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Academic year: 2022

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STEAM R&E 연구결과보고서

(학교 실내 환경에서 부유미생물의 계절별 변화 분석과 공기질에 대한 연구)

2015. 11. 17.

군산제일고등학교

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< 연구결과 요약 >

과 제 명 학교 실내 환경에서 부유미생물의 계절별 변화 분석과 공기질에 대한 연구

연구목표

최근 이슈화되고 있는 미세먼지와 황사에 의한 실내공기의 오염은 매우 심각하다.

따라서 본 연구에서는 학생들이 하루의 많은 시간을 생활하는 학교를(운동장, 교실, 복도, 매점 등) 대상으로 대기 중에 분포하는 부유세균을 활동시간별로 측정하여 학 교 실내공기질의 실태를 파악하고 대기환경지수와 어떠한 연관성이 있는지 알아보고 자 한다. 이러한 연구는 교실환경을 쾌적하게 유지하는데 필요한 기초자료로 사용되 길 바란다.

연구방법

1. 연구대상의 배경조건

군산제일고등학교는 1977년도에 세워진 오래된 건축물로서 약 1,000명의 많은 학생 과 교직원들이 대부분의 시간을 보내고 있는 학교 시설내의 환경은 일반적인 외부 환경보다 더 많은 공기 중 부유미생물에 의한 오염 있을 수 있다. 따라서 공간적, 시 간적, 활동별로 오염도가 얼마나 나타나는지 확인해 볼 필요가 있다.

2. 대기오염도 분석

- 미세먼지, 오존, 이산화질소, 일산화탄소, 아황산가스 등의 기초 자료를 조사한다.

3. 공기 중 미생물의 농도 측정

- 오전 7시 30분(등교시간), 12시 40분(점심시간), 오후 6시 - 공기시료 채취(MAS-100 Eco, MERCK, Germany)

- TSA agar (Difco, USA), 30℃에서 48시간 배양한 후 생겨난 집락을 계수하며 colony-forming units (cfu) m3로 환산한다.

4. 공기 중 미생물의 순수배양 및 동정

세균의 16S rRNA 유전자 서열을 증폭을 통하여 어떠한 세균이 존재하는지 확인한다.

5. 상관도 분석

각 단계에서 분석된 균체수와 외부 환경 인자들 간의 상관관계를 확인함으로써 최종적 으로는 현장에서 직접적인 미생물 측정 없이 환경등급을 쉽게 예측할 수 있는 모델링 수립.

연구성과

· 기초환경 조사결과 모든 항목에서 대기환경기준에 의거 대기오염 관련 질환자군 에서도 영향이 유발되지 않는 수준으로 조사되었다.

· 10월 8일 교실 오전시간과 점심시간의 균체수 값이 528% 높아지는 것을 확인할 수 있었고, 매점의 경우에도 오전에 비해 점심시간에 약 1600%가 증가하는 것을 확인할 수 있었다

· 본 실험결과 기준에 충족한 균체수 값을 보이고 있으나 일부 초과하는 값은 온도, 습도와 대기오염에 의한 차이가 아닌 인위적인 활동에 의해 증가하는 것으로 판 단되며, 주기적인 환기를 통해 야외환경 수준과 비슷한 균체수까지 낮출 수 있을 것으로 생각된다.

· JH02 Staphylococcus haemolyticus와 99.65%의 유사도를 나타냈다. 비운동성의 그 람 양성의 호기성 세균이다. 메티실린 내성균의 일종인 균으로 환자의 상처 부위 에 옮기면 치명적인 감염을 일으킬 수 있는 다재내성균으로 알려져 있다(de Silva et al., 2002).

주요어 (Key words)

부유 미생물, 대기환경지수, 공기질 관리

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1. 개요

□ 연구 동기 및 목적

○ 최근 도시화 및 밀집화로 인한 외부공기 오염과 지구온난화 문제와 관련하여 건물 단열제 강화는 건물 내.외부 공기의 차단을 가속화 시켰으며, 그 결과, 인위적인 실내공기의 오염을 초래하였다. 인간이 주로 생활하는 실내 환경의 공기는 음식이나 물과 더불어 중요하다.

따라서 최근 들어 도시의 심각한 대기오염과 더불어 실내 공기질에 대한 관심이 높아지고 있다. 실내공기 오염물질 중의 하나인 부유 미생물은 주로 공기 중에서 먼지나 수증기 등에 붙어산다. 부유 미생물 은 다른 실내공기 오염물질과 달리 번식하기 때문에 환기가 불충분하 거나 다습할 경우 순식간에 높은 농도로 증식할 수 있으며 그 결과 전염성 질병이나 알레르기 및 호흡기 질환 등을 유발시켜 공중보건에 심각한 문제를 일으킬 수 있다.

○ 본 연구의 대상인 군산제일고등학교는 1977년도에 세워진 오래된 건축물로서 북쪽에 낮은 야산으로 둘러싸여 위치해 있다. 중학교, 고 등학교, 기숙사 등 전체 총 66,964m2 의 면적으로 전체적인 건물구조는 알파벳 E와 I가 결합된 폐쇄적인 형태를 띠고 있으며 오래된 시설 때문에 냉·난방과 단열을 위해 이중창이 겹겹이 설치되어 있고, 교실 은 정남향을 바라보고 있어 학교 생활하는 대부분 블라인드가 내려가 있어 원활한 통풍이 어려운 구조이다. 약 1,000여명의 많은 학생과 교직원들이 대부분의 시간을 보내고 있는 학교 시설내의 환경은 일반 적인 외부 환경보다 더 많은 공기 중 부유미생물에 의한 오염 있을 수 있다. 따라서 공간적, 시간적, 활동별로 오염도가 얼마나 나타나는 지 확인해 볼 필요가 있다. 이를 계기로 지속적인 학교 환경에서의 실내 공기질에 대한 학생들의 관심과 평가가 주기적으로 이루어지는 계기가 되길 기대한다.

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□ 연구 목적

○ 본 연구에서는 실내 공기 중에 분포하는 다양한 미생물 군집을 미생물 배양기술과 생물통계학적 분석방법들을 활용하여 공기의 오염 실태 를 알아보고자 한다. 측정항목으로는 실내공기에 존재하는 미생물 중 세균의 분포에 초점을 맞추고 대기오염분석 항목인 미세먼지, 오 존, 이산화질소, 일산화탄소, 아황산가스 등 대기환경지수와 어떠한 연관성이 있는지 알아보고 현장에서 직접적인 미생물 측정 없이 환경 등급을 쉽게 예측할 수 있는 모델링을 수립하고자 한다. 이러한 연구는 일상적으로 생활하는 실내공기질의 중요성을 학생들에게 알리고 인 식 함양에 필요한 연구가 될 것으로 기대한다.

□ 연구범위

○ 대기오염도 분석

○ 시간별, 장소별 공기 중 미생물의 농도 측정 ○ 공기 중 미생물의 순수배양 및 동정

○ 대기오염도와 미생물 농도와의 상관도 분석

2. 연구 수행 내용

□ 이론적 배경 및 선행 연구

○ 최근의 국내에서의 연구를 살펴보면 대부분 병원이나 지하생활공간 을 대상으로 행해졌으며(송과 배, 1990; 조 등, 2000), 최근 들어, 유치 원(황 등, 2003)과 학교 실내 환경(이 등, 2005)에서 공기 중 미생물의 분포를 포함한 관련된 연구들이 간헐적으로 이루어지고 있다. 우리가 생활하고 있는 고등학교 시설은 학교보건법(법률 제12131호)으로 관 리되고 있으나 학교환경에서 교실 내 공기 중 미생물의 분포를 포함 한 실내공기질에 대한 정보가 빈약하다(김 등, 2007).

(5)

○ 본 연구와 관련하여 작년 12월부터 올해 2월까지 총 3개월간 예비실험 을 하여 제일고등학교 시설내 여러 장소에 대한 미생물 개체수를 측정 을 활용한 학교 실내 공기 청정도 비교 연구를 실시한 바 있음. 그 결과 학교생활을 시작하는 오전과 가장활동성이 많은 점심시간의 균 체수를 비교해보면 복도의 경우에는 최소 55%에서 최대 200%의 증가 값을 확인할 수 있었고, 학생들이 가장 많이 이용하는 매점의 경우에는 56%에서 최대 1230%까지 높아지는 것을 확인 할 수 있었다. 학교보건 법 실내 공기질 유지기준에 따르면 총부유세균은 m3 당 800이하로 규정하고 있다. 1월 29일에 실시한 결과를 살펴보면 점심시간 교실에 서 기준치를 넘는 1.9 ± 0.7× 103 cfu/m3 값을 제외하고는 대부분의 실험결과가 기준에 충족한 균체수 값을 보이고 있다(그림 1). 그러나 이러한 균체수 값은 일반적으로 균체수 값이 가장 적은 겨울을 대상으 로 실험한 균체수의 값이므로 실내 온도가 올라가고 습도가 높아지는 여름 시기에는 기준치를 넘는 값이 나타날 것으로 생각된다.

Sampling Sites

A B C

Population density (CFU/m3)

0 200 400 600 800 1000

교실 복도 매점 운동 장

22. January 29. January

A B C

0 200 400 600 800 1000

Population density (CFU/m3)

Sampling Sites

교실 복도 매점 운동 장

5. February

A B C

0 200 400 600 800 1000

Population density (CFU/m3)

Sampling Sites

교실 복도 매점 운동 장

12. February

A B C

0 200 400 600 800 1000

Population density (CFU/m3)

Sampling Sites

교실 복도 매점 운동 장

17. February

A B C

0 200 400 600 800 1000

Population density (CFU/m3)

Sampling Sites

교실 복도 매점 운동 장

23. February

A B C

0 200 400 600 800 1000

Population density (CFU/m3)

Sampling Sites

교실 복도 매점 운동 장

그림 1. 부유세균 총균수. (A: 오전 7시 30분, B: 오후 12시 40분, C: 오후 5시 30분)

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□ 연구주제의 선정

○ 미세먼지, 황사 등으로 인해 공기의 오염이 심화되고 있다. 이는 건물 내 외부 공기의 차단을 가속화하여 인위적인 실내공기의 오염을 초래 하고 있다. 우리는 하루 일과의 대부분을 교실에서 생활하고 있으므 로 실내 환경이 건강에 미치는 영향은 매우 크다고 할 수 있다. 그러므 로 우리가 생활하는 시설에 얼마나 많은 부유세균이 있고 시간적으로 어떻게 변화하는지 알아보고자 한다.

□ 연구 방법

① 연구대상의 배경조건

군산제일고등학교는 1977년도에 세워진 오래된 건축물로서 북쪽에 낮 은 야산으로 둘러싸여 위치해 있다. 중학교, 고등학교, 기숙사등 전체 총 66,964m2 의 면적으로 전체적인 건물구조는 알파펫 E와 I가 결합된 폐 쇄적인 형태를 띠고 있으며 오래된 시설 때문에 난방과 단열을 위해 이 중창이 겹겹이 설치되어 있고, 교실은 정남향을 바라보고 있어 학교 생 활하는 대부분 블라인드가 내려가 있어 원활한 통풍이 어려운 구조이다.

본 연구기간인 겨울동안 약 1,000명의 많은 학생과 교직원들이 대부분의 시간을 보내고 있는 학교 시설내의 환경은 일반적인 외부 환경보다 더 많은 공기 중 부유미생물에 의한 오염 있을 수 있다. 따라서 공간적, 시 간적, 활동별로 오염도가 얼마나 나타나는지 확인해 볼 필요가 있다.

② 대기오염도 분석

군산제일고등학교에서 약 800m 떨어진 곳에 환경관리공단 대기 측정 소(군산시 개정동 507-24 개정동주민센터 2층)에서 측정된 항목(미세먼 지, 오존, 이산화질소, 일산화탄소, 아황산가스)등의 기초 자료를 조사한 다.

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③ 공기 중 미생물의 포집

군산제일고등학교에 위치한 운동장, 강당, 교실, 실험실, 기숙사 등을 대상으로 각각 오전 7시 50분(등교시간)과 12시 40분(점심시간), 그리고 오후 6시에 공기 중의 미생물을 포집한다. 시료채취는 동일한 위치에서 실시하며, 공기시료의 채취는 미생물용 충돌식 공기 채취기(MAS-100 Eco, MERCK, Germany)(그림 2)를 이용하며 지면으로부터 1m 높이에 서 200L의 공기시료를 흡입하여 미생물을 포집하였다.

[그림 2] 미생물용 충돌식 공기 채취기 (MAS-100 Eco, MERCK, Germany)

④ 공기 중 미생물의 농도

부유미생물의 측정에는 TSA agar (Difco, USA) 배지 (tryptone 15.0 g; soytone 5.0 g; sodium chloride 5.0 g; agar 15.0 g; distilled water 1 L)를 사용하여 수행한다. 시료 채취 후 30℃에서 48시간 배양한 후 생 겨난 집락을 계수하며, colony-forming units (cfu) m3로 환산하였다.

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⑤ 공기 중 미생물의 순수배양 및 동정

TSA에서 생겨난 colony중 가장 많은 형태를 보이는 것을 동일 배지에 계대 배양하여 순수분리한 후 Genomic DNA Prep kit를 이용하여 DNA 를 추출한다. 세균의 16S rRNA 유전자 서열을 증폭은 universal primer 로 알려진 27F와 1492R을 사용하며, 염기서열 분석을 통하여 어떠한 세 균이 존재하는지 확인한다.

⑥ 상관도 분석

각 단계에서 분석된 균체수와 외부 환경 인자들 간의 상관관계를 확인 함으로써 최종적으로는 현장에서 직접적인 미생물 측정 없이 환경등급을 쉽게 예측할 수 있는 모델링 수립.

□ 연구 활동 및 과정

미생물 실험에 대한 기초 이론 설명

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총균수 측정을 위한 배지 만들기

부유미생물 채집

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결과 확인 및 데이터 해석

○ 우리의 활동은 군산대학교와의 R&E 활동으로 이루어 졌으며 군산 대학교 생물학과 교수님과 박사님 지도하에 실험을 수행하였다.

○ 미생물에 대한 일번적인 강의 설명과 본 실험에 주제인 부유세균에 대한 설명을 들을 수 있었고, 실험에 필요한 배지 만들기와 배양, 결과 해석 등을 배울 수 있었다.

3. 연구 결과 및 시사점

□ 연구 결과

○대기오염도 분석

현장 당일 기초환경 조사로 환경관리공단에서 제공하는 에어코리아 (www.airkorea.or.kr)의 자료를 살펴보면, 군산시 개정동주민센터 2 층 옥상에서 측정된 미세먼지, 오존, 이산화질소, 일산화탄소, 아황산 가스의 항목은 대부분 대기환경기준에 의거 대기오염 관련 질환자군

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에서도 영향이 유발되지 않을 수준이라고 조사되었다(표 1). 미세먼 지는 각종 호흡기 계통의 질환을 일으키는 원인이 되어 보건학상 중 요한 의미를 가지며, 건강에 직·간접적인 피해를 주고 있다. 실내공 기질 기준은 100 ∼ 200㎍/m3 이하이다(Jeon, 2010). 본 조사기간 동 안 미세먼지의 농도는 16 ∼ 50㎍/m3 의 범위에 있었으며, 통합대기 환경지수(CAI, Comprehensive air-quality index)는 대기오염도 측 정치를 국민이 쉽게 알 수 있도록 하고 대기오염으로부터 피해를 예 방하기 위한 행동지침을 국민에게 제시하기 위하여 대기오염도에 따 른 인체 영향 및 체감오염도를 고려하여 개발된 대기오염도 표현방식 으로 조사기간 모두 보통으로 판정되었다(표 1).

<표 1> 환경관리공단 대기오염도 분석

항목 대기환경기준 측정값

6.25 7.29 8.21 10.8 10.29

통 합 대 기 환 경 지

51~100보통, 101~250 나쁨,

251~ 매우 나쁨 62 62 56 81 63

미세먼지(㎍) 24시간 평균치: 100㎍/m3 42 48 16 50 43

오존(ppm) 8시간 평균치:0.06ppm 0.030 0.041 0.039 0.022 0.020

이산화질소(ppm) 24시간 평균치:0.06ppm 0.009 0.010 0.006 0.020 0.016

일산화탄소(ppm) 8시간 평균치:9ppm 0.3 0.5 0.1 0.4 0.6

아황산가스(ppm) 24시간 평균치:0.05ppm 0.005 0.002 0.003 0.003 0.005

※ 오존(O₃), 일산화탄소(CO)는 일평균 대기환경기준이 존재하지 않으므로, 8시간 평균 기준 적용.

(12)

○부유세균의 균체수

측정된 균체수를 살펴보면, 학생들이 등교를 시작하는 오전에 측정한 교실내 균체수의 값은 2.2 ± 0.6 × 102 ∼ 1.8 ± 0.3 × 103 cfu/m3이였고, 복도의 경우 1.4 ± 0.3 ∼ 6.5 ± 0.5 × 102 cfu/m3, 매점의 경우 1.1 ± 0.1 ∼ 8.5 ± 2.5 × 102 cfu/m3, 야외환경인 운동장의 경우는 1.3 ± 0.1 ∼ 3.7 ± 0.5 × 102 cfu/m3의 범주에 서 나타났다. 가장 활동성이 많은 점심시간 교실의 경우 4.0 ± 1.0 × 102 ∼ 1.2 ± 0.1 × 103 cfu/m3으로 나타났으며, 복도는 4.3 ± 1.0 ∼ 9.8 ± 0.4 × 102 cfu/m3, 매점의 경우 5.9 ± 0.2 × 102∼ 1.8 ± 0.7 × 103 cfu/m3의 균체수를 나타냈다. 운동장의 경우는 1.4 ± 0.3 ∼ 2.7 ± 1.1 × 102 cfu/m3 의 균체수가 측정되었다. 일과시 간이 끝난 후 측정한 값을 살펴보면, 교실은 2.7 ± 0.7 × 102 ∼ 1.0 ± 0.5 × 103 cfu/m3, 복도는 2.4 ± 0.3 ∼ 8.2 ± 3.5 × 102 cfu/m3, 매점은 2.4 ± 0.8 ∼ 5.9 ± 0.2 × 102 cfu/m3, 운동장의 경우 9.2 ± 2.4 × 10 ∼ 3.7 ± 0.5 × 102 cfu/m3의 균체수를 나 타냈다(표 2). 조사된 지점별로 살펴보면, 교실과 매점의 경우에 상시 인원이 상주하여 있는 상황에서 균체수가 규칙적으로 증감하는 것을 살펴볼 수 있었고, 가장 활동적인 시간인 점심시간의 경우에 최대치 값을 보이는 일정한 패턴을 확인할 수 있었다. 학교생활을 시작하는 오전과 가장 활동성이 많은 점심시간의 균체수를 비교해 보면, 10월 8일에 교실 오전시간과 점심시간의 균체수 값이 528% 높아지는 것을 확인 할 수 있었고, 매점의 경우에도 오전에 비해 점심시간에 약 1600%가 증가하는 것을 확인할 수 있었다(그림 3).

학교보건법에 따라 교실내 실내공기질 유지기준에 따르면 총부유세 균은 m3 당 800 이하로 규정하고 있다. 그러나 본 실험결과 2015년 7월 29일에 점심시간 교실에서 기준치를 넘는 1.2 ± 0.1 × 103

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cfu/m3 값을 보였고, 10월 8일 점심시간 교실에 1.2 ± 0.5 × 103 cfu/m3, 매점에서 1.8 ± 0.7 × 103 cfu/m3을 보였으며 10월 29일에 조사된 점심시간 매점 결과 값도 본 실험기간동안 가장 높은 2.8 ± 0.7 × 103 cfu/m3을 나타냈다. 1∼2월에 실시한 예비조사에서 검출 된 부유세균의 균체수와 비교해보면 이번 조사된(6월~10월) 기간 동 안에 더 높은 균체수를 확인할 수 있었다. 균체수 증가의 요인으로 온도, 습도, 외부 공기질과 활동성 등 많은 요인들을 들 수 있으나 겨 울과(1~2월) 여름 가을에 대한 가장 직접적인 비교는 온도와 습도를 들 수 있다. 결과를 살펴보면 온도와 습도가 높은 6∼10월이 균체수 가 높게는 나타났으나 이를 온도와 습도의 영향이라고 단정하기는 힘 들다. 6∼8월 균체수보다 10월에 조사된 결과값이 더 높게 나타난다 는 것은 단순하게 온도와 습도에 의한 균체수 증가보다는 학생들의 활동성에 기인한 것으로 판단된다. 6∼8월은 여름에 해당되며 에어 컨의 가동과 함께 더위로 인한 활동성이 저하되는 시기이며 10월의 경우에는 여름보다 인위적인 활동성이 더 높아진다. 따라서 1∼2월 과 6∼10월의 균체수 값만을 비교했을 때 활동량 증가에 따른 인위 적인 오염에 의해서 균체수가 더욱더 증가 되는 것으로 판단되며, 시 간 활동별로 살펴봐도 전체적으로 이동이 많은 점심시간에 균체수가 높아지는 것으로 확인되는 것으로 보아 학생들의 인위적인 활동량 이 부유세균의 균체수를 증가시키는 것으로 판단된다. 외부환경요인 과 균체수의 상관성을 유추해볼 때 외부 공기질 영향과는 상관없이 인위적인 발생으로 인해 환경에 따라 균체수의 차이가 나는 것으로 판단된다. 따라서 아울러 실내오염을 최소화하려면, 인위적인 활동 중에서 어떠한 요인이 중요하게 기인하는지를 추적해야하며 임시방 편으로 공기질을 정상 수준으로 낮추려면 주기적인 환기를 통해 야외 환경 기준과 비슷한 균체수내에서 생활할 수 있도록 노력해야 할 것 으로 생각된다.

(14)

<표 2> 부유미생물 총균수

일자 장소 오전 정오 오후

6월 25일

교실 2.8 ± 0.4 × 102 4.0 ± 1.0 × 102 2.7 ± 0.7 × 102 복도 1.4 ± 0.3 × 102 4.3 ± 1.0 × 102 4.8 ± 0.2 × 102 매점 2.0 ± 0.7 × 102 7.6 ± 0.8 × 102 5.1 ± 0.6 × 102 운동장 1.3 ± 0.1 × 102 1.5 ± 0.1 × 102 3.7 ± 0.5 × 102

7월 29일

교실 6.1 ± 0.8 × 102 1.2 ± 0.1 × 103 4.9 ± 0.5 × 102 복도 4.8 ± 0.2 × 102 9.8 ± 0.4 × 102 2.8 ± 1.6 × 102 매점 5.1 ± 0.6 × 102 5.9 ± 0.2 × 102 5.9 ± 0.2 × 102 운동장 3.7 ± 0.5 × 102 2.7 ± 1.1 × 102 2.7 ± 1.1 × 102

8월 21일

교실 5.2 ± 0.3 × 102 7.8 ± 0.1 × 102 6.0 ± 0.4 × 102 복도 2.8 ± 1.0 × 102 6.0 ± 0.5 × 102 2.4 ± 0.3 × 102 매점 2.3 ± 0.4 × 102 5.9 ± 1.5 × 102 4.5 ± 0.9 × 102 운동장 1.7 ± 0.2 × 102 2.6 ± 1.1 × 102 1.7 ± 0.5 × 102

10월 8일

교실 2.2 ± 0.6 × 102 1.2 ± 0.5 × 103 4.4 ± 2.1 × 102 복도 1.9 ± 0.8 × 102 5.0 ± 0.8 × 102 6.1 ± 1.5 × 102 매점 1.1 ± 0.1 × 102 1.8 ± 0.7 × 103 2.4 ± 0.8 × 102 운동장 1.9 ± 0.4 × 102 1.4 ± 0.3 × 102 9.2 ± 2.4 × 10

10월 29일

교실 1.8 ± 0.3 × 103 9.4 ± 4.2 × 102 1.0 ± 0.5 × 103 복도 6.5 ± 0.5 × 102 5.0 ± 1.5 × 102 8.2 ± 3.5 × 102 매점 8.5 ± 2.5 × 102 2.8 ± 0.7 × 103 4.8 ± 0.5 × 102 운동장 3.7 ± 1.0 × 102 2.5 ± 0.2 × 102 1.8 ± 0.2 × 102

※붉은색 : 기준치 초과

2015. 10. 8.

Sampling Time

A B C

Population density (CFU/m3)

0 500 1000 1500 2000

교실 복도 매점 운동 장

Sampling Time

A B C

Population density (CFU/m3)

0 200 400 600 800 1000

교실 복도 매점 운동 장 2015. 6. 25.

Sampling Time

A B C

Population density (CFU/m3)

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

교실 복도 매점 운동 장 2015. 7. 29.

Sampling Time

A B C

Population density (CFU/m3)

0 200 400 600 800 1000

교실 복도 매점 운동 장

2015. 8. 21. 2015. 10. 28.

Sampling Time

A B C

Population density (CFU/m3)

0 500 1000 1500 2000

교실 복도 매점 운동 장

[그림 3] 각 지점별 시간에 따른 부유세균 총균수.

(A: 오전 7시 30분, B: 오후 12시 40분, C: 오후 6시)

(15)

○16S rRNA gene 염기서열 분석

무작위로 선택하여 순수분리 된 세균을 대상으로 16S rRNA 유전자 를 염기서열분석을 하여 EzTaxon Database에 비교해본 결과 표3의 결과를 확인 할 수 있었다.

JH01은 99.52% 유사도의 Bacillus amyloliquefaciens로 동정되었다.

Bacillus amyloliquefaciens는 일본 과학자에 의해 1943년 토양에서 발견된 균주로 BamH1의 제한효소를 가지고 있으며 천연합성 항생제 인 barnase를 만드는 균주로 알려져 있고, 전분가수분해 효소를 가지 고 있다(Fukumoto, 1943). JH02는 Staphylococcus haemolyticus와 99.65%의 유사도를 나타냈다. 비운동성의 그람양성의 호기성 세균이 다. 메티실린 내성균의 일종인 균으로 환자의 상처 부위에 옮기면 치 명적인 감염을 일으킬 수 있는 다재내성균으로 인간에게서 일반적으 로 발견되는 균으로 기회병원균으로 알려져 있다(de Silva et al., 2002). JH03은 Deinococcus wulumuqiensis와 97.72%의 유사도를 가지고 있는 균주로 2010년에 중국 토양에서 분리되어 발혀진 신종 으로 감마와 UV저항성이 있는 세균으로 그람 양성의 포자를 형성하

지 않는 구균이다(Wang et al., 2010). JH04는 Micrococcus aloeverae 99.19%의 유사도를 나타냈으며 2014년 인도에서 알로에

입 조직에서 분리된 세균으로 그람양성의 비포자, 운동성이 없는 원 형의 세균이다. 높은 염농도(10%)에서도 자랄 수 있는 세균으로 알려 져 있다(Om et al., 2014).

표 3. 동정된 균주 결과

Strain 16S rRNA sequence result Similarity JH01 Bacillus amyloliquefaciens 99.52%

JH02 Staphylococcus haemolyticus 99.65%

JH03 Deinococcus wulumuqiensis 97.72%

JH04 Micrococcus aloeverae 99.19%

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□ 시사점

○ 인위적인 활동으로 인한 부유세균이 증가함을 확인할 수 있었으며 부유세균 기준치가 넘는 결과 값을 확인 할 수 있었다. 특히 메티실린 내성균의 일종인 Staphylococcus haemolyticus와 같은 질병을 유발할

수 있는 균이 검출된 것은 실내 공기의 심각성을 찾아 볼 수가 있었다.

따라서 외부환경인 운동장 측정결과 값과 비교해 볼 때 주기적인 환기 와 실내 활동의 제한 등을 통해서 균체수 값을 낮출 수 있을 것으로 판단된다.

4. 홍보 및 사후 활용

○ R&E 활동을 통하여 부유미생물에 대한 기준을 알아보고 추가로 설명 되어야할 내용을 발표활동을 통해서 친구들과 나눌 예정이다.

○ 본 실험의 모든 연구결과는 실내공기질의 개선을 위한 방안을 마련할 수 있는 기초 자료로 활용되길 바라며, 지속적으로 포괄적인 연구활 동이 연계될 경우, 어떠한 활동이 직접적인 부유미생물 값을 증가시 키는지 확인 할 수 있을 것으로 판단된다.

5. 참고문헌

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참조

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