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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.16 No.4 pp.338-344
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2017.16.4.338

Study on housewives of ELF-MF exposure levels in living environmental space

Joon-sig Jung, Hyun-sung Jung, Kyu-mok Lee, Dae-kwan Jung, Myung-hee Kwon, Hyen-mi Chung, Jae-won Lee*
Indoor Air and noise Research Division, National Institute of Environmental Research
Corresponding author : +82-32-560-8329jlee933@korea.kr
20171019 20171108 20171112

Abstract

This study investigated Extremely Low Frequency-Magnetic Fields (ELF-MF) exposure levels among housewives for a 24-Hour activity pattern to identify related factors for the exposures. To achieve the objective of the study, we surveyed ELF-MF levels using EMDEX II in a living environment from January to December 2016. We also made subjects write a Daily Activity Pattern in order to identify durations for staying and related information in the environment of exposures. Subjects showed that they spent the longest time in sleep and at home, at 487.5 minutes (KOSIS: 479.0 minutes) and 472.1 minutes (KOSIS: 428.0 minutes), respectively. Furthermore, the 24-hour time-weighted average (TWA) of 54 housewives was 1.24 ± 3.48 mG (GM: 0.52 mG). The ELF-MF exposure levels for all Multiuse Facilities were far below the recommended standards of EMF Guideline Korea and ICNIRP. Thus, these results will provide useful data for the determination of ELF-MF management and reduction methods in living environments.


생활공간에서 주부집단의 ELF-MF 노출수준에 관한 연구

정 준식, 정 현성, 이 규목, 정 대관, 권 명희, 정 현미, 이 재원*
국립환경과학원 생활환경연구과

초록


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

    1.서 론

    최근 전기·전자제품의 이용 및 설치 증가에 따라 전 자파(Electromagnetic Field; EMF) 노출과 관련된 인체 건강영향(adverse health effects)이라는 사회적인 논쟁 이 점점 증가되고 있는 실정이다(Blettner et al., 2009; Jung et al., 2016b). 현재 우리나라에서 통상적으로 사 용하는 전자파라는 용어는 전기장(electric field; EF)과 자기장(magnetic field; MF)을 혼용해서 사용하고 있으 나, 정확히는 전자계 혹은 전자기장(EMF)으로 사용하 는 것이 타당하다(Herman, 1983). 이처럼 사회적으로 논란이 되고 있는 전자파는 고압송전선 및 일부 가전 제품에서 발생하는 극저주파 자기장(ELF-MF)과 핸드 폰, 무선통신 기기, 레이더 등에서 발생하는 라디오파 (RF-EMF)이다(Jung et al., 2016a; 2016b; 2016c).

    극저주파 자기장(ELF-MF)과 라디오파(RF)는 일부 역학적 연구결과에 따라 국제암연구소(IARC; International Agency for Research on Cancer)에서 각각 2002 년, 2011년 발암가능 의심물질인 “2b (possibly carcinogenic to humans; Group 2b)”로 분류 하여 지정하였 다(IARC, 2002; 2013).

    현재까지 극저주파 자기장(ELF-MF)노출과 인체 건 강영향에 대한 연구는 미국 고압송전선 Wire-code를 이용한 어린이 백혈병 연구 이후(Wertheimer and Leeper, 1979), 전 세계적으로 수많은 연구자들이 인체 위해성과의 연관성에 대한 연구를 수행하고 있으나 여 전히 논란의 소지가 있으며 명확한 인체위해성 근거에 대한 결과가 부재한 실정이다(Savitz et al., 1988; London et al., 1991; Linet et al., 1997; Kabuto et al., 2006). 우리나라도 1997년 전자파 인체권고기준 설정 에 관한 연구(Kim et al., 1997) 이후, 현재까지도 인체 위해성과 관련하여 수많은 연구를 수행하고 있으나 뚜 렷하고 명확한 결과를 보여주지 못하고 있는 실정이다 (Cho et al., 2004; Hong et al., 2008; Jung et al., 2012; Choi et al., 2015; Jung et al., 2014; Jung et al., 2015; Jung et al., 2016a). 그러나 현재까지 뚜렷하고 명확한 인체영향 결과는 없으나, 세계보건기구(WHO: World Health Organization)의 Environmental Health Criteria 에서는 “사전주의 예방 원칙(Precautionary Principle)” 에 따라 각 국가별 실정에 맞는 자발적 ELF-MF 노출 감소를 권고하고 있다(WHO, 2007).

    이처럼 ELF-MF 노출에 관한 인체 위해성 연구에서 는 노출량 관련 기초 자료의 체계적인 정리가 필수적 이다. 그러나 거주공간에서 가장 많은 시간을 보내고, 가전기기 사용 빈도와 사용시간이 여타 집단보다 높은 주부집단의 ELF-MF 노출량 연구는 일부 있으나(Hong et al., 2009), 현재까지 가정주부에 대한 관련 연구는 미비한 실정이다.

    따라서 본 연구에서는 수도권 일부 지역에 거주하는 주부집단을 대상으로 계절별(겨울, 봄/가을, 여름), 일 별 생활 활동(취침, 휴식, 가사, 이동, 기타 활동)에 따 른 24시간 개인 ELF-MF 노출량을 조사하는 것에 1차 적인 목적이 있으며, 추가적으로 노출량에 영향을 미치 는 관련 요인을 규명하고자 한다.

    2.연구방법

    2.1.연구대상 및 방법

    활동특성에 따른 노출집단의 1일 전자파 노출량 조 사는 주부를 대상으로 계절별(겨울, 봄/가을, 여름)로 구분하여 조사하였다. 본 연구에서는 주부 총 54명을 2016년 1월부터 12월까지 조사하였다.

    본 연구에서는 직업을 가지고 있어 발생되는 요인(업 무특성에 따른 노출, 외부 가전기기 등)을 제거하기 위 하여 전업주부를 대상으로 실시하였으며, 주말(weekend) 과 주중(weekdays)의 활동이 노출량에 영향을 미 칠 개연성을 제거하기 위하여 측정시간은 주중 평일을 대상으로 24시간 연속 측정하였다.

    2.2.ELF-MF 측정 및 방법

    주부집단의 개인 자기장 노출량 측정은 EMDEX Lite을 24시간 이상 휴대하여 생활하게 한 후, 이를 수 거하여 조사하였다. EMDEX는 미국 EPRI (Electric Power Research Institute)에서 개발한 Electric and Magnetic Field Digital Exposure System으로 최대 분석 감 도는 자기장의 경우 0.01 μT이고 최대 분석 가능치는 300 μT, 측정치의 정확도는 ±3%이다.

    1일 활동지(diary)에 기록된 개인 활동력(activity pattern) 을 통해 연구 대상자가 위치하고 있는 환경을 휴 식(at home), 가사활동(work), 이동(transportation), 기 타(other) 등으로 구분하여 표시하게 하였으며, 집에서 는 취침(sleep)과 휴식 시간을 구분하게 하였다(Fig. 1). 각 개인의 자기장 노출량 분석은 시간가중평균(TWA: Time Weighted Average)값을 이용하여 계산 분석하였 다. 본 연구에서는 24시간을 분(minute)으로 환산하여 1,440분으로 나타내었으며 개인 활동력에 포함되지 않 는 활동, 이동시 확인이 불가능한 시간은 제외하여 분 석하였다.

    노출집단의 미세활동별 생활패턴의 비교를 위하여 통계청(Korean Statistical Information Service; KOSIS) 자료를 이용하여 조사하였다. 통계청에서 제공하는 주 부집단의 생활시간 “조사 행위자 평균 시간”을 이용하 여, 본 연구에 맞게 가공하여 사용하였다.

    2.3.통계분석 및 정도관리

    측정 자료의 통계학적 분석은 SPSS version 12.0 (SPSS Institute)을 사용하였다. 가정주부 집단의 ELFMF 노출량은 환경보건학적 결과값의 활용을 위하여 산술평균(mean) 및 표준편차(standard deviation; SD), 최소-최대값(minimum-maximum), 기하평균(geometric mean; GM), 중간값(median)로 나타내었다.

    ELF-MF 측정기기 간의 정도관리를 위하여 조사 시 작 전 EMDEX Lite를 동일한 공간에서 각 2대를 동일 한 조건을 바탕으로 동시에 10회 반복 측정을 하여, 측 정기기의 ELF-MF 측정값의 오차가 ±2% 이내로 이루 어졌음을 확인하였다.

    3.연구결과

    3.1.가정주부의 미세활동별 생활패턴 조사

    가정주부 노출집단의 미세활동별 생활패턴조사 결과 는 Table 1과 같다. 활동력(Daily Activity Pattern)을 분석한 결과, 본 연구에서는 1년(3계절) 평균은 1437.1 분(GM)으로 조사되었다. 가정에서의 취침시간은 487.5분(KOSIS: 479분), 가정에서 휴식 시간은 472.1 분(KOSIS: 428분), 가사시간은 159.8분(KOSIS: 234분), 이동 92.7분(KOSIS: 69분), 기타 장소에서 133.8분 (KOSIS: 230분)으로 나타났다.

    통계청(KOSIS) 자료와 본 연구에서 조사한 생활패 턴은 휴식시간(at home), 가사시간(work), 이동(transportation), 기타(other)활동에서 차이가 발생하였다. 이 러한 사유는 통계청 조사방법과 본 연구의 생활패턴조 사 조사방법의 차이가 1차적으로 기인하는 것으로 판 단이 된다. 본 연구는 모든 공간 이동시 분(minute) 단 위로 기록을 하여 통계청 자료보다 더 세밀하게 결과 를 해석하였기 때문으로 사료된다. 또한 본 연구에서는 가사활동에 설거지, 세탁, 요리 등의 모든 가정 내 활 동을 포함시켜 나타내었기 때문이다.

    본 연구에서 사용한 시간 구분 방법과 일부 차이는 있으나, 2009년 선행적으로 조사된 가정주부의 시간활 동을 분석한 결과에서는 가정 내 활동시간은 11.13 ± 3.55 (46.96%), 취침시간은 8.07 ± 1.53(33.98%) 시간, 이동시간은 0.54 ± 1.64 (3.74%) 시간으로 나타났다 (Hong et al., 2009).

    3.2.미세공간 이용에 따른 노출량 분석

    시간활동패턴지와 설문지를 이용하여 주요 다중이용 시설 등의 미세공간(micro environmental)을 분석한 결 과, 대부분의 주부집단은 공원, 마트, 카페, 식당 등의 7개 미세공간에서 여가활동을 보낸 것으로 나타났다 (Tabe 2).

    본 연구에서는 7개 미세공간의 ELF-MF 측정결과, 기하평균(GM) 노출량은 모두 1 mG 이하로 나타났다. 산술평균(Mean ± SD)과 기하평균 노출량은 식당이 각 각 1.25 ± 1.37 mG, 0.64 mG로 가장 높은 것으로 나타 났으며, 공원이 가장 낮은 0.21 ± 0.22 mG, 0.16 mG의 노출량을 보였다. 본 연구에서 공원이 가장 낮은 사유 는 ELF-MF 발생원인 가전기기 및 고압송전선 등의 전기적 요인(source) 등이 없는 것에 기인하는 것으로 사료된다.

    미세공간의 ELF-MF의 95% 노출량을 조사한 결과, 마트는 4.18 mG, 식당은 3.71 mG로 나타났다. 마트와 식당의 95% 노출량이 3~4 mG 초과한 사유는 각 대상 미세공간의 전기적 요인에 영향을 받는 것으로 사료된 다. 차후 ELF-MF에 영향을 미치는 요인을 파악하여 노출량을 저감시킬 수 있는 격리(isolation), 차폐(shielding) 등의 조치가 필요할 것으로 판단이 된다.

    3.3.활동특성에 따른 주부집단의 전자파 노출량 분석

    Table 3~5는 계절별 활동 특성에 따른 ELF-MF 비 교결과를 나타낸 것이다. 전체 겨울철 노출량은 1.24 ± 3.48(GM: 0.52) mG로 여타 계절인 봄, 여름철과 비교 하여 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05).Table 4

    취침 시(sleep) ELF-MF 노출량은 겨울철(GM: 0.26 mG)이 여타 계절보다 다소 높은 경향을 보였으나, 통 계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 그러나 취침 시 겨울철 95% 집단의 ELF-MF 노출량이 8.31 mG으 로 봄철의 1.02 mG, 여름철의 0.95 mG 보다 약 수배 높은 것으로 나타났다. 이러한 사유는 전기장판 등의 난방기 사용이 주요한 영향을 미친 것으로 조사되었다. 가사(work) 활동 시 겨울철 95% 집단의 ELF-MF 노출 량이 15.48 mG으로 봄철의 3.51 mG, 여름철의 4.01 mG 보다 약 4배 높은 것으로 나타났다. 이러한 사유는 앞에서 일부 전술하였듯이 겨울철 가사 활동 시 가전 기기(전열기기 등)의 사용이 여타 계절보다 높은 것으 로 사료된다.

    휴식 시 노출되는 ELF-MF의 산술평균, 기하평균, 중간값 수준은 계절별 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 가사 활동시 노출되는 ELF-MF 노출수준은 겨 울철이 여타 계절보다 산술평균, 기하평균, 중간값이 모두 높은 것으로 나타났다. 겨울철 가사활동 시 노출 되는 ELF-MF은 1.57 ± 4.11(GM: 0.52, 50%: 0.40)mG 이며, 봄철은 0.81 ± 1.84(GM: 0.39, 50%: 0.35) mG, 여름철은 1.01 ± 2.76(GM: 0.41, 50%: 0.37) mG로 나 타났다.

    2016년 일부집단 활동공간에서 조사한 가전제품의 ELF-MF 노출량을 조사한 결과, 스피커(50.8 ± 106.3 mG), 전열기(46.8 ± 97.8 mG), 전기선(20.9 ± 34.2 mG) 등으로 나타났다(Jung et al., 2016b). 국내 14개 가전 제품의 ELF-MF 방출량 연구에서는 전자레인지가 76.9 mG), 헤어드라이기(64.7 mG), 진공청소기(52.7 mG), TV (22.6 mG), 전기장판(13.8 mG) 등의 순으로 나타났다(Jang et al., 2005). 이처럼 가정주부의 가사활 동 및 여가활동 시 일부 가전제품에서 발생하는 ELFMF 노출량을 저감할 수 있는 현명한 방법이 필요할 것으로 사료된다.

    3.4.주부집단의 노출량 산정

    주거환경에서 발생하는 ELF-MF을 조사한 결과는 Table 6과 같다. 겨울철 취침시 노출되는 ELF-MF 수 준은 2.51 ± 13.06(GM: 0.26, 50%: 0.20) mG이며, 봄 철은 0.29 ± 0.63(GM: 0.16, 50%: 0.10) mG, 여름철은 0.33 ± 0.91(GM: 0.17, 50%: 0.15) mG로 나타났다. 겨 울철이 여타 계절보다 산술평균, 기하평균, 50% 노출 량이 다소 높은 수준을 보인 것으로 나타났다.

    주부집단의 ELF-MF 노출량을 산정한 결과, 3계절 의 1 mG 초과 노출은 12.96%, 2 mG 초과 노출은 5.56%, 3 mG 초과 노출과 4 mG 초과 노출은 각각 3.70%로 나타났다. 주부집단의 겨울철 3 mG 이상 (5.56%) ELF-MF 노출량이 여타 계절인 봄(1.85%), 여 름(1.85%)보다 다소 높은 것으로 나타났다.

    Fig. 2는 주부집단의 노출량을 백분위수(percentile) 로 도식한 결과를 나타낸 것이다. 겨울철 8 mG 이상 노출은 3.70%, 10 mG 이상은 1.85%로 나타났으며, 봄 철과 여름철은 없는 것으로 나타났다. 겨울철이 높은 사유는 앞에서 전술하였듯이 난방용 전기제품과 거주 시간이 여타 계절보다 높은 것에 1차적으로 기인하는 것으로 분석되었다. 차후 이러한 요인을 반영하여 ELF-MF 노출량 산정이 필요할 것으로 판단된다.

    주부집단과 직접적인 비교는 되지 않지만, 우리나라 의 노출량을 추산한 연구에서는 2 mG를 초과하는 집 단이 11.3%, 4 mG를 초과하는 집단이 6.07%로 조사 되었으며(Jung et al., 2012), 국내 108명의 자기장 노 출수준을 조사한 연구에서는 평균 자기장 노출수준은 1.4mG이며, 2mG 이상에 노출되는 집단은 15%, 3mG 이상은 약 10%인 것으로 조사되었다(Yang et al., 2004).

    미국인의 ELF-MF 노출량을 파악하기 위하여 약 2 억 7천만명의 인구수를 기준으로 무작위로 선출된 1,000명의 자원자 노출량 평가를 통하여 노출량별 인 구수를 추정한 연구에서는 50%(중간값)은 0.87 mG로 나타났으며, 95% 노출량은 6.61 mG로 나타났다 (NIESH, 2002).

    4.결 론

    본 연구는 수도권 일부 지역에 거주하는 주부집단을 대상으로 계절별(겨울, 봄/가을, 여름), 일별 생활 활동 (취침, 휴식, 가사, 이동, 기타 활동)에 따른 24시간 개 인 ELF-MF 노출량을 조사하고 노출량에 영향을 미치 는 관련 요인을 규명하고자 하였다.

    가정주부 노출집단의 미세활동별 생활패턴조사 결과, 본 연구에서는 1년 평균은 1437.1분(GM)으로 조사되었 다. 가정에서의 취침시간은 487.5분(KOSIS: 479분), 가 정에서 휴식 시간은 472.1분(KOSIS: 428분), 가사시간 은 159.8분(KOSIS: 234분), 이동 92.7분(KOSIS: 69분), 기타 장소에서 133.8분(KOSIS: 230분)으로 나타났다.

    다중이용시설 등의 7개 시설에서 ELF-MF 측정결과, 기하평균(GM) 노출량은 모두 1 mG 이하로 나타났다. 계절별 활동 특성에 따른 ELF-MF 비교결과, 전체 겨 울철 노출량은 1.24 ± 3.48(GM: 0.52) mG로 여타 계절 과 비교하여 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다 (p<0.05). 취침 시(Sleep) ELF-MF 노출량은 겨울철 (GM: 0.26 mG)이 여타 계절보다 다소 높은 경향을 보 였으나, 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다.

    3계절의 평균 1 mG 미만 노출은 100%, 1 mG 초과 노출은 12.96%, 2 mG 초과노출은 5.56%, 3 mG 초과 노출과 4 mG 초과 노출은 3.70%로 나타났다. 겨울철 8mG 이상 노출은 3.70%, 10 mG 이상은 1.85%로 나 타났으며, 봄철과 여름철은 없는 것으로 나타났다.

    감사의 글

    이 논문은 환경부 국립환경과학원생활환경 중 전 자파 노출 특성 연구(Ⅰ)의 일부 연구결과로 이루어 진 것임.

    Figure

    JOIE-16-338_F1.gif

    Example of 24-Hour ELF-EMF levels analysis.

    JOIE-16-338_F2.gif

    Distribution of 24-Hour average ELF-MF exposure for 54 house wives: (a) full figure, (b) detailed figure.

    Table

    KOSIS and our study of daily activity pattern

    ELF-MF exposure level of some facility

    aRange: Minimum and maximum,
    bMean: Arithmetic,
    cS.D: Arithmetic standard deviation,
    dGM: Geometric mean

    Results of ELF-MF levels during different type of activities (Winter)

    aRange: Minimum and maximum,
    bMean: Arithmetic,
    cS.D: Arithmetic standard deviation,
    dGM: Geometric mean

    Results of ELF-MF levels during different type of activities (Spring)

    aRange: Minimum and maximum,
    bMean: Arithmetic,
    cS.D: Arithmetic standard deviation,
    dGM: Geometric mean

    Results of ELF-MF levels during different type of activities (Summer)

    aRange: Minimum and maximum,
    bMean: Arithmetic,
    cS.D: Arithmetic standard deviation,
    dGM: Geometric mean

    Estimation of ELF-MF exposure level at living environment

    aMean: Arithmetic,
    bS.D: Arithmetic standard deviation,
    cGM: Geometric mean

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