공중이용시설 실내공기질과 건강영향조사

Indoor air quality and health effects in public facilities

 순천향대학교 예방의학교실   
질병관리본부 질병예방센터 만성병조사팀   

Ⅰ. 들어가는 말
   1970년대 초부터 권태감, 무력감, 집중력 저하 등과 같은 일반대중에서 흔히 발생하지만 비교적 비특이적이고, 특히 환기가 안 좋은 건물의 거주자에서 흔히 발생하는 빌딩증후군(Sick Building Syndrome; SBS)이 보고되기 시작했다[1].
  20세 이상 성인 210명을 대상으로 실시한 설문조사에서는 실내공기질이 실외대기의 공기질보다 건강에 미치는 영향이 크다고 응답한 비율이 67%, 평소 실내공기질에 관심이 많다는 응답이 81%에 달하는 등 실내공기질에 관한 인식이 개선됨과 동시에 보다 나은 실내공기질에 대한 욕구가 증대되고 있다[2].
  따라서, 본 원고에서는 공중위생관리법의 적용대상인 공중이용시설의 이용자와 근무자들의 건강증진을 위하여 실시했다. 공중이용시설의 실내공기질 측정 결과 및 이와 연계한 공중이용시설별 실내공기질 관련 건강영향조사의 결과를 정리하였다.

Ⅱ. 몸 말
 1. 조사대상 및 연구 방법

   순천향대학교 예방의학교실과 질병관리본부 만성병조사팀은 2008년 2월초부터 4월말에 걸쳐 서울과 대전·충남 지역 등 2개 지역에 소재한 5개 공중이용시설군(업무시설, 공연장, 학원, 혼인예식장, 실내체육시설)에 해당하는 11개 시설을 선정하고, 시설을 이용할 때와 이용하지 않을 때로 구분하여 실내공기질 조사를 실시하였다. 실내공기질 평가를 위한 기본사항으로 온도, 습도를 측정하고, 공중위생관리법상 측정항목인 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 포름알데히드 등 4종과 ‘다중이용시설등의 실내공기질관리법’, ‘학교보건법’ 등에서 권고하는 측정항목인 이산화질소, 총부유세균, 라돈, 총 휘발성 유기화합물, 석면, 오존 등 6종 외 추가로 곰팡이에 대한 노출수준을 조사하였다[3-5]. 시료채취장소는 측정 대상 시설의 구조와 용도, 예상되는 오염물질 발생원의 분포 및 발생강도, 환기설비의 위치와 운용패턴, 시설의 이용 빈도 및 특성 등을 사전에 충분히 고려하여 선정하였다.
  공중이용시설 이용자 및 근무자들의 실내공기질 관련 건강영향을 조사하기 위하여 시설 근무자 143명, 이용자 122명 등 총 265명을 대상으로 평상시 느끼는 실내공기질 관련 자각증상의 정도와 공중이용시설 내에 있을 때 느끼는 관련 자각증상의 정도를 조사하였다. American Thoracic Society and Division of Lung Disease(ATS-DLD)에서 작성한 국제 소아천식 및 알레르기 질환의 역학조사(ISAAC: International Study of Asthma and Allergy in Children) 설문지와 우리나라 국민건강영양조사 설문지(2005년) 및 국내외에서 발간된 빌딩증후군(Sick Building Syndrome)에 관한 논문들에서 사용된 설문지에서 본 연구의 목적과 부합하는 환경스트레스 모델에 따른 설문문항(인구학적 특성, 생활양식 및 습관, 환경특성, 자각증상여부, 건강피해정도), 실내공기질에 대한 인식도 조사 항목(만족도, 개선방안)들을 추출하여 개발된 설문지를 이용하여 건강영향 평가를 실시하였다[6-7].

 2. 공중이용시설 실내공기질 측정 결과

   두 지역의 미세먼지 평균 농도는 54㎍/㎥로 공중위생관리법상 허용 기준인 150㎍/㎥의 36%에 해당되는 수준으로 미세먼지의 관리기준치를 초과한 시설은 없었다. 서울 지역 공중이용시설의 미세먼지 평균 농도는 이용 전과 이용 중 각각 55.8㎍/㎥, 63.0㎍/㎥ 이었다. 이용 전에 가장 높은 농도를 나타낸 곳은 학원(78.5㎍/㎥)이었으며 다음은 공연장(76.2㎍/㎥)으로 나타났다. 이용 중 가장 높은 농도를 나타낸 곳은 공연장(100.6㎍/㎥)이었으며, 학원(92.5㎍/㎥)은 두 번째로 높은 농도를 나타냈다. 대전·충남 지역 공중이용시설의 이용 전 미세먼지 평균 농도는 45.1㎍/㎥, 이용 중 50.0㎍/㎥이었고, 이용 전과 이용 중에 가장 높은 미세먼지 농도를 나타낸 곳은 각각 학원(57.2㎍/㎥)과 혼인예식장(93.3㎍/㎥)이었다.
  서울 지역의 대상 시설에서 측정한 이산화탄소의 평균 농도는 781.9ppm으로 보건복지가족부에서 정하고 있는 기준치인 1,000ppm 보다는 낮은 농도를 나타냈다. 서울 지역 공중이용시설 중 이용 전에 가장 높은 이산화탄소 농도를 나타낸 곳은 혼인예식장(649.8ppm)이었고, 이용 중에는 학원(2,248.5ppm)이 가장 높았다. 충남 지역 공중이용시설의 이용 전 이산화탄소 농도의 평균치는 675.1ppm, 이용 중에는 961.5ppm 이었으며, 학원이 이용 전과 이용 중 각각 1,179.3ppm과 1,513.5ppm으로 이산화탄소 농도가 가장 높은 시설로 나타났다. 높은 이산화탄소 농도를 나타낸 학원의 경우, 서울 지역은 과밀한 학생수가, 대전·충남지역은 석유난방기구를 보조난방으로 사용한 까닭으로 추정된다.
  측정 대상 시설 전체의 일산화탄소 평균 농도는 6.64ppm으로 보건복지가족부에서 정하고 있는 기준치인 25ppm보다 낮은 농도를 나타내었다. 서울 지역 공중이용시설의 일산화탄소 평균 농도는 이용 전과 이용 중 각각 5.8ppm, 6.7ppm으로 나타났으며, 이용 전에 가장 높은 농도를 나타낸 곳은 혼인예식장(9.3ppm)이었고, 이용 중 가장 높은 농도를 나타낸 곳은 실내체육관(10.9ppm)이었다. 충남 지역 공중이용시설의 이용 전 일산화탄소 평균은 5.8ppm, 이용 중 8.4ppm이었고, 이용 전에 가장 높은 농도를 나타낸 곳은 학원(6.6ppm), 이용 중 가장 높게 나타난 곳은 혼인예식장(16.4ppm)이었다. 서울지역의 실내체육관의 경우 측정당시 관중석에서 실내취사를 하고 있음을 확인하였으며, 충남지역의 혼인예식장의 경우 측정당시 폭죽사용이 측정에 영향을 미친 것으로 보인다. 
  포름알데히드 평균 농도는 37.5㎍/㎥로 보건복지가족부에서 정하고 있는 기준치인 120㎍/㎥의 31% 수준으로 나타나 기준치를 초과한 시설은 없었다. 서울 지역 공중이용시설 중 이용 전과 이용 중 가장 높은 농도를 나타낸 곳은 각각 혼인예식장(55.2㎍/㎥)과 공연장(71.0㎍/㎥)으로 나타났다.
  대전·충남 지역에서는 이용 전과 이용 중 모두 업무시설이 가장 높은 포름알데히드 농도(42.2㎍/㎥와 59.2㎍/㎥)를 보였다. 
  서울 지역 공중이용시설의 이용 전 총 휘발성 유기화합물의 평균 농도는 862.5㎍/㎥, 이용 중에는 268.4㎍/㎥이었으며, 이용 전에 가장 높은 농도를 나타낸 곳은 업무시설(2,233.5㎍/㎥)이었고, 이용 중 가장 높은 농도를 나타낸 곳은 결혼식장(409.3㎍/㎥)으로 나타났다. 대전·충남 지역 공중이용시설의 총 휘발성 유기화합물 평균 농도는 이용 전 281.8㎍/㎥, 이용 중 315.5㎍/㎥이었고, 이 중 실내체육관이 이용 전(453.6㎍/㎥)과 이용 중(601.6㎍/㎥) 모두 가장 높은 농도로 나타났다.
  서울지역 업무시설, 학원, 실내체육관의 시설 이용 전 총 휘발성 유기화합물 농도는 환경부 ‘다중이용시설 등의 실내공기질 관리법’에서 정하고 있는 휘발성 유기화합물 농도 기준인 500㎍/㎥보다 높게 나타났으며, 대전·충남 지역에서는 실내체육관에서 이용 중 농도(601.93㎍/㎥)가 기준치를 초과하였다.  서울 지역의 업무시설(미이용시)의 경우에는 새로운 사옥으로 이사한 지 3주 이내에 측정되었기 때문에 기준치를 크게 초과한 것으로 추정되며, 실내체육관의 경우 시설물의 특성상 매 행사 때마다 리모델링(무대장식 및 플랜카드의 부착 등)을 하여야 하기 때문에 총 휘발성 유기화합물의 농도가 높게 측정된 것으로 판단되었다.
  전체적으로 2개 지역의 오존 평균 농도는 0.004ppm으로 환경부 ‘다중이용시설 등의 실내공기질 관리법’에서 정하고 있는 기준 0.06ppm보다 매우 낮은 농도를 나타내었으며, 가장 높게 측정된 경우도 관리기준의 1/6 수준에 불과한 것으로 나타났다.
  측정대상 시설의 공기 중 라돈 농도의 평균은 0.52pCi/L로 환경부 ‘다중이용시설 등의 실내공기질 관리법’에서 정하고 있는 기준치 4pCi/L의 13% 수준으로 나타났으며, 가장 높게 측정된 경우도 기준치의 1/2 수준인 것으로 나타났다. 서울과 대전·충남 지역 공중이용시설의 공기 중 라돈의 평균 농도는 이용 전 0.4pCi/L와 0.6pCi/L였으며, 이용 중에는 0.6pCi/L와 0.4pCi/L이었다. 두 지역 모두 가장 높은 농도를 나타낸 공중이용시설은 공연장으로 이용 전 1.03pCi/L과 1.34pCi/L, 이용 중 1.86pCi/L과 0.69pCi/L 였다.
  서울과 대전·충남지역에서 측정된 실내 이산화질소의 평균 농도는 0.036ppm으로 환경부 ‘다중이용시설 등의 실내공기질 관리법’에서 정하고 있는 기준 0.05ppm보다 낮은 농도를 나타내었다. 그러나 대전·충남 지역 결혼식장(이용시 0.073ppm)과 학원(미이용시 0.178ppm, 이용시 0.072ppm)에서 권고기준을 초과하는 것으로 나타났다. 그 원인으로는 혼인예식장의 경우 예식 중 사용된 폭죽이, 학원에서는 석유난방이 원인으로 작용한 것으로 보인다.
  서울 지역 공중이용시설 중 이용 전에 가장 높은 석면 농도를 나타낸 곳은 업무시설(0.002개/cc)이었고, 이용 중 가장 높은 농도를 나타낸 곳은 혼인예식장(0.013개/cc)으로 나타났다. 환경부의 ‘다중이용시설 등의 실내공기질 관리법’에서 정하고 있는 공기 중 석면 농도 기준치인 0.01개/cc와 비교했을 때 서울지역 혼인예식장과 학원의 이용 중 석면 농도가 기준치를 약간 초과한 것으로 나타났으며, 대전·충남 지역에서는 모든 측정 결과가 기준치를 초과하지 않았다. 본 연구에서 석면농도 측정을 위해 사용된 위상차 현미경법으로는 석면과 비석면의 명확한 구분이 어려우며, 측정결과 역시 측정방법상의 오차인 20% 이내에 해당하는 값을 나타내고 있어, 본 결과만으로 석면이 관리기준을 초과했다고 판단하기는 어려우며, 향후 전자현미경법에 의한 확진이 필요할 것으로 판단된다.
  국내에는 총 곰팡이세균에 대한 기준치가 아직 설정되어 있지는 않지만 본 연구에서는 실내공기질에 곰팡이가 미치는 건강상의 영향을 고려하여 총 곰팡이세균에 대한 측정도 실시하였다.
  서울 지역 공중이용시설의 이용 전 총 곰팡이세균 수는 학원에서 이용 전(227.5CFU/㎥)과 이용 중 (158.6 CFU/㎥) 모두 가장 높게 나타났다. 대전·충남 지역은 이용 전 가장 높은 농도를 나타낸 시설은 혼인예식장(106.5CFU/㎥)이었고, 이용 중 가장 높은 곳은 실내체육관(208.2CFU/㎥)으로 나타났다. 두 지역 모두 싱가포르의 ‘건축물 실내공기질 관리 가이드라인’의 권고기준인 500 CFU/㎥를 초과하는 사례는 없었다.

   3. 공중이용시설 실내공기질 관련 건강영향

  본 조사에서는 공중이용시설에서 느끼는 건강 관련 자각증상의 변화 정도를 측정하기 위해 리커드 척도(Likert’s Scale)를 이용하여 실내공기질과 관련이 있는 16개의 자각 증상에 대한 설문조사를 실시하였다. 『평상시 느끼는 자각 증상의 점수』-『공중이용시설에서 느끼는 자각 증상의 점수』를 계산하여 그 결과가 ‘양’의 수이면 평상시 느끼는 자각 증상이 더 심한 것이고, 그 결과가 ‘음’의 수이면 공중이용시설에서 느끼는 자각 증상이 더 심한 것으로 하였으며, 짝비교(paired t-test)를 통해 통계적 검정을 실시하였다.
  조사대상자 265명 전체를 대상으로 평상시 느끼는 자각 증상과 공중이용시설에서 느끼는 자각 증상의 점수를 비교하였을 경우, 평상시 가장 점수가 높은 증상은 ‘피부가 건조해진다(2.35점)’였으며, 공중이용시설에서는 ‘눈이 피로해지거나 충혈 된다(2.61점)’, ‘눈이 건조 또는 따갑거나 가렵다(2.59점)’, ‘쉽게 피로감과 졸림을 느낀다(2.57점)’ 순으로 나타났다. 평상시 느끼는 자각 증상과 공중이용시설에서 느끼는 자각 증상의 점수 간에 차이가 가장 큰 증상은 ‘눈이 건조 또는 따갑거나 가렵다(-0.423점)’로 공중이용시설에서 자각 증상이 더 심한 것으로 나타났으며, 다음으로는 ‘눈이 피로해지거나 충혈 된다(-0.328점)’였다. 전반적으로 공중이용시설에서 실내공기질과 관련된 자각 증상의 점수가 높은 경향을 나타내었으며, 그 외에 통계학적으로 유의한 차이가 있는 증상은 ‘머리가 아프다’, ‘목이 건조하거나 염증이 생김’, ‘가슴이 답답해지거나 호흡곤란을 느낄 때도 있다’, ‘피부가 건조해진다’, ‘메스꺼움을 느낀다’, ‘쉽게 피로감과 졸림을 느낀다’,
  ‘집중력, 기억력이 떨어진다’, ‘우울감을 느낀다’, ‘예민해지고 긴장감을 느낀다’, ‘어깨, 등, 목 등의 근육통 또는 뻣뻣해짐을 느낀다’ 등으로 나타났다(Table 3).

4. 실내공기 오염물질 농도와 자각증상 변화 간의 상관분석

  본 연구에서는 각 시설마다 가장 대표성이 있는 한 지점에서 실내공기 오염물질의 농도를 측정하였으며, 그 측정위치는 공중이용시설의 이용자들을 중심으로 판단하였기 때문에 근무자들의 경우 측정위치와 동떨어진 곳에 위치하는 경우가 많았으며, 실내체육시설의 경우 근무자들의 업무특성상 실내뿐만 아니라 야외에서 근무하는 등 근무위치가 수시로 변화하는 특성이 있어서 측정된 실내오염물질의 농도가 근무자들이 노출 수준을 반영한다고 판단되기 힘들기 때문에, 오염물질의 농도와 자각증상간의 상관분석은 이용자만을 대상으로 실시하였다. 또한, 석면 및 라돈과 같이 급성증상을 유발하지 않는 경우와 측정결과가 허용기준의 20% 미만인 오존(O3)과 곰팡이는 분석에서 제외하였다. 실내공기 오염물질의 농도와 자각증상의 변화정도[공중이용시설에서 느끼는 자각 증상의 점수-평상시 느끼는 자각 증상의 점수]간의 상관관계를 분석한 결과는 Table 4와 같다.

  미세먼지(PM10)와 포름알데히드(HCHO)의 경우, 이들의 농도와 유의한 상관관계를 보이는 자각 증상은 없는 것으로 나타났다. 이는 본 조사에서 미세먼지의 기준치를 초과하는 사례가 없었으며, 평균 노출수준도 기준치의 40% 미만으로 낮았기 때문인 것으로 추정된다.
  일산화탄소(CO)의 경우, ‘눈이 건조 또는 따갑거나 가렵다’, ‘코가 막힌다’, ‘기침이 난다’, ‘목이 건조하거나 염증이 생김’, ‘피부가 건조해진다’, ‘피부가 가렵거나 반점이 생긴다’, ‘집중력, 기억력이 떨어진다’, ‘어지러움(현기증)을 느낀다’, ‘예민해지고 긴장감을 느낀다’, ‘어깨, 등, 목 등의 근육통 또는 뻣뻣해짐을 느낀다’ 등 많은 증상들과 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 관찰되었고, 이는 일산화탄소가 인체에 매우 민감한 반응을 일으키는 오염물질이기 때문인 것으로 생각된다. 이산화탄소(CO2)는 쉽게 피로감과 졸림을 느끼는 증상과 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 관찰되었다. 이산화탄소의 증가 자체가 인체에 유해한 영향을 미치는 것은 아니지만, 상대적인 산소의 부족을 야기함으로써 상기 증상을 유발할 수 있을 것이라고 판단된다.
  총 휘발성 유기화합물(TVOC)의 경우, ‘눈이 건조 또는 따갑거나 가렵다’, ‘목이 건조하거나 염증이 생김’, ‘피부가 건조해진다’, ‘피부가 가렵거나 반점이 생긴다’, ‘어지러움(현기증)을 느낀다’, ‘예민해지고 긴장감을 느낀다’, ‘어깨, 등, 목 등의 근육통 또는 뻣뻣해짐을 느낀다’ 등의 증상과 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 나타내었다. 측정 결과, 빌딩증후군을 유발하는 대표적인 물질인 총 휘발성 유기화합물(TVOC)은 실내체육시설과 학원 등에서 기준치를 초과한 것으로 나타나 이들 전형적인 증상들과 연관성을 보였을 것으로 추정된다.
  이산화질소(NO2)의 경우, ‘코가 막힌다’, ‘피부가 건조 또는 가렵거나 반점이 생긴다’는 증상들과 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 관찰되었고, 총 부유세균의 경우, ‘어지럼증’, ‘우울감’, ‘긴장감, 어깨, 등, 목 등의 근육통 또는 뻣뻣함’의 증상과 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 관찰되었다.

Ⅲ. 맺음말

   본 연구에서는 서울과 대전·충남 등 2개 지역의 11개 공중이용시설을 대상으로 실내공기질의 실태조사와 함께 이와 관련된 건강영향을 평가하였다. 이를 위해 측정 대상 시설에서 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 포름알데히드, 이산화질소, 총부유세균, 라돈, 휘발성 유기화합물, 석면, 오존, 곰팡이의 농도를 조사하였으며, 또한 공중이용시설 이용자 및 근무자 265명을 대상으로 평상시 느끼는 실내공기질 관련 자각증상의 정도와 공중이용시설에서 느끼는 실내공기질 관련 자각증상의 정도와 그 차이를 조사하였다.
  조사결과, 공중이용시설에서 실내공기질 관리기준 초과항목 및 초과율은 총 휘발성 유기화합물 18.2%(4건/22건), 이산화탄소 13.6%(3건/22건), 이산화질소 13.6%(3건/22건), 석면 9.1%(2건/22건), 총부유세균 4.5%(1건/22건)로 나타났다.
  실내공기질 평가에서는 학원의 실내공기가 이산화탄소(75%), 이산화질소(50%), 총 부유세균(25%), 총 휘발성 유기화합물(25%) 등 비교적 많은 항목이 기준치를 초과하고 있었다.
실내공기 오염물질의 농도와 자각증상의 변화정도간의 상관관계를 분석한 결과, 일산화탄소의 경우는 ‘눈이 건조 또는 따갑거나 가렵다’, ‘코가 막힌다’, ‘기침이 난다’, ‘목이 건조하거나 염증이 생김’, ‘피부가 건조해진다’, ‘피부가 가렵거나 반점이 생긴다’, ‘집중력, 기억력이 떨어진다’, ‘어지러움(현기증)을 느낀다’, ‘예민해지고 긴장감을 느낀다’, ‘어깨, 등, 목 등의 근육통 또는 뻣뻣해짐을 느낀다’ 등 많은 증상들과 통계적으로 유의한 양의 상관관계가, 이산화탄소의 경우에는 쉽게 피로감과 졸림을 느끼는 증상과 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 관찰되었다. 총 휘발성 유기화합물의 경우, ‘눈이 건조 또는 따갑거나 가렵다’, ‘목이 건조하거나 염증이 생김’, ‘피부가 건조해진다’, ‘피부가 가렵거나 반점이 생긴다’, ‘어지러움(현기증)을 느낀다’, ‘예민해지고 긴장감을 느낀다’, ‘어깨, 등, 목 등의 근육통 또는 뻣뻣해짐을 느낀다’ 등의 증상과 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 보였으며, 이산화질소의 경우에는 ‘코가 막힌다’, ‘피부가 건조 또는 가렵거나 반점이 생긴다’는 증상들과 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 관찰되었다.
  총 부유세균의 경우, ‘어지럼증’, ‘우울감’, ‘긴장감, 어깨, 등, 목 등의 근육통 또는 뻣뻣함’의 증상과 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 관찰되었다.
  평상시보다 나빠진 자각증상을 시설 종류별로 살펴보면, 학원에서는 ‘눈이 건조 또는 따갑거나 가렵다’, ‘메스꺼움을 느낀다’, ‘쉽게 피로감과 졸림을 느낀다’ 등이 있었고, 업무시설에서는 실내공기질 관련 거의 모든 증상이 악화되는 것으로 나타났다.
  결론적으로, 실내공기질 관련 건강영향조사에서 오염물질별 노출 수준과 자각증상간의 유의한 상관관계를 도출하였으며, 각 공중이용시설의 특성에 따른 관리기준 및 관리방안 제안이 가능하게 되었다. 금번 연구 결과는 향후 보건복지가족부가 공중이용시설의 실내공기질을 관리하기 위한 행정 규제 및 지침을 설정하는데 기초 자료로 이용될 수 있을 것이며, 보다 광범위한 실내공기질과 건강과의 연관성을 밝히기 위해서는 오염물질에 대한 노출시간과 기타 다른 생활요인에 의해 영향 받을 수 있는 조건을 통제한 보다 심층적인 분석 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다..

Ⅳ. 참고문헌
 1. Lahtinen, M., Huuhtanen, P., Reijula, K., 1998. Sick building syndrome and psychosocial factors - a literature review. Indoor Air (Suppl 4),
     71-80.
 2. (사)한국환경정보연구센터 “건축자재로 인한 실내 공기질 오염에 관한 제도적 개선방안”, 2003
 3. 다중이용시설등의 실내공기질 관리법, 환경부, 2003
 4. 실내공기질공정시험방법, 환경부, 2004
 5. 학교 교사내 환경위생 및 식품위생 관리 매뉴얼, 교육인직자원부, 2006
 6. 장지혜, “새집증후군에 대한 아파트 거주자의 자각증상 및 반응연구”, 연세대학교 대학원, 석사논문
 7. 국민건강영양조사 조사표, 질병관리본부, 2005.