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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.17 No.4 pp.362-371
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2018.17.4.362

Occurrence and distribution of indoor volatile organic compounds in residential spaces by sampling methods

Suyeon Lee, Daekeun Kim*
Department of Environmental Engineering, Seoul National University of Science and Technology
Corresponding author Tel :+82-2-970-6606 E-mail :kimd@seoultech.ac.kr
14/11/2018 11/12/2018 23/12/2018

Abstract


Indoor Volatile organic compounds (VOCs) are classified as known or possible toxicants and odorants. This study characterized VOC levels in 11 homes in an area in the capital of Seoul by using two different methods of VOCs sampling, which are the active sampling using a thermal sorption tube and the passive sampling using a diffusion sampler. When using the active sampling method, the total target VOC concentration ranged from 41.7 to 420.7 μg/m3 (mean 230.4 μg/m3; median 221.8 μg/m3) during winter and 21.3 to 1,431.9 μg/m3 (mean 340.1 μg/m3; median 175.4 μg/m3) during summer. When using the passive method, 29.6 to 257.5 μg/m3 (mean 81.8 μg/m3; median 49.4 μg/m3) during winter and 1.2 to 5,131.1 μg/m3 (mean 1,758.8 μg/m3; median 1,375.1 μg/m3) during summer. Forty-nine VOCs were quantified and toluene showed the highest concentration regardless of the season and the sampling method studied. The distribution of VOCs was relatively varied by using the active method. However, it showed a low correlation with indoor environmental factors such as room temperature, humidity and ventilation time. The correlation between indoor environmental factors and VOCs were relatively high in the passive method. In particular, these characteristics were confirmed by principal component analysis.


Active sampling , Indoor air quality , Passive sampling , Residential spaces , VOCs

시료채취 방식에 따른 주거 공간 내 휘발성유기화합물 발생 특성 평가

이 수연, 김 대근*
서울과학기술대학교 환경공학과

초록

    Seoul National University of Science and Technology
    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1. 서 론

    현대인은 하루의 대부분의 시간을 실내에서 생활하 고 있으며, 특히 이 중 절반 이상의 시간을 주거 공간 에서 보내고 있다(Yang et al., 2011). 주거 공간의 실내 환경은 거주자의 건강에 직·간접적인 영향을 주며, 특 히 취약계층이 열악한 실내 환경에 장기간 노출될수록 아토피 및 알레르기성 질환의 발병률이 증가한다고 알 려져 있다(Hong, 2013).

    실내공기질 저하의 원인이 되는 유해 인자로는 휘발 성유기화합물(volatile organic compounds, VOCs) 등 의 가스상 화학물질과 미세먼지, 부유 미생물(세균, 곰 팡이)등이 있다(Won et al., 2016;Kim et al., 2017). 이 중 VOCs는 건축자재나 가구의 접착제 등 다양한 발생원에서 발생하며, 거주자에게 장기간 노출되어 영 향을 미친다. 특히, 천식과 아토피 같은 각종 환경성 질환 및 알레르기성 질환의 원인이 될 뿐 아니라 거주 공간 내 악취 발생의 원인이 될 수 있다(Daisey et al., 2003;Kim et al., 2005;Sahlberg et al., 2013;Azuma et al., 2016). 정부에서는 실내공기질관리법을 통하여 신축공동주택을 대상으로 실내공기질의 권고기준을 지 정하고 있으나, 기존 주거 공간에 대한 관리 기준이 미 흡하여 이들에 대한 관리는 매우 어려운 실정이다. 실 내공기질은 온·습도 등의 실내 환경이나 환기 정도, 실외 환경, 계절 등의 영향이 매우 크기 때문에 영향 인자에 따른 실내 대기 오염물질의 발생 특성을 파악 할 필요가 있다(Moon et al., 2014).

    실내 대기 오염물질의 농도를 파악하기 위해서는 각 오염물질에 맞는 시료 채취 방법을 이용한 분석이 필 요하다. VOCs의 경우에는 고체흡착관과 흡인펌프를 이용하여 시료를 포집하는 능동식 시료채취법(active sampling)과 물질의 확산 원리를 이용하여 시료를 흡착 포집하는 수동식 시료채취법(passive sampling)이 사용 되고 있다. 능동식 시료채취법은 실내공기질 공정시험 기준에서 사용하고 있으며, 흡착제가 충진된 흡착관을 흡인펌프에 연결하여 적절한 유량으로 정해진 시간동 안 시료를 흡착 포집한 후 열탈착장치(TD)가 연결된 가스크로마토그래피 질량분석기(GC/MS)를 이용하여 분석하는 방법이다. 이 채취법은 포집 속도 및 시간을 제어할 수 있고 정확한 결과를 얻어낼 수 있어 많은 국 가에서 표준시험기준으로 사용하고 있으나, 시료 채취 시 펌프 등의 필요한 기구가 많고 채취 방법이 간단하 지 않은 단점이 있다(Kim et al., 2006, Hwang et al., 2011). 수동식 채취법은 능동식과 달리 시료 포집을 위 한 흡착제 외에 다른 수단이 필요하지 않아 방법이 쉽 고 간단하여 전문가가 아니더라도 쉽게 실내 오염물질 채취가 가능하며 장기간에 걸친 측정이 가능하다(Ballesta et al., 1993;Hayward et al., 2010;Hwang et al., 2011). 하지만, 시료의 포집을 물질의 확산 정도에 의 존하기 때문에 능동식에 비해 검출한계가 다소 떨어진 다(Sung et al., 2004;Byeon et al., 2011). 따라서 주거 공간 내 VOCs 분석 시 목적에 맞는 채취법을 선정하 여 분석을 시행하는 것이 필요하다.

    본 연구에서는 시료 채취 방법에 따른 주거 공간의 VOCs 발생 특성을 파악하고자 하였으며, 시료채취법으 로 능동식과 수동식 방식이 각각 선정되었다. 또한 거 주 환경 조건에 따른 VOCs 분포의 특성을 분석하고자 여름철과 겨울철로 구분하여 현장조사를 진행하였다.

    2. 연구방법

    2.1 연구대상 및 기간

    본 연구에서는 실내공기질 관리법의 적용 대상에 포 함되지 않는 수도권 소재의 공동주택을 대상으로 하였 으며, 100인 이하 규모의 공동주택 중에서 3인 이상 거 주하는 가구(85 m2 이하)를 대상으로 총 11곳을 무작위 로 선정하였다. 현장 시료채취는 2016년 1월(겨울)과 7 월(여름)에 각각 4주 동안, 실내 환경을 대표할 수 있는 가구 당 1개 지점에서 진행되었다. 그 외 시료채취지점 선정 및 조건은 실내공기 공정시험기준을 따랐다.

    측정 기간 동안 실내 온도와 습도를 동시 측정하여 그 영향을 평가하고자 하였으며, 측정 시작 전 방문평 가를 실시하여 측정 대상 주거공간의 공간적 특성, 곰 팡이 오염 정도, 습기에 의한 피해 유무, 환기시간 등 의 기타 환경 영향인자를 파악하였다.

    2.2 시료채취 및 분석

    2.2.1 능동식 시료채취법

    능동식 시료채취법(Active sampling)은 2.6-diphenylene oxide가 200mg 충진된 Tenax-TA 흡착관 (Supelco, USA)을 이용하여 시료를 채집하는 방식이며, 시료 채집 전 흡착관 컨디셔너(APK 1200, KnR, Korea)를 이용하여 고순도 N2 가스(99.9999%)를 0.1 L/min의 유속으로 180분간 통과시켜 전처리하였다. 현 장시료는 흡착관을 Air pump (Libra PlusTM LP-1 Pump, A.P.BUCK. Inc, USA)에 연결하여 0.1 L/min 유속으로 시료 당 120분 동안 채취하였으며, 시료 포 집 후 마개로 즉시 밀봉한 뒤 저온 보관하여 실험실로 운반하였다. 시료는 계절별 가구당 4회 방문하여 총 8 개 시료의 확보하였다. 시료의 보관은 5°C 이하에서 냉장 보관하였으며 시료의 변화 가능성을 피하기 위해 포집 후 3주 이내에 분석을 실시하였다. 또한 바탕시료 역시 같은 조건으로 전처리 및 밀봉하여 운반 후 분석 하였다.

    시료의 분석은 열 탈착 저온농축기(Thermal Desorption, TD) (UNITY2, Markes international, UK)가 장착 된 GC (7820A, Agilent technologies, USA)-MS (5977E, Agilent technologies, USA)를 이용하였다. 고체 흡착관 을 TD에 넣고 10분간 300°C로 가열하여 시료를 탈착 시켜 고순도 질소가스(99.9999%)를 이용하여 GC로 운 반하여 컬럼으로 주입하였다. GC에서 사용된 운반가 스는 고순도 헬륨가스(99.9999%)이며 컬럼은 DB-5 (60 m × 0.32 mm × 1 μm)이었다. GC의 오븐 온도는 초 기 35°C에서 5분간 유지한 후 10°C/min의 속도로 220°C까지 상승시켰고, 220°C에서 280°C까지는 4°C/ min의 속도로 상승시킨 후 15분간 유지하였다. 최종 온도는 320°C로 설정하였다. 총 분석시간은 53.5분이 었다. 정량 평가를 위해 Tenax TA 흡착관에 액체상 표 준혼합물질(1000 μg/mL, 48 Component indoor air standard, Supelco, USA)를 5, 10, 50, 100, 500 ng으로 각각 흡착시킨 후 위와 동일한 조건으로 분석하여 검 량선을 작성하여 정량하였다. 검량선의 상관계수(r2)는 표준물질별로 모두 0.999이상이었으며, 기기에 대한 방법검출한계(Method detection limited)는 0.02 μg/m3 (Xylene)~0.25 μg/m3 (Ethylbenzene)이었다.

    2.2.2 수동식 시료채취법

    수동식 시료채취법(Passive sampling)은 passive diffusion monitor (OVM 3500, 3M company, USA)를 측 정 대상 지점에 설치하여 측정 기간(4주) 동안 방치하 였으며, 회수한 뒤 저온 보관하여 실험실로 운반 후 추 출 및 분석하였다. 시료는 계절별 가구 당 총 1개를 확 보하였다. 시료의 변질을 막기 위해 sampler는 -5°C 이 하에서 냉동 보관 하였으며 3주 이내에 추출 및 분석 을 실시하였다. 시료의 분석을 위해 sampler 내부에 CS2를 1 mL 주입하여 약 30°C에서 30분간 교반시킨 후 용액을 vial에 담에 밀봉하여 곧바로 분석하거나 냉 동 보관 하였다. 추출한 용액은 GC-MS를 이용하였으 며 능동식과 같은 조건에서 분석을 실시하였다. 분석 시 10 μL 시료를 분취하여 GC 주입구로 직접 주입하 였으며 주입구의 온도는 280°C로 유지하였다. 또한 정 량분석을 위해 위와 동일한 표준물질을 5, 10, 50, 100, 500 ng순으로 GC-MS에 주입하여 분석한 후 검량선을 작성하여 정량한 뒤 제조사 가이드라인을 참고하여 식 (1)을 이용해 농도를 계산하였다.

    C = W × A r × T ( μ g / m 3 )
    (1)

    여기서, C: 시료의 농도(μg/m3), W: 분석을 통해 얻은 농도(ng), A: 계산 상수, r: 회수율, T: 포집시간(min)

    2.2.3 통계분석

    시료 채취에 영향을 끼칠 수 있는 환경적 요인(실내 온·습도, 환기시간)과 각 변수간의 상관관계 및 특성 을 파악하기 위하여 상관성분석 및 주성분분석을 실시 하였다. 주성분분석은 다변량의 자료로부터 본질이 되 는 소수의 변량을 합성하여 데이터를 분석하는 기법으 로 다변량 기법에서 폭넓게 사용되고 있는 기법이다 (Cho et al., 2005;No, 2014). 분석은 SPSS Statistics (Ver 20.0, IBM, USA) 및 Minitab (Ver 18, Minitab, Inc., USA)를 사용하였으며 분석 시 사용되는 데이터의 단위가 일치하지 않으므로 데이터를 표준화시켜 분석을 시행하였다. 표준화를 위해 사용된 식은 식 (2)와 같다.

    z n = x n − m s
    (2)

    여기서, zn: 표준화 된 변수, xn: n번 째 변수, m: 변수 x 의 평균, : 변수 x의 표준편차

    3. 결과 및 고찰

    3.1 계절별 환경 인자 변화

    실내 온도는 겨울 기간 동안 20~24°C, 여름은 27~ 32°C의 분포를 보였으며, 실내 상대습도는 겨울 30~40%, 여름 60~80%의 분포를 보였다. 일평균 환기 시간은 겨울 0.7시간, 여름 16시간이었으며, 외기의 온 도가 낮고 난방이 필요한 겨울 동안 환기시간이 짧은 것으로 조사되었다. 온도와 습도의 환경적 요인이 실내 VOCs의 발생 및 분포에 영향을 미쳤을 것으로 판단된 다(Won et al., 2016).

    3.2 VOCs 발생 및 농도 분포

    총 11개 가구에서 분석된 VOCs 종의 개수는 겨울이 여름보다 더 많았으나, 수동식 채취법에서 검출된 물질 은 여름이 겨울보다 비교적 높은 농도를 보였다. 시료 채취된 VOCs의 정성 분석결과에서 능동식 채취법은 겨울철 50종, 여름철 37종이 검출되었으며, 수동식 채 취법은 겨울철 31종, 여름철 16종이 확인되었다. 총 48 개의 대상물질을 중심으로 검출한계 이상 조사된 물질 을 Table 1(능동식 채취법)과 Table 2(수동식 채취법) 에 제시하였다. 능동식 채취법에서 검출된 VOCs의 농 도는 겨울철 최소 41.7 μg/m3에서 최대 420.7 μg/m3 (mean 230.4 μg/m3; median 221.8 μg/m3)의 분포를 보 였으며, 여름철은 21.3-1,431.9 μg/m3 (mean 340.1 μg/ m3; median 175.4 μg/m3)이었다. 수동식 채취법은 겨울 철 29.6-257.5 μg/m3 (mean 81.8 μg/m3; median 49.4 μg/m3), 여름철 1.2-5,131.1 μg/m3 (mean 1,758.8 μg/ m3; median 1,375.1 μg/m3)로 분석되었다. 분석된 VOCs 중 benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, styrene 등은 실내공기질 관리법 시행규칙의 신축 공동주 택 VOCs 권고 기준에 포함되는 물질이며, 그 기준은 초과하지 않는 것으로 조사되었다.

    정량된 VOCs의 화학종에 따른 특징을 보면, 지방족 탄화수소류와 케톤류는 능동식 채취법에서 계절별로 뚜렷한 차이(t-test, p<0.05)를 보였으며, 수동식에서도 지방족 탄화수소와 케톤류는 계절별 차이가 확연하였 다(t-est, p<0.05). 그 외 화학종은 통계적으로 유의한 계절별 차이를 보이지 않았다. Won et al. (2016)은 실 내 온도와 습도 이외에 건축년수 와 거주기간, 층수, 면적 등의 환경적 요인이 실내 VOCs의 분포에 영향을 미친다고 보고 하였으며, 본 연구의 결과와 비교하자면 계절적 요인이외의 환경적 영향 인자가 화학종의 계절 별 분포에 영향을 미쳤을 것으로 보인다. 다만, 지방족 탄화수소류 중에서 톨루엔이 시료채취 시기와 방법과 상관없이 가장 높은 농도 분포를 보인다는 점은 실내 VOCs의 대표물질을 톨루엔으로 볼 수 있다는 것을 시 사한다.

    주거 공간에서 검출된 VOCs의 종류와 환경적 요인 (온도, 습도, 환기시간)의 상관성 분석에서 VOC종과 환기시간은 음의 선형관계(r = -0.607, p<0.01)를 보였 고, 환기시간이 실내 VOCs 분포에 통계학적으로 유의 한 영향을 주었다고 볼 수 있다. Chun et al. (2005)은 우리나라의 주택 구조(바닥 난방, 기밀성 등)의 특이성 때문에 겨울철에 실내에 체류하는 VOCs의 종류 및 농 도가 여름철에 비해 높게 나타난 것으로 보인다고 보 고하였다. 반면에 여름철의 실내 온도가 겨울철에 비해 상대적으로 높게 나타났기 때문에 두 계절 모두에서 검출된 toluene 등의 일부 VOCs는 환기 여부와 상관 없이 실내 VOCs 배출원(가구, 접착제 등)에서 더 높은 농도로 배출된 것으로 사료되었다.

    3.3 시료채취방법 비교

    Fig. 1은 시료채취 방식에 따른 VOCs 분포를 확인 하고자, 실내공기질 권고기준으로 지정된 5종의 VOCs 를 대상으로 한 시료채취 방식에 따른 검출농도의 비 (passive/active)를 보여준다. 겨울철의 경우 VOCs 검출 농도의 비가 -1과 1사이를 보였으며, active sampling기 법으로 포집된 VOCs의 농도가 비교적 높게 나타났으 나 큰 차이를 보이지 않았음을 알 수 있다. 반면에 여 름철의 경우 겨울철과 확연한 차이를 보였으며, 그 비 가 1에서 3 사이의 상대적으로 높은 값을 나타냈다. Active sampling기법의 경우 공기를 일정 시간 동안 강 제로 흡입하여 흡착관에 흡착시켜 시료를 포집하는데 반해 passive sampling 기법은 흡착제를 장시간 동안 방치함으로써 물질이 확산되어 흡착제에 흡착 포집되 기 때문에 물질의 확산 속도나 방치 기간 동안의 실내 환경의 영향을 active sampling 기법에 비해 크게 받기 때문인 것으로 보인다(Hayward et al., 2010). 또한 Kim et al. (2006)의 연구에 따르면 공기 중 오염물질 의 농도가 높아질 때 sampler의 포집율 또한 높아지는 경향을 보여준다고 보고하였다.

    수동식 시료채취법은 물질확산의 원리를 적용한 방 식으로 장기간 또는 공간적 추이를 추적하는데 적합 하며, 계절적 변화를 평가하는데 적절하다고 볼 수 있 다. 하지만, 능동식 시료채취법은 시간적 또는 공간적 경향성을 나타내는데 한계가 있고, 경시적 변화 또는 일시적 사건 중심의 분석에 적합 한다고 볼 수 있다 (Hayward et al., 2010). 특히, 수동식의 시료채취(또는 확산)속도는 대상물질의 종류와 채취지점의 온도에 영 향을 받기 때문에(Wania et al., 2003), 계절별 환경 요인이 채취법에 따른 측정값에 영향을 준 것으로 볼 수 있다.

    3.4 통계분석

    3.4.1 상관성분석

    측정 기간 동안의 환경 영향 인자(실내 온·습도, 환 기 시간)와 측정된 VOCs와의 통계적 상관성을 검증하 기 위하여 Pearson 상관계수를 이용한 상관성분석을 실시하였다. 이 때 변수로 사용된 VOCs는 benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, styrene, n-octane이며 그 결과를 기법별로 나누어 Table 3 및 Table 4에 나타내 었다.

    Table 3은 능동식 기법으로 포집된 VOCs와 환경 영 향 인자 간의 상관성을 보여준다. 측정된 VOCs는 환 경 영향 인자와는 전반적으로 낮은 상관관계를 보이고 있었다. Xylene의 경우에는 환기시간과 음의 상관관계 를 보였으나, 개별 VOCs간의 상관계수는 양의 상관관 계를 보였다. 특히, 방향족 화합물간의 상관계수는 높 은 수준으로 나타났다. Table 4는 수동식으로 채취된 VOCs와 환경 영향 인자 간의 상관성을 보여준다. noctane을 제외한 VOCs가 환경 인자와 높은 상관성을 나타내고 있다. 반면에 개별 VOCs 간의 상관성은 능 동식으로 측정된 결과와 비교하여 낮은 상관계수를 나 타냈다. Byeon et al. (2011)은 시료채취법을 달리하여 TVOCs의 계절변화 연구하였는데, 수동식의 경우에는 여름철의 농도 변화가 겨울철에 비해 증가하는 경향이 나타났으나 능동식의 경우에는 그러한 경향성이 확인 되지 않았다고 보고 하였다. 본 연구의 결과에서도 수 동식으로 측정된 VOCs가 실내 환경 영향 인자과 비교 적 높은 상관계수를 보인다는 점에서 시간적 또는 공 간적 경향을 반영하기 위하여 수동식 시료채취법을 선 정하는 것이 타당하다고 볼 수 있다.

    3.4.2 주성분분석

    주거 환경 내에서 측정된 VOCs의 실내공기질 영향 요인을 평가하기 위하여 주성분분석을 실시하였다. 환 경 영향 인자 및 능동식으로 측정된 benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, styrene, n-octane의 주성분 분석 결과는 Table 5에, 수동식으로 측정 값에 대한 주성분 분석의 결과는 Table 6에 나타내었다.

    능동식으로 측정된 개별 VOCs와 환경 영향 인자 간 의 주성분 분석 결과에서 제 1주성분 및 제 2주성분의 전체 분산을 설명하는 비율(누적기여율)은 제 1주성분 은 약 52%로 전체 자료의 약 52%를 이로 설명할 수 있다. 또한 제 3주성분까지의 누적기여율은 약 83.36% 이었다. 제 1주성분의 경우 측정된 VOCs의 종류 및 개별 VOCs (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, styrene, n-octane) 7종과 실내 온도, 습도, 환기 시간의 주성분 값이 반대 양상을 보이고 있으며, 조사 대상 주 거 공간 중 절반이 이와 같은 경향을 나타낸다고 볼 수 있다. 또한 측정 대상 중 약 74%의 경우에는 VOCs 간 에 뚜렷한 양적 상관성을 보이고 있으며, 이는 Table 3 의 상관성분석 결과와도 일치하였다. 수동식으로 측정 된 VOCs와 환경 영향 인자 간의 주성분 분석 결과 (Table 6)에서는 제 1주성분의 기여율은 62.08%이며 제 3주성분까지 누적기여율은 80.04%이었다. 수동식 으로 측정된 주거 공간의 VOCs 7종과 실내 온·습도, 환기시간의 주성분 값이 유사한 경향을 가지는 것으로 조사 되었으며, 이는 대부분의 조사 대상에서 실내 환 경의 영향을 뚜렷하게 받고 있음을 보였다(Table 4의 상관성분석 결과와 일치함).

    Fig. 2는 두 측정 방법의 점수 그림(score plot) 및 적 재 그림(loading plot)을 나타낸 것이다. 점수 그림은 처음 두 주성분에 대하여 주성분 점수의 산점도를 보 여주며, 이로부터 분석에 사용된 측정값들의 군집 및 특이점을 알 수 있다. 적재 그림에서는 처음 두 주성분 에 영향을 미치는 변수를 정량적으로 식별할 수 있으 며, 적재가 -1 또는 1에 가까우면 변수가 성분에 많은 영향을 미치는 것으로 판단할 수 있다. Fig. 2(A)과 Fig. 2(B)를 비교하였을 때 (A)의 경우 뚜렷한 구분이 없는 형태를 보인데 반해 (B)는 두 개의 군집을 이루 고 있는 것을 확인할 수 있다. 특히, Fig. 2(B)에서 오 른쪽 군집은 겨울철에 측정된 자료로 이루어졌고, 왼쪽 군집은 여름철에 측정된 값들로 이루어진 것을 확인할 수 있다. Fig. 2(A’)의 경우에는 실내 온도, 습도, 환기 시간과 VOCs간에 서로 반대되는 양상을 보이는 것과 반대로 Fig.2(B’)에서는 일부 VOCs (styrene, octane) 를 제외한 VOCs와 실내 온·습도, 환기시간이 공통된 인자로써 두 주성분에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 수동식에 의한 VOCs 측정 분 석 시 주거 환경의 환경 영향 인자를 반영한다고 볼 수 있다. 따라서 주거 환경 또는 실내 악취 등의 평가를 위하여 실내 VOCs를 측정·분석 시 시료채취법의 신 중한 선정이 요구된다.

    4. 결 론

    본 연구에서는 두 종류의 시료채취법을 대상으로 주 거 공간 내 VOCs의 발생 특성을 비교 평가하였다. 선 정된 시료채취법은 고체흡착관을 이용한 강제 흡입방 식의 능동식과 물질의 확산 원리를 이용한 수동식이었 다. 본 연구에서 도출된 주거 공간 내 VOCs 발생 특성 은 다음과 같다.

    첫째, 검출한 VOCs의 정성 및 정량 결과는 시료채 취방식과 계절에 따라 다소 상이한 결과를 보였다. 검 출 VOCs의 수는 겨울철이 여름에 비해 많았으나, 총 48종 대상물질의 총 농도는 여름철이 높았다. 능동식으 로 분석된 VOCs의 총 농도는 겨울철에 41.7-420.7 μg/ m3 (mean 230.4 μg/m3; median 221.8 μg/m3), 여름철 21.3-1,431.9 μg/m3 (mean 340.1 μg/m3; median 175.4 μg/m3)이었고, 수동식은 겨울철 29.6-257.5 μg/m3 (mean 81.8 μg/m3; median 49.4 μg/m3), 여름철 1.2-5,131.1 μg/m3 (mean 1,758.8 μg/m3; median 1,375.1 μg/m3)로 분석되었다.

    둘째, 능동식을 이용한 시료채취 시 VOCs의 분포가 상대적으로 다양하였으나, 실내 온도, 습도 및 환기시 간 등의 환경인자와 낮은 상관성을 보였다. 수동식에서 는 실내 환경인자와 VOCs 발생의 상관성이 상대적으 로 높았다. 이러한 특징은 주성분분석을 통해 재확인할 수 있었다.

    셋째, 시간적 또는 공간적 VOCs 분포를 조사할 시 에는 능동식과 수동식 시료채취법의 원리 및 특징을 정확히 이해하여 시료채취법이 선정되어야 한다. 특히, 수동식 시료채취법은 비교적 긴 기간 동안의 시간적 분포와 실내 환경을 반영한 공간적 분포를 조사하고자 할 시 유용할 수 있다.

    감사의 글

    이 연구는 서울과학기술대학교 교내연구비의 지원으 로 수행되었습니다.

    Figure

    JOIE-17-362_F1.gif

    Comparison of concentration ratios by indoor VOCs sampling method in winter and summer.

    JOIE-17-362_F2.gif

    Principal component analysis, scores plot of the first two principal components showing the clustering of samples and loading plot reflecting the influence of a particular parameter in indoor VOCs sampling methods.

    Table

    Quantitative analysis of indoor VOCs in residential area by active sampling (unit: μg/m3)

    Quantitative analysis of indoor VOCs in residential area by passive sampling (unit: μg/m3)

    Correlation analysis of indoor VOCs (Active sampling)

    Correlation analysis of indoor VOCs (Passive sampling)

    Principal component analysis to assess indoor VOCs collection method (Active sampling)

    Principal component analysis to assess indoor VOCs collection method (Passive sampling)

    Reference

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