Journal Search Engine
Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.18 No.4 pp.288-298
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2019.18.4.288

A study on the indoor air quality characteristics of schools using public facilities measurement methods

Ju-Ri Jeong*, Jae-Young Lee, Hyang-Mi Kim, Jae-Og Kwon, Tae-Seung Kim, So-Young Park, Tu-Cheon Nam, Ju-Hun Song, Jeong-Je Park, Taek-Soo Yoo
Jeollabukdo Institute of Health & Environment Research
Corresponding author Tel : +82-63-290-5274 E-mail : jullie57@korea.kr
06/10/2019 19/11/2019 20/12/2019

Abstract


A survey on the indoor air quality of schools was conducted on a total of 10 schools in each location, such as industrial zones, roadside zones and clean zones of the Jeonbuk Province. Regardless of their location, 75% of the schools were not suitable to the environmental standard, and five schools were inadequate in both the first and the second half measurement results. Compared to the public facilities survey conducted by the Jeollabukdo Institute Health and Environment Research from 2008 to 2016, the concentration of CO2, total airborne bacteria (TAB), and PM10, with the exception of HCHO, was higher in school classrooms than in any other public facilities. The correlations between pollutants and test items demonstrated that total airborne bacteria (TAB) were significantly correlated with the degree of ventilation, and the PM10 was correlated with the cleaning status, respectively. Although the other test items of indoor air quality in the school were measured in the same way as the public facilities measurement methods, the PM10 is applied in accordance with the simplified method. In order to investigate the difference between the measurement methods, the results were compared at the same point at the same time. When comparing the concentrations of PM10, the gravimetric method, which is a public facilities measurement method, showed a significant difference from the light scattering method, which is a method of measuring PM10 in schools. By comparison, it was confirmed that the light scattering method was measured lower than the gravimetric method. The light scattering method is useful for confirming the change of the particulate matter, but it is considered difficult to judge the concentration of the particulate matter in the classroom by the instantaneous measurement because of the potential error caused by high humidity, etc. Secondary pollution ions were measured at 17.1% ~ 40.5% in the industrial zone schools, 7.4%~27.4% in the roadside zone schools and 8.1%~21.8% in the clean zone schools, The percentage of pollution ions were not clearly distinguished by location.



다중이용시설 조사방법을 이용한 학교 실내공기질 특성연구

정 주리*, 이 재용, 김 향미, 권 재옥, 김 태승, 박 소영, 남 두천, 송 주훈, 박 정제, 유 택수
전라북도 보건환경연구원

초록


    Ministry of Environment
    NIER-2018-01-03-019
    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1. 서 론

    산업화와 이에 따른 에너지 이용형태의 변화 및 자동 차의 급격한 증가로 대기오염 현상이 심각하게 나타는 가운데, 오염된 외부공기가 유입되는 실내공기질에 대 한 적정한 관리는 필수적이다(Cho et al., 2002). 또한 대부분의 사람들이 하루 24시간 중 80% 이상을 실내에 서 생활하기 때문에 실내공기질은 개인의 공기 오염물 질 노출에 주요한 요인이 되고 있다(Yang et al., 2001). 특히 많은 수의 학생들이 하루 중 대부분을 보내는 교 실 내 공기는 면역력이 약한 학생들의 건강에 직접적인 영향을 미칠 수 있어 특히 중요하게 다뤄져야한다.

    도심 학교의 경우 단위면적당 재실자 밀도가 높고 설비가 노후화된 학교가 많으며 교실당 30명 안팎의 학생들이 하루 중 5시간에서 많게는 10시간 이상을 공 동생활하고 있기 때문에 혼탁해진 공기로 인해 학습능 률 저하를 가져올 수 있다(Jung et al., 2015)는 보고가 있고 CO2 농도가 증가함에 따라 학생들의 결석률이 증가하며(Shundell et al., 2004), 프랑스 학교 교실에서 HCHO, VOCs, bioaerosol, 불충분한 환기가 천식 등의 호흡기 질환을 야기할 수 있다(Daisey et al., 2003)는 연구가 진행된 바 있다. 또한 학교가 도로변 또는 유해 물질 배출 사업단지에 위치하는 경우 실외공기 오염물 질이 환기를 통해 교실 실내로 유입되어 학생들에게 노출될 수 있다(Roosbroeck et al., 2007)는 연구결과는 학교 실내공기, 특히 도심지역의 학교 실내공기질에 관 심을 갖아야 되는 이유를 설명해 준다.

    우리나라 실내공기질은 3개 부처가 나누어 관리하고 있다. 어린이집 등 25개 다중이용시설군은 환경부에서, 사무실은 고용노동부, 학교의 실내공기질은 교육부에 서 각각 관할한다.

    다중이용시설의 실내공기질은 실내공기질관리법의 규제하에 유지기준을 두고 지도점검 결과에 따라 기준 을 초과하면 과태료를 부과하는 등 강제규정을 두지만, 학교는 학교보건법에 따라 시설들을 세분하여 검사항목 과 검사주기를 차별화하여 관리하며 자체점검으로 이루 어지고 있다. 즉, 학교실내공기질은 관리자의 관심과 의 지에 따라서 자칫 소홀할 여지가 항상 존재하고 있다.

    본 연구에서는 공공기관의 지도점검이 이루어지는 다 중이용시설의 실내공기질과 자체점검에 의존하는 학교 실내공기질 실태를 파악하여 결과를 비교하고 주변 대기 질이 좋지않을 것으로 예상되는 지역, 특히 도로변, 산업 단지 등에 위치한 학교의 실내공기질 상태를 조사하여 실외 환경이 실내에 미치는지 여부를 확인하고자 한다.

    2. 연구방법

    2.1 연구대상

    조사는 전북도내 학생수 25명 내외의 초·중등학교중 공단지역 4개교, 도로변지역 4개교, 청정지역 2개교를 선정하였다(Table 1).

    조사는 선정된 학교의 교실 1곳과 학교 옥상 등 학 교별 2지점씩을 상·하반기, 즉 봄과 가을철에 2회 조사 하였다.

    2.2 조사항목 및 분석방법

    조사항목은 2017년 다중이용시설의 유지기준 항목 중 CO를 제외한 4가지 항목, PM10, 이산화탄소(CO2), 폼알데하이드(HCHO), 총부유세균을 실내공기질 공정 시험기준 방법으로 측정하였다. 기준적용은 2019년 7 월 1일부터 PM10의 측정시간과 기준이 변경된 만큼 조 사당시인 2017년의 실내공기질 관리법의 유지기준을 적용하였다. 또한 실시간 미세먼지 농도변화와 시험법 간 차이를 알아보기 위하여 현재 학교에서 측정하는 방법인 광산란법으로 PM10과 PM2.5를 동시에 측정하 였고 장비는 TSI사의 DustTrakII 8530 모델을 사용하 였다. 입지별 미세먼지 성분분석은 교실과 옥상에서 포 집된 PM10으로 실시하였는데 Micro Volume Air Sampler를 사용하여 3 L/min의 유량으로 공기를 흡입 한 후 10 μm 이하의 입자만 필터에 채취 후 중량 평균 값으로 PM10 농도를 구하고 중량측정이 끝난 필터를 전처리 하여 이온성분을 분석하였다. 필터는 직경 47 mm, 공극크기 2 μm의 Zeflour, PAll Corp., USA를 사 용하였다.

    이온성분은 채취한 필터를 추출용기에 넣고 초순수 10 mL를 가한 후 초음파 추출기에 넣어 2시간 추출 후 공극크기 0.45 μm의 syringe filter를 이용하여 여과한 후 분석하였다. 추출한 수용성 이온성분의 농도를 분석 하기 위해 IC (Thermo Fisher Scientific, Integrion)를 사용하여 5개의 양이온(NH4+, Na+, K+, Ca2+, Mg2+)과 4개의 음이온(SO42−, NO3, F, Cl)을 분석하였다.

    통계분석은 학교별 2회 조사한 결과를 대상으로 RPackage를 이용하였다. 표본수가 적고 정규분포를 예 상할 수 없어 비모수적 방법인 Wilcoxon rank sum test 및 Kruskal-Wallis test를 수행하였고, p-value < 0.05를 통계적으로 유의하다고 판단하였다.

    3. 연구결과 및 고찰

    3.1 학교 실내공기질 검사결과

    학교 실내공기질을 2회에 걸쳐 조사하였다. 그 결과 는 Table 2와 같다. 공단지역 학교를 I1~I4, 도로변 학교 를 R1~R4, 청정지역 학교를 CI, CM으로 표시하였다.

    1차 측정 시 총 8개 학교가 다중이용시설 유지기준 을 초과 하였고 2차 측정 시는 7개 학교가 초과 하였 다. HCHO를 제외한 전 항목이 고루 초과하였으며 상· 하반기 모두 기준을 초과한 학교도 5군데나 있었고 공 단지역, 도로변, 청정지역 구분 없이 기준을 초과하였 다. Lee et al. (2011) 등이 인근에 교통량이 상대적으 로 많고 건물구조상 통풍이 잘 되지 않는 교실, 바닥재 가 나무로 된 학교에서 PM10 농도가 높았다고 하였고 창문을 잘 열지 않는 겨울철에 실내에서 발생한 오염 물질이 외부로 배출되거나 확산되지 못하고 실내에 머 물러 있기 때문에 PM10, CO2, CO, 알데하이드 등의 농도가 높다고 한 연구결과와 마찬가지로, 실내공기가 가장 좋을것으로 예상하여 선정하였던 청정지역 학교 는 교실 바닥이 오래된 나무로 되어있었고 구성원의 활동성이 가장 활발하였던 점이 PM10 농도 및 총부유 세균의 농도를 높였던 원인으로 생각된다. 다만, 대상 학교 모두 같은 계절에 조사가 이루어지고 일정부분 자연환기가 이루어지고 있었던 점, 재실인원, 남녀 구 성이 유사했던 점 등 최대한 유사한 내부 조건의 학교 를 선정했음을 감안하면 청정지역을 포함한 대부분의 학교가 실내공기와 외부 공기의 순환이 원활하지 못하 고 실내환경 관리가 제대로 이루어지지 않고 있다는 것을 보여주는 결과이다.

    3.2 다중이용시설과 학교 실내공기질 비교

    2017년 학교 실내공기질 검사결과와 2008년부터 2016년까지 전라북도 보건환경연구원에서 검사한 다중 이용시설 검사결과를 항목별로 비교하였다(Fig. 1). PM10은 학교 실내공기질이 다중이용시설의 실내공기 질 보다 높은 수치를 나타내었다. 학교와 비슷한 농도 수준의 다중이용시설은 실내주차장으로 실내주차장의 유지기준은 200 μg/m3이다. 총 부유세균도 학교가 다 중이용시설에 비해 높은 수준이었다. 다중이용시설중 비교적 높은 수준으로 조사되는 어린이집보다도 높았 고 중앙값도 기준인 800 CFU/m3 이상이었다. CO2 역 시 다중이용시설에 비해 높은 편이었고 비슷한 시설군 은 도서관으로 자연환기가 불가능한 도서관은 기준이 1,500 ppm인데 비해 학교는 1,000 ppm으로 상당수의 학교가 기준을 초과하는 결과를 나타냈다. HCHO는 타 시설군에 비해 낮은 수준이었다. 조사대상 학교가 신축학교가 아니고 시설이 노후화 된 학교가 많아서 낮게 측정된 것으로 보인다.

    3.3 항목별 학교 실내공기질 특성

    3.3.1 폼알데하이드(HCHO)

    폼알데하이드는 조사대상 학교 모두 다중이용시설 및 학교 실내공기질 기준인 100 μg/m3을 넘지 않은 25 μg/m3 이하의 낮은 결과를 나타내었다(Fig. 2).

    청소상태에 따른 폼알데하이드 농도 차이가 분산분 석결과 p-value=0.270으로 유의하다고 볼 수 없었고 (Fig. 3), 입지별 폼알데하이드 농도도 공업단지에 위치 한 학교가 가장 높은 데이터 분포를, 도로변 위치 학교 가 중간분포, 청정지역 학교가 가장 낮은 분포를 보였 으나(Fig. 4) 분석결과 p-value 0.109로 유의하다고 보 기는 어려웠다. 환기와 폼알데하이드 관계는 환기가 안 될수록, 즉 이산화탄소 농도가 높을수록 폼알데하이드 농도도 높아지는 경향을 보였으나 p-value 0.453으로 마찬가지로 유의하다고 보기는 어려웠다(Fig. 5). 이는 Jeung and Choi (2007)는 공단주변 학교와 매립지 주 변 학교가 건축년도가 1990년대 이전임에도 실내 폼알 데하이드 농도가 타 학교에 비해 높아 주변 대기 중 폼 알데하이드 농도가 교실내 농도에 영향을 준다고 하였 는데 본 연구에서도 1차 측정에서 공단지역이 약간 높 은 경향은 보였으나 학교별 차이일 뿐 입지별 특이성 은 보이지 않았다.

    3.3.2 총부유세균

    총부유세균은 측정한 교실의 60%가 기준을 초과였 다(Fig. 6). Cho et al. (2008) 등의 연구결과 초등학 교가 중학교에 비해 높게 조사되었다고 하였으나 본 연구에서는 초등, 중등 구분 없이 모두 높게 조사되었 다. Kim (2007)이 총부유세균의 경우 모든 유형의 교 실에서 기준 800 CFU/m3을 초과한다고 하였고, 비 수업중일 때 보다 수업중일 때 총부유세균이 높게 측 정된다고 보고하였는데, 학생들이 모두 재실인 상태 에서 측정한 금번 연구에서도 마찬가지로 학교 입지 에 관계없이 총부유세균이 높게 측정되었다. 측정 당 시 환경이 다중이용시설의 실내공기질 측정방법과 마 찬가지로 자연스러운 환기가 이루어지고 있었기 때문 에 Kim (2007)의 결과와 마찬가지로 학교 교사 내가 좋은 실내환경을 유지하고 있다고 보기 어려운 결과 이다.

    청소상태와 총부유세균과의 상관관계는 청소상태가 좋지 않은 학교들이 대체로 총부유세균이 높은 것으로 보이나 p-value는 0.362로 유의하다고 말할 수 는 없었 고(Fig. 7), 입지별로는 오히려 청정지역 학교가 총부유 세균이 높게 측정된 학교가 있어, 입지별로 뚜렷한 경 향은 없었다(p-value 0.357)(Fig. 8). 청소상태의 판단은 현장 측정에 참여한 연구진이 육안으로 보이는 상태를 “Good”, “Bad”로 구분하였으므로 분석결과가 통계적 으로 유의미한 결과를 보여주지 못한 것으로 판단되며, 미세먼지 등 육안으로 구분하기 어려운 위생상태의 차 이로 나타난 결과로 생각된다. 다만 Fig. 9와 같이 환 기가 안 될수록 즉, 이산화탄소 농도가 높을수록 총부 유세균 농도는 증가하는 것은 통계적으로도 유의한 결 과로 나타났다(p-value 0.0029).

    3.3.3 이산화탄소(CO2)

    주로 학생들의 호흡활동으로 발생하는 이산화탄소는 오염물질이라기 보다는 환기상태를 알아보기 위하여 측정하는 항목이다. 본 조사에서 상·하반기 모두 기준 을 초과한 학교가 많았다(Fig. 10). 측정당시 밀폐상태 인 곳은 없었고 창문이 조금씩 열린 상태였지만 좁은 공간에서 많은 학생들이 이산화탄소를 배출하고 있어 자연환기로는 외기와의 순환이 충분하지 못했기 때문 으로 판단된다.

    입지별 이산화탄소 농도는 Fig. 11과 같이 도로변 학 교가 다소 높은 경향으로 조사되었으나 통계적으로 유 의하다고 보기는 어려웠다(p=0.450). 다만 도로변 학교 의 경우 소음으로 인해 수업 중 창문을 닫는 경우가 있 어 자연환기에 의존하는 학교에서는 이산화탄소 농도 가 높을 가능성은 있다. Yang (2014)의 선행연구를 보 면 국내 연구결과에서도 대부분의 교실에서 1,000 ppm을 초과하는 양상이었고 Lee and Chang (2000)의 홍콩에서 수행된 연구에서는 공조장치와 천장 송풍기 가 있는 교실에서도 자주 이산화탄소 농도가 1,000 ppm을 초과하였다고 하였다. 또한 불량한 실내공기질 이 결석률을 증가시키고 학습능력을 저하시키며 환기 율과 수학시험성적이 p<0.10로 유의한 상관성이 있다 는 보고가 있다(Shaughnessy et al., 2006)). 즉, 조사대 상 학교가 모두 자연환기만 이루어지는 상태였으므로 자연환기만으로는 재실인원에 비하여 환기량이 충분하 지 못함을 알 수 있다.

    3.3.4 미세먼지(PM10)

    Fig. 12에 학교별 미세먼지(PM10) 농도를 나타내었 다. 공단지역 학교가 기준을 초과한 학교가 많았고 상· 하반기 모두 기준을 초과한 학교도 공단지역 학교로 두 군데 있었다. 대기 중 미세먼지 농도가 높았던 상반 기에는 수치가 기준보다는 낮았어도 기준인 100 μg/m3 에 근접한 학교가 대부분 이었고 대조구로 선정한 청 정지역 학교의 미세먼지 농도가 가장 높았다. 해당학교 는 교실과 복도가 모두 오래된 나무 재질이었으며 조 사대상 학교 중 가장 학생들 활동성이 높은 초등학교 였다. 선행연구에서 Shin and Kim (2002)은 중·고등학 교 중 여학교의 PM10 농도가 낮았고 이보다는 초등학 교 농도가 더 높았으며 활동성 높은 남학생 교실의 PM10 농도가 높았다고 하였다. 또한 Lee et al. (2011) 에서 교실 또는 복도의 바닥재가 나무로 되어있는 학 교에서 PM10 농도가 유지관리 기준을 훨씬 초과하였 다고 한 연구와 유사한 결과였다.

    입지별 미세먼지(PM10) 농도는 Fig. 13과 같이 입지 별 큰 차이는 없었다. 공단지역 위치 학교에서 농도범 위가 가장 넓었고 도로변 학교는 비슷한 농도 분포를 갖고 있었다. p-value는 0.570으로 입지별 차이를 유의 성 있게 설명하지 못했다. Fig. 14와 같이 환기가 안 될수록 즉 이산화탄소 농도가 높을수록 실내 미세먼지 (PM10) 농도는 양의 상관관계는 보였으나 몇몇 벗어나 는 학교가 있어 통계적으로는 유의하지 못했고(p= 0.176) 외부 미세먼지(PM10) 농도에 따른 실내 미세먼 지(PM10) 농도도 Fig. 15과 같이 양의 상관관계는 보였 으나 통계적으로 유의하지는 않았다(p=0.164). 육안으 로 구분한 청소상태에 따른 실내 미세먼지(PM10) 농도 는 청소상태가 좋지 않을수록 높은 농도의 데이터 분 포는 보이나 통계적으로는 p=0.067로 유의한 결과로 판단하는 p<0.05 보다는 약간 상회하였다(Fig. 16).

    3.4 학교미세먼지 원인과 특성

    3.4.1 학교 미세먼지 측정방법별 농도특성

    Fig. 17과 Fig. 18은 상·하반기 광산란법과 중량법으 로 교실 내·외 미세먼지(PM10) 농도를 측정한 결과이다.

    교실 내 미세먼지 농도는 대부분의 학교에서 중량법, 광산란법 모두 동 시간대 학교 옥상에서 측정한 미세 먼지 농도보다 높았다. 또한, 일부 지점을 제외하고, 중 량법으로 측정한 결과가 실내·외 모두 광산란법으로 측 정한 결과보다 높았다. 이는 Fig. 19와 같이 상당히 유 의한 결과(p=0.008)로 측정방법에 따라 미세먼지 농도 가 달라질 수 있음을 보여 준다. Won et al. (2012) 등 이 다중이용시설에서 광산란법으로 측정한 PM10 농도 가 중량법으로 측정한 농도보다 과소 평가되었다는 결 과와 같은 결과였다. 그러나 Kim et al. (2014) 등은 청 정지역의 대기를 대상으로 측정한 PM2.5는 광산란법이 중량법과 베타선법에 비하여 약 2배가량 높은 수준으 로 나타났고 광산란법 측정결과는 중량법 또는 이와 동등한 측정방법을 통한 보정계수 산정 등으로 보완할 필요가 있다고 하였다.

    Braniš, M.(2006)이 베타선 흡수법과 광산란법 간의 상관관계가 여름철에 비하여 겨울철에 높다고 한 결과 를 참고하여 두 방법 간 농도차 원인을 알아보고자 환 경조건 중 습도와 비교하였다(Fig. 20).

    실시간 측정이 가능하여 편리성은 있으나 실내공기 질공정시험기준에 등재되지 않은 방법인 광산란법의 오차 가능성은 습도와 중량법 대비 광산란법의 농도비 관계를 나타낸 Fig. 20으로 설명할 수 있다. 습도가 높 을수록 광산란법으로 측정한 미세먼지 농도가 높아지 는 경향으로 L/G(광산란법/중량법) 값이 증가함을 알 수 있다. 즉, 측정지점마다 중량법이나 베타레이법 등 을 병행한 개별 보정계수 산정은 현실적으로 어려우므 로 습도에 따른 결과를 축적하여 광산란법의 보정계수 산정에 활용하는 방법도 필요할 것으로 판단된다.

    광산란법으로 교실에서 2시간 동안 측정한 미세먼지 (PM10) 농도 변화를 Fig. 21에 나타내었다. 학생들의 움직임 등 환경변화에 따라서 실시간으로 수치가 많이 변함을 알 수 있다. 광산란법이 미세먼지 농도를 현장 에서 간편하게 알아보기는 유용하나 순간측정으로 실 내 미세먼지 농도를 단정하기에는 무리가 있음을 보여 주는 결과이다.

    3.4.2 교실내 미세먼지 중 이온성분 농도

    Table 3에 교실내 미세먼지 중 PM10 대비 PM2.5의 비율과 PM10 중 2차오염이온 비율을 나타내었다. 2차 오염이온은 화석연료의 연소에 의해 대기중으로 배출 된 성분이 화학반응하여 생성되는 SO42−, NO3 이온과 유기물의 증기가 공기중에서 생성되는 NH4+ 이온 등, 오염물질이 공기중으로 확산되면서 생긴 2차 생성이온 을 말하며, 교실 내 미세먼지가 자연발생한 입자인지 외부의 연료의 연소 등의 오염에 의해 유입된 입자인 지를 알아보기 위하여 조사하였다. 오염원 공단지역, 도 로변, 청정지역 모두 외기는 PM10중 PM2.5가 70% 이 상으로 전체적으로 높은 비중 이었으나 교실 내 공기 는 학교입지에 관계없이 학교마다 다른 특성이었다. Table 1 에서 상반기 측정에서 환기가 잘 이루어지지 않은 것으로 나타난 I3와 I4는 PM2.5/PM10 비율이 실내 외 달랐지만 PM10 중 2 차오염이온 비율을 유사하였다. 특히 I2 학교에서 2차 오염이온의 합이 40.5%로 높은 분포를 보였는데 같은 시기 외부 옥상의 2차 오염이온 농도는 19.3%로 상대적으로 낮았다. 즉 외기에 의해 높은 농도를 보였다기 보다 기존에 쌓여있던 실내 미 세먼지에 의한 영향이나 기타 알수 없는 내부 요인으 로 2차 오염이온이 농도가 높았던 것으로 생각된다. 환 기가 잘 이루어졌던 I1, I2, R2, CM 학교도 I1 학교를 제외하고는 실내외 공기의 PM2.5/PM10 비율, 2차 오염 이온 비율이 달라 학교 교실 내 공기 중 미세먼지는 외 기가 큰 영향을 미치지 않음을 보여주었다. 환기가 잘 이루어졌기 때문에 실내·외의 PM2.5/PM10 비율과 2차 오염이온 비율이 유사한 I1 학교도 Table 1에서 실내공 기질의 모든항목이 양호하였으나 I1과 PM2.5/PM10 비 율과 2차 오염이온 비율이 유사한 R3 학교는 Table 1 에서 보듯이 실내공기질의 기준을 초과하는 항목이 많 았다. 마찬가지로 실외공기보다 더 영향을 미치는 실내 오염원이 존재하기 때문으로 생각할 수 있다. 실내공기 의 PM2.5/PM10 비율은 I2, R3, R4와 유사하였지만 청 정지역 학교인 CI 학교는, PM10의 농도는 높았지만 교 실 내·외 모두 PM10 중 2차 오염이온 비중이 높지 않았 다. 다만 타 학교에 비해 이온성분 중 자연기원 이온인 Ca+, Na+ 등이 비교적 많이 검출되어 미세먼지는 교실 바닥의 오래된 나무 등 자연에서 기인한 것으로 보인 다. Fig 22, 23에 입지별 실내·외 이온성분 분포를 나타 내었다. 공단지역에 위치한 학교 교실에서 SO42−, NO3가 비교적 높은 분포를 보였으나 실외에서는 공단 지역, 도로변지역 학교 외기에서 SO42− 농도가 높게 나 타나고 청정지역 학교에서 NO3 농도가 높게 나타나 입지별 뚜렷한 연관성은 찾기 어려웠다.

    4. 결 론

    학교 실내공기질을 다중이용시설 검사방법과 동일하 게 측정한 결과 다중이용시설 실내공기질 유지기준에 부적합한 학교가 많았다. 폼알데하이드를 제외한 유지 기준 항목 모두 학교 교실이 다중이용시설보다 높게 조사되었다. 분산분석 결과 총 부유세균은 환기정도와 유의한 상관이 있었고 미세먼지(PM10)는 청소상태가 좋지 않을수록 높은 경향이 있는 것으로 나타났다. 좁 은 공간에 많은 수의 학생이 지속적으로 활동하는 학 교는 내부적 요인이 더 큰 영향을 미쳐 외부요인이 통 계적으로 유의미한 결과로 나타나지는 않았다.

    검사방법 측면에서 보면 학교 교실에서 미세먼지 측 정에 주로 이용하고 있는 광산란법은 다중이용시설에 서 이용하는 중량법과 비교했을 때 오차가 큼을 알 수 있었다. 따라서 교실 특성상 측정에 장시간을 요하는 중량법을 적용하기 어렵다면 광산란법 결과에 습도 등 의 환경조건에 따른 보정계수로 보완이 필요하며, 순간 측정이 아닌 1~2시간 정도 일정시간 측정 후 평균치를 적용하는 방안도 필요하다.

    또한 현재 교실내 실내공기질 상태가 좋지 않음에 주목 할 필요가 있다. 대기 중 미세먼지 농도가 높으면 실외 활동을 자제하고 실내 활동을 권장하는데 학교는 외기보다는 오히려 실내 오염인자로 공기질이 나빠지 는 것으로 나타나 모순이 있음을 알수 있다. 따라서 교 실마다 기계식 환기설비를 갖추어 공기흐름을 유지하 고 공기청정기 사용 및 청소방법을 개선하는 등 내부 오염인자를 최소화 하는 것이 학교 실내공기질 개선에 도움될 것으로 판단된다.

    감사의 글

    이 논문은 국립환경과학원의 시도보건환경연구원 국 고보조사업비(NIER-2018-01-03-019) 일부를 지원받아 수행되었으며 이에 감사드립니다.

    Figure

    JOIE-18-4-288_F1.gif

    Comparison of indoor air quality between multi-use facilities and classrooms.

    JOIE-18-4-288_F2.gif

    Formaldehyde concentration by schools.

    JOIE-18-4-288_F3.gif

    Relationship between cleaning status and formaldehyde. concentration.

    JOIE-18-4-288_F4.gif

    Formaldehyde concentration by school location.

    JOIE-18-4-288_F5.gif

    Formaldehyde concentration according to ventilation condition.

    JOIE-18-4-288_F6.gif

    TAB concentration by schools.

    JOIE-18-4-288_F7.gif

    TAB concentration by school location.

    JOIE-18-4-288_F8.gif

    Relationship between cleaning status and TAB concentration.

    JOIE-18-4-288_F9.gif

    Total airborn Bacteria concentration according to CO2 concentration.

    JOIE-18-4-288_F10.gif

    CO2 concentration by schools.

    JOIE-18-4-288_F11.gif

    CO2 concentration by school location.

    JOIE-18-4-288_F12.gif

    PM10 concentration by schools.

    JOIE-18-4-288_F13.gif

    PM10 concentration by school location.

    JOIE-18-4-288_F14.gif

    PM10 concentration according to CO2 concentration.

    JOIE-18-4-288_F15.gif

    Indoor PM10 concentration according to outdoor PM10 concentration.

    JOIE-18-4-288_F16.gif

    Relationship between cleaning status and PM10 concentration.

    JOIE-18-4-288_F17.gif

    Comparison of indoor and outdoor PM10 concentration in the 1st. half.

    JOIE-18-4-288_F18.gif

    Comparison of indoor and outdoor PM10 concentration in the 2nd. half.

    JOIE-18-4-288_F19.gif

    Comparison of PM10 concentration Gravimetric method and Light scattering method.

    JOIE-18-4-288_F20.gif

    Relation of Light scattering method, Gravimetric method and humidity.

    JOIE-18-4-288_F21.gif

    PM10 concentration in the classroom measured by the Light scattering method.

    JOIE-18-4-288_F22.gif

    Ionic concentration of classroom by school location.

    JOIE-18-4-288_F23.gif

    Ionic concentration of outdoor by school location.

    Table

    Schools surveyed

    School indoor air quality measurement result

    PM2.5 and secondary pollutant ion ratio of PM10

    Reference

    1. Braniš, M. ,2006. The contribution of ambient sources to particulate pollution in spaces and trains of the Prague underground transport system. Atmospheric Environment. 40(2), 348-356.
    2. Cho, J. , Park, J. A. , Son, B. S. , Yang, W. H. ,2002. Effect of residential indoor air quality in accordance with dispersion of nitrogen dioxide from line sources on the road. Journal of korea Public Health Association. 28(4), 373-379.
    3. Cho, T. J. , Choi, H. S. , Jeon, Y. T. , Lee, C. W. , Lee, J. D. , Jou, H. M. , Son, B. S. ,2008. The study of indoor air quality at schools in chung-nam area. Journal of the Environmental Sciences 17(5), 501-507.
    4. Daisey J. M. , Angell W. J. and Apte M. G. ,2003. Indoor air quality, ventilation and health symptoms in schools: an analysis of existing information. Indoor Air 13, 53-64.
    5. Jeung, Y. H. , Choi, S. J. ,2007. Assessment of formaldehyde concentration in indoor and outdoor environments of schools in incheon. Korea Journal of Environmental Health Sciences 33(5), 372-378.
    6. Jung, J. S. , Park., D. S. , Jeon, H. J. , Song, H. S. , Lee, M. J. ,2015. A study of indoor air quality of school classrooms. Journal of the Korea Academia-industrial Cooperation Society 16(5) 3643-3652.
    7. Kim, J. H. , Oh, J. , Choi, J. S. , Ahn, J. Y. , Yoon, G. H. , Park, J. S. ,2014. A study on the correction factor of optic scattering PM2.5 by gravimetric method. Journal of the Korean Society of Urban Environment 14(1), 41-47.
    8. Kim, Y. D. ,2007. Measurement of classroom air quality in large cities in summer. Journal of the Korean Solar Energy Society 27(1), 63-74.
    9. Lee, C. H. , Lee, B. K. , Kim, Y. H. , Lee, J. H. , Oh, I. B. ,2011. Analysis of indoor air pollutants from elementary school classrooms with different environment in ulsan. korea, Journal of Korea Society for Atmospheric Environment 27(1) 97-116.
    10. Lee S.C ,, Chang M. ,2000. Indoor and out door air quality investigation at schools in Hong Kong. Chemoshpere 41, 109-113.
    11. Roosbroeck S. V. , jacobs J. , Janssen N. A. H. , Oldenwening M. , Hoek G. , Brunekreef B. ,2007. Long-term personal exposure to PM2.5, soot and NOx in children attending schools located near busy roads a validation study. Atmospheric Environment 41, 3381-3394.
    12. Shaughnessy R. J. , Shaughnessy U. H. , Nevalainen A. , Moschandreas D., 2006. A preliminary study on the association between ventilation rates in classrooms and student performance. Indoor Air 16 465-468.
    13. Shin, E. S. , Kim, J. W. ,2002. A study on the indoor air pollution levels in the classrooms at public schools in Suwon. Korean Journal of Sanitation 17(1), 20-27.
    14. Shundell D. G. , Prill R. , Fisk W. J. , Apte M. G. , Blake D. , Faulkner D. ,2004. Association between CO2 concentrations and student attendance in Washington and Idaho. Indoor Air 14, 333-341.
    15. Won, S. R. , Lim, J. Y. , Sim, I. K. , Kim, E. J. , Choi, A. R. , Han, J. S. , Lee, W. S. ,2012. Characterization of PM2.5 and PM10 concentration distribution at public facilities in Korea. Journal of the Korean Society for indoor Environment 9(3), 229-238.
    16. Yang, W. H. ,2014. Time-activity pattern of students and indoor air quality of school. Journal of the Korean Institute of Educational Facilities 21(6), 17-22.
    17. Yang, W. H. , Son B. S. , Park, J. A. , Kim, I. S. , Han, S. W. ,2001. Application of Indoor Air Modeling for Using Health Risk Assessment in Environmental Impact Assessment. Journal of Environment Impact Assessment 10(3), 211-221.