다중이용시설 내 PM
2.5
중 PAHs 농도분포 특성전준민 임정연 ․
1)*․ 김성미
1)․ 신혜수
2)순천제일대학교 그린환경종합센터, 1)국립환경과학원 생활환경연구과, 2)전남과학대학
Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons from PM 2.5
in the Public Facilities
Jun-Min Jeon ․ Jung-Yun Lim1)* ․ Seong-Mi Kim1) ․ Hae-Soo Shin2)
Green Jeonnam Environmental Center, Suncheon First College
1)
Indoor Environment & Noise research Division, National Institute of Environmental Research
2)
Chunnam Techno College Abstract
This study was performed in the 48 selected public facilities in three metropolitan cities (Seoul, Daejeon, and Kwangjoo) and three general cities (Suncheon, Gwangyang, and Yeosu) to measure of the characteristics from May to October 2011. Air samples (PM
2.5) were collected at the indoor and outdoor places for 24-hrs using the mini volume air sampler and analyzed 24 gaseous and particulate polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) through the GC/MS. The recoveries of gaseous and particulate PAHs ranged between 60.7% to 127.2% and 57.7% to 132.5% respectively and its relative standard deviation (RSD) was 11.1%. This QA/QC results about the were adequate for the Korean national standards. The concentration levels of the PAHs in present study were acenaphthene 〉dibenz(a,h)anthracene 〉 benzo(g,h,i)perylene 〉 3-methylcholanthrene 〉 indeno[1,2,3-cd]pyrene for the particulate PAHs in the 48 selected public facilities. In the case of acenaph- thene, the mean concentration showed the highest levels of 22.42 ng/ ㎥ and 34.57 ng/ ㎥ in the level of gas - eous and particulate phase, respectively. The total PAHs concentration for the PC room is the highest in sur- veyed public facilities of this study and the smoking/non smoking ratio in the PC room was 3.45. This results indicated that smoking in the PC room is seemed to play a major source and the effective risk management strategies were needed to minimize or eliminate the public health effect for customers in the PC room.
Keywords : PAHs, GC/MS, RSD, Acenaphthene, PC room
* Corresponding author. Tel : +82-32-560-8319, E-mail : [email protected]
서 론 1.
국민건강에 직접적인 영향을 미치는 환경 유 해물질에 대한 적정 관리 필요성이 증가됨에 따라 일반대기의 경우 2012년 현재 미세먼지 (PM10)를 포함한 개 오염물질에 대하여 환경기7 준을 설정하여 관리하고 있다 이에 따라 정부. , 산업체 및 일반 국민들은 중금속 휘발성유, 기화 합물(volatile organic compounds, VOCs), 다환방 향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons,
와 같은 유해성대기오염물질
PAHs) (hazardous air
에 큰 관심을
pollutants, HAPs) 가지게 되었다 국( 립환경과학원, 2009; 2010).
국내 일반대기 중 PAHs에 대한 실태조사는 년대부터 활발히 연구되어 왔으며 최근
1990 에
는 주요 국가산단을 대상으로 한 유해대기오염 물질(HAPs) 연구에 포함되어 수행되고 있다(국 립환경과학원, 2009; 2012). 그러나 실내공간을 대상으로 한PAHs 관련연구는 매우 미흡한 실 정이며 일부 인체 개인노출평가 관련 연구가, 수행된 바 있으나 이태형( 등, 2007; 환경부, 다중이용시설과 같은 실내공간을 대상으 2009),
로 한 연구는 거의 없다고 할 수 있다.
외국의 경우, 1980년 후반부터 흡연과 관련하 여 가정 내PAHs 농도조사 및 발암잠재력 평가 연구가 시작되었다 이후 최근까지 다양한 실내. 공간 및 오염원 거실 보육시설 집먼지 커피숍( , , , , 난방연료 등 의 개별) PAHs 농도 민감도 분석, , 인체노출 경로 및 발암잠재력 기여도 평가를 통하여 실내공기질 기준의 적절성을 평가하는 연구가 수행되어 왔다(Ohura et al., 2002; 2004;
2005; Lung et al., 2004; Miller et al., 2010;
Whitehead et al., 2011).
는 석유 석탄 타르 타이어 생산에 사
PAHs , , ,
용되는 신전유(extender oil), 공구 및 도구의 손 잡이 부분에 사용되는 플라스틱이나 고무에 함 유되어 있으며 PAHs는 화석연료나 바이오매스 를 소각할 때에도 발생한다(Harrison et al. 1996;
Rogge et al., 1997; Marr et al., 1999; Durlak et al., 1998; Simcik et al, 1999; Masih et al., 2010).
실내공기 중 PAHs는 흡연 이외에도 방충제 난, 방 연료 조리 중, 음식물이 타는 과정, coal tar 를 함유한 샴푸 및 생활용품 건축재료 포함 에( ) 서 발생된다. 또한 주택 및 실내공간에 인접한, 도로 및 교통량과 같은 인자들도 실내 PAHs 농 도에 영향을 주는 것으로 알려져 있다(Lau et al., 1997; Dubowsky et al., 1999; Oanh and Dung, 1999; Masih et al., 2010). PAHs는 폐암, 빈혈 혈, 액암 임파암 피부각화증 안구자극 최, , , , 기형성 및 생식기능 신경계 장애 등 다양한 인, 체영향을 초래하는 것으로 보고되고 있다 (IARC, 1983; USEPA, 1987; 1993).
이와 같이 PAHs의 실내 오염원 존재 가능성 및 인체 위해성을 감안할 때 불특정 다수의 사 람들이 이용하는 시설인 다중이용시설 에서의“ ”
관리 필요성이 크다고 볼 수 있다
PAHs .
특히, 2012년부터 PAHs 발생원이 존재가능성 이 높은 인터넷컴퓨터 게임시설 제공업 영업시 설 등 개 시설군이4 다중이용시설등의 실내 공기질관리법 상 규제대상 시설이 추가됨에 따라 이에 대한 실태조사가 시급한 실정이다.
따라서 본 연구에서는 PAHs 오염도가 높고 오
염원이 존재할 가능성이 있는 대표적 다중이용 시설군에 대한PAHs 분포 특성을 파악하여 추 후 위해성평가 및 관리방안 마련을 위한 기초 자료를 확보하고자 하였다.
연구내용 및 방법 2.
연구대상 및 시료채취지점 선정 2.1
본 연구의 조사대상 다중이용시설군은 이용 자가 많고 오염도가 높을 것으로 예상되는 개, 6 시설군 지하역사 장례식장 국공립( , , ․민간보육시 설 대규모 점포 실내주차장 자동차 대합실 과, , , ) 년 신규 관리대상 시설에 포함된 개 시설
2012 2
군 인터넷컴퓨터 게임시설 제공업 영업시설 전( , 시시설 등 총 개 시설군을 조사대상 시설로) 8 선정하였다 각 시설군별로 개 시설. 6 씩 총 48개 시설에 대해 미세먼지(PM2.5) 중 입자상 및 가스 상 PAHs의 농도분포 특성을 조사하였다 또한. 외기공기의 유입 여부를 파악하기 위해 일부 시설에서는 실외의 입자상 및 가스상 PAHs도 함께 측정하였다.
조사는 2011년 월부터5 10월까지 약 개월간5 에 걸쳐 실시하였으며 계절적 영향은 고려하지 않고 한 시설당 회 조사를 실시하였으며 조사1 대상 시설별로 각각 24시간 동안 연속 측정하 였다 조사지역은 대도시 곳 서울특별시 대전. 3 ( , 광역시 광주광역시 과 중, ) ․소도시 곳 순천시3 ( , 광양시 여수시 을 대상으로 하였다, ) .
측정 및 분석방법 2.2
시료채취 방법 2.2.1 PAHs
국내
PAHs ․외 연구 동향을 검토한 결과 실내, 공기질 조사 시 시료채취 유량은 대략 1 4
채취시간은
/min, 10 48 hr 범위로서 소용량 채취기를 이용하여 연구 목적에 따라 다양한 시간대에서 채취하고 있다(Ohura et al., 2002;
Lung et al., 2004; Ticombe and Simcik, 2010). 본 연구에서는 실제 시료채취 전 시료채취 유량을 확정하기 위한 예비조사를 실시하였다 유량별. 로 시간 연속 시료를 채취하 (4, 5, 10 /min) 24
여 PM2.5 중 입자상 및 가스상 PAHs를 검출한 결과 4 5 /min 범위 중 입자상 및 가스상 모두 fluorene ,이 가스상은acenaphthylene만이 불 검출된 것을 제외하고는 모두 검출되었다. 10
의 유량으로
/min 시료를 채취하는 경우 소음
이 발생되어 실내에서의 시료채취에 적합하지 않았으며 5 /min의 유량으로 24시간 동안 시 료를 채취하였을 경우 PAHs 검출율(80% 이상) 이 양호하여 가장 적당한 유량으로 판단하여 실제 시료채취에 적용하였다.
다중이용시설내 PM2.5 중 PAHs 시료채취는 mini-vol portable sampler(PAS-201, Air Metrics,
를 이용하여 실시하였다 입자상 는
USA) . PAHs
소용량 채취기에PTFE 필터(47 , 1.0 , PALL 를 장착하여 채취하였고 가 Life sciences., USA) , 스상 PAHs는 PUF(polyurethane foam) glass car-
를 개만 연결한 후 유량으로
tridge 1 5 /min 24
시간 동안 연속 채취하였다 입자상. PAHs 시료 채취용 PTFE 필터는 사용 전 유기성 불순물을 제거하기 위해 acetone : methanol(7:3, v/v) 용액
에 담가 시간 동안 초음파 세척 후 고순도 질2 소(N2)로 건조한 후 사용하였다. 전처리가 끝난 필터는 PM2.5 질량농도 측정을 위하여 desiccator 에서 24시간 동안 항량한 후 필터 무게를 측정 하고 시료 채취 전까지, PS(polystyrene) 재질의 petri dish(50
Φ
)에 밀봉하여 저장․운반하였다 시. 료 채취용PTFE 필터는 시료채취 전․후 항온․항 습장치에 24시간 동안 보관한 후0.001 이상 의 감도를 갖는 분석용 저울(AT261, Mettler tol- 로 회 반복하여 중량을 칭량한 edo, Switzerland) 3후 산술평균으로 질량농도를 산출하였다 가스. 상PAHs 시료 채취용 흡착제인PUF는 사용 전 methylene chloride-acetone 순으로 16시간씩 주(6 기 시간/ ) soxhlet 추출장치에서 세척하고 건조하 여 알루미늄 호일로 포장한 후 시료 채취 전까 지 유리병에 밀봉하여 보관한 후 사용하였다.
추출 및 농축 방법 2.2.2 PAHs
시료 전처리는 와
PAHs EPA TO-13A method 국내 대기오염공정시험기준(ES 01552.1)에 준하 여 실시하였다(US EPA, 1999; 국립환경과학원,
실내
2007). ․외 시료채취가 끝난 PTFE 필터는 중량농도를 칭량한 후 thimble filter(20×90 ,
내에 말아 넣고 가스상 Advantec, Japan) , PUF와 구분하여 soxhlet 추출장치에서 16시간 동안 추 출하였다 추출용매로 둥근플라스크에. hexane :
용액 를 넣은 후 추출
DCM(9:1) 150 soxhlet 장치에 연결하였다 시료에는 회. 수율 측정용 대 리표준물질(SS, AccuStandard Inc, U.S.A) 10 / 를80 100 주입한 후 추출장치 냉각수 온 도를 12±0.5℃ 이하로 설정하였다 추출을 마친. 시료는 자동 질소농축기(auto evaporator, 청민테
크 를 이용하여) 2 까지 농축한 후 진공추출 장치(VISPREPTM 24, Supelco Inc., USA)에 so- dium sulfate cartridge(Whatman, 6805-8020, UK) 를 장착하여 정제하고 정제를 마친 시료는 수동, 질소농축장치를 이용하여 1 까지 농축한 후 내부표준물질(IS, Cambridge Isotope Laboratories,
를 주입하여 기기
Inc., USA) 10 / 30 50
분석 이전까지 -10 이하에서 냉동 보관하였다.
분석 방법 2.2.3 PAHs
분석대상 물질은 국제 암연구기관 PAHs
(International Agency for Research on Canser;
과 미국 환경보호국 등에서 발암성
IARC) (EPA)
및 발암가능성이 있다고 추정하는 32개 물질 중 24개 물질(naphthalene, acenaphthylene, ace- naphthene, fluorene, phenanthrene, anthracene, flu- oranthene, pyrene, benzo(c)phenanthrene, benzo ( )anthracene, chrysene, benzo(b)fluoranthene, benα - zo(j)fluoranthene, benzo(k)fluoranthene, DMBA, benzo(e)pyrene, benzo( )pyrene, 3-methylcholanα - threne, indeno(1,2,3-c,d)pyrene, dibenz(a,h)an- thracene, benzo(g,h,i)perylene, dibenzo(a,h)pyrene, 을 선정하여 dibenzo(a,i)pyrene, dibenzo(a,l)pyrene)
분석하였다 분석 대상. PAHs 물질은AccuStandard 에서 제공하는 (AccuStandard Inc., USA) PAHs Standard(Quebec Ministry of Environ PAHs 24
표준물질을 사용하여 정성 정
Mix) 량 하였다 기.
타 회수율 및 기기감도 보정을 위해 AccuStandard 에서 제공하는 대리표준물질(S.S)과 Cambridge (Cambridge Isotope Laboratories, Inc., USA)에서 제공하는 내부표준물질(I.S)을 이용하여 회수율을 평가한 후 농도산정 시 보정하였다, .
는 방법을 독성유기화합물의 US EPA TO-13A
측정 및 공정시험방법으로 권장하고 있으며, 분 석방법은 고성능 액체 크로마토그래프(HPLC)나 가스 크로마토그래프 질량분석기/ (GC/MS) 를 이 용할 수 있도록 하고 있다 단. , HPLC 분석은 이성질체 성분들 간에 분리가 잘 되지 않아 단 일 체류시간으로 표시될 우려가 있는 반면, 는 일부 성분을 제외하고는 회 시료로
GC/MS 1
단시간에 분석할 수 있는 장점이 있어 최근에는 주로 GC/MS를 이용하는 추세이다 본 연. 구의
분석은
PAHs Agilent GC/MS(HP-6890/HP-5973N) 를 이용하여 EPA TO-13A method와 국내 대기
오염공정시험방법(ES 01552.1)의 분석절차를 적 용하였다.
내부 정도관리 실험 2.3 PAHs
본 연구에서는 PAHs 측정 자료의 신뢰성을 높이기 위해 우선적으로 AccuStandard에서 제공 하는PAHs standard와 대리표준물질(S.S), 내부표 준물질(I.S)을이용하여 내부 정도관리(QC/QA)를 수행하였다 대리표준물질. (S.S) 5 (naphthalene-d8,종 acenaphthene-d10, phenanthrene-d10, chrysene-d12,
과 내부표준물질 종
perylene-d12) (I.S) 2 (benzo(a) 이 함유되어 있다 정도 pyrene-D12, pyrene-D10) .
Instrument Instrumental Conditions
GC Agilent technologies 6890
Detector MS(Agilent technologies 5973N)
Column J&W HP-5(30 m × 0.32 × 0.25 )
Column flow 1.5 /min
Purge flow He(99.999%), 20.0 /min
Inlet temperature 300
GC Temperature Program 60 (5 min) 10 /min 200 (5 min) 10 /min 200 (5 min) 310 (10 min) 320 (5 min)
Table 1. A summary of instrumental and analytical conditions of GC/MSD.
Fig. 1. A typical chromatogram of PAHs standard gases analyzed by GC/MSD.
관리 항목으로는 검량선의 선형성 및 체류시간 의 재현성 평가 검출한계 기기검출한계, ( (IDL), 방법검출한계(MDL)), 시료 전처리 회수율 평가, 표준물질(24 mix)을 이용한 전처리장치 회수율 평가 공시험, (blank test)을 수행하였다.
검량선의 선형성 평가결과 0.5 ng 2.0 ng 범 위에서 대부분의 PAHs 물질의 상관계수(r2)가 이상의 양호한 직선성을 보였다 국내 대
0.98 .
기오염공정시험기준에서는 표준용액 1 ng 10 범위에서
pg r2 = 0.98 이상으로 규정하고 있다. 또한 체류시간의 회 반복 분석 재현성7 (RSD,
도
%) 0.1% 이하로 양호한 결과를 얻었다. 국내 대기오염공정시험기준에서 기기검출한 계(IDL)는 benzo(a)pyrene이 2.0 ng/ 의 농도일 때RSD 10% 이내로 규정하고 있다 본 연구에. 서 benzo(a)pyrene의 재현성은 RSD가 5.18%로 나타나 비교적 양호한 결과를 얻었다 단. , pyr-
및 성
ene, dibenzo(a,h)pyrene dibenzo(a,l)pyrene 분은 RSD 수치가 20%에 근접하거나 초과하고 있었는데, pyrene 성분은 일반적으로 검출 감도 가 낮으며 비교적 고분자에 해당하는, dibenzo
및
(a,h)pyrene dibenzo(a,l)pyrene은 분자량이 278 보다 큰 물질로서GC 컬럼 내에서 탈착률이 낮 고 감도 또한 분자량이 높을수록 낮기 때문에 수치가 다소 높게 나타난 것으로 판단된 RSD
다 국립환경과( 학원, 2011). PAHs의 분석정밀도 를 평가하기 위해
(precision) 1.0 ng/ 수준의 표준
PAHs 용액을 회 반복 측정하여 얻은 평균7 농도와 표준편차를 이용하여 상대표준편차
를 구
(%RSD) 하였다 본 연구의. PAHs 분석정밀 도는 5.60 22.83%의 범위를 보였고, ben-
기준으로는 의 정밀도를 나타
zo(a)pyrene 8.42%
내었다 또한. , PAHs 성분들의 방법검출한계
는 의 범위를 나타냈고
(MDL) 0.10 0.22 ng , ben-
의 은 질량농도로서 으로
zo(a)pyrene MDL 0.13 ng 국내 대기오염공정시험기준에서 규정하는 0.2
이하를 만족하였다 현장시료 채취유량
ng . (7.2 S
을 적용하면 공기 중 농도의 검출한계는 )
로 환산할 수 있다
0.018 ng/S .
추출 회수율 평가는 전체 측정시료
PAHs (%)
입자상 및 가스상 에 대하여 전처리 과정 중
( )
손실량을 보정하기 위해 대리표준물질(SS, 10
Fig. 2. An overlay of PAHs standard gases.
내부표준물질
/ ) 80 100 , (IS, 10 / ) 을 주입하여 평가하였으며 회수율 평
30 50 ,
가용 대리표준물질 종과 내부표준물질5 2종을 사용하였다. 입자상 채취 매체(filter)의 평균 회 수율은 naphthalene-d8 77.6%, acenaphthene-d10 132.5%, phenanthrene-d10 127.6%, chrysene-d12 의 회수율을 보였으 73.1%, perylene-d12 57.7%
며 가스상 채취 매체, (PUF)의 평균 회수율은 naphthalene-d8 65.4%, acenaphthene-d10 127.2%, phenanthrene-d10 112.5%, chrysene-d12 78.1%, perylene -d12 60.7%의 회수율을 나타냈다. US
에서 권장하고 있는 회수율 EPA Method 8100
범위는 60 120%로서 본 연구에서 입자상, 에서는
(filter) naphthalene-d8과 chrysene-d12의 가2 지 물질과 가스상(PUF)에서는acenaphthene-d10를 제외한 가지 물질에서 권장치를4 만족하는 것 으로 나타났다.
전처리(soxhlet 추출 장치에 대한) PAHs 추출 회수율을 파악하기 위해 PAH 표준물질(24
을 이용하여 및 를 넣
mix, 10 / ) filter PUF 지 않은 상태에서 PAHs를 추출하고 농축과정, 을 동일하게 적용하여 전처리 장치 회수율을
PAHs Precision Recovery
MDL(ng) %RSD % S.D %RSD
Naphthalene 0.12 6.35 80.1 9.2 11.48
Acenaphthylene 0.13 7.57 54.9 7.8 14.22
Acenaphthene 0.13 6.94 186.1 34.3 18.42
Fluorene 0.20 12.06 73.8 7.6 10.26
Phenanthrene 0.21 11.88 85.6 10.8 12.61
Anthracene 0.19 11.77 67.1 7.3 10.93
Fluoranthene 0.22 11.51 110.9 9.4 8.44
Pyrene 0.17 7.71 120.2 11.4 9.47
Benzo(c)phenanthrene 0.10 5.97 101.0 8.5 8.37
Benz(a)anthracene 0.10 6.97 95.6 8.6 9.01
Chrysene 0.10 5.60 105.9 9.1 8.58
Benzo(b+j)fluoranthene 0.18 7.30 71.7 9.9 13.79
Benzo(k)fluoranthene 0.13 8.05 104.8 16.7 15.91
7,12-Dimethylbenz(a)anthracene 0.21 13.74 121.9 18.5 15.14
Benzo(e)pyrene 0.14 8.41 109.2 15.3 13.98
Benzo(a)pyrene 0.13 8.42 88.5 9.9 11.19
3-Methylcholanthrene 0.13 12.28 56.2 7.9 14.10
Indeno(1,2,3-cd)pyrene 0.16 14.09 80.4 10.1 12.59
Dibenz(a,h)anthracene 0.10 9.44 80.7 12.5 15.49
Benzo(g,h,i)perylene 0.14 10.27 90.1 8.9 9.87
Dibenzo(a,h)pyrene 0.21 19.43 72.8 7.4 10.16
Dibenzo(ai)pyrene 0.14 13.82 55.0 7.6 13.88
Dibenzo(a,l)pyrene 0.21 22.83 29.2 6.8 23.38
Table 2. Results of precision and recovery measurements for PAHs analysis.
평가하였다 본 연구에 사용된. soxhlet 추출장 치의 평균 회수율은88.8%를 보였으며 재현성, 은 상대표준편차(RSD)가 12.7%로 나타났다. 본 실험에서도 증기압이 높고 분자량이 낮은
성분들이 증기압이 낮고 분자량이
PAHs 큰 성
분들에 비해 시료 추출과정에서 손실율이 크 게 나타났다 특히 휘발성이 크며 실내공. , 기중 에서 대부분 가스상으로 존재하는 acenaph-
과 분자량이 크
thylene acenaphthene, anthracene,
고 입자상으로 존재하는 3-methylcholanthrene,
및
dibenzo(a,i)pyrene dibenzo(a,l)pyrene 등이 손 실율이 높은 경향을 보이고 있었다(Zhou et al.,
홍삼범 등
2005; , 2009). 전처리 전 과정에 대한 오염도 및 기기분석(GC/MS) 시 컬럼 오염도 확인을 위해 시료와 동일한 조건으로 추출․분 석과정을 실시하여 공시료의 오염여부를 확인 한 결과 크로마토그램 상 매우 양호한 피크
를 나타냈다
(peak) .
Fig. 4. Chromatogram of blank sample.
Fig. 3. An overlay to the chromatogram of MDL.
결과 및 고찰 3.
검출 빈도 및 농도 분포 3.1 PAHs
총48개 시설에서 조사한PAHs 24종 중 가스 상에서 높은 검출빈도를 보이는 성분들은 대체 로 고리수가 2 4개인 물질들로서 naphthalene 경우 검출율은 100%, pyrene과 fluorene, phenan- threne은 검출율이95% 이상으로 높은 검출빈도를 보인 것에 반해 고리수가 개인, 6 dibenzo(a,h)pyr-
와
ene dibenz(a,h)anthracene, dibenzo(a,l)pyrene은
이하로 검출빈도가 낮았고
10% , dibenzo(a,i)pyr- 은 전혀 검출되지 않았다 입자상 중에서는
ene .
고리수가 2 3개인 naphthalene, acenaphthene, 과 고리수가 개인
phenanthrene, anthracene 5 benzo(b+j) fluoranthene, benzo(k)fluoranthene, benzo[e]pyrene,
의 검출율이
benzo[a]pyrene 100%였으며, fluorene, fluoranthene, benz[a]anthracene, chrysene, pyrene 은 83 92% 범위의 검출율을 나타냈다.
개 시설에서 조사된 농도 자료를 바
48 PAHs
탕으로 검토한 결과 벤젠 고리가 개인, 2 ace-
Gaseous PAHs (n=48) Particulate PAHs (n=48)
Rank of frequency Rank of concentration Rank of frequency Rank of concentration
No. PAHs % No. PAHs ng/ No. PAHs % No. PAHs ng/
1 Naphthalene 100 1 Acenaphthene 22.42 1 Naphthalene 100 1 Acenaphthene 34.57 2 Pyrene 98 2 Phenanthrene 4.93 2 Acenaphthene 100 2 Dibenz(a,h)anthracene 4.04 3 Fluorene 96 3 Naphthalene 4.62 3 Phenanthrene 100 3 Benzo(g,h,i)perylene 3.01 4 Phenanthrene 96 4 Fluorene 3.23 4 Anthracene 100 4 3-Methylcholanthrene 2.35 5 Anthracene 83 5 Anthracene 2.23 5 Benzo(b+j)fluoranthene 100 5 I123P 2.25 6 Acenaphthene 77 6 DMBA 2.11 6 Benzo(k)fluoranthene 100 6 Benzo(a)pyrene 1.56 7 Fluoranthene 75 7 Benzo(a)pyrene 1.78 7 Benzo(e)pyrene 100 7 Phenanthrene 1.54 8 Benzo(b+j)fluoranthene 67 8 3-Methylcholanthrene 1.60 8 Benzo(a)pyrene 100 8 Dibenzo(a,h)pyrene 1.50 9 Benzo(k)fluoranthene 63 9 Dibenzo(a,h)pyrene 1.56 9 Fluorene 92 9 Benzo(b+j)fluoranthene 1.38 10 Benzo(e)pyrene 56 10 I123P 1.26 10 Fluoranthene 92 10 Naphthalene 1.25 11 Benz[a]anthracene 52 11 Benzo(e)pyrene 1.23 11 Benz[a]anthracene 85 11 Benzo(e)pyrene 1.19 12 Benzo(a)pyrene 50 12 Benzo(b+j)fluoranthene 1.13 12 Chrysene 85 12 DMBA 1.13
13 Chrysene 50 13 Pyrene 0.86 13 Pyrene 83 13 Benzo[c]phenanthrene 1.09
14 I123P 31 14 Benzo(g,h,i)perylene 0.73 14 3-Methylcholanthrene 63 14 Chrysene 0.99 15 Acenaphthylene 29 15 Dibenzo(a,l)pyrene 0.71 15 Benzo(g,h,i)perylene 54 15 Dibenzo(a,i)pyrene 0.90 16 Benzo[c]phenanthrene 25 16 Benzo(k)fluoranthene 0.69 16 I123P 50 16 Fluorene 0.84 17 3-Methylcholanthrene 25 17 Benz[a]anthracene 0.69 17 Dibenz(a,h)anthracene 38 17 Benz[a]anthracene 0.81 18 Benzo(g,h,i)perylene 17 18 Chrysene 0.68 18 Dibenzo(a,h)pyrene 35 18 Anthracene 0.75 19 DMBA 15 19 Fluoranthene 0.66 19 Benzo[c]phenanthrene 33 19 Dibenzo(a,l)pyrene 0.70 20 Dibenzo(a,h)pyrene 8 20 Acenaphthylene 0.61 20 DMBA 33 20 Fluoranthene 0.64 21 Dibenz(a,h)anthracene 8 21 Benzo[c]phenanthrene 0.50 21 Dibenzo(a,i)pyrene 29 21 Benzo(k)fluoranthene 0.59 22 Dibenzo(a,l)pyrene 4 22 Dibenz(a,h)anthracene 0.44 22 Acenaphthylene 19 22 Pyrene 0.46 23 Dibenzo(a,i)pyrene 0 23 Dibenzo(a,i)pyrene N.D 23 Dibenzo(a,l)pyrene 13 23 Acenaphthylene 0.21 N.D : Not detected, less than 0.02 ng/
* DMBA: 7,12-Dimethylbenz(a)anthracene, I123P: Indeno[1,2,3-cd]pyrene
Table 3. The orders of detection frequency (%) and concentrations (ng/ ) for the PAHs in㎥ public facilities.
이 가스상과 입자상 모두에서 각각 naphthene
로 가장 높은 농도로 22.42 ng/ , 34.57 ng/ 나 타났다 다음으로 가스상에서는. phenanthrene이
이
4.93 ng/ , naphthalene 4.62 ng/ , fluorene이 로 나타나 고리수가 개인 물질들
3.23 ng/ 2 3
에서 대체로 고농도 경향을 보였다. 또한 입자 상에서는dibenz(a,h)anthracene이4.04 ng/ , ben-
이
zo(g,h,i)perylene 3.01 ng/ , 3-methylcholan-
이 이
threne 2.35 ng/ , indeno[1,2,3-cd]pyrene 로 고리수가 개인 물질들에서 고
2.25 ng/ 5 6
농도를 보였다 이와 같은 경향은. 벤젠 고리 4 개를 기준으로 가스상은2 3개 고리의 성분들 에서 그리고 입자상은, 5 6개 고리 성분들에서 농도가 높게 관측된다(Ohura et al., 2002; 2004;
2005; Masih et al., 2010)고 보고한 국외 선행연 구 사례와 유사하였다.
한편 본 연구에서는 특이적으로 가스상 및, 입자상 모두에서 acenaphthene(C12H10)이 가장 높 은 농도로 검출되었는데, acenaphthene은 염료의 합성원료나 합성수지 원료 살균제 및 살충제, , 방향제의 첨가제로도 사용되는 물질이다. 본 연 구의 조사대상 모든 시설군에서는 acenaphthene 이 수십 ng/ 수준의 고농도를 나타내어 외국 의 가정이나 커피숍 및 나무 및 연료연소가 이 루어지는 장소를 대상으로 한 연구결과(Ohura et al., 2002; Lung et al., 2004; Masih et al., 에 비해 높은 2010; Ticombe and Simcik, 2010)
수준이었다. 이 물질과 관련한 연구를 통해 일 부 양초(candle)에서는 0.15 7.80 / 범위
로 담배연기에서는 개
(Orecchio S., 2011) , 17
중 번째로 높은 증기상
PAHs 5 236.3 ng/ ( 216.3
입자상 가 배출된
ng/ , 19.97 ng/ ) (Lu, H. and 사례가 있다는 것은 확인할 수 Zhu, L., 2007)
있었다 본 연구 결과에서 조사된 다중이용시설. 내 acenaphthene의 주요 오염원에 대해서는 현 재 진행 중인 추가 연구 실내에서 사용되는 방( 향제 및 기타 제품에 대한 source profile 작성 등 를 통하여 보다 상) 세하게 규명할 예정이다.
가스상 및 입자상 농도분포
3.2 PAHs
국외 연구 자료에 의하면 2 3개의 고리를 갖는 PAHs 성분들은 가스상에서 많이 검출되 며 농도도 다소 높고 배출원 또한 실내에 존재, 한다고 알려져 있다(Ohura et al., 2002; Zhu et al., 2009; Masih et al., 2010). 본 조사에서도 고 리가 2 3개인 naphthalene, acenaphthene, fluo-
및 이 다른 성분들
rene, phenanthrene anthracene
에 비해 고농도를 보였다. Naphthalene의 시설별 농도는 인터넷컴퓨터 게임시설 제공업 영업시 설(PC ) >방 지하역사 > 보육시설 > 대규모 점 포 > 지하장례식장> 전시시설 실내주차장 순>
으로 나타났다 가장 높은 농도를. 보인 acenaph- 의 경우는 인터넷컴퓨터 게임시설
thene 제공업
영업시설(PC ) >방 지하역사 전시시설> > 실내주 차장> 자동차대합실 > 대규모 점포 > 보육시설
지하장례식장 순으로 높은 농
> 도를 나타냈다.
의 경우 일반적으로 높게 검출되 Naphthalene ,
는 성분으로 알려져 있지만 본 연구에서는 추, 출 및 농축과정에서 회수율이 낮게 나타날 뿐 만 아니라 시료 매체(PUF)의 파과로 인하여 저 평가된 영향이 큰 것으로 보인다 이러한 경우. 를 고려하여 국내․외 일부 연구자들은 naph-
류의 성분들은 조사결과에서 제외하거나 thalene
참고 자료로만 활용하고 있다(Lung et al., 2004;
Stumpe-Vısna et al., 2008; Masih et al., 2010), 국 내 대기오염공정시험방법에서도 이를 보완하기 위하여 가스상 PAHs 시료채취 시 PUF, tenax,
수지 등 다양한 매
XAD-2 체를 사용할 것을 권
장하고 있다 국립환경과학원( , 2007).
입자상PAHs는5 7개의 고리를 갖는 물질들 이 많이 검출되며 농도가 다소 높고 주로 화석 연료 등의 사용이 많은 겨울철에 증가하는 것으 로 보고되고 있다(Ticombe and Simcik, 2010;
Ohura et al., 2002; Zhu et al., 2009; Masih et al., 본 연구 결과 고리가 개 이상인 물질들
2010). , 5
에 비해 개인2 acenaphthene이 모든 조사 대상시 설에서 가장 높은 농도로 검출되었다 고리가. 5 개 이상인 benzo(b+j)fluoranthene, benzo[k]fluo- 의 경우 인터넷컴퓨터 게 ranthene, benzo[e]pyrene
임시설 제공업 영업시설과 실내주차장에서 고농 도 경향을 보였고 발암성 물질로 알려진, ben-
은 인터넷컴퓨터 게임시설
zo[a]pyrene 제공업 영
업시설(PC ) >방 실내주차장 > 지하장례식장 >
보육시설> 자동차대합실> 대규모점포> 전시 시설 지하역사 순으로 높은 농도 경향을 보였다> . 가스상PAHs와 마찬가지로 입자상PAHs에서 도 가장 높은 농도를 보인 성분은 acenaphthene 으로서 앞 절에서 기술한 바와 같이 추후 주요, 발생원에 대한 오염원 목록(source profile)을 통 하여 명확히 확인할 필요가 있다 또한 외국 문. 헌에서는 naphthalene의 경우 일반대기 중 입자 상에서 수백 ng/ 으로 검출되고 있으므로 (Ohura et al., 2002; 2005; Masih et al., 2010), 본
연구에서 조사된 입자상 naphthalene 농도가 전 처리 추출 및 농축 및 회수율에 의한 영향으로( ) 저평가된 부분은 추가적인 연구를 통하여 보정 할 필요가 있다.
조사대상 개 시설군의 총8 PAHs( PAHs) 농 도는 인터넷컴퓨터 게임시설 제공업 영업시설
방 실내주차장 지하역사 보육시설
(PC ) > > > >
자동차대합실 > 대규모점포> 전시시설 > 지하 장례식장 순으로 고농도 경향을 보였다 인터넷. 컴퓨터 게임시설 제공업 영업시설과 실내주차 장에서 다른 조사대상 시설에 비해 PAHs 농 도가 높았는데 이는 이용자들의 흡연과 자동차, 배기가스와 같은 주요인과 함께 기타 난방 및 환기시설 등 다양한 환경인자에 의한 영향으로 보인다 특히 인터넷컴퓨터 게임시설. , 제공업 영업시설의 경우 흡연 비흡연 구역으로 구분하, 여 PM2.5 질량농도를 조사결과 조사대상 개, 3 시설의 평균 농도비(S/NS, smoking/non smoking 는 로 흡연구역이 비흡연 구역에 비해 ratio) 3.45
PM2.5 농도가 매우 높게 나타났다 반면. , PAHs 의 개시설 평균 농도비3 (S/NS ratio)는 물질별로 0.57 2.70의 범위였으며 조사대상 물질의 평균, 농도비는 1.62로 PM2.5 질량농도의 경우와는 달 리 큰 차이를 보이지 않는 것을 알 수 있다 이. 는 대부분 인터넷컴퓨터 게임시설 제공업 영업 시설들이 흡연과 비흡연 구역으로 구분은 되어 있으나 대부분 칸막이를 이용하여 형식적으로 만 구분하고 있으며 비흡연 구역과 완전히 밀 폐되지 않아 흡연구역에서 흡연 시 배출되는 가스가 비흡연 구역으로 거의 유입되고 있기 때문으로 판단된다.
온습도에 따른 농도 경향 3.3 ‧ PAHs
실내공기 중 PAHs의 발생원은 주로 흡연 방, 충제 난방연료 음식물 조리에 의한 연소, , , 생활 용품 건축재료 포함 등이 있으며 여기에서 발( ) 생하는 PAHs 농도는 온 습도 등 영향인자에・ 의해 달라질 것으로 생각된다 이를 확인하기. 위해 본 연구에서는 조사대상 시설의 실내공간
의 온․습도에 따른 PAHs 농도 분포를 파악하였 다 개 시설군별 온. 8 ․습도에 따른 농도 경향은 시설군별로 조사대상 시설 수가 적은 관계로 시설군의 조사지점 간 온․습도 차이를 세분화 할 수 없어 대상시설의 평균 온, ․습도에 따른 평 균 PAHs 농도를 이용하여 평가하였다.
조사대상 시설의 평균 실내온도가 가장 낮은
PAHs
Subway Station (n=12)
Funeral Hall (n=12)
Day Care Centers
(n=12)
Super Super Market (n=12)
Indoor Parking Lot
(n=12)
Bus Terminal waiting room
(n=12)
PC room (n=12)
Exhibition Space (n=12) gas
(n=6) particle
(n=6) gas (n=6)
particle (n=6)
gas (n=6)
particle (n=6)
gas (n=6)
particle (n=6)
gas (n=6)
particle (n=6)
gas (n=6)
particle (n=6)
gas (n=6)
particle (n=6)
gas (n=6)
particle (n=6) Naphthalene 5.17 0.60 2.87 1.05 4.87 1.00 3.12 0.46 1.72 1.01 0.99 1.17 15.72 4.33 2.54 0.35 Acenaphthylene 0.26 0.05 0.35 0.15 1.37 0.23 0.89 ND 0.11 N.D 0.39 0.18 0.92 0.41 0.54 0.11 Acenaphthene 28.17 33.36 10.61 42.14 13.54 35.92 14.35 31.51 24.52 54.48 19.49 18.15 38.37 35.23 26.61 25.75 Fluorene 4.82 0.36 2.63 0.36 1.32 0.37 4.69 0.38 0.78 0.58 2.21 1.75 5.82 2.47 3.12 0.35 Phenanthrene 5.18 0.45 2.97 0.66 3.83 0.71 4.63 0.66 1.48 0.92 3.80 3.34 13.57 5.12 3.62 0.45 Anthracene 2.73 0.46 1.31 0.68 4.97 0.75 3.08 0.66 1.18 0.93 0.74 0.78 3.50 1.29 0.96 0.44 Fluoranthene 0.72 0.27 0.70 0.43 1.09 0.43 0.36 0.52 0.39 0.89 0.61 0.78 1.13 1.45 0.50 0.49 Pyrene 0.94 0.19 1.07 0.27 1.04 0.28 0.69 0.41 0.95 0.54 0.52 0.43 1.21 1.22 0.40 0.35 Benzo[c]phenanthrene 1.62 0.61 N.D 0.52 0.44 0.31 0.10 0.44 0.86 1.33 0.56 3.70 0.21 1.22 0.27 0.42 Benz[a]anthracene 0.72 0.40 0.60 0.66 1.20 0.89 0.29 0.29 0.51 1.02 0.85 0.99 0.91 1.45 0.35 0.43 Chrysene 0.47 0.38 0.54 0.60 1.05 0.74 1.15 0.59 0.53 1.02 0.79 1.04 0.86 2.66 0.28 0.41 Benzo(b+j)fluoranthene 1.27 0.71 0.67 0.99 1.74 1.05 0.83 0.97 0.88 1.94 1.35 0.94 1.62 3.63 0.89 0.79 Benzo(k)fluoranthene 0.71 0.36 0.33 0.47 1.24 0.48 1.04 0.41 0.63 0.81 0.61 0.42 0.74 1.39 0.46 0.35 DMBA 2.11 0.56 N.D 0.43 N.D 0.30 3.42 0.43 N.D 3.96 0.98 2.51 2.91 N.D 1.63 1.10 Benzo(e)pyrene 1.68 0.78 0.83 1.16 0.86 1.20 1.38 1.06 0.98 1.50 1.53 1.23 1.81 1.85 0.78 0.77 Benzo(a)pyrene 2.75 0.93 1.15 1.63 2.75 1.56 1.82 1.40 1.34 2.07 2.12 1.47 2.52 2.34 0.88 1.11 3-Methylcholanthrene ND 1.07 1.53 2.33 2.88 1.45 N.D 0.82 1.32 1.75 1.14 5.14 2.92 4.22 0.60 2.78 I123P 0.03 1.26 0.09 1.09 3.57 1.23 1.03 0.65 1.38 2.70 0.25 2.30 2.98 5.57 0.20 0.93 Dibenz(a,h)anthracene N.D 0.79 N.D 0.51 N.D 0.40 N.D 2.14 0.84 1.89 N.D 1.52 0.37 17.52 0.27 0.59 Benzo(g,h,i)perylene N.D 0.90 N.D 0.73 0.14 0.48 1.18 1.64 1.20 2.10 0.28 2.46 N.D 11.53 0.32 0.75 Dibenzo(a,h)pyrene N.D 0.62 N.D N.D N.D 0.70 N.D 1.92 1.46 1.11 N.D 2.54 3.42 2.07 0.68 1.51 Dibenzo(a,i)pyrene N.D 1.34 N.D 0.92 N.D 0.77 N.D N.D N.D 0.88 N.D 0.72 N.D N.D N.D 0.41 Dibenzo(a,l)pyrene N.D 0.42 N.D N.D N.D N.D N.D N.D 1.24 0.75 N.D 0.63 N.D 0.99 0.18 N.D Total PAHs 59.35 46.87 28.25 57.78 47.88 51.25 44.05 47.36 44.29 84.18 39.21 54.19 101.51 107.96 46.08 40.64 N.D : Not detected, less than 0.02 ng/
* DMBA: 7,12-Dimethylbenz(a)anthracene, I123P: Indeno[1,2,3-cd]pyrene
Table 4. The mean concentrations(ng/ ) of gaseous and particulate PAHs by the public facilities.㎥
시설과 높은 시설 간의 차이는 10 미만으로 서 가지 온도 기준3 (20 이하 시설, 20 25 이하 시설, 25 30 이하 시설 으로 구분하여) 농도 경향을 확인하였다. 25 30 이하 시설에 서 가스상 PAHs 농도는 55.3 ng/ , 입자상
농도는 로 가장 높은 농도로
PAHs 68.25 ng/
검출되었다 입자상 농도가 가스상농도보다 다. 소 높았던 이유는 모든 조사 대상시설에서 높
게 검출된 성분인 acenaphthene이 입자상
중 로 를 차지하였던 데
PAHs 41.4 ng/ 60.6%
기인한다. 20 25 이하 시설과 20 이하 시 설에서는 유사한 농도를 보였다 실내공간은 아. 니지만 그간 국내 일반 대기 중PAHs와 기온간 의 상관성에 대한 연구 백성옥 등( , 1998) 결과, 휘발성이 강한 저분자 PAHs는 계절에 관계없 이 온도변화의 영향을 받지 않을 정도로 기체
PAHs
Gaseous (n=48) Particulate (n=48)
> 20 (n=3)
20~25 (n=26)
25~30 (n=19)
> 20 (n=3)
20~25 (n=26)
25~30 (n=19)
Naphthalene 1.57 3.97 6.01 0.46 1.16 1.48
Acenaphthylene 0.23 0.13 0.24 0.05 0.02 0.06
Acenaphthene 8.46 11.03 27.24 15.46 31.79 41.39
Fluorene 1.37 2.81 3.78 0.16 0.57 1.13
Phenanthrene 3.59 3.53 6.54 0.28 1.02 2.45
Anthracene 2.91 1.10 2.73 0.28 0.67 0.93
Fluoranthene 0.53 0.40 0.62 0.24 0.47 0.81
Pyrene 0.55 0.73 1.04 0.17 0.29 0.54
Benzo[c]phenanthrene N.D 0.19 0.06 0.16 0.17 0.66
Benz[a]anthracene 0.58 0.25 0.47 0.45 0.51 0.97
Chrysene 0.53 0.22 0.48 0.42 0.60 1.23
Benzo(b+j)fluoranthene 0.47 0.58 1.03 0.61 1.11 1.87
Benzo(k)fluoranthene 0.21 0.37 0.55 0.29 0.48 0.78
DMBA N.D 0.26 0.42 0.13 0.19 0.67
Benzo(e)pyrene 0.81 0.49 0.96 0.66 1.01 1.52
Benzo(a)pyrene 1.12 0.58 1.28 0.87 1.40 1.89
3-Methylcholanthrene 0.86 0.35 0.39 0.48 1.05 2.20
I123P N.D 0.12 0.83 0.68 0.81 1.63
Dibenz(a,h)anthracene N.D 0.02 0.06 0.17 0.91 2.56
Benzo(g,h,i)perylene N.D 0.10 0.17 0.83 1.11 2.46
Dibenzo(a,h)pyrene N.D 0.01 0.31 N.D 0.59 0.54
Dibenzo(a,i)pyrene N.D N.D N.D 0.13 0.19 0.38
Dibenzo(a,l)pyrene N.D 0.01 0.07 N.D 0.09 0.10
Total PAHs 23.79 27.25 55.28 22.98 46.21 68.25
Temperature( ) 19.40 23.57 26.04 19.40 23.57 26.04
N.D : Not detected, less than 0.02 ng/
* DMBA: 7,12-Dimethylbenz(a)anthracene, I123P: Indeno[1,2,3-cd]pyrene
Table 5. The mean concentrations(ng/ ) of gaseous and particulate PAHs by the range of㎥ temperature in the public facilities.
상의 농도가 지배적이라고 하였고 고리가 4 5 개로 비교적 휘발성이 약한 분자량의 PAHs들 은 여름철이 겨울철보다 기체상 농도가 높게 나타나 상분포에 미치는 온도영향이 있음을 보 고하고 있다. Park 등(2002)은 기상요소 중에서 온도와의 상관성이 가장 높고 상관계수 가, (r)
로 온도가 감소할수록
-0.51 PAHs 농도는 다소
증가한다고 보고하며 홍삼범 등, (2009)도 서울
지역에서 총 PAHs와 온도와 상관계수 는(r) 로 음의 상관성을 보임을 확인하였다
-0.74 .
조사대상 시설의 전체적인 습도는 가장 낮은 시설과 높은 시설 간 차이가 63% 정도로 가지3 습도 기준(30% 이하 시설, 30~50% 이하 시설, 이상 시설 으로 구분하여 농도 경향을 살
50% )
펴보았다 가스상. PAHs 농도는 습도 30% 이 하 시설에서 47.3 ng/ , 입자상 PAHs 농도는
PAHs
Gaseous (n=48) Particulate (n=48)
above 50%
(n=10)
30~50%
(n=17)
below 30%
(n=21)
above 50%
(n=10)
30~50%
(n=17)
below 30%
(n=21)
Naphthalene 4.18 2.71 6.39 0.79 0.78 1.84
Acenaphthylene N.D 0.17 0.27 N.D 0.02 0.08
Acenaphthene 20.48 12.26 19.84 45.56 30.93 32.28
Fluorene 3.34 2.65 3.35 0.56 0.32 1.23
Phenanthrene 3.11 3.47 6.51 1.02 0.76 2.42
Anthracene 2.32 0.95 2.37 1.06 0.44 0.85
Fluoranthene 0.44 0.22 0.74 0.69 0.38 0.71
Pyrene 1.17 0.72 0.78 0.41 0.23 0.48
Benzo[c]phenanthrene 0.23 0.08 0.11 0.35 0.14 0.55
Benz[a]anthracene 0.29 0.14 0.57 0.53 0.49 0.93
Chrysene 0.13 0.25 0.52 0.64 0.49 1.22
Benzo(b+j)fluoranthene 0.69 0.35 1.11 1.25 0.96 1.78
Benzo(k)fluoranthene 0.52 0.31 0.49 0.62 0.38 0.74
DMBA 0.70 N.D 0.37 0.59 0.13 0.48
Benzo(e)pyrene 0.75 0.30 0.99 1.26 0.86 1.43
Benzo(a)pyrene 0.93 0.40 1.28 1.64 1.17 1.85
3-Methylcholanthrene N.D 0.23 0.73 0.83 0.85 2.27
I123P 0.07 0.33 0.60 0.57 0.92 1.56
Dibenz(a,h)anthracene ND 0.07 0.03 0.77 0.67 2.56
Benzo(g,h,i)perylene 0.01 0.28 0.04 1.32 0.79 2.46
Dibenzo(a,h)pyrene N.D 0.09 0.23 0.81 0.16 0.70
Dibenzo(a,i)pyrene N.D N.D N.D 0.60 0.09 0.24
Dibenzo(a,l)pyrene N.D 0.07 0.01 0.16 N.D 0.12
Total PAHs 39.36 26.05 47.33 62.03 41.96 58.78
Humidity(%) 61.00 37.41 24.05 61.00 37.41 24.05
N.D : Not detected, less than 0.02 ng/
* DMBA: 7,12-Daboveimethylbenz(a)anthracene, I123P: Indeno[1,2,3-cd]pyrene
Table 6. The mean concentrations(ng/ ) of gaseous and particulate PAHs by the range of㎥ humidity in the public facilities.
습도 50% 이상 시설에서 62.0 ng/ 로 가장 높 은 농도를 보였다 실내 온도와 같이 실내 습도. 에 따라 구분한 결과에서도 가스상보다 입자상 농도가 높게 관측되고 있는데 이 또한 입자상, 의 acenaphthene 성분들이 전반적으로 높은 농 도를 보였기 때문이다 특히 습도가. , 50% 이상 인 시설에서의 acenaphthene은 45.6 ng/ 로 입 자상 PAHs 중73.4%를 차지하였다 현재까지. 국내․외적으로 실내공간 내 온․습도에 따른 PM2.5 중 PAHs 농도 특성을 평가한 연구는 거 의 시도된 바가 없어 추가적인 연구를 통하여 규명해야 할 것으로 생각된다.
결 론 4.
본 연구에서는 2011년 월부터5 10월까지 대 도시 곳과 중소도시 곳의 개 시설군 지하역3 3 8 ( 사 장례식장 국공립, , ․민간보육시설 대규모 점, 포 실내주차장 자동차 대합실 인터넷컴퓨터, , , 게임시설 제공업 영업시설 전시시설 총, ) 48개 시설에 대해 PM2.5 중 입자상 및 가스상 PAHs 물질의 농도분포 특성을 파악하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다.
분석의 정도관리 수행 결과
1. PAHs , 0.5 2.0
범위에서 대부
ng 분 PAHs 물질의 상관계수
(r2)는 0.98으로 양호한 직선성을 보였고, 체 류시간의 RSD도 0.1% 이하로 만족한 수준 이었다 기기검출한계. (IDL)는 benzo(a)pyrene 기준으로 RSD 5.18%, 방법검출한계(MDL)는
기준으로 로서 국내
benzo(a)pyrene 0.13 ng/
대기오염공정시험기준치를 만족하고 있었다.
추출 회수율 평가 결과
PAHs , 입자상(filter)
의 경우 57.7 132.5%,가스상(PUF)은60.7 범위로서
127.2% , US EPA Method 8100에서 권장치(60 120%) 보다 낮거나 초과하는 성 분들도 일부 나타났다. 전처리(soxhlet 추출 장치 장치에 대한 평균 회수율은) 88.8%, 재 현성은 RSD 11.1%으로 양호한 결과를 보였 다 또한 전처리 전 과정에 대한 오염도 및. 공시료 오염 여부 확인 결과 매우 양호한, 피크(peak)를 나타냈다.
다중이용시설 총 개 시설에서 조사항목
2. 48 24
종 PAHs 물질의 검출빈도는 가스상의 경우 이
naphthalene 100%, pyrene, fluorene, phenan-
이 이상이었으며 입자상에서는
threne 95% ,
naphthalene, acenaphthene, phenanthrene, an- thracene, benzo(b+j)fluoranthene, benzo(k)fluo- 이 ranthene, benzo[e]pyrene, benzo[a]pyrene 100%, fluorene, fluoranthene, benz[a]anthracene,
이
chrysene, pyrene 83 92% 범위의 검출율을 보였다.
개 시설군의 평균 농도를 조사한 결
3. 8 PAHs
과 가스상과 입자상 모두, acenaphthene이 각 각 22.42 ng/ , 34.57 ng/ 로 가장 높은 농 도를 보였다 다음으로 가스상에서는. phenan-
이 이
threne 4.93 ng/ , naphthalene 4.62 ng/ ,
이 로 나타나 고리수가
fluorene 3.23 ng/ 2 개인 물질들에서 대체로 고농도 경향을 보 3
였다. 또한 입자상에서는 dibenz(a,h)an-
이 이
thracene 4.04 ng/ , benzo(g,h,i)perylene
3.01 ng/ , 3-methylcholanthrene 이 2.35 ng/
이 로 고
, indeno[1,2,3-cd]pyrene 2.25 ng/
리수가 5 6개인 물질들에서 고농도를 보였 다 이와 같은 경향을 토대로 벤젠 고리 개. 4 를 기준으로 가스상은 2 3 ,개 입자상은5
개 고리 성분에서 농도가 높다는 것을 확인 6
할 수 있었다.
가스상 농도는 인터넷컴퓨터 게
4. naphthalene
임시설 제공업 영업시설(PC ) >방 지하역사 >
보육시설 > 대규모 점포 > 지하장례식장 >
전시시설 실내주차장 순으로 고농도 경향>
을 보였고 전체시설 평균에서 가장 높은 농, 도를 보인 acenaphthene도 인터넷컴퓨터 게임 시설 제공업 영업시설(PC )방 시설에서 가장 높은 농도를 보였다 입자상의 경우 특히 발. , 암성이 높은 물질로 알려진 benzo[a]pyrene이 인터넷컴퓨터 게임시설 제공업 영업시설(PC 방) > 실내주차장 > 지하장례식장 > 보육시 설 > 자동차대합실 > 대규모 점포 > 전시시 설 > 지하역사 순으로 고농도 경향을 보였 다 또한. PAHs 농도는 인터넷컴퓨터 게임 시설 제공업 영업시설(PC ) >방 실내주차장>
지하역사 > 보육시설 > 자동차대합실 > 대 규모 점포 > 전시시설 > 지하장례식장 순으 로 조사되었다.
조사대상 시설 중 가스상 및 입자상
5. PAHs
가 가장 높은 농도를 보인 인터넷컴퓨터 게 임시설 제공업 영업시설(n=3)에 대한 흡연, 비흡연 구역의 PM2.5 평균 농도비(S/NS,
는 로 흡연구역
smoking/non smoking ratio) 3.45
이 비흡연 구역에 비해 PM2.5 농도가 매우
높게 나타난 반면, PAHs의 평균 농도비(S/NS
는 로
ratio) 1.62 PM2.5 질량농도의 경우와는 달리 예측한 것 보다는 큰 차이를 보이지 않 는 것을 알 수 있다 이는 흡연구역에서 흡. 연 시 배출되는 연기가 대부분 비흡연구역으 로 유입되는 것으로 판단되며 일부 시설의 경우 형식적인 밀폐시설 칸막이 과 함께 환( ) 기량 부족 등에 의해PAHs 오염도가 높아질 가능성이 있으므로 이에 대한 적절한 관리방 안 마련이 필요하다.
Acknowledgments
The authors are grateful for the financial sup- port of this research by the project named "A study on management of non-regulated indoor air pollutant in Korea ( )" from the Korea National Institute of Environmental Research (NIER, 2011)
References
National Institute of Environmental Research (2007) Environmental standard method for air quality(ES 01552.1), PAHs-GC/MC.
National Institute of Environmental Research (2009) A study on Research of Hazardous Air Pollutants(HAPs) in Yeosu and Gwangyang Area.
National Institute of Environmental Research (2010) A study on Research of Hazardous Air
