多世帶住宅半地下世帶의 室內空氣環境(iaq)改善에 關한...

第 90 回碩士學位論文

措導敎授李彦求

多世帶住宅半地下世帶의

室內空氣環境( IAQ)改善에 關한 硏究

A S tudy on the ImProv ement of Indoor A ir Quality of

S emi- Underg round Res idential Units in Multi- family Hous ing

中央大學校大學院

建築工學科建築計劃 및 環境專攻

方晸鉉

1998年 12月

多世帶住宅半地下世帶의

室內空氣環境( IAQ)改善에 關한 硏究

A S tudy on the ImProv ement of Indoor A ir Quality of

S emi- Underg round Res idential Units in Multi- family Hous ing

이 論文을 碩士學位論文으로 提出함 .

1998年 12月

中央大學校大學院

建築工學科建築計劃 및 環境專攻

方晸鉉

목 차

제 1 장 서 론 1

1.1 연 구 의 목 적 및 배 경 1

1.2 연 구 의 내 용 및 범 위 3

1.3 국 내 외 연 구 동 향 4

제 2 장 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 환 경 특 성 및 기 준 치 고 찰 6

2.1 개 요 6

2.2 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 특 성 7

2.2.1 라 돈 ( Radon) 9

2.2.2 연 소 가 스 (Combus tion Gas ) 13

2.2.3 분 진 ( T S P : T otal S us pended Particulates ) 15

2.2.4 포 름 알 데 히 드 ( Formaldehy de : HCHO) 16

2.2.5 휘 발 성 유 기 용 제 ( VOCs : V olatile Org anic Compounds ) 19

2.3 국 · 내 외 실 내 공 기 환 경 ( IA Q) 기 준 치 고 찰 22

2.3.1 실 내 공 기 오 염 물 질 의 발 생 원 에 대 한 고 찰 22

2.3.2 실 내 공 기 환 경 기 준 고 찰 24

제 3 장 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 실 측 28

3.1 측 정 개 요 28

3.2 측 정 방 법 및 측 정 기 기 29

3.2.1 라 돈 ( Radon) 29

3.2.2 포 름 알 데 히 드 ( Formaldehy de : HCHO) 30


3.2.4 부 유 분 진 , 일 산 화 탄 소 와 이 산 화 탄 소 , 온 도 · 습 도 및 기 류 38

3.3 측 정 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 건 축 및 설 비 현 황 파 악 39

3.4 측 정 및 결 과 49

- I -

3.4.1 라 돈 ( Radon) 51

3.4.2 이 산 화 탄 소 (CO2) 53

3.4.3 부 유 분 진 (T S P : T otal S us pended Particulates ) 55


3.3.6 일 산 화 탄 소 (CO) 60

3.3.7 온 · 습 도 및 기 류 분 포 도 61

3.4. 소 결 64

제 4 장 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 실 태 조 사 를 통 한

문 제 점 분 석 과 그 해 결 방 안 에 대 한 고 찰 66

4.1 개 요 66

4.2 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 실 측 결 과 및 문 제 점 분 석 67

4.3 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 개 선 방 안 고 찰 69

4.3.1 건 축 계 획 및 설 계 적 인 측 면 69

4.3.2 건 축 재 료 적 측 면 74

4.3.3 건 축 설 비 적 측 면 75

4.4 소 결 78

제 5 장 결 론 80

참 고 문 헌 84

A BS T RA CT 87

感謝 의 글

- II -

표 목 차

< 표 2- 1> 다세대주택 반지하세대에서 발생하는 실내공기오염물질의 특성 8

< 표 2- 2> 일산화탄소의 농도에 따른 인체의 영향 14

< 표 2- 3> 이산화탄소의 농도에 따른 인체의 영향 14

< 표 2- 4> 분진의 크기에 따른 인체의 영향 15

< 표 2- 5> 포름알데히드의 실내방출원 17

< 표 2- 6> 포름알데히드가 인체에 미치는 영향 18

< 표 2- 7> 일반적인 유기화합물과 그 방출원 21

< 표 2- 8> 국내의 실내공기환경(IAQ) 기준 25

< 표 2- 9> 국외의 실내공기환경(IAQ) 기준 27

< 표 3- 1> 측정 개요 28

< 표 3- 2> 휘발성유기용제의 순도와 반응시간 33

< 표 3- 3> 휘발성유기용제의 농도분석을 위한 검량선 작성 36

< 표 3- 5> 중간기(1998. 3. 14. ∼ 4. 11.)의 측정 결과 49

< 표 3- 6> 하절기(1998. 7. 29. ∼ 9. 14.)의 측정 결과 50

< 표 3- 7> 라돈의 측정 평균 농도 52

< 표 3- 8> 이산화탄소의 측정 결과 54

< 표 3- 9> T SP의 측정 평균 농도 55

< 표 3- 10> 포름알데히드의 측정 결과 57

< 표 3- 11> 다세대주택 반지하세대의 휘발성유기용제 측정결과 58

< 표 3- 12> 일산화탄소의 측정 결과 60

< 표 3- 13> 다세대주택 반지하세대의 온도·습도 및 기류 측정 결과 62

< 표 4- 1> 다세대주택 반지하세대에 적용될 수 있는 국부배기장치 75

- III -

그 림 목 차

(그림 2- 1) 라돈의 생성과 토양에서의 이동 11

(그림 2- 2) 건물로 유입되는 라돈의 경로 및 발생원 11

(그림 3- 1) 라돈 측정기기 29

(그림 3- 2) 포름알데히드 측정기기 31

(그림 3- 3) 휘발성유기용제 포집기(Air Sampler) 32

(그림 3- 4) 휘발성유기용제의 분석에 이용된 가스크로마토그래피 32

(그림 3- 5) 가스크로마토그래피 분석 과정(GC 분석 과정) 33

(그림 3- 6) GC(Gas Chromatograph)상에 나타난 각 용액의 반응시간 34

(그림 3- 7) GC 상의 Blank테스트 35

(그림 3- 8) 휘발성유기용제의 농도 분석을 위한 검량선 37

(그림 3- 9) 부유분진, 일산화탄소와 이산화탄소, 온도·습도·기류 측정기기 38

(그림 3- 10) 서울시 풍납동 House 1의 평면도와 입면 사진 41

(그림 3- 11) 서울시 흑석동 House 2의 평면도와 입면 사진 41


(그림 3- 13) 경기도 의정부 House 4의 평면도와 입면 사진 42

(그림 3- 14) 경기도 의정부 House 5의 평면도와 입면 사진 43


(그림 3- 16) 경기도 도농동 House 7의 평면도와 입면 사진 44

(그림 3- 17) 경기도 도농동 House 8의 평면도와 입면 사진 44

(그림 3- 18) 경기도 가능동 House 9의 평면도와 입면 사진 45

(그림 3- 19) 서울시 가능동 House 10의 평면도와 입면 사진 45


(그림 3- 21) 서울시 장위동 House 12의 평면도와 입면 사진 46

(그림 3- 22) 경기도 금오동 House 13의 평면도와 입면 사진 47

(그림 3- 23) 경기도 가능동 House 14의 평면도와 입면 사진 47

(그림 3- 24) 경기도 금오동 House 15의 평면도와 입면 사진 48

(그림 3- 25) 다세대주택 반지하세대의 라돈 검출 농도 분포 52

(그림 3- 26) 다세대주택 반지하세대의 이산화탄소 검출 농도 분포 53

(그림 3- 27) 다세대주택 반지하세대의 부유분진 검출 농도 분포 56

(그림 3- 28) 다세대주택 반지하세대의 포름알데히드 검출 농도 분포 57

(그림 3- 29) 다세대주택 반지하세대의 휘발성유기용제 검출 농도 분포 60

- IV -

(그림 3- 30) 다세대주택 반지하세대의 일산화탄소 검출 농도 분포 61

(그림 3- 31) 다세대주택 반지하세대의 온도의 분포 63

(그림 3- 31) 다세대주택 반지하세대의 습도 및 기류의 분포 63

(그림 4- 1) 해결방안 모색도 66

(그림 4- 2) 실내에서 발생된 습기로 인해 벽면에 곰팡이가 심하게 분포된 예

68

(그림 4- 3) 개구부에서 지표까지의 이격거리 70

(그림 4- 4) 드라이에어리어 70

(그림 4- 5) 개구부를 개선한 상태의 예 70

(그림 4- 6) 개구부가 미서기 창인 다세대주택 반지하세대 71

(그림 4- 7) 개구부가 여닫이 창일 때와 미닫이 창일 때의 비교 72

(그림 4- 8) 환기구를 설치한 예 73

(그림 4- 9) 후우드 가동시 공기의 흐름 75

(그림 4- 10) 환기 팬(프로펠러형 송풍기) 76

- V -

제 1 장 서 론

1.1 연 구 의 목 적 및 배 경

우리 나라는 산업의 급격한 고도화와 경제의 활성화로 인하여 1970년대 이

후 인구가 도시로 급속하게 집중하였으며, 부족한 주택의 수요를 충족시키기

위하여 새로운 주택형태인 다세대주택이 1980년대 중반이후 건설 및 보급되었

다. 또한, 토지 이용의 효율화 및 경제성의 제고라는 관점에서 반지하층의 건

설이 허용되기 시작하였으며, 최근에는 다세대주택의 대부분이 반지하세대를

보유하게 되었다.

그러나, 다세대주택의 반지하세대는 외벽의 대부분이 지중에 위치하여 개구

부의 크기와 위치가 제한되므로 채광 및 환기 등이 열악하게 되었으며 환경상

큰 문제를 야기하고 있다.

특히, 자연환기의 부족현상이 심각하여 실내에서 발생하는 각종 오염물질이

외부로 방출되지 못하므로 거주자들의 건강에 커다란 위협이 되고 있는 이 상

황에서1), 건물의 실내공기환경(IAQ: Indoor Air Quality)은 다른 상태의 어느

단일 환경보다도 복잡하며, 재실자의 건강에 직접적인 영향을 미치는 중요한

문제가 되고 있다.

또한, 실내공기오염물질의 발생농도는 오염정도와 오염 발생원의 존재여부

및 환기율과 기상상태에 따라 달라지는데, 실내에서는 작업의 종류와 행위에

따라 약 900여종 이상의 각기 다른 오염물질이 발생된다고 한다.

이들은 주로 건축자재, 연소가스, 생활용품, 접착제, 의약품, 화장품 및 흡연

등에서 방출되며, 각종 가구설비와 생활용품의 설치, 그리고 재실자의 생활형

태에 따라서도 다양한 오염물질이 발생하고 있으며, 특히, 최근에는 토양으로

부터 발생하여 폐암을 유발하는 라돈가스의 문제가 사회적으로 많은 문제를

야기하면서 많은 지하공간에 대한 측정 연구가 시행되었다..

1) - Aw bi, H.B. V e nt ilat ion of B uild ing s ; v e nt ilat ion re q uire m e nts .Firs t edition, London: E & FN SPON, 1991, pp.33- 36.

- 1 -

그러나, 중산층이하의 영세민들이 생활하고 있는 다세대주택의 반지하세대

에 대한 실내공기환경에 대한 연구는 아직까지 이루어진바 없다.

따라서, 본 연구에서는 외벽의 상당부분이 지면이하에 위치하여 라돈가스의

발생과 결로의 위험이 높으며, 적절한 개구부의 면적과 위치를 확보하지 못하

여 환기가 불량할 뿐만 아니라 외부지면으로부터 오염물질의 유입이 용이한

다세대주택 반지하세대를 대상으로 현장측정을 실시하여 실내공기환경의 질

(IAQ)에 대한 문제점을 파악한 후, 열악한 실내공기환경을 개선시킬 수 있는

방안을 제시함으로써 다세대주택 반지하세대의 IAQ개선을 위한 기초자료를

제시하고자 한다.

- 2 -

1.2 연 구 의 내 용 및 범 위

본 연구에서 수행된 연구의 내용 및 범위는 다음과 같다.

1) 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 특 성 및 기 준 치 고 찰

국내·외의 각종 문헌 및 연구자료를 통하여 다세대주택 반지하세대의 실내

공기환경의 중요성을 파악하고, 실내오염물질의 발생원 및 실내의 오염물질이

인체에 미치는 영향 및 오염물질별 기준치를 고찰한다.

2) 측 정 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 주 변 환 경 실 태 조 사 및 관 찰 조 사 실 시

측정 다세대주택 반지하세대를 대상으로 주변환경조사, 건축평면분석 및 관

찰 조사 등을 실시함으로써 다세대주택 반지하세대의 실내공기환경 및 이에

대한 영향인자 등을 분석한다.

3) 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 실 측

다세대주택 반지하세대의 실내공기환경 실태를 보다 다양하고 정확하게 파

악하기 위하여 현장 조사를 실시한다. 특히, 계절적으로 중간기와 하절기로

구분하여 실내 온·습도 및 환기상태 등을 고려하여 측정하였다.

4) 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 실 태 조 사 를 통 한 문 제 점 분 석

과 그 해 결 방 안 에 대 한 고 찰

다세대주택 반지하세대를 대상으로 현장측정을 실시한 결과를 분석하고 실

내공기환경(IAQ)에 대한 문제점을 파악함으로써, 다세대주택 반지하세대의 열

악한 실내공기환경을 개선시킬 수 있는 방안을 건축계획, 건축재료 및 건축

설비적인 측면에서 고려하였다.

5) 결 론 도 출

- 3 -

1.3 국 내 외 의 연 구 동 향

1990년대 들어 지난 10년간은 정치적, 사회적으로 격동의 시기였을 뿐만 아

니라, 지진과 화산폭발, 걸프전 및 리오의 환경선언 등으로 환경문제가 중요한

연구과제로 부각되고 있으며, 환경건축에 대한 세계건축인의 관심은 개념화

단계를 지나 구체적인 실용화단계로 진입하고 있다.

특히, 에너지 파동 이후, 건축물에서는 단열의 강화 및 구조체의 기밀화로

환기부족현상을 초래하였고, 각종 건축재료 및 접착제의 사용은 오염물질의

발산을 한 층 가속화시켰다.

또한, 건축공간에서 체류시간의 증가와 공간부족으로 인한 지하공간의 등장

으로 밀폐되고 한정된 실내공간에서 오염된 공기가 계속 순환됨으로써 인체의

건강을 위협하는 중요한 요인이 되고 있다.

이와 같이, 실내공기환경에 관한 연구가 환경문제의 중요한 연구과제로 부

각되면서 1970년대 들어 구미 각국의 선진 외국에서는 이에 대한 연구가 활발

히 진행되어 오고 있다.

즉, 매 3년마다 개최되는 IAQ Conference에서는 수많은 IAQ관련 연구결과

가 꾸준히 발표되고 있으며, 특히 1990년대 이후에는 각종 오염원의 종류와

특성뿐만 아니라, 오염원의 제거 대책과 개선 방안 및 효과적인 환경 관리를

위한 환경기준 및 실내공기오염의 위험성평가(risk assessment)에 관한 연구

까지도 활발히 진행되고 있는 실정이다.

더욱이, 최근 미국건축가협회(AIA)에서는 환경건축(Green Architecture)의

보급을 사업의 최우선 순위로 정하고 에너지절약 및 실내공기환경 개선을 목

표로 하는 위원회(COT E : Committee on Environment)를 구성하여 각종 설

계지침을 연구하고 있으며, 특히 1993년부터 실내공기오염을 방지할 수 있는

건축재료목록(ERG : Environmental Resource Guide)을 연차적으로 출간하기

시작하고 있다.

- 4 -

그러나, 국내에서 지금까지의 실내공기환경에 관한 연구는 몇몇 연구자들에

의한 기초적 연구로서 주로 실내공기환경의 오염정도가 인체에 미치는 영향에

관한 의학적 증상과 치료에 관련된 초보적 단계로 아직까지 실내공기환경의

기준 설정조차 되어 있지 않다.

즉, 일부 오염실태조사가 수행된 바 있으나, 휘발성 유기용제, 라돈가스 및

포름알데히드 등 최근 문제시되고 있는 공기오염물질에 대한 다양한 조사는

제외되었고, 대부분 의학적 연구나 현상연구의 수준에서 머무른 채 문제점만

을 제기하였을 뿐, 구체적인 개선 대책이나 해결방안에 대한 제시에는 이르지

못하였다.

또한, 공기환경과 관련된 국내법의 규정은 크게 대기환경보전법, 산업안전보

건법 및 건축법에서 다뤄지고 있으나, 아직까지는 각 공간의 환경설계를 위한

기술적인 축적이 미흡하고, 단지 실내공간을 작업공간이라는 획일적인 상태로

서 오염 그 자체에만 국한시키고 있는 실정이다.

그러나 다행히도, 지난 95년도에 대한건축학회창립 50주년 기념 국제 심포

지엄으로 “범세계적 환경건축(Green & Global Architecture)" 이란 주제로 환

경건축의 중요성을 인식하기 시작함으로써, 리우 환경선언 이후, 본격적인 그

린라운드로 돌입함에 따라 국내 건축분야에서도 환경건축에 대한 논의가 고조

되고 있으며, 이에 대한 연구의 필요성이 크게 대두되고 있다2).

2) 2000년대의 건축비젼: 범세계적 환경건축의 추구(A Vis ion of Architecturefor the 2000' s : Green and Global Architecture), 대한건축학회 창립 50주년 기념 국제심포지엄 발표집, 1995. 10. 25

- 5 -

제 2 장 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 환 경 특 성 및

기 준 치 고 찰

2.1 개 요

주택건설촉진법 시행령 제2조는 공동주택의 종류와 범위에 관해 규정하고

있다. 이에 따르면, 공동주택의 범주에 속하는 주택은 아파트, 연립주택, 다세

대주택으로 5층 이상의 주택을 아파트라 지칭하고 있고, 4층 이하의 주택은

동당 건축연면적을 기준으로 연립주택과 다세대주택으로 나누며, 동당 건축연

면적이 660㎡를 초과하는 주택은 연립주택, 그 이하인 것이 다세대주택이다.

즉 다세대주택이란, 동당 건축연면적이 660㎡ 이하인 4층 이하의 주택으로

출입문을 별도로 설치하는 등 각 세대가 하나의 건축물 안에서 각각 독립된

주거 생활을 영위할 수 있도록 건축된 주택을 말한다.

국내에서는 최근 토지의 효율적 활용방안의 대책으로서 지난 1980년대 중반이

후 주택 부족분을 해결하기 위하여 다세대 주택을 건립하기 시작하여 현재 전

체 주택의 14.7%(22,338호;1996년)1)를 차지하고 있다. 그러나, 우리 나라는

지형상 구릉지가 많아 다세대주택을 건립시 2면 이상이 지면과 접하는 반지하

공간이 필연적으로 따르게 되었다.

지하공간은 심리적 안정감과 온열감에서는 유리한 장점을 가질 수도 있지

만, 지상공간에 비해 환기, 채광, 습도 등 환경적인 측면에서 많은 문제점을

나타내고 있다. 특히, 2면 이상이 지중과 접하는 지하세대는 충분한 창면적을

확보하지 못하여 환기량이 지상주거에 비해 절대적으로 부족한 상황이다.

따라서, 지하공간에서의 실내공기는 인체활동 및 건물재료로부터 발생되는

오염물질의 희석이 어려울 뿐만 아니라, 그나마 한정된 개구부는 지면에 접하

고 있어 분진 등의 외부오염원이 쉽게 침투할 수 있다. 또한 지하세대에서

습기량의 증가는 오염물질의 발생을 한층 증가시킬 수 있다.

1) 통계청, 인 구 주 택 총 조 사 보 고 서 , 건축과. p. 1- 2.

- 6 -

2.2 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 특 성

최근 연구에서는 실내공기의 성분 중 1ppb와 1ppm 사이의 농도를 가진 성

분이 250여 가지 이상이라고 알려져 있으며, 대표적인 실내공기의 오염물질에

는 일반적으로 부유분진(T SP), 이산화질소(NO2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소

(CO2), 라돈(Radon), 포름알데히드(HCHO), 석면(Asbestos ), 휘발성유기용제

(VOCs , Volatile Organic Compounds), 미생물, 악취(Odours) 등이 있다.

이들은 건축자재, 연소연료, 생활용품, 흡연 등에서 방출되고 있는데, 특히

외부공기의 상태, 환기율, 이용할 수 있는 공기의 체적, 실내 거주에 필요한

공기 체적, 실내에서의 미세기후(Micro- Climate) 등의 제 요인이 작용할 수

있다.2)

다음 <표 2- 1> 은 다세대주택 반지하세대에서의 실내공기오염물질 및 특성

에 관한 내용을 정리하였다.

2) 김신도 등. 대 기 오 염 개 론 . 서울: 동화기술, 1993. 8, p. 251.

- 7 -

< 표 2- 1> 다세대주택 반지하세대에서 발생하는 실내공기오염물질의 특성3)

오 염 원 의 종 류 성 질 발 생 원 인 체 영 향

라 돈

( Radon)

가장 흡입하기 쉬운

기체상 방사성 물질

로 무색무취이며 공

기보다 9배 무겁다.

- 흙, 시멘트, 콘크리트,

대리석, 모래, 진흙, 벽돌

등의 건축자재

- 토양가스 및 천연가스

- 라듐이 풍부한 토양과

암반지역의 지하수

- 흡입시 폐의 폐포나 기

관지에 부착되어 폐암을

발생(미국내 연간 13만명

의 폐암사망자중 약 5

천∼ 2만명이 해당)

연 소 가 스

(Combus tion

Gas )

연료의 불완전연소

시 연료의 종류와

열분해 조건에 따라

H2O, NO, NO2, CO,

CO2와 입자를 발생

탄소를 포함한 모든 물질의

연소 특히 연통없는 가스 난

로 및 취사, 난방, 흡연 등

- 급성중독: 순환기장애,

호흡장애, 신경계증상

- 만성중독 : 시각 및

청각장애, 언어장애,

지각력 장애.

실내에서의 인체 호흡 및

연소

귀울림, 두통, 혈압상승,

호흡기 및 순환기 장애,

대뇌의 기능저하

가정용 난방기구,

취사용 가스기구,

흡연 및 실내 건축자재

기도저항, 호흡기 점막

자극, 폐기관 불쾌감, 중

추신경 영향, 기관지폐렴

부 유 분 진

(T S P)

입자가 미세하고

가벼운 물질로

인체 유해 입경은

0.5- 5μm

화력발전, 공장, 자동차 등

의 외부 발생원 및 실내 바

닥먼지와 담뱃재 등

규폐증, 진폐증, 탄폐증,

석면폐증 등

포 름 알 데 히 드

(HCHO)

건축물과 관련된

각종 질환을 나타내

며 동물실험결과

발암물질로 판명된

화학물질

- 건축자재: 단열재, 각종

합판 및 보드

- 실내가구의 칠 및 접착제

- 기타 : 약, 화장품,

가솔린 및 디젤 연소시,

흡연시

- 눈, 코, 목 등에 자극

증상

- 기침, 설사, 어지러움,

구토, 피부질환, 비암,

정서적 불안정, 기억

력 상실, 정신집중곤란

휘 발 성 유 기 용 제

( VOCs )

- 용매의 성질을

변화시키지 않고, 문

자그대로 어떤 물질

을 녹일 수 있는 액

상유기화합물로 실

온에서는 액체이며

휘발하기 쉬운 성질

방

향

족

탄

화

수

소

벤

젠

잡지, 신문, 흡연,

방취제, 연소표백제,

자동차

혈액독성이 아주 강함.

골수손상, 혈소판 감소증,

백혈구 감소증, 빈혈증

톨

루

엔

페인트, 코킹제,

카펫트, 바닥단열재,

잡지, 신문

가장 독성 강함.

간, 신장, 혈액, 신경 등

에 독성.

피로감, 정신착란 등

크

실

렌

카펫, 단열재,

sheetrock

간, 신장, 혈액에 대한

독성이 아주 강함

3) Loc. cit.

- 8 -

2.2.1 라 돈 (Radon)

라돈(Rn222)은 지구상에서 발견된 약 70여 가지의 자연 방사능 물질이 붕괴

시에 생성되는 물질로 Alpha입자를 방출하며 반감기 3.8일의 불활성 기체로서

사람이 가장 흡입하기 쉬운 물질중의 하나이다.

즉, 라돈은 Alpha붕괴에 의해 라듐(Radium : Ra - 226)의 낭핵종(Radon

daughter)을 생성하는 데, 이 낭핵종은 기체가 아닌 미세한 입자로 이것이 폐

에 흡입되면 폐포나 기관지에 부착되어 Alpha 선을 방출함으로써 폐암을 발

생시키는 원인이 되고 있다.4)

일반적으로 라돈이 인체에 미치는 영향은 폐암을 유발시키는 것으로 나타나

그 중요성이 새롭게 인식되고 있는데, 미국 국립방사능 방어 및 측정위원회

(NCRP)의 보고에 따르면, 미국 내에서 매년 10,000명 내지 20,000명이 실내

라돈가스의 노출에 의해 폐암을 앓고 있으며, 이 중 약 9,000명 정도가 사망하

는 것으로 추정되고 있다. 특히, 라돈은 그 반감기가 짧아(38일) 대기 개방상

태에서는 전혀 문제가 되지 않으나, 밀폐된 실내공간일 경우 인체에 해가 되

고 있다고 발표하고 있다.

또한, 미국 EPA의 조사에 따르면 미국내 가정의 평균농도는 1pCi/ liter로

추정되며, 약 85%(8백만 가구)가 EPA의 기준치(주택 등 건물의 경우 :

4pCi/ liter)를 초과하는 것으로 나타났다.

한편, 구미 각국에서는 역학조사 및 동물실험을 통하여 라돈 농도가

5pCi/ liter인 상태에서 1년간 생활할 경우 1백만명 중 4백명 정도가 폐암발생

을 나타낸다고 추산하고 있다.5)

4) Edling, C., Kling, H., ＆ Ayelson, O. R ad on in H om e s ;A pos s ible caus e

of lung cancer . Scand.J.Work Environ. Health, 10, 1984, pp. 25- 34.5) Leslie, G.B. ＆ Lunau, F .W. Ind oor A ir P ollut ion. Cambridge, 1992, pp.

99- 116.

- 9 -

라돈량의 기준은 WL(Working Level)로서 나타나며, 우라늄광산에서 광부

들의 건강상태를 연구하면서 라돈이 인체에 미치는 위해성 정도에 의해서 만

들어진 것으로서 1WL은 100pCi/ liter를 나타낸다. 이 때 방사성 물질의 양을

나타내는 Ci(Currie)는 1g의 라듐과 평형을 이루고 있는 라돈의 양을 뜻하며,

1Currie는 어떤 방사성 핵종이 1초에 3.7*1010만큼의 붕괴를 할 때의 단위를

나타낸다(1 Ci=3.7*1010Bq(Becquerel, 1 pCi=0.037 Bq, 1pCi/ liter= 37Bq/m3).6)

라돈의 농도 184pCi/ liter는 하루에 담배 4갑을 피우는 것과 같고, 4pCi/ liter

의 농도에서는 비흡연자라도 폐암에 걸릴 확률이 3배 이상 높은 것을 나타냄

으로써, 이는 라돈 농도가 정상상태와 비교하여 얼마나 위험한지를 잘 나타내

주고 있다. 라돈은 일반적으로 흙, 시멘트, 콘크리트, 대리석, 모래, 진흙, 벽

돌 등과 같은 건축자재 및 우물, 동굴, 천연가스 등에 존재하며 공기 중으로

방출되고 있다.

특히, 라돈의 함유량이 높은 재료는 암석 중 화강암과 셰일(shale)이고 세일

성분이 많은 스웨덴의 sw edish concrete는 라돈의 함유량이 많기로 유명하며,

국내에서도 충북 괴산지역은 black shale이 많은 지역으로 라돈의 함유량이

대단히 높은 것으로 알려져 있다.

또한, 석고자체에는 라돈의 성분이 없지만 산업폐기물로 만든 건축재료인

석고보드에서도 라돈이 다량 방출되고 있다고 하는데, 국내의 석고보드는 중

국산 인광석을 화학 처리한 후 인을 뽑아낸 산업폐기물(황산칼슘)에서 석고를

취출하여 만든 것으로 최근 다세대주택의 마감재료로 또는 습식미장 대용으로

많이 사용되고 있어 라돈가스로 인한 재실자의 노출 위험이 뒤따르고 있다.

건물내 라돈의 주요 원인은 토양가스로 배수펌프, 우물, 배수로, 틈새 및 기

초를 통하여 건물내 공기 속으로 들어오는데, 가스의 유입은 건물 내와 토양

과의 압력차에 의해 생긴다((그림 2- 1), (그림 2- 2) 참조).

6) Godish, T . Indoor A ir P ollut ion C ont rol . T hird printing, Michigan:

Lewis Publishers , 1991, p. 34- 46.

- 10 -

(그림 2- 1) 라돈의 생성과 토양에서의 이동7)

(그림 2- 2) 건물로 유입되는 라돈의 경로 및 발생원8)

7) Hines, A.L. et al. Indoor A ir Quality and Control. New Jersey: PT R

Prentice Hall, 1993, p. 176.8) Samet, J.M. and Spengler, J.D. Indoor A ir P ollut ion: a he alth

pe r sp e ct iv e . London: T he Jones Hopkins Press , 1991, p.327.

- 11 -

라돈의 특성은 무색, 무취로서 액화되어도 색을 띠지 않고 공기보다 9배나

무겁기 때문에 지표에 가깝게 존재하므로, 실내에서의 라돈농도는 극히 미량

의 외기 라돈 농도를 최저치로 하여 여기에 각종 라돈가스 발생원에서 실내로

침투하는 라돈 농도량과 환기량의 비에 의하여 산출된다.

물론 라돈은 가스상의 특성과 압력, 온도 및 습도 등의 영향으로 같은 장소

에서 여러 번 반복하여 측정시 그 값은 일정하지 않으며 측정 때마다 달라진

다. 그러나 전체적인 라돈농도의 변화는 일정한 패턴을 나타내고 있다.9)

라돈의 농도는 구조물의 환기율에 따라 변하는데 미국의 어떤 국민학교에서

의 라돈측정치를 한 예로10) 나타낸다면 주중 주간에는 환기장치의 가동으로

라돈농도가 4pCi/ liter이하로 빠르게 떨어졌지만 환기장치의 가동이 중단되었

을 때에는 20- 30pCi/ liter로 상승하였고, 특히 금요일 저녁부터 일요일 아침까

지 환기장치가 전면 중단되었을 때에는 100pCi/ liter까지 상승함을 알 수 있다.

또한, 영국에서는 주택에서 거실의 평균 농도가 0.0043WL(0.43 pCi/ liter)일

때 환기율에 따라 0.0016WL(0.16pCi/ liter)까지 저하한다고 했으며, 보통

0.01WL(1pCi/ liter)가 환기율 계산을 위한 기준치로 사용하고 있다. 스웨덴에

서는 라돈 낭핵종의 장기 저농도 피폭에 관한 국가차원의 기준을 설정하고 있

는데, 신축주택일 경우는 1.9pCi/ liter(70.3 Bq/ m3), 개축주택 5.4pCi/ liter(200

Bq/m3), 기존주택 10.8pCi/ liter(400 Bq/ m3) 이하로 규정하고 있다.

9) ibid. p.515.10) Samet, J.M. and Spengler, J.D. Indoor A ir P ollut ion: a he alt h

pe rs pe ct ifv e , London: T he Jones Hopkins Press , 1991, p.57.

- 12 -

2.2.2 연 소 가 스 ( Combus tion Gas )

무기가스 등과 입자를 발생시키며, 연료의 종류와 열분해 조건에 따라 탄화

수소가스와 증기 및 유기물질을 방출하는 연소가스는 연료가 완전 연소하면

CO2와 H2O가 발생하지만 모든 경우에 불완전 연소가 일어나고, 연료 중에 불

순물이 포함되어 있으므로 CO, NO, 분진 등의 오염물질이 발생될 수밖에 없

다.

연소가스는 주로 호흡기 질환의 발생과 간기능 저하현상을 가져온다. 특히

일산화탄소는 인체 내 혈중 헤모글로빈과의 높은 친화력으로 산소 공급 4mq

을 차단시켜 호흡 곤란, 실신, 사망에 이르는 맹독성 오염물질로 알려져 있다.

일산화탄소는 무색, 무미, 무취의 가스로 불완전 연소 생성물이며, 비록 속

도는 느리지만 대기 중에서 산화되어 CO2로 변화하므로 공기 중에 축적되지

는 않는다. 일반적으로 공기 중에서의 체류시간은 짧으면 1개월, 길면 1- 2년

정도가 된다고 보고되고 있다. 산소는 사람의 호흡기관에 흡입되면 폐에서

혈액 속의 헤모글로빈과 결합하여 O2Hb을 형성하여 인체의 각 부분에 산소를

공급하게 된다.

그러나, 일산화탄소는 산소에 비하여 헤모글로빈과의 결합력이 210배나 강

하므로, 비록 일산화탄소의 농도가 낮은 경우라 하더라도 COHb의 농도는 높

아져서 헤모글로빈의 산소운반 능력이 감소하게 된다. COHb이 혈액중 50%

이상인 상태를 그대로 방치하면 생명을 잃게 되고, 만일 생명을 건져 회복이

된다하더라도 뇌손상을 입어 정신장애를 일으킨다. 급성중독시에는 맥박 상

승, 심전도 이상 등의 순환기 장애, 국소부종 등의 피부병변, 호흡 장애, 당백

뇨 등이 나타나며 신경계의 이상 증상이 발생한다.

만성중독의 경우에는 주로 저농도의 일산화탄소가 존재하는 생활공간 및 작

업환경에서 일하는 사람들에게서 발생될 수 있으며, 저농도에서 장기간 노출

되면, 작업능률 저하, 두통, 현기증, 협심증 등 각종 관상동맥 질환을 유발할

수 있다. 일산화탄소 중독 후에 나타나는 후유증을 살펴보면, 시각 및 청각

장애, 운동 장애, 언어 장애, 지각력 장애, 경련, 발작, 무감통, 공간 인지력 장

애, 실어증 등을 들 수 있다(<표 2- 2> 참조).

- 13 -

< 표 2- 2> 일산화탄소의 농도에 따른 인체의 영향

농 도 인 체 에 미 치 는 영 향

10ppm( 0.001%) 실내공기의 허용한도

30ppm( 0.003%) 8시간 후에 시각 및 정신기능 장애

200ppm(0.02%) 2- 3시간 후에 두통

500ppm(0.05%) 2- 4시간 후에 강렬한 두통, 무기력, 시력장애, 탈진

1,000ppm(0.1%) 20분 후에 두통, 현기증, 구토, 2사간 후에 사망

2,000ppm(0.2%) 5- 10분 후에 두통 및 현기증, 1시간 후에 사망

일반 대기 중에서의 이산화탄소 농도는 0.03- 0.04% 정도이며, 실내에서의

이산화탄소의 농도는 연소기구와 호흡에 의해 변하게 된다. 실내에서의 이산

화탄소는 그 자체에 의해 중독을 일으키거나 신체 장애를 일으키지는 않으나,

다른 실내오염 가스가 증가할 때 비례적으로 이산화탄소가 증가하므로, 실내

환경을 평가하는 지표로서 이산화탄소가 주로 이용된다. 이산화탄소의 농도

에 따른 인체 영향은 <표 2- 3> 과 같다.

< 표 2- 3> 이산화탄소의 농도에 따른 인체의 영향

농 도 인 체 에 미 치 는 영 향

1,000ppm( 0.1%) 실내공기의 허용한도

2,000- 5,000ppm

( 0.2- 0.5%)매우 불량한 공기조건으로 경미한 두통을 일으킨다.

10,000ppm(1%) 호흡기, 순환기, 대뇌의 기능을 저하시킨다.

40,000ppm(4%) 귀울림, 두통, 혈압상승이 크게 나타난다.

80,000ppm(8%) 10분 후에 격심한 호흡곤란 및 의식 혼미

- 14 -

2.2.3 분 진 (T S P : T otal S us pended Particulates )

분진은 크게 실외 대기 중의 분진이 실내로 유입되거나, 실내 자체 내에서

발생된 분진으로 나눌 수 있다. 실내 자체에서 발생된 분진은 실내바닥에서

발생된 먼지, 담뱃재, 난로 등의 연소과정에서 나오는 먼지이다. 분진은 그

구성성분에 따라 여러 종류로 나눌 수 있으며, 그 크기에 따라 인체에 미치는

영향이 다르다. 분진은 코, 눈, 입을 통하여 인체에 침투하지만, 호흡기를 통

해서 흡입된 분진들은 기도 또는 기관지에서 점액에 의해 섬모운동 또는 기침

으로 인하여 밖으로 배출된다(< 표 2- 4>참조).

< 표 2- 4> 분진의 크기에 따른 인체의 영향.11)

크 기 인 체 에 미 치 는 영 향

< 0.5 μ m 폐포에 부착된 후 호흡운동에 의해 밖으로 배출.

0.5 ∼ 5.0 μ m 폐포를 통하여 혈관 또는 임파선에 침입.

> 5.0 μ m

거의 모든 분진이 인후 또는 기관지 점막으로 흡입된

후 섬모운동에 의해 점액과 함께 밖으로 배출되거나 식

도를 통하여 위 속으로 넘어간다.

공기 중에는 0.05- 500μm크기의 분진이 존재하며, 분진은 공기 중에 부유하

고 있는 모든 분진인 총부유분진(T SP : T otal Suspended Particulates)과 호

흡에 의해 인체 내로 들어올 수 있는 분진인 호흡성 분진(respirable dust)으

로 분류된다. 호흡성 분진이 인체에 미치는 영향은 분진의 농도이외에 입자

의 크기 및 화학적 성질에 의해 달라진다.

이러한 호흡성 분진의 흡입으로 인하여 발생하는 질병을 통틀어 진폐증이라

하는데, 작업에서 발생하는 분진 이외에 건축 재료로부터의 석면이나 토양으

로부터의 라돈, 중금속 등이 함께 존재할 경우 더욱 큰 피해를 나타낼 수 있

다. 일반적으로 호흡성 분진은 총부유분진의 40- 60%로 추정하고 있어서 우

리 나라의 환경대기기준을 호흡성 분진인 PM- 10(particulate matters less

than 10μm in aerodynamic diameter)으로 환산하면 거의 미국의 대기기준과

같은 정도로 추정된다.12)

11) 김신도 외. 대 기 오 염 개 론 , 서울: 동화기술, 1993. 8, pp. 254- 255.

- 15 -

2.2.4 포 름 알 데 히 드 (Formaldehy de : HCHO)

포름알데히드는 주로 건축물과 관련되는 질환을 나타내는 화학물질로서, 물

에 잘 녹고, 자극을 주는 무색의 기체이며, 포름알데히드 농도 1ppm이하에서

는 눈, 코, 목의 자극 증상 또는 기관지 천식과도 관련이 있는 것으로 나타났

으며, 동물실험에서는 발암성이 있는 것으로 나타났다.

플라스틱 보드, 가스 사용기기, 카펫 등은 실내에서 포름알데히드 증기를 방

출하며 특히, 우레아와 포름알데히드 및 다른 몇 가지의 화합물질이 결합된

우레아 포름알데히드 단열재(UFF I : Urea- F ormaldehyde Foam Insulation)를

사용한 주택에 살고 있는 주민을 조사한 결과, 오랫동안 포름알데히드에 노출

되었을 경우 정서적 불안정, 기억력 상실, 정신집중 등의 곤란을 가져온다고

하는데, UFF I제조 공장에서 일하는 여자는 월경불순, 빈혈, 불임현상 등이 나

타난 것으로 보고되고 있어 카나다에서는 1980년 12월에 UFF I의 사용을 금지

하였고, 미국의 소비자연맹(CPSC)에서는 학교 및 일반 주택에서의 사용을 금

지하도록 규정하였다. 포름알데히드는 주로 일반주택 및 공공건물에서 많이

사용되는 단열재인 건축자재, 실내 가구의 칠, 가스난로 등의 연소과정, 접착

제, 흡연 등에서 발생될 뿐 아니라, 약, 화장품류 및 음식물의 방부제로 사용

되는 것으로 조사 및 보고되고 있다.

미국 소비자 연맹(CPSC : Consumer Product Safely Commisson)의 조사로

는 1970년대 중반과 1980년 초까지 약 500,000의 가정이 UF FI의 단열재를 사

용하였는데, UF FI가 설치된 가정은 0.12ppm, UFFI가 설치안 된 가정은

0.03ppm의 평균 농도를 나타냈으며, UFFI가 설치된 가정의 주민이 오랫동안

포름알데히드에 노출되었을 경우 정서적 불안정, 기억력 상실, 정신 집중의 곤

란 등을 가져온다고 보고되었다(CPSC 1982 ; Gupta, Ulsamer and Pres s

1982). 또한, Hollow ell 등(1980)은 빈집에 가구를 들여놓음으로써 포름알데히

드 농도가 0.07ppm에서 0.19ppm까지 증가한다고 보고하고 있다.13)

12) 한국전력공사 기술연구원, 발 전 소 운 전 원 근 무 환 경 에 관 한 기 초 조 사 ( 2) .

1992. 11, pp. 15- 2013) Samet, J.M. and Spengler J.D. Ind oor A ir P ollut ion: a he alt h

p e rs pe ct iv e . London: T he Jones Hopkins Press , 1991, p.47- 51.

- 16 -

특히, 건축자재에서 발생된 포름알데히드는 건축자재의 수명, 실내온도 및

습도 등에 따라 그 방출량이 좌우되며, 일반적으로 방출되는 기간은 4.4년으로

추정된다고 한다. 또한, 2년 미만된 주택에서는 15년 이상된 주택에서 나타난

포름알데히드의 농도보다 약 3배 이상 높게 측정되어 새로운 주택일수록 그

농도가 높게 나타나고 있다고 한다.

한편, 미국내 주택 유형별에 따른 조사 결과로서 목재를 사용한 구식 주택

에서는 낮게 측정된 반면, 에너지 효율을 고려하여 새로운 단열재 등을 많이

사용한 에너지 절약형 주택에서는 그 농도가 한층 더 높게 나타났다고 보고하

고 있다(<표 2- 5> , < 표 2- 6> 참조).

< 표 2- 5> 포름알데히드의 실내방출원14)

구 분 실 례

제지 제품 식료품 가방, 기름종이, 고급화장지, 일회용위생제품

주름방지제,

방수가공제

바닥덮개(융단, 리놀륨, 바니시, 플라스틱제품), 카펫트,

접착식 바인더, 화재 지연재, 프레스 가공 의복

단열재 우레아 포름알데히드 발포 단열재

연소기구 천연가스, 등유, 담배

압축 목재제품 합판, 칩보드, 장식 판넬벽

기타 화장품, 샴푸, 섬유염료, 잉크, 살균제

14) Hines, A.L. et al. Ind oor A ir Qualit y and C ont rol. New Jersey: PT R

Prentice Hall, 1993, pp.29.

- 17 -

< 표 2- 6> 포름알데히드가 인체에 미치는 영향15)

포 름 알 데 히 드 농 도 ( ppm) 인 체 가 받 는 영 향

0.05 - 1.5 신경 정신적인 영향

0.05 - 1.0 냄새를 맡을 수 있음

0.01 - 2.0 눈에 자극을 줌

0.1 - 25 상부기도에 자극을 줌

5 - 30 하부기도와 폐에 자극을 줌

50 - 100 폐기종, 폐렴, 염증 등을 일으킬 수 있음

100 이 상 치명적인 경우 사망에까지 이름

이와 같이 실내 포름알데히드 농도의 유해성에 관하여 외국에서는 연구논문

이 발표되고 있으나, 국내에서의 실내 포름알데히드에 관한 농도조사는 아직

미비한 상황이다.

공기환경에 있어서 포름알데히드의 기준은 미국 EPA에서 설정한 기준과

ASHRAE에 의해 비사업장 환경에 적용될 수 있는 단기 최대허용치에서는

120μg/m2(약 100ppb)으로 규정하고 있다.

이에 대하여 OSHA(Occupational Safety and Health Administration)의 산

업보건기준은 근무자의 8시간 시간가중평균(T WA: T ime Weighted Average)

의 호흡영역 노출 수준은 3ppm으로 제한되어야 한다고 규정하고 있다.

미국의 경우, 주에 따라 0.2- 0.5ppm을 기준치로 권장하기도 하나 전체적으

로는 ASHRAE에서 정한 120μg/m3(약 100ppb)을 기준치로 권장하고 있다.16)

15) Anthony L. Hines, Ind oor A ir Quality and Cont rol , New Jersey: PT R

Prentice- Hall, 1993, p24.16) 김윤신 외. 실 내 의 공 기 질 의 유 해 평 가 관 리 및 기 준 치 개 발 에 관 한 연 구 .

서울: 한국과학재단, 1991. 9, p. 56.

- 18 -

2.2.5 휘 발 성 유 기 용 제 (V OCs : Volatile Org anic Compounds )

휘발성 유기용제는 그 용도가 광범위하고 종류도 탄화수소계, 할로겐족, 알

콜류, 에스텔류, 알데히드류, 케톤류 등 매우 많으며, 용제로서의 성질은 첫째

로 물질을 녹이는 성질과 둘째로 실온에서는 액체이며 휘발하기 쉬운 두 가지

의 공통적인 성질을 가지고 있다.

특히 휘발성 유기용제는 유지류를 녹이며, 휘발성이 커서 공기 중에 가스로

서 존재할 뿐만 아니라 스며드는 성질을 가지고 있으므로 피부에 흡수되기 쉽

고, 피부에 직접 닿지 않더라도 호흡기로 흡입되어 중추 신경 등의 주요기관

을 침범하는 등 실내에서 저농도·장기 노출시 암의 원인이 되는 발암물질로

알려져 있다.

대부분의 휘발성 유기용제는 마취작용을 갖고 있는데, 이것은 신경계의 지

방조직에 대한 친화성 때문이다. 일반적으로 한꺼번에 많은 양을 흡입하면

마취작용을 나타내지만 마취되지 않을 정도의 적은 양을 오랜 시간 동안 반복

하여 흡입하게 되면 만성 중독을 일으키게 된다.

휘발성 유기용제에 대한 감수성은 다른 유독 물질에서와 마찬가지로 개인차

가 있다. 휘발성 유기용제 중 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 사이클로헥산 등은 방향

족 탄화수소로 이들의 농도는 거의 낮은 수준이며 가장 독성이 강한 것은 톨

루엔이며, 다음은 크실렌, 에틸벤젠 등의 순서로 독성이 강하게 나타난다.

순수한 톨루엔은 공기중 농도가 600ppm인 곳에서 8시간 폭로되면, 눈, 코,

인후, 피부 등에서 발생하는 자극 증상과 중추신경계 억제 작용으로 인한 피

로, 졸리움, 두통, 어지러움, 우울증 등의 신경증상이 나타난다고 알려져 있다.

또한, 저농도의 벤젠에 장기간 폭로되어 만성중독을 일으키는 경우에는 조

혈 장기를 침범하여 빈혈, 혈액 응고장애 및 백혈구를 파괴하여 감염에 대한

저항력이 떨어지며, 발암성 물질로 나타난다고 알려져 있다.17)

17) 김순덕. 유 기 용 제 취 급 에 따 른 직 업 병 발 생 . 산업안전 관리공단, 1990. 1,

pp.40- 43.

- 19 -

1970년대 미국에서는 사무 작업자와 학교 어린이들로부터 불명확한 불평이

있었는데, 후에 그 증상은 빌딩증후군이라 명명되었고, 그 원인은 대부분 유기

화합물(염소 처리된 솔벤트, aromatic hydrocarbon 및 살충제)로 나타났다.

초기에 휘발성 유기용제에 대한 원인 연구는 건물재료 조사에 대한 연구

(Wallace 1987a ; Sheldon et al. 1988a, 1988b)에 집중되어졌으나, 가스크로마

토그래피 분석과 실험실(chamber) 발산비율 측정 등으로 건물재료로부터 휘

발성 유기용제의 검출을 확인(Berglund, Johansson and Lindvoil 1987)할 수

있었다.

미국 EPA의 연구에 따르면 10개의 공공건물에서 500여가지 이상의 휘발성

유기용제가 검출되었으며, 이 농도는 건물의 사용년수에 따라 감소하는데 건

물 완성 후 20주까지 약 1/2로 감소된다고 보고(Sheldon et al. 1988)하고 있

다. 그러나, 새로운 건물이 지어진 후 초기에 휘발성 유기용제의 농도는 시간

이 지나감에 따라 증가할 수 있으며, 그 원인으로는 미국 가정의 약 90%가

가정용 살충제를 사용하기 때문인 것으로 나타났다(Immerman and Prummon

d 1984).

또한, 휘발성 유기용제의 방사율은 온도와 습도에 따라 변화한다고 알려져

있다(Girman et al. 1987).18)

휘발성 유기용제의 일반적인 발생원은 건축재료, 세탁용제, 가구설비, 살충

제, 카펫트 접착제, 라텍스 코킹제, 라텍스 페인트, 전화케이블, 카펫트 재료

등이 있으며, 칩보드는 휘발성 유기용제의 발생에 있어 가장 높은 방출원이

되며, 또한 합판도 주요 오염원이 된다.

특히, 톨루엔은 페인트, 라카, 코팅, 염료, 살충제, 약품 등의 제조 공장에서

용제로 쓰이며, 화학물질의 합성, 인조고무, 직물, 사진잉크, 셀루로우즈 등의

원료로 쓰인다(<표 2- 7> 참조).

18) Samet, J.M. and Spengler, J.D. Indoor A ir P ollut ion : a health

p e rs pe ct iv e . London: T he Jones Hopkins Pres s , 1991, p.43.

- 20 -

< 표 2- 7> 일반적인 유기 화합물과 그 방출원19)

화 합 물

비 점 유

공 간 에 서

측 정 된 최 대 치

(mg / m3)

주 요 방 출 원

휘 발 성

화 합 물

벤 젠 1,000흡 연 , 자 동 차 배 기 가 스 ,

간 접 흡 연 등

테트라클로로에틸렌 1,000 착용 및 드라이- 클린용 의복

p- 디클로로벤젠 1,000 실내 방취제

클로로포름 250 의복 세탁, 식기 세척

메틸렌 클로라이드 500,000 페인트 유기용제

방 향 족 탄 화 수 소

(톨 루 엔 , 크 실 렌 ,

에 틸 벤 젠 )

1,000페 인 트 , 접 착 제 , 휘 발 유 ,

연 소 제 등

테 르 펜

(리모넨, a- 피넨)1,000

방향성 방취제, 광택제,

직물류, 섬유 유연제, 담배,

식품과 음료

준 휘 발 성

화 합 물

Chlordane,

heptachlor100 개미 살충제

폴리염화비페닐

(PCBs)

변압기, 형광등 안정기,

천장 타일

폴리시콜로 방향족

탄화수소(PAHs)1

염소산물(흡연, 목재연소,

등유 난방기)

19) ibid. p. 253.

- 21 -

2.3 국 · 내 외 실 내 공 기 환 경 (IA Q) 기 준 치 고 찰

2.3.1 실 내 공 기 오 염 물 질 의 발 생 원 에 대 한 고 찰

오염원별 오염물질 방출원은 실내공기질을 다루는 공기오염부분에 대해 언

급하려한다는 점에서 실내공기환경 기준과 유사하다고 볼 수 있으나, 단지 실

내공기환경 기준은 대기 중의 농도에 초점이 맞추어지고 있는 반면 오염원별

오염물질 방출기준은 건축물에 사용되는 건축재료와 가구의 선택에 대해 언급

하고 있다. 미국 환경청에서 발표된 논문에서는 훌륭한 공기질을 얻기 위해

서는 이러한 접근 방법이 규제 장치화되어야 한다고 기술하고 있다.20)

오염물질을 방출하는 오염원의 사용규제는 사용규제 없이는 방출량이 너무

커서 적절히 희석시킬 수 없고, 환기나 공기정화장치를 이용한 제거도 어렵다

는 점에서 매우 중요한 개념이다.

오염원의 사용규제는 사무소 가구, 집기, 개인용품 등과 같은 재실자들과 밀

접한 오염원들에 대해 특히 필요한 것이다. 한가지 문제는 많은 오염원들이

짧은 시간동안 다량의 오염물질을 방출한다는 것이다.

그런데 이렇게 방출된 오염물질들이 실내표면에 흡수되었다가 계속해서 오

염물질을 재방출함에 따라 표면 자체가 주요 오염원이 될 수 있다. 미국 워

싱턴 주의 경우, 관공서 건물들은 아래의 값들 이하의 오염농도를 유지하기

위한 낮은 방출량을 가진 사무집기들을 사용하도록 이미 규정해 놓고 있다.

포름 알데히드 ≤ 0.15ppm(60μg/m3)

전체 유기용제 ≤ 0.50mg/ m3(60μg/m3)

부유 분진 ≤ 50μg/m3

20) Bearg, D.W. Ind oor A ir Q uali ty ＆ H V A C S ys te m s ; E v aluat ion

C rit e ria for Ind oor A ir Q ualit y . F lorida: Lewis Publishers , 1993, pp.

77- 81.

- 22 -

어떤 오염원으로부터 오염물질 방출량이 바람직한 실내농도를 유지하고 있

고 재실자들이 거주하기에 적당한가 하는 문제는 다음과 같은 몇 가지 사항들

에 따라 달라진다.

첫째, 오염물질의 방사량.

둘째, 방사물질의 독성과 자극정도.

셋째, 오염원, 재실자 및 점유 공간간의 물리적인 관계.

넷째, 재실자의 민감도 등이다.

1990년 9월 28일 AST M에서는 쾌적한 실내공기질(IAQ)을 달성하기 위한

가시적인 규제수단 및 방출기준에 대한 중요한 조치로 “각종 재료와 제품에

대한 실험실 내에서의 유기용제 방출량의 표준지침”(D5116- 90에 표시)을 채

택했고, 이 지침은 다양한 재료와 제품의 오염물질 방사량을 측정하는 보다

명확한 기준을 만들기 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

- 23 -

2.3.2 실 내 공 기 환 경 기 준 고 찰

국내의 실내공기환경 관련기준은 건축법 시행규칙 제 23조의 건축물 설비기

준 등에 관한 규칙 및 공중위생보건법에서 일산화탄소, 이산화탄소, 분진 세

가지 오염물질에 대하여 규정하고 있으며, 1989년에 실시된 서울시 지하상가,

지하주차장, 지하터널에서 조사된 연구결과를 토대로 제시된 1992년의 지하공

간 환경기준 권고치가 수정 및 보완되었으며, 1996년 12월 환경부에서 제정한

지하생활 공간 공기질 관리법은 일부 실내공기 오염물질에 대한 기준을 제시

하고 있고, 보사부 공중위생법에 나타난 기준치는 일본의 공중위생법 기준치

와 동일한 수준이다(<표 2- 8> 참조).

그리고, 노동부 산업안전법에 의거한 가스상 물질(CO, NO2, SO2)과 라돈,

포름알데히드, 석면 및 중금속(Pb, Cu)의 기준치는 근로자의 8시간 근로시간

에 대한 가중평균농도로서 그 농도하에서 노출되어도 건강상에 영향이 없는

농도를 나타낸다.

외국의 실내공기환경(IAQ) 기준은 미국의 경우 OSHA(Occupational Safety

and Health Adminis tration)와 ACGIH(American Conference of

Governmental Indus trial Hygienis ts)에서 주로 작업환경 조건에 대한 환경기

준을 규정하고 있으며, EPA(Environmental Protection Agency)에서는 대기환

경기준을 담당하고 있다. 그리고, ASHRAE(American Society of Heating,

Refrigerating and Air- Conditioning Engineers )에서는 ASHRAE Standard

55- 1992(T hermal Environment Condition of Human Occupancy)에서 재실자

를 위한 온열환경 조건을, 그리고 Standard 62- 1988(Ventilation for

Acceptable IAQ)에서는 실내공기질을 고려한 실내공기환경 유지를 위한 환기

규정을 제시하고 있다(<표 2- 9> 참조).

유럽국가들의 경우 노르웨이, 덴마크를 비롯한 많은 나라에서는

W HO(World Health Organization)에서 1987년 제정한 유럽의 ‘실내공기환경

지침서(Air Quality Guidances for Europe)’에 근거하여 기준을 설정하고 있

으며, WHO는 이 기준을 실내공기환경과 건강 측면의 여러 연구결과의 축적

된 증거자료를 참고로 하여 1987년 개정안을 제시하고 있다.

- 24 -

< 표 2- 8> 국내의 실내공기환경(IAQ) 기준21)

항 목

실 내 환 경 기 준

(건 축 법 시 행

규 칙 / 보 사 부

공 중 위 생 법 )

지 하 생 활 공 간

공 기 질 관 리 법

(환 경 부 , 1996)

대 기

(환 경 부

환 경 정 책 기 본 법 ,

1993)

작 업 환 경

(노 동 부

산 업 안 전 보 건 법 ,

1997)이 산 화 탄 소

(CO2)1000ppm

1000 ppm

(1시간 평균)- 5000 ppm (T WA)

이 산 화 질 소

(N O2)-

0.15 ppm

(1시간 평균)

0.05 ppm (年평균)

0.08 ppm (日평균)3 ppm (T WA)

0.15 ppm

(1시간 평균)

이 산 화 황 (S O2) -0.15 ppm

(1시간 평균)

0.03 ppm (年평균)

0.14 ppm (日평균)2 ppm (T WA)

0.25 ppm

(1시간 평균)

부 유 분 진

(T S P)150 μg/m3

150 μg/m3

(日평균)

T SP 150 μg/m3

(年평균)

300 μg/m3

(日평균)

PM10 80 μg/m3

(年평균)

150 μg/m3

(日평균)

오염물질의

종류별로 기준치

설정


(HCHO)-

0.1 ppm

(日평균)- 1 ppm (T WA)

휘 발 성

유 기 용 제

벤 젠 - - - 100 ppm (T WA)

톨 루 엔 - - - 100 ppm (T WA)

크 실 렌 - - - 10 ppm (T WA)

일 산 화 탄 소

(CO)10 ppm

25 ppm

(8시간 평균)

9 ppm

(8시간 평균)

25 ppm

(1시간 평균)

50 ppm (T WA)

온 도 (DBT ) 17∼28 ℃ - - -

습 도 (RH) 40∼70 % - - -

기 류 속 도 0.5 m/s - - -

21) 박진철, 신 축 공 동 주 택 의 실 내 공 기 환 경 ( IA Q ) 개 선 에 관 한 연 구 , 중앙대

박사논문, 1994. 12.

- 25 -

일본의 경우에는 건축 기준법, 빌딩위생관리법, 학교보건법 등에서 생활 환

경 기준치가 제정되어 있고 대기환경보전법에 외기 환경을 규제하고 있으며,

노동안전위생법, 사무소 위생규칙 등에서 노동환경 기준치가 제정되어 있다.

이와 같이, 공기환경기준은 그 대상을 일반실내환경, 대기(외기) 그리고 작업

환경으로 구분하여 설정되는 경향이 있는데, 그 이유는 각각의 환경적 특성에

따라 오염물질의 발생 특성과 재실자에게 미치는 영향정도가 다르기 때문이

다.

오염물질의 농도는 시간에 따라 변하기 때문에 기준농도는 노출시간과 함께

고려되는데 미국의 OSHA는 시간가중평균농도(T WA : T ime Weigted

Average Concentration), 단기 노출 농도 한계(ST EL : Short T erm Exposure

Limits), 허용 노출 농도 한계(PEL : Permissible Exposure Limits)를 사용하

고 있으며, ACGIH에서는 최대 허용 한계치(T LV : T hreshold Limit Value)를

적용하고, NIOSH(National Institute for Occupational Safety and Health)에서

는 권장 노출 농도 한계(REL : Recommended Exposure Limits)로 표기한다.

독일은 최대 작업 농도(MAK : Maximile Arbeitplatz Konzentraionen) 등을

제시하고 있다.

T LV는 주로 공장과 같은 작업장에 대하여 규정하고 있는 노동환경 허용기

준치로 8시간 작업시 인체가 공기에 노출되었을 경우에 대한 기준농도를 제시

한 것이다. 이 수치는 작업시 노출에 대한 기준농도로 단기노출에 국한하여

사용할 수 있는 최대 상한값으로 간주되어 있다.

T W A는 1일 8시간 작업을 기준으로 하여 유해요인의 측정농도에 발생시간

을 곱하여 8시간으로 나눈 농도이며, ST EL은 1회 15분간 유해요인에 노출되

는 허용농도로 이 농도이하에서는 1회 노출간격이 1시간 이상인 경우 1일 작

업시간동안 4회까지 노출이 허용될 수 있는 농도이다.

그외 최대허용농도(C : Ceiling Concentratoin)는 1일 작업시간동안 잠시라

도 노출되어서는 안돼는 최고 허용농도이다. 통상적으로 비산업용 건물에서

는 기준이나 지침이 마련되지 못한 오염물질의 경우, 대개 T LV농도의 1/10

또는 1/ 100을 임시 지침으로 채택하는 것이 일반적인 경향이다.

- 26 -

< 표 2- 9> 국외의 실내공기환경(IAQ) 기준22)

오 염 물 질실 내 환 경

( Indoor A ir)

대 기 환 경

(A mbient A ir)

작 업 환 경

(Workplace)

라 돈

(Radon)

4 pCi/ liter(EPA/주택)

2.7 pCi/ liter(WHO- Europe)

2.9 pCi/ liter(스웨덴, 주택)

- -

이 산 화 탄 소

(CO2)

1,000 ppm

(일본건축기준법)

920 ppm(WHO, Europe)

1,000 ppm(ASHRAE)

-

1,000 ppm

(일본사무소위생기준)

5,000 ppm(OSHA- T WA)

5,000 ppm

(일본 산업위생학회)

부 유 분 진

(T S P)

0.15 mg/m3(일본빌딩위생

관리법/건축기준법)

0.1- 0.12mg/ m3(WHO, 8시간)

0.075 mg/m3

(EPA, 연평균)

0.26 mg/m3

(EPA, 24시간평균)

0.15 mg/ m3

(일본사무소위생기준)


(HCHO)

0.1 ppm(ASHRAE)

0.4 ppm(미국 HUD)

0.081 ppm(WHO Europe)

0.1 ppm(스웨덴:신축주거)

-

1 ppm

(ACGIH,T LV- T WA)

2 ppm

(ACGIH, ST EL)

2 ppm

(일본 산업위생학회)

휘 발 성

유 기 용 제

(V OCs )

벤

젠

0.2∼0.6 mg/m3

(핀란드, FISAQ)-

10 ppm(OSHA- T WA)

1 ppm(NIOSH- T WA)

10 ppm(ACGIH- T LV)

0.63(EPA)

톨

루

엔

200 ppm(OSHA- T WA)

100 ppm(NIOSH- T WA)

100 ppm(ACGIH- T LV)

2.1 ppm(European WHO)

크

실

렌

100 ppm(OSHA- T WA)

100 ppm(NIOSH- T WA)

100 ppm(ACGIH- T LV)

일 산 화 탄 소

(CO)

10 ppm(일본건축기준법

및 빌딩위생관리법)

20 ppm(일본학교위생기준)

8.6 ppm(WHO Europe:8시간)

25 ppm(WHO Europe:1시간)

51ppm(WHO Europe:30분)

86 ppm(WHO Europe:15분)

9 ppm

(EPA, 8시간 평균)

35 ppm

(EPA, 1시간 평균)

50 ppm

(OSHA, T WA)

50 ppm

(일본산업위생학회)

10 ppm

(일본사무소위생기준

노동안전위생법)

22) ibid. p. 20.

- 27 -

제 3 장 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 실 측

3.1 측 정 개 요

본 연구는 다세대주택 반지하세대의 실내공기환경 실태를 파악한 것으로서,

서울과 경기지역에 위치한 다세대주택 반지하세대를 대상으로 1998년 3월 14

일부터 9월 14일까지 중간기와 하절기로 나누어 실시하였다(<표 3- 1> 참조).

그러나, 본 연구에서는 다세대주택의 반지하세대만을 대상으로 실측하였고, 특

히 측정 다세대주택의 지상층을 동시에 측정하여 반지하세대와 서로 비교·분

석하고자 하였으나, 측정에 따른 세대별 협조가 어려웠고, 이미 기존에 지상층

을 대상으로 몇몇 측정자료가 발표된 바 있어, 지상세대와의 비교·분석은 기

존자료를 이용하였다1).

< 표 3- 1> 측정 개요

계 절 별 측 정 일 자 측 정 지 역 측 정 항 목

중

간

기

H1 3.15- 16 서울 풍납동

실내공기환경오염요소인

휘발성유기용제(VOCs),

포름알데히드(HCHO),

라돈(Radon), 연소가스인

일산화탄소(CO)와

이산화탄소(CO2),

부유분진(T SP) 및

온열환경요소인

온도, 습도, 기류 등의

측정을 실시하였다.

H2 3.21- 22 서울 흑석동

H3 3.29- 30 서울 흑석동

H4 4.8- 9 경기 의정부

H5 4.10- 11 경기 의정부

냉

방

기

H6 7.29- 30 서울 흑석동

H7 8.7- 8 경기 도농동

H8 8.14- 15 경기 도농동

H9 8.18- 19 경기 가능동

H10 8.18- 19 경기 가능동

H11 8.29- 30 서울 흑석동

H12 8.31- 9.1 서울 장위동

H13 9.4- 5 경기 금오동

H14 9.9- 10 경기 가능동

H15 9.13- 14 경기 금오동

1) - 박진철 외, 신 축 공 동 주 택 의 실 내 공 기 환 경 ( IA Q ) 개 선 에 관 한 연 구 ,

1994. 12.

- 이상형 외, 기 존 공 동 주 택 의 실 내 공 기 환 경 에 관 한 연 구 , 1995. 12.

- 28 -

3.2 측 정 방 법 및 측 정 기 기


라돈은 자연 방사능의 붕괴시 생성되는 물질로 알파입자를 방출하는 반감기

3.8일의 불활성 기체로 사람이 가장 흡입하기 쉬운 물질 중의 하나이다. 라돈

농도의 측정은 Grab sampling, Continuous sampling, Integrated sampling과

Charcoal canis ter 등의 측정법이 있다.

본 연구에서는 Integrater sampling 방법으로 알파 카운트의 감지에 의해

실내 라돈의 평균 농도를 계산하는 Radon WL(W orking Level) meter의 기기

를 사용하였다. 이 때, 측정기기는 라돈은 공기보다 9배 무겁기 때문에 바닥

으로부터 최소 0.5m이상 높게 설치하였다((그림 3- 1) 참조)2).

다음은 라돈의 농도를 구하는 식이다.

Radon Concentration(pCi/ℓ)= { α - cou n t( S am plin g T im e ( Hou rs) - 0. 5)×4. 7 }×0. 2

여기서, Sampling T ime = 포집된 시간(단위 : Hour)


포름알데히드 농도의 측정은 시간가중평균치로 간편히 측정할 수 있는

F ormaldehyde Monitoring Kit(SKC 社)의 기기를 이용하였다. 이 때 측정은

Knudsen 확산 디스크와 Sorbing 용액을 접촉케하고 포집장소에 적정 시간동

안 노출시켜 포집하며 이때, 포집량은 Knudsen확산 디스크의 성능과 시간에

따라 달라질 수 있다(그림 3- 2) 참조).3)

이 측정기기는 개인 호흡지역의 측정에 이상적으로 구성되어 있는 것으로,

2) O p e rat or s M annual R ad on W L M e t e r , T homson ＆ Nielsen

Eletronics , 1990.3) Ins t ruct ion M annual for F orm ald e hyd e M onite ring K it w ith

D ig ital C olorim e t e r . PA.: SKC, Version 6.0, 1992.

- 29 -

농도분석방법은 개략적으로 다음과 같다.

1). 측정용 vial에 증류수 5ml 주입

2). vial에 A시약을 넣고 완전히 용해시킨다.

3). vial의 뚜껑을 disk가 설치된 large hole cap으로 교체

4). 측정장소에 vial을 거꾸로 세워 약 2∼3시간동안 포집

5). 포집된 vial의 뚜껑을 교체한 후 1시간 동안 유지

6). B시약 1ml를 넣고 약 15∼30분 동안 유지

7). Digital Colorimeter에 vial을 삽입하여 농도 산정.

또한, 포름알데히드의 농도 산정방법은 Digital Colorimeter에 나타난 수치

를 다음의 공식에 대입하여 구한다.

포름알데히드 농도(ppm)=122 * (Sample reading - Blank reading)/ (t * DF)

이 때, t : 포집시간(분)

DF : Disk Factor


휘발성 유기용제의 일반적인 시료 채취에는 두 가지 방법이 널리 사용되고

있는데, 그 한가지는 고형 흡착제에 포집하는 방법이고, 다른 한가지는 안정된

용기에 공기 전체를 포집하는 방법이 있다. 본 연구에서는 전자의 방법인 고

체 입자층에 활성탄 등의 포집제를 유리관에 충진시킨 활성탄관(charcoal

tube)에 air sampler를 이용하여 포집하며, 이때, 흡입 유량은 NIOSH

MANUAL(1501)에 따라 200ml/min 이하로 하였으며, 시료 채취시간은 2∼4시

간 정도로 하였고, 시료를 채취한 활성탄관은 양쪽에 플라스틱 캡을 씌워 완

전히 밀봉한 후 분석전까지 냉장 보관하였다.4)

Air sampler에 의해 흡착제에 포집된 휘발성 유기용제의 분석은 NIOSH

4) Peter, M. E., N IO SH M anual of A naly t ical M e thod s , 1501- 1∼1501- 7,

U.S, Department of health ＆ human service, Vol.1, Cincinnti, 1984.

- 30 -

MANUAL(1501)에 의하여 GC(Gas Chromatograph : SRI Ins trument 8601B)

를 이용하였다. 크로마토그래피(Chromatography)란 두 가지 이상의 성분으

로 된 물질을 단일성분으로 분리하는 기법을 일컫는 것으로, 분리하고자 하는

물질의 각 성분은 두 종류의 상, 즉 고정상(s tationary phase)과 이동상(mobile

phase)에 다르게 분포하게 되는데, 이 분포의 차이에 근거하여 분리가 이루어

지는 것이다. 이때, 이동상으로 기체를 사용하는 경우를 기체크로마토그래피

(gas chromatography : GC)라고 한다.5)

본 연구의 GC분석에는 질소(N2)를 운반기체(Carrier Gas )로 사용하였으며,

Column은 MXT - 1(0.53mm*15M), 그리고 검출기는 F ID(F lame Ionization

Detector : 불꽃 이온화식 검출기)방식으로 오븐 온도를 40℃에서 10분간 유지

시킨 후 180℃까지 10℃/min씩 상승시켰다((그림 3- 3), (그림 3- 4), (그림 3- 5)

참조).

(그림 3- 5) 가스크로마토그래피 분석 과정(GC 분석 과정)

한편, 냉장보관한 활성탄관은 실험실에서 양쪽 끝을 자른 후 2부분(Front

section : 100mg + Rear section : 50mg = 150mg)으로 나누어진 활성탄을 합

하여 테프론 캡이 씌어진 밀폐된 5ml 크기의 용기(Vial)에 담는다. 이때, 유

기용제의 탈착용매와 표준용액제조에는 이황화탄소(CS2)를 사용하며, 분석의

오차를 줄이기 위해 HPLC(High Performance Liquid Chromatography)용을

사용하였다.

5) 김종규 역, 기 체 크 로 마 토 그 래 피 의 원 리 와 실 제 , p.1, 대지출판사, 서울,

1992.

- 32 -

채집된 활성탄이 담긴 용기에 이황화탄소 용액 1ml를 넣고 상온에서 약 1

시간 동안 유지한 후, 시린지(Syringe)를 이용하여 1μl의 탈착액을 GC에 주

입하여 분석하였다. GC분석에 이용된 탈착용액(이황화탄소) 및 각 휘발성 유

기용제(벤젠, 톨루엔, 크실렌)의 순도와 반응시간(Retention time)은 다음과 같

다(<표 3- 2> , (그림 3- 6) 참조).

< 표 3- 2> 휘발성유기용제의 순도와 반응시간

본 연구에서는 측정조건 및 분석조건의 신뢰성을 평가하기 위하여 Blank

테스트를 실시하였다. Blank 테스트는 시료를 채취하지 않은 활성탄을 이용

하여 동일한 조건하에서 가스크로마토그래프(GC)로 분석하는 것을 말한다((그

림 3- 7) 참조).

가스크로마토그래피에 의한 휘발성 유기용제의 농도분석을 위해서는 표준용액

의 제조에 의한 검량선 작성이 필요하다. 각 휘발성 유기용제의 표준용액 제

조방법은 먼저 농도를 알고 있는 원액을 만든 후, 이 용액을 10배, 50배, 100

배, 1000배, 2000배, 4000배 등으로 희석하여 여러 농도의 희석액을 제조한다.

이 희석액들을 가스크로마토그래피로 분석하여 각각의 Area값을 구해낸 후,

회귀분석을 통해 각 휘발성 유기용제의 검량선을 작성하게 된다(<표 3- 3> ,

(그림 3- 8) 참조).

순 도 ( %) 반 응 시 간 (분 ) 밀 도 ( g / ml) 분 자 량

탈 착 용 액

(이 황 화 탄 소 )99 1.1- 1.9

벤 젠 98 3.1- 3.6 0.879 78.11

톨 루 엔 98 7.2- 7.9 0.867 92.13

크

실

렌

o- 크 실 렌 98 13.6- 14.6 0.880 106.17

m- 크 실 렌 99 14.5- 14.9 0.880 106.17

p- 크 실 렌 98 14.6- 15.7 0.860 106.17

- 33 -

< 표 3- 3> 휘발성 유기용제의 농도분석을 위한 검량선 작성

회 귀 식 R- s quared

벤 젠 Y = 0.0007255X r2 = 0.7386136

톨 루 엔 Y = 0.0002301X r2 = 0.9126157

크 실 렌

o- 크 실 렌 Y = 0.0001806X r2 = 0.9580376

m- 크 실 렌 Y = 3.3225806X r2 = 0.8126426

p- 크 실 렌 Y = 3.3225806X r2 = 0.8126426

- 34 -

(a)벤젠 (b)톨루엔

(c)o- 크실렌 (d)m- 크실렌

(e)p- 크실렌

(그림 3- 8) 휘발성유기용제의 농도 분석을 위한 검량선

- 35 -

3.2.4 부 유 분 진 , 일 산 화 탄 소 와 이 산 화 탄 소 , 온 도 · 습 도 및 기 류

부유분진은 DustT rak Aerosol Monitor(T SI 8520)(range: 0.001- 100mg/m3)

의 분진측정계를 사용하였고, 재실자의 호흡과 연소 등에 의해 발생하는 일산

화탄소와 이산화탄소의 측정에는 GAST EC(CMCD- 10P)(range- > CO:0- 50ppm

, CO2:0- 10000ppm)을 사용하였다. 그리고, 온도와 습도·기류의 측정에는

VelociCalc(T SI 8355/ 8357)(range- > T emp.:(- 10℃)- (+60℃), humidity:0- 95%,

velocity:0.15- 50m/s)를 사용하였으며, 측정점은 각 실 중앙부의 1.2m높이에서

측정하여 그 평균값을 이용하였으며, 기류는 바닥으로부터 약 1.2m떨어진 높

이에서 실 전체를 1- 2점 평균하여 측정하였다((그림 3- 9) 참조).

- 36 -

3.3 측 정 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 건 축 및 설 비 현 황 파 악

건물의 실내공기환경이 각 세대당 냉·난방 상태, 건물사용년수, 환기상태,

취사시 가스레인지 작동시간 및 재실자의 흡연상태 등에 따라 달라지고 있음

을 고려하여, 측정 다세대주택의 건축 및 설비현황을 조사하였다.

다음의 <표 3- 4>에서 나타난 것과 같이, 측정된 다세대주택 반지하세대를

평형별로 살펴보면, 20평 미만이 11개소, 20평 이상 30평 미만이 4개소로 대부

분 면적이 협소한 반지하세대였으며, 건물의 사용년수는 준공기간이 최소 3년

2개월부터 20년 6개월까지의 분포를 나타냈다.

난방방식의 경우, 모든 다세대주택 반지하세대가 개별난방방식을 사용하는

것으로 나타났다. 또한, 흡연자수는 평균 1명이고, 취사시 가스레인지 작동시

간은 1.23 hours/ day으로 나타났다. 특히, 측정대상이 반지하로서 개구부의

환기상태에 따른 공기오염상태를 파악하고자 각 세대별로 건축평면을 분석하

였다((그림 3- 10)∼(그림 3- 24) 참조).

이와 같이 현장실태 및 관찰조사 등을 분석한 결과 측정된 대부분의 다세대

주택은 지면에서 약 70∼176cm정도가 지중에 묻힌 반지하세대로, 외기에 면

한 개구부는 개방시에도 면적이 작아 환기율이 낮았으며, 특히 외기로 면한

창호가 지면에 접하고 있어 외기의 먼지 등 오염요소가 침투할 가능성이 높았

다.

또한, 주로 환기는 출입문을 통해서 이루어졌는데 출입문을 개방할 시에도

지중에 묻혀 있는 깊이가 깊어 외기와의 환기가 제대로 이루어질 수 없었다.

특히 대부분의 세대가 20평 미만으로 중산층이하의 영세민들 즉, 맞벌이부부

또는 학생 등이 거주하여 외출시 개구부를 밀폐하여 거의 환기가 안되고 있는

실정이다.

- 37 -

< 표 3- 4> 측정 다세대주택의 건축 및 설비 현황

다 세 대

주 택

반 지 하

세 대

층

수

평

수

(坪 )

건 물

사 용

년 수

(年 )

흡 연

자 수

(名 )

가 스

레 인 지

작 동

시 간

환 기

상 태

난 방

방 식주 변 상 황

서 울

풍 납 동 H12 16 10 0 1.5h/day neutral

개별

난방

교통량이 드문 다세대주택지역내의 간선도로변에

위치함.

서 울

흑 석 동 H23 20 20

개별

난방

교통량이 약간 있는, 주택들이 모여있는 간선도로변

에 있음1 0.5h/day bad

서 울

흑 석 동 H32 26 7 1 0.5h/day good

개별

난방

주로 주택들이 모여있고 교통량이 조금 있는 언덕

에 접한, 구릉위의 간선도로변에 위치함.

경 기

의 정 부 H43 25 5 2 2h/day bad

개별

난방

교통량이 많은 도로에서 구릉지역으로 돌아 올라가

는 언덕위의, 주택들이 모여있는 간선도로변에 위치

경 기

의 정 부 H53 16 20 1 0.5h/day bad

개별

난방

교통량이 다소 많은 도로변에 위치한 다세대주택의

반지하세대임.

서 울

흑 석 동 H62 12 12 1 1h/day good

개별

난방

언덕위에 구릉이 있는, 주택들이 모여있는 주택단지

내의 교통량이 약간 있는 간선도로변에 위치함.

경 기

도 농 동 H72 25 25 1 2h/day bad

개별

난방

약간 경사진 구릉지에서 교통량이 약간 있는 주택

단지에 위치함.

경 기

도 농 동 H82 19 10 1 2h/day bad

개별

난방

약간 경사진 구릉지에서 교통량이 약간 있는 주택

단지에 위치함.

경 기

가 능 동 H93 16 5 1 0.5h/day bad

개별

난방

교통량이 다소 많은 도로변에 위치한 다세대주택의

반지하세대임.

경 기

가 능 동 H102 25 20 2 2h/day bad

개별

난방

교통량이 많은 도로에서 구릉지역으로 돌아 올라가

는 언덕위의, 주택들이 모여있는 간선도로변에 위치

서 울

흑 석 동 H113 16 6 1 1.5h/day bad

개별

난방주택단지내의 간선도로변에 위치함.

서 울

장 위 동 H122 17 4 1 1.5h/day neutral

개별

난방

교통량이 많은 도로가 근처에 있는 주택단지내의

간선도로변에 위치함.

경 기

금 오 동 H133 18 3 1 1h/day bad

개별

난방약간 경사진 구릉이 있는 주택 단지내에 있음.

0 0.5h/day bad경 기

가 능 동 H143 16 6

개별

난방교통량이 많은 도로가 근접한 주택단지내에 위치함.

경 기

금 오 동 H153 16 8

개별

난방

교통량이 많은 도로에서 주택단지내로 들어가는 간

선도로변에 위치함.1 1.5h/day bad

- 38 -

(a) 평면도

(그림 3- 10) 서울시 풍납동 House 1의 평면도와 입면 사진

(a) 평면도

(그림 3- 11) 서울시 흑석동 House 2의 평면도와 입면 사진

- 39 -

(a) 평면도


(a) 평면도

(그림 3- 13) 경기도 의정부 House 4의 평면도와 입면 사진

- 40 -

(a) 평면도

(그림 3- 14) 경기도 의정부 House 5의 평면도와 입면 사진

(a) 평면도


- 41 -

(a) 평면도

(그림 3- 16) 경기도 도농동 House 7의 평면도와 입면 사진

(a) 평면도

(그림 3- 17) 경기도 도농동 House 8의 평면도와 입면 사진

- 42 -

(a) 평면도

(그림 3- 18) 경기도 가능동 House 9의 평면도와 입면 사진

(a) 평면도

(그림 3- 19) 서울시 가능동 House 10의 평면도와 입면 사진

- 43 -

(a) 평면도


(a) 평면도

(그림 3- 21) 서울시 장위동 House 12의 평면도와 입면 사진

- 44 -

(a) 평면도

(그림 3- 22) 경기도 금오동 House 13의 평면도와 입면 사진

(a) 평면도

(그림 3- 23) 경기도 가능동 House 14의 평면도와 입면 사진

- 45 -

(a) 평면도

(그림 3- 24) 경기도 금오동 House 15의 평면도와 입면 사진

3.4 측 정 및 결 과

- 46 -

다세대주택 반지하세대에 대한 실내공기환경 실태의 측정은 서울과 경기지

역을 중심으로, 중간기와 하절기 기간동안 15개소를 선정하여 실시하였다(< 표

3- 5> , < 표 3- 6> 참조).

< 표 3- 5> 중간기(1998. 3. 14. ∼ 4. 11.)의 측정 결과

N.D : Not Detected(미검출)

N.E : Not Examined(미측정)

< 표 3- 6> 하절기(1998. 7. 29. ∼ 9. 14.)의 측정 결과

서 울

풍 납 동

서 울

흑 석 동

서 울

흑 석 동

경 기 도

가 능 동

경 기 도

가 능 동

Hous e 1 Hous e 2 Hous e 3 Hous e 4 Hous e 51998.

3.14- 15

1998.

3.21- 22

1998.

3.29- 30

1998.

4.8- 9

1998.

4.10- 11측 정 일 자

라 돈 ( pCi/ liter)실 내 2.34 1.16 0.72 5.32 2.24실 외 0.36 0.24 0.20 0.87 0.28

이 산 화 탄 소 ( ppm)실 내 2342.3 2490 1417 4950 5086

실 외 557.2 686.4 596 643 682.4

부 유 분 진 (μ g / m3)실 내 64 114.4 85 348 172실 외 16 15.5 52 39 18


( HCHO)( Unit:ppb)

실 내 62 134 55 169 78

실 외 5.74 N.D 31.6 28 30.2

휘 발 성

유 기 용 제

(V OCs )

(Unit:ppb)

벤 젠실 내 84.7 94.7 N.D N.D N.D

실 외 N.D N.D N.D N.D N.D

톨 루 엔실 내 27.1 36.3 11 27.1 14.6

실 외 13.3 3.4 7.4 12.1 4.6

크 실 렌실 내 4.2 14.7 4.2 14.6 16.6

실 외 3.3 2.7 2.0 4.6 N.D

일 산 화 탄 소 ( ppm)실 내 2.1 1.7 1.2 6.46 2.2

실 외 N.D N.D 0.74 1.37 0.34

온 도 (℃ )실 내 22.7 14.7 20.5 22.7 18.2

실 외 7.3 6.3 17.5 14.5 17.5

습 도 ( %)실 내 32.7 35.2 52.3 64.9 70.5

실 외 37.9 35.8 49 69.4 52.2

기 류 ( m/ s )실 내 0.01 0.02 0.01 0.02 0.01

실 외 0.29 0.14 0.61 0.05 0.37

- 47 -

N.D : Not Detected(미검출)

N.E : Not Examined(미측정)

서 울

흑 석

경 기

도 농

경 기

도 농

경 기

가 능

경 기

가 능

서 울

흑 석

서 울

장 위

경 기

금 오

경 기

가 능

경 기

가 능

H 6 H 7 H 8 H 9 H 10 H 11 H 12 H 13 H 14 H 15

측 정 일 자7.29

- 30

8.7

- 8

8.14

- 15

8.18

- 19

8.18

- 19

8.29

- 30

8.31

- 9.1

9.4

- 5

9.9

- 10

9.13

- 14

라 돈 (pCi/ liter)실 내 0.76 2.64 0.82 1.46 2.11 6.64 2.45 3.28 2.46 3.00

실 외 0.49 0.38 0.41 0.43 0.43 0.65 0.56 1.09 0.62 0.81

이 산 화 탄 소 (ppm)실 내 1387 2128 1307 2796 3985 3463 2537 2162 3104 2237

실 외 546 380 446 369 393 396 324 293 365 296

부 유 분 진 (μ g / m3)실 내 38 51 55 550 299 133 235 274 142 238

실 외 17 5 22 55 20 19 19 31 39 51


(HCHO)(Unit:ppb)

실 내 62 58.9 60.2 79.4 68.9 114 71.7 201 102 70.6

실 외 N.D 22.5 18 40.9 23 15.3 7.2 70.9 37 37.8

휘 발 성

유 기 용 제

(VOCs )

(Unit:ppb)

벤 젠

실 내 179 84.1 67.4 N.D N.D N.D N.D N.D 47 N.D

실 외 40.6 68 N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D

톨 루 엔실 내 32.1 50 29.3 34 13 10.2 28.6 16.6 29 5.3

실 외 18.1 29 19 29.8 N.D N.D 3.7 N.D 23.4 2.3

크 실 렌실 내 4.1 3.1 1.6 13 3 N.D 14.1 3.5 7.7 N.D

실 외 2.7 2.6 N.D 3.0 N.D N.D 1.8 2 N.D N.D

일 산 화 탄 소 (ppm)실 내 2 8.73 2.5 5.1 3.7 1.5 4.5 2.85 28.82 2

실 외 1 0.76 0.6 0.96 0.75 0.64 0.64 0.85 0.88 1.0

온 도 (℃ )실 내 29.45 29.2 30.2 30.25 30.9 28.2 31.25 31.8 31.3 31.05

실 외 29.6 32.6 34.0 30.9 27.5 30.45 32.5 30.7 30.2 31.2

습 도 (%)실 내 58.8 77.8 78 83 81.95 75.7 76.7 72.6 79.7 78.8

실 외 60.6 54.6 55.7 64.1 71.1 48 44.2 45.8 53.7 65.3

기 류 (m/ s )실 내 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

실 외 0.12 0.22 0.34 0.15 0.27 0.31 0.18 0.12 1.10 0.11

- 48 -


다세대주택 반지하세대의 라돈농도의 측정결과, 중간기인 경우 최소 0.72

pCi/Liter에서 최고 5.32 pCi/Liter까지 평균 2.27 pCi/Liter, 하절기인 경우 최

소 0.76 pCi/Liter에서 최고 6.64 pCi/Liter까지 평균 2.56 pCi/Liter로 중간기

및 하절기가 비슷한 농도분포를 보이고 있었다.

이와 같은 값들은 외국의 기준치 및 평균농도를 초과하고 있었으며, 특히

기존연구에서 밝혀진 바와 같이 국내지상주택의 실내의 라돈농도(약 1.98

pCi/Liter)를 훨씬 초과하는 것으로 나타났다.

또한, 실내외 농도분포비를 살펴보면 실내가 실외보다 최고 14배까지 약 평

균 4.8배정도 높게 검출되고 있었다. 한편, 각 세대별 농도분포는 서울의 흑

석동에 위치한 House 11에서 하절기 때 약 6.64 pCi/ Liter로 가장 높게 나타

났는데 이를 분석해보면 측정세대 중에서 지하세대의 깊이가 가장 깊었고, 특

히 개구부 면적이 작아 환기가 잘 되지 않았으며((그림 3- 20) 참조), 여름철

장마기간동안 벽체에 많은 습기의 증가가 그 원인인 것으로 사료된다.

또한, 중간기에 경기 의정부에 위치한 House 4도 5.32 pCi/Liter로 매우 높

게 검출되고 있었는데, 이는 지면에 묻힌 부분이 다른 세대보다 많아 환기가

잘 이루어지지 않아 실내에서 발생된 라돈이 그대로 누적되어 그 농도가 높게

검출되었다고 판단된다(< 표 3- 7> , (그림 3- 25) 참조).

따라서 다세대주택 반지하세대의 라돈가스는 실내 습도증가에 따라 특히 건

물의 환기율이 줄어들수록 농도는 점차 증가함으로써 건물의 환기량과 밀접한

관계가 있음을 알 수 있었다.

- 49 -

< 표 3- 7> 라돈의 측정 평균 농도

Radon Gas ( unit : pCi/ L)중

간

기

Hous e 1 Hous e 2 Hous e 3 Hous e 4 Hous e 5

서 울 풍 납 서 울 흑 석 서 울 흑 석 경 기 의 정 부 경 기 의 정 부

실 내 실외 실 내 실외 실 내 실외 실 내 실외 실 내 실외

2.34 0.36 1.16 0.24 0.72 0.20 5.32 0.87 2.24 0.28

평 균 실 내 2.27 실외 0.42

하

계


서 울 흑 석 경 기 도 농 경 기 도 농 경 기 가 능 경 기 가 능


0.76 0.49 2.64 0.38 0.82 0.41 1.46 0.43 2.11 0.43


서 울 흑 석 서 울 장 위 경 기 금 오 경 기 가 능 경 기 금 오


6.64 0.65 2.45 0.55 3.28 1.09 2.46 0.62 3.00 0.81평 균 실 내 2.56 실 외 0.59

T otal A v g . 실 내 2.42 실 외 0.51

신 축 지 상 주 택 1) 실 내 1.98 실 외 0.12

기 존 지 상 주 택 2) 실 내 0.86 실 외 0.40

주 1) 박진철 외, 신축공동주택의 실내공기환경개선에 관한 연구, 1994. 12. pp. 88∼89.

2) 이상형 외, 기존공동주택의 실내공기환경에 관한 연구, 1995. 12. pp. 47∼53.

(그림 3- 25) 다세대주택 반지하세대의 라돈 검출 농도 분포

- 50 -

3.4.2 이 산 화 탄 소 ( CO2)

다세대주택 반지하세대의 이산화탄소 농도 측정은 특히 지하세대가 환기가

불량하고 취사시 가스레인지를 사용하고 있는 점을 고려하여 가스레인지 작동

여부(on/ off)에 따라 구분하여 측정하였다.

즉, 취사시 가스레인지를 작동시에는 최저 1404 ppm에서 최고 5338 ppm

까지 평균 3371 ppm의 농도분포로서 매우 높게 나타났고, 가스레인지를 사용

하지 않을 경우에도 평균 2110.1 ppm로 국내지상주택의 평균농도 872.4 ppm

을 약 2.42배정도 초과하여 검출되고 있었다. 또한, 측정시 흡연자가 있는 세

대에서는 가스레인지를 작동하지 않을 지라도 최고 5000 ppm까지의 농도분포

를 나타냈다.

따라서, 본 연구에서 측정된 다세대주택 반지하세대의 이산화탄소 농도는

평균 약 2760 ppm의 값으로 특히 기준치(1000 ppm)를 훨씬 초과하여 검출됨

으로써 다세대주택 반지하세대의 환기부족현상이 심각함을 알 수 있었다.(<표

3- 8> , (그림 3- 26) 참조).

(그림 3- 26) 다세대주택 반지하세대의 이산화탄소 검출 농도 분포

- 51 -

< 표 3- 8> 이산화탄소의 측정 결과

중 간 기

CO2(ppm)

실 내실 외

g as rang e off g as rang e on

Hous e 1(서 울 시 풍 납 동 ) 1680 3005 557.24

Hous e 2(서 울 시 흑 석 동 ) 1638 2738 686.4

Hous e 3(서 울 시 흑 석 동 ) 1243 1591 596

Hous e 4(경 기 도 의 정 부 ) 3240 4722 643

Hous e 5(경 기 도 의 정 부 ) 5000 5172 682.4

A v erag e 2560.2 3445.6 633

하 계

CO2(ppm)

실 내실 외


Hous e 6(서 울 시 흑 석 동 ) 1114 1539 546

Hous e 7(경 기 도 도 농 동 ) 1601 2866 380

Hous e 8(경 기 도 도 농 동 ) 1209 1404 446

Hous e 9(경 기 도 가 능 동 ) 2290 3302 369

Hous e 10(경 기 도 가 능 동 ) 3714 4255 393

Hous e 11(서 울 시 흑 석 동 ) 1587 5338 396

Hous e 12(서 울 시 장 위 동 ) 1233 3842 324.43

Hous e 13(경 기 도 금 오 동 ) 1461 2863 293

Hous e 14(경 기 도 가 능 동 ) 1498 4710 365

Hous e 15(경 기 도 금 오 동 ) 892.5 3581 296.2

A v erag e 1660 3370 380.9

T otal A v g . 2110.1 3407.8 506.95

기 존 지 상 주 택 1) 872.4 323

주 1) 이상형 외, 기존공동주택의 실내공기환경에 관한 연구, 1995. 12. pp. 47∼53.

- 52 -

3.4.3 부 유 분 진 ( T S P : T otal S us pended Particulates )

부유분진은 외기에서도 유입될 수 있으나, 주로 담뱃재, 연소 및 바닥먼지

등에서 발생하고 있다. 본 연구에서 측정된 부유분진의 농도는 최소 0.064

mg/m3에서 최고 0.550 mg/m3까지 평균 0.187 mg/m3의 분포로 특히 실외(평

균농도 0.034 mg/m3)보다 평균 약 5.5배 이상 높게 검출되어 기준치(0.15

mg/m3)를 초과하였으며, 국내지상주택의 평균분진농도 0.05 mg/ m3를 약 3.74

배 초과하여 검출되었다.

측정기간별로 분석해보면, 중간기에 평균 0.256 mg/m3, 하절기의 경우 평균

0.294 mg/ m3로 검출되어 하절기의 다세대주택 반지하세대의 실내 분진오염농

도가 중간기보다 약간 더 높게 나타나고 있었다(<표 3- 9> , (그림 3- 27)참조).

< 표 3- 9> T SP의 측정 평균 농도

T S P Concentration (unit : μ g / m3)

중

간

기



실 내 Out 실 내 Out 실 내 Out 실 내 Out 실 내 실 외

64 16 114 15.5 85 52 348 39 172 18

평 균 실 내 156.68 실 외 28.1

하

계



실 내 실 외 실 내 실 외 실 내 실 외 실 내 실 외 실 내 실 외

38 17 51 5 55 22 550 55 299 20




133 19 235 19 274 31 142 39 238 51

평 균 실 내 201.35 실 외 27.8

T otal A v g . 실 내 179 실 외 28

기 존 지 상 주 택 1) 실 내 50 실 외 40


- 53 -

(그림 3- 27) 다세대주택 반지하세대의 부유분진 검출 농도 분포


단열재, 건축자재 및 접착제 등 건축물과 관련된 질환을 나타내는 화학물질

인 포름알데히드는 최소 50.9 ppb에서 최고 201 ppb 까지 평균 93.6 ppb의 농

도분포로 기준치(100 ppb)에 근접하는 것으로 나타났으며, 국내지상주택의 평

균농도 약 72.07 ppm보다 높게 나타났다. 특히 실내외의 농도분포비를 분석

한 결과 실내가 실외보다 약 4배(93.6/23.2 ppb)정도 높게 검출되었다.

또한, 건물의 사용년수에 따른 분석에서는 비교적 사용년수가 짧은 경기도

의정부에 위치한 House 4(169 ppb)와 House 13(201 ppb)이 매우 높은 농도로

검출되고 있었으며, 계절적으로는 특히 실내온도 및 습도가 높은 하절기 때

그 농도가 더 높게 나타나고 있었다.

따라서 포름알데히드의 오염원은 건축재료와 관련된 물질임을 알 수 있었고

특히 온도 및 습도 상승시 농도가 한층 증가하고 있음을 확인할 수 있었다(<

표3- 10> , (그림 3- 28) 참조).

- 54 -

< 표 3- 10> 포름알데히드의 측정 결과

HCHO Concentration (unit : ppb)

중

간

기




62 5.7 134 N.D 55 31.6 169 28 78 30.2

평 균 실 내 99.5 실 외 19.1

하

계




62 N.D 50.9 22.5 60.2 18 79.4 40.9 68.9 23



실 내 실 외 실 내 실 외 실 내 실 외 실 내 실 외 실 외 실 외

114 15.3 71.7 7.2 201 70.9 102 37 70.6 37.8

평 균 실 내 87.98 실 외 27.27

T otal A v g . 실 내 93.74 실 외 23.2

기 존 지 상 주 택 1) 실 내 72.07 실 외 44.5


* N.D : Not Detected(미검출)

(그림 3- 28) 다세대주택 반지하세대의 포름알데히드 검출 농도 분포

- 55 -


주로 벽지, 페인트 및 접착제 등의 건축마감재료로부터 발생되는 휘발성 유

기용제는 측정세대가 신축주택이 아닌 비교적 건물수명이 어느 정도 경과된

건축물이라 미세한 농도로 검출되고 있었다.

그러나, 실내외의 농도분포비로 살펴보면 실내가 실외보다 약 2배에서 6배정도 높게 나타나고 있었다. 따라서 앞에서 언급한 바와 같이 다세대주택 반

지하세대의 환기가 원할히 이루어지지 않고 있음을 알 수 있었다(<표 3- 11> ,

(그림 3- 29) 참조).

< 표 3- 11> 다세대주택 반지하세대의 휘발성 유기용제 측정결과

VOCs (unit:ppb)

중

간

기

Hous e 1 Hous e 2 Hous e 3 Hous e 4 Hous e 5서 울 풍 납 서 울 흑 석 서 울 흑 석 경 기 의 정 부 경 기 의 정 부


벤 젠 84.7 N.D 94.7 N.D N.D N.D N.D N.D N.D N.D톨 루 엔 27.1 13.3 36.3 3.4 11 7.4 27.1 12.1 14.6 4.6크 실 렌 4.2 3.3 14.7 2.7 4.2 2.0 8.0 7.0 16.6 N.D

A v e. 벤 젠실 내 35.9

톨 루 엔실 내 23.2

크 실 렌실 내 9.54

실외 N.D 실외 8.16 실외 3

하

계

Hous e 6 Hous e 7 Hous e 8 Hous e 9 Hous e 10서 울 흑 석 경 기 도 농 경 기 도 농 경 기 가 능 경 기 가 능

실 내 실외 실 내 실외 실 내 실외 실 내 실외 실 내 실외벤 젠 179 40.6 84.1 68 67.4 N.D N.D N.D N.D N.D톨 루 엔 32.1 18.1 50 29 29.3 19 34 29.8 13 N.D크 실 렌 4.1 2.7 3.1 2.6 1.6 N.D 13 3.0 3.0 N.D

Hous e 11 Hous e 12 Hous e 13 Hous e 14 Hous e 15서 울 흑 석 서 울 장 위 경 기 금 오 경 기 가 능 경 기 금 오

실 내 실외 실 내 실외 실 내 실외 실 내 실외 실 내 실외벤 젠 N.D N.D N.D N.D N.D N.D 47 N.D N.D N.D톨 루 엔 10.2 N.D 28.6 3.7 16.6 N.D 29 23.4 5.3 2.3크 실 렌 N.D N.D 14.1 1.8 3.5 2.0 7.7 N.D N.D N.D

A v e . 벤 젠실 내 37.8

톨 루 엔실 내 19.8

크 실 렌실 내 5.01

실외 10.85 실외 10.9 실외 1.21

N.D: Not Detected, 미검출

- 56 -

(a) Benzene의 농도 분포

(b) T oluene의 농도 분포

(c) Xylene의 농도 분포

(그림 3- 29) 다세대주택 반지하세대의 휘발성 유기용제 검출 농도 분포

- 57 -

3.3.6 일 산 화 탄 소 ( CO)

일산화탄소의 농도 측정 결과, 최소 1.2 ppm에서 최고 56.5 ppm, 평균 7.6

ppm으로 기준치인 10 ppm의 이하의 범위에 있었다(그림 3- 30), < 표 3- 12>

참조).

< 표 3- 12> 일산화탄소의 측정 결과

중 간 기

CO2(ppm)

실 내실 외


Hous e 1(서 울 시 풍 납 동 ) 0.4 3.7 0.0

Hous e 2(서 울 시 흑 석 동 ) 0.79 2.6 0

Hous e 3(서 울 시 흑 석 동 ) 0.93 1.4 0.74

Hous e 4(경 기 도 의 정 부 ) 1.72 11.2 1.37

Hous e 5(경 기 도 의 정 부 ) 1.95 2.4 0.34

A v erag e 1.16 2.8 0.49

하 계

CO2(ppm)

실 내실 외


Hous e 6(서 울 시 흑 석 동 ) 2 2.6 1

Hous e 7(경 기 도 도 농 동 ) 4.6 13.1 0.76

Hous e 8(경 기 도 도 농 동 ) 1 4 0.6

Hous e 9(경 기 도 가 능 동 ) 2 4.37 0.96

Hous e 10(경 기 도 가 능 동 ) 3 33 0.75

Hous e 11(서 울 시 흑 석 동 ) 1 2 0.64

Hous e 12(서 울 시 장 위 동 ) 1 8 0.64

Hous e 13(경 기 도 금 오 동 ) 0.9 4.8 0.85

Hous e 14(경 기 도 가 능 동 ) 1.13 56.5 0.88

Hous e 15(경 기 도 금 오 동 ) 1.8 2.2 1.0

A v erag e 1.82 13.06 0.81

- 58 -

(그림 3- 30) 다세대주택 반지하세대의 일산화탄소 검출 농도 분포

3.3.7 온 · 습 도 및 기 류 분 포 도

다세대주택에서의 공기환경 측정은 중간기인 3월부터 하절기인 9월까지 실

시되었다. 온도분포는 외기온이 최저 6.3℃에서 최고 34℃일 때, 실내는 최저

14.7℃에서 최고 30.9℃까지 나타났고, 습도는 외부가 35.8%에서 최고 71.1%

까지의 분포일 때, 실내는 최저 32.7%에서 최고 83%의 상태를 보였다.

한편, 기류분포에서는 외기가 최소 0.12m/s에서 최고 0.35m/s 일 때, 실내는

최저 0.01m/ s에서 최고 0.02m/s까지의 분포로 거의 기류의 흐름이 없거나 아

주 미세한 기류가 흐르고 있는 것으로 나타나 다세대주택의 반지하세대가 상

당히 기밀화되어 있어 적절한 환기가 이루어지지 않고 있음을 알 수 있었다

(<표 3- 13> , (그림 3- 31) 참조).

- 59 -

< 표 3- 13> 다세대주택 반지하세대의 온도·습도 및 기류 측정 결과

(a) 온도의 측정 농도 분포

온 도 ( T emperature:℃ )· 습 도 (Humidit

y :%) 및 기 류 ( A ir Velocity :m/ s )

실 내 실 외

Rang e Rang e

기 간S ample

Numbers항 목 최 소 최 대 최 소 최 대

중 간 기 5

T emperature 14.7 22.7 6.3 17.5

Humidity 32.7 70.5 35.8 69.4

A ir V eloc ity 0.01 0.02 0.5 0.61

하 계 10

T emperature 26.2 30.9 27.5 34

Humidity 58.8 83 44.2 71.1

A ir V eloc ity 0.01 0.01 0.12 0.34

- 60 -

(b) 습도의 측정 농도 분포

(c) 기류의 측정 농도 분포

(그림 3- 31) 다세대주택 반지하세대의 온·습도 및 기류의 분포

- 61 -

3.4 소 결

본 연구에서는 다세대주택 반지하세대의 실내공기환경(IAQ) 실태를 파악하

고자 서울과 경기지역을 중심으로 중간기와 하절기 기간동안 15개소를 선정하

여 측정하였고, 기존에 연구된 지상층 자료를 이용하여 측정된 반지하세대와

의 비교·분석을 실시하였으며, 그 내용을 요약하면 다음과 같다.

1) 다세대주택 반지하세대의 라돈농도는 최소 0.72 pCi/Liter에서 최고 6.64

pCi/Liter까지 평균 2.42 pCi/ Liter의 분포를 보이고 있었고, 특히 실내가 실외

보다 약 4.8배정도 높게 나타났다.

또한 각 세대별로는 지하에 묻힌 면적이 많아 환기상태가 불량한 세대에서

는 그 농도가 최고 6.64 pCi/Liter까지 매우 높게 검출되고 있었고, 습도 증가

시 그 농도가 한 층 증가하고 있는 것을 파악할 수 있었다.

이와 같은 값들은 외국의 기준치 및 평균농도를 초과하고 있었으며, 특히

기존연구에서 밝혀진 바와 같이 국내지상주택의 라돈농도(약 1.98 pCi/ Liter)

를 훨씬 초과하는 것으로 나타나 이에 대한 대책이 필요한 것으로 판단된다.

따라서, 다세대주택 반지하세대의 라돈가스는 실내 습도증가에 따라 특히

건물의 환기율이 줄어들수록 농도는 점차 증가함으로써 건물의 환기량과 밀접

한 관계가 있음을 알 수 있었다.

2) 이산화탄소농도는 평균 약 2760 ppm(국내지상주택의 평균농도 872.4

ppm를 약 3.16배 초과하여 검출됨)으로 기준치(1000 ppm)를 훨씬 초과하여

검출되고 있었고, 특히 취사시 가스레인지를 작동시에는 최저 1404 ppm에서

최고 5338 ppm 까지 평균 3371 ppm의 농도분포로 매우 높게 나타났다. 또

한, 측정시 흡연자가 있는 세대에서는 가스레인지를 작동하지 않을 지라도 최

고 5000 ppm까지의 농도분포를 나타냄으로써 다세대주택 반지하세대의 환기

부족현상이 심각함을 알 수 있었다.

3) 부유분진 농도는 최소 0.064 mg/m3에서 최고 0.550 mg/ m3까지 평균

0.187 mg/ m3의 분포로 국내지상주택의 평균농도 0.05 mg/m3를 약 3.74배정도

초과하여 검출되었으며, 특히 실외(평균농도 0.034 mg/m3)보다 평균 약 5.5

배 이상 높게 기준치(0.15 mg/m3)를 초과하여 검출되고 있었다. 또한, 측정

- 62 -

기간별로 분석해보면, 중간기에는 평균 0.256 mg/ m3, 하절기의 경우 평균

0.294 mg/ m3로 검출되어 하절기의 다세대주택 반지하세대의 실내 분진오염농

도가 중간기보다 약간 더 높게 나타나고 있었다.

4) 포름알데히드는 최소 50.9 ppb에서 최고 201 ppb 까지 평균 93.6 ppb의

농도분포로 기준치(100 ppb)에 근접하는 것으로 나타났고, 특히 실내외의 농

도분포비를 분석한 결과 실내가 실외보다 약 4배(93.6/23.2 ppb)정도 높게 검

출되었다.

그러나, 건물의 사용년수가 비교적 짧은 세대에서는 최고 201 ppb의 매우

높은 농도분포를 보이고 있었고, 특히 실내온도 및 습도가 높은 하절기 때 그

농도가 더 높게 나타남으로써, 포름알데히드의 오염원은 건축재료와 관련된

물질임을 알 수 있었으며 특히 온도 및 습도 상승시 농도가 한층 증가하고 있

음을 확인할 수 있었다.

5) 휘발성유기용제의 농도는 비록 미세한 농도로 검출되었지만, 실내가 실외

보다 약 2배에서 6배정도 높게 나타남으로써, 다세대주택 반지하세대의 환기

가 원할히 이루어지지 않고 있음을 알 수 있었다.

6) 일산화탄소의 농도는 최소 1.2 ppm에서 최고 56.5 ppm, 평균 7.6 ppm

으로 기준치인 10 ppm의 이하의 범위에 있었다.

7) 측정기간동안 환경조건은 외기온이 최저 6.3℃에서 최고 34℃일 때, 실내

는 최저 14.7℃에서 최고 30.9℃까지 나타났고, 습도는 외부가 35.8%에서 최고

71.1%까지의 분포일 때, 실내는 최저 32.7%에서 최고 83%의 상태를 보였다.

그러나, 기류분포에서는 외기가 최소 0.12m/ s에서 최고 0.35m/ s 일 때, 실내

는 최저 0.01m/ s에서 최고 0.02m/ s까지의 분포로 거의 기류의 흐름이 없거나

아주 미세한 기류가 흐르고 있는 것으로 나타나 다세대주택 반지하세대가 상

당히 기밀화되어 있어 적절한 환기가 이루어지지 않고 있음을 알 수 있었다.

- 63 -

제 4 장 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 실 태 조 사

를 통 한 문 제 점 분 석 과 그 해 결 방 안 에 대 한 고 찰

4.1 개 요

다세대주택의 반지하세대는 외벽의 대부분이 지중에 위치하기 때문에 개구

부의 크기와 위치가 제한되고, 특히 채광 및 환기가 열악할 뿐만 아니라 외부

지면으로부터 오염물질의 유입이 용이하여 환경적으로 많은 문제를 야기하고

있다. 더욱이 자연환기의 부족현상은 심각한 상황이며 실내에서 발생하는 각

종 오염물질은 외부로 방출되지 못한 체 인체에 유입되어 거주자들의 건강을

위협하고 있는 실정이다.

따라서, 본 장에서는 다세대주택 반지하세대를 대상으로 현장측정을 실시한

결과를 분석하고 실내공기환경의 질(IAQ)에 대한 문제점을 파악해 냄으로써,

다세대주택 반지하세대의 열악한 실내공기환경을 개선시킬 수 있는 방안을 고

찰하고자 한다. 그 해결방안에 대한 고찰에서는 환기부족에 대한 건축 계획

적 및 설비적 방안과 오염원이 방출되는 건축재료에 대한 조절 방안 등을 고

려하였다(그림 4- 1 참조).

(그림 4- 1) 해결방안 모색도

다세대주택 반지하세대의 실내공기환경 실측결과

및 문제점 분석

다세대주택 반지하세대의 실내공기환경 개선방안 고찰

환기부족에 따른 건축계획적 및

기계설비적 측면

오염물질 조절을 위한

건축재료적 측면

해결방안제시

(결론)

- 64 -

4.2 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 실 측 결 과 및 문 제 점 분 석

서울과 경기지역을 중심으로 중간기와 하절기 기간동안 다세대주택 반지하

세대 15개소를 대상으로 현장실태 및 관찰조사와 실내공기환경(IAQ)의 실태

를 측정한 결과, 아래와 같은 문제점을 발견할 수 있었다.

첫째, 현장실태 및 관찰조사 등을 분석한 결과 측정된 대부분의 다세대주

택은 지면에서 약 70∼176cm정도가 지중에 묻힌 반지하세대로, 외기에 면한

개구부는 개방시에도 면적이 작아 환기율이 낮았으며, 특히 외기로 면한 창호

가 지면에 접하고 있어 외기의 먼지 등 오염물질이 침투할 가능성이 높았다.

또한, 주로 환기는 출입문을 통해서 이루어졌는데 출입문을 개방한 경우에도

지중에 묻혀 있는 깊이가 깊어 외기와의 환기가 제대로 이루어질 수 없었다.

특히, 대부분의 세대가 20평 미만으로 중산층이하의 영세민들 즉, 맞벌이부부

또는 학생 등이 거주하고 있어 외출시 개구부를 밀폐하는 기밀한 생활패턴을

보임으로써, 실내에서는 거의 기류의 흐름이 없는 것으로 나타나 환기상태가

아주 불량한 것으로 나타났다.

둘째, 이와 같이 환기상태가 좋지 않은 상태에서 특히 토양 및 벽체 구조로

부터 방출되는 라돈가스의 농도는 평균 2.42 pCi/ L의 분포로서 실내가 실외보

다 약 4.8배정도 높게 검출되는 등 외국의 기준치 및 평균농도를 초과하고 있

었다. 또한, 이미 기존연구에서 밝혀진 국내 지상주택의 라돈농도(약 1.98

pCi/L)를 훨씬 초과하는 것으로 나타나 이에 대한 대책이 필요한 것으로 판단

되었다.

셋째, 이산화탄소농도는 평균 약 2760 ppm으로 기준치(1000 ppm)를 훨씬

초과하여 매우 높게 검출되었다. 특히 취사시 가스레인지 작동시에는 최고

5338 ppm까지 평균 3371 ppm의 농도분포로서 매우 높게 나타났고, 흡연자가

있는 세대에서는 가스레인지를 작동하지 않을 지라도 최고 5000 ppm까지의

농도분포를 보임으로써, 다세대주택 반지하세대의 환기부족현상은 상상이외로

심각한 상태임을 알 수 있었다.

- 65 -

넷째, 부유분진 농도는 평균 0.187 mg/ m3의 분포로 기준치(0.15 mg/ m3)를

초과하였다. 특히 실외(평균농도 0.034 mg/m3)보다 평균 약 5.5배 이상 높은

농도분포를 보이고 있었다.

다섯째, 포름알데히드 및 휘발성 유기용제의 농도는 비록 기준치를 초과하

고 있지는 않았지만, 실내가 실외보다 약 4배에서 6배정도 높게 검출되었고,

특히 건물의 사용년수가 비교적 짧은 세대에서 실내온도 및 습도가 높을 때

그 농도가 한층 증가하고 있음을 확인할 수 있었다.

지금까지의 결과를 요약하면 다세대주택 반지하세대는 개구부의 크기와 위

치가 제한되고 있고 특히 환기부족현상이 심각할 정도로 나타났다. 더욱이

실내에서 발생하는 각종 오염물질 중 라돈가스, 이산화탄소, 부유분진 등은 기

준치를 훨씬 초과하는 매우 높은 농도분포를 보이고 있었으며, 포름알데히드

및 휘발성 유기용제의 농도는 비록 기준치를 초과하고 있지는 않았지만, 실내

가 실외보다 훨씬 높게 검출되고 있었다. 그러므로 이와 같은 분석을 통하여

다세대주택 반지하세대의 실내공기환경은 예상외로 심각한 수준임을 파악할

수 있었으며, 이에 대한 대책이 시급함을 알 수 있었다.

- 66 -

4.3 다 세 대 주 택 반 지 하 세 대 의 실 내 공 기 환 경 개 선 방 안 고 찰

다세대주택 반지하세대의 실내공기환경은 예상외로 심각한 수준을 나타내고

있었으며, 특히 개구부의 크기 및 위치에서 많은 제약조건으로 환기부족현상

을 초래하여 오염물질이 배출되지 못하고 실내에 정체됨으로써 재실자들의 건

강을 위협하고 있는 실정이다. 따라서, 다세대주택 반지하세대의 실내공기환

경을 개선하고자 다음과 같은 내용을 검토하였다.

4.3.1 건 축 계 획 적 측 면

가. 대지 측면

대지는 대부분 성토하여 G.L을 인접도로보다 50cm정도 높여서 3%이상의

경사를 형성하는 것이 좋다. 이것은 대지를 모두 콘크리트로 포장하여 흙 냄

새를 따라 지반에서 라돈 가스가 방출되는 것을 일부 막을 수 있고, 표면수가

지하로 스며드는 것을 방지하여 실내의 습기를 감소시키기 위하여 필요하다..

그리고, 경사지게 포장하여 표면수를 빠르게 제거하고 이로 인한 실내 습기농

도의 감소효과를 볼 수 있을 것으로 여겨진다.

나. 지표면 이격거리 확보 및 드라이 에어리어 설치

지하층 천장고의 1/2미만이 지표상으로 돌출되어야 하는 것이 현행 법규이

다. 대상 다세대주택 반지하세대의 지표면 밑에 묻힌 깊이는 천장고 높이

2.25m중 1.15 m가량 되었으며, 창틀 밑과 지표면사이의 이격거리는 8cm였다.

이것은 외부에서 지표를 콘크리트로 덮은 곳에서 바닥의 먼지들이 실내로 들

어와 분진에 대한 검출농도를 높일 수 있고 빗물이 튀는 거리가 20cm라고 가

정한다면, 여유거리 10cm를 합쳐 30cm정도의 이격거리를 두는 것이 실내의

습기를 낮추거나 분진에 대한 검출농도를 줄일 수 있을 것으로 고려된다((그

림 4- 3) 참조).

또한, 실내외의 환기가 제대로 이루어지기 위해서는 지하층의 개구부 면적

이 최소한 지상층의 개구부 면적과 동일하게 되어야 하는데, 이에 대한 방법

중 하나는 드라이 에어리어(그림 4- 4)를 설치하는 것이다.

- 67 -

드라이 에어리어를 만들 경우에는 드라이 에어리어 내부에 고이는 물을 제

거하는 방안을 강구해야 한다.

(그림 4- 3) 개구부에서 지표면까지의 이격거리 (그림 4- 4) 드라이에어리어

다. 개구부의 크기

다세대주택의 반지하세대는 외벽의 대부분이 지중에 위치하기 때문에 개구

부의 크기와 위치가 제한되므로 환기상태가 근본적으로 열악하다. 따라서 환

기량을 상승시키기 위하여 개구부의 크기를 지상층의 개구부 면적과 동일하게

계획하는 것이 보다 더 효율적이라고 생각한다. 다음은 개구부 크기를 조절

한 실 예이다. 즉, 현 상태의 반지하세대의 개구부 크기(면적 : 1.2m2 - >

1.2m * 1.0m)를 지면과의 이격거리 30cm를 고려하여 세로길이를 0.85m, 가로

길이를 1.2m에서 2.0m이상으로 늘리면 부족한 환기량을 근본적으로 개선시킬

수 있을 것으로 판단된다((그림 4- 5)참조).

- 68 -

a) 현 상태의 개구부 b) 개선한 후의 개구부

(그림 4- 5) 개구부를 개선한 상태의 예

라. 개구부의 종류

현재 거의 모든 다세대주택의 반지하세대가 외부에 면한 개구부에는 미서기

창(s liding w indow )으로 설계되어 있는데((그림 4- 6) 참조), 이는 같은 창의

크기인 여닫이 창에 비하여 유효개구부면적이 작아 환기량이 상대적으로 줄어

들 수밖에 없다고 판단된다. 1.0m×1.2m크기의 미서기 창의 개방시 개구부

면적은 0.6m2로 동일한 크기의 여닫이 창을 완전 개방할 때의 면적 1.2m2의

절반에 이르고 있다((그림 4- 7) 참조). 따라서, 지상층에 비하여 상대적으로

개구부의 크기 및 위치가 제한되어 있는 반지하에서 실내공기환경을 쾌적하고

안정성있는 공간으로 만들기 위해서는 환기의 효과를 보다 높일 수 있는 개구

부의 적절한 선택이 중요한 것으로 판단되므로 환기의 효율을 보다 높일 수

있다고 판단되는 여닫이 창으로 설계할 것을 제안한다.

- 69 -

(a) 개구부 창호 (b) 개구부의 면적 비교

(c) 3차원적 형태(좌 : 미닫이 창, 우 : 여닫이 창)

(그림 4- 7) 개구부가 여닫이 창일 때와 미닫이 창일 때의 비교

마. 환기구의 설치

기존의 연구와 본 연구 결과에 의하면 실내공기질에 영향을 미치는 인자 중

환기가 실내공기질에 가장 큰 영향을 미치고 있고 실내공기질을 제어하는 가

장 효과적인 방법이라고 판단된다.

다세대주택 반지하세대에서는 외벽의 대부분이 지중에 위치하기 때문에 개

구부의 크기와 위치가 제한되어 자연환기의 부족현상이 발생하고, 특히 창문

을 닫아 두고 겨울철 난방기에는 환기효과를 기대할 수 없게 된다.

따라서, 아래의 그림과 같이 환기구를 아래쪽과 위쪽에 각각 설치하여 아래

- 70 -

쪽에서 급기가 되도록 하고 윗 쪽에서 배기가 되도록 함으로써 적절하게 환기

를 유도한다면 실내공기오염을 줄일 수 있다고 판단된다. 이 때, 환기구의 위

치는 오염물질발생이 많은 곳에 설치하고, 특히 공기정화시스템을 설치한다면,

오염가스를 여과 또는 흡착함으로서 실내공기환경을 조절할 수 있을 것으로

판단된다((그림 4- 8) 참조).

(그림 4- 8) 환기구를 설치한 예.

4.3.2 건 축 재 료 적 측 면

다세대주택 반지하세대에서 실내공기환경을 개선시키기 위한 근본적인 방법

으로는 오염원을 조절하는 것이다. 특히 건축재료에서 발생되는 오염농도를

줄이기 위해서는 재료의 선택에 신중을 기하여야 한다. 그러나 현재 사용중

인 재료의 사용을 전적으로 중지할 수 없는 상황이기에 다음과 같이 몇 가지

사항을 고려하였다.

1) 실내 라돈가스를 줄이는 방법은 크게 몇 가지로 나눌 수 있는데, 한 가

지는 라돈 가스가 포함된 실내공기를 배출시키는 것이고, 또 다른 방법은 라

돈가스가 실내로 침투할 수 없도록 밀폐된 구조로 하는 것이다. 즉, 라돈의

함유량, 침투성 및 수분의 함유량 등을 고려하여 라돈농도가 적은 토양을 선

정하며, 건물 기초와 토양사이에 차단층을 두고, 크랙부분과 접합부를 적당한

재료를 사용하여 기밀을 유지하는 방법이다.

- 71 -

2) 휘발성 유기용제의 방출량을 줄이기 위한 오염원 조절을 위해 가능하면

동일 목적을 수행하는 재료 중 휘발성 유기용제의 방출량이 작은 재료를 사용

하는 것이 바람직하다.

3) 각 건축재료 및 마감재는 건물 입주자에게 해를 가장 적게 끼치도록 설

계되고, 제작되며, 설치되어야 하고, 모든 재료들은 기술적으로 가능한 범위까

지는 최소한의 오염물을 방출하도록 규정되어야 한다. 또한, 모든 건축재료의

사용에 앞서 건축주에게 건축가는 서면으로 건축재료로부터 발생되는 발암 및

유독물질의 방출량을 알려야 한다.

4) 접착제, 기밀재, 광택제, 충진제, 페인트 등의 액체성 재료는 가능한 적게

사용되어야 하며, 사용량을 최소화하기 위한 방안이 제시되어야 한다. 또한,

카펫트, 흡음재, 직물류 등의 마감재들은 액체성 재료들이 사용된 후 완전히

건조된 후에 설치되어야 하며, 설치시기는 실내공기질 기준 이하로 오염물질

이 방출되는 때로 한다. 모든 건조한 상태의 가구재나 마감재는 가능하면 건

물내에 설치하기 이전에 외기에 노출시켜 두는 것이 좋다.

4.3.3 건 축 설 비 적 측 면

가. 국부배기장치 및 환기 팬의 설치

환기방법은 자연환기와 기계환기(강제환기)로 구분할 수 있는데, 다세대주

택의 반지하세대는 외벽의 많은 부분이 지중에 묻혀 개구부의 크기와 위치가

제한되어 있어 자연환기만으로는 환기부족현상을 초래하기 쉽다. 그러나, 서

울과 경기지역을 중심으로 15개소의 다세대주택 반지하세대를 조사 및 분석한

결과, 강제환기에 의한 국부배기를 설치한 주택은 없는 것으로 나타났다.

다세대주택 반지하세대의 적절한 환기방법은 다음과 같이 요약될 수 있다.

1) 가급적 개구부를 통한 자연환기를 유도하는 것이 바람직하나, 다세대주

택 반지하세대는 일정량의 환기량을 확보할 수 없는 관계로 기계설비환기방법

- 72 -

을 병용하는 것이 효과적이라고 판단된다.

2) 다세대주택 반지하세대는 개구부의 위치 및 면적이 제한되고 기밀화되어

환기가 잘 이루어지지 않은 상태에서 취사시 가스레인지 등에서 배출되는 이

산화탄소의 농도 등이 급격히 높아져 재실자들의 건강을 위협할 수 있다. 따

라서 발생된 오염원이 실내전체로 확산되기 전에 오염물질을 실외로 배출시키

는 국부배기방법을 제안한다.

국부배기장치의 설치시 고려해야 될 사항으로는 가스, 증기 또는 분진 등의

오염물질 발생원별로 설치하며, 발생정도에 따라 적절한 형식이나 크기의 것

을 사용하고, 가급적 발생원에 가까운 위치에 설치하여야 한다. 특히, 작업

방법으로 보아 설치 곤란한 경우를 제외하고는 부스식으로 설치하는 것이 바

람직하다 .

다음의 표는 다세대주택 반지하세대에 적용될 수 있는 여러 가지 국부배기

장치의 예이다(<표 4- 1> 참조).

< 표 4- 1> 다세대주택 반지하세대에 적용될 수 있는 국부배기장치

명 칭 슬 롯 형 플 랜 지 슬 롯 형 편 평 개 구 형

형 태

명 칭 플 랜 지 개 구 형 칸 막 이 형 부 스 식 닫 집 형

형 태

1

- 73 -

다음은 다세대주택 반지하세대에서 주방 등의 정위치(국소 개소)에 후우드

를 설치하여 연소가스, 연기, 열기, 증기, 취기, 진애 등을 포집하여 옥외에 배

기하는 모습을 나타낸 것이다((그림 4- 9) 참조).

(그림 4- 9) 후우드 가동시 공기의 흐름

3) 다세대주택의 반지하세대에서는 장소가 협소하여 다른 환기용 시스템을

따로 구비하기가 곤란하기 때문에 외부에서 역풍이 불어오는 경우에는 환기

능력이 저하되지만, 외벽면이나 창호 등에 부착하여 실내공기를 배기하는 환

기 팬(프로펠러형 송풍기)을 이용할 수 있고, 이 환기 팬은 일반적으로 비의

침입방지용 갤러리가 달려 있으며, 갤러리의 개폐는 전동기의 운전과 연동식

으로 할 수 있다((그림 4- 10) 참조).

(그림 4- 10) 환기 팬(프로펠러형 송풍기)

- 74 -

4.4 소 결

본 장에서는 다세대주택 반지하세대의 외벽상당부분이 지면이하에 위치하기

때문에 적절한 개구부의 면적과 위치를 확보하지 못하여 환기부족현상으로 실

내에서 발생하는 각종 오염물질이 외부로 방출되지 못할 뿐 아니라 외부지면

으로부터의 오염물질의 침투가 용이하여 거주자들의 건강을 위협할 수 있다.

따라서 다세대주택의 반지하세대를 대상으로 현장측정을 실시한 결과를 분

석하고 실내공기환경의 질(IAQ)에 대한 문제점을 파악함으로써, 다세대주택

반지하세대의 열악한 실내공기환경을 개선시킬 수 있는 방안을 건축계획, 건

축재료 및 기계 설비적 측면 등에서 고려하여 다음과 같이 정리하였다.

1) 건 축 계 획 적 측 면

다세대주택의 계획시 대지는 대부분 성토하여 G.L을 인접도로보다 50cm정

도 높여서 3%이상의 경사를 형성함으로써 지반에서 라돈 가스가 방출되는 것

을 일부 막을 수 있고, 표면수가 지하로 스며드는 것을 방지하여 실내의 습기

를 감소시킬 수 있는 것으로 판단된다.

또한, 다세대주택의 반지하세대는 적절한 개구부의 면적과 위치를 확보하지

못하여 환기가 제대로 이루어지기 못하고 있다. 따라서 드라이 에어리어의

설치로 지하층의 개구부 면적을 지상층의 개구부 면적과 가급적 동일하게 해

야하며, 특히 현재 대부분의 다세대주택에서 사용되고 있는 미서기 창을 여닫

이 창으로 교체할 경우, 많은 환기량을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

기존 창에 환기구를 아래쪽과 위쪽에 각각 설치하여 창문을 특히 닫는 겨울

철 난방기에 아래쪽에서는 급기가, 윗 쪽에서는 배기가 되도록 함으로써 적절

하게 환기를 유도한다면 실내공기오염을 줄일 수 있고 판단되며, 환기구의 위

치는 오염물질발생이 많은 곳에 설치하는 것이 바람직하다.

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2) 건 축 재 료 적 측 면

다세대주택 반지하세대에서 실내공기환경을 개선시키기 위한 근본적인 방법

으로는 오염원을 조절하는 것이다. 특히 건축재료에서 발생되는 오염농도를

줄이기 위해서는 재료의 선택에 신중을 기하여야 한다.

즉, 오염물질의 방출을 줄이기 위해서 가능하면 동일 목적을 수행하는 재료

중 방출량이 작은 재료를 사용하도록 설계 및 제작되어야 하며 모든 재료들은

기술적으로 가능한 범위까지 최소한의 오염물을 방출하도록 규정되어야 한다.

또한, 모든 건축재료의 사용에 앞서 건축주에게 건축가는 서면으로 건축재료

로부터 발생되는 발암 및 유독물질의 방출량을 알려야 한다.

특히, 접착제, 기밀재, 광택제, 충진제, 페인트 등의 액체성 재료는 가능한

적게 사용되어야 하며, 사용량을 최소화하기 위한 방안이 제시되어야 한다.

만약 이와 같은 재료를 부득이 사용할 경우에는 그 설치시기를 실내공기질 기

준 이하로 오염물질이 방출되는 때로 하고, 가능하면 건물 내에 설치하기 이

전에 외기에 노출시켜 두는 것이 좋다.

3) 건 축 설 비 적 측 면

실내공기질을 제어하는데 가장 효과적인 방법 중 하나가 환기이다. 다세대

주택 반지하세대에서는 특성상 자연환기가 쉽지 않아 기계설비환기방법을 병

용하는 것이 효과적이라고 판단된다. 따라서, 발생된 오염원이 실내전체로 확

산되기 전에 오염물질을 실외로 배출시키는 국부배기장치 및 실내의 쾌적향상

을 위한 환기성능을 높이기 위하여 소형 환기용 팬(프로펠러형 송풍기)의 설

치를 고려해야 된다.

- 76 -

제 5 장 결 론

본 연구는 외벽의 대부분이 지중에 위치하여 개구부의 크기와 위치가 제한

되며, 특히 채광 및 환기가 열악할 뿐 아니라 외부지면으로부터 오염물질의

유입이 용이하여 환경상 많은 문제를 야기하고 있는 다세대주택의 반지하세대

를 대상으로 현장측정을 실시한 결과를 분석하고 실내공기환경(IAQ)에 대한

문제점을 파악한 후, 다세대주택 반지하세대의 열악한 실내공기환경을 개선시

킬 수 있는 방안을 환기부족에 대한 건축 계획 및 설비적 방안과 오염원이 방

출되는 건축재료의 측면에서 고찰하여 제시하였으며, 그 내용을 요약하면 다

음과 같다.

서울과 경기지역을 중심으로 중간기와 하절기 동안 다세대주택 반지하세대

15개소를 선정하여 실내공기환경(IAQ)의 현장실태 및 관찰조사 등을 실시한

결과 아래와 같은 문제점을 발견할 수 있었다.

현장실태 및 관찰조사 등을 분석한 결과 측정된 대부분의 다세대주택은 지

면에서 약 70∼176cm정도가 지중에 묻힌 반지하세대로, 외기에 면한 개구부

는 개방시에도 면적이 작아 환기율이 낮았으며, 특히 외기로 면한 창호가 지

면에 접하고 있어 외기의 먼지 등 오염요소가 침투할 가능성이 높았다. 또

한, 주로 환기는 출입문을 통해서 이루어졌는데 출입문을 개방할 시에도 지중

에 묻혀 있는 깊이가 깊어 외기와의 환기가 제대로 이루어질 수 없었고, 대

부분의 세대가 20평 미만으로 중산층이하의 영세민들 즉, 맞벌이부부 또는 학

생 등이 거주하고 있어 외출시 개구부를 밀폐하는 기밀한 생활패턴을 보임으

로써 실내에서는 거의 기류의 흐름이 없는 것으로 나타나 환기상태가 아주 불

량한 것으로 나타났다.

이와 같이 환기상태가 좋지 않은 상태에서 특히 토양 및 벽체 구조로부터

방출되는 라돈가스의 평균농도는 실내가 실외보다 약 4.8배정도 높게 검출되

는 등 외국의 기준치 및 평균농도를 초과하고 있었다. 뿐만 아니라, 이미 기

존연구에서 밝혀진 바와 같이 국내 지상주택의 라돈농도(약 1.98 pCi/L)를 훨

씬 초과하는 것으로 나타나 이에 대한 대책이 필요한 것으로 판단되었다.

- 77 -

이산화탄소의 평균농도는 허용기준치를 훨씬 초과하여 매우 높은 농도로 검

출되고 있었다. 특히 취사시 가스레인지를 작동시에는 최고 5338 ppm 까지

평균 3371 ppm의 농도분포로 매우 높게 나타났고, 흡연자가 있는 세대에서는

가스레인지를 작동하지 않을지라도 최고 5000 ppm까지의 농도분포를 보임으

로써, 다세대주택 반지하세대의 환기부족현상은 상상이외로 심각한 상태임을

알 수 있었다.

부유분진 농도는 평균 0.187 mg/ m3로 기준치(0.15 mg/m3)를 초과하여 검출

되었고, 특히 실외(평균농도 0.034 mg/ m3)보다 평균 약 5.5배 이상 높은 농도

분포를 보이고 있었다.

포름알데히드 및 휘발성 유기용제의 농도는 비록 기준치를 초과하고 있지는

않았지만, 실내가 실외보다 약 4배에서 6배정도 높게 검출되었고, 특히 건물의

사용년수가 비교적 짧은 세대에서와 실내온도 및 습도가 높을 때 그 농도가

한층 증가하고 있음을 확인할 수 있었다.

이와 같은 분석을 통하여 다세대주택 반지하세대의 실내공기환경은 예상외

로 심각한 상황임을 파악할 수 있었고, 이에 대한 대책이 시급함을 판단할 수

있었다. 따라서 실내공기환경(IAQ)에 대한 문제점을 파악하여 다세대주택 반

지하세대의 열악한 실내공기환경을 개선시킬 수 있는 방안을 건축계획, 건축

재료 및 기계 설비적 측면에서 고려하였으며, 그 내용을 요약하면 다음과 같

다.

1) 건축 계획적 측면

다세대주택의 계획시 대지는 대부분 성토하여 G.L을 인접도로보다 50CM정

도 높여서 3%이상의 경사를 형성함으로써 지반에서 라돈 가스가 방출되는 것

을 일부 막을 수 있고, 표면수가 지하로 스며드는 것을 방지하여 실내의 습기

를 감소시킬 수 있는 것으로 판단된다.

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또한, 다세대주택 반지하세대는 적절한 개구부의 면적과 위치를 확보하지

못하여 환기가 제대로 이루어지기 않고 있다. 따라서, 드라이 에어리어의 설

치로 지하층의 개구부 면적을 지상층의 개구부 면적과 가급적 동일하게 하며,

현재 대부분의 다세대주택에서 사용되고 있는 미서기 창을 여닫이 창으로 교

체할 경우에는 많은 환기량을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

기존 창에 환기구를 아래쪽과 위쪽에 각각 설치하여 창문을 특히 닫는 겨울

철 난방기에 아래쪽에서 급기가 되도록 하고 윗 쪽에서는 배기가 되도록 함으

로써 적절하게 환기를 유도한다면 실내공기오염을 줄일 수 있고 판단되며, 환

기구의 위치는 오염물질발생이 많은 곳에 설치한다.

2) 건축 재료적 측면

다세대주택 반지하세대에서 실내공기환경을 개선하기 위한 근본적인 방법으

로는 오염원을 조절하는 것이다. 특히 건축재료에서 발생되는 오염농도를 줄

이기 위해서는 재료의 선택에 신중을 기하여야 한다. 즉, 오염물질의 방출을

줄이기 위해 가능하면 동일 목적을 수행하는 재료 중 방출량이 작은 재료를

사용하도록 설계 및 제작되어야 하고, 모든 재료들은 기술적으로 가능한 범위

까지 최소한의 오염물질을 방출하도록 규정되어야 한다.

특히, 접착제, 기밀재, 광택제, 충진제, 페인트 등의 액체성 재료는 가능한

적게 사용되어야 하며, 사용량을 최소화하기 위한 방안이 제시되어야 한다.

만약 이와 같은 재료를 부득이 사용할 경우에 그 설치시기는 실내공기질 기준

이하로 오염물질이 방출되는 때로 하고, 가능하면 건물 내에 설치하기 이전에

외기에 노출시켜 두는 것이 좋다.

3) 건축 설비적 측면

실내공기질을 제어하는데 가장 효과적인 방법 중 하나가 환기이나, 다세대

주택 반지하세대는 특성상 자연환기가 쉽지 않아 기계설비환기방법을 병용하

는 것이 효과적이라고 판단된다. 발생된 오염원이 실내전체로 확산되기 전에

오염물질을 실외로 배출시키는 국부배기장치 또는 반지하세대의 실내쾌적향상

을 위해 환기 팬(프로펠러형 송풍기)를 설치하는 것이 바람직하다.

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그 동안 반지하세대는 주택부족분을 해결하기 위하여 사용되어 왔으나, 외

벽의 대부분이 지중에 위치하기 때문에 채광, 환기 및 습기 등 환경적으로 많

은 문제점을 야기하고 있다. 특히 본 연구에서 조사한 바로는 실내에서 발생

하는 각종 오염물질이 외부로 방출되지 못하여 거주자들의 건강에 커다란 위

협이 되고 있는 실정이다. 또한, 지난 여름 집중호우시 다세대주택 반지하세

대의 대부분이 물에 침수되어 많은 재산피해를 초래한 적이 있다. 따라서 건

물의 쾌적 환경을 추구하기 위해서는 근본적으로 많은 문제점을 내포하고 있

는 다세대주택 반지하세대의 건립을 신중하게 재고할 필요가 있다고 판단된

다.

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22) Hay, S.M., Gobbell. R.V., Ganick N,R., Ind oor A ir Q ualit y :

s olut ions and s t rat e g ie s . New York: McGraw - Hill, Inc., 1995.

23) Leslie, G. B. er al., Ind oor A ir P ollut ion: P roble m s and P rio t ie s ,

Cambridge University Press , Cambridge, 1994.

24) ASHRAE, ASHRAE Standard: V e nt ilat ion for A cce pt able Ind oor

A ir Q ualit y , Atalanta: ASHRAE ST ANDARD 62- 1989, 1989.

25) F, Lunau, Ind oor A ir Q ualit y and V e nt ilat ion, London: Publications

Divis ion, 1990.

26) Richard A. Wadden ＆ Peter A. Scheff, Ind oor A ir P ollut ion,

Maryland: A W illy- Interscience Publication, 1991.

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A BS T RA CT

A S tudy on the Improv ement of Indoor A ir Quality

of S emi- underg round Res idential Units

in Multi- family Hous ing

Bang, Jeong Hyun

Dept. of Architectural Engineering

T he Graduate School

Chung- Ang University

Advised by Rhee, Eon- Ku, Ph.D.

Semi- underground Residential units in the Multi- family Housing have

problems in the lighting and the ventilation. T he size and the location of

openings in outdoor w all w hich is buried more than half are not fit for the

lighting and the ventilation. In particular, there is a serious problem in

the ventilation because openings are ea51sy to let in pollutants . After I

examine actual conditions of Semi- underground Residential units , I try to

sugges t alternative methods to improve the Indoor Air Quality in the

architectural planning, building materials and architectural equipment.

15 units are selected to observe the IAQ in Seoul and Kyouggido during

the intermediate term and summer. T he result of the observation is

follow ing:

Most of the Multi- family Hous ing have Semi- underground Res idential

units buried about 70∼176cm in depth. T he size of openings is small, so

the ventilation is in bad condition. When a w indow is bordered on the

surface of the earth, pollutants are easy to let in. T he door is also used

for the ventilation. But though the door is opened, it is also buried so the

ventilation is usually in bad condition. In addition, the family, living in a

Semi- underground Residential unit , have a lit tle time to open w indow s and

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the door in order to ventilate because they are the low - income citizens

such as w orking couples and s tudents . As a result, the ventilation is

really in poor condition.

T he indoor average Radon concentration is 4.8 times higher than that of

the outdoor. T he number of the concentration exceeds the s tandard and

the average concentration in foreign countries . In addition, the number

also exceed that in domestic observations. T herefore, countermeasures are

demanded.

T he average CO2 concentration w as detected higher than the acceptable

s tandard. When the gas stove is on, the average concentration is 3371ppm

and the maximum is 5338ppm. When a smoker lives , the maximum

concentration is 500ppm at the time gas stove is off. T herefore, the

ventilation is more important.

T he average T SP concentration is 0.187mg/m3 w hich exceed the

s tandard( 0.15mg/ m3). In addition, the indoor average is 5.5 times higher

than the outdoor( 0.034mg/ m3).

T hough Formaldehyde and VOCs concentrations do not exceed the

s tandard, the indoor concentration is about 4∼6 times higher than the

outdoor. When the using term of the building is short and the indoor

temperature and the humidity are high, the concentration is raised. T he

observation show s the IAQ of Semi- underground Res idential units in the

Multi- family Hous ing have really serious problems and asks

countermeasures .

Because the study recognized problems of the Indoor Air Quality(IAQ),

the study cons iders alternative methods to improve the IAQ in the

architectural planning, building materials and architectural equipments .

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1) In the architectural planning

When a Multi- family Housing is planned, the site should be higher than

the near road by 50cm and slope the ground in order to prevent the

emiss ion of Radon partially and to decrease the indoor humidity because

the surface w ater can not emit into the ground.

Because Semi- underground Res idential units in the Multi- family Housing

have no fit s ize and location of openings , the ventilation is in bad

condition. T herefore, the dry- area should be equiped to w iden the s ize of

openings . Sliding w indow s should be changed to opening and closing

w indow s in order to ventilate more effectively. Also, ventilators must be

made in tw o place: one is below to inhale, and the other is above to

exhaus t. T hese tw o ventilators support the clean air in the unit .

2) In building materials

T he fundamental method is to control pollutants in Semi- underground

Residential units in Multi- family Hous ing. Especially in order to decrease

pollutant concentration caused by building materials , w e should select

materials carefully. When the house is designed and builded, safe

materials in the pollutant emis sion should be used, and all materials should

be regulated in the emiss ion of pollutants w ithin the possible range.

In particular, liquified materials , such as adhesives , airt ight- materials ,

polishers , fillers , paint etc, should be litt le used and alternative methods

should be proposed to decrease the usage of those materials . If that kinds

of materials should be used, a equipping period must be w hen

contaminants are emitted below the IAQ standard and it is better to put

materials outdoor before the equipment.

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3) In architectural equipments

One of the efficient method to control IAQ is the ventilation. T he

natural ventilation is difficult in Semi- underground Res idential units .

T herefore mechanic equipment w ould be asked. T herefore, a hood should

be equipped to extract pollutants before the indoor air is polluted, also a

ventilating fan should be equipped to improve the poor Indoor Air

Quality(IAQ) of semi- underground residential unit in Muiti- family Hous ing.

T he Semi- underground Residential unit is made to solve the housing

shortage until now . How ever it has many problems in living conditions.

Because most of the outdoor w all is in the ground, the lighting , the

ventilation and the humidity are not fit for health and living of the family

w ho live in the unit . T his study is concerned about the ventilation. It is

the serious problem in the health because of pollutants . And at the las t

summer local torrential rainfall, the property damage is brought due to the

inundation. In order to make the comfort living conditions w e should

consider carefully the construction of Semi- underground Residential units

that have various problems fundamentally.

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多世帶住宅 半地下世帶의 室內空氣環境(iaq)改善에 關한...

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