1. 서 론

어린이집 및 유치원 등은 환경유해인자 노출로 인한 건강피해를 예방하기 위해 어린이활동공간에 포함하여 법적 관리하고 있다. 도서관은 다중이용시설로 구분되 어 다중이용시설의 관리대상 오염물질인 미세먼지 (PM₁₀, PM_2.5), 이산화탄소, 포름알데하이드, 총부유세 균, 일산화탄소, 이산화질소, 라돈, 총휘발성유기화합물, 곰팡이 총 10종을 관리하고 있다. 어린이도서관 및 도 서관 내 어린이전용 시설의 경우 어린이활동공간으로 분류되지 않고, 도서관법에 따라 공공도서관으로 분류 되어 관리된다. 문화체육관광부 국가도서관통계시스템 에 따르면 국내 공공도서관은 2010년 759개에서 2019 년 1,096개로 꾸준히 증가해왔다. 공립 공공도서관의 경우 도서관법에 따라 전체 열람석의 20% 이상을 어 린이를 위한 열람석을 갖추어야 한다. 2019년 공공도 서관 1,096개 중 사립도서관은 23개이므로 대부분의 공공도서관에는 어린이가 이용할 수 있는 열람석을 갖 추고 있는 것이다. 또한 어린이도서관도 2010년 324개 에서 2019년 399개로 꾸준히 증가해왔으며, 일반 공공 도서관에서 진행하는 프로그램 중 10%정도가 영유아 를 위한 프로그램이 진행되어 도서관을 이용하는 어린 이가 증가하고 있다(MCST, 2019;MCST, 2012). 특히 신축 및 리모델링을 하는 경우 주로 건축 마감 재료나 접착제, 페인트 등으로 초기에 화학물질이 다량 방출되 어 새집증후군의 증상을 유발한다(Park et al., 2010). 이에 따라 도서관을 이용하는 어린이들에게 환경유해 인자가 노출될 가능성이 있을 것으로 보인다.

『환경보건법 시행령』의 어린이활동공간 환경안전 진단기준 관리대상 물질에는 중금속(Pb, Cd, Hg, Cr⁶⁺) 이 포함되어 있으며, 이 외에도 가소제인 프탈레이트 (Phthalates) 중 유아용 완구에 사용되는 DEHP (Diethlhexyl phtalate)는 인지능력 저하, 신체발육 위해우 려가 있다(Kim et al., 2010). 살충제의 경우 dichlorvos 에 노출된 어린이에서 신경기능 장애와 면역독성을 유 발하는 위험성이 있다(Lee and Jeong, 2008). 따라서 영·유아가 이용하는 도서관 내 어린이공간 및 어린이 도서관의 관리 강화가 필요한 실정이다.

국내에선 다중이용시설 실내공기질에 관한 다양한 연구가 진행되었다. 세부적으로는 지하도상가, 민감군 다중이용시설 등이 연구되었으며(Kim and Lee, 2018;Shin et al., 2018), 도서관을 대상으로 수행된 실내오염 연구들은 리모델링 도서관의 실내공기환경조사, 신축 도서관 유해대기오염물질 조사 등이 이루어지고 있다 (Park et al., 2010;Kwon et al., 2012). 하지만 다중이 용시설 실내공기질 관리 및 유지기준 대상물질에 대해 서만 조사가 이루어지고 있으며, 어린이활동공간의 환 경안전진단 기준 물질에 대해서는 미흡한 상황이다.

따라서 본 연구에서는 도서관내 어린이공간과 어린 이도서관을 대상으로 다중이용시설 실내공기질 관리대 상 오염물질 중 포름알데하이드, 총부유세균, 총휘발성 유기화합물, 곰팡이와 어린이활동공간 환경안전진단기 준 중 중금속(Pb, Cd, Hg, Cr⁶⁺) 및 프탈레이트, 살충제 류의 노출실태조사를 진행하여 향후 환경안전관리방안 마련을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

2. 연구방법

2.1 연구대상 및 기간

연구 대상은 도서관을 이용하는 어린이들이 주로 사 용하는 도서관 내 어린이시설 또는 어린이열람실을 대 상으로 하였으며, 대도시지역에 위치한 어린이시설이 있는 도서관과 어린이도서관 내의 어린이시설을 대상 으로 측정하였다.

2019년 6월부터 10월까지 약 5개월간 대도시지역 도서관 8개소 내의 어린이공간과 어린이도서관 2개소 에 대하여 측정하였다(Table 1).

2.2 측정방법

2.2.1 측정물질 선정

측정 물질은 환경안전관리기준 항목인 중금속(Pb, Cd, Hg, Cr), 총휘발성유기화합물(TVOCs), 포름알데 하이드(HCHO), 부유곰팡이, 총부유세균과 신규 환경 유해인자로 고려되고 있는 프탈레이트(DEHP, DBP, BBP, DNOP, DINP, DIDP), 살충제류(Chlorpyrifos, Diazinon, Dichlorvos, Cypermethrin)을 선정하였다.

2.2.2 측정방법

중금속은 기본검사(환경유해인자 공정시험기준)로 환경안전진단기준인 벽, 바닥을 대상으로 XRF를 사용 하여 측정하였다(Table 2). TVOCs와 HCHO는 실내공 기질 공정시험기준(오염물질방출)에 따라 시료채취 및 시험분석하였으며, TVOCs는 고체흡착관과 시료채취 용 펌프를 가동시켜 0.1 L/min로 30분, 연속 2회 측정 하였다. 시료채취용 펌프는 사용전 1차 유량계로 보정 한 후 바로 측정 장소에서 측정하였다. 열 탈착 바탕시 료(blank)가 충분히 작다는 것을 입증하기 위해 일상적 인 분석 파라미터를 이용하여 바탕시료를 분석하고, 인 공 피크가 관심 분석물질의 전형적 면적의 10%를 넘 는지 확인하였다. 고체흡착관의 사용 횟수는 20회을 넘기지 않으며 주기적으로 파과용량을 평가하여 5%가 넘지 않는지 확인하였다. 현장 바탕시료는 휘발성유기 화합물 시료 채취에 사용된 것과 동일한 것을 사용하 였으며, 현장 이중시료를 추가로 채취하여 동일한 조건 에서 측정한 두 시료의 측정값 차를 두 시료 측정값의 평균값으로 나누어 두 측정값의 상대적인 차이 (Relative percentage difference, RPD)를 구하여 두 측 정값의 차이는 20%가 넘지 않도록 하였다. 분석 기기 의 회수율 80~120% 범위인지 확인하였다. 표준물질을 반복 분석하여 머무름 시간(RT), 피크 면적(area), 또는 감응계수(RF)의 상대표준편차(RSD%)의 정밀도, 정확 도를 평가하며, 머무름 시간과 피크면적 혹은 감응계수 의 상대표준편차가 각각 1%, 5% 미만으로 유지하도록 하였다. 또한, 방법검출한계(MDL)는 검량선 최저농도 를 7회 반복 측정한 후 이 농도 값을 바탕으로 하여 얻 은 표준편차에 3.14를 곱해서 구하고, 정량한계(LOQ) 는 표준편차에 10을 곱해서 구했다.

HCHO는 2,4 DNPH 카트리지와 시료채취용 펌프를 이용하여 0.5 L/min로 30분, 연속 2회 측정하였다. 시 료채취용 펌프는 사용전 1차 유량계로 보정한 후 바로 측정 장소에서 측정하였고, 시료채취 시 알루미늄 호일 등을 이용하여 DNPH 카트리지가 빛에 노출되는 것을 차단하였다. 채취된 시료 카트리지는 분석 시까지 냉장 보관하고, 분석까지의 30일을 넘기지 않았다. 주기적으 로 파과용량을 평가하여 5%가 넘지 않는지 확인하였 다. 현장 바탕시료는 카트리지를 통하여 공기를 채취하 지 않는 것을 제외하고는 동등한 것으로 사용하였으며, 현장 이중시료를 추가로 채취하여 동일한 조건에서 측 정한 두 시료의 측정값 차를 두 시료 측정값의 평균값 으로 나누어 두 측정값의 상대적인 차이(Relative percentage difference, RPD)를 구하여 두 측정값의 차 이는 20%가 넘지 않도록 하였다. 표준물질을 반복 분 석하여 머무름 시간(RT), 피크 면적(area), 또는 감응계 수(RF)의 상대표준편차(RSD%)를 이용하여 정밀도, 정 확도를 평가하고, 머무름 시간과 피크면적 혹은 감응계 수의 상대표준편차가 각각 1%, 5% 미만으로 유지하도 록 하였다. 또한, 방법검출한계(MDL)는 검량선 최저농 도를 7회 반복 측정한 후 이 농도 값을 바탕으로 하여 얻은 표준편차에 3.14를 곱해서 구하고, 정량한계 (LOQ)는 표준편차에 10을 곱해서 구했다.

곰팡이는 다중이용시설 등의 실내공기질관리기준(공 정시험기준)으로 측정하였다. 규정된 시험방법이 없는 프탈레이트의 경우 “어린이 활동공간의 프탈레이트류 노출로 인한 건강 위해성 평가 : 초등학교와 학원을 중 심으로”(Kim et al., 2012)의 분석방법에 따라 측정하 였다. 측정방법은 청소기 먼지필터를 채취하여 테트라 하이드로퓨란(Tetrahydrofuran 99.9%) 30 mL 첨가 후 40°C 초음파 60분간 추출 하여 측정한 후 GC/MS로 분석하였다. 살충제의 경우 US EPA에서 권장하는 OSHA (2016) 표준공정 62, PV 2063에 따라 60 L/min 의 유속으로 ORBO-tube를 통해 1회 30분씩 연속 2회 측정하고, GC-NPD로 분석하였다.

3. 결과 및 고찰

3.1 중금속

측정한 도서관 10곳 중 기준치를 초과한 곳의 농도 를 다음 표에 나타내었다(Table 3). 납(Pb)은 측정한 도 서관 10곳 중 4곳(도서관 A, C, E , F, J )(8 16~9,08 0 mg/kg)에서 어린이활동공간 환경안전진단 중금속 간이 측정기준인 420mg/kg를 초과하여 검출되었다. 중금속 총합은 도서관 10곳 중 5곳(도서관 A, C, E, F) (1,048~14,081 mg/kg)에서 어린이활동공간 환경안전진 단 중금속 간이측정기준인 700mg/kg 기준치를 초과하 여 검출되었다. 측정지점 대비 초과 검출비율은 납(Pb) 과 중금속 총합 모두 0~30.8%로 나타났다(Table 7). 초 과 검출된 지점의 특징을 살펴보면, 초과 검출된 10지 점 중 9지점이 벽이었으며, 벽 표면재질이 PVC마감재 또는 시트지인 경우 중금속이 초과 검출되었다. 2018 년 서울특별시 어린이활동공간 환경안전관리기준 검사 결과에 따르면, 부적합사항 133건 중 120건(90.2%)이 환경안전진단기준 중 중금속 기준치를 초과하였다. 이 중 96건(72.1%)이 벽과 바닥의 도료 및 마감재에서 중 금속이 초과 검출된 것으로 나타났다(SMOE, 2018). 본 연구에서도 벽과 바닥에 사용한 도료와 마감재에서 중금속이 초과 검출된 것으로 보아 어린이활동공간에 사용되는 도료와 마감재의 중금속에 대한 관리가 필요 하다고 판단된다.

3.2 총휘발성유기화합물

총휘발성유기화합물(TVOCs)는 측정한 도서관 10개 소 중 3개소(514.1~1,091.5 mg/m³)에서 어린이활동공간 환경안전관리 기준인 400 mg/m³를 초과하여 검출되었 다(Table 8). 초과사례가 있었던 도서관 3개소의 특성 을 살펴보면, 공립도서관 2곳은 각각 1992년, 1989년 에 개관하였고, 어린이도서관 1곳은 2010에 개관한 곳 으로 신축시설로 인한 영향은 없었다. 설문조사 결과 초과사례가 있었던 도서관 3곳 중 2곳에서 벽지를 새 로 공사한 것으로 나타났다. 따라서 도서관의 벽지 공 사에 따른 실내공기의 관리가 필요할 것으로 판단되어 진다. Jang at al. (2005)에 따르면 벽지에서 방출되는 VOC의 특성으로 파라핀계 탄화수소인 트리데칸과 테 라데칸의 검출농도가 높았으며, 방향족 탄화수소에서 는 톨루엔이 검출농도가 높았다. 또한 PVC 벽지가 다 른 벽지에 비해 방출농도가 5배 이상 높게 나타났다. 따라서 도서관 내 어린이공간에서 PVC 벽지 사용에 따라 TVOCs의 농도가 높게 나타난 것으로 판단되어 진다. 어린이공간에서의 PVC 벽지 사용에 대한 관리 가 필요할 것으로 보인다.

3.3 포름알데하이드

포름알데하이드(HCHO)의 경우 측정한 도서관 10개 소 중 어린이활동공간 환경안전관리 기준인 80 mg/m³ 을 초과한 곳은 1개소(121 mg/m³)로 측정되었다. 도서 관 전체 평균 HCHO 농도 36.97 mg/m³로 측정되었다 (Tabel 8). 초과 검출된 도서관은 2006년 개관한 곳이 며, 비교적 최근에 개관한 도서관(B, C, I, J)가 평균 이 상의 비교적 높은 농도로 검출되었다. 측정대상 도서관 이 비교적 개관한지 오래되었으며, 최근 목질상판재질 에 대한 HCHO 규제로 인하여 초과사례가 줄어든 것 으로 판단된다. Kwon at al. (2012)의 연구에 따르면 신축 도서관의 실내공기질 측정 결과 정기적으로 환기 가 이루어지는 장소에 비해 환기가 부족한 곳에서 폼 알데하이드의 농도가 높게 검출된다고 보고되었다. 또 한 포름알데하이드는 건축 자재 중 합판, 보드, 가구, 단열제 등에서 주로 발생되며, 0.1 ppm 이상에서 인체 영향을 일으켜 눈, 코, 목의 자극증상, 피부질환, 정서 불안 등을 일으킨다(Kim and Choi, 2007). 따라서 환 기가 부족한 장소에 환기시설 설치를 통해 실내공기질 관리가 필요하며, 신축 도서관일수록 환기를 통한 실내 공기질 관리가 필요할 것으로 판단된다.

3.4 곰팡이

곰팡이는 민감군 시설 실내공기질 권고기준인 500 CFU/m³을 초과한 곳은 도서관 10개소 중 1개소(1,408 CFU/m³)이었다. 초과 검출된 1개소를 제외하고 나머지 도서관의 평균 곰팡이 농도는 58.67CFU/m³로 전체적 으로 낮은 농도로 측정되었다(Table 8). Bin (2017)의 연구에 따르면 헤파필터를 사용한 공기청정기를 5분 가동 시 부유곰팡이가 89.1% 감소된다고 보고하였다. 또한 Kim at al. (2013)의 연구에서도 취약집단 생활환 경에서 공기청정기 사용 시 부유곰팡이 제거효과가 있 다고 보고되었다. 설문조사 결과와 비교해보면, 측정한 도서관 10개소 모두 공기청정기를 사용 중이며 이에 따라 곰팡이의 농도가 전반적으로 낮게 측정된 것으로 보인다.

3.5 총부유세균

총부유세균 측정 결과 측정한 도서관 10곳 모두 민 감군 이용시설 실내공기질 유지기준인 800 CFU/m³를 초과 검출되지 않았으며, 10개소 평균농도는 114.8 CFU/m³로 기준치에 비해 낮은 농도로 측정되었다 (Table 8 ). Kwak at al. (2009)의 연구에서는 소규모 다 중이용시설에서 공기청정기를 가동한 결과 기존 유치 원과 학교의 총부유세균 농도가 각각 1,675 CFU/m³, 1,453 CFU/m³에서 공기청정기 가동 3일 후 모두 유지 기준인 800 CFU/m³ 이하로 유지된다고 보고하였다. 설문조사와 결과와 비교해보면, 측정한 도서관 10개소 모두 공기청정기를 사용하며, 이에 따라 부유세균의 농 도가 기준치 이하로 측정된 것으로 보인다. 부유세균은 가습기 열병(humidifier fever), 천식 등을 유발하여 실 내공기질 관리대상에 포함되어있다(Dales et al., 1991). Lee at al. (2010)의 선행 연구결과에 따르면 광주광역 시 다중이용시설 실내공기질 측정 결과 온도와 습도가 높은 찜질방, 보육시설 등에서 총부유세균 농도가 높게 나타났다고 보고되었다. 어린이집과 같이 주방시설 등 으로 인하여 습도가 높고 인구밀도가 높아 온·습도 관 리가 쉽지 않은 장소의 부유세균 농도가 높은 경향이 있다(Choi et al., 2017). 측정한 도서관 10개소 평균 온· 습도는 각각 23.8oC, 54%로 적정 온·습도로 관리되어 모두 민감군 이용시설 유지기준 이하로 측정된 것으로 파악된다.

3.6 프탈레이트

프탈레이트류의 경우 조사한 도서관 10개소 모두 DEHP가 검출되었으며(572.1~6,607.0 mg/kg), 5개소에 서 DBP가 검출되었다(84.6~315.8 mg/kg). 프탈레이트 류는 어린이에게는 발달 성장독성, 생식독성, 신장독성 을 일으키며, 일본의 경우 프탈레이트 6종(DEHP, DBP, BBP DNOP DINP DIDP)을 완구에 사용하는 것 을 금지하고 있으며, 이를 Table 9에 나타내었다 (NIER, 2010). 이 중 DEHP는 주로 플라스틱 제품을 유연하게 하기 위한 가소제류로 사용되며, 어린이용 완 구류, 화장품 등에도 사용된다(NICNAS, 2010). 도서 관 내 어린이 시설의 플라스틱 제품 사용으로 인하여 검출된 것으로 판단된다. 프탈레이트의 측정 결과와 설 문조사를 비교해 보면 DEHP의 경우 비교적 최근에 개관하거나 리모델링을 진행한 도서관일수록 프탈레이 트의 농도가 낮게 측정되었다. Kim at al. (2018)의 연 구내용에 따르면 학원 내 유해인자 실태조사 결과 프 탈레이트가 가소제로 쓰인 제품의 노후화가 프탈레이 트 농도에 영향을 주는 것으로 나타났다. 본 연구결과 와 비교해보면 도서관 내 프탈레이트 가소제가 사용된 제품이 시설의 노후화로 인하여 프탈레이트 농도에 영 향을 준 것으로 파악된다.

3.7 살충제류

살충제류의 경우 측정한 도서관 10개소에서 dichlorvos는 10개소 모두 검출되지 않았다. Chlorpyrifos의 경 우 7개소에서 공기 중에서 검출되었으며(28.70~137.29 mg/m³), 7개소의 먼지시료에서 검출되었다(1.34~42.59 ng/g). diazinon의 경우 도서관은 2개소의 공기 중에서 검출되었으며(0.38~2.99 mg/m³), 4개소의 먼지시료에서 검출되었다(2.58~20.15 ng/g). cypermethrin은 5개소의 공기 중에서 검출되었으며(5.17~24.13 mg/m³), 4개소의 먼지시료에서 검출되었다(2.88~70.70 ng/g). 검출된 살 충제류 중 chlorpyrifos와 diazinon은 유해성으로 인하 여 미국에서 사용 금지되었으며, cypermethrin는 OSHA, NIOSH, ACGIH 등의 대한 노출 허용기준이 설정되어 있지 않은 상태이다(Table 10). 국내 역시 검출된 살충 제류에 대한 관리기준이 마련되어있지 않으며, 이에 대 한 기준 마련이 필요한 실정이다.

4. 결 론

국내 대도시 지역(서울, 인천, 울산)의 도서관 내 어린 이공간에서 어린이활동공간 환경안전관리기준, 다중이 용시설 실내공기질 관리기준인 중금속(Pb, Cd, Hg, Cr), 총휘발성유기화합물(TVOCs), 포름알데하이드(HCHO), 부유곰팡이, 총부유세균 측정하였다. 이 외에도 신규 환경유해인자로 고려되고 있는 프탈레이트 6종(DEHP, DBP, BBP, DNOP, DINP, DIDP)와 살충제류(Chlo-rpyrifos, Diazinon, Dichlorvos, Cypermethrin)를 측정 하였다.

중금속의 경우 납(Pb)은 4개소(816~9,080 mg/kg), 중금속 총합은 5개소(1,048~14,081 mg/kg)에서 기준치 이상 검출되었다. 벽 표면의 PVC마감재, 시트지에서 기준치 이상 검출되어 어린이활동공간에 사용되는 벽지, 마감재에 대한 적절한 대책이 필요할 것으로 보인다.

TVOCs는 3개소(514.1~1,091.5 mg/m³)에서 기준치 이상 검출되었고, 벽지를 새로 공사한 도서관에서 농도 가 높게 측정되었다. HCHO의 경우 1개소(121 mg/m³) 에서 기준치 이상 검출되었다. 비교적 최근에 개관한 농도가 높은 경향성을 보여 건물의 신축 또는 리모델 링 시 환기기구 설치 또는 적절한 환기를 통한 실내공 기질 관리가 필요할 것으로 보인다.

곰팡이는 1개소(1,408C FU/m³)에서 기준치 이상 검 출되었고, 총부유세균은 측정한 10개소 모두 기준치 이내로 검출되었다. 곰팡이와 총부유세균의 평균농도 는 각각 5 8 .67CFU/m³, 114.8CFU/m 3으로 기준치에 비해 낮은 농도로 측정되었다. 이는 측정한 도서관 모 두 공기청정기 사용으로 인하여 전반적으로 농도가 낮 게 측정된 것으로 보인다.

신규 환경유해인자로 고려되고 있는 프탈레이트류와 살충제류의 경우 모든 도서관에서 검출되었으나 해당 물질에 대한 관리기준이 마련되어있지 않다. 따라서 향 후 프탈레이트와 살충제류의 어린이를 대상으로 한 위 해성평가를 통하여 어린이시설의 관리기준 마련이 필 요할 것으로 보인다.