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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.25 No.1 pp.87-104
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2026.25.1.87

Development of a health impact-based vehicle indoor air quality index

Young-Hyun Kim, Ji-Yoon Chung, Ye-Jin Shim, Cheol-Min Lee*
*Corresponding Author: Tel: +82-2-940-2924 E-mail: cheolmin@skuniv.ac.kr
20/03/2026 31/03/2026 31/03/2026

Abstract


Vehicle indoor air quality is determined by the complex interaction between interior material emissions (such as VOCs and aldehydes) and road-sourced pollutants. Despite growing public concern, existing frameworks often focus on single pollutants and lack a comprehensive health-impact-based evaluation. This study proposes the Vehicle Indoor Air Quality Index (VIAQI), which integrates acute, chronic, and odor-related exposures from internal sources with the infiltration of ambient air pollutants. The VIAQI adopts a safety-oriented priority (HQacute → SF → OA → HQchronic), reflecting the driver’s cognitive safety. It consists of 10 levels, ranging from Grade 1 (Excellent) to Grade 10 (Hazardous). Under three operating modes (AM, PM-6 hr, and DM), the analysis includes 21 chemical substances, as well as PM2.5 and NO2. Acute risks are assessed using OEHHA’s RELs, chronic risks via US EPA’s RfC, odor effects are quantified using a smell sensitivity index (SF), and outdoor air infiltration is evaluated through a weighted hazard index (OA). After evaluating actual new vehicles, Vehicles A, C, and D are categorized as Grade 3 (Good), while Vehicle B is categorized as Grade 9 (Very Unhealthy) and Vehicle E is categorized as Grade 10 (Hazardous). Notably, Vehicle B is rated Grade 9 due to acute toxicity risks identified through RELs-based assessment, even though it meets all current national regulatory standards. This highlights the existence of health hazards that conventional concentration-based regulations may overlook. As Korea’s first multi-dimensional evaluation system for vehicle air quality, the VIAQI offers a practical tool for manufacturers to implement quality control, set policy, and communicate consumer information, providing a proactive assessment based on real-world driving environments.


VIAQI (Vehicle Indoor Air Quality Index) , Automobiles , Indoor air quality , Health risk assessment

건강영향 기반 자동차 실내공기질 지수 개발

김영현, 정지윤, 심예진, 이철민*

초록

    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1. 서 론

    현대인은 하루 생활의 대부분을 실내 공간에서 보냄에 따라 실내공기질은 일상적 노출환경에서 중요한 건강 위해 요인으로 인식되고 있다(Filho et al., 2021). World Health Organization (WHO)에 따르면 실내 공기오염으로 매년 약 320만 명이 조기 사망하고 있으며, 실외 대기오염을 포함하면 전 세계적으로 약 700 만 명이 공기오염과 관련하여 사망하는 것으로 추정된다(WHO, 2022). 이러한 배경에서 차량 실내는 ‘주거·업무 공간’과는 다른 이동형 미세환경(mobile microenvironment)임에도, 자동차 보급 확대와 이동시간 증가에 따라 개인의 반복 노출에 의미 있는 비중을 차지하는 실내 환경으로 부상하고 있다. 국내 근로자의 평균 통근시간이 약 72.6분에 달한다는 점(Statistics Korea, 2023)은 차량 내 체류가 일상화된 현실을 보여 주며, 이에 따라 차량 실내공기질은 두통·점막 자극과 같은 급성 반응부터 호흡기·신경계 질환 등 만성 건강 영향 가능성까지 포괄하는 새로운 환경보건학적 위해 요인으로 주목받고 있다(Xu et al., 2016).

    차량 실내공기질은 크게 내부 오염원과 외부 오염물질 유입의 복합 작용으로 결정된다. 첫째, 차량 내장재(시트, 플라스틱, 도료 등)에서 방출되는 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs) 및 카르보닐류는 장기간 잔류하여 이른바 ‘신차증후군’을 유발할 수 있다(Faber et al., 2013;Lv et al., 2020). 둘째, 배기가스, 도로변 미세입자(PM2.5), 이산화질소(NO2) 등의 외부 오염물질이 환기 경로나 차체 구조를 통해 실내로 유입되면서 주행 중 노출을 추가적으로 증폭시킬 수 있다(Moreno et al., 2019). 결과적으로 차량 실내 노출은 내부 방출과 외부 유입이 주행 조건에 따라 비율이 달라지는 가운데, 건강영향(acute/chronic)과 체감(odor), 그리고 안전이 동시에 복합적 효과가 발생할 수 있어 이들 영향요소들의 단일 영향을 통합해 해석하기 어렵다는 구조적 한계를 내포하고 있다.

    이러한 문제의식 아래 여러 국가에서는 자동차 실내공기질 관리체계를 제도화하기 위한 노력을 강화하고 있다. 중국은 China Automotive Technology and Research Center (CARTARC) 주도로 GB/T 27630- 2011을 제정하여 신차 내부의 VOCs 및 카르보닐류 권고기준을 제시하였다(Zhu, 2021). 유럽은 Green NCAP 프로그램을 통해 배출가스·연비뿐 아니라 차량 내부 공기질까지 친환경 성능지표에 포함시키고 있으며, REACH 규제(Regulation (EU) 2023/1464)를 통해 포름알데히드 배출 제한을 제도화하였다(EC, 2023). 한국 역시 「신규제작자동차 실내공기질 관리기준」(국토교통부 고시 제2021-193호)을 통해 8종 VOCs(Formaldehyde, Acetaldehyde, Toluene, Ethylbenzene, Styrene, Xylene, Acrolein, Benzene)에 대한 권고기준을 운영하고 있다(NICS, 2025). 다만 이러한 체계는 대체로 개별 물질의 농도 기준 충족 여부에 초점을 두고 있어, 실제 이용자가 경험하는 복합 노출과 건강영향의 상대적 중요도를 직관적으로 전달하고 관리 우선순위를 도출하는 데에는 제한이 있다.

    한편, 공기질은 다수 오염물질이 공존하는 복합 노출 환경이라는 점에서, 각국은 단일 물질 중심 평가를 넘어 복합 오염물질을 통합적으로 평가하는 공기질 지수를 개발하여 정책에 활용해왔다. 미국의 Air Quality Index (AQI), 중국의 AQI, 캐나다의 Air Quality Health Index (AQHI), EU의 Air Quality Index (AQI) 등은 건강영향 기반 통합지표로 자리 잡고 있으며(MEE of China, 2012;ECCC, 2025;EEA, 2025;US EPA, 2025a), 국내에서도 한국환경공단의 통합대기환경지수(CAI)가 6대 오염물질(PM10, PM2.5, O3, NO2, CO, SO2)을 종합 산출하고 있다(Keco, 2024). 또한 건물 실내공기질 관리 제도를 통해 학교·지하역사·다중이용시설 등을 대상으로 관리·평가 체계가 운영되고 있다(ME, 2025). 그러나 자동차 실내환경은 실내·외 영향이 동시에 반영되는 대표적인 이동형 실내공간임에도, 이를 대상으로 한 건강영향 기반의 통합지수 및 등급화 체계는 아직 전 세계적으로 정립되지 않았다. 앞에서 제시한 바와 같이 실내 AQI, 외기 AQI, 건물 IAQ 등급은 이미 활용되고 있으나, 자동차 실내환경 관련 기존 연구는 대부분 단일 오염물질 또는 단일 영향지표 중심으로 이루어져 있어, 복합 노출 특성을 반영한 건강영향 기반 평가체계는 여전히 미비한 실정이다.

    따라서 자동차 실내공기질 관리는 단순한 기준 충족 여부를 넘어, (1) 내부 오염원과 외부 오염물질 유입의 복합 기여, (2) 급성 및 만성 건강영향, (3) 악취·자극에 기반한 체감 영향을 함께 반영하여, 이용자 관점에서 해석 가능하고 관리 우선순위를 도출할 수 있는 건강영향 기반 지수화·등급화 프레임워크로 확장될 필요가 있다. 이에 본 연구는 상기 세 가지 요구를 충족하는 건강영향 기반 등급화 체계인 Vehicle Indoor Air Quality Index (VIAQI)를 개발하고 제안하고자 한다. VIAQI는 상기 복합 노출 특성과 다차원적 건강영향을 통합 평가하되, 자동차가 운전자의 인지·판단 능력이 안전과 직결되는 이동수단이라는 고유 특성을 반영하여 지표 간 우선순위 등급화 개념을 도입함으로써, 자 동차 실내공기질을 건강영향 관점에서 직관적이고 실용적으로 평가·관리할 수 있는 방법론적 기반을 제시하고자 한다.

    2. 재료 및 방법

    2.1 건강영향 기반 자동차 실내공기질 지수 개발

    본 연구에서는 신규 제작 자동차를 대상으로, 차량 내부 오염원에 의한 급성·취기·만성 노출과 외부 대기오염물질 유입에 따른 외기 노출을 종합적으로 고려하여, 미국 국립과학아카데미(NAS, National Academy of Science)의 건강위해성 평가 체계를 기반으로 자동차 실내공기질 지수(VIAQI)를 개발하였다.

    2.1.1 유해성확인(Hazard identification) 및 용량- 반응평가(Dose-response assessment)

    자동차 실내에서 검출 가능한 오염물질의 독성학적 특성 및 자극성 정보를 수집하고, 노출특성을 급성 건강영향·취기·외기 유입·만성 건강영향으로 구분하였다. 이를 바탕으로 급성 노출 평가에는 OEHHA의 Recommended Exposure Levels (RELs), 취기 평가에는 화학물질안전원(NICS, National Institute of Chemical Safety)의 Odor Threshold, 외기 유입 평가에는 환경부 「다중이용시설 실내공기질 관리기준」의 기준치, 만성 평가에는 US EPA IRIS의 Reference Concentration (RfC)을 각각 기준값으로 선정하였다. 외기 유입 기준치는 차량 실내 농도가 국내 공공 실내 환경 기준 대비 어느 수준에 위치하는지를 비교·정량화하여 적용하였다.

    본 연구에서는 산정 체계의 일관성을 위해 성인 평균 체중(70 kg)과 호흡률(20 m3/day)을 고려하였다. 이에 따라 독성참고치인 RfC (μg/m3)는 흡입 기반 등가 독성지표(RfD, mg/kg/day)로 환산하였다(식(1)). 이는 본 연구의 위해지수(HQ) 산정이 평균일일흡입노출량(ADD, mg/kg/day)을 기반으로 하므로, 비교의 단위 일관성을 확보하기 위한 것이며, RAGS (US EPA, 1989)에 제시된 방법을 적용하여, 독성학적 종말점 및 불확실성 계수는 유지하고 단위 변환만 수행하였다. 외기 유입 오염물질의 경우 환경부 「다중이용시설 실내공기질 관리기준」의 PM10 및 NO2 기준농도(Cstandard)를 동일한 방식에 따라 기준 노출량(EBstandard)으로 변환하여(식(2)) 적용하였다(Jung et al., 2024). 본 연구에서 최종적으로 도출하여 적용한 물질별 독성참고치 및 노출특성별 기준값은 Table 4에 정리하였다.

    R f D μg/kg/day = R f C μg/m 3 × 20 m 3 / d a y 70   kg
    (1)

    여기서, RfD는 독성참고치(mg/kg/day)이며, RfC는 흡입독성참고치(μg/m3)이다.

    E B s t a n d a r d μg/kg/day = C s t a n d a r d μg / m 3 × 20 m 3 / day 70   kg
    (2)

    여기서, EBstandard는 기준 노출량(mg/kg/day)이며, Cstandard는 환경부 기준농도(μg/m3)이다.

    2.1.2 노출평가(Exposure assessment)

    노출평가는 차량 내 오염물질의 흡입 노출만을 고려하였다. 자동차 이용자의 실제 노출 특성을 반영하기 위해 이용형태 기반 설문조사를 실시하였으며(주 이용시간, 이용빈도, 운전·동승 형태, 노출시간대 등), 설문 결과를 바탕으로 노출시간(ET)과 노출빈도(EF)를 산정하여 적용하였다. 본 설문조사 구성과 노출계수 산정 절차는 동일 연구진의 선행연구에서 사용된 조사 틀과 일관되게 설계되었다(Jung et al., 2025). 호흡률(IR)과 체중(BW)은 「한국인의 노출계수 핸드북」(NIER, 2019)의 성인 평균값을 적용하였다. 노출기간(ED)은 한국자동차해체활용업협의회(KADRA)에서 제시한 평균 폐차주기 15년을 적용하였고, 평균 노출기간(AT)은 이를 일수로 환산하여 적용하였다. 본 연구에서 사용한 모든 노출계수 값과 근거는 Table 1에 제시하였다.

    차량 내 평균 일일 흡입노출량(ADD)은 다음 식으로 산정하였으며(식(3)), 본 연구에서는 흡입 기반 환산이 필요한 외기 유입(OA) 및 만성(HQchronic)에 한하여 적용하였다. 반면 급성(HQacute)과 취기 민감도(SF)는 각각 RELs 및 후각 역치(odor threshold)와의 농도 비교에 기반하여 산정하였다.

    A D D = C × I R × E F × E D × E T B W × A T
    (3)

    여기서, C는 차량 내 오염물질 농도(μg/m3)이며, IR는 호흡률(m3/day), EF는 노출빈도(day/yr), ED는 노출기간(yr), ET는 노출시간, BW는 체중(kg), AT는 평균 노출 기간(day)이다.

    2.1.3 위해도 결정(Risk characterization)

    자동차 실내공기질의 건강위해성은 급성(HQacute), 취기(SF), 외기 유입(OA), 만성(HQchronic)의 네 지표로 정량화하였다. 이들 지표는 각각 단기 노출(급성), 감각 반응(취기), 외부 오염물질 유입에 따른 상대적 오염수준(외기), 장기 누적 노출(만성)을 대표하며, 상호보완적으로 자동차 실내공기질의 종합적 위해성을 평가하도록 구성하였다.

    2.1.3.1 급성 위해성 평가(Acute hazard assessment)

    각 오염물질의 실내 농도를 OEHHA RELs과 비교하여 HQacute를 산정하였다(식(4)). HQacute가 1을 초과하는 경우 단기 노출 수준에서 잠재적 건강영향 가능성이 있는 것으로 판단하였다.

    H Q a c u t e = C s
    (4)

    여기서, C는 오염물질별 농도(μg/m3)이며, RELs은 Recommended Exposure Limits (μg/m3)이다. 산출된 HQacute가 1을 초과하였는지 판단하였다.

    2.1.3.2 취기 민감도 평가(Odor sensitivity assessment)

    취기 노출 평가는 후각 자극에 따른 감각 반응을 고려하여 수행하였다. 각 오염물질의 실내 농도를 NICS의 화학물질종합시스템에서 제시하는 취기한계농도와 비교하였으며, 이를 통해 취기지수(SF)를 산출하였다(식(5)). SF 값이 1 이상일 경우 탑승자가 불쾌감을 인지하거나 민원으로 이어질 가능성이 높은 것으로 해석하였다.

    S F = C O d o r t h r e s h o l d
    (5)

    여기서, C는 오염물질별 농도(μg/m3)이며, Odor threshold은 취기한계농도(μg/m3)이다. 산출된 SF이 1을 초과하였는지 판단하였다.

    2.1.3.3 외기 유입 평가(Outdoor air assessment)

    외기 유입 평가는 차량의 공조 운전모드별(Auto, RC, OA) 장기 노출 특성을 반영하기 위해 수행하였다. 외기 유입 지표(OA)는 (식(6))와 같이 차량 실내 실측 농도로부터 산정된 평균일일흡입노출량(ADD)을, 환경부 「다중이용시설 실내공기질 관리기준」의 기준농도(Cstandard)에 동일한 노출계수(IR, ET, EF, ED, BW, AT)를 적용하여 환산한 기준노출량(ADDstandard)으로 나누어 산정하였다. 각 차종별로 설문조사를 통해 확보한 운전모드별 실제 사용 비율을 적용하여 모드별 OA 값을 가중평균하였고, 이렇게 산출된 가중 위해지수(HQweighted)를 외기 유입 지표(Outdoor Air, OA)로 정의하여 등급화에 적용하였다.

    O A = A D D E B s t a n d a r d = C × I R × E T × E F × E D B W × A T E B s t a n d a r d
    (6)

    여기서 C는 오염물질별 농도(μg/m3), Cstandard는 환경부 「다중이용시설 실내공기질 관리기준」의 해당 물질 기준치(μg/m3)이다.

    2.1.3.4 만성 비발암 위해성 평가(Chronic noncarcinogenic assessment)

    만성 위해성 평가는 장기 노출로 인한 비발암성 건강 영향 가능성을 평가하기 위해 수행하였다. 흡입 노출량(ADD)을 기준으로, 용량–반응평가 단계에서 환산된 독성참고치(RfD)와 비교하여 만성 위해지수(HQchronic)를 산정하였다(식(7)). HQchronic 값이 1을 초과할 경우, 장기적인 노출로 인해 비발암성 건강영향이 발생할 가능성이 있는 것으로 평가하였다.

    H Q = A D D R f D = C × I R × E T × E F × E D B W × A T R f D
    (7)

    여기서, C는 오염물질별 농도(μg/m3), IR은 호흡률(m3/day), ET는 노출 시간, EF는 노출빈도(day/year), ED는 노출기간(year), BW는 체중(kg), AT는 평균 노출 시간(day), RfD는 참고용량(mg/kg/day)이다.

    2.1.4 VIAQI 산정 및 등급화

    VIAQI는 급성(HQacute), 취기(SF), 외기 유입(OA), 만성(HQchronic) 4개 지표를 기반으로 하며, 각 지표의 기준값을 1로 설정하여 초과(O)/미초과(X)로 이진 판정하였다. 지표 간 상대적 중요도는 자동차가 운전자의 인지·판단·반응 능력이 안전과 직결되는 이동수단이라는 고유 특성을 반영하여, 운전 수행에 즉각적 영향을 미칠 수 있는 지표일수록 높은 우선순위를 부여하는 안전 지향적 관점을 적용하였다. 이에 따라 급성 → 취기 → 외기 → 만성 순으로 우선순위를 설정하였으며, 지표별 초과 여부의 조합과 우선순위 규칙에 따라 최종 등급을 결정하도록 설계하였다. 등급 체계의 구체적 산출 결과는 3.1절에 제시하였다.

    2.2 연구대상 물질 선정

    국토교통부 고시 「신규제작자동차 실내공기질 관리기준」은 8종(Formaldehyde, Acetaldehyde, Toluene, Ethylbenzene, Xylene, Styrene, Benzene, Acrolein)을 권고기준 항목으로 관리한다(MOLIT, 2025). 그러나 실제 신차 실내에서는 추가적인 VOCs, 카르보닐류 및 악취물질이 방출될 수 있으므로, 본 연구에서는 잠재적 오염물질을 폭넓게 고려하여 연구대상 항목을 선정하였다.

    후보물질은 국내외 규정 및 선행연구 검토(Lu et al., 2016;Wang et al., 2023;Zhang et al., 2024)와 차량 내장재(시트·플라스틱·도료 등) 방출 가능 물질 조사를 통해 총 81종을 1차 도출하였고(Table 2), 이후 독성정보 확보 가능성 및 검출빈도를 기준으로 재분류하여 최종적으로 VOCs 15종, 카르보닐류 5종, 악취물질 15종(총 21종)을 선정하였다. 또한 외기 유입 특성을 반영하기 위해 PM2.5와 NO2를 추가적으로 포함하였다.

    2.3 차량 실내공기질 측정 및 분석

    본 연구에서는 개발 중인 자동차 실내공기질 등급화 체계의 적용 가능성을 검증하기 위하여, 실제 차량을 대상으로 실내공기질의 시료 채취 및 분석 절차를 표준화된 방법으로 수행하였다. 국내 및 해외 제조사의 차량 4종을 대상으로 진행하였으며, 국토교통부 「신규 제작자동차 실내공기질 관리기준」과 국립환경과학원의 「실내공기질공정시험기준」에 따라 시험 조건과 절차를 설정하였다(MOLIT, 2025;NIER, 2025a;NIER, 2025b).

    시험 전 차량은 제작일로부터 28 ± 5일, 주행거리 80km 이하의 조건을 유지하도록 관리하였으며, 모든 실 험은 온도 25 ± 1°C, 상대습도 50 ± 5% 조건에서 수행하였다. 시료 채취 전후로 챔버 내의 배경농도(blank)를 측정하여 모든 항목에서 검출한계 이하임을 확인하였다.

    자동차 실내공기질 측정은 국제표준 ISO 12219- 1 (Interior air of road vehicles — Whole vehicle test chamber method)을 준용하였으며(ISO, 2021), 온도·환기·엔진 작동 등 실내공기질에 영향을 미치는 주요 운행 변수를 반영하여 차량의 실제 사용 조건을 대표하는 세 가지 운행 모드(Ambient Mode, Parking Mode, Driving Mode)로 구분하였다.

    Ambient Mode (AM)는 차량을 밀폐한 상태에서 챔버 내 온·습도 조건을 25°C, 50% R.H.을 유지하며 16 hr 동안 소킹(soaking)한 후 시료를 채취하였다.

    Parking Mode (PM)는 동일한 조건에서 열방사체를 이용하여 차량 내부를 가열한 후, 2-hr, 4-hr, 6-hr 경과 시점에서 시료를 채취하였다.

    Driving Mode (DM)는 차량의 엔진 및 공조장치를 작동한 직후 즉시 시료를 채취하여 주행 중 노출 조건을 재현하였다.

    모든 시험은 동일 조건에서 3회 반복 수행하였으며, 시료 채취 과정의 오차를 최소화하기 위해 챔버 내부 유속 및 온·습도를 실시간으로 모니터링하였다.

    VOCs은 Tenax TA 흡착관(60/80 mesh)을 사용하여 100 mL/min의 유량으로 약 20분간 채취하였으며, 열탈착기(TD-100, Markes International, UK)와 기체크로마토그래피-질량분석기(GC/MS, Agilent 7890B/5977B)를 이용하여 정성·정량 분석하였다.

    VOCs의 농도는 시료 채취 부피(Q)와 분석으로 얻어진 오염물질의 절대 질량(A)을 이용하여 다음 식으로 산출하였다.

    C A = A Q
    (8)

    여기서, CA는 공기 중 오염물질의 농도(μg/m3), A는 흡착관에 포집된 오염물질 중량(mg), Q는 채취된 공기부피(m3)를 나타낸다.

    카르보닐화합물은 DNPH 유도화 카트리지를 사용하여 1 L/min의 유량으로 20분간 시료를 채취한 뒤, 아세토니트릴로 유도체를 추출하여 고성능액체크로마토그래피(HPLC, Agilent 1260 Infinity II, UV 360 nm)로 정량하였다. HPLC로 분석된 카르보닐화합물의 공기 중 농도는 다음 식을 이용하여 계산하였다.

    C A = A × V Q
    (9)

    여기서, CA는 자동차 실내공기 시료 중 대상 농도(mg/ m3), A는 자동차 실내공기 시료 분석결과 값(μg/mL), V는 아세토니트릴 추출부피(mL), Q는 총흡인시료량(m3)이다.

    외기유입 평가는, 차량 외부오염물질의 차실내 유입 특성을 평가하기 위하여, 실제 도로주행 조건에서 외기를 시료 채취하였다. 외기 유입 측정은 도심(55%)과 고속도로(45%) 구간으로 구성된 약 60~90분의 주행경로에서 실시간 농도를 측정하였다. 시험은 외기온도 5~25°C, 상대습도 40~80%, 풍속 5 m/s 이하의 조건에서 수행되었으며, 운전자 1명과 동승자 1명이 탑승한 상태에서 모든 창문 및 선루프를 닫고 공조시스템을 정상 가동하였다.

    차량의 공조모드는 Auto, Recirculation (RC), Outside Air (OA)의 세 가지 조건으로 구분하였으며, 각 모드의 운전 시간 비율은 운전자를 대상으로 수행한 설문 조사 결과를 기반으로 설정하였다. 설문조사에서는 일반 주행 상황에서의 공조모드 사용 빈도를 조사하였으며, 그 결과 Auto 45%, RC 35%, OA 20%의 평균 사용 비율이 도출되었다. 이에 따라 본 연구에서는 해당 비율을 적용하여 각 모드별 측정값의 가중평균값을 산출하였다.

    PM2.5는 대기오염공정시험기준에 따른 필터 채취법으로, NO2는 흡광광도법으로 각각 측정하였다. 모든 시료는 동일한 조건에서 3회 반복 측정하였으며, 주행 전후로 차량 공기흡입구의 배경농도를 측정하여 결과의 신뢰성을 검증하였다.

    암모니아(NH3)는 0.5% 붕산용액에 시료를 포집하고, 페놀-나이트로푸르시드소듐 및 하이포아염소산나트륨 용액을 가하여 발색시킨 후 자외선-가시광선 분광광도계(Cary 3500, Agilent, USA)로 640 nm에서 측정하였다.

    악취물질(Trimethylamine 등 )은 공기희석관능법 (olfactometry) 및 GC/FID (Gas Chromatography with Flame Ionization Detector)를 병행하여 분석하였다.

    각 분석장비의 검량곡선 결정계수(R2)는 0.995 이상으로 유지되도록 검증하였으며, 시료채취기의 유량 편차는 ±5% 이내로 관리하였다. 시험 전후 챔버는 세척 및 환기 절차를 표준화하여 시료 간 교차오염을 방지하였고, 모든 분석은 동일한 온·습도 및 운전 조건에서 반복 수행하여 측정의 재현성을 확보하였다.

    본 연구에서 획득한 자동차 실내공기질 실측 데이터는 단일 오염물질 농도 비교를 위한 용도에 한정되지 않고, VIAQI 개발의 입력자료로 활용되도록 설계하였다.

    3. 결과 및 고찰

    3.1 실내공기질 지수(VIAQI) 개발

    본 연구에서는 2.1절에서 설정한 4개 지표(HQacute, SF, OA, HQchronic)의 기준값 초과 여부 및 안전지향적 우선순위 규칙을 적용하여, 총 10단계의 VIAQI 등급 체계를 개발하였다(Table 3).

    급성(HQacute)은 단시간 고농도 노출에 의한 두통·어지러움·점막 자극 등 즉각적 건강반응을 유발하며, 이러한 증상은 운전 중 인지·판단·반응 능력의 저하로 이어져 주행 안전에 직접적 위해를 초래할 수 있어(Allen et al., 2015;Wang et al., 2022) 최우선 순위로 설정하였다. 취기(SF)는 밀폐된 차량 환경에서 회피가 어려운 불쾌 자극으로, 탑승자의 주의 분산과 심리적 스트레스를 유발하여 운전 집중도를 저하시킬 수 있다(Tepper et al., 2020). 특히 차량 실내는 공간이 협소하고 환기가 제한적이어서 악취에 대한 노출 회피가 어렵다는 점에서, 단순 쾌적성 지표를 넘어 운전 안전과 관련된 감각 지표로 간주하여 급성 다음의 순위를 부여하였다. 외기 유입(OA)과 만성(HQchronic)은 각각 반복 노출에 따른 상대적 오염 수준과 장기 누적 건강영향을 나타내는 지표로, 단회 노출에서의 즉시적 영향보다는 생애주기 관점의 건강관리 필요성을 반영하므로 후순위로 배치하였다.

    각 등급은 1등급(Excellent)부터 10등급(Hazardous)까지 정의하였으며, 등급이 상승할수록 건강영향 우려와 관리·개선 필요성이 증가한다. 또한 국토교통부 「신규제작자동차 실내공기질 관리기준」의 권고기준 물질 중 어느 하나라도 기준을 초과할 경우, VIAQI 산출 결과와 무관하게 최저 등급(Grade 10)으로 분류하였다. 각 지표 산정에 사용된 물질별 독성참고치 및 기준값은 Table 4에 정리하였다.

    본 연구에서는 이 등급 체계를 신차 5종의 실측자료에 적용하여 검증하였다. 분석 대상은 독성정보 또는 취기 정보가 확보된 물질로 한정하여 총 21종 화학물질을 선정하였고, 외기 유입 특성 평가를 위해 PM2.5 및 NO2를 추가하였다. 실험은 실제 운행 조건을 반영하도록 AM, PM-6hr, DM의 세 모드로 수행하였으며, 설문 기반 이용 비중(AM 30%, PM-6hr 40%, DM 30%)을 적용하여 급성·취기·만성 평가의 대표값을 산정하였다. 외기 유입 평가는 공조모드(Auto/RC/OA)의 설문 기반 사용 비중(Auto 45%, RC 35%, OA 20%)을 적용하여 가중평균한 외기 유입 지표(OA)를 도출하였다.

    3.2 VIAQI 종합 등급 결과

    본 등급화 체계는 단일 오염물질 중심의 기존 기준 비교 방식과 달리, 단·장기 노출과 감각적 영향까지 통합적으로 반영함으로써 차량별 건강위해 수준을 상대적으로 변별하도록 설계되었다. 아래의 결과는 차량 간 위해성 기여도가 지표별로 상이함을 보여주며, 이에 대한 세부적인 지표별 영향 분석은 3.4장에서 제시한다.

    3.3 오염물질 측정결과

    차량 A~E를 대상으로 AM, PM-6hr, DM 세 가지 운행모드에서 측정한 21종 화학물질의 농도를 Table 5에 제시하였다. 전반적으로 PM-6hr 모드에서 대부분의 물질이 최고 농도를 나타냈으며, AM 모드가 그 다음, DM 모드에서 가장 낮은 농도를 보이는 경향이 공통적으로 관찰되었다. 이는 PM-6hr 조건에서 밀폐 상태의 열적 부하에 의해 내장재로부터의 방출량이 증가하는 반면, DM 조건에서는 공조장치 가동에 의한 환기 효과가 농도 저감에 기여한 것으로 해석된다.

    물질군별로 살펴보면, 방향족 VOCs 중 Toluene은 전 차량에서 가장 높은 농도 범위를 나타내어 AM 14.4~130.6 μg/m3, PM-6hr 32.6~251.3 μg/m3으로 측정되었으며, Ethylbenzene과 m-Xylene이 그 다음으로 높은 농도 수준을 보였다. 카르보닐계 화합물 중 Formaldehyde는 AM 13.2~25.5 μg/m3, PM-6hr 37.4~129.0 μg/m3 범위였으며, Acetaldehyde 역시 PM-6hr에서 39.2~161.4 μg/m3까지 상승하는 경향을 나타냈다. Acrolein은 전반적으로 N.D.~9.1 μg/m3의 낮은 농도 범위를 보였으나, 후술할 위해성 평가에서 RELs 기준값이 극히 낮아 높은 위해지수로 산정되는 물질이다. Ammonia는 차량 간 편차가 가장 큰 물질로, PM-6hr 기준 C 차량 66.7 μg/m3에서 E 차량 2,494.6 μg/m3까지 약 37배의 차이를 나타내었다.

    차량 간 비교에서는 E 차량이 다수의 물질에서 타 차량 대비 현저히 높은 농도를 보였다. 특히 m-Xylene (PM-6hr: 943.6 μg/m3), o-Xylene (795.2 μg/m3), 1,2,4-Trimethylbenzene (884.8 μg/m3) 등 방향족 VOCs의 농도가 두드러졌으며, Ammonia (2,494.6 μg/m3)와 Formaldehyde (129.0 μg/m3) 또한 최고 수준으로 확인되었다. 반면 C 차량은 대부분의 물질에서 가장 낮은 농도를 나타내어, DM 모드에서 다수의 물질이 불검출(N.D.)로 확인되었다. A~D 차량 간에는 물질별로 농도 순위가 상이하여 단일 물질의 농도만으로는 차량 간 실내공기질 수준을 종합적으로 비교하기 어려우며, 이는 다차원적 지표를 통합한 등급화 평가의 필요성을 뒷받침한다. 따라서 이들 측정 결과를 기반으로 산정된 지표별 위해성 기여도를 분석하였다.

    3.4 지표별 위해성 기여도

    3.4.1 급성 위해성 평가 결과

    본 연구에서는 차량 A~E의 주요 실내 오염물질에 대해 HQacute를 산출하여, 단시간 노출 조건에서의 급성 위해성을 평가하였다. 우선, 국토교통부 「신규제작자동차 실내공기질 관리기준」의 8종 물질에 대해 측정값과 권고기준을 비교한 결과, A~D 차량은 모든 항목에서 기준 이내였으나 E 차량의 m-Xylene이 PM-6hr에서 고시 기준(870 μg/m3)을 초과하여 제도적 관리 필요성이 확인되었다. 이후 각 물질의 독성학적 민감도를 반영하기 위해 OEHHA의 RELs를 적용하여 HQacute를 산정하였으며, AM (30%), PM-6hr (40%), DM (30%)의 노출비를 반영한 가중치 기준 HQ 값을 비교하였다(Table 7).

    물질별로 보면, Acrolein은 실측 농도가 국토부 고시기준(50 μg/m3) 대비 크게 낮은 수준(N.D.~9.1 μg/m3)임에도, RELs 기준값(2.5 μg/m3)이 극히 낮아 급성 위해성의 핵심 기여물질로 확인되었다. 가중 HQacute는 E 차량(1.46)과 B 차량(1.40)에서 기준값(1)을 초과하였고, D 차량(0.88), C 차량(0.76), A 차량(0.74)은 기준 이내였으나 비교적 높은 수준을 나타내었다. 이는 고시 기준만으로는 포착되지 않는 위해 신호가 RELs 기반 평가를 통해 확인될 수 있음을 보여주는 사례이다. Formaldehyde는 PM-6hr에서의 고농도가 반영되어 E 차량에서 HQacute 1.40으로 기준을 초과하였고, D 차량(0.88), B 차량(0.84) 순으로 나타났다(Xu et al., 2017;Wang et al., 2025). 반면 VOCs는 3.3절에서 확인된 바와 같이 실측 농도가 상대적으로 높으나, RELs 기준값 또한 높아 HQacute는 전반적으로 낮았다. Benzene은 B차량에서 0.40으로 가장 높았고, 나머지 차량은 0.10~0.16 범위였다. Ammonia는 E 차량 0.32, D 차량 0.14 등으로 보조 기여물질로 작용하였다.

    종합하면, 급성 위해성은 Acrolein과 Formaldehyde 등 카르보닐계 화합물이 지배적으로 기여하였으며, 이는 해당 물질군의 RELs가 낮아 상대적으로 낮은 농도에서도 높은 HQ로 산정되기 때문이다. 특히 Acrolein의 경우 고시 기준 관점에서는 전 차량이 기준 이내로 판정되나, 독성 기반 평가에서는 E 차량과 B 차량에서 HQacute가 1을 초과하였으며, 나머지 차량에서도 0.74~0.88 수준으로 산정되어 규제 기준과 독성학적 평가 간의 민감도 차이가 확인되었다. 또한 PM-6hr 모드에서의 농도 상승이 가중치 구조와 더해져 전체 HQ 산정에 크게 기여하였으며, 이는 주간 주차 조건에서의 열적 부하가 실내 오염물질 방출을 증가시킬 수 있음을 시사한다(Kim et al., 2016;Russi et al., 2022).

    3.4.2 취기 민감도 평가 결과

    본 연구에서는 차량 A~E를 대상으로 취기 민감도(SF)를 산출하였으며, 후각 자극은 밀폐된 차량 환경에서 탑승자의 쾌적성을 즉각적으로 저하시키고 주의 분산을 유발할 수 있는 지표로 간주하였다(Table 8).

    AM (30%), PM-6hr (40%), DM (30%)의 노출비를 가중 적용한 결과, Ammonia가 모든 차량에서 SF의 지배적 기여물질로 확인되었다. 이는 3.3절에서 확인된 바와 같이 Ammonia의 실측 농도가 타 물질 대비 현저히 높은 데 더하여, 취기한계농도가 낮아 SF 산정에서 높은 민감도를 나타내기 때문이다.

    차량별 Ammonia 가중 SF 값은 E 차량(3.45E+01) > D 차량(1.52E+01) > B 차량(9.58E+00) > A 차량(7.37E+00) > C 차량(1.44E+00) 순으로, 전 차량에서 기준값(1)을 초과하였다. 특히 E차량은 PM-6hr에서의 고농도(2,494.6 μg/m3)가 반영되어 전체 SF 상승에 크게 기여하였다. 2차 기여물질로는 Acetaldehyde와 Formaldehyde가 공통적으로 확인되었으며, D 차량에서 Acetaldehyde (1.18E-01), Formaldehyde (7.91E-02), B 차량에서 MEK (1.01E-01), Styrene (7.60E-02)의 기여가 관찰되었다. 다만 이들 보조 기여물질의 SF 값은 10–1~10–2 수준으로, Ammonia 대비 1~2 자릿수 이상 낮아 전체 SF에 대한 영향은 제한적이었다.

    종합하면, 취기 민감도는 Ammonia가 압도적으로 지배하는 구조이며, 카르보닐계 화합물과 MEK가 보조적으로 기여하였다. 이러한 결과는 PM-6hr 조건에서의 밀폐·가열 환경이 Ammonia의 방출과 축적을 촉진하여 복합적인 냄새 반응을 강화할 수 있음을 시사한다(Buchecker et al., 2022;Wei et al., 2024).

    3.4.3 외기 유입 위해성 평가 결과

    본 연구에서는 외기 오염물질의 차량 실내 유입에 따른 노출 위해성을 평가하기 위해, 실제 도로주행 조건에서 측정이 이루어진 4종 차량(GSL, DSL, HEV, EV)을 대상으로 PM2.5 및 NO2의 외기 유입 지표(OA)를 산정하였다(Table 9). 외기 유입 평가에서는 실내 발생 오염물질 평가(A~E)와 대상 차량이 상이한데, 이는 외기 유입 특성이 내장재 방출 특성보다 차량의 공조 시스템 성능, 차체 기밀성, 구동 방식(내연기관/하이브리드/전기)에 더 크게 의존하기 때문이다. 이에 따라 구동 방식별 대표 차량 4종(GSL, DSL, HEV, EV)을 별도로 선정하여 실제 도로주행 조건에서 측정하였다. 산출된 HQweighted의 범위(하한~상한)를 A~E 차량에 공통 적용한 것은, 외기 유입 조건이 개별 차량의 내장재 특성이 아닌 도로 환경과 공조 성능에 의해 결정되므로, 동일 주행 환경에서의 외기 노출 범위를 일관되게 반영하기 위함이다. 이에 따라 4종 차량의 OA 산정 결과 중 상한값과 하한값을 도출하여 A~E 차량에 공통 적용함으로써, 외기 유입 조건에서의 위해성 범위를 일관되게 평가하였다.

    각 차종별로 Auto, RC, OA 세 가지 공조모드에서 산출된 HQ값에 설문조사 기반 가중치(Auto 45%, RC 35%, OA 20%)를 적용하여 HQweighted를 도출하였다. PM2.5의 경우 HQweighted는 HEV (3.44E-03)에서 가장 높고 GSL (1.84E-03)에서 가장 낮아 약 1.9배의 차이를 보였으며, NO2는 HEV (5.75E-03)에서 가장 높고 EV(4.34E-03)에서 가장 낮아 약 1.3배 차이로 확인되었다. 두 물질 모두 OA 모드에서 HQ가 세 모드 중 가장 높은 경향을 보였으며, 이는 외기 유입 비율이 높은 공조 조건에서 외부 대기오염물질의 실내 침투가 증가하기 때문으로 해석된다.

    전체적으로 모든 차량의 HQweighted 값은 기준값(1)을 크게 하회하였으며, 외기 유입에 따른 단독 위해성은 제한적인 것으로 평가되었다. 다만 내연기관 차량(HEV, GSL, DSL)이 EV 대비 상대적으로 높은 OA 값을 나타내어, 연료 연소에 따른 배출가스 재순환이 차량 실내 외기 유입 농도에 영향을 미칠 수 있음이 시사되었다(Makadia et al., 2018;Rakopoulos et al., 2018). 이러한 결과는 현 시점에서 외기 유입이 VIAQI 등급 산정의 주된 결정 요인으로 작용하지는 않으나, 외기 오염도가 높은 도심 주행 환경이나 교통 정체 구간에서는 기여도가 상승할 수 있어 향후 다양한 주행 환경에서의 추가 검증이 필요함을 시사한다.

    3.4.4 만성 위해성 평가 결과

    본 연구에서는 차량 A~E를 대상으로 장기 누적 노출에 따른 비발암성 건강영향을 평가하기 위해 HQchronic 을 산출하였다(Table 10). 만성 위해성 평가는 국토교통부 고시 기준과는 별도로, US EPA IRIS의 RfC를 기반으로 산정한 RfD를 독성참고치로 적용하였다. AM (30%), PM-6hr (40%), DM (30%)의 노출비를 가중 적용한 결과, 전 차량에서 HQchronic이 기준값(1)을 초과하여 만성 노출 관점에서의 관리 필요성이 확인되었다.

    Acrolein의 가중 HQ는 E (2.29E+01) > D (1.38E+01) > A (1.16E+01) > B (8.83E+00) > C (4.81E+00) 순으로 나타나, 만성 비발암 위해성의 핵심 기여물질로 확인되었다. 이는 급성 평가에서와 동일한 구조로, Acrolein의 RfC (2.0E-05 μg/m3)가 타 물질 대비 극히 낮아 낮은 실측 농도에서도 높은 HQ로 산정되기 때문이다. Formaldehyde의 HQ는 E (5.54E-01) > D (3.49E- 01) > B (3.32E-01) > A (1.93E-01) > C (1.53E-01) 순이었고, Acetaldehyde는 B (4.92E-01) > A (4.59E-01) > D (2.50E-01) > E (2.31E-01) > C (1.28E-01)로 나타났다. 두 물질은 Acrolein에 비해 수치는 낮았으나, 장기 노출 관점에서 지속적인 보조 기여를 하는 것으로 판단된다. 반면 m-Xylene, o-Xylene, Ethylbenzene 등 방향족 VOCs는 대체로 10–3~10–2 수준으로 기여도가 상대적으로 낮았으며, 일부 차량에서 PM-6hr 구간의 상승이 관찰되었으나 전체 HQchronic의 지배 요인으로 작용하지는 않았다.

    종합하면, 차량별 총 가중 HQchronic은 E 차량(2.50E+01) > D 차량(1.50E+01) > A 차량(1.29E+01) > B 차량(1.04E+01) > C 차량(5.29E+00) 순으로 나타났으며, Acrolein이 차량 간 차이를 결정짓는 핵심 물질이었다. 특히 만성 평가에서는 전 차량이 HQchronic > 1 을 나타내어, 급성 평가에서 2대만 초과한 것과 대비되는 결과를 보였다. 이는 장기 노출을 전제로 한 독성참고치(RfC)의 보수적 설정과, 노출계수(ET, EF, ED)의 누적 효과가 반영된 결과로, 단기 노출 기준에서는 관리 대상으로 식별되지 않는 차량도 장기적 관점에서는 관리가 필요할 수 있음을 시사한다.

    3.5 사례 적용 및 변별력 검증

    VIAQI 등급화의 적용 결과와 변별력을 검증하기 위해, 각 차량의 지표별 초과 여부와 최종 등급 판정 과정을 분석하였다(Table 6).

    차량 A, C, D는 국토부 고시 8종 물질이 모두 기준 이내였으며, HQacute 또한 기준값(1)을 초과하지 않았다. 다만 취기(Ammonia SF: A 7.37, C 1.44, D 15.2)와 만성(Acrolein HQchronic: A 1.16E+01, C 4.81E+00, D 1.38E+01)에서 공통적으로 기준 초과가 확인되어, 급성(X), 취기(O), 외기(X), 만성(O) 조합으로 Grade 3(Good)에 분류되었다.

    차량 B는 고시 기준 관점에서는 전 항목 기준 이내였으나, Acrolein의 HQacute 가중값이 1.40으로 기준을 초과하였다. 이에 더하여 취기(Ammonia SF 9.58)와 만성(Acrolein HQchronic 8.83E+00)에서도 초과가 확인되어, 급성(O), 취기(O), 외기(X), 만성(O) 조합으로 Grade 9(Very Unhealthy)로 판정되었다. 이는 고시 기준만으로는 포착되지 않는 위해 신호가 독성 기반 평가를 통해 식별된 대표적 사례이며, VIAQI 체계의 변별력을 실증적으로 보여주는 결과이다.

    차량 E는 Acrolein의 HQacute 가중값이 1.46으로 RELs 기준을 초과하였고, m-Xylene의 PM-6hr 실측값(943.6 μg/m3)이 국토부 고시 기준(870 μg/m3)을 초과하였다. 취기(Ammonia SF 3.45E+01)와 만성(Acrolein HQchronic 2.29E+01) 역시 초과하여 급성(O), 취기(O), 외기(X), 만성(O) 조합으로 나타났으며, 지표 조합 기준으로는 Grade 9에 해당하나 고시 기준 초과가 확인되어 Grade 10 (Hazardous)으로 최종 판정하였다.

    종합하면, 5대 차량 모두 외기(OA) 지표는 기준 이내(10–3 수준)였으나, 취기와 만성 지표에서는 전 차량이 공통적으로 초과하여 최종 등급 형성에 핵심적인 영향을 미쳤다. 등급 간 변별은 급성 지표의 초과 여부에 의해 결정되었는데, A·C·D 차량은 급성 미초과로 Grade 3, B·E 차량은 급성 초과로 Grade 9 이상으로 분류되어 뚜렷한 등급 분리가 이루어졌다. 특히 B 차량은 고시 기준을 모두 충족하면서도 Grade 9로 판정된 사례로, 규제 기준과 건강위해성 기반 평가 간의 민감도 차이를 명확히 보여준다. 이러한 결과는 VIAQI가 단일 농도 기준 비교를 넘어, 복수의 건강영향 지표를 통합하여 차량 간 위해 수준을 정량적으로 변별할 수 있음을 실증한다.

    다만 A·C·D 차량이 동일한 Grade 3으로 분류된 점은 현행 등급 체계의 세분화 한계를 시사한다. 세 차량 간에는 Acrolein HQchronic (4.81~13.8)과 Ammonia SF (1.44~15.2) 등 지표 크기에 상당한 차이가 존재하나, 현재의 이진 판정(초과/미초과) 방식에서는 이러한 양적 차이가 등급에 반영되지 않는다. 향후에는 지표값의 크기를 연속형 점수로 반영하거나, 동일 등급 내에서 세부 순위를 부여하는 방안의 검토를 통해 등급 체계의 변별력을 고도화할 필요가 있다. 또한 PM-6hr 모드가 높은 가중치(40%)를 갖는 현행 구조에서 해당 시간대의 농도 변동이 등급 산정에 민감하게 반영될 수 있으므로, 향후 차종 및 운전·환경 조건 데이터를 확장하여 등급화 체계의 적용성과 일반화를 고도화할 필요가 있다.

    4. 결 론

    본 연구는 자동차 실내공기질 관리가 단일 오염물질의 농도 기준 중심으로 이루어져 온 기존 평가체계의 한계를 보완하고자, 건강영향 기반 등급체계인 Vehicle Indoor Air Quality Index (VIAQI)를 개발하였다. VIAQI는 차량 내부 오염원에 의한 급성·취기·만성 노출과 외부 대기오염물질의 실내 유입에 따른 노출을 통합적으로 반영하며, 자동차가 운전자의 인지·판단 능력이 안전과 직결되는 이동수단이라는 고유 특성을 반영한 안전지향적 우선순위(급성 → 취기 → 외기 → 만성)에 따라 1등급(Excellent)부터 10등급(Hazardous)까지 총 10단계로 구성하였다.

    VIAQI의 적용을 위해, 신차 5종을 대상으로 VOCs, 카르보닐화합물, 악취 유발 물질 등 21종 화학물질과 외기 유입 평가를 위한 PM2.5, NO2를 포함하여 총 23종의 항목을 AM, PM-6hr, DM 세 가지 운행모드에서 분석하였다. 급성 위해성은 OEHHA의 RELs, 만성 위해성은 US EPA의 RfC, 취기 민감도는 후각 역치 기반 SF, 외기 유입은 공조모드별 가중평균 HQweighted로 각각 산정하였다.

    측정 결과, PM-6hr 모드에서 대부분의 물질이 최고 농도를 나타내었으며, 차량 간에는 물질별 농도 순위가 상이하여 단일 물질의 농도만으로는 실내공기질 수준을 종합적으로 비교하기 어려움이 확인되었다. VIAQI를 적용한 종합 등급화 결과, A·C·D 차량은 급성 및 외기 지표가 기준 이내이고 취기·만성에서 초과가 확인되어 Grade 3 (Good)으로 분류되었다. B 차량은 국토부 고시 기준을 모두 충족하였으나, Acrolein의 HQacute가 RELs 기반 평가에서 기준을 초과하여 급성·취기·만성 세 지표에서 초과가 확인됨에 따라 Grade 9 (Very Unhealthy)로 판정되었다. E 차량은 급성·취기·만성 지표 초과에 더하여 m-Xylene이 고시 기준을 상회하여 Grade 10 (Hazardous)으로 최종 판정되었다. 특히 B 차량 사례는 규제 기준 충족 여부만으로는 포착되지 않는 건강위해 신호가 독성 기반 평가를 통해 식별될 수 있음을 실증적으로 보여주었다.

    본 연구에서 제안한 VIAQI 체계는 건강영향 기반의 다차원적 지표를 통합하여 평가할 수 있는 국내 최초의 자동차 실내공기질 등급화 체계라는 점에서 학문적 의의를 가진다. 특히 국토교통부의 관리기준을 기본적으로 반영하면서도 독성 기반 위해성 평가를 함께 고려함으로써, 규제기준 준수 여부와 잠재적 건강위해 수준을 동시에 해석할 수 있는 실용적 평가 틀을 제시하였다.

    다만 본 연구에는 몇 가지 한계가 존재한다. 첫째, 분석 대상이 5대 차량으로 제한되어 있어 등급화 체계의 일반화를 위해서는 다양한 차종·제조사·연식에 대한 추가 검증이 필요하다. 다만, 제한된 표본 내에서도 기존 농도 기준 중심 평가로는 구분되지 않던 차량 간 건강위해 수준의 차이를 변별할 수 있었다는 점에서, VIAQI 체계의 적용 가능성은 확인된 것으로 판단된다. 둘째, 현행 등급 체계는 지표의 초과/미초과 여부를 이진 판정하여 등급을 부여하는 구조로, 동일 등급 내에서 지표값 크기의 양적 차이가 반영되지 않는다. 셋째, 발암 위해성(ECR)은 본 연구의 평가 범위에 포함되지 않았으며, 향후 발암 잠재력이 있는 물질에 대한 지표 확장이 필요하다. 넷째, 우선순위 가중치 및 등급 경계 값의 설정에는 전문가 판단이 개입되어 있으므로, 향후 민감도 분석 및 전문가 합의 과정을 통한 검증이 요구된다.

    이러한 한계에도 불구하고, 본 연구의 결과는 향후 자동차 제조 단계에서의 내장재 선정 및 환기 설계 개선, 차량 실내공기질 인증제도 고도화, 소비자 대상 차량 선택 정보 제공 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 향후에는 차종 및 운전·환경 조건 데이터를 확장하고, 연속형 점수 체계 도입과 발암 지표 통합을 통해 VIAQI 등급화 체계의 적용성과 변별력을 고도화할 필요가 있다.

    <저자정보>

    김영현(박사과정), 정지윤(박사과정), 심예진(석사과정), 이철민(교수)

    Figure

    Table

    Exposure factors for automobile users

    List of pollutants in this study

    VIAQI grading criteria for automobile indoor air quality

    Acute and chronic toxicity information by pollutants

    aREL: Recommended Exposure Limit; bOdor Threshold: Odor Threshold Concentration; cMOE: Ministry of Environment (Republic of Korea; dRfC: Reference Concentration; eRfD: Reference Dose; fMOLIT standards: Standard values specified in the “Indoor Air Quality Management Standards for Newly Manufactured Vehicles” of the Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MOLIT)

    Concentration of pollutants by test mode for each automobile (Unit: μg/m3)

    aAM: Ambient Mode; bPM: Parking Mode; cDM: Driving Mode; dN.D.: Not Detected

    Results of VIAQI grading by vehicle

    Weighted acute risk assessment by vehicle

    Weighted odor sensitivity index by vehicle

    Weighted outdoor-air infiltration risk for PM2.5 and NO2 by vehicle type

    Weighted chronic non-cancer risk by vehicle

    Reference

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