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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.19 No.4 pp.341-352
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2020.19.4.341

Distribution characteristics of indoor airborne bacteria by the outdoor environment in facilities for susceptible populations

Eun-Min Cho1, Jung Sub Lee2, Yong Min Cho1, Cheol Min Lee1*
1Department of Chemical and Biological Engineering, Seokyeong University
2Environmental Health Research Division, Environmental Health Research Department, National Institute of Environmental Research, Ministry of Environment
*Corresponding author Tel : +82-2-940-2918 E-mail : cheolmin@skuniv.ac.kr
24/08/2020 19/11/2020 11/12/2020

Abstract


This study examines the effects of surrounding outdoor environmental characteristics in multi-use public facilities that are used by the susceptible population, on the concentration and distribution of indoor airborne bacteria. For this study, areas were divided into ‘factory area,’ ‘city area,’ and ‘forest area.’ The research was conducted from October 2017 to April 2018, and the selected target facilities were daycare centers, hospitals, postpartum care centers, and nursing homes for the elderly. In order to measure airborne bacteria, indoor air samples were collected using a six-stage viable particulate cascade impactor, and airborne bacteria samples were collected using MCE (Mixed cellulose esters) filters. Moreover, the outdoor airborne bacteria concentration was also measured to determine the concentration ratio (I/O ratio) of the total indoor airborne bacteria and total outdoor airborne bacteria concentrations. The results showed that the total outdoor airborne bacteria concentration was highest in the city area, with 74.2 ± 60.0 CFU/m3, and the lowest in the factory area, with 45.9 ± 35.8 CFU/m3. Furthermore, the distribution of the total outdoor airborne bacteria concentrations significantly differed across each surrounding environment (p < 0.05). On the other hand, no statistically significant difference in total indoor airborne bacteria concentrations, according to surrounding environments, was observed (p > 0.05). These findings suggest that the concentration of outdoor airborne bacteria differs across surrounding environments, unlike that of the indoor airborne bacteria.



민감 계층 이용시설 내 실외 주변 환경 특성에 따른 부유세균 종분포 특성

조은민1, 이정섭2, 조용민1, 이철민1*
1서경대학교 이공대학 화학생명공학과
2국립환경과학원 생활환경연구과

초록


    Ministry of Environment(MOE)
    NIER-2018-01-01-056
    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1. 서 론

    부유세균과 같은 생물학적 유해인자로 인해 발생할 수 있는 질환 등에 대하여 가장 취약하다고 할 수 있는 대상은 어린이, 환자, 노인 등과 같은 집단이며 환경부 에서는 이러한 집단을 민감계층군으로 구분하여 해당 집단이 주로 이용하는 시설인 어린이집, 병원, 산후조 리원, 노인요양시설을 대상으로 생물학적 유해인자인 부유세균에 대해 800 CFU/m3 이하로 유지하도록 권장 하고 있다. 최근 국내에서 보고된 결과에 의하면, 여러 가지 실내 환경요인으로 인한 천식, 아토피피부염, 알 레르기비염 등의 알레르기 질환이 2000년대 이후 꾸준 히 증가하는 추세로 나타나고 있다(Ha et al., 2011;Choi et al., 2017b;Lee et al., 2018). 또한 현대인들은 하루 일과 중 평균 90% 이상을 실내에서 보내고 있으 므로 이러한 실내공기 오염물질의 건강영향에 대한 연 구가 필요하다고 생각된다. 그 중 부유세균은 인공적으 로 생성되거나 자연적으로 발생하는 생물학적 기원을 가진 물질로 감염성 질환 및 알레르기 질환, 독성물질 인 엔도톡신 등은 코점막과 상기도 염증을 일으키는 원인물질로 보고되고 있다(Heldal et al., 2003;Hwang et al., 2017). 또한 빌딩증후군의 주요 원인으로 부유세 균이 약 40%를 차지하고 있으며 발열, 천식 등과도 관 련이 있어 실내공기질의 지표 중 하나로 보고되고 있 다(Jeon and Hwang, 2015).

    실내공기오염에 의한 건강영향은 수용체 별로 다양 한 양상을 가지게 되는데 노인, 유아, 어린이, 환자, 임 산부 등과 같이 환경보건학적으로 약자인 민감 집단은 일반 성인에 비하여 오염물질에 대해 더욱 민감하게 반응할 수 있다(Oh et al., 2014). 면역기능이 상대적으 로 약한 어린이들의 경우 오염된 실내공기에 의한 주 된 피해자로서 만성질환에 노출될 가능성이 높으며, 또 한 신체 및 정신의 성장발육이 왕성한 시기에 있으므 로 질병에 대한 저항력이 불충분한 연령층이기 때문에 보건학적으로 중요한 연구 집단이다. 또한 부유세균 분 포는 생물학적 요인과 기상조건에 의해 조절되는데 최 근 도시화가 급격히 증가함에 따라 인구가 밀집된 지 역이나 교통, 농경활동과 같은 인위적인 활동에서 발생 되는 대기오염 또한 부유세균의 농도에 영향을 미치는 것으로 조사되었다(Pastuszka et al., 2000;Fang et al., 2007). 국내 주거지역, 청정지역, 도로변지역으로 구분 한 사계절에 따른 실외 부유세균 농도를 분석한 문헌 에 따르면 봄철과 여름철의 경우 청정지역이, 가을철의 경우 청정지역과 주거지역이 다른 지역에 비해 실외 부유세균 농도가 통계적으로 유의하게 높게 나타난 반 면, 겨울철의 경우 세 지역 간에 실외 부유세균 농도가 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다고 보고한바 있다(Kim and Kim, 2007). 이는 겨울철의 경우 토양 내 축적된 영양분들이 토착세균들의 대사 및 동화작용 으로 대부분 고갈되어 겨울철 세균들의 성장률이 현저 히 낮아짐에 기인한 결과로 판단된다.

    이렇듯 실외 주변 환경이 실내 부유세균 농도에 영 향을 미칠 수 있기 때문에 본 연구에서는 민감 계층이 이용하는 다중이용시설(어린이집, 병원, 산후조리원, 노인요양시설)을 대상으로 실외 부유세균 농도가 실내 부유세균 농도에 미치는 영향을 조사하기 위하여‘공장 밀집지역’, ‘도심지역’, 그리고 ‘산림지역’으로 구분하 여 각 지역에 위치한 시설별 부유세균의 분포 특성에 대한 연구를 수행하였다.

    2. 연구 방법

    2.1 조사대상 시설 선정

    조사대상 시설을 ‘공장밀집지역’, ‘도심지역’, 그리고 ‘산림지역’으로 구분하여 각 지역에 위치한 조사대상 시설범주별(어린이집, 병원, 산후조리원, 노인요양시설) 로 각 1개 시설을 조사대상시설로 선정하여, 각 시설별 로 실내 2지점, 실외 1지점에 대해 측정을 실시하였다. 노인요양시설의 경우 공장밀집지역에 위치한 시설이 매우 적어 본 연구의 조사범위에서는 제외하였다. 다음 Table 1은 본 연구의 실태조사 대상 시설들을 시설범주 별, 지역범주별, 소재지별로 구분하여 나타낸 것이다.

    2.2 시설별 부유세균 측정

    부유세균 조사는 월별 부유세균의 분포를 파악하기 위해 1회/월 측정을 실시하였으며 측정기간은 2017년 10월부터 2018년 04월(가을, 겨울, 봄)까지 실시하였고, 도심지역에 위치한 어린이집의 경우 일부 시설에 대해 서는 2017년 11월부터 2018년 04월까지 실시하였다. 측정위치는 실내 유동인구 등의 이용 빈도가 높은 공 간에서 측정하는 것을 원칙으로 하였다. 각 시설별 실 태조사는 2018년 02월 이전에는 오전/오후 구분 없이 측정을 실시하였으며, 2018년 02월 이후 부터는 오전/ 오후로 구분하여 시간대별 부유세균 농도분포양상을 조사하였다. 같은 측정 장소에 대한 실내외 측정에서는 실내 총 부유세균 농도와 실외 총 부유세균의 농도비 (I/O ratio)를 나타내기 위해 실외 부유세균농도 또한 측정하였다.

    부유세균은 환경부 ‘실내 공기질 공정시험법’에 준 수하여 충돌식 방법으로, 포집장비는 MAS-100을 이용 하여 약 100 L/min의 유량으로 3분 이내로 하여 총 공 기포집양은 250 L 이하가 되도록 TSA배지위에 MCE filter를 이용하여 포집하였으며(Fallschissel et al., 2010;Soo et al., 2016), 3회 연속으로 반복측정을 실시하여 그 평균값을 조사대상 지점의 대푯값으로 활용하였다.

    시료포집이 끝난 배지는 파라필름으로 페트리디쉬를 밀폐한 후 icebox에 담아 실험실로 옮긴 후 25±1°C에 서 48시간동안 배양하고 배양 후 나타난 세균의 집락 수를 계수한 뒤 집락계수 환산법을 이용하여 계수한 총 부유세균의 집락수를 보정하였으며, 보정된 집락수 는 포집된 총 공기유량으로 나누어 산출하여 단위 체 적 당 집락수의 농도단위(CFU/m3)로 제시하였다.

    2.3 DNA추출

    포집된 시료의 미립자에 붙어있는 세균을 떨어트리 기 위한 전처리 과정(Jiang et al., 2015)을 거친 후 0.2 μm filter를 PowerSoil® DNA Isolation Kit에서 제 공하는 프로토콜에 따라 bead tube를 사용하여 최대 강도의 vortexing을 하여 bead-beating을 실시하였다. bacteria cell lysis가 진행되도록 최대강도로 horizontalvortexing을 수행한 후 DNA 이외의 물질(humic substances, cell debris, proteins 등)을 제거한 후 30 μL의 증류수로 한 번에 추출하였다.

    2.4 PCR 증폭반응 및 종분석

    앞서 추출한 DNA를 이용하여 Bacteria 16S ribosomal RNA의 V4-V5 region을 타겟으로 하는 518F (CCAGCAGC [T,C]GCGGT[G,A]A)-906R (CCGTCA ATTCTTT[G,A]AGT)서열로 프라이머 셋트를 제작하 여 PCR을 수행하였다. PCR반응은 95°C에서 denaturation 3min, 55°C에서 annealing 1min, 72°C에서 extension (elongation) 7 min하는 과정을 33 cycle 진행한 후 증 폭산물을 1.5% TAE agarose gel에 전기영동 하여 길 이를 확인하였다. PCR 반응 후 원하는 target DNA(약 500 bp) 이외의 불순물을 제거하기 위해 젤정제 과정을 거쳐 최종적으로 30 μl의 증폭산물을 확보하였다. 그 다음, 젤정제 방법을 거쳐 잔여물 제거 후 25 μL의 Elution Buffer첨가하여 순도 높은 DNA 증폭산물을 확 보하였다. 그 후 염기배열 분석은 ㈜마크로젠에 의뢰하 여 진행하였다. 염기배열 분석 결과를 바탕으로 Quantitative Insights Into Microbial Ecology (QIIME) tool과 RDP 데이터베이스를 이용하여 전체 부유세균 의 taxonomy 분석 및 분포를 파악하였다.

    2.5 통계분석

    시설에 따른 농도분포를 확인하기 위해 일원분산분 석(이하 ANOVA, one-way analysis of variance)을 실 시하였다. 통계분석은 자료의 정규성 검토 이후 비정규 분포 자료에 대해서는 정규변환을 수행한 후 수행하였 으며, 검정의 유의수준은 0.05로 하였다. 자료 분석에 이용된 통계프로그램은 SPSS Statistics 19.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, U.S.)를 이용하였다.

    3. 연구결과 및 고찰

    3.1 시설 유형별 군집 다양성 분석

    본 연구에서는 환경부 실내 공기질 관리법에서 적용 대상이 되는 다중이용시설 중 민감계층이 이용하는 4 개의 시설군 [산후조리원(n=28), 노인요양시설(n=19), 어린이집(n=27), 병원(n=30)]에 대해 조사하였다. 그 결과, Phylum-level에서는 Proteobacteria문, Firmicutes 문, Bacteroidetes문 순으로 우점하였다. 어린이집에서 Proteobacteria문은 38.7%으로 모든 유형의 시설 중에 서 가장 낮은 비율을 차지하였지만 Bacteroidetes문은 20.6%로 다른 3유형의 시설에 비해서 높은 비율을 차 지하는 것으로 분석되었다. Thermi문은 산후조리원 (2.4%)와 노인요양시설(2.4%)에서 어린이집(1.4%)와 병원(1.7%)보다 상대적으로 우점하고 있다.

    Class-level에서는 Betaproteobacteria강, Alphaproteobacteria강 그리고 Clostridia강이 4종류의 시설에서 우점하는 것으로 확인되었다. 산후조리원(15.1%), 요양 원(15.4%) 그리고 어린이집(15.0%)에서는 Betaproteobacteria강이 가장 우점하였지만, 병원에서는 Alphaproteobacteria강이 16.2%로 가장 우점하였다. Alphaproteobacteria강의 경우 산후조리원에서 13.4%, 요양 원에서 15.2% 그리고 어린이집에서 13.2% 비율로 우 점하였으며, 병원에서 Betaproteobacteria강이 15.2% 비율을 차지하였다. 이 결과로부터 모든 유형의 시설에 서 세균군집의 차이를 보이고 있음이 확인되었다 (Table 2, Fig. 1). 다양성 지수 분석결과 요양원에서 read 수 및 OTUs의 량이 다른 세 유형의 시설에 비해 낮게 측정되었다. 그 외 우점도 및 균등도는 모든 유형 의 시설에서 큰 차이를 확인하지 못하였다(Table 3).

    이상의 결과로부터 어린이집에서만 검출된 균종들의 발생원은 대부분 토양이나 식물인 것으로 조사되었으 며, 이는 어린이집 이용 어린이들이 외부활동 후 실내 로 출입과정에서 기인된 것으로 예측되었다. 병원의 경 우는 습한 환경이나 오염된 물 또는 담수 등의 발생원 을 특성으로 하는 균종으로 보건학적 온습도의 관리가 필요할 것으로 판단되었다. 산후조리원의 경우도 병원 과 비슷한 특성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 한편 노인요양시설의 경우는 다른 조사대상 시설에 비해 특 이할 만한 균종들의 특성이 나타나지 않았다.

    3.2 시설 유형별 실내/외 세균 군집 다양성 분석

    3.2.1 산후조리원

    실내 15지점과 실외 13지점에 대한 phylum-level 분 석 결과, 실내/외 모두 Proteobacteria문, Firmicutes문 그리고 Bacteroidetes문 순으로 우점하였다. 실내에서 는 Proteobacteria문이 실외보다 3%정도 더 높은 비율 을 보였으며, Bacteroidetes문이 실외에서 약 2%정도 더 높게 측정되었다. 전체 실내/외 세균군집은 서로 비 슷한 양상을 보이는 것을 확인 할 수 있었다. Classlevel에서 Betaproteobacteria강, Clostridia강 그리고 Alphaproteobacteria강 순으로 우점하는 것을 확인하였 다. 전제적인 세균군집을 보면 실내/외 모두 비슷한 분 포를 이루고 있음을 확인하였지만, 실내에서 Bacilli강 이 8.4%, Actinobacteria강이 8.0% 비율로 우점하고 있 지만, 실외에서는 Actinobacteria강 8.3%, Bacilli강이 8.1%로 실내와는 다른 양상을 보이고 있음을 확인하였 다(Table 4).

    3.2.2 노인요양시설

    실내 10지점과 실외 9지점에 대한 phylum-level 분 석 결과, 실내/외 모두 Proteobacteria문, Firmicutes문 그리고 Bacteroidetes문 순으로 우점하였다. 다른 phylum들은 실내/외 비슷한 비율을 이루고 있으며, 실 외에서 Proteobacteria문이 42.7%, Actinobacteria문이 10.0% 비율로 실내보다 우점비율이 높은 것을 확인하 였다. Class-level에서 분석한 결과, 실내에서는 Clostridia강이 13.5% 비율로 가장 우점하였다. 실외에서 는 Clostridia강이 13.0% 비율로 비슷한 양상을 보였지 만, Betaproteobacteria강이 18.2% 비율로 가장 우점하 였다. Alphaproteobacteria강의 경우, 실내에서 13.3%, 실외에서는 17.3% 비율로, Actinobacteria강의 경우, 실내에서 7.6%, 실외에서는 11.8% 비율로 실외에서 우점하였다. 반대로 실내에서 Gammaproteobacteria강 13.3%, 실외에서는 7.9%로 실내에서 더 우점하는 것으 로 확인되었다(Table 4).

    3.2.3 어린이집

    실내 14지점과 실외13지점에서 phylum-level로 분석 을 진행하였다. 다른 시설과 동일하게 Proteobacteria 문, Firmicutes문 그리고 Bacteroidetes문 순으로 우점 하였다. 특이적으로 실외에서 Chlamydiae문이 약 0.4% 비율로 존재하지만 실내에서는 측정되지 않았다. 그 외의 전체적인 세균군집은 유사한 것으로 분석된다. Class-level에서는 실내에서 Alphaproteobacteria강이 14.9%, 실외에서 11.4%로 실내에서 더 우점하는 경향 을 보였으며, Betaproteobacteria강의 경우 실외에서 15.9%로 가장 우점하였으며, 실내에서 14.1% 비율로 존재하였다. Clostridia강은 실외에서 14.6%, 실내에서 12.7% 비율로 실내에서 비율이 낮아짐을 확인하였다 (Table 4).

    3.2.4 병원

    실내 15지점과 실외 15지점에서 phylum-level에서 분석한 결과 인체의 피부 또는 식물에서 유래된다고 알려진 바이오필름 박테리아가 속한 Proteobacteria문 (Gilbert et al., 2010)이 실내에서 44.7%, 실외에서 42.0%로 실내/외에서 가장 우점하면서 실내에서 더 높 은 비율을 차지하였다. 반대로 Bacteroidetes문이 실외 에서 19 .1%, 실내에서 17.2%로 실내에서 더 많은 비 율을 보였다. Class-level에서 분석한 결과 실내에서는 Alphaproteobacteria강 17.8%로 가장 우점하였으며, 실 외에서는 14.6%으로 상대적 비율이 낮은 것을 확인하 였다. 실외에서 가장 우점하는 Betaproteobacteria강은 15.1% 비율로 존재하며, 실내에서는 15.3%로 오히려 실내에서 더 높은 비율로 존재한다. Clostridia강은 실 외에서 14.1%, 실내에서 11.8%로 실외에서 더 높은 비 율로 측정되었다. 병원의 실내/외의 세균군집은 많은 다른 양상을 보이고 있음을 확인하였다(Table 4).

    3.3 주변 환경 특성별 군집 다양성 분석

    본 연구에서는 총 세 종류의 환경유형 [공장밀집지 역(n=30), 도심지역(n=37) 및 산림지역(n=37)]에 대하 여 조사하였다. 그 결과, Phylum-level에서는 모든 환 경 유형에서 Proteobacteria문이 우점하였으나, 다음 우점 Phylum (Firmicutes, Bacteroidetes)에서는 차이를 나타냈다. 공장밀집지역은 Proteobacteria 비율이 41.4%, Firmicutes 21.4% 그리고 Bacteroidetes 16.9% 를 차지하였고, 도심지역에서는 Proteobacteria 40.7%, Firmicutes 23.1% 그리고 Bacteroidetes 18.0%를 나타 냈다. 상대적으로 산림지역에서 Proteobacteria 43.5%, Bacteroidetes 19 .5% 그리고 Firmicutes 18.6%로 타지 역과 달리 BacteroidetesFirmicutes보다 상대적으로 높은 비율을 나타났다. 또한 도심지역에서 Planctomycetes 문, Acidobacteria 문과 Verrucomicrobia 문이 타지역과 상대적으로 낮은 비율을 차지하였으며, 산림 지역에서 Thermi 문이 낮은 비율을 나타나는 등 phylum-level에서 환경 유형별 차이가 있었다.

    Class-level에서는 모든 유형에서 Firmicutes문에 속 하는 Clostridia계가 우점하였다. 그 외에도 세 종류의 환경유형은 비슷한 세균군집을 나타냈으며, 환경 유형 에 의한 세균군집의 차이는 거의 없는 것으로 분석되 었다(Table 5). 한편 다양성 지수 분석결과, 세 유형의 시설에서 균등도와 우점도의 큰 차이를 확인하지 못하 였다(Table 6).

    3.4 주변 환경 특성별 실내/외 군집 다양성 분석

    3.4.1 공장밀집지역

    실내 16지점과 실외 14지점에 대한 phylum-level 분 석 결과, 실내/외 모두 Proteobacteria문(40.4%/42.3%), Firmicutes문(21.7%/21.1%) 그리고, Bacteroidetes문 (17.4%/16.4%)이 비슷한 비율로 우점하였으나, 실내에 서는 Acidobacteria문(2.4%)이 Thermi문(1.4%) 보다 우점하는데 비해 실외에서는 Thermi문(2.9%)이 Acidobacteria문(1.9%) 보다 우점하는 것으로 나타났다.

    Class-level에서 실내/외 모두 Betaproteobacteria강 (16.6%/15.0%)이 가장 우점하였으며, 실내에서는 Alphaproteobacteria강은 15.7%, Clostridia강이 11.5% 비율로 우점하는 것을 확인하였고, 반대로 실외에서는 Clostridia강이 14.9%, Alphaproteobacteria강이 14.9% 로 우점하였다. 그 외에 Bacilli강은 실내에서 9 .4%, 실 외에서는 6.4%로 실내에서의 비율이 더 높았으며, Gammaproteobacteria강은 실외에서 11.8%, 실내에서 는 8.3% 비율로 실외에서 더 높은 비율로 우점하고 있 음을 확인하였다(Table 7, Fig. 2).

    3.4.2 도심지역

    도심지역의 실내 19지점과 실외 18지점에 대한 phylum-level 분석 결과, 실내/외 모두 Proteobacteria 문(42.7%/38.6%), Firmicutes문(23.4%/22.7%) 그리고, Bacteroidetes문(16.8%/19.3%)가 비슷한 비율로 우점하 였으나, 실외에서 Actinobacteria문의 비율이 11.2%로 실내(7.2%)보다 높게 측정되었다. Class-level에서는 실 내에서 Firmicutes문에 속하는 Clostridia강이 15.3% 비율로 가장 우점하며, Alphaproteobacteria강(14.9%), Betaproteobacteria강(14.0%) 그리고 Gammaproteobacteria강( 10.9%) 순으로 우점하였다. 실외에서는 Betaproteobacteria강이 15.5% 비율로 가장 우점하며, Clostridia강(15.3%), Alphaproteobacteria강(13.1%) 그 리고 Actinobacteria강(11.0%) 순으로 우점하여 실내와 의 세균군집의 차이를 확인하였다(Table 7, Fig. 2).

    3.4.3 산림지역

    산림지역의 실내 20지점과 실외 17지점에 phylumlevel에서 세균군집분석을 진행하였다. 실내/외에서 Proteobacteria문이 실내에서 42.0%, 실외에서 41.9% 로 가장 우점하였다. 실내에서는 Firmicutes문이 19.3%, Bacteroidetes문이 19 .1% 비율로 우점하였으며, Acidobacteria문의 경우 실내에서 2.4% 비율로 분석되 었으나, 실외에서는 1.4% 비율로 존재하였다. 실외의 경우 Bacteroidetes문이 21.1%, Firmicutes문이 18.7% 비율로 실내와는 반대 순으로 우점하였다. Class-level 에서 실내/외 모두에서 Betaproteobacteria강, Alphaproteobacteria강 그리고 Clostridia강 순으로 우점하는 것으로 분석되었다. 실내에서는 Gammaproteobacteria 강이 11.2%, Flavobacteriia강이 10.7% 비율 순으로 분 석되었지만, 실외에서는 Flavobacteriia강이 11.9%, Gammaproteobacteria강이 10.4% 비율로 실내와는 반 대 순으로 분석되었다(Table 7, Fig. 2).

    3.5 주변 환경특성에 따른 실내외 총 부유세균 농도

    본 연구에서는 조사대상 시설의 실내외 총 부유세균 농도를 조사하였다(Table 8). 그 결과 실외 농도가 실 내 부유세균 농도가 현저하게 높았다. 실외 총 부유세 균은 도심지역이 74.2 ± 60.0 CFU/m3로 가장 높은 농 도로 조사되었으며 공장밀집지역은 45.9 ± 35.8 CFU/ m3로 가장 낮은 농도로 조사되었다. 또한 주변 환경에 따른 실내 총 부유세균 농도분포 간에는 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 조사되었다(p<0.05). 반면 실외 총 부유세균 농도는 주변 환경별 통계적으로 유 의한 차이가 없는 것으로 조사되어(p>0.05) 주변 환경 에 의한 실외 부유세균 농도에 미치는 영향에는 차이 가 있는 것으로 조사되었으나, 실내는 영향이 크지 않 은 것으로 나타났다. Jeong et al. (2016)의 선행연구 결과를 보면 겨울철에는 창문을 잘 열지 않기 때문에 실내에서 발생한 오염물질이 외부로 배출되거나 확산 되지 못하여 실외 환경 특성이 실내 공기오염에 미치 는 영향보다는 실내에서의 환기정도와 관련이 깊다는 연구결과를 보고하였다. 따라서 본 연구에서도 연구기 간의 계절상 실내 환기정도에 의해 실외 환경이 미치 는 영향이 적었을 것이라 판단된다. 또한 실외 환경특 성이 미치는 실내 공기오염의 영향은 부유세균보다는 입자상 물질 등에 미치는 영향이 클 것으로 보고되고 있다(Choi et al., 2017a).

    이상과 같이 시설별 실내 부유세균 농도가 주변 환 경에 따라 차이가 보이는 시설도 있는 반면 차이를 보 이지 않는 시설도 있는 것으로 조사되었으며, 또한 상 기에 제시한 바와 같이 본 연구가 겨울철을 중심으로 이루어진 연구로 실외 부유세균 발생이 실내 부유세균 발생에 크게 기여하는지에 대하여 평가하기에는 제한 점이 있다는 결과를 고려할 때, 주변 환경에 따른 실 내 부유세균 농도 간에 통계적 유의한 차이를 보인 시 설이 주변 환경 즉, 실외 부유세균의 농도 차에 따른 실내 부유세균 농도의 차이를 보인 것인지 아니면 실 내 부유세균 발생원의 차에 의해 산출된 결과인지를 규명하기에는 제한이 따르는 것으로 여겨진다. Kabir et al. (2012)는 민감계층 실내공기오염물질 현황을 파 악하기 위한 연구를 진행한 결과 실내오염물질 농도의 기준초과여부와 관계없이 실내오염상태를 잘 파악하 여 현실적인 관리방법의 제시가 바람직하다고 언급하 였다.

    4. 결 론

    본 연구는 2017년 10월부터 2018년 04월 4개 다중 이용시설군(어린이집, 노인요양시설, 병원, 산후조리원) 에 대하여 세 종류의 주변 환경 특성(공장밀집지역, 도 심지역, 산림지역)이 총부유세균 농도와 분포 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 시설별 군집다양성 을 분석한 결과, 시설별 군집 차이를 나타내고 있었다. 그러나 우점도 및 균등도는 시설 별 큰 차이를 확인할 수 없었다. 실내외 부유세균 군집 분석결과에서는 산후 조리원, 노인요양시설의 경우는 실내/외에서 서로 비슷 한 양상을 나타내었고, 어린이집과 병원은 다른 양상을 나타내기도 하였다. 본 연구에서 부유세균 측정에 이용 한 필터법은 조사된 전체 샘플에서의 부유세균 분포 및 미생물 군집 비교가 가능하고, 배양되지 않은 세균 뿐만 아니라 사균에 대한 종분석도 가능하다는 장점이 있지만, 이 방법으로는 정성분석은 가능하지만 균의 정 량분석이 어렵다는 한계점이 있다. 게다가 연구가 겨울 철을 중심으로 이루어진 연구로 실외 부유세균 발생이 실내 부유세균 발생에 크게 기여하는지에 대하여 평가 하기에는 제한점이 있다. 그러므로 오염원 또는 인체 영향을 고려한 병원성 균 파악 등의 보다 정확한 정보 를 얻기 위해서는 균의 정성분석과 함께 정량적인 분 석이 함께 이루어져야 할 필요가 있다고 사료된다.

    감사의 글

    본 논문은 환경부의 재원으로 국립환경과학원의 지 원을 받아 수행하였습니다(NIER-2018-01-01-056).

    Figure

    JOIE-19-4-341_F1.gif

    Bacterial diversity of phylum-levels in each public facility.

    JOIE-19-4-341_F2.gif

    Bacterial diversity of phylum-levels from in/out site.

    Table

    Facilities by region studied in this study

    Bacterial diversity of class-level in each public facility <Class-level (%), top 10>

    Diversity index based on reads and operational taxonomic unit (OTU) from surroundings (Non-rarefaction/ Rarefaction (read: 518))

    Bacterial diversity of phylum and class-levels from in/out site. <Class-level (%), top 10>

    Bacterial diversity of class-levels from outdoor environments <Class-level (%), top 10>

    Diversity index based on reads and operational taxonomic unit (OTU) from surroundings (Non-rarefaction/ Rarefaction (read: 518))

    Bacterial diversity of class-levels from in/out site. <Class-level (%), top 10>

    Concentration of indoor and outdoor airborne bacteria by outdoor environments

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