희석제 비율에 따른 페인트의 TVOC 및 폼알데하이드 방출 특성 평가
Evaluation of TVOC and Formaldehyde Emission Characteristics of Paint According to Dilution Ratios
- 주제(키워드) 건축자재 , 실내공기질 , 페인트 , 희석제 , 총휘발성유기화합물 , 폼알데하이드 , 소형챔버
- 주제(DDC) 628.5
- 발행기관 아주대학교 공학대학원
- 지도교수 이재영
- 발행년도 2026
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 공학대학원 환경안전공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000035513
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
실내 공기질(IAQ)에 대한 관심이 높아짐에 따라 주요 오염원인 건축자재 중 휘발성유기화합물(VOCs) 및 폼알데하이드(HCHO) 방출 관리가 중요해지고 있다. 그러나 현행 표준 시험법은 실제 시공 시 희석제를 첨가하는 페인트의 사용 실태를 반영하지 못하는 실정이다. 이는 실제 환경에서의 오염물질 노출 위험을 과소평가하거나 인증 제도의 신뢰성을 저해할 수 있는 문제점을 내포한다. 본 연구는 이러한 문제의식 하에 다음 목표를 설정하였다. 페인트 시방서에 따른 희석제 첨가 비율이 TVOC 및 HCHO 방출량에 미치는 영향을 실험적으로 규명한다. 이를 통해 실사용 조건을 반영한 시험 기준 개선과 지속적인 사후관리 제도의 필요성을 제시하고자 한다. 모든 실험은 실내공기질 공정시험기준의 정도관리(QA/QC) 절차를 준수하였다. 본 연구에서는 유성페인트 8종과 수성페인트 2종을 대상으로, 제조사 시방서에 따른 희석 비율(원액, 최소/최대 희석 비율 등)로 시험편을 제작하였다. 소형방출챔버법(20 L, 25℃, 50%RH, 0.5 회/h)을 이용하여 TVOC(1, 3, 7일차)와 HCHO(3, 7일차) 방출 농도를 측정하였으며, GC/MS 및 HPLC로 분석하였다. 희석제 첨가는 TVOC 방출량 및 개별물질 구성 패턴에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일부 유성페인트는 희석 시 초기 TVOC 방출량이 감소하였으나(최대 41%), 특정 희석제 조합에서는 오히려 증가하는 경향도 관찰되었다. 수성페인트는 물 희석 시 농도 증가에 따른 방출량이 감소하였다. GC/MS 분석 결과, 신나(희석제)의 주요 성분인 톨루엔, 자일렌 등의 특정 VOCs 피크가 신나 희석 시 해당 피크들이 검출될 것으로 예상했지만, 건조과정 에서 휘발되어 시험 결과에서는 유의미하게 검출되진 않았다. HCHO 방출량은 희석 비율에 따른 뚜렷한 경향성을 보이지 않았다. 본 연구 결과는 페인트의 오염물질 방출 특성이 희석제 종류 및 비율에 따라 크게 달라지므로, 현행 원액 기준 시험법은 실제 환경에서의 위험성을 정확히 평가하기 어렵다는 것을 시사한다. 따라서 실제 사용 조건(최소 희석 비율 등)을 반영하도록 시험 기준의 개정이 필요하다. 이러한 연구 결과는 보다 정확한 건축자재 오염물질 관리 정책 수립과 국민 건강 보호에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
more목차
제 1 장. 서론 1
1.1. 연구의 배경 및 필요성 1
1.2. 현행 시험법의 한계점과 연구의 필요성 3
1.3. 연구 목표 및 의의 4
제 2 장. 이론적 배경 및 선행연구 고찰 5
2.1. 실내공기질 및 오염물질 5
2.1.1 실내공기 오염물질 5
2.1.2 소형챔버 방출 시험법 설명 6
2.1.3 소형방출챔버의 국내외 시험방법 및 인증 비교 7
2.2. 페인트의 구성 및 특성 9
2.2.1 수성 페인트 (Water Paint) 9
2.2.2 유성 페인트 (Oil Paint) 9
2.2.3 페인트 희석제의 역할 및 종류 10
제 3 장. 연구방법 11
3.1. 방출 시험 조건(Emission Test Conditions) 11
3.2. 시료 채취 및 분석 14
3.2.1 휘발성유기화합물(VOC) 분석 14
3.2.2 폼알데하이드 분석 16
3.2.3 단위면적당 방출량 계산 18
3.3. 대상 시료 (Target Sample) 20
3.4. 시험편 제작 23
3.5. 정도관리(QA/QC, Quality Assurance/Control) 26
3.5.1 소형방출시험챔버 시스템 26
3.5.2 GC/MS 및 HPLC 26
제 4 장. 연구 결과 28
4.1. 희석 비율에 따른 총휘발성유기화합물(TVOC) 방출량 결과 28
4.1.1 초기 방출 억제 및 후기 역전 그룹 (P-1, P-2, P-5) 30
4.1.2 지속적 감소 그룹 (P-3, P-4) 33
4.1.3 소폭 증가 및 유지 그룹 (P-7, P-8, P-9) 35
4.1.4 대폭 감소 그룹 (P-6, P-10) 38
4.1.5 7일차 TVOC 방출량 비교 40
4.2. 희석 비율에 따른 폼알데하이드(HCHO) 방출량 결과 42
제 5 장. 고찰 44
5.1. 페인트 희석에 따른 총휘발성유기화합물 방출 메커니즘 고찰 44
5.1.1 그룹 1(초기억제, 후기역전)의 메커니즘 44
5.1.2 그룹 2(지속적 감소)의 메커니즘 45
5.1.3 그룹 3(소폭 증가/유지)의 메커니즘 45
5.1.4 그룹 4(대폭 감소)의 메커니즘 46
5.1.5 7일차 TVOC 방출량 비교 46
5.2. 폼알데하이드 방출 패턴 고찰 48
제 6 장. 결론 49
6.1. 연구결과 요약 49
6.2. 연구의 의의 및 시사점 49
6.3. 연구의 한계 및 향후 연구 제안 50
참고문헌 51
