일부 PC방내 니코틴 농도와 호흡성분진(RSP) 입경별 상관성
노영만⋅김윤신⋅손종열1)⋅정재열2)*
한양대학교 환경 및 산업의학연구소, 1)고려대학교 보건대학, 2)양지엔지니어링 (2004년 7월 12일 접수 ; 2004년 9월 4일 채택)
The Correlation between the Airborne Nicotine Concentration and the Size Distribution of Respirable Suspended Particulates (RSP) in the PC Game Room
Young-Man Roh⋅Yoon-Shin Kim⋅Jong-Ryeul Sohn1)⋅Jae-Yeol Chung2)*
Institute of Environmental and Industrial Medicine, HanyangUniversity
1)Dept. of Environmental Health, College of Health Science, Korea University
2)Yangji Engineering
(Received 12 July 2004 ; accepted 4 September 2004)
Abstract
The PC game rooms in Korea have a problem in the aspect of indoor air quality because there are many occupants for 24 hours where the smoking is allowed. This study was carried out to evaluate indoor air quality (IAQ) including the size distribution of respirable suspended particulates (RSP) and airborne nicotine concentration in selected PC game rooms. The subjects are 6 PC game rooms in Seoul and Sung-Nam Cities. In this study, airborne RSP and nicotine concentrations were measured during a period from February to March, 2003. Significant correlation has been found between the concentrations of RSP and nicotine in PC game room. Also the negative correlation was found between room area and number of operating fan.
The correlation coefficients between RSP size distribution and nicotine concentration were 0.868, 0.866, 0.870 in the stages 2 (cut-point 14.80㎛), 5 (cut-point 3.50㎛), and 8 (cut-point 0.52㎛) from Marple's 8-stage cascade impactor, respectively. In conclusion, RSP concentration in PC game room has a tendency to increase by smoking. Therefore, it is suggested that the effective air control system and education program be applied for PC game room.
Keywords：Nicotine, Respirable suspended particulates (RSP), Environmental tobacco smoke (ETS), PC game room, Indoor air quality (IAQ)
1. 서 론
실내공기는 한정된 공간에서 인공적인 설비를 통해 외부 공기가 계속적으로 유입되므로 외부공 기가 오염되었을 경우 실내공기 오염농도가 증가 되며 결과적으로 인체에 호흡기 질환의 발생 등 직⋅간접적인 피해를 유발할 수 있다. 특히, 좁은 공간에서 살고 있는 우리나라는 실내에서의 주방 연료와 난방연료의 연소과정에서 발생되는 오 염물질이 실내공기오염을 가중시킨다(김윤신, 1994).
국내의 경우 대기질 관리 역사가 짧고 대부분의 조사연구가 실외 공기질 조사에 집중되어 있으며, 1980년대 중반까지만 해도 실내공기오염이라는 용 어조차 생소한 실정이었다. 그러나 1980년대 후반 부터 소수의 연구자들에 의해 지하공간과 같은 특 수한 실내환경을 중심으로 실내 공기질에 대한 부 분적 연구가 실행된 바 있다(백성옥 등, 1998). 국 내의 실내공기오염에 관한 조사연구는 1990년 이 전에는 주로 이산화질소, 분진, 일산화탄소, 라돈, 포름알데히드 등과 같은 오염물질에 관한 조사연 구가 부분적으로 수행되어 왔으며, 1989년에 서울 시 지하철역 구내의 실내환경을 대상으로 분진, 라 돈 등에 대한 비교적 광범위한 조사가 수행된 바 있다(김동술 등, 1993, 1994; 김윤신 등, 1994).
특히 우리나라의 경우 실내의 난방용 혹은 취사 용으로 다량의 탄화수소계 화석연료(연탄, 기름, 가스)를 사용하고 있으며(김용완 등, 1986), 대부 분 도시 생활의 90% 이상을 가정을 비롯한 작업 장, 사무실, 교통기관 등의 실내환경에서 영위하 고 있으므로, 실내공기오염이 인체에 미치는 영향 은 크다고 할 수 있다(Szalai, 1972; Dockery and Spengler, 1981; Chapin, 1984). 따라서 실내공기에
관한 연구는 보건학적 측면에서 중요한 관심사가 되고 있다(Szalai, 1972; Yocum, 1982).
실내오염물질로 중요하게 다루는 물질은 아황 산가스(SO2), 이산화질소(NO2), 일산화탄소(CO), 포름알데히드(HCHO), 담배연기성분, 분진(TSP), 오존(O3), 탄산가스(CO2) 및 석면 등이 있다 (Wadden and Scheff, 1982).
이들 오염물질은 기관지염, 천식성 발작, 신경 장애, 만성적 증상으로는 각종 퇴행성 질환의 촉 진과 알레르기 질환을 유발하며, 폐암 등의 악성 종양을 일으키기도 한다(김용완 등, 1986; 한국산 업안전공단, 1990; Calvert and Harold, 1984).
이러한 실내오염물질의 발생원으로는 연소과정, 실내에서의 흡연, 오염된 외부공기의 실내 유입 등이 있으며, 최근에는 신축아파트의 경우 건축물 의 밀폐화와 단열화를 위해 사용되는 내장재와 바 닥의 소음저감을 위해 사용하는 카펫트 등의 건축 자재로부터 수많은 유해화학물질이 발생되고 있 다(환경부, 2002). 선진국에서는 실내공기오염물질 이 인체에 미치는 영향으로 호흡기 질환의 발생빈 도가 높은 것으로 보고되고 있다(Cook, 1971;
Wark and Warner, 1981; Caceres et al., 1983).
분진이 인체에 흡입되면 큰 분진은 기도에서 차 단되어 배출되지만, 미세한 것은 침착될 확률이 높다. 폐포내의 침착율은 입자지름이 0.1∼10㎛인 것이 많으며, 이러한 분진에 장시간 노출되면 호 흡성질환의 원인이 된다. 일반 사무실이나 거실에 서 특히 문제가 되는 것은 흡연에 의한 분진이며, 흡연자 주위에는 급격히 분진농도가 상승한다(김 민하와 최지희, 1998). 또한 분진의 발생원으로는 대기 중 먼지의 실내유입, 실내 바닥의 먼지, 담배 재가 원인으로 작용하여 인체에 호흡성질환을 일 으키기도 한다(환경공업신문, 2003).
미국 EPA(Environmental Protection Agency, 1992)는 환경성 담배연기(Environmental Tobacco Smoke, ETS)를 담배, 파이프 담배 또는 시가의 끝 부분이 탈 때 방출되는 연기와 흡연자의 폐에서 배출되는 연기의 혼합물질로 정의하고 있다. 또한 여러 가지 연구들을 종합한 결과에 의하면 매년 미국에서 3천명의 비흡연자가 환경성 담배연기로 인한 폐암으로 사망하고, 3만에서 5만명이 심장질 환으로 인해 사망하며 어린이들과 성인들의 호흡 기 질환 발생에 기여하는 것으로 평가하였다. 미 국 EPA는 환경성 담배연기를 Group A(known human) Carcinogen으로 분류하고 있다. 또한 미국 NIOSH(National Institute for Occupational Safety and Health, 1991)도 환경성 담배연기를 석면이나 벤젠과 같은 발암성 물질로 지정하였다. 담배연 기는 4천가지 이상의 물질로 구성되어 있고 이중 상당수의 구성물질은 발암성이거나 독성 그리고 자극성을 지닌 물질로(Repace and Lowery, 1980), 담배 연기를 발암물질, 독성물질 그리고 자극성 물질로 나누어 관리한다는 것은 매우 어려워 담배 연기를 전체적으로 측정평가하기 위한 지표가 개 발되어 왔다. 그 지표로는 니코틴, 호흡성분진, CO, NOX, n-nitrosamine, aromatic hydrocarbons 그 리고 흡연빈도 등이 있다. 이 중에서 니코틴과 호 흡성분진을 담배연기의 실제노출과 관련이 있는 지표(tracer)로 결론을 내렸다(Hongmao et al., 1990).
1999년 WHO(World Health Organization)에서 보 고한 Air Quality Guidelines에서 실내공기오염의 주요 발생원 중 respirable suspended particulates (RSP)의 주요 발생원을 담배연기로 명시한 바 있 다(WHO, 2003).
담배연기에 포함되어 있는 물질로는 호흡할 수 있는 먼지, 니코틴, 일산화탄소, 그리고 이산화질 소 등이 있으며, 건물이나 공공건물에서의 농도는 환기율, 담배를 피우는 횟수와 양, 공기 청정기 사 용대수, 그리고 환기장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다(Spengler and Sexton, 1983).
PC방은 초고속 인터넷망과 고급 사양의 컴퓨터 를 비롯한 첨단 정보 기기를 갖추고, 전용회선을 이용한 네트워크 게임과 CD 게임, PC 통신, 정보 검색, 문서작성, 사이버 증권 거래 등의 서비스를 제공하는 곳으로 2001년 12월 현재 통계청이 집계 한 서울시내 PC방의 수는 5,318개이었으며, 경기 도의 경우 3,598개로 집계되었다.
네트워크 게임이나 CD 게임 등 PC방에서 제공 하는 서비스가 젊은 사람들, 특히 호기심이 왕성 한 청소년들에게 매우 높은 인기를 얻고 있으며, 이러한 현상을 반영하듯 프로 게임어라는 신종 직 업이 생겨나기도 하였다. 그러므로 이러한 것들을 보고 자라는 청소년들은 PC방에서 보내는 시간이 늘어나는 추세이며, 대부분의 PC방에서는 흡연이 가능하며 실제로 환경성 담배연기가 다량 발생하 고 있다. 또한 환기회수는 산업장이나 실내환경에 필요한 환기회수의 범위인 교실 11∼12회, 사무실 6∼20회 그리고 창고 4∼6회로 필요환기횟수(김태 형 등, 1999)에 크게 미치지 못하는 수준이다(황규 석, 2000).
따라서 본 연구는 실내 공기오염물질인 호흡성 분진과 흡연의 지표물질인 니코틴과의 상관성을 분석하여 PC방내 실내 공기질 평가 및 PC방 이용 자의 대부분인 청소년(소비자보호원, 2000)의 건 강관리 대책에 도움이 되고자 하였다.
2. 실험방법
2.1 시료포집 및 분석
연구대상 PC방은 2개 도시에 위치하고 있는 PC 방 각각 3개소씩 6개소를 임의적으로 선택하여 조 사하였다. 선정된 6개 PC방은 모두 흡연을 허용하 고 있었으며, 시료의 포집 및 분석은 2003년 2월 부터 3월에 걸쳐 실시하였다. 시료는 오후 2시부 터 저녁 10시까지 약 8시간에 걸쳐 포집하였다.
흡연의 지표물질인 니코틴과 호흡성 분진을 대상 으로 각 PC방의 입구, 중앙, 환기시설 3개 지점별 로 포집하였으며, 각 PC방의 일반적 특성 즉, PC 방의 면적(㎡), 현재 측정시 이용자수, 환기시설대 수, 환기시설 가동대수, PC대수에 관하여 조사하 였다.
2.1.1 공기 중 니코틴의 포집과 분석
공기 중 니코틴의 분석은 NIOSH 공정시험법 2551(NIOSH, 1998)에 따라 흡착튜브(XAD-4, 80/40
㎎, SKC)와 유량을 1.0L/min(0.1∼1.0L/min)으로 교 정한 개인시료 포집기(AIRCHEKTM52, SKC)를 사 용하여 PC 방의 입구, 중간, 환기시설 부근에서 8 시간 동안 포집하였다. 그리고 시료는 차광상태로 5℃ 이하에서 냉장 보관하고 안정성을 고려하여 14일 이내(박용선, 2001)에 분석했다.
니코틴의 분석 또한 NIOSH 공정시험법 2551에 따라 실행하였는데 그 내용은 다음과 같다. 표준 용액 원액의 제조는 니코틴 100㎎을 0.01%의 트 리에틸아민이 함유되어 있는 에틸아세테이트 100
㎖에 녹여 만들었고 표준용액은 농도의 범위가 0.00063125∼1.010㎎/㎖가 되도록 0.01%의 트리에 틸아민이 함유되어 있는 에틸아세테이트로 희석 하여 10단계로 제조하였다(박용선, 2001). 내부표 준물질 원액은 퀴놀린 10㎎을 0.01%의 트리에틸 아민이 함유되어 있는 에틸아세테이트 100㎖에 녹여 제조하였다.
시료의 전처리는 각 XAD-4 튜브의 앞층과 뒷층 을 분리하여 바이알에 각각 넣고 0.01%의 트리에
Table 1. Operating condition of GC for the airborne nicotine analysis.
Items Conditions
GC Detector Injector Column Carrier gas Flow rate Split vent Injector volume Injector temperature Detector temperature Temperature program
Hewlett Packard 5890Ⅱ, U.S.A.
Flame ionization detector Capillary split mode
HP-5 30m×0.32㎜ ID 0.5㎛ film thickness, Hewlett Packard, U.S.A.
Hellium 2.4㎖/min 125㎖/min 1㎕
200℃
300℃
60∼200℃ (20℃/min)
틸아민이 함유되어 있는 에틸 아세테이트 1㎖을 가한 후 내부 표준물질인 퀴놀린 용액 25㎕를 첨 가하였다. 또한 10단계의 농도로 나누어진 표준용 액도 1㎖씩 각각의 바이알에 넣고 위와 마찬가지 로 퀴놀린 용액 25㎕를 가했다. 이처럼 준비된 시 료와 표준용액을 초음파로 2시간 동안 탈착시킨 후 가스크로마토그래피(Gas Chromatography, GC;
HP-5890Ⅱ)를 사용하여 분석하였다. GC의 조건은 Table 1과 같다.
회수율은 공기 중 니코틴을 포집할 때 사용했던 동일한 흡착튜브에 0.00063125∼1.010㎎/㎖의 농 도 범위에서 3단계로 니코틴을 첨가하여 실제 시 료와 같은 방법으로 전처리한 후 살펴보았는데, 전체 평균값은 90.20%이었다.
2.1.2 공기 중 호흡성 분진의 입경별 포집 및 분석 공기중 호흡성 분진의 입경분포를 측정하기 위 하여 8단의 다단 임팩터(Anderson Sampler Inc., Series 298 Marple Personal Cascade Impactor, USA) 와 개인시료포집기(SKC, Model 224-PCXR7, USA) 를 사용하여 PC방의 입구, 중간, 환기시설 부근에
서 8시간 동안 포집하였다. 유량은 비누거품보정 계(Gillian, Model 713, USA)를 이용하여 1L/min으 로 보정하였다. 포집기의 포집판은 mylar 포집판 (Anderson Sampler Inc.)을 사용했으며 분진 포집시 입자가 튀는 것(particle bounce)을 방지하기 위해 임팩터용 필터를 핀셋으로 greasing template 위에 올려놓고 silicon grease 316를 잘 흔들어 섞은 다 음, 적당량을 도포하여 건조시킨 후 0.01㎎까지 판 독할 수 있는 직시천평(Ohaus, model ap250d, Swit- zerland)으로 무게를 칭량하였으며, 측정 후에도 같은 조건으로 무게를 칭량하였다. 각 단계에서 구분되어 포집되는 분진의 유효분리입경(effective cut-point diameter)은 Table 2와 같다.
2.2 통계분석
공기 중 호흡성 분진의 입경분포별 농도 및 니 코틴 농도를 알기 위하여 SAS 통계프로그램을 이 용하여 분진 농도의 기하평균과 기하표준편차를 구하였으며, 공기 중 호흡성 분진의 입경분포와 니코틴에 대해서는 대수정규분포를 검정(Sapiro -Wilk test, SAS)한 후 상관분석을 실시하였다
Table 2. Design parameters and cut-point diameters of Marple personal cascade impactor used in this study.
Stage Nozzle shape No. of nozzles Cut-point diameter(㎛) 1
2 3 4 5 6 7 8
slot slot slot slot slot slot round round
6 6 6 6 6 6 12 12
21.30 14.80 9.80 6.00 3.50 1.55 0.93 0.52
3. 결 과
3.1 조사된 PC방의 일반사항
조사대상지점인 PC방안의 환경으로 각 PC방의 면적(㎡), 이용자수, 환기시설대수, 환기시설 가동 대수, PC대수는 Table 3과 같다.
조사된 PC방의 평균면적은 297.83㎡이며 PC방 별로는 A PC방 300㎡, B PC방 210㎡, C PC방 357
㎡, D PC방 400㎡, E PC방 200㎡, F PC방 320㎡로 나타났으며, D PC방이 가장 큰 면적을 차지하는 것으로 조사되었다.
환기시설대수 및 가동대수를 조사한 결과 평균 환기장치 대수는 2.67대/PC방이며, 작동되는 평균 환기장치대수는 2.17인 것으로 나타났다. 또한 조 사결과 B PC방의 경우 환기장치가 있음에도 불구 하고 작동하지 않은 것으로 조사되었다. 측정 당 시 이용자 년령별 분포를 조사한 결과 청소년이 평균 24.83명으로 조사되었으며, E PC방을 제외하 고 전체적으로 청소년의 비율이 높았다.
3.2 PC방내 니코틴 농도
2개 도시내 위치한 PC방에서의 니코틴의 농도 분포를 알아보았으며, 대수정규확률지에 각각의 변수를 기입하여 그래프를 그린 결과 서울시와 성 남시에 있는 PC방들의 니코틴 농도는 대수정규분 포를 하고 있는 것으로 나타났다(Fig. 1.). 따라서 공기 중 니코틴의 농도를 기하평균(Geometric Mean, GM)과 기하표준편차(Geometric Standard Deviation, GSD)로 평가하였다.
Table 4는 각 PC방내의 흡연으로 인한 니코틴 의 농도를 나타낸 것이다. PC방의 공기 중 니코 틴의 전체 평균농도는 93.74㎍/㎥이며, 농도는 48.41(1.215)∼165.54(1.103)㎍/㎥ 범위를 보였다.
PC방의 공기 중 니코틴 농도를 비교해 볼 때 B PC방에서의 농도가 165.54(1.103)㎍/㎥로 가장 높 았다.
3.3 다단임팩터로 포집한 PC방내 분진농도 호흡성분진 농도를 측정한 결과에 의하면 전체
Table 3. General characteristics of the indoor environment for 6 PC game rooms.
Items PC room
A B C D E F Mean±SD
Area of PC room(㎡) 300 210 357 400 200 320 297.83±79.65
Number of fan 2 2 4 4 2 2 2.67±1.03
Operating fan 2 0 4 4 1 2 2.17±1.60
Occupants
Adolescent (%)
32 (72.7)
24 (75.0)
31 (60.8)
23 (53.5)
12 (32.4)
27
(56.3) 24.83±7.25 Adult
(%)
12 (27.3)
8 (25.0)
20 (39.2)
20 (46.5)
25 (67.6)
21
(43.7) 17.67±6.35 Total
(%)
44 (100.0)
32 (100.0)
51 (100.0)
43 (100.0)
37 (100.0)
48
(100.0) 42.50±7.00
Number of PC 58 45 68 72 43 60 57.67±11.78
평균농도는 1.0220㎎/㎥이며, 각 PC방별 호흡성분 진 농도는 A PC방 1.0652㎎/㎥, B PC방 1.7098㎎/
㎥, C PC방 0.7331㎎/㎥, D PC방 0.5686㎎/㎥, E PC방 1.5100㎎/㎥, F PC방 0.9193㎎/㎥로 나타났다 (Table 5). 각 PC방의 호흡성분진 농도를 비교해
볼 때 B PC방에서 1.7098㎎/㎥로 가장 높은 것으 로 나타났다. 입경별로 살펴보면 B와 E PC방 stage 2(cut-point 14.80㎛)에서 0.5177㎎/㎥, 0.4973
㎎/㎥로 가장 높았다.
Cumulative probability(%)
99%
98%
95%
90%
84%
75%
50%
25%
16%
10%
5%
2%
1%
1 10 100 1000
Airborne nicotine concentration(㎍/ ㎥)
Fig. 1. Cumulative distribution of airborne nicotine concentration in PC rooms.
3.4 PC방내 니코틴 농도, 호흡성분진 농도, PC방 크 기, 환기시설 작동 대수와의 상관성 분석 본 연구에서 니코틴, 호흡성분진, PC방 크기, 환 기시설 대수별로 상관성분석을 실시한 결과 Table 6에서와 같이 니코틴과 호흡성 분진과의 상관계
수가 0.903로 높은 상관성을 보였다(P<0.05).
PC방 크기는 니코틴과 호흡성 분진 농도와 음 의 상관성(-0.919, -0.922)을 각각 보였고, 환기시설 작동 대수는 니코틴과 호흡성 분진의 상관계수가 각각 -0.878, -0.898로 환기장치 대수가 많을수록 Note：stage 1(cut-point 21.30㎛), stage 2(cut-point 14.80㎛), stage 3(cut-point 9.80㎛), stage 4(cut-point 6.00㎛), stage5(cut-point
3.50㎛), stage 6(cut-point 1.55㎛), stage 7(cut-point 0.93㎛), stage 8(cut-point 0.52㎛) Table 4. Airborne nicotine concentration in PC game room.
PC room Number of sample Nicotine concentration(㎍/㎥) Range(㎍/㎥) A
B C D E F
3 3 3 3 3 3
90.14(1.510)* 165.54(1.103)*
67.41(1.155)* 48.41(1.215)* 159.65(1.109)*
87.28(1.098)*
57.50∼129.30 147.30∼177.70
57.10∼77.30 39.90∼69.00 149.20∼179.80
82.60∼97.20
Total 18 93.74(1.618) 39.90∼179.80
* GM(GSD)
Table 5. Concentrations of respirable suspended particulates(RSP) in each PC game room.
PC room Total Concentrations(㎎/㎥)
Stage 1 Stage 2 Stage 3 Stage 4 Stage 5 Stage 6 Stage 7 Stage 8 A 1.0652 0.0498 0.2536 0.2217 0.0804 0.0615 0.0682 0.2448 0.0852 B 1.7098 0.1137 0.5177 0.3411 0.1084 0.1027 0.0885 0.2859 0.1518 C 0.7331 0.0382 0.1980 0.0739 0.0581 0.0332 0.0575 0.1956 0.0786 D 0.5686 0.0276 0.1645 0.0403 0.0335 0.0253 0.0625 0.1456 0.0693 E 1.5100 0.0659 0.4793 0.3380 0.0103 0.0997 0.0869 0.2900 0.1399 F 0.9193 0.0407 0.3013 0.1040 0.0752 0.0527 0.0542 0.2034 0.0878 Mean 1.0220 0.0560 0.3191 0.1865 0.0610 0.0625 0.0696 0.2276 0.1021
니코틴 및 호흡성분진의 농도가 낮아지는 음의 상 관성을 보였다(P<0.05).
Table 6에서 보는 바와 같이 니코틴과 호흡성 분 진의 상관계수가 0.903으로 높은 상관성을 보이고 있으므로, Table 7과 같이 니코틴 농도와 각각의 입경별 호흡성분진과의 상관성을 분석해 보았다.
분석결과에 의하면 stage 2(cut-point 14.80㎛), stage 5(cut-point 3.50㎛), stage 8(cut-point 0.52㎛) 에서 상관계수가 0.868, 0.866, 0.870로 가장 높았
으며, 다른 stage에서도 유의한 것으로 나타났다.
4. 고 찰
연구의 대상을 선정하는 과정에서 협조가 가능 했던 PC방을 임의로 선택하였기 때문에 대표성에 대한 문제가 생길 수 있겠으나, 본 조사시 협조가 가능했던 PC방을 대상 선정시 방문했던 다른 PC Table 6. Correlation coefficent among the various variables collected in this study.
Room area Operating fan Nicotine
concentration RSP concentration
Room area - - - -
Operating fan 0.926* - - -
Nicotine
concentration -0.919* -0.878* - -
RSP
concentration -0.922* -0.898* 0.903* -
* P<0.05
Note：stage 1(cut-point 21.30㎛), stage 2(cut-point 14.80㎛), stage 3(cut-point 9.80㎛), stage 4(cut-point 6.00㎛), stage5(cut-point 3.50㎛), stage 6(cut-point 1.55㎛), stage 7(cut-point 0.93㎛), stage 8(cut-point 0.52㎛)
Table 7. Correlation coefficent of the respirable suspended particulates(RSP) size concentration and nicotine concentration.
Nicotine Stage 1 Stage 2 Stage 3 Stage 4 Stage 5 Stage 6 Stage 7 Stage 8 Nicotine
Stage 1 Stage 2 Stage 3 Stage 4 Stage 5 Stage 6 Stage 7 Stage 8
- 0.733 0.868 0.826 0.806 0.866 0.613 0.853 0.870
- - 0.604 0.476 0.511 0.538 0.365 0.551 0.670
- - - 0.913 0.901 0.971 0.717 0.850 0.955
- - - - 0.952 0.948 0.605 0.944 0.860
- - - - - 0.927 0.514 0.923 0.810
- - - - - - 0.758 0.903 0.932
- - - - - - - 0.607 0.807
- - - - - - - - 0.857
- - - - - - - - -
방과 비교했을 때 환기장치 시설이나, 금연구역의 설치면에서 차이가 없었기에 이를 전제로 본 연구 를 실시하였다.
본 연구에서 사용했던 니코틴 분석은 NIOSH 공정시험법 2551을 사용했는데, 그 같은 이유는 기존의 방법은 농도가 낮은 환경성 담배연기 연구 에서 효과적인 포집이 어렵고 온실 연구에서와 같 이 농도가 높을 때 정확한 평가가 어려웠기 때문 에(Stephanie et al., 2000) 기존의 방법을 채택하지 않고 NIOSH 공정시험법 2551을 채택하였다.
공기중의 분진, 입자상 물질 등은 정규분포보 다 대수정규분포를 한다고 알려져 있다(백남원, 1995). 일반적으로 환경중의 유해물질의 농도분포 는 정규분포보다 대수정규분포를 하는 것으로 알 려져 있다(ACGIH, 1997). 본 연구에서도 니코틴 과 호흡성분진의 농도가 대수정규분포를 하므로 기하평균, 기하표준편차, 범위를 사용하였다. 본 연구 대상장소였던 6개소의 PC방중 니코틴과 호 흡성 분진농도는 48.41(1.215)∼165.54(1.103)㎍/㎥, 0.5686∼1.7098㎎/㎥이었다. 포집시간이 동일한데 도 불구하고 PC방간 차이가 나타나는 이유는 PC 방의 환기 상태, PC방의 이용자수, PC방의 면적에 의한 영향으로 생각된다.
본 연구의 6개 PC방의 평균 실내면적은 297.83
㎡로 다른 연구결과와 비교하면 15개 PC방 평균 139.94㎡(차현수, 2001)보다 다소 넓은 수준이었다.
환기장치의 설치 대수를 다른 연구와 비교하면 15 개 PC방 평균 5±1.78대보다 약 2.33대 낮게 나타 났다(차현수, 2001).
국내의 경우 ETS로 인한 간접흡연에 대한 인체 에의 노출정도의 평가와 관련하여 지금까지 체계 적인 연구가 그리 많지 않으며, 일부 소수 연구자 에 의해 제한된 연구결과만이 제시되고 있는 실정
이다(백성옥 등, 1998). 따라서 환경성 담배연기에 대한 환경규제기준이 없기 때문에 이번 연구결과 를 국내 다른 연구결과와 비교하여 보았다. 본 연 구에서 포집된 담배연기 중 니코틴의 평균농도를 다른 국내 연구결과들과 비교해 보면 가정집이 1.76㎍/㎥(백성옥, 1998), 음식점이 2.98㎍/㎥(김윤 신 등, 1996) 다른 PC방이 8.62㎍/㎥(황규석, 2000) 의 농도였으며, 본 연구에서 측정된 니코틴의 농도 는 다른 PC방(황규석, 2000) 보다 약 10.8배 높은 수준이었다. 이는 PC방의 특이성 때문이라 여겨지 는데 PC방은 요일별 특히 주말과 공휴일, 시간대 별 특히 저녁 시간대, 환기장치 가동 유무, 흡연율 과 계절 등에 따라 현저한 차이가 나기 때문이다. 즉 본 연구가 시행되었던 주말 저녁 시간대를 감안 해 볼 때 연구결과가 높지 않았나 생각된다. 환경성 담배연기에 대한 국내 연구로 음식점, 사무실, 주택을 대상으로 호흡성분진을 측정한 연 구가 있는데, 호흡성분진의 평균 실내농도는 0.123
㎎/㎥이었고 가장 높았던 음식점에서의 농도는 0.170㎎/㎥(윤영훈, 1995)으로 본 연구는 이보다 약 6배 높은 것으로 조사되었다. 황규석(2000)의 연구 결과에 의하면 PC방에서 호흡성분진의 평균농도 는 0.182㎎/㎥으로 본 연구는 이 보다 약 5.6배 높 게 조사되었다. Baek et al.(1997)의 연구결과에 의 하면 실내에서의 호흡성 분진 평균농도는 가정집 0.1㎎/㎥, 사무실 0.099㎎/㎥, 음식점 0.171㎎/㎥로 본 연구는 이 보다 6.0∼10.3배 정도 높았다.
Holcomb(1980)의 사무실, 음식점, 가정을 대상 으로 한 연구결과에서 평균 니코틴농도는 3.3∼5.3
㎍/㎥의 범위였고, 호흡성먼지는 61∼175㎍/㎥의 범위였으며, 본 연구는 이보다 니코틴이 9∼50배 정도 높은 수준이며, 호흡성분진도 5.8∼16.7배 높 은 수준이었다.
PC방내 실내 공기질을 평가하기 위해서 PC방 내 일반적인 환기장치 설치유무 및 가동대수, PC 방의 크기, 이용자 수, PC대수 등을 조사하여 니 코틴과 호흡성분진과의 상관성을 알아보았다. 환 기장치 가동대수와 니코틴, 호흡성분진은 음의 상관성(P<0.05)을 보여 환기장치 가동대수가 많을 수록 니코틴 및 호흡성분진의 농도가 낮아지는 것을 알 수 있었으며, PC방의 크기 또한 음의 상 관성을 보였다(P<0.05). Baek et al.(1997) 연구와 비교하면 환기장치가 있는 건물에서 호흡성분진 의 농도가 현저하게 떨어져 본 연구와 비슷한 것 으로 나타났다.
본 연구조사에서 PC방은 흡연실, 비흡연실의 구분이 없는 형태로 운영되고 있었다. 윤영훈 (1995) 연구에 의하면 일반주택, 사무실내의 실내 공기 중 니코틴의 평균 농도는 흡연장소에서 3.2
㎍/㎥, 비흡연장소에서 0.48㎍/㎥으로 조사되었다.
본 연구를 흡연장소의 니코틴농도와 비교하면 29 배 정도 높게 나타났다. Baek et al.(1997) 연구에 의하면 호흡성분진의 비율이 비흡연사무실 보다 흡연사무실에서 더 높게 나타났으며, 본 연구결과 도 마찬가지로 흡연을 많이 하는 곳에서 호흡성분 진의 농도가 더 높게 나타났다.
본 연구에서는 호흡성분진에 영향을 줄 수 있 는 PC방내 바닥재와 벽의 재질 및 니코틴에 영향 을 주는 흡연율 및 흡연자수가 조사되지 않아서 이러한 것 등이 니코틴과 호흡성분진 분석에 감 안되지 못했다. 이와 같은 제한점에도 불구하고 본 연구는 일부 PC방을 대상으로 흡연과 호흡성 분진의 상관성을 제시하였고 현재 PC방의 현실에 맞는 금연구역의 필요성과 객관적인 지표를 통해 PC방의 실내공기질의 효과적 개선 가능성을 피력 하였다.
청소년의 72.2%가 PC방을 이용한다는 소비자보 호원(2000)의 조사결과와 본 연구결과는 비슷하게 나타났다. 결과적으로 PC방은 성인보다 청소년 및 젊은 사람들이 많이 이용하는 장소라고 볼 수 있다. 본 연구결과를 정량적으로 비교하기 위해서 포집된 분진중 입경의 크기가 9.8㎛ 이하인 stage 4(cut-point 6.00㎛), 5(cut-point 3.50㎛), 6(cut-point 1.55㎛), 7(cut-point 0.93㎛), 8(cut-point 0.52㎛)의 분진을 모두 합한 결과를 다중이용시설등의 실내 공기질 관리법(환경부, 2004)에서 정하는 기준인 PM10의 기준치 150㎍/㎥을 초과하는 것으로 나타 나 청소년들이 기준 이상의 분진에 노출되고 있음 을 알 수 있다. 따라서 PC방을 이용하는 청소년들 이 흡연 및 호흡성분진에 노출되지 않도록 하기 위해서는 PC방 내에서의 담배 판매 금지 및 금연 구역을 지정하여 실내공기질을 관리할 필요가 있 다고 생각된다.
5. 결 론
본 연구는 PC방내 실내공기질 평가를 위해 니 코틴 농도와 호흡성분진 및 환경요인을 조사하여 흡연으로 인한 호흡성분진과의 상관성 및 이러한 인자들에 영향을 미치는 요인을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
첫째, PC방내 니코틴의 농도는 48.41(1.215)∼
165.54 (1.103)㎍/㎥를 보였으며, 각 PC방의 공기 중 니코틴 농도를 비교해 볼 때 B PC방에서 165.54±1.103㎍/㎥로 가장 높은 농도값을 보였다.
둘째, 각 PC방별 호흡성분진의 농도는 A PC방 1.0652㎎/㎥, B PC방 1.7098㎎/㎥, C PC방 0.7331㎎
/㎥, D PC방 0.56861㎎/㎥, E PC방 1.5100㎎/㎥, F
PC방 0.9193㎎/㎥로 나타났다
셋째, 니코틴 농도, 호흡성분진 농도, PC방 크 기, 환기시설 대수별로 상관성 분석을 실시한 결 과에 의하면, 니코틴과 호흡성 분진과의 상관계수 가 0.903으로 높은 상관성을 보였다 (P<0.05).
넷째, 니코틴과 호흡성 분진 입경별로 상관성을 분석한 결과에 의하면, stage 2(cut-point 14.80㎛), stage 5(cut-point 3.50㎛), stage 8(cut-point 0.52㎛)에 서 상관계수는 0.868, 0.866, 0.870이었다.
본 연구에서 PC방의 환기상태 및 면적 등을 고 려하여 실내공기질을 평가한 바에 의하면, 환기장 치 가동대수 및 PC방의 면적과 상관성이 높은 것 으로 나타났다. 또한 흡연으로 인하여 호흡성분진 의 농도가 증가하는 양상을 보였다. 이러한 결과 로 볼 때 PC방에서 니코틴 및 호흡성분진의 노출 을 감소하기 위해서는 근본적으로 PC방내 금연구 역의 설정 및 PC방 업주의 교육 등을 통해서 환기 장치의 작동을 의무화해야 할 것으로 생각된다.
참고문헌
김동술, 김신도, 김윤신, 신응배, 이태정 (1994) 서 울시 지하철역내 분진 오염원의 정량적 기여도 의 평가, 대한환경공학회지, 16(3), 309-319.
김동술, 김윤신, 김신도, 신응배, 김성천, 유정석 (1993) 서울시 지하철역내의 라돈농도 분포 및 저감대책, 한국대기보전학회지, 9(4), 271-277.
김민하, 최지희 (1998) 실내공기오염의 발생원과 방지대책, 경성대학교 논문집, 19(2), 89-100.
김윤신 (1994) 실내공기오염, 화학세계, 34(9).
김윤신, 신응배, 김신도, 김동술, 전준민 (1994) 서 울시 일부 지하철역내 대기오염물질에 관한 조
사 연구, 한국환경위생학회지, 20(1), 19-27.
김윤신, 윤영훈, 백성옥, Perry, R. (1996) 실내공간 에서의 환경성담배연기(ETS)에 관한 조사 연구, 한양대학교 환경과산업의학회지, 5(1), 1-10.
김태형, 김현욱, 박동욱, 백남원 (1999) 산업환기, 신광출판사, 288-290 pp.
김용완, 배기택, 문덕환 등 (1986) Palmes tube를 이용한 도시주택의 옥내외 NO2 농도에 관한 조 사 연구, 예방의학회지, 19(1), 31-34.
박용선, 노영만 (2001) PC방에서의 간접흡연에 따 른 요중 코티닌의 농도, 가톨릭대학교 산업보건 대학원 논문집.
백남원 (1995) 산업위생학개론, 신광출판사, 61- 67 pp.
백성옥 (1998) 국내 실내공기질 관리의 중요성과 제도적 개선방안, 첨단환경기술.
백성옥, 송희봉, 신동찬, 홍성희, 장혁상 (1998) 대구 지역 공중위생법 규제 대상시설의 실내공기 중 입자상 오염물질의 계절별 및 지점별 농도분포 특성, 한국대기보전학회지, 14(3), 163-176.
소비자보호원 (2000) 청소년의 PC방 이용실태 조 사, 생활경제국 소비문화팀.
윤영훈 (1995) 도시지역 실내외 공기 중 환경흡연 (ETS)에 관한 연구, 한양대학교 환경과학대학원.
차현수 (2001) 지방 일개도시 PC방에서의 실내공 기 중 TSP 농도와 TSP내 중금속 농도, 가톨릭대 학교 산업보건대학원 석사학위논문.
통계청 (2003) Available from: URL: http://www.nso.
go.kr.
한국산업안전공단 (1990) 화학물질 유해성 편람 하권.
환경공업신문 (2003) Available from: URL: http: //
envinews.co.kr /enview1/sky/sky3-12.html.
환경부 (2002) 실내공간 실내공기오염 특성 및 관 리방법 연구보고서.
환경부 (2004) 다중이용시설등의 실내공기질 관리 법, Available from:URL:http://www.me.go.kr.
황규석 (2000) 서울시내 PC방에서의 환경성 담배 연기(ETS) 농도에 관한 연구, 서울대학교 보건 대학원 석사학위논문.
American Conference of Governmental Industrial Hygienists (2003) Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents and Biological Exposure Indices, ACGIH, Cincinnati.
American Conference of Governmental Industrial Hygienist(ACGIH) (1997) Air Sampling Instru- ments, 5, 696-703.
Baek, S.O., Kim, Y.S., and Perry, R. (1997) Indoor air quality in homes, offices and restaurants in Korea urban area - Indoor/outdoor relationships, Atmos- pheric Environment, 31(4), 529-544.
Calvert, S. and Harold, M.E. (1984) Handbook of Air Pollution Technology, A Wiley-Interscience Publication.
Caceres, T., Soto, H., and Lissi, E. (1983) Indoor house pollution: Applicable emission and indoor ambient concentration, Atmospheric Environment, 7(5), 1009-1013.
Cook, E. (1971) The flow of energy in an industrial society, Scientific American, 225, 135-144.
Chapin, F.S. (1984) Human Activity Patterns in the City: Things People Do in Time and in the Space, ew York, A Wiley-Interscience Publication.
Dockery, D.W. and Spengler, J.D. (1981) Personal exposure to respirable particles and sulfate, J. Air Poll. Control Assoc., 31, 153-159.
Environmental Protection Agency(EPA) (1992) Res- piratory Health Effects of Passive Smoking: Lung Cancer and Other Disorders, Washington DC, EPA Publication, EPA/600/6-90/006F.
Hongmao, T., Richards, G., Cynthia, L.B., et al.
(1990) A tracer for environmental tobacco smoke particles, Environmental Science and Technology 24(6), 848-852.
Holcomb, L.C. (1993) Indoor air quality and envir- onmental tobacco smoke: Concentration and ex- posure, Environment International, 19, 9-40.
Repace, J.L. and Lowery, A.H. (1980) Indoor air pollution tobacco smoke and public health, Science, 208, 464-472.
Stephanie, M.P., Ann, M.K., and Larry, B.J. (2000) Development of versatile for the detection of nicotine in air, American Industrial Hygiene Association Journal, 61(4), 469-472.
Szalai, A. (1972) The use of time: Daily actives of urban suburban population in twelves countries Moughton, Paris.
Spengler, J.D. and Sexton, K. (1983) Indoor air pollution, Science, 221, 9-17.
The National Institute of Occupational Safety and Health(NIOSH) (1998) Manual of Analytical Me- thods(NMAM), 4th Ed.
The National Institute of Occupational Safety and Health(NIOSH) (1991) Current Intelligence Bulle- tine 54: Environmental Tobacco Smoke in the Workplace-Lung Cancer and Other Health Effects, NIOSH Publication, 91-108 pp.
Wadden, R.A. and Scheff, P.A. (1982) Indoor Air Pollution: Characterization, Prediction and Control,
A Wiley-Interscience Publication.
Wark, K. and Warner, C.F. (1981) Air Pollution - Its Origin and Control, 2nd Ed., Haper & Row Publishers.
World Health Organization (WHO) (2003) Air Quality Guidelines, Available from: URL: http: // www.
who.int//environmental_information/Air/Guidelines/
hapter4.htm.
Yocum, J.E. (1982) Indoor-outdoor air quality rela- tionships: A critical review, J. Air Poll. Control Assoc., 32, 500-520.
