1. 서 론

라돈(Rn)은 우라늄-238 붕괴 계열에서 라듐-226의 알파 붕괴를 통해 생성되는 무색·무취·무미의 천연 방사성 비활성 기체로, 토양과 암석을 매개로 대기 중으로 발산되며 일반 인구가 일생 동안 노출되는 자연방사선 가운데 가장 큰 비중을 차지한다. 라돈과 그 자손핵종(daughter nuclides)은 호흡을 통해 폐 조직에 침착되어 알파선을 방출하고 폐세포에 손상을 유발한다. 세계보건기구(WHO)는 전 세계 폐암 발생의 약 3~14%가 라돈에 기인하는 것으로 추정하면서 라돈을 흡연 다음으로 중요한 폐암 위험인자로 규정하고 있다(WHO, 2009). 국제암연구소(IARC)는 1988년부터 라돈을 1군 발암물질(Group 1)로 분류하고 있다. 국립환경과학원에 따르면 우리나라 거주자의 평균 실내 체류시간은 하루 약 19.2시간에 이르며, 그중에서도 초·중·고등학생은 학교에서만 연간 약 2,000~2,500시간을 보내는 것으로 보고되고 있다(NIER, 2010). 성장기 학생은 단위체중당 호흡량이 성인보다 많아 동일 농도의 오염물질에 더 민감하다는 점에서, 학교 교실 내 실내공기질 관리는 학생 건강 보호 측면에서 특히 중요하다(Yang et al., 2009). 실내로 유입되는 라돈의 약 85~97%는 건물 하부의 갈라진 틈, 벽돌과 벽돌 사이의 기공, 바닥과 벽의 이음매 등을 통해 토양으로부터 직접 유입되며(Khan, 2000), 그 외 건축자재와 지하수 등을 통해서도 유입될 수 있다(Lamonaca et al., 2014). 이에 따라 모암(parent rock) 종류, 토양 통기성, 건물 노후도와 균열, 검출기와 바닥 사이의 거리, 환기 조건 등이 실내 라돈 농도를 결정하는 주요 환경 인자로 보고되어 왔다. Oh et al. (2014)은 충청남도 초등학교 54개교의 라돈 농도를 다중회귀분석한 결과, 바닥과의 거리(b=–0.369, p<0.01)와 건축연도(b=–0.280, p<0.05)가 가장 큰 영향 인자임을 보고하였으며(설명력 27.9%), Woo et al. (2014)은 동일 지역의 주택·관공서·학교를 대상으로 화강암류가 분포하는 지역에서 라돈 농도가 가장 높게 나타난다고 제시하였다. 충청북도(이하 충북) 지역은 옥천변성대(Okcheon Metamorphic Belt)에 걸쳐 있어 자연 방사성 물질의 함량이 비교적 높고, 2008~2009년 환경부 전국 라돈 실태조사에서 도내 가구의 30.3% 이상이 실내 라돈 관리 권고기준(148 Bq/m³)을 초과한 것으로 나타난 바 있다(NIER, 2010). 동일한 옥천변성대 지질대에 속하는 충남 금산군의 경우 토양 중 라듐(²²⁶Ra) 농도가 보령시 대비 약 10% 높았고, 이에 비례하여 실내 라돈 평균 농도(182.8 Bq/m³) 및 인구집단의 폐암 연령표준화 사망률(31.6 vs 27.3, p<0.05) 또한 유의하게 높았던 것으로 보고되어(Myung and Roh, 2021), 옥천변성대 권역의 라돈 노출 관리가 보건학적으로 중요함을 시사한다.

한편 ⸢미세먼지 관리 종합계획(2020~2024)⸥에 따르면 2018년 기준 충북의 PM_2.5 연평균 농도는 전국 17개 시·도 중 가장 높았고, 미세먼지 ‘나쁨’ 일수 또한 102일로 전국 평균(59일)의 약 1.7배에 달하여, 라돈뿐 아니라 미세먼지·이산화탄소를 포함한 복합 실내공기 오염 관리 전략이 함께 요구되고 있다. 현재 우리나라는 ⸢실내공기질관리법⸥과 ⸢학교보건법⸥에 따라 1층 및 지하 교실 등 라돈 노출 가능성이 높은 공간에 대해 권고기준 148 Bq/m³ 이하의 유지·관리를 권고하고 있으며, ⸢학교보건법 시행규칙⸥ 제5조에 따라 공기청정기 또는 기계식 환기설비(공기순환기) 등의 공기정화장치 설치가 의무화되어 있다. 그러나 실제 학교 현장에 설치된 라돈 저감설비는 ① 바닥토양배기형, ② 천장형 기계식 환기장치, ③ 창문형 기계식 환기장치, ④ 바닥형 기계식 환기장치 등으로 다양하며, 지역의 지질학적 특성·건물 노후도·설비 유형을 종합적으로 고려한 라돈 발생요인 분석과 운영조건별 저감효율 평가는 여전히 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 충북 도내 10개 행정구역에 위치한 학교 30개교를 대상으로 (1) 교실 내 라돈 농도와 공기정화장치 가동 조건별 저감효율을 측정·분석하고, (2) 고농도 라돈이 검출된 학교의 발생요인을 시간대별·요일별 농도 변화, 토양 중 라돈 농도, 지질학적 특성과 연계하여 해석하며, (3) 이산화탄소(CO₂) 등 복합 오염물질에 대한 공기정화장치의 적정 운영방안을 제시함으로써, 충북 지역 학교의 실효적인 라돈 관리 전략 수립에 기초자료를 제공하고자 하였다.

2. 연구 방법

2.1 연구대상 및 기간

본 연구에서 ‘교실’은 학생이 일과시간을 생활하는 일반교실(classroom)을 의미하며, 측정은 원칙적으로 1층 일반교실에서 수행하였다. 본 연구는 2021년 1월부터 2021년 9월까지 충청북도 내 10개 행정구역(청주·충주·제천·보은·옥천·영동·진천·음성·괴산(증평 포함)·단양)에 위치한 학교 30개교를 대상으로, 동계(1~3월)와 하계(5~8월)로 구분하여 실내 라돈 농도를 측정하였다. 30개교 중 20개교에 대해서는 동계와 하계 측정을 모두 수행하여 계절별 비교에 활용하였다. 측정 대상 학교는 지역별·학교급별(유치원·초등학교·중학교) 분포와 교실 내에 설치된 공기정화장치 유형(공기청정기, 공기순환기-바닥형/창문형/천장형, 토양가스배기법)을 함께 고려하여 선정하였다. 측정 지점은 ⸢학교 환경위생 및 식품위생 관리 매뉴얼(5차 개정)⸥과 환경부 ⸢ES 02130.c 실내공기 오염물질 시료 채취 및 평가 방법⸥을 준용하여 1층 일반교실을 원칙으로 하였으며, 파손 및 분실 우려가 있는 학교에서는 교무실 또는 행정실에 측정기를 설치하였다. 라돈 측정의 특성상 검출기의 전원 공급이 중단된 사례에 대해서는 재측정을 실시하였고, 최종적으로 학교당 약 8일간(공기정화장치 미가동 4일, 가동 4일)의 연속 측정자료를 분석에 활용하였다.

2.2 측정 및 분석방법

실내 라돈 농도는 펄스형 이온화 챔버 방식의 연속 모니터링 장비인 FRD-400(FTLab, 한국)을 사용하였다. 본 장비는 라돈 붕괴로 생성되는 이온을 전기적 펄스로 변환하여 정량하는 능동형 연속식 검출 방식으로, 1시간 단위의 라돈 농도 기록이 가능하다. 주요 사양은 측정범위 1~9,435 Bq/m³, 재현성 ±8%, 측정오차 ±10%(10 pCi/L, 약 370 Bq/m³ 기준), 사용 환경 10~40°C이다. 본 장비는 국립환경과학원 형식승인(국립환경과학원고시 제2018-68호)을 받은 실내공기질 자동측정기로, 측정 전 정도검사를 완료한 장비를 사용하였다. 측정은 환경부 ⸢ES 02901.1d 실내 공기 중 라돈 연속측정 방법⸥에 따라 수행하였다. 검출기는 공기의 확산 및 대류 영향과 바닥·벽 균열을 통한 직접 유입의 영향을 최소화하기 위해 바닥으로부터 약 80~120 cm, 벽면으로부터 0.3 m 이상 이격하여 설치하였다. 라돈 저감효율은 식 (1)과 같이 공기정화장치 미가동 시의 라돈 농도와 가동 시의 라돈 농도 차이를 미가동 시의 농도로 나누어 백분율로 산출하였다.

여기서 η는 라돈 저감효율(%), C^off는 공기정화장치 미가동 시의 라돈 농도(Bq/m³), C^on은 가동 시의 라돈 농도(Bq/m³)이다. 토양 중 라돈은 환경부 형식승인 기기인 RAD7(Durridge, 미국)에 토양 측정용 프로브를 연결하여 측정하였다. 측정 가능 범위는 4~750,000 Bq/m³이며, 학교 인근 지표면을 약 50~100 cm 깊이로 굴착한 후 5분 간격으로 30분간 측정한 값의 평균을 사용하였다. 측정 학교의 모암(parent rock), 표토 토성, 심토 토성, 배수등급 등의 지질·토양 특성은 농촌진흥청 국립농업과학원이 제공하는 흙토람(http://soil.rda.go.kr) 자료를 활용하여 조사하였다. 교실 내 이산화탄소(CO₂) 농도는 비분산적외선(NDIR) 방식 측정기로 측정하였다. 모든 측정값은 1시간 평균값으로 정리하여 분석하였으며, 통계 분석에는 평균 ± 표준편차, 최솟값, 최댓값, 가동·미가동 조건 간 백분율 변화를 사용하였다. 다만 실내 라돈 농도는 일반적으로 로그정규분포를 따르므로, 분포 및 반복측정 특성을 반영한 통계 기법의 적용은 본 연구의 한계점이 있다.

3. 연구결과 및 고찰

3.1 학교별 실내 라돈 농도

충청북도 내 10개 지역에 위치한 학교 30개소의 하계 라돈 연속 측정 결과를 Fig. 1에 나타내었다. 라돈 농도는 각 학교가 보유하고 있는 공기정화장치의 가동 조건 하에서 연속으로 48시간 측정한 결과를 분석한 값이며, 30개소의 평균 라돈 농도는 88.2 ± 42.2 Bq/m³로 나타났다. 최고 농도는 Goesan (B)에서 201.1 Bq/m³, 최저 농도는 Jecheon (B)에서 29.4 Bq/m³로 측정되었으며, 권고기준(148 Bq/m³)을 초과한 학교는 Goesan (B), Goesan (C), Danyang (B)의 3개교(10.0%)였다. 이들 3개교는 공통적으로 변성암 또는 산성암을 모암으로 하는 지역에 위치한 노후 건물이었다. 본 연구의 평균 농도는 충남 지역 초등학교 54개교를 동일한 권고기준으로 비교한 Oh et al. (2014)의 연평균 라돈 농도(약 70~80 Bq/m³ 수준)와 유사한 범위에 위치한다. 다만 본 연구는 권고기준 초과율(10.0%)이 Oh et al. (2014)이 보고한 5.6%보다 다소 높게 나타났는데, 이는 충북이 옥천변성대에 걸쳐 있어 자연 방사성 물질 함량이 상대적으로 높은 지역이라는 지질학적 특성과, 본 연구에서 노후 학교가 다수 포함된 점이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다.

3.2 계절별 실내 라돈 농도

동계(2021년 1~3월) 측정이 완료된 20개교를 대상으로 동·하계 라돈 농도를 비교하였다(Fig. 2). 일반적으로 실내 라돈 농도는 토양과 실내의 온도차가 커지고 자연환기 빈도가 감소하는 겨울철에 상승하는 경향을 보인다. 본 연구에서도 동계 평균 라돈 농도는 하계 평균값의 약 1.7배 수준으로 나타나 기존 보고된 계절적 변동 경향과 일치하였다. Oh et al. (2014)은 충남 초등학교에서 동계(86.4 Bq/m³) > 추계(71.2) > 춘계(61.1) > 하계(40.5)의 순으로 동계가 하계의 약 2.1배 수준임을 보고한 바 있다. 이러한 계절적 변동은 동계의 실내·외 온도차로 발생하는 굴뚝효과(stack effect)에 의해 토양에서 발생한 라돈이 실내로 더 적극적으로 유입되고, 동시에 단열을 위한 창문 폐쇄와 자연환기 빈도 감소로 실내 라돈이 희석되지 않기 때문으로 해석된다(WHO, 2009). 따라서 단일 시점 측정만으로 학교 라돈 노출 수준을 평가하기에는 한계가 있으며, 동계 측정값을 포함한 연평균 라돈 측정이 요구된다.

3.3 고농도 라돈 교실에 대한 발생요인 및 원인분석

관리기준치(148 Bq/m³)를 초과한 3개 학교(Goesan (B), Goesan (C), Danyang (B))에 대하여 발생요인을 분석하였다. Goesan (B)는 주말을 포함한 미가동 조건의 1시간 측정값 79개 중 13개(16.5%)가 기준치를 초과하였고, 가동 조건에서는 72개 중 38개(52.8%)가 기준치를 초과하여 가동 시 초과율이 미가동 대비 36.3%p 더 높게 나타났다. 반면 Goesan (C)는 미가동 조건 51.2%, 가동 조건 42.3%로 가동 시 초과율이 8.9%p 낮았으며, Danyang (B)는 미가동 조건 22.2%, 가동 조건 16.7%로 가동 시 초과율이 5.6%p 낮게 나타났다. 이들 3개교는 모두 1912년·1921년·1954년에 설립된 노후 학교로, 지질학적으로는 변성암 모암 위에 미사질 양토(표토)와 식양질 또는 사양질(심토)이 분포하는 공통 특성을 보였다. 식양질 및 사양질 토양은 점토 함량이 18~35% 또는 18% 이하로 비교적 공극률이 높고 배수가 양호하여 토양 중 라돈이 건물 내부로 유입되기 쉬운 조건으로 알려져 있다. 이는 충남 초등학교 라돈 농도의 다중회귀분석에서 바닥과의 거리(β=–0.369, p<0.01)와 건축연도(β=–0.280, p<0.05)가 라돈 농도에 유의한 영향을 미친다고 보고한 Oh et al. (2014)의 결과, 건물이 노후할수록, 검출기가 바닥에 가까울수록 라돈 농도가 높아진다는 결과와 부합하며, 노후 건물에서 발생하는 바닥·벽 균열을 통해 토양 라돈이 유입된다는 기존 보고(Vaizoglu and Güler, 1999)와도 일관된다. 특히 Danyang (B)의 경우 라돈 농도가 야간 및 주말 시간대에 집중적으로 상승하는 양상을 보였는데, 이는 환기와 재실자 활동이 줄어드는 동안 노후 건물의 균열·이음매·바닥 틈을 통해 토양 라돈이 누적된 결과로 판단된다(Fig. 5). 한편 Goesan (B)에서 가동 조건의 초과율이 미가동 조건보다 오히려 높게 나타난 것은(Fig. 3), 코로나19 시기의 특성상 미가동 조건에서도 자연환기를 완전히 통제하기 어려워 미가동 시 라돈 농도가 상대적으로 낮게 측정된 데에 기인한 것으로 판단된다. 가동 시 시간대(08:00~17:00)에는 라돈 저감 효과가 관찰되었다.

3.4 시간대별 실내 라돈 농도

Danyang (B)를 대상으로 공기정화장치 미가동 조건 4일과 가동 조건 4일 동안 시간대별 라돈 농도 변화를 분석한 결과, 학생 및 교직원이 재실하는 일과 시간대(08:00~17:00)에는 라돈 농도가 상대적으로 낮게 유지되었으며, 이후 야간 시간대(18:00~07:00)에 다시 증가하는 일중 변동(diurnal pattern)이 관찰되었다(Fig. 4). 이는 일과시간 중의 출입문 개폐와 자연환기, 공기정화장치 가동에 의해 라돈이 외부로 배출되거나 희석되는 반면, 야간에는 환기가 차단되어 토양·자재로부터 유입된 라돈이 누적되기 때문으로 판단된다. 즉, 일과시간대 자연환기와 공기정화장치 가동은 단기적으로 라돈을 일정 수준 저감시킬 수 있으나, 야간 시간대의 재축적까지 통제하지 못하므로, 노후 건물에서는 24시간 지속 가동되는 토양가스배기법(ASD)의 추가 적용이 필요하다.

3.5 요일별 실내 라돈 농도

학교당 약 8일(공기정화장치 미가동 4일, 가동 4일)의 측정자료 중, 요일별 비교에는 주말의 라돈 누적과 평일 회복 양상을 연속적으로 포착할 수 있는 6일(금~수) 구간을 사용하였으며, 미가동·가동 조건 전환에 따른 불연속 구간 2일은 요일 간 직접 비교의 일관성을 확보하기 위해 제외하였다. Danyang (B)에서 8월 27일(금)부터 9월 1일(수)까지 6일간 측정한 라돈 농도를 요일별로 비교한 결과(Fig. 5), 학생 및 교직원의 출입과 자연환기가 거의 이루어지지 않는 주말에는 라돈 농도가 지속적으로 축적되는 경향이 확인되었다. 주말이 종료된 후 월요일 오전의 초기 농도는 약 350 Bq/m³ 수준으로, 화~금요일의 초기 농도(약 150 Bq/m³)의 두 배 이상이었다. 따라서 주말 직후 등교 전에는 충분한 환기를 우선적으로 수행할 필요가 있으며, 토요일·일요일에도 일정 시간 동안의 강제 환기(공기순환기 가동) 또는 토양가스배기법(ASD)의 상시 가동이 권장된다. 특히 변성암 모암 지역의 노후 학교에서는 주말 동안의 라돈 누적 폭이 더 클 가능성이 높으므로, 자동 타이머를 활용한 비재실 시간대의 주기적 환기 운영이 효과적일 것으로 판단된다.

3.6 공기정화장치 가동여부에 따른 실내 라돈 농도

30개교 중 공기순환기를 보유한 23개교를 대상으로 공기순환기 가동 시 라돈 저감효율을 분석하였다. 모니터링 조건의 이행과 체크리스트 작성이 미흡한 12개교를 제외한 11개교의 평균 라돈 저감효율은 22.5%로 나타났다. 공기순환기 유형별로 구분하면 바닥형 6개교의 평균 저감효율은 20.1%(범위 1.3~43.1%)였고, 천장형 4개교의 평균 저감효율은 15.3%(범위 3.0~29.6%)로, 바닥형이 천장형보다 평균 4.8%p 높은 저감 성능을 보였다(Table 1).

토양가스배기법(ASD)을 적용한 1개교에서는 65.7%의 높은 저감효율이 관측되었다. 다만 이는 단일 사례(n=1)에 기반한 결과이므로 일반화에는 한계가 있으며, 토양으로부터의 라돈 유입이 주된 원인인 학교에서는 선행연구와 함께 고려할 때 토양가스배기법(ASD)을 적용 가능한 대안으로 검토할 수 있다. 한편 토양가스배기법(ASD)은 발생원인 토양가스 자체를 차단·배출하는 능동적(active) 저감 방식인 반면, 바닥형·천장형 공기순환기는 이미 실내로 유입된 공기를 희석·정화하는 방식으로 작동 원리가 근본적으로 다르므로, 두 방식의 저감효율을 동일선상에서 직접 비교하는 데에는 개념적 한계가 있다. 본 연구의 결과는 설비 유형별 저감 성능의 일반적 순서가 토양가스배기법(ASD) > 바닥형/천장형 > 창문형임을 시사한다. 다만 본 연구는 코로나19 방역지침에 따른 상시 환기 조건에서 수행되어 자연환기에 의한 라돈 저감 효과가 미가동·가동 조건 모두에 동시에 작용하였고, 그 결과 두 조건 간 농도 차이가 상대적으로 작아져 절대적 저감효율 값이 실제보다 낮게 산출되었을 가능성이 있다. 또한 US EPA (1994) ⸢Reducing Radon in Schools: A Team Approach⸥는 학교 라돈 농도가 370 Bq/m³을 초과할 경우 환기 시스템만으로는 충분한 저감을 달성하기 어렵다고 판단하여 토양가스배기법(ASD)을 우선 적용할 것을 권고하고 있다. 본 연구의 측정 결과 또한 이 권고와 부합하므로, 충북 지역에서도 라돈 정밀진단을 통해 고농도 학교를 선별하고 토양가스배기법(ASD)을 도입할 필요가 있다.

한편, 공기순환기 가동에 따른 라돈 외 실내공기 오염물질의 저감 효과를 함께 검토하기 위해, 동일한 23개교의 공기순환기 단독 가동 조건에서 이산화탄소(CO₂) 저감효율을 분석하였다. 그 결과, 23개교의 평균 CO₂ 저감효율은 17.3%(범위 1.5~33.1%, 표준편차 7.9%)로 나타났다. 이는 라돈 평균 저감효율(22.5%)과 유사한 수준으로, 기계식 환기설비가 토양 기인 라돈뿐 아니라 재실자 활동에서 발생하는 가스상 오염물질의 외부 배출에도 일정 수준 기여함을 보여준다. 따라서 학교 환기설비의 운영 효과는 단일 오염물질이 아닌 복합 실내공기질 측면에서 통합적으로 평가될 필요가 있다.

3.7 토양 중 라돈 측정 결과

학교별 라돈 농도가 상대적으로 높았던 학교를 10개 지역별로 1개교씩(Goesan (C), Danyang (B), Boeun (C), Jecheon (C), Yeongdong (C), Chungju (A), Okcheon (B), Eumseong (B), Jincheon (C), Cheongju (B)) 선정하여 토양 중 라돈 농도를 측정하였다. 10개 지역의 평균 토양 중 라돈 농도는 23,844 Bq/m³로 나타났으며, Danyang·Boeun·Jecheon·Okcheon은 약 14,000 Bq/m³ 수준으로 상대적으로 낮았고, Eumseong·Jincheon·Cheongju는 약 24,000 Bq/m³로 중간 수준, Goesan·Yeongdong·Chungju는 약 35,000 Bq/m³로 가장 높은 수준이었다(Fig. 6). 이러한 토양 중 라돈 농도 분포는 각 지역의 모암 특성과 잘 부합하였다. 토양 라돈 농도가 낮았던 Danyang·Boeun·Jecheon·Okcheon 지역의 모암은 각각 퇴적암, 산성암, 신생대 4기 충적층, 산성암으로 분포하였고, 농도가 가장 높았던 Goesan·Yeongdong·Chungju는 변성암 또는 산성암(특히 우라늄 함량이 비교적 높은 화강편마암 계열)으로 조사되었다. 이는 충남 화강암류 지역의 라돈 농도가 편암·편마암·기타 암석보다 높게 나타난 Woo et al. (2014)의 결과 및 동일 옥천변성대에 위치한 충남 금산군이 보령시 대비 토양 ²²⁶Ra 농도가 높고 그에 비례하여 실내 라돈도 약 3배 높게 나타난 Myung and Roh (2021)의 결과와도 일관된 경향이다. UNSCEAR (1988)이 보고한 바와 같이 라돈 발생원의 약 80%가 토양으로부터 기인한다는 점을 고려할 때, 본 연구에서 관측된 토양-실내 라돈 농도 분포의 일관성은 모암 기반의 라돈 위험 사전 평가가 학교 부지 선정 및 신축 설계 단계에서 효과적인 예방 수단이 될 수 있음을 시사한다. 다만 본 절의 토양 중 라돈 측정은 지역별 1개교씩, 그중에서도 실내 라돈 농도가 상대적으로 높았던 학교를 대상으로 수행된 결과이므로, 이를 충북 전체의 토양 라돈 분포나 토양-실내 라돈의 정량적 관계로 일반화하는 데에는 한계가 있다. 또한 토양 라돈 농도가 실내 농도에 미치는 영향은 건물 기초의 균열, 바닥 슬래브 상태, 환기 조건 등 여러 매개 변수를 거쳐 나타나므로, RAD7로 측정한 토양 라돈과 실내 라돈 간의 직접적인 인과관계로 단정하기는 어렵다.

4. 결 론

본 연구는 2021년 1월부터 9월까지 충청북도 10개 행정구역에 위치한 학교 30개교를 대상으로 교실 내 라돈 농도와 공기정화장치의 저감효율을 측정·분석하고, 토양 중 라돈 농도와 지질학적 특성을 함께 검토한 결과, 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 30개교의 하계 평균 실내 라돈 농도는 88.2 ± 42.2 Bq/m³였으며, 권고기준(148 Bq/m³)을 초과한 학교는 3개교(10.0%)였다. 동·하계 비교가 가능한 20개교에서 동계 평균 라돈 농도는 하계의 약 1.7배로 나타나 라돈 노출 평가 시 동계 측정값을 반드시 포함시킬 필요가 있음을 확인하였다. 둘째, 고농도 라돈이 검출된 학교는 모두 1912~1954년에 설립된 노후 건물로, 변성암·산성암 모암 위에 식양질·사양질 토양이 분포하는 지역에 위치하였다. 시간대별·요일별 분석 결과 라돈은 환기 및 재실자 활동이 적은 야간 및 주말에 집중적으로 축적되었으며, 월요일 등교 시점의 초기 농도가 다른 평일의 약 2배 수준에 달하였다. 따라서 주말 직후 등교 전 충분한 환기와, 가능하다면 주말 시간대에도 작동하는 강제 환기 또는 토양가스배기법(ASD) 운영이 권장된다. 셋째, 공기순환기를 보유한 11개교의 평균 라돈 저감효율은 22.5%였으며, 바닥형(평균 20.1%)이 천장형(평균 15.3%)보다 약 4.8%p 높았다. 토양가스배기법(ASD)은 단일 사례(n=1)에서 65.7%의 높은 효율을 보였으나, 표본 수가 적어 해석에는 신중을 기할 필요가 있다. 본 결과와 선행 연구(EPA, 1994)를 종합하면, 교실 내 라돈 농도가 370 Bq/m³ 이상인 고농도 학교에는 토양가스배기법(ASD)을 우선 적용하고, 148~370 Bq/m³ 구간 학교 중 자연환기로 관리가 어려운 곳에는 기계식 환기설비(특히 바닥형)를 우선 검토하는 단계적 적용 방안이 합리적이다. 넷째, 충북은 외기 미세먼지(PM_2.5) 농도가 전국 최고 수준이고 ‘나쁨’ 일수가 연 102일에 이르므로, 자연환기보다 공기순환기를 활용한 강제환기가 실내공기질 관리 측면에서 더 적정한 것으로 판단된다. 본 연구에서 동일한 23개교의 공기순환기 단독 가동 조건에서 측정한 평균 CO₂ 저감효율은 17.3%(범위 1.5~33.1%)로, 라돈뿐 아니라 재실 가스상 오염물질에도 일정 수준의 저감 효과가 확인되었다. 본 연구는 코로나19 방역지침에 따른 상시 환기 조건에서 수행되어 자연환기 효과와 설비 가동 효과의 완전한 분리에는 한계가 있었으나, 충북 지역의 지질학적 특성·건물 노후도·공기정화장치 유형을 종합적으로 고려한 정량적 평가를 수행하여 지역 단위 라돈 관리 전략 수립의 기초 자료를 제시했다는 점에서 의의가 있다.