Airborne Bacteria Concentration and Species Identification in Residential Living Spaces

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주택내 주거공간에 따른 부유세균 농도 분포 및 종 동정 연구

김성연* · 정원화** · 황은설* · 김지혜*** · 정준식* · 이재원* · 정현미* · 권명희*

*국립환경과학원 환경기반연구부 생활환경연구과

**환경건강연구부 환경보건연구과

***환경기반연구부 상하수도연구과

Airborne Bacteria Concentration and Species Identification in Residential Living Spaces

Sung-Yeon Kim *, Weonhwa Jheong**, Eun-Seol Hwang*, Ji-Hye Kim***, Joon-Sig Jung*, Jae-won Lee *, Hyen-Mi Chung*, and Myunghee Kwon*

*Indoor Environment and Noise Research Division, National Institute of Environmental Research

**Environmental Health Research Division, National Institute of Environmental Research

***Water Supply & Sewerage Research Division, National Institute of Environmental Research

ABSTRACT

Objectives: Exposure to airborne bacteria is associated with adverse health effects such as respiratory and infectious diseases. This study evaluated airborne bacterial concentrations in the living rooms, kitchens, and toilets of 30 homes.

Methods: Bacteria were sampled with an MAS100 impactor in three spaces in the subject homes between April 2014 and February 2015. Bacteria were grown on TSA plates for 48 hours at 35

C. The bacterial strains were isolated and amplified by polymerase chain reaction.

Results: The most culturable bacteria were found in toilets (624.0 CFU/m

, GM: 417.3 CFU/m

), followed by in the kitchen (503.8 CFU/m

, GM: 324.9 CFU/m

). The dominant genera identified were: Staphylococcus sp.(19%), Micrococcus sp.(16%), and Bacillus sp.(11%) in the indoor air and Bacillus sp. (30%) in the outdoor air. Gram-positive bacteria comprised more than half of all colonies.

Conclusion: In this study, culturable bacteria concentrations were higher than those reported in other spaces.

Therefore, it is important to control relative humidity and remove moisture to prevent bacteria from multiplying.

Additionally, the dominant species in indoor air were Staphylococcus sp. and Micrococcus sp. These are found on the human skin, mucous membranes, and hair, so human activity can affect bacterial distribution. Therefore, cleaning and controlling moisture are important for reducing indoor bacterial concentrations.

Key words: Airborne bacteria, Micrococcus sp., residence, species, Staphylococcus sp.

I. 서 론

현대인들은 하루 시간의 90% 이상을 실내에서 거 주하고 있으며 긴 거주시간으로 인해 미세먼지, 일

산화탄소, 세균, 총휘발성유기화합물 등 다양한 화학 적·생물학적 오염물질에 노출되기 쉽다. 이 중에서 생물학적 요인은 바이오에어로졸(bioaerosol)이라고 하며, 세균, 곰팡이 포자, 바이러스 등의 살아있거나

†

Corresponding author: Indoor Environment and Noise Research Division, National Institute of Environmental Research, Hwangyoung-ro 42, Seo-gu, Incheon, Tel:+82-32-560-8328, E-mail: [email protected]

Received: 18 November 2016, Revised: 18 December 2016, Accepted: 19 December 2016

439 김성연 · 정원화 · 황은설 · 김지혜 · 정준식 · 이재원 · 정현미 · 권명희

죽은 생물체로부터 기인한 입자상물질, 독소로 구성 되어 있다. 이러한 바이오에어로졸은 수분, 토양, 먼 지 등에 흡착되어 이동하면서 실내공기질에 영향을 준다.

특히, 실내공기는 사람이 생활하기 적합한 온도와 산소농도가 유지되고 있기 때문에 미생물이 번식할 수 있는 좋은 조건이다.

또한, 인플루엔자 등 급성 호흡기질환을 포함한 감염성질환의 매개체 역할을 한다.

미국 환경청(EPA)에서는 바이오에어로졸을 천식, 감염성 질환의 원인으로 지목하고 있으며, 세계 인 구의 5~10%가 질환을 앓고 있다.

바이오에어로졸 은 최대 200 µm로 다양한 크기로 분포하며, 이러한 공기역학적 크기는 호흡기의 침착과 통과여부에 영 향을 준다.

특히 5 µm 이하의 바이오에어로졸은 폐 포까지 침투하여 알레르기를 일으키고, 5~10 µm 입 자는 상부호흡기도에 침착하여 비염을 일으킨다.

이 러한 건강영향은 대상에 따라 다르게 나타날 수 있 으며, 노인, 어린이, 임산부 등 면역력이 약한 사람 에게 많은 영향을 준다.

다양한 바이오에어로졸 중에서 부유세균은 천식 등의 알레르기성 질환과 연관성이 있으며, 재채기, 대화 등 거주자의 활동은 실내 표면의 오염물질을 부유시켜 부유세균 농도에 영향을 준다.

또한, 실내 온도, 습도, 주택의 크기, 환기 횟수, 거주자 의 수 등은 주택 내 미생물 군집에 영향을 주는 요 인들이다.

일반적으로 실내공기 중 부유세균은 그람양성균인 Micrococcus 속, Staphylococcus 속, Bacillus 속이 있다.

이 중에서 Micrococcus 속과 Staphylococcus 속은 주 로 거주자의 피부나 점막에서 서식하는 종이다. 이 밖 에도 부유세균은 애완동물, 토양, 화분, 실외 공기의 영향 등으로 발생할 수 있으며 습도가 높고, 환기가 원활하지 않은 환경에서는 부유세균이 증가할 수 있다.

우리나라는 환경부가 2004년에「다중이용시설 등 의 실내공기질 관리법」을 제정하여 의료기관, 보육 시설 등의 민감시설을 대상으로 부유세균의 유지기 준을 800 CFU/m

로 관리하고 있다. 민감시설은 어 린이나 면역이 약한 환자들이 주로 사용하는 시설이 므로 부유세균의 농도를 기준이하로 유지하고자 노 력하고 있다. 또한, 주택에서도 부유세균은 건강영향, 악취 및 건축자재의 손상 등을 일으킨다. 이러한 영 향에도 불구하고, 주택 내 공간별 또는 각 주택마다

미생물 군집의 형태나 종류에 대한 연구는 많이 이 루어지지 않고 있다.특히, 주택 내 대부분의 표면에 도 세균이 서식하고 있으며, 특히 주방과 화장실은 세균이 번식하기 적합한 환경이다.

그러므로 본 연구에서는 주택내 주거공간의 특성 에 따라 거실, 주방과 화장실을 구분하여 부유세균 농도를 알아보고자 하였다. 또한 실내·외 세균 종 분 포를 조사하여 부유세균 관리의 기초자료로 활용하 고자 한다.

II. 연구 방법 1. 연구대상 세대

본 연구는 서울, 인천, 경기지역의 아파트, 단독·다 세대주택 및 빌라 30세대에서 2014년 4월부터 2015년 2월까지 수행하였다. 주택유형, 건축년도, 주택면적, 육안으로 보이는 곰팡이의 유무 등에 따른 주택 구 성은 Table 1과 같다.

2. 시료채취 및 분석방법

부유세균은 주택내 주요 공간인 거실, 주방, 화장 실과 실외에서 실내공기질 공정시험기준에 따라 충 돌법을 이용하여 MAS100 (Merck, Germany)으로 채취하였다. 외부 공기를 차단하기 위해 창문을 닫 고 바닥에서 1.2~1.5 m 떨어진 높이에서 20분 간격 으로 3회 연속 채취하였다. 배지는 Tryptic soy agar (Difco, USA) 를 장착하여 100 L/min으로 1분 동안 흡입하였다. 시료 채취시에는 온도와 습도를 측정하 였으며, 주택형태, 건축년도, 주택평수 등을 조사하 였다. 채취가 완료된 배지는 35

C에서 48시간동안

Table 1. Characteristics of the houses selected in this study(n=30) )

Division N

House type Apartment 15

Terraced/detached house 15 Construction date more than 15 year 13 Less than 15 year 17 House size Less than 83 m

16 More than 83 m

14 Occurrence of fungi Occurrence 25

Non-occurence 5

배양하였다. 24시간마다 집락을 계수하였으며, 집락 계수 환산표를 이용하여 보정하였다. 보정한 집락수는 공기포집량(m

) 으로 나눠서 공기 중 부유세균 농도 (CFU/m

) 를 계산하였다.

배양된 집락 중에서 특이하거나 빈도수가 높은 집 락은 일회용 loop로 3단계 streaking으로 순수분리하 였다. 배양된 단일집락은 팁을 이용하여 10 µl의 증 류수가 담긴 튜브에 넣고 95

C 에서 5분간 열처리하 여 DNA를 추출하였다. 유전자는 universal primer인 27F(5'-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3’) 와 1492R

(5'-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3’) 을 이용하 여 증폭하였다. PCR mixture는 총 20 µl로 시료 10 µl, 각 primer 1 µl를 첨가하여 중합효소연쇄반응기 (DNA thermal cycler, Applied Biosystem)를 이용하 였다. PCR 조건은 DNA 변성 95

C 5분, 95

C 15 초, 프라이머 수소결합 56

C 15 초, 신장반응 72

C 15 초, 신장반응단계 72

C 에서 10분간 반응하였으며 30 cycle 로 실시하였다. 증폭된 PCR 산물은 1% ethidium bromide stained agarose gel에서 100V로 전기영 동하여 단편을 확인하고 PCR purification kit

Fig. 1. Distribution characteristic of total bacterial concentration according to micro-environment

441 김성연 · 정원화 · 황은설 · 김지혜 · 정준식 · 이재원 · 정현미 · 권명희

(NAVIGEN, PC250KI) 로 정제하였다. 정제된 PCR 산물은 마크로젠사에서 염기서열을 분석하였으며, 미 국 NCBI의 blast 프로그램을 실시하여 98% 이상의 유의성을 가진 종을 선택하였다.

3. 분석결과를 이용한 통계분석

부유세균 농도와 거주공간의 특성 등 영향인자의 관계를 파악하기 위하여 SPSS 19.0으로 통계분석을 실시하였다. 30세대 중세대가 변경된 경우에는 해당 계절에서 제외하여 통계분석을 실시하였다. 부유세 균 농도분포는 왼쪽으로 치우쳐진 형태였으며, 정규 분포를 위하여 로그형태로 변환하였다. 또한 P-P 도 표를 통해 정규성을 검정하였다(Fig. 1). 기술통계는 산술평균(Mean) 및 표준편차(Standard Deviation, SD), 최소-최대값(Minimum-Maximum), 기하평균 (Geometric Mean, GM) 으로 나타내었다. 통계방법은 독립표본-T검정, 일원배치분산분석, 사후분석을 이용 하였으며, 유의수준은 0.05이하로 판단하였다.

III. 결 과

Fig. 2는 대상주택의 부유세균 산술평균농도 분포 를 나타낸 것이다. 농도분포를 살펴보면, 거실은 3 세대(10%), 주방은 6세대(20%), 화장실은 8세대(27%) 가「실내공기질 관리법」의 부유세균 유지기준(800 CFU/m

) 을 초과하였다. 수분과 습기가 많은 화장실 의 초과비율이 거실, 주방과 비교하여 높게 나타났다.

Table 2는 대상주택의 주거공간에 따른 평균 부유 세균 농도를 나타낸 것이다. 거실의 기하평균 농도 는 275.7 CFU/m

, 주방은 324.9 CFU/m

, 화장실은 417.3 CFU/m

으로 측정되었다. 또한 외기의 기하평 균 농도는 66.8 CFU/m

으로 측정되었으며, 사후분 석을 실시한 결과, 주거공간의 부유세균 농도는 외 기와 유의한 차이를 나타내었다(p<0.01). 그러므로 실외보다 실내의 부유세균 농도가 높은 것을 알 수 있었으며, 특히 화장실의 부유세균 농도가 높았다.

또한, 거실과 화장실은 통계적으로 유의하게 농도 차

Fig. 2. Distribution of bacterial concentrations in selected houses

이가 났다.

아파트의 평균 부유세균 농도는 Table 3과 같으며, 거실의 기하평균 농도는 230.8 CFU/m

, 주방은 255.1 CFU/m

, 화장실은 367.5 CFU/m

으로 측정되었다.

아파트에서도 화장실의 부유세균 농도가 높았으며, 사후분석 결과, 거실과 화장실의 농도 차이가 유의 하게 나타났다. 이러한 결과는 습하고 공간이 구분 되는 공간인 화장실과 건조하고 환기가 용이한 거실 의 공간 특성에 따른 것으로 판단되어진다.

Table 4 는 단독/다세대주택 및 빌라의 평균 부유세 균 농도를 나타내었으며, 거실의 기하평균 농도는 347.5 CFU/m

, 주방은 412.4 CFU/m

, 화장실은 472.9 CFU/m

으로 측정되었다. 아파트의 농도 분포 와 유사하게 화장실이 다른 공간보다 높았지만, 통 계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다.

Table 5 는 계절에 따른 부유세균 농도와 실내공기 의 오염여부를 확인하기 위한 실내/외 농도비 결과 이다. 모든 주거공간에서 봄과 여름에 농도가 높았 으며 사후분석을 실시한 결과를 살펴보면, 대부분 다

른 계절과 겨울의 두 그룹으로 구분되고 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다. 특히 여름에 화장실의 습 도는 평균 69% 이상으로 증가하고 부유세균 기하평 균 농도는 588.9 CFU/m

로 높게 측정되었다.

Fig. 3 은 주택 실내와 실외의 부유세균 검출율(%) 이다. 실내에서는 Staphylococcus 속(19%), Micrococcus 속(16%), Bacillus 속(11%)이 주로 검출되어 그람 양성균의 검출율이 실내에 높게 분포하였다. 반면에 Table 2. Airborne bacteria concentration (CFU/m

)in livingroom, kitchen, toilet and outdoors

Range Mean±S.D Median GM p-value Post-hoc.

Living room

20.0-2907.4 418.3±427.6 295.3 275.7

p<0.01

c*, d*

Kitchen

23.5-2425.4 503.8±501.5 335.6 324.9 d*

Toilet

39.3-2872.7 624.0±570.8 482.7 417.3 a*, d*

Outdoor

6.4-1177.5 102.3±131.6 58.1 66.8 a*, b*, c*

Table 3. Summary of airborne bacterial concentrations (CFU/m

)in the apartment Apartment

Range Mean±S.D Median GM p-value Post-hoc.

Living room

20.0-2907.4 383.4±471.2 219.4 230.8

p<0.05 p<0.05 p<0.05

c

Kitchen

23.5-2425.4 436.8±549.6 236.1 255.1 -

Toilet

39.3-2553.8 598.2±602.7 422.9 367.5 a

Table 4. Summary of airborne bacterial concentrations (CFU/m

)in the multiplex houses Multiplex house

Range Mean±S.D Median GM p-value Post-hoc.

Living room

74.8-1648.2 463.1±365.6 385.1 347.5

p=0.128 p=0.128 p=0.128

-

Kitchen

50.7-1866.1 571.1±446.2 446.6 412.4 -

Toilet

79.5-2872.7 649.5±541.7 548.5 472.9 -

Fig. 3. Airborne bacterial species distribution in indoor

and outdoor spaces

443

Ta ble 5. Se as ona l var ia ti on i n a irbo rn e ba ct er ia by l iv ing s p ac e F actor L iv ing ro om K itchen T oilet O utdoo r Spring

S u mme r

Au tu m n

Wi n te r

Sp ri n g

S u mme r

Au tu m n

Wi n te r

S p ring

S u mme r

Au tu m n

Wi n te r

S p ring

S u mme r

Au tu m n

Wi n te r

T em p . 2 3 .8 27.4 22.2 1 9.2 2 3 .6 27.8 2 1.9 1 8.5 2 2 .5 27.7 2 1.5 1 6 .9 21.4 29.3 1 8.3 7 .4 R .H. 47 .4 61.7 51.5 5 1.2 5 0 .0 61.7 5 4.5 5 4.8 5 8 .9 69.7 6 0.8 6 3 .4 43.6 58.5 4 2.1 3 6 .0 Mean 53 1.3 499 .1 3 67.8 2 7 9 .7 584 .4 588 .2 4 95.9 3 4 6 .1 717 .4 8 62.0 4 80.7 3 9 0 .4 11 1 .1 89.6 1 3 1 .9 76 .5 S .D 5 4 4 .7 492 .7 2 26.8 3 3 0 .5 480 .0 540 .0 5 17.4 4 5 8 .9 578 .4 7 29.2 3 14.3 4 5 8 .4 101 .9 63.6 9 2.6 1 8 .4 Min 50 .6 64.8 1 01.3 2 0.0 9 1 .1 65.0 5 0.7 2 3.5 9 7 .8 88.7 1 06.5 3 9 .3 29.8 20.7 1 6.5 6 .4 Max 290 7.4 1 735 .2 9 50.8 1 2 85.8 242 5.4 2 047 .0 22 63.1 2 1 61.0 255 3.8 2 872 .7 13 60.1 205 0.3 560 .6 3 09.3 3 6 1 .4 61 .4 Median 41 4.5 3 11 .6 3 60.4 1 3 5 .1 486 .1 367 .0 3 47.8 1 7 6 .7 565 .9 6 00.8 3 63.6 2 11 .4 93.4 79.8 1 2 6 .2 37 .5 G .M. 38 5.0 327 .8 3 06.9 1 5 3 .4 443 .8 400 .5 3 33.1 1 8 3 .2 535 .9 5 88.9 3 95.8 2 2 1 .8 85.9 71.4 9 7.4 3 2 .1 GS D 2 .3 2.7 1 .9 3 .1 2 .2 2.5 2 .5 3 .2 2 .2 2.6 1 .9 3 .0 2 .0 2.0 2 .4 2 .7 p -v alue p < 0 .01 p < 0 .01 p < 0 .01 p <0 .0 1 P o st -h o c. ddd a, b ,c d d - a, b d d - a, b ddd a, b ,c I/ O r at io 4 .78 5 .57 2 .79 3 .6 6 5 .26 6 .56 3 .7 6 4 .5 2 6 .46 9 .62 3 .6 4 5 .10 - - - -

http://www.kseh.org/ J Environ Health Sci 2016; 42(6): 438-449 Table 6. Composition of Gram positive bacteria

Species (%) Species (%)

Staphylococcus sp. 19 Micrococcus sp. 16

Staphylococcus epidermidis 2.9 Micrococcus antarcticus 1

Staphylococcus warneri 2.6 Micrococcus endophyticus 0.5

Staphylococcus hominis 2.6 Micrococcus luteus 6

Staphylococcus saprophyticus 1.9 Micrococcus yunnanensis 1

Staphylococcus pasteuri 0.7 Arthrobacter sp. 3

Staphylococcus capitis 0.2 Arthrobacter oxydans 0.2

Staphylococcus haemolyticus 0.5 Arthrobacter phenanthrenivorans 0.2

Staphylococcus caprae 0.5 Curtobacterium sp. 1

Staphylococcus xylosus 0.5 Curtobacterium flaccumfaciens 0.5

Staphylococcus sciuri 0.2 Curtobacterium oceanosedimentum 0.2

Staphylococcus simulans 0.2 Dermacoccus sp. 1

Staphylococcus pettenkoferi 0.2 Dermacoccus profundi 0.5

Bacillus sp. 11 Brevibacterium sp. 1

Bacillus megaterium 1.5 Brevibacterium casei 0.2

Bacillus simplex 0.7 Brevibacterium epidermidis 0.2

Bacillus cereus strain 0.7 Exiguobacterium sp. 1.0

Bacillus subtilis 0.7 Exiguobacterium aurantiacum 0.2

Bacillus aerophilus 0.5 Exiguobacterium undae 0.2

Bacillus aryabhattai 0.5 Paenibacillus sp. 1.2

Bacillus safensis 0.5 Paenibacillus urinalis 0.2

Bacillus pumilus 0.5 Planococcus sp. 0.7

Bacillus licheniformis 0.5 Macrococcus sp. 0.5

Bacillus beijingensis 0.2 Cellulosimicrobium sp. 0.2

Bacillus aerius 0.2 Chryseomicrobium sp. 0.2

Bacillus cibi strain 0.2 Corynebacterium sp. 0.5

Bacillus circulans 0.2 Deinococcus sp. 0.2

Bacillus amyloliquefaciens 0.2 Enterococcus sp. 0.5

Bacillus atrophaeus 0.2 Rhodococcus sp. 1

Bacillus clausii 0.2 Rhodococcus corynebacterioides 0.5

Bacillus endophyticus 0.2 Rhodococcus erythropolis 0.2

Bacillus methylotrophicus 0.2 Rhodococcus kroppenstedtii 0.5

Bacillus nealsonii strain 0.2 Gordonia sp. 0.2

Kocuria sp. 3 Fictibacillus sp. 0.2

Kocuria carniphila 0.2 Brevibacillus sp. 0.2

Kocuria marina 0.5 Janibacter sp. 0.2

Kocuria rosea 0.2 Sporosarcina sp. 0.5

Kocuria palustris 0.7 Rothia terrae sp. 0.2

Microbacterium sp. 3 Solibacillus sp 0.2

Microbacterium oleivorans 0.2 Streptomyces sp. 0.2

Microbacterium oxydans 0.5

445 김성연 · 정원화 · 황은설 · 김지혜 · 정준식 · 이재원 · 정현미 · 권명희

실외에서는 Bacillus 속이 30%로 가장 높았으며, Staphylococcus 속(8%), Micrococcus 속(2%)이 검출 되었다.

Table 6은 주택 실내에서 검출된 그람양성균의

종류와 검출율이며, 그람양성균은 50% 이상을 차지 하였다. Staphylococcus 속은 S.epidermidis(2.9%), S.warneri (2.6%), S.hominis(2.6%), S.saprophyticus(1.9%) 등이 검출되었다. 또한, Micrococcus 속은 M.luteus (6%)가 주로 검출되었고 M.antarcticus(1%) M.yunnanesis (1%)가 존재하였다. 반면에, Bacillus 속은 B.megaterium (1.5%), B.simplex(0.7%), B.cereus(0.7%)등이 검출되 었다. 이외에도 Dermacoccus 속(1%), Planococcus 속(0.7%), Rhodococcus 속(1%) 등이 검출되었다.

또한 Table 7은 주택 실내에서 검출된 그람음성 균의 종류와 검출율로 Pseudomonas 속(4%), Acinetobacter 속(3%), Roseomonas 속(0.7%) 등이 검출되었다.

IV. 고 찰

주거공간에 따른 사전 연구결과를 살펴보면, 20세대 주택의 화장실, 주방, 침실, 외기 등에서 부유세균을 측정하였으며, 외기의 세균 오염도는 다른 실내 공 간과 유의한 차이를 나타냈다.

또한 화장실을 제 외한 주거공간의 오염도는 차이가 없었으며, 화장실 의 오염도가 높았던 본 연구의 결과와 유사한 경향 을 보이고 있다. 폴란드의 대학 도서관에서도, 화장 실은 평균 2045 CFU/m

(673~5673 CFU/m

)로 측정 되어 로비(876 CFU/m

), 열람실(881 CFU/m

)보다 높게 나타났다. 이러한 화장실의 높은 부유세균 농 도는 인간의 활동 외에도 화장실 변기, 세면대 등의 영향으로 보고하고 있다.

또한 우리나라 주택의 공간에 따른 농도 결과를 살펴보면, 거실 411.0 CFU/m

, 화장실 444.0 CFU/m

, 침실 355.0 CFU/m

등으로 측정되어 화장실의 세 균 농도가 높은 것을 확인하였다.

2010년에 국립환경과학원의 연구결과를 살펴보면, 침실과 거실의 부유세균 농도는 공간에 따른 오 염물질 농도는 차이가 나타나지 않았다. 싱가포르 의 아파트 내 화장실, 주방, 거실에서 측정한 결과 는 화장실(117 CFU/m

), 주방(149 CFU/m

), 거실 (233 CFU/m

), 침실(201 CFU/m

)으로 나타났으며, 침실에서 청소하는 동안에는 입자성물질의 부유로 인하여 2,873 CFU/m

까지 증가하였다.

터키에서 는 주방 678 CFU/m

, 거실 694 CFU/m

, 화장실 523 CFU/m

으로 측정되었으나, 주거공간에 따른 세 Table 7. Composition of Gram negative bacteria

Species (%)

Acinetobacter sp. 3

Acinetobacter bouvetii 0.2

Acinetobacter calcoaceticus 0.5

Acinetobacter lwoffii 0.5

Acinetobacter johnsonii 0.2

Acinetobacter junii 0.2

Acinetobacter baumannii 0.5

Acinetobacter ursingii 0.2

Brevundimonas sp. 1.4

Brevundimonas vesicularis 1

Enhydrobacter sp. 0.7

Enhydrobacter aerosaccus 0.5

Chryseobacterium sp. 1

Chryseobacterium aquaticum 0.2 Chryseobacterium indologenes 0.2

Chryseobacterium shigense 0.2

Leclercia sp. 0.2

Moraxella sp. 1.2

Moraxella osloensis 1.0

Pantoea sp. 0.7

Pseudomonas sp. 4

Pseudomonas nitroreducens 0.2

Pseudomonas psychrotolerans 1.0

Pseudomonas stutzeri 0.7

Pseudomonas fluorescens 0.2

Pseudomonas libanensis 0.2

Pseudomonas azotoformans 0.5

Roseomonas sp. 0.7

Roseomonas mucosa 0.7

Sphingomonas sp. 0.5

Sphingomonas sanguinis 0.5

Sejongia sp. 0.2

Massilia sp. 1.0

Massilia timonae 0.2

Stenotrophomonas sp. 0.2

Stenotrophomonas rhizophila 0.2

http://www.kseh.org/ J Environ Health Sci 2016; 42(6): 438-449 균농도는 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았

다.

이 밖에도 홍콩의 6세대 주택에서는 부적절한 환기에 의해 주방의 부유세균 농도가 거실보다 23%

정도 높았다.

본 연구에서도 주방의 부유세균이 거 실보다 높게 측정되었지만, 통계적으로 유의한 차이 는 나타나지 않았다.

본 연구결과를 통하여 습도가 높고 수분이 많은 화장실에서 부유세균이 높게 측정되어 부유세균 농 도는 습도의 영향을 받음을 알 수 있다. 다중이용시 설에서 측정한 부유세균과 습도의 회귀분석 결과를 살펴보면, 습도가 1% 오를 때마다 부유세균 농도가 6.385 CFU/m

씩 높아지는 것을 확인하였다.

그러 므로, 일상생활에서 화장실을 사용시 환기팬을 계속 적으로 가동시켜 습기를 제거해야 한다. 또한 수분 이 쉽게 생기는 장소이므로 주기적으로 수분을 닦아 주어야 한다.

아파트와 단독/다세대주택의 부유세균 농도를 비 교해보면, 주거공간에 관계없이 단독/다세대주택의 부유세균 농도가 높았다. 2011년도에 국립환경과 학원의 연구결과에서 아파트의 부유세균 농도는 1301.7 CFU/m

, 단독주택 1438.5 CFU/m

, 다세대 주택은 1969.8 CFU/m

로 다세대주택에서 높았다.

이러한 결과는 일반적으로 단독/다세대 주택 및 빌 라의 건축년도가 오래되고, 건물의 단열이 잘 되지 않아 세균 발생율이 높은 것으로 판단되어진다.

일반적으로 미생물은 온도와 습도의 영향을 받으 며 증가한 상대습도와 온도에 의해 주택 실내 부유 세균의 농도는 겨울보다 여름에 유의하게 높게 나타

났다.

본 연구에서도 온·습도가 높은 여름철에 부

유세균 농도가 증가하였으나, 통계적으로 유의하지 않았다.

실외 부유세균 농도는 가을에 131.9 CFU/m

로 다 른 계절에 비해 다소 높게 측정되었으며, 가을에는 낙엽을 주영양분으로 번식한 세균이 기류에 따라 부 유된 것으로 판단되어진다.

실내/외 농도비를 살펴보면, 계절과 주거공간에 상 관없이 농도비가 1이상으로 측정되었으며, 여름철에 화장실의 실내/외 농도비는 9.62로 가장 높게 측정 되어 실내오염도가 높음을 알 수 있다. 실내의 부유 세균이 실외보다 농도가 높다는 연구결과는 많이 보 고되어지고 있으며

, 폴란드의 주택 실내 부유세 균 기하평균 농도는 1021 CFU/m

로 실외 농도인

671 CFU/m

와 비교하여 높은 농도를 나타내었다.

실내/외 농도비가 1을 초과하면 실내공기가 오염되 어 있고, 오염원이 실내에 많이 존재하는 것을 의미 한다. 국립환경과학원에서 2011년의연구결과를 살펴 보면, 실내/외 농도비가 아파트는 14.5, 단독주택은 7.3, 다세대/연립주택에서는 10.0으로 측정되었으며, 본 연구결과와 유사한 결과를 나타내었다.

본 연구에서는 그람양성균은 Micrococcus 속, Staphylococcus 속, Bacillus 속이 우점종으로 검출되 었다. 그람양성균이 실내에 주로 검출된다는 연구 결 과는 많이 이루어지고 있다. 그람양성균은 자연에 넓 게 분포하며, 거주자의 피부, 점막 등에 존재한다.

또한 그람음성균보다 공기 중에서 저항성, 생존력이 높기 때문에 검출율이 높다.

Micrococcus 속은 토양, 먼지, 피부에 존재하며 Micrococcus luteus 종이 6 %로 높은 비율로 검출 되었다. Micrococcus luteus 종의 색소는 자외선에 대한 저항성을 증가시켜 내성을 갖도록 하는 것으로 알려져 있다.

Staphylococcus 속은 사람과 동물의 점막, 피부, 구 강, 머리카락에서 서식하는 세균으로 알려져 있으며

7,24)

목, 손톱, 비인강에도 쉽게 이동할 수 있어서 병

원에서도 존재한다.

S.epidermidis, S.hominis, S.haemolyticus는 피부와 관련있는 종이며,

S.epidermidis 는 어린이집이나 노인요양시설 에서도 검 출되었으며, 건강한 사람에게는 낮은 병원성을 가지 나, 면역이 약한 사람에게 감염을 일으킬 수 있다.

S.warneri 종은 인체에 독성, 알레르기성을 나타낸다.

Bacillus 속은 내생포자를 형성하는 그람양성균으로 일반적으로 실내에 높게 검출되면, 주택이나 건물의 적절하게 관리되지 않거나 습기의 영향을 받음을 의 미한다. B.cereus 종은 공기청정기 내부에서 검출된 사례가 있으며 실내공기 중에 있던 세균이 필터에 농축된 것으로 판단되어진다.

국립환경과학원의 연구결과를 살펴보면, 주택 실 내에서 Staphylococcus 속이 21%로 검출되었으며, 그 외에도 Micrococcus 속(9%), Bacillis 속(6%)로 나타나 본 연구와 유사한 속이 주택 실내에 우점종 으로 존재하였다. 대학교 캠퍼스의 실내에서도 그람 양성균이 그람음성균보다 높게 검출되었으며 84~90%

를 차지하고 있다.

또한, 환기시스템이 설치된 사

무실에서 Micrococcus 속은 32%, Staphylococcus 속

447 김성연 · 정원화 · 황은설 · 김지혜 · 정준식 · 이재원 · 정현미 · 권명희

은 44%로 검출되었다.

Wilkins 등의 연구에 따르 면, 거주자의 피부가 실내공기에 존재하는 미생물의 주된 요인으로 보고되고 있다.

어린이집 실내에서 그람양성균이 95% 이상으로 분포하였으며, 특히 그 람양성구균이 우점종으로 나타났다.

또한, 우점종 이외Acinetobacter 속, Kocuria 속, Rhodococcus 속 등 다양한 세균이 검출되었다. Kocuria 속은 Micrococcus, Staphylococcus 속과 함께 실내공기에 많이 서식하 는 세균으로 알려져 있다.

또한 Pseudomonas 4%, Acinetobacter 3% 등의 그 람음성균이 검출되었다. Acinetobacter 속은 토양과 관련된 균으로 병원성은 확실히 알려지지 않았지만, A.baumannii 종은 기회감염균으로 보고되어진 사례 가 있다.

Pseudomonas fluorescens 종은 자연계에 서 널리 분포하는 종으로 버섯, 병들은 식물 등에 서식한다.

실외에서 검출되는 부유세균은 토양, 식물 등의 영 향을 받는 세균이며, 실내에는 사람에 의한 세균의 비율이 상대적으로 높으며,

본 연구결과에서도 유 사한 경향을 나타냈다. Bacillus 속은 토양, 수생태, 사람과 동물의 피부에 서식하는 균으로 내생포자를 형성하여 긴 시간 생존이 가능한 세균이다. 실외에 서 13%의 검출비율을 차지한 Arthrobacter 속은 토 양과 식물의 잎 표면에 많이 존재하는 균으로 장기 간 생존이 가능한 것으로 알려져 있다.

일반적으 로 실외 공기에도 그람양성균은 80~86%를 차지하 며 그람음성균보다 높게 분포하며 특히 구균이 간균 보다 높은 비율을 차지하고 있다.

IV. 결 론

본 연구에서는 2014년 4월부터 2015년 2월까지 서울, 인천, 경기지역 주택 30세대의 주거공간에 따 른 부유세균 농도와 종 분포를 알아보고자 하였다.

주거공간에 따른 부유세균 농도를 살펴보면 화장 실의 기하평균 농도는 거실보다 1.5배, 주방보다 1.3 배로 측정되었으며, 사후분석 결과에서도 화장실과 거실의 부유세균 농도는 유의한 차이를 보이고 있었 다. 또한 실내공기질 관리법의 부유세균 유지기준 800 CFU/m

를 초과한 비율도 화장실이 27%로 다 른 공간보다 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 화장실의 높은 습기로 인한 것으로 판단되어지며, 실

생활에서 환풍기 사용 등으로 습기제거, 주기적인 수 분 제거 등으로 관리해야할 것으로 보인다.

아파트와 단독주택, 다세대주택의 주거공간별 부 유세균 농도도 역시 주거형태와 상관없이 화장실 농 도가 거실, 주방과 비교하여 약 1.1~1.6배 높은 것 으로 나타났다. 또한 추가적으로 아파트보다 단독·다 세대주택의 부유세균 농도가 모든 공간에서 높게 측 정되었다. 그러므로 화장실은 공간 특성상 습도가 높 고 수분이 많으므로, 수시로 수분을 제거하고 습도 조절 등 실생활에서 관리를 해야 한다.

계절변화에 따른 부유세균 농도는 모든 주거공간 에서 봄과 여름에 농도가 높았으며, 여름에는 화장 실의 습도가 69% 이상이었으며, 부유세균 기하평균 농도는 588.9 CFU/m

로 나타났다.

부유세균 종을 동정한 결과, 그람양성균이 50%

이상을 차지하여, 그람음성균보다 저항성과 생존력 이 강하여 검출율이 높게 나타났다. 우점종은 Staphylococcus 속, Micrococcus 속으로 주로 사람의 피부와 관련이 있는 종이 검출되었다. 부유세균의 주 된 발생원은 사람 활동에 의한 것으로 보고되어지고 있으며, 그러한 결과를 뒷받침하는 것을 알 수 있었다.

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