식물을 이용한 실내공기질 개선에 관한 연구_폼알데하이드를 중심으로
A Study on the Improvement of Indoor Air Quality using Plants_Focused on the Formaldehyde
초록/요약
국문 초록 도시에 거주하는 현대인은 하루 일과 중 대부분을 실내에서 보내지만, 실내공기질에 대해 사회가 관심을 갖기 시작한 것은 불과 몇 년 전부터이다. 과거에 비해 실내공기질문제가 중요하게 대두된 원인으로는 1970년대 에너지 위기로 건축물 단열성능의 중요성이 크게 부각되어 건축물은 점차 고기밀화 되고, 건축 자재의 화학 물질 사용이 크게 늘어 각종 오염물질에 거주자가 무방비로 노출되면서 새집증후군과 화학물질과민증 등의 증상이 사회적인 문제로 부각되었기 때문이다. 이러한 실내공기질 오염에 대한 정부의 대책으로 ‘다중이용시설 등의 실내공기질관리법’이 시행되었고, 2003년 이를 개정하여 신축공동주택의 입주 전 공기질 측정 및 공고가 의무화되었다. 이에 따라 국내에서는 실내공기질 개선에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 주로 ‘적정 환기 계획 및 환기 설비에 대한 연구’와 ‘건축자재의 친환경성 검증에 관한 연구’등을 중심으로 이루어지고 있다. 또한 외국의 경우, 우리나라보다 앞서 1980년대 이러한 실내공기오염문제가 사회적으로 크게 대두되어 관련 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그 중 1980년 미 항공우주국에 의해 식물을 이용한 실내공기질 개선 연구가 시작되어 현재는 여러 종류의 식물이 갖는 정화 능력에 대한 검증이 이루어지고 있다. 실내공기질 개선방안의 일환으로 식물을 이용하는 것은 일반 가정에서 쉽게 적용할 수 있으며, 관상적인 효과와 더불어 온도 및 습도에 영향을 미치므로 오염물질뿐만 아닌 종합적인 개선 효과도 기대할 수 있다. 또한, 겨울철 환기가 어려운 우리나라의 실내 여건상 부가적인 실내공기질 개선의 대안이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 겨울철 신축공동주택을 가정한 실물 크기의 실험체를 조성하여 식물의 유무에 따른 실내공기 오염도를 폼알데하이드를 중심으로 비교하며, 식물에 의한 온도 및 습도 변화를 알아보았다. 또한 신축 건물과 1년 경과 후의 실내공기질을 비교함으로써 폼알데하이드의 감소 경향을 파악하였다. 마지막으로 식물에 의해 발생할 수 있는 이산화탄소의 양을 측정하여 이의 안전성에 대한 검토가 이루어졌다. 실험은 동일한 일조 조건과 크기를 가지는 두 실험실을 조성하고 식물이 배치된 곳과 그렇지 않은 곳을 각각 A와 B로 구분하여 진행하였다. 각 실험실은 우리나라의 일반적인 주거형태인 아파트를 가정하여 발코니와 거실로 구분되었으며 이를 각각 1과2로 구분하여 A1, A2, B1, B2의 네 지점으로 측정 지점을 선정하였다. 실험은 총 5회에 걸쳐 실시되었으며, 실험의 개요와 결과를 정리하면 다음과 같다. 1) 식물 배치 실험에 앞서 두 실험실이 가지는 폼알데하이드 초기농도와 습도 및 온도를 파악하여 차후 식물 실험과의 비교에서 기초자료로 사용하였다. 2) 앞서 이루어진 실험에서 얻어진 측정값을 기준으로 A1에 식물을 배치하고 A와 B의 각 실에서 폼알데하이드 농도, 온도, 습도의 변화를 관찰하였다. 그 결과 식물을 배치한 A의 온도가 B에 비해 낮에는 낮고 밤에는 높아 변화폭이 작은 것으로 나타났다. 습도의 경우는 식물에 의해 A가 B보다 높게 나타나 건조한 겨울철 실내공기질에 유리하게 나타났다. 폼알데하이드의 경우 A1이 B1보다 평균 0.26ppm 낮아 식물에 의한 정화효과가 확인되었다. 3) 식물에 의한 온도, 습도 조절 효과와 폼알데하이드의 농도 저감 효과를 증진하기 위해 발코니와 거실 사이에 인공 환기장치를 설치해 두 공간의 공기 순환을 활발히 한 결과, 식물만 배치한 경우보다 발코니와 거실의 온도, 습도 변화폭이 추가로 감소하였으며, 폼알데하이드 농도 또한 추가로 저감되었다. 4) 신축 건물을 가정한 기 실험 결과와 1년이 경과한 시점에서는 폼알데하이드 농도가 1년 전보다 크게 줄어 완전밀폐 상태에서 0.2ppm 수준으로 확인되었으며, 식물을 설치하였을 경우 0.1ppm으로 줄어드는 것을 확인하였다. 5) 마지막으로 식물에 의해 야간에 주로 발생하는 이산화탄소 농도가 식물이 없을 경우와 비교한 실험에서는 식물이 있을 경우가 낮에는 약 100ppm 낮게 나타났고, 밤에는 약 200ppm 높게 나타났으나 ‘다중이용시설 등의 실내공기질관리법’에서 기준치로 삼은 시간당 발생량 1000ppm에 크게 못 미치는 것으로 나타났다.
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목 차
제1장 서론
1.1 연구의 배경 및 목적
1.2 연구 문제
1.3 연구 방법
제 2장 선행 연구 및 이론적 고찰
2.1 실내공기오염의 발생과정
2.2 실내공기오염 관리 기준
2.2.1 국내 기준
2.2.2 국외 기준
2.3 실내공기질 연구 동향
2.3.1 국내 실내공기질 관련 연구
2.3.2 국외 실내공기질 관련 연구
2.3.3 식물에 의한 공기 정화 관련 연구
2.4 이론적 고찰
2.4.1 식물의 공기 정화 원리
2.4.2 폼알데하이드
2.4.3 이산화탄소
제 3장 실험 방법
3.1 실내공기질 공정 시험법
3.1.1 실내공기질 공정시험법의 목표
3.1.2 신축공동주택에서의 현장측정방법
3.2 실험체 조성 및 실험 조건
3.3 실험 방법
3.3.1 실험 순서
제 4장 실험 결과 및 분석
4.1 Baseline 설정 (1차 실험)
4.2 식물 배치 실험 (2차 실험)
4.3 식물 배치 및 인공 환기 실험 (3차 실험)
4.4 1년 경과 후 폼알데하이드 감소 경향을 위한 실험 (4차 실험)
4.4.1 Baseline 비교 실험
4.4.2 식물 배치 후 비교 실험
4.5 이산화탄소 배출량 비교 실험 (5차 실험)
4.5.1 Baseline 설정
4.5.2 식물 설치 후 이산화탄소 배출량 측정 실험
제 5장 결 론
5.1 결론
5.2 연구의 한계 및 제언
참고문헌
