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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.19 No.1 pp.47-57
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2020.19.1.47

Provisioning the standard method for ensuring the reliability of indoor air quality measurements in public transportation

Ho-Hyun Kim1,2,*, Ho-Hyeong Yang1, Jeong-Hun Lee1, Sang-Hyeon Kang3, Tae-Hyun Kim3, Sung-Lyul Kim4
1Life & Industry Environmental R&D Center in Pyeongtaek University
2Department of Information, Communication and Technology Convergence, ICT Environment Convergence, Pyeongtaek University
3The Environmental Technology Institute, Coway R&D Center
4Environmental New Business Center, Environmental Technology Division, Korea Testing Laboratory
*Corresponding author Tel : +82-31-659-8308 E-mail : ho4sh@ptu.ac.kr
14/02/2020 26/03/2020 26/03/2020

Abstract


The purpose of this study is to provision the standard method for ensuring the reliability of measuring indoor air quality in public transportation. The objective is to determine the difference in the measured concentration values according to various conditions. These variables include measurement conditions, measurement equipment, measurement points, and measurement time. The value differences are determined by measuring the PM10 and CO2 concentration of subways, and express buses and trains, which are targets of indoor air quality management. The concentration of CO2 was measured by the NDIR method and that of PM10 was measured by the gravimetric method and light-scattering method. Statistically, the results of the concentration comparison according to the measurement points of the public transportation modes were not significantly different (p > 0.05), and it is deemed that the concentration is not affected by the measurement points. In terms of the concentration analysis results according to the measurement method, there was a difference of the concentration between the gravimetric and light scattering method. In the case of the light scattering method, the concentration differed depending on whether it was corrected with standard particles in the laboratory environment.


Express bus , Measurement method , Public transportation , Subway , Train

대중교통차량 실내공기질 측정 신뢰성 확보를 위한 공정시험방법 마련

김 호현1,2,*, 양 호형1, 이 정훈1, 강 상현3, 김 태현3, 김 승열4
1평택대학교 생활 및 산업환경 R&D센터
2평택대학교 ICT융합학부 ICT환경융합전공
3코웨이 환경기술연구소
4한국산업기술시험원 환경기술본부 환경사업개발센터

초록

    Korea Environmental Industry and Technology Institute
    2016001350002
    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1. 서 론

    통계청 조사에 따르면, 우리나라 국민의 경우 하루 중 7.47%를 교통수단 실내에서 보내고 있는 것으로 조 사되었다. 국토교통부의 교통부문 수송실적 보고에 따 르면 교통수단별 수송분담율은 대중교통 48.3% 이며 승용차가 45.6%로 나타나 대중교통수단 수송분담율을 고려할 경우 하루 중 3.6%를 대중교통수단 내에서 보 내고 있는 것으로 분석되었다(KOSTAT, 2009). 시민들 의 출퇴근 및 이동수단인 대중교통의 수송분담율이 2006년 36.4%에서 2017년 43.2%로 지난 10년간 증가 (KOSTAT, 2019)하였다. 거주 공간 및 다중이용시설의 실내공기질에만 관심이 국한되어왔으나 대중교통의 이 용 증가에 따라 대중교통차량 내 실내공기질의 중요성 이 주목받고 있다.

    대중교통은 특성상 좁고 밀폐된 공간에 많은 인원을 수송하고 장거리 운행이 많으며, 차량 외부로부터 유입 되는 배기가스나, 미세먼지, 승객의 호흡으로 인한 CO2 등 직·간접적 노출 매체 등에 의해 오염물질이 축 적되어 농도가 높아지기 때문에 이용자의 건강에 문제 를 야기할 수 있다(Lim et al., 2007;Sakong et al., 2009;Yoo and Noh, 2009, 2010;Lee et al., 2011). 이 에 따라 환경부는 2017년 “실내공기질 관리를 위한 대 중교통차량의 제작·운행 관리지침”을 통해 대중교통에 대한 실내공기질 기준 항목으로 PM10과 CO2의 권고 기준을 설정하였고 CO2를 차량 내 환기의 판단지표로 활용(Nam et al., 2012)하여 대중교통수단 내 실내공기 질을 쾌적하게 유지하고, 국민의 건강 보호를 목표로 하고 있다(ME, 2006;Lee et al., 2014). 그러나 규제물 질 중 하나인 미세먼지 측정 방법에 대한 신뢰성 및 정 확도에 대하여 많은 논의가 진행되고 있다.

    기존 “대중교통차량의 실내공기질 측정방법「실내공 기질 관리를 위한 대중교통차량의 제작·운행 관리지 침」(환경부 고시 제2013-186호)” 중 [별표2] 대중교통 차량의 실내공기질 측정방법(제9조 3항 관련)에서 이 산화탄소의 시료측정방법은 비분산적외선(NDIR)연속 측정법으로, 미세먼지의 시료측정방법은 광산란연속측 정법, 중량분석법, 베타선측정법으로 제시되어 있다. 비분산 적외선(NDIR) 방식은 가스 분자가 특정 파장 의 적외선을 흡수하는 특성을 이용하여 가스의 적외선 흡수도를 측정하여 농도로 환산하는 방식으로, 장기 신 뢰성, 감도 특성 및 정확성이 우수하다는 장점이 있다 (Yi et al., 2005;Kim et al., 2009a).

    베타선측정법의 경우 중량을 측정하는 직접적인 방 식이 아니고 입자에 의한 빛의 감쇄계수를 질량으로 환산한 간접적인 방법으로, 미세먼지 측정 방법에 대한 신뢰성 검증에 대한 문제점들이 제시된 적이 있다(Tsai and Cheng, 1996;Chang et al., 2001;Chang and Tsai, 2003;Jung et al., 2007). 또한 미국 등 외국의 경우 대 부분 중량분석법을 기준방법으로 이용하고 있다(EPA, 2007;Chow, 1995). 중량분석법의 경우 24시간 주기로 포집된 입자의 질량 측정을 통해 공기 중 입자의 농도 를 측정하는 방식으로, 상대적으로 적은 비용이 들지만 실시간 측정이 어렵다는 단점이 있다. 광산란법은 입자 상 물질에 조사된 빛이 입자상 물질에 의해 산란되는 빛의 양을 측정하여 공기 중 입자상 물질의 농도를 측 정하는 방법으로, 1분 단위로 실시간 측정이 가능하고 휴대가 용이하다는 장점이 있다(Tittarelli et al., 2008). 하지만 입자의 개수 농도를 측정하기 때문에 이를 질 량 농도로 전환하는 과정에서 오차가 발생할 수 있는 단점이 있다(Heo and Oh, 2013;Kim et al., 2009b).

    중량법의 경우 미세먼지의 정확한 농도값을 측정할 수 있으나 실시간 농도 변화를 관찰하기 어렵고, 광산 란법의 경우 실시간 농도 측정은 가능하나 측정값의 신뢰성이 떨어지는 한계점을 가지고 있다(Kim, 2018;Kim et al., 2008;Kim et al., 2014). 이에 따라 실시간 측정이 가능한 광산란법의 정확도 확인을 위한 연구가 국·내외에서 수행되어왔다(ME, 2003;Chan et al., 2002a, b;Cheng et al., 2008;Quok and Mcdougall, 2006, Kim et al., 2010;Jung et al., 2007, 2010). 실내 공기질을 평가하기 위한 공정시험법은 특정 장소 및 특정 시간에 평가하고 있고 평가의 정확도 및 정밀도 는 높은 수준이지만 시간에 따라 수시로 변하는 공기 질을 반영하기에는 실시간 및 장기간 데이터 수집의 한계가 있는 실정이다.

    본 연구에서는 측정 장비, 측정 위치, 측정 방법 등 다양한 조건을 달리하여 측정 농도값 조사를 수행하고 이를 통해 측정 조건, 측정 장비, 측정 시기, 혼잡·비혼 잡 등에 따른 차이를 파악하고자한다. 이를 통하여 대 중교통차량 객실 내 협소한 공간 및 1회 운행시간의 제한 등 대중교통수단의 특수성을 고려한 대중교통차 량(도시철도, 버스, 철도) 공정시험법 마련을 위한 기초 자료를 마련하고자 하였다.

    2. 연구방법

    2.1 연구대상 및 기간

    연구대상 교통수단은 현재 환경부에서 제정한 “실내 공기질 관리를 위한 대중교통차량의 제작·운행 관리지 침”에서 관리 대상 대중교통차량으로 지정한 「도시철 도법」제3조제1호에 따른 도시철도의 운행에 사용되는 도시철도차량, 「철도산업발전 기본법」제3조제4호에 따른 철도차량 중 여객을 운송하기 위한 철도차량,「여 객자동차 운수사업법」제2조제3호에 따른 여객자동차 운송사업에 사용되는 자동차 중 같은 법 시행령 제3조 제1호라목에 따른 시외버스 운송사업에 사용되는 고속 형 시외버스 및 직행형 시외버스를 대상으로 조사하였 다. 도시철도의 경우 수도권에서는 서울교통공사에서 운영하는 1~8호선, 서울9호선운영(주)에서 운영하는 9 호선을 선정하였으며, 비수도권에서는 광주도시철도에 서 운영하는 1호선, 대구도시철도에서 운영하는 1호선, 부산도시철도에서 운영하는 2호선을 선정하였다. 철도 의 경우 KTX 및 ITX를 선정하였으며 고속버스의 경 우 고속버스회사 2곳의 사전 협조를 통해 연구 대상 대중교통차량을 선정하였다. 조사기간은 2016년 추계 부터 2018년 하계까지 진행하였다.

    2.2 대중교통차량별 시료 측정 조건

    2.2.1 측정 물질 선정

    본 연구에서는 조사대상 물질로「실내공기질 관리를 위한 대중교통차량의 제작·운행 관리지침」[별표1] 대 중교통차량의 실내공기질 권고기준(제8조 관련)에서 제시하고 있는 이산화탄소와 미세먼지를 측정대상물질 로 선정하였다. 측정 조건은 대중교통차량의 실내공기 질 측정방법(제9조 3항)에 준하여 측정하되, 이용시민 의 편의성, 교통수단의 구조와 특성, 측정 공간 등 현 장상황을 고려하여 대표성 있게 측정하는 것을 원칙으 로 하였다.

    2.2.2 시료 측정 지점 선정

    시료 측정 지점의 위치와 시료 측정 수는 대상 대중 교통차량의 구조와 특성, 출입문의 위치, 이용자 수, 실 내기류분포, 실내공기질의 대표성 등을 고려하여 선정 하였다. 시료 측정 지점은 측정대상 대중교통차량 내 실내공기질을 대표할 수 있는 곳을 선정하는 것을 원 칙으로 하여 이용자가 많고 인접공간에 직접적인 발생 원이 없는 곳을 선정하였다. 또한 대상 대중교통차량 내 천장으로부터 30 cm 이상, 바닥면으로부터 1 m 이 상 떨어져있으며, 각 출입문으로부터 1 m 이상 떨어진 중앙점을 측정지점으로 하였다. 공기유동경로 및 기류 발생원 주변에 위치하지 않는 곳에서 실시하였고, 불가 피하게 기류가 발생하는 곳에서는 실제 조건하에서 시 료를 측정하였다. 더불어 측정 위치에 따른 농도 비교 를 위하여 중앙점 이외에도 가장자리, 바닥으로부터 1m 높이보다 낮은 위치 및 높은 위치 등에서도 시료 를 측정하였다. 도시철도의 경우 혼잡시간대를 고려, 이용객의 불편함을 초래하지 않도록 객실 내 최소 공 간을 사용하되, 외기의 영향을 최소화 할 수 있는 휠체 어석이 있는 곳을 선정하였으며, 혼잡시간대와 평상시 이용객수가 확연히 차이가 나는 칸을 선정하였다. 철도 (KTX, ITX)의 경우, 이용 특성상 출발 시에는 승객이 모두 착석하고, 정차역 도착 전에는 하차하려는 승객이 미리 대기하는 경우가 많기 때문에 유동 승객으로 인 한 순간적인 농도 변화 및 외기의 영향을 최소화 할 수 있는 객차 내 가운데 지점을 선정하였다. 고속버스의 경우, 승·하차시 발생 할 수 있는 외기 영향을 최소화 할 수 있도록 출입문과 멀리 떨어진 곳을 측정 지점으 로 선정하였으며 승객 이동의 불편을 최소화하고자 복 도 측 좌석에 측정기기를 설치하여 측정하였다.

    2.2.3 시료 측정 시간

    시료 측정은 혼잡시간대와 비혼잡시간대로 구분하여 실시하였다. 도시철도의 경우 1일 중 혼잡시와 비혼잡 시로 구분하여 혼잡시간대를 주중 7:30~9:30 또는 18:00~20:00로 하고 이외의 시간을 비혼잡시간대로 하 여 측정하였으며 철도와 고속버스의 경우, 혼잡시와 비 혼잡시를 주중과 주말의 개념으로 측정하였다. 또한 대 상 대중교통차량이 각 노선의 출발지에서 도착지까지 정상 운행하는 동안 1분 간격으로 연속 측정하였다.

    2.2.4 시료 측정 방법

    본 논문에서는 규제물질인 PM10의 측정방법을 비교 분석하고자 중량분석법과 광산란연속측정법을 동시에 사용하였다. 중량측정장비의 경우 대기 중에 부유먼지 를 중량농도로 측정기 위해 입자를 포집하는 하이 대 용량 공기채취기(High volume air sampler)와 실내환 경 및 대기 중에 미세먼지를 포집하여 중량농도로 측 정하는 저용량 공기 채취기(Low volume air sampler) 두 가지를 사용하였다. 광산란 측정 장비는 크게 네팔 로미터(nephelometer) 방식과 스펙트로미터(spectrometer) 방식이 있다. 네팔로미터 방식은 유입된 총부유 먼지에 의해 소실되는 빛의 양을 측정하여 총부유입자 의 농도를 결정하는 방식으로(Adam et al., 2004;Doherth et al., 2005;Chamaillard et al., 2006), 본 연 구에서는 네팔로미터 방식의 광산란 측정장비를 사용 하였으며, 실험실 환경에서 표준입자로 교정된 장비도 함께 사용하여 비교하였다. 이산화탄소(CO2)의 경우, 가스 분자의 특정 파장에 대한 적외선 흡수도를 측정 하여 농도로 환산하는 비분산적외선(NDIR) 연속측정 법을 적용한 휴대용 측정 장비를 사용하였으며, 주변 환경의 영향을 받지 않도록 바닥으로부터 1 m 이상 높 이에 설치하였다. 또한 승객수, 환기 여부 등 객실 내 특성 반영을 위해 전체 운행 시간동안 1분 단위로 연 속 측정하였다. PM10과 CO2 모두 측정 위치에 따른 농도 비교 분석을 위해 측정 위치를 달리하여 측정을 진행하였다.

    2.3 측정 장비 신뢰성 확보를 위한 사전 비교 실험

    측정 장비의 신뢰성을 확보하기 위해 미세먼지 (PM10)를 중심으로 시료 채취시간에 따른 오차 분석을 통해 최적의 포집 시간을 확인하였다. 입자발생장치의 입자 발생에 대한 균일성 확인을 위하여 Grimm사의 Spectrometer 방식의 광산란 측정기를 챔버 내부에 설 치하였으며, 입자 발생 전 챔버 내부 배경 농도 측정 후 비교 시험을 수행하였다. 시험 장비를 챔버 내에 설 치하고 표준분진 JLS Test Powder 10를 사용하여 저 농도(60 μg/m3 부분) 및 고농도(135 μg/m3 부분)의 미 세먼지 농도를 발생시킨 상태에서 실내공기질공정시험 기준에 준하여 1시간, 2시간, 3시간 동안 미세먼지를 채취한 후, 시료 채취 시간별 변동계수 비교를 통해 최 적의 포집 시간을 평가하였다.

    3. 결과 및 고찰

    3.1 대중교통차량별 측정 위치에 따른 농도 비교

    3.1.1 PM10

    도시철도, 고속버스 철도를 대상으로 측정 지점에 따른 PM10 측정 결과의 차이를 분석하였다(Table 1). 측정 위치는 대상 대중교통 차량 내 중앙점, 가장자리, 바닥으로부터 1 m 높이보다 낮은 위치 및 높은 위치 등으로 나누어 측정하였다. PM10은 측정 위치에 따라 도시철도에서 82.4~87.4 μg/m3, 고속버스에서 44.9~61.4 μg/m3로 나타났으며, 철도의 경우 20.8~23.3 μg/m3으 로 나타났다. 대중교통차량의 PM10 권고기준은 도시철 도 200 μg/m3, 철도 및 버스 150 μg/m3으로, 측정 결과 에서 초과 사례는 없었다.

    3.1.2 CO2

    도시철도, 고속버스 철도를 대상으로 측정 지점에 따른 CO2 측정 결과의 차이를 분석하였다(Table 2). CO2의 경우 도시철도에서 1,291.4~1,448.9 ppm, 고속 버스에서 1,252.4~1,405.0 ppm로 측정되었으며 철도에 서 2,200.9~2,267.7 ppm으로 측정되었다. 대중교통수 단 실내공기질 관리 가이드라인의 권고기준과 비교해 보면 비혼잡시 기준 2,000 ppm, 혼잡시 기준 2,500 ppm으로 철도의 경우 비혼잡시 기준을 초과하는 것으 로 나타났다.

    3.1.3 측정 위치에 따른 평균 농도 비교 통계 분석

    측정 위치에 따른 농도 비교를 위해 측정 위치에 따 라 측정 항목의 평균은 차이가 없다는 귀무가설을 바 탕으로, 유의 수준을 α=0.05로 하여 집단 간의 관계의 등분산 여부에 따라 이분산 및 등분산 가정 독립표본 T-test를 통해 분석하였다(Table 3, 4). PM10과 CO2에 대한 각 대중교통차량의 지점별 농도 비교 결과, 통계 적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 이는 측정 결과가 측정 위치에 따라 크게 영향을 받지 않으 며, 어느 곳에서 측정을 하더라도 농도 측정 결과에 큰 차이가 나타나지 않는다는 것으로 판단된다.

    3.2 대중교통차량별 측정 장비에 따른 농도 비교

    3.2.1 도시철도

    도시철도의 경우 노선에 따라 오전과 오후로 나누어 각각 혼잡시간대와 비혼잡시간대에 60분간 측정하였으 며 측정시 승객 수, 온도 및 습도, 측정장비별 측정 농 도값을 Table 5에 나타내었다. 혼잡도 여부는 1일 중 혼잡시와 비혼잡시로 구분하여 혼잡시간대를 주중 7:30~9:30 또는 18:00~20:00로 하고 이외의 시간을 비 혼잡시간대로 구분하였다.

    도시철도에서의 CO2 농도는 혼잡시에 1,377.4~ 2,268.4 ppm, 비혼잡시에 976.3~1,846.8 ppm으로 혼잡 시간대 CO2 농도가 높게 조사되었으며, 이는 혼잡시간 대 승차인원의 증가로 인한 것으로 판단된다. 중량법으 로 측정한 경우 PM10 평균 농도는 혼잡시 37.8~111.6 μg/m3, 비혼잡시 48.6~85.6 μg/m3으로 나타났다. 광산 란법으로 측정하였을 때는 혼잡시 23~342.3 μg/m3, 비 혼잡시 25.8~326.5 μg/m3으로 나타났다. 특히 광산란 법의 경우 각 측정장비별 측정값 사이에 오차범위가 크고, 동일한 장비임에도 실험실 환경에서 표준입자로 교정된 장비의 경우 고농도로 측정되는 경향성이 나타 났으며 가이드라인인 200 μg/m3을 초과하는 사례도 있 었다. So and Yoo (2008)의 연구 결과에 따르면 PM10 농도와 승차인원의 상관관계 분석결과, R2은 낮게 나 타났다. 본 연구 결과의 도시철도 객실 내 PM10 농도 역시 승차 인원보다는 외부 환경에 의한 농도 변화가 있는 것으로 판단된다.

    3.2.2 고속버스

    고속버스와 철도의 경우 운행노선에 따라 나누어 혼 잡시간대와 비혼잡시간대로 구분하여 측정하였으며, 측정장비별 농도결과를 Table 6에 제시하였다. 혼잡시 와 비혼잡시를 주중과 주말의 개념으로 구분하였으며 대상 대중교통차량이 각 노선의 출발지에서 도착지까 지 정상 운행하는 동안 1분 간격으로 연속 측정하였다.

    고속버스의 경우 CO2 농도가 혼잡시에 1,258.2~ 1,676.5 ppm, 비혼잡시에 928.2~1,411.4 ppm으로 혼잡 시간대 CO2 농도가 높게 조사되었다. 이는 창문이 밀 폐되어있는 고속버스의 공간 특성과 기본 평균 운행 시간이 2시간이라는 운행 특성을 고려하였을 때, 승객 의 호흡으로 인해 발생한 CO2가 객실 내에 축적되어 농도값에 영향을 준 것으로 판단된다. 기존 연구에서도 본 연구와 같이 승객수가 상대적으로 많은 혼잡시간대 에 CO2 농도가 높게 조사되었으며 승객들의 호흡과 연관성이 있을 것으로 판단하고 승객수와 CO2 농도가 밀접한 관련이 있는 것으로 조사하였다(An et al., 2018a, b;Park et al., 2019).

    PM10을 중량법으로 측정하였을 때, 혼잡시 농도 범 위는 115.2~163.3 μg/m3이었으며 비혼잡시는 90~121.4 μg/m3으로 측정되어 비혼잡시간대에 비하여 혼잡시간 대에 높은 농도로 측정되는 경향성을 보였다. 광산란법 으로 측정한 경우, 실험실 환경에서 교정한 장비로 측 정하였을 때 혼잡시는 64.7~90.7 μg/m3이었고 비혼잡 시는 76.3~89.7 μg/m3이었다. 교정하지 않은 장비로 측 정한 경우, 혼잡시는 19.3~27 μg/m3이었고 비혼잡시는 22.7~26.7 μg/m3로 조사되었다. 광산란법을 사용한 경 우 혼잡시와 비혼잡시간대의 농도 편차가 유의하게 나 타나지는 않았으며, 실험실 환경에서 교정된 장비와 그 렇지 않은 장비의 측정 농도값사이에 오차가 존재하였 다. 이는 실시간 측정이 가능하지만 다소 정확성이 떨 어질 수 있는 광산란측정장비를 사용했다는 점과 좁고 밀폐된 고속버스 차량 내의 승객들의 움직임, 운전기사 의 임의적인 환기시스템 가동, 출입문의 개폐 등으로 인한 것으로 판단된다.

    3.2.3 철도

    철도의 경우 운행 노선에 따라 나누어 혼잡시간대와 비혼잡시간대로 구분하여 측정하였으며, 측정장비별 농도결과를 Table 7에 제시하였다. 혼잡도 여부는 혼잡 시와 비혼잡시를 주중과 주말의 개념으로 구분하였고 대상 대중교통차량이 각 노선의 출발지에서 도착지까 지 정상 운행하는 동안 1분 간격으로 연속 측정하였다.

    철도의 경우, CO2 농도범위는 혼잡시에 749.1~ 1,296.9 ppm이었고 비혼잡시에 649.3~910.8 ppm으로 비혼잡시에 비하여 승차인원이 더 많은 혼잡시에 높은 농도로 조사되었다. PM10의 경우 중량법으로 측정하였 을 때, 혼잡시에는 62.9~81.7 μg/m3이었고 비혼잡시에 는 56.7~73.8 μg/m3으로 나타나 비혼잡시에 비하여 혼 잡시에 미세먼지 농도가 높게 측정되었다. 실험실 환경 에서 교정된 광산란 측정장비를 사용한 경우, 혼잡시에 는 76.1~96.5 μg/m3이었고 비혼잡시에는 90.1~107 μg/ m3으로 측정되었다. 교정하지 않은 광산란 장비를 사 용한 경우, 혼잡시에는 22.4~28.5 μg/m3이었고 비혼잡 시에는 27.3~32 μg/m3으로 조사되었다. 광산란 장비를 사용한 경우 혼잡시와 비혼잡시간대 측정 농도값이 유 의한 차이를 보이지 않았다. 기존 연구 결과에 의하면 철도 내 PM10 농도는 공기정화장치의 필터 관리와 청 소상태, 외부 환경의 영향을 받는 것으로 조사되었다 (So et al., 2006). 따라서 철도 내 PM10 농도는 승객 수, 객실 내 자동 실내공기 정화장치 등에 따라 영향을 받 는 것으로 판단된다.

    3.2 대중교통차량 실내공기질 측정방법 검토

    본 연구의 대중교통차량의 측정 위치에 따른 PM10 및 CO2 평균 농도 비교 통계 분석 결과, 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 이에 따라 측 정 농도값이 측정 위치에 따른 영향을 받지 않으며, 어 느 곳에서 측정하더라도 측정 결과에 차이가 나타나지 않을 것으로 판단된다.

    현행 “대중교통차량의 실내공기질 측정방법「실내공 기질 관리를 위한 대중교통차량의 제작·운행 관리지 침」(환경부 고시 제2013-186호)” 중 [별표2]대중교통 차량의 실내공기질 측정방법(제9조 3항 관련)에서 시 료측정지점은 측정대상 교통차량 내 실내공기질을 대 표할 수 있는 곳을 선정하여 측정위치는 객차 내 중앙 부 좌석 선반 위(선반이 없는 경우에는 중앙부 좌석에 서 1 m~1.5m 높이)로 제시하고 있다. 그러나 본 연구 결과, 측정 위치에 따른 측정 결과의 유의한 차이가 없 었으므로 시료측정지점은 측정대상 대중교통차량 내 실내공기질을 대표할 수 있는 곳을 선정하되 이용하는 시민들의 불편을 최소화하는 공간을 선택해야할 것으 로 사료된다.

    도시철도의 경우, 좌석이 설치되어 있지 않은 휠체 어석, 유모차석 등에서 측정하거나 객차 내 중앙부 좌 석 선반 위(선반이 없는 경우에는 중앙부 좌석에서 1m~1.5m 높이)에서 측정한다. 철도의 경우 중앙좌석 을 중심으로 측정하는 것을 우선으로 하며 승객 불편 예상시 측정지점 옆 뒤 좌석이 비어있거나, 좌석이 설 치되어있지 않은 출입구 부근 공간 또는 객차 내 중앙 부 좌석 선반 위를 선택한다. 고속버스의 경우 중앙좌 석을 중심으로 측정하는 것을 우선으로 하며, 승객 불 편 예상 시 측정지점 옆, 뒤 좌석이 비어있는 좌석을 선택하여 측정한다.

    대중교통차량 내 측정대상 오염물질별 시료측정방법 은 이산화탄소의 경우 비분산적외선(NDIR)연속측정법, 미세먼지의 경우 광산란연속측정법, 중량분석법, 베타 선측정법으로 명시하고 있다. 광산란장비의 오차율을 감안하여 현장에서 신뢰도 있는 측정을 위해서는 주시 험법을 중량법으로, 부시험법을 광산란법으로 제안하 는 것이 합리적일 것으로 판단된다.

    4. 결 론

    본 연구에서는 대중교통차량 실내공기질 측정의 신 뢰성 확보를 위한 공정시험방법 마련을 위하여 「실내 공기질 관리를 위한 대중교통차량의 제작·운행 관리지 침」에서 관리 대상 대중교통차량으로 지정한 도시철 도, 고속버스, 철도를 대상으로 하여, 규제물질인 PM10 과 CO2를 대상으로 2016년 추계부터 2018년 하계까지 조사를 진행하였다. 측정 장비, 측정 조건, 제조사, 측 정 방법 등 다양한 조건에 따른 측정 농도값을 비교·분 석을 진행하였다.

    대중교통차량별 측정 위치에 따른 농도 비교 통계 분석 결과, 측정 위치에 따른 통계적으로 유의한 차이 는 나타나지 않았다. 따라서 측정 결과가 측정 위치에 의해 영향을 받지 않는 것으로 판단하여 현행 대중교 통차량 측정 방법에서 제시하고 있는 측정 위치인 객 차 내 중앙부 좌석 선반 위를 각 대중교통차량별로 구 체화하여 제시하고자 하였다. 도시철도의 경우 좌석이 설치되지 않은 편의 공간(휠체어석/유모차석)에서 측정 하며, 철도는 중앙 좌석을 중심으로 우선 측정하되 승 객의 불편이 우려되는 경우에는 옆, 뒤 좌석이 비어있 는 좌석을 선정하거나 좌석이 설치되어있지 않은 출입 구 부근 또는 객차 내 중앙부 좌석 선반 위를 선택한다. 고속버스의 경우 중앙좌석을 중심으로 측정하고, 승객 불편이 예상되는 경우 옆 뒤 좌석이 비어있는 좌석을 선정해야할 것으로 판단된다.

    측정 방법에 따른 분석 결과, 중량법과 광산란법 측 정값 사이 오차가 있었으며, 광산란법의 경우 실험실 환경에서 표준 입자로 교정된 장비와 그렇지 않은 장 비의 측정 농도값에도 차이가 있었다. 따라서 광산란측 정장비의 오차율을 감안하여, 신뢰성 있는 측정결과 도 출을 위해서는 현행법에서 제시하고 있는 미세먼지 측 정방법인 광산란연속측정법, 중량분석법을 주시험법과 부시험법으로 나누어 주시험법을 중량법으로, 부시험 법을 광산란법으로 제시하는 것이 합리적일 것으로 판 단된다.

    감사의 글

    본 연구는 환경산업기술시험원 생활공감 환경보건기 술개발사업 “대중교통차량 내 실내공기질 측정 신뢰성 확보를 위한 측정 방법 및 평가 기술개발(과제번호: 2016001350002)”에서 지원 받아 수행된 결과의 일부 이며, 이에 감사드립니다.

    Figure

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    Detail of measurement points.

    Table

    Detailed specifications of PM10 measurement equipments

    Detailed specifications of CO2 measurement equipments

    Concentrations of PM10 according to the measurement points

    Concentrations of CO2 according to the measurement points

    Concentrations of PM10 in subways according to the measurement method

    Concentrations of PM10 in express buses according to the measurement method

    Concentrations of PM10 in trains according to the measurement method

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