 환기 등으로 자연적으로 농도가 낮아지는데(Byeon et al., 2002) 5층 이상의 건물의 경우에는 고층일수록 건축년 도가 신축인 경우로(In, 2005), 시설들의 실내공기질 에 영향을 많이 준 것으로 생각된다.
3.3.3 지역별 총부유세균(TBC) 농도
본 연구의 지역별 총부유세균의 농도를 Table 7에 나타냈다. 총부유세균의 평균 농도는 서울특별시 496.6 CFU/m3, 세종특별자치시 529.4 CFU/m3, 대구광역시 532.2 CFU/m3, 울산광역시 486.8 CFU/m3로 대구광역 시가 가장 높았고, 울산광역시가 다소 낮은 농도를 보 였으나, 통계적으로 유의한 차이를 나타내지는 않았다.
본 연구에서는 대구지역에서의 총부유세균 농도가 532.2 CFU/m3로 다른 지역에 비해 가장 높았다. 이는 대구시가 대표적인 분지지역이며, 다른 지역에 비하여 고온 다습하고(Han et al., 2015), 기후변화로 인한 폭 우와 폭염이 자주 발생되는 지역이기 때문에 부유세균 의 농도가 높게 나타난 것으로 판단하였다.
부유세균은 온도와 습도가 높아질수록 농도가 높아 지며, 실외에서 발견되는 세균은 날씨, 계절, 지형학적 위치 등에 따라 그 수가 달라지고, 실내공간에서 확산 가능성이 있으므로(Jeon et al., 2009) 시급한 관리가 필요하다고 생각하며, 특히 면역력이 약한 어린이, 노 약자들이 주로 이용 및 재실 하는 시설에 대한 실내공 기질 관리가 체계적으로 되어야 한다고 생각한다.
4. 결 론
2012년 1월부터 2015년 12월까지 서울특별시, 세종 특별자치시, 대구광역시, 울산광역시에 위치한 민감취 약계층 이용시설인 노인요양시설, 보육시설, 산후조리 원 3개 시설을 대상으로 미세먼지(PM10), 폼알데하이 드(HCHO), 총부유세균(TBC) 오염물질의 농도를 측정 한 결과는 다음과 같다.
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실내공기오염물질 중 미세먼지 농도는 47.2 μg/ m3, 폼알데하이드는 28.1 μg/m3, 총부유세균은 506.5 CFU/m3의 농도 분포를 보였다.
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시설에 따른 미세먼지 농도는 보육시설이 49.5 μg/m3으로 가장 높았고, 산후조리원이 38.7 μg/m3 으로 다소 낮은 농도를 보였으며, 통계적으로 유 의한 연관성을 보였다(p<0.01).
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폼알데하이드의 시설별 농도분포는 산후조리원이 54.9 μg/m3로 가장 높게 나타났고, 노인요양시설 은 18.8 μg/m3, 보육시설 23.5 μg/m3로 산후조리 원과 큰 차이를 보였다. 총부유세균의 농도는 보 육시설이 538.1 CFU/m3로 가장 높았고, 노인요양 시설 266.5 CFU/m3, 산후조리원 257.8 CFU/m3 순으로 나타났다.
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지역에 따른 오염물질 농도 중 미세먼지 농도의 경우 세종시가 53.6 μg/m3으로 가장 높게 나타났 고, 폼알데하이드 농도는 서울시가 29.4 μg/m3로 가장 높았다. 총부유세균 농도에서는 대구시가 532.2 CFU/m3로 가장 높은 농도로 제시되었다.
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각각 민감시설의 지역별 오염물질 농도의 분포는 미세먼지 농도의 경우 울산시의 산후조리원이 56.5 μg/m3으로 가장 높았으며, 세종시의 보육시 설이 55.0 μg/m3로 비슷하게 높게 나타났고, 세종 시의 노인요양시설이 30.0 μg/m3으로 가장 낮은 농도를 보였다.
본 연구결과는 민감계층이용시설을 대상으로 오염된 실내공기질에 의한 건강피해 예방에 도움이 되고, 실내 공기질 관리에 필요한 기초자료로 활용이 가능할 것이 라고 생각된다.
