Kids Cafe Indoor Air Quality Analysis Based on Furniture and Installation Facilities

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키즈카페의 가구류 및 설치시설에 따른 실내공기질 비교 분석

박 영 훈, 김 선 웅, 양 희 훈, 정 옥 영, 이 상 진^†

숭실대학교 건축학부

Kids Cafe Indoor Air Quality Analysis Based on Furniture and Installation Facilities

Young Hun Park, Sun Woong Kim, Yang Hee Hun, Okyoung Chung, Sang Jin Lee

^† School of Architecture, Soongsil University, Seoul 156-743, Korea

Abstract: Indoor air quality control has been strengthened within childcare facilities and welfare communities for the elderly and infirm. I have researched the indoor air quality of kids cafés.

The quality was determined by the measurement of CO2 and HCHO, and the result was used in understanding of the current status of indoor air quality control. The higher level of CO₂ and HCHO were found in the playground area where children use compared to the area for guard- ians in kids cafés. And the more people in the cafés, the more CO2 and HCHO were generated.

It is judged that kids furniture produce harmful substances for children. Hence, the government regulations for kids cafés should be improved by reinforcing the indoor air quality control, con- sidering that the main customers are children not adults.

Keywords: Kids Cafe, facilities, kids furniture, Indoor Air Quality, formaldehyde, CO2

1. 서 론

1

1.1. 연구의 목적

최근 현대인의 저출산 경향과 더불어 맞벌이 부 부가 증가함에 따라 가정에서의 보육시간이 점차 줄어들고 있으며, 이러한 현상에 의해 보육시설의 수요가 증가하였고, 주말 간 어린 자녀와 부모가 함께 즐길 수 있는 키즈카페의 창업 또한 증가하 고 있는 추세이다. 최근 기사에 따르면 키즈카페가 창업의 주요 아이템으로 떠오르고 있으며, 키즈카 페 시설 수가 점진적으로 증가하고 있다. 이로 인 해 아동을 대상으로 하는 시설의 특성상 키즈카페

2012년 12월 11일 접수; 2012년 12월 26일 수정; 2012년 12월 31일 게재확정

†교신저자 : 이 상 진 ([email protected])

의 실내환경 또한 중요한 요소로서 주목을 받고 있다. 보건복지부 질병관리본부에서 실시한 2008 년 국민건강영양 조사에 따르면 5세 이하 아동의 19.2%가 아토피 피부염을 앓고 있는 것으로 나타 났으며, 천식, 알레르기 비염 등 알레르기성질환이 어린이와 청소년층에서 매년 지속적으로 늘어나고 있는 것으로 조사되었다. 질병관리본부에 따르면 11세 이하 천식 환자는 현재 2005년보다 늘어난 것으로 나타났으며, 6∼11세 아동의 천식 환자 비 율은 2005년 3.3%에서 2008년 5.7%로 증가한 것 으로 나타났다. 더욱이 1∼5세 아동의 경우 2005 년 3.7%에서 2008년 4.9%로 증가하여, 최근 들어 실내공기질 오염이 영유아에게 끼치는 영향이 큰 것으로 확인되었다. 이러한 증상이 나타나는데 주 된 요인으로서 실내 마감재와 접착제, 다양한 건축

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자재 및 가구재에서 방출되는 포름알데히드나 VOCs 등 각종 유해물질이 지목되고 있다.

1.2. 연구의 필요성

영유아의 경우 성인과 비교하여 면역력이 약하 며, 단위체중당 공기 흡입량도 많아 실내공기질에 의한 영향을 크게 받게 되므로, 영유아들을 대상으 로 운영되는 키즈카페의 경우 실내공기질의 관리 가 매우 중요하다. 이러한 보육시설의 실내공기질 관리에 대한 연구는 다음과 같은 연구들에서 볼 수 있다. 수도권지역 보육시설의 실내공기질 실태 조사(권정태 외 2010)를 하였으며, 보육시설의 규 모 및 실 유형에 따른 실내공기오염물질 농도변화 (백용규 외 2010)를 연구하였다. 앞선 연구들을 통 하여 보육시설에 관련된 실내공기질의 중요성을 인식하고 이에 따른 문제 및 문제해결 방안을 도 출할 수 있었으나, 최근 이슈화되고 있는 키즈카페 에 관한 연구는 아직 전무한 실정이다. 영유아의 건강유해성과 관련하여 최근 다중이용시설의 실내 공기질 관리에 대한 법규가 강화되어 시행되고 있 으며, 제제 수준 또한 강화되고 있다. 주요한 다중 이용시설 등의 실내공기질 관리법은 다음과 같다.

다중이용시설의 관리책임자는 유지기준 오염물질 은 연1회, 권고기준 오염물질은 2년에 1회 측정하 고 그 결과를 매년 1월 31일까지 시․도지사에게 보고하도록 하고 있으며, 권고기준에 미치지 못할 경우 소유자 등에게 실내공기질의 개선을 요구할 수 있다. 이를 어길 경우에는 1천만원 이하의 과태 료를 부과하며, 실내 공기질과 관련된 교육을 받지 않을 경우 500만원 이하의 과태료를 부과하도록 규정하고 있다.

이에 본 연구에서는 ｢다중이용시설 등의 실내공 기질관리법｣을 기준으로 국내의 키즈카페 중 두 곳을 선정하여 각 실별 가구류 및 설치시설에 따 른 차이를 비교 분석하여 실내공기질의 실태와 현 황을 파악함과 동시에 실내오염물질 중 일반적으 로 평가되는 유해물질인 포름알데히드(HCHO)와 이산화탄소(CO2)를 중점으로 측정, 분석하여 영유아 들에게 쾌적하고 안전한 실내환경의 키즈카페 조성 과 개선방안 도출을 위한 자료로 사용하고자 한다.

1.3. 실험방법

본 연구에서는 두 곳의 키즈카페를 선정하여 각 각의 카페에 사용된 가구류 및 설치시설에 따른 실내공기질을 측정을 하였으며, 이용객수에 따른 실내공기질의 변화량을 조사하였다. 환경부 허가 제310호 사단법인 한국실내환경협회에서 다중이용 시설 등의 실내 위생환경 개선 프로그램 적용 사 업장으로 인증을 받은 서울 구로구 구로동에 위치 한 A 키즈카페를 선정하였고, A 키즈카페와 이용 객수가 흡사한 서울시 양천구 목동에 위치한 B 키 즈카페를 대조군으로 선정하였다. A 키즈카페는 2012년 6월 2일 09시부터 13시까지를 측정하였고, 대조군인 B카페는 2012년 6월 2일 14시부터 18시 까지 측정하였다.

또한 이용객수에 따른 실내공기질의 변화량을 조사하기 위해, A 키즈카페에서 평일인 2012년 5 월 31일과 주말인 2012년 6월 2일로 나누어 같은 시간대에 이용하는 이용객의 수를 비교하였다. 시 간선정은 영유아들의 활동량이 제일 많은 시간인 14시부터 18시까지 측정하여 이용객 수의 차이에 따른 변화량을 조사하였다. 실내공기질의 관리 실 태 파악을 위한 방법으로는 실내공기질 측정을 실 시하였으며, 측정항목은 이산화탄소(CO2)와 포름 알데히드(HCHO) 2개 항목으로 하였다. 측정위치 는 질병관리본부에서 측정한 영유아 평균키를 근 거로 영유아의 호흡기가 위치한 바닥면으로부터 80 cm의 위치에서 측정하였다.

본 연구에서는 키즈카페의 가구류 및 설치시설 관리현황과 실내환경 관리의 척도가 되는 실내공 기질 관련 기준을 조사하며, 실내공기환경의 주요 지표와 실내공기의 인체에 유해한 오염요소들 중 이산화탄소와 포름알데히드를 측정하여 그 결과를 분석 및 고찰하였다.

2. 실내공기질 관리현황 및 기준

환경부에서는 다중이용시설 등의 실내공기질 관 리법에 따라 Table 1에 나타낸 유지기준 및 권고 기준으로 관리하고 있다. 다중이용시설의 소유자 등은 실내공기질 관리에 관한 교육을 환경부장관

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Table 1. Guideline of indoor contaminant of indoor air quality control in public use facilities, etc. act <Revision 2008, February. 27th>

Public use facilities Health care providers, child care facilities, welfare facilities, PCF

Guideline Maintenance Levels Recommendation Levels

PM10 below 100 μg/m³

CO₂ below 1,000 ppm

HCHO below 100 μg/m³

TBC below 800 CFU/m³

CO below 10 ppm

NO₂ below 0.05 ppm

Rn below 4.0 pCi/L

VOCs below 400 μg/m³

Asbestos below 0.01 counts/CC

Ozone below 0.06 ppm

Fig. 1. A kids cafe.

이 위탁하는 교육기관에서 받도록 의무화하고 있 으며, 다중이용시설을 설치하는 자는 공기정화설 비 및 일정구조․기준의 환기설비를 설치하도록 의무화하고 있다.

2.1. 측정 개요 및 장비

Fig. 1은 A키즈카페의 가구류 및 설치시설을 보 여주는 사진이다. 왼쪽에서 순서대로 첫 번째 사진 은 어른들이 주로 이용하는 카페이며, 두 번째와 세 번째 사진은 유아들이 사용하는 놀이시설의 모 습, 네 번째 사진은 키즈카페의 입구를 보여주는 사진이다. 각 실의 바닥과 벽 마감재는 동일한 것 으로 실별 설치된 인테리어나 가구류 및 설치시설 에 차이를 보이고 있다.

Fig. 2는 A 키즈카페의 평면을 나타낸 그림이 다. 측정위치는 다중이용시설의 실내공기질 측정 방법에 따라 측정하였고, 측정위치는 순서대로 카 페, 정글짐, 매표소, 놀이방 순서로 측정하였다.

Fig. 3은 B 키즈카페의 가구류 및 설치시설을 보여주는 사진이다. 왼쪽에서 순서대로 카페, 정글 짐, 영아놀이방, 유아놀이방, 영화관의 모습을 보 여주고 있다. Fig. 4는 B 키즈카페의 평면을 나타 낸 그림이다.

A 키즈카페와 B 키즈카페를 비교 분석하기 위 하여 이용객 수가 비슷한 주말에 측정하였고, 친환 경 가구 및 자재를 사용하고 지속적으로 실내환경 을 모니터링 하고 있는 A 키즈카페를 대상으로 각 용도에 따른 실별 가구류 및 설치시설에 대한 영 향을 비교하기 위하여 평일과 주말, 동시간대의 이 용객 수 차이에 따른 변화량을 조사하였다. Fig. 5 에 나타난 바와 같이 A 키즈카페의 천장 및 바닥, 벽 마감재는 동일하며 각 실마다 다른 가구류와 설치시설을 볼 수 있다.

본 연구에 사용된 실내공기질의 측정 장비는 본 실험에 사용된 측정기기는 이산화탄소의 경우 Falcon II를 사용하였으며, 포름알데히드의 경우 F300-L

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Fig. 2. Measurement point of A kids cafe.

Fig. 3. B kids cafe.

을 사용하였다.

3. 결과 및 고찰

A 키즈카페, B 키즈카페의 이용객 수는 A 키즈 카페는 평균 85명이며, B 키즈카페는 평균 72명이 었다. Fig. 6의 왼쪽은 A 키즈카페를 방문한 이용 객의 수이며 오른쪽은 B 키즈카페를 방문한 이용 객의 수이다. 두 카페의 이용객 수에 따른 차이를 최소화하기 위하여 비슷한 이용객 수를 기준으로

하여 이산화탄소와 포름알데히드의 수치를 비교 분석하였다.

Fig. 7의 왼쪽 그림은 A 키즈카페의 각 실별에 따른 포름알데히드의 측정값이다. Fig. 7을 보면 A 키즈카페는 입구와 실내 카페의 포름알데히드 측정값은 허용기준치인 0.1 ppm 이하이지만, 영유 아의 놀이공간은 허용기준치 이상으로 나타났다.

유아의 보호자가 주로 사용하는 실내 음료 공간인 카페에 비하여 호흡기와 면역력이 약한 영유아가 주로 사용하는 놀이공간은 최대 14배 높은 측정값

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Fig. 4. Measurement point of B kids cafe.

Fig. 5. A kids cafe’s internal ventilation and internal finishes.

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14:00 15:00 16:00 17:00 0

30 60 90

Average Visitors (Persons)

time (h)

Average Visitors

9:00 10:00 11:00 12:00

0 30 60 90

time (h)

Average Visitors

Fig. 6. Number of visitors who came to kids cafe (left A kids cafe, right B kids cafe).

14:00 15:00 16:00 17:00

0.0 0.1 0.2

Formaldehyde (ppm)

time (h)

Cafe Ballpool Playroom Enterance

9:00 10:00 11:00 12:00

0.0 0.1 0.2

Formaldehyde (ppm)

time (h)

Cafe Ballpool Jungle Gym Movie Theater Enterance

Fig. 7. Amount of HCHO depending on the space (left A kids cafe, right B kids cafe).

을 나타내었다. Fig. 7의 오른쪽 그림은 B 키즈카 페의 각 실별 포름알데히드의 측정값이다. B 키즈 카페도 마찬가지로 영유아가 주로 사용하는 시설 물에서의 측정값이 카페의 측정값에 비해 10배 높 게 나타났다. Fig. 7의 측정결과를 종합하여 보면 두 키즈카페 모두 어른들이 주로 이용하는 공간보 다는 주로 영유아가 뛰노는 공간에서 많은 양의 포름알데히드가 측정된 것을 알 수 있다. 이는 같 은 카페에 배치되어 있는 가구류나 시설물에서 나 오는 물질보다 영유아가 이용하는 놀이시설에 배 치되어 있는 가구류나 시설물에서 다량의 포름알 데히드가 방출되는 것을 보여준다. 영유아들의 활 동량이 많은 공간에서 포름알데히드 측정값이 높 다는 것은 그만큼 영유아들이 쾌적하지 못한 환경 에서 키즈카페를 이용하고 있다는 것으로 결론을 내릴 수 있다. 본 실험에서 각각의 시설물에 대한

포름알데히드의 수치를 측정할 때는 아이들의 평 균 호흡기 위치를 80 cm로 잡았으며, 아이들이 뛰 노는 가정을 하여 바닥면을 일정 수준의 힘을 가 해 내리치는 순간의 포름알데히드를 측정해 보았 을 때 수치가 기하급수적으로 올라가는 것을 확인 할 수 있었다. 결론적으로 영유아의 놀이시설로 사 용되는 가구류나 시설물에 내재되어 있는 포름알 데히드가 영유아의 놀이 활동으로 인하여 방출되 며, 이는 카페에서 사용되는 가구보다 더 많은 실 내공기 오염의 잠재영향력을 내재하고 있다.

Fig. 7의 A 키즈카페와 B 키즈카페를 비교하여 보면, A 키즈카페가 B키즈카페보다 전체적으로 포 름알데히드 수치가 낮으며, 두 카페의 포름알데히 드의 수치는 최대 약 2배 이상 차이나는 것을 볼 수 있다. 이러한 이유는 A 키즈카페는 앞서 언급 한 바와 같이 환경부 허가 제310호 사단법인 한국

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Table 2. Symptoms of formaldehyde density

HCHO (ppm) Symptoms

0.01 Maintenance Levels

0.04 Sensitization of atopic dermatitis

0.05 Indoor Environmental Standards in Canada and California

0.08 Indoor Environmental Standards in Japan and WHO

0.1

In Germany, the concentration of two or more products that ban the sale of emission

0.2 Started eye irritation 0.25 Respiratory failure

0.5 Stimulation of neck 1.0 Causing Cancer 2.0 Suffered stinging eyes 4.0 Comes the tears 10.0 Abnormal breathing

30.0 Causes of acute poisoning at 5-10

50.0 Upper limit of the meter measuring formaldehyde

14:00 15:00 16:00 17:00

1000 1500 2000

CO2 (ppm)

time (h)

9:00 10:00 11:00 12:00

1000 1500 2000

CO2 (ppm)

time (h)

Cafe Ballpool Jungle Gym Movie Theater Enterance

Fig. 8. Amount of CO₂ depending on the space (left A kids cafe, right B kids cafe).

실내환경협회에서 다중이용시설 등의 실내 위생환 경 개선 프로그램 적용 사업장을 인증받은 시설로 친환경가구류와 마감재를 사용하고자 노력하였으 며, 직원들의 실내공기질 인식 또한 높은 것을 사 전조사 결과 알 수 있었다. 이는 같은 용도의 실이 라 하더라도 사용되는 마감재나 가구에 따라 많은 차이를 보이는 것을 비교할 수 있다.

포름알데히드에 따른 신체의 증상은 Table 2에 나타내었다. 그러나 이는 평균 성인에 대한 기준이 며 향후 영유아를 대상으로 사용되는 시설에서는 이보다는 더 낮은 수치를 적용한 기준이 필요할 것으로 보인다.

Fig. 8은 A 키즈카페와 B 키즈카페의 공간에 따른 이산화탄소의 측정값을 나타낸 그래프이다.

그래프에서 나타난 것과 같이 입구와 카페는 이산 화탄소 허용기준치인 1,000 ppm을 넘지 않는 반 면, 영유아가 주로 사용하는 공간인 볼풀과 놀이방 은 이산화탄소 허용기준치인 1,000 ppm 이상으로 허용기준치에 비해 최대 1.4배의 결과가 나왔다. B 키즈카페 또한 A 키즈카페와 비슷한 경향을 띠었 으며, 키즈카페의 이용고객들이 증가하는 시간별 로 측정값 또한 비슷한 경향을 띠며 증가하였다.

특히 영화관은 이산화탄소가 높은 측정값을 나타 내는 공간 중 영유아가 사용하는 공간인 볼풀과 정 글짐보다 더 높은 측정값을 나타내었는데, 허용기 준치 1,000 ppm에 비해 최대 2.05배 높았다. 이는 영화 상영시간인 10시에는 기계적인 환기시설만 사용하는 밀폐된 공간인 영화관에 80명의 관객이 입장함으로써 환기용량 부족으로 인하여 이산화탄 소의 양의 급격한 변화가 나타나는 것을 볼 수 있 다. 12:00가 되는 시간대에 급격히 이산화탄소의 양이 줄어든 이유는 영유아들이 점심시간에 식사 를 함으로써 공간 사용이 줄어들어 나온 결과이다.

A 카페와 B 카페의 포름알데히드 수치를 비교 한 결과 A 카페의 포름알데히드 수치가 각 실마다

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14:00 15:00 16:00 17:00 0

30 60 90

time (h)

Average Visitors

Fig. 9. Number of visitors who came to A kids cafe (Thursday).

14:00 15:00 16:00 17:00

0 30 60 90

time (h)

Average Visitors

Fig. 10. Number of visitors who came to A kids cafe (Saturday).

14:00 15:00 16:00 17:00

0.0 0.1 0.2

Formaldehyde (ppm)

time (h)

cafe Ballpool Playroom Enterance

Fig. 11. Amount of HCHO depending on number of guests (Thursday)

14:00 15:00 16:00 17:00

0.0 0.1 0.2

Formaldehyde (ppm)

time (h)

Fig. 12. Amount of HCHO depending on number of guests (Saturday)

평균적으로 낮게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이 에 따라 A 카페의 이용객 수에 따른 각각의 실별 포름알데히드 수치를 비교하기 위하여 측정이 실 시되었다. 이용객 수에 따른 공기질의 변화량을 조 사하기 위하여, A 키즈카페에서 평일과 주말간 이 용객 수에 따른 포름알데히드 변화량을 비교하기 위하여 동시간대인 14시부터 18시까지 측정하여 이용객 수 차이에 따른 포름알데히드 측정값의 변 화량을 조사하였다. 평일 이용객 수는 Fig. 9에, 주 말 이용객 수는 Fig. 10에 나타내었다. 주말 이용 객 수가 평일 이용객수보다 각 시간대별로 현저히 높음을 알 수 있다.

평일 이용객 수에 따른 포름알데히드 값은 Fig.

11에, 주말 이용객 수에 따른 포름알데히드 값은 Fig. 12에 나타내었다. Fig. 11을 보면 평일에는

입구가 제일 높게 나오지만 포름알데히드 허용기 준치인 0.1 ppm 이상 측정되지 않았다. 입구가 제 일 높게 나온 이유는 A 키즈카페가 마트 안에 위 치하고 있어서 마트의 특성상 여러 복합적인 원인 으로 나온 결과 값으로 결론지을 수 있다. Fig. 12 를 보면 주말에 이용고객이 늘어남에 따라서 포름 알데히드의 측정값도 증가한 것을 볼 수 있다. 특 히 영유아가 주로 사용하는 공간인 볼풀과 놀이방 에서 많은 양의 포름알데히드가 측정되었는데, 이 는 평일에 비해 최대 7배 증가한 측정값이며, 포름 알데히드 허용기준치인 0.1 ppm보다 1.4배 높은 수치로 보호자인 어른이 사용하는 공간인 카페 이 용고객 수와는 별개로 낮은 측정값을 나타내고 있 다. 이것을 통하여 영유아가 주로 이용하는 공간인 놀이기구 및 시설물에서 더 많은 양의 포름알데히

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드가 방출되는 것으로 확인되었다.

4. 결 론

이상의 연구결과로부터 키즈카페의 실내공기질 관리현황에 대한 측정분석을 통하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.

1) A, B 두 키즈카페의 실별에 따른 이산화탄소 와 포름알데히드의 측정 결과, 보호자가 사용하는 카페나 입구인 매표소는 이산화탄소 허용기준치인 1,000 ppm을 넘지 않는 반면, 영유아가 주로 사용 하는 공간은 허용기준치에 비해 최대 1.4배의 결과 가 나왔다.

2) 포름알데히드 또한 허용기준치인 0.1 ppm을 초과하였으며, 영유아가 주로 사용하는 정글짐과 볼풀에서 더 많은 양이 측정되었다. 또한 두 키즈 카페 중 포름알데히드 방출량은 친환경가구류 및 시설물을 사용한 A 키즈카페가 더 적게 나오는 것 으로 확인되었다.

3) 이용고객의 수에 따른 A 키즈카페의 포름알 데히드의 측정 결과 이용고객의 수가 적은 평일에 는 포름알데히드의 허용기준치를 넘지 않는 반면, 이용고객의 수가 많은 주말에는 평일보다 최대 2.29배 높은 값을 나타냈다. 또한 주말이 평일보다 5배 높게 나타났으며, 허용기준치인 0.1 ppm보다 최대 1.4배 높은 측정값을 나타냈다. 이러한 결과 는 이용고객이 많아질수록 놀이기구를 사용하는 빈도가 더 높아지므로, 영유아들이 시설물을 이용 하는 과정에서 외부 압력으로 인해 시설물에 내재 되어 있는 유해물질이 추가적으로 방출되는 것으 로 판단된다.

4) 결론적으로 영유아가 이용하는 놀이기구에

대한 개선방안이 시급하며, 키즈카페의 주 이용층 이 영유아인 점을 감안하여 현행 법정기준보다 더 욱 강화된 법적 규제가 필요할 것으로 판단된다.

사 사

본 연구는 농림수산식품부 첨단생산기술개발 사업에 의해 이루어진 것임.

참 고 문 헌

국민일보, 쿠키뉴스 2011.12.23, 은퇴 후 퇴직자 위한프 랜차이즈 브랜드는?.

국민일보, 쿠키뉴스 2010.05.04, 천식․아토피 앓는 어 린이․청소년 증가.

권정태, 오윤희, 박현희, 최 원, 주운용, 손종렬. 2010.

수도권지역 보육시설의 실내공기질 실태조사. 한국대 기환경학회 추계학술대회 논문집.

백용규, 김수영. 2010. 보육시설의 규모 및 실 유형에 따 른 실내공기오염물질 농도변화. 한국건축친환경설비 학회논문집 4(4).

국가법령정보센터, http://www.law.go.kr.

질병관리본부, http://www.cdc.go.kr.