★..한국실내환경학회 KOSIE

센서측정법을 이용한 실내쾌적성 평가기술에 관한 연구

이임학 김용구 박성진 봉춘근․ ․ ․ ^* 주식회사 그린솔루스

Amenity Assessment of Indoor Area Using Sensor Monitoring Method

Imhack Lee․ Yonggu Kim ․ Seongjin Park ․ Choonkeun Bong^*

Greensolus Co., Ltd.

Abstract

In this study, amenity evaluation technique for indoor air quality in the underground space was developed and evaluated real-time amenity by utilizing real-time sensor monitoring system equipped with the technique. The factors used for amenity evaluation were PMV value, VOCs, illumination, PM

and CO

. The amenity value with 60 percent represents the environmental standards of subjected factors.

Based on the field survey using the monitoring system developed under this study, the amenity values of CO

whose environmental standard is 1,000ppm were 97% for 400ppm and 26% for 1,100ppm, respectively. That of PM

having 150 / ㎍ ㎥ as an environmental standard were 99% for 25 / ㎍ ㎥ and 80%

for 100 / . ㎍ ㎥

Evaluated amenity based on VOCs concentration at the subjected areas was in bad condition. And those for PM

and CO

were dependant on the floating population.

From the results of this study, the real-time sensor monitoring system installed with the amenity evaluation technique could be a practical tool to evaluate indoor air quality to manage air quality of underground spaces like subway station.

New amenity assessment technique using a real-time sensor monitoring of indoor air quality as well as physical environmental properties was developed in this study. The concentrations of CO

, PM

, VOCs were considered as new parameters to analyze the indoor air quality and they are included in an amenity assess- ment program of indoor area. We found that the new method is better to express the amenity degree of res- idents through field tests than conventional thermal comfort technique.

Keywords : Indoor Air Quality, Amenity, Sensor, Monitor

* Corresponding author. Tel : +82-70-8290-5058, E-mail : [email protected]

서론 1.

실내대기에 대한 쾌적성을 논할 때 실내라고 하면 건축물의 내부를 칭하므로 건축분야에서, 접근하는 실내쾌적성은 온열환경에 국한된 경 우가 대부분을 차지하여 측정항목도 온도 습도, 등이었다 그러나 에너지 절약 등의 이유로 건. 축물이 기밀화되고 내장재에 공업 합성물이 사 용되어 실내대기오염 현상이 심각해짐에 따라 실내쾌적성을 논할 때 더 이상 온열쾌적성만을, 실내쾌적성의 지표로 사용하기에는 한계를 가 지게 되었다 그렇지만 아직까지 건축기계설비. 분야 등에서는 범용적으로 사용하는 실내 쾌적 성 지표를 온열쾌적도 지표로 국한하여 사용하 고 있다 강정호 등( , 2006; 박성혜, 2008; 김종민, 국외 일본건축학회 에서도 열환경 2011). (1992)

에 중점을 두었으며, McFarland RA 등(1958)은 조명의 변화가 야간반응에 미치는 영향에 대해 연구하였다 최근에 새집증후군 등으로 실내대. 기오염도가 대중에게 빈번히 이슈화가 되었으 나 정작 설비시공 등의 실수요 분야에서는 대, 중화되지 못하고 별도의 법적 규제항목으로 일, 부 전문가들에 의하여 위탁측정대행 분석이 되, 고 있는 실정이다 환경부( , 2006).

온열쾌적성에 사용되는 항목들인 온도 습도, 등은 측정이 용이하고 기기가 저가이며 단시간 내에 측정이 가능하지만 실내대기오염도 측정, 대상 항목은 장비가 고가이고 그 부피가 크며, 측정분석 방법이 어렵기 때문에 측정값을 얻는 데 장시간이 소요된다는 단점이 있다 실내대기. 는 배출원별 환기방식별 외기 상태에 따라 오, ,

염도가 수시로 바뀔 수 있기 때문에 실내대기, 오염을 포함하여 범용적으로 실내쾌적성을 진 단하고 제어하기 위해서는 실시간으로 측정가 능할 뿐만 아니라 장비의 부피가 작고 저가이 어야 하는 특징이 요구된다.

등 은 실내공기질에 관심을 Chiang CM (1996)

가져 실내쾌적성을 평가하기 시작하였다 그러. 나 그들이 실내환경에 대한 쾌적성을 온열환경 과 대기오염도를 동시에 고려하여 평가한 것은 그 이후의 연구에서였다(Chiang CM, 2001). 그 러나 Chiang CM의 연구결과 이후 다른 연구결 과가 보고되지 않았는데 이유는 실내대기오염, 도 측정장비의 부피가 크고 운영법이 복잡하여 조작이 용이하지 않기 때문에 일회성 연구로 수행되었던 것으로 판단된다.

따라서 본 연구에서는 실시간 센서측정법을, 이용하여 온열환경과 실내대기 오염도를 포함 한 실내대기의 쾌적성 평가기술을 개발하는 것 을 목적으로 하였다.

연구방법 2.

본 연구는 실내환경의 쾌적성을 용이하게 평 가하기 위한 평가로직을 개발하기 위한 것이기 때문에 온열환경 조도 등의 온열쾌적성과 실내, 오염물질의 농도 등에 대한 사례조사를 수행하 였다 기존의 연구문헌들로부터 일반적인 실내. 공간의 주요 오염물질인 NOx, SOx, O3, 라돈 등은 기준치를 상회하는 빈도가 보고되지는 않 았으나, CO2, PM10, VOCs에 대한 빈도는 기준

치를 상회하는 경우가 보고되었기 때문에, 본 연구에서는 실내오염도 항목으로 CO2, PM10, 를 선정하여 세부적인 분석을 실시하였다

VOCs .

실내환경에 적합한 검출방법 기술 장비 선, , 정이 무엇보다 중요하기 때문에 실내환경 내의, 환경인자를 관리하는데 양호하다고 판단되는 센서를 선정하여 통합적인 모니터링 시스템을 개발하였다 이를 이용하여 장비 및 운영 프로. 그램을 개발하였고 유해환경인자들의 동시 감, 시 및 관리를 위한 프로토타입 모니터링 시스 템을 구축하였으며 이를 사용한 측정결과로부, 터 실내환경 쾌적성 평가로직을 개발하였다.

각 기기 측정결과를 저장하는 데이타베이스 로부터 온 습도 결과는· PMV(Predicted Mean

를 조도결과는 조도 점수를

Vote) , , CO2, PM10, 는 공기질 점수를 계산하였다 점수계산

VOCs .

로직은 김윤신 등(2007)의 기존 연구논문을 수 정보완하여 사용하였다 이 점수를 합산하여 실. 내대기 쾌적성 평가점수를 발표하게 되며 각, 지표가 하나라도 60점 이하가 되면 시스템에서 는 경보를 발생한다 이를 그림 에 나타내었다. 1 .

개발된 통합 모니터링 시스템의 현장적용을 평가하고 개선하여 실내환경에 적합한 최적 모 니터링시스템 구축방법은 다음과 같고 이를 그 림 에 나타내었다 개별 센서 테스트를 통해2 . 본 시스템에 적합한 센서를 선정하였으며 그, 센서들을 조합하여 통합적인 무선 측정 장치를 개발하였다. 무선 측정 장치를 개발하는 것은 실내환경을 모니터링 하는데 있어서 매우 중요 한 부분이며 무선 측정 장치는 크게 제어부, , 무선통신부 센서부 전원부로 구성된다 다수의, , . 센서를 설치할 수 있으며 공간적인 상황 및 특, 성을 고려하여 저전력 소모의 소형화 경량화된, 무선 측정 장치를 개발하였다 제어부는 부착된. 센서의 종류 및 노드의 사용 목적에 따라 다양 한 성능을 지원해야 한다 또한 호환성을 유지. 하면서 탄력적인 구조를 가지고 있어야 하며, 기술의 소형화 집적화에 따라 소형 메모리가, 내장된 저전력 초소형 제어부를 사용하는 것이 좋다 본 기술개발에서는. Texas instruments 사 의MSP430을 사용하였다 무선통신부는. RF 모 듈 모뎀 및, MAC 등으로 구성되며 무선 측정, 장치를 위한RF 모듈로는Zigbee를 사용하였다. 센서는 성능평가를 통해 선정된 CO2, VOCs, PM10, 조도 온습도 센서이다 각각의 센서는, ․ . 멀티플렉싱 방식으로 시분할 방식을 도입하여 운영하였다 전원부는 장기적으로 안정적인 전. 력을 공급하기 위해 DC 12V의 외부전력을 이 용할 수 있도록 설계하였다.

Fig. 1. Flow diagram for amenity evaluation.

Fig. 2. Schematic diagram of sensor monitor- ing system.

결과 및 고찰 3.

기존 실내대기 측정 사례조사 결과 3.1

본 절에서는 연구자들의 실내환경 측정결과 를 토대로 하여 기존의 여러 실내환경 쾌적성

을 나타내는 각 요소별 측정결과를 도식화하였 다 그림 에서는 우리나라에서 측정한 실내의. 3 온 습도 결과를· ASHRAE의 쾌적도 범위와 비 교하여 나타냈다. Ⓐ는 여름철 고등학교의 측J 정결과로서 온도와 습도 모두 쾌적도 범위를, 벗어남을 알 수 있었으며, Ⓑ는 여름철 중학G 교의 측정결과로서 습도는 만족하였으나 온도, , 는 쾌적도 범위보다 상대적으로 높게 측정되었 다 김지혜( , 2011). 타 실내보다 중고등학교의 실 내온도가 높게 나타난 것은 실내의 열원 학생( ) 이 밀집하여 열을 발산하였기 때문으로 분석되 었다. Ⓒ는 공동주택의 결과로서 여름철에 습, 도가 높았을 때의 결과로 에어컨 등의 습도조, 절장치 가동이 없었기 때문으로 분석되었다 김( 난행 외, 2003). Ⓓ는 노인복지시설의 겨울철 결과로서 습도는 적정수준을 유지하였으나 온, , 도가 쾌적범위에 비하여 상대적으로0.5℃높게 유지되고 있었는데 이는 추위에 대한 노인의, 내성이 약하여 실내온도를 높게 유지한 결과로 분석되었다. Ⓔ는 노인복지시설의 여름철 결과 로서, 습도는 쾌적범위에 들었으나 온도는 쾌, 적범위에서 1.8℃ 높게 유지되고 있었다 곽호( 외, 2003).

는 항해중인 선박의 선실로서 온 습도 모, ·

Ⓕ

두 쾌적범위를 만족하고 있었다 신동걸 외( , 는 차량 실내로서 온도는 쾌적 2008). Ⓖ KTX ,

도 범위를 만족하였으나 습도는 쾌적도 범위를, 상회하였고 는 무궁화호와 새마을호 객

3% , Ⓗ

차 내부로서 유사하게 쾌적도 범위를 만족하고 있었다 소진섭 외( , 2008). Ⓘ는 우리나라 국가기 록물보관소의 온습도 측정결과로서 인체 관점, Fig. 3. Indoor air quality for several areas and

comfort zone of ASHRAE.

에서 보는 쾌적범위와는 온도를 기준으로 3℃

이상 차이로 유지되고 있었다 이는 기록물 보. 존환경은 인간의 온 습도 쾌적도와는 별개의 기· 준을 가지기 때문이라고 사료되었다 봉춘근 외( , 2011).

위와 같이 실내 온습도 환경측정 결과에서는 기록물은 인체와 별개의 보존환경을 지니고 있 기 때문에 인간의 온열쾌적 범위와는 별도의 온열환경을 유지하고 있었으며 인체 온열환경, 측정결과에서는 기차와 선박 등 이동수단의 실 내에서는 대체로 온열쾌적 범위를 유지하고 있 었으나 특히 여름철의 경우에는 학교 주택 요, , , 양시설 등의 실내 온열환경은 쾌적범위를 벗어

나는 것으로 보고되었다 따라서 시시각각으로. 변화하는 실내 온열환경에 대한 진단 및 평가 기법의 개발이 필요한 것으로 사료되었다.

그림 에는 각 장소별 실내조도 값을 기준값4 과 비교한 결과를 나타내었다 지하철의 경우. 호선의 차량내부 조도는 기준값 를 상

1~4 300lx

회하여 운영되고 있었으나, 5~9호선의 경우는 기준값의 60~90%를 나타내어 조도가 더 필요 한 것으로 분석되었으며 승강장은 기준치 대비, 계단과 화장실은 기준치 대비 이하로

0.8, 0.5

나타나 조도에 대한 보강이 필요한 것으로 분 석되었다 강옥구 외( , 2008). 아파트의 경우에는 주자창은 기준 대비2.0으로 만족하였으나 장수( 정 외, 2004), 식탁 싱크대 거실 등은, , 0.3, 0.9, 으로써 기준에 못 미치는 것으로 분석되었다 0.6

임만택 외 보육시설의 경우에는 복도

( , 2007). ,

화장실 식당 놀이방 등이 모두 기준치를 만족, , 하여 운영중인 것으로 보고되었다 이주희( , 2010).

위와 같이 실내 조도에 대한 기존연구 분석 결과 보육시설 등에서는 기준을 만족하여 운영 중에 있었으나 공동주택 실내와 지하철 시설에, 서는 기준치를 대부분 만족하지 못하는 것으로 나타났다 특히 지하시설인 지하철의 화장실. , 계단 등은 기준에 50%에도 미치지 못하는 것 으로 분석되어 지하실내의 조도환경에 대한 모 니터링이 반드시 이루어져야 할 것으로 분석되 었다.

현대인들은 하루생활 중 90% 이상을 실내에 서 생활하고 있으며 산업의 발달과 고도화는, 인간생활에 있어 질적 향상과 다양한 편리함 Fig. 4. Relative intensity of illumination in res-

idential areas.

등 많은 혜택을 주지만 환경오염이라 는 중요한 문제점을 야기하고 있다 최. 근에는 이러한 환경문제 중 일반 대기 환경과 더불어 실내공기질(IAQ)에 많 은 관심을 가지고 있으며 특히 발암성, 등 건강상의 영향에 대한 관심은 더욱 증가되고 있다.

그림 에 주요 실내생활공간의 공기5 질을 나타내었다 그림에서 유치원 서. 울은 2006년 월부터8 2007년 월까지1 서울지역 24개 유치원을 대상으로 측 정한 결과 김윤신 외( , 2007)이고 유치, 원 부산은 부산지역의 유아시설을 대 상으로 측정한 결과 김도형 외( , 2006) 이다 네일숖은 수도권 지역의 중심상. 권에 위치한 15개 점포의 측정결과 김( 호현 외, 2010)이며 대학도서관은 리, 모델링 후의 VOCs의 농도가 우려되는 지점의 측정결과 백성옥 외( , 2006)이 며 중학교 교실은, 2009년 월부터 역9 월까지 호남권 영남권 제주지역의

0 , ,

중교 개교를 대상으로 측7 정한 결과 전준민 외 이다 초등학교

( , 2010) . 교실

은 2005년 11월부터 2006년 월까지2 서울 개교 인천 개교 천안 개교(1 ), (2 ), (3 ), 대구 개교(1 ), 여수 개교(2 ), 제주도 개(1 교 에 위치한) 10개 초등학교의 학년1 교실을 대상으로 측정한 결과 노영만( 외, 2007)이다 공장 사무실은. 2005년 월 일부터 월 일까지 화학공장

1 10 3 25

내 111개 사무실을 대상으로 측정한 결과 김기연 외( , 2006)이며 신축아파,

a. VOCs

b. CO2

c. PM10

Fig. 5. Indoor air quality in residential areas.

트는 순천시 여수시 광양시에 위치한 신축아, , 파트중 준공 완료 후 개월이 넘지 않는 총3 9 세대에 대해 조사한 결과 서병량 외( , 2006)이다. 지하역사 지하주차장 찜질방 병원 지하상가, , , , , 대규모 점포 보육시설은, 2004년 월부터 월2 4 까지 수도권에 위치한 다중이용시설 30곳을 측 정한 결과 김윤신 외( , 2005)이다.

측정 결과를 보면 유치원의 경우는 기 VOCs

준값을 만족하였으나 초등학교 대학교 신축아, , , 파트 네일숖의 경우에는 기준값을 상회하는 결, 과를 나타내었다 특히 네일숖의 경우에는. 이라는 매우 높은 농도를 나타내었 10,563 ㎍ ㎥/

는데 측정 대상인, 15개소 중 개소가 지하공간7 에 위치한 점포였기 때문에 이에 대한 모니터 링과 관리가 시급한 것으로 판단되었다.

CO2는 유치원과 공장사무실 등에서는 기준값 을 만족하였으나 학교에서는 기준값을 상회하, 여 실내배출원을 고려한 환기기능이 취약한 것 으로 나타났다.

PM10의 경우에는 공장사무실 찜질방 병원, , , 지하상가 대규모 점포에서는 기준값을 만족하, 고 있었으나 초등학교 교실 지하역사 지하주, , , 차장 보육시설 등에서는 기준값을 상회하고 있, 는 것으로 나타났다.

실내대기 오염물질 측정결과에서 VOCs에 있 어서는 신축건물이나 지하공간에 많이 위치하 고 있는 네일숖 등의 결과가 높게 나타났다.

CO2의 경우에는 교육시설에서 배출원을 고려한 환기량의 부족으로 농도가 비교적 높게 나타났 다. PM10의 경우에는 사무시설에서는 기준치를 만족하였으나 지하공간과 교육시설에서의 농, 도가 높게 보고되었다.

실내공기 쾌적성 평가로직 개발 3.2

우리들이 느끼는 온열감은 열환경요소중 개 인적 요소와 물리적 요소의 조합에 의해 작용 한다 따라서 열환경을 평가하기 위해서는 이들. 전체 요소를 고려하는 것이 이상적이지만 요소, 가 많아질수록 평가가 복잡해지고 직감성이 상 실되므로 이들 복수의 요소를 고려한 총합적인 단일 척도로 열환경을 평가하는 것이 실용적이 며 물리적인 변수인 열환경 요소와 개인적 변, 수인 인체의 활동량과 착의량을 조합하여 하나 의 지표로 표시한 열쾌적지표(Thermal Comfort 를 사용한다 본 연구에서는 열쾌적지표 Index) .

중 PMV를 사용하였다(Shengxian Wei, 2010).

즉, PMV는 온열환경 요소를 쾌적방정식에 대 입시켰을 때 발산열량과 방열량의 인체열부하 와 사람의 온열감각을 피험자 실험에 의해 연 관시켜 나타내는 지표로서, 1984년 ISO에 의한

으로 채택되었다

ISO 7730 (Michel A. Humpreys, 2002).

조명은 적당한 조도를 확보하여 기본적인 공 간과 사물의 인식성을 높이므로 쾌적한 조명, 환경은 적절한 조도와 눈부심의 정도 색온도, 조명의 조사방식 조명 제어의 방법으로 만들어, 진다 또 심리적 생리적 변화를 주는 수단으로. , 써 활용되어 시각적 요소 이상의 역할을 하기 도 한다 조명을 통한 인체심리 건강 리듬에. , , 맞는 환경을 적용하여 공간을 한층 더 쾌적하 게 만들어서 치료 효과나 업무 효율을 높이는 실험적인 사례들이 보고되고 있다 이주희( , 본 연구에서는 조도를 조명에 대한 지표 2010).

로써 사용하였다.

일반적으로 실내공기의 쾌적도를 논할 경우 에 주로 온열쾌적도에 비중을 두는 경우가 많 았다 그러나 현대인들의 생활패턴이 실내생활. 을 많이 하게 됨에 따라 건강과 직결되는 실내 오염물질의 농도 측정결과를 분석한 결과 VOCs, PM10 등의 농도가 지하공간을 비롯한 교육시설 등에서 기준값을 상회하여 나타나는 것으로 보고되었으며 실내환기의 중요한 척도, 인 CO2 농도의 경우 교육시설 등 일부 실내시 설에서 기준값을 상회하는 경우가 보고되었다.

또한 현대인들의 실내생활이 다양화되고 복잡 화됨에 따라 조명이 차지하는 비중을 높여가고 있으나 지하공간 등 일부 시설에서는 아직까지, 기준값에 못미치는 결과들이 보고되었다 따라. 서 본 연구에서는 실내대기의 종합적인 쾌적성, 의 요소로써 온도 습도 등의 온열환경을, PMV 항목으로 설정하였으며 조명의 조도 실내환기, , 의 척도인 CO2 농도와 실내 대기오염물질 중에 서 기존 연구결과를 고려하여 VOCs와 PM10을 평가요소로 설정하였다.

실내공기질을 평가하는 지표는 다중이용시설 에 관한 실내공기질 기준항목이 유지기준 개5 항목과 권고기준 개항목이 있다 본 연구에서5 . 는 기존 연구결과를 바탕으로 실내공기질 오염 도 측정 항목 중 기존 연구결과로부터 기준치 를 상회하는 경우가 보고되고 있는 개 항목을3 실내오염도 평가항목으로 설정하였다.

CO2 농도 및 실내 공기오염물질 평가방법으 로 쾌적성 점수의 개념에서 기준초과 비율을 적용하였다 쾌적성 점수는 다음의 식 을 이. (1) 용하여 산출하며 이의 의미는, 60을 기준으로

에 못미치면 유해영향이 발생될 가능성이 높 60

고, 60 이상일 경우에는 유해영향이 존재하지 않을 가능성이 높음을 의미하는 지표이다.

S =〔St-(C-St) / wf /St * 100〕 ··· (1)

여기서, S는 쾌적성 점수이고, C는 오염물질 의 농도 등 측정값을 나타내고, St는 국내 오염 물질의 기준값 또는 기존문헌의 배경농도값을 의미하는 것으로, CO2 농도는400 ppm , PM을 10

농도는 20 ㎍ ㎥/ 을, VOCs는 200 ㎍ ㎥/ 을 사용 하였을 때, CO2 농도는 1,000 ppm , PM을 10 농 도는 150 ㎍ ㎥/ 을, VOCs는 500 /㎍ ㎥일 때 각, 각의 점수가 60점이 되도록 wf를 설정하였다. 는 측정농도가 기준값 또는 권고값일 때 가

wf S

이 되도록 나타내주는 가중치이다 본 연구에

60 .

서는 환경부의 다중이용시설등의실내공기질관“ 리법 에서 제시하는 유지” 및 권고기준을 건강 유해영향이 고려된 기준이라는 가정하에 St로 적용하여 쾌적성 점수를 산출하였다 다만 조. , 도의 경우에는 다음 식 와 같이 나타낸다(2) .

S2 = C2 / St * 100···(2)

여기서, S2는 조도의 쾌적성 점수이고, C2는 측정 조도, St는 조도의 기준값이다.

그림 에 실내공기질에 대한 평가지표를 하6 나의 그림으로 나타내었다 각 꼭지점에. PMV, 조도, CO2, PM10, VOCs가 위치하며 각 항목별,

로 쾌적성을 나타내도록 하였다

0~100% .

Fig. 6. Amenity evaluation indices for indoor air.

센서방식의 실내대기 측정기기를 활용하여 측정한 결과를 이용하여 실내쾌적성 평가를 수 행하기 위하여 서울지역의 지하상가 개소를1 로 정하여 년 월중 주일간 온 습 test bed 2011 1 1 · 도 조도, , CO2, PM10, VOCs를 측정하였으며, 이 중 온 습도· , CO2, PM10, VOCs의 결과를 그 림 에 나타내었다7 .

겨울철이었기 때문에 실내 기온은 10~14℃를 나타내었으며 습도는, 15~50%를 나타내었다. 환기의 척도라고 말하는 CO2 농도의 경우에는 새벽과 야간에는400~500 ppm을 나타내었으나, 출퇴근 시간대에는 기준값인 1,000 ppm을 상회 하는 결과를 나타내었다. 2011년 월 일이 토1 1 요일, 2011년 월 일은 일요일이었으므로 일1 2 1 과 일의 출퇴근 시간대에는2 CO2 농도가 기준 값을 상회하지 않았으나 낮 시간대에 기준값을, 상회하는 결과를 나타내었다 먼지농도는 새벽. 이나 야간에는 25~40 ㎍ ㎥/ 을 유지하였으나 출,

퇴근 시간이나 낮시간대에는 80~100 ㎍ ㎥/ 을 Fig. 7. Measured concentration of air pollutants in an underground shopping mall.

나타내었다.

센서방식의 측정기를 사용하여 측정한 결과 를 사용하여2011년 월 일1 7 06시부터 19시까지 의 실내쾌적성 평가를 수행한 결과를 나타내면 그림 8과 같다. PMV의 경우 전반적으로, 로 나타나 서늘함과 추움 등급을 나타 16~30%

내어 지하공간의 온열쾌적성은 낮은 것으로 나 타났다 조도의 경우에는 지하상가 개장 전에는. 로써 기준값의 를 나타내었으나 상가

90 lx 45% ,

개장시간 이후에는 기준값을 상회하여 나타났 다 환기의 척도인. CO2 농도는 새벽에는 높은 점수를 기록하였으나 출근시간에는, 32%까지

떨어졌다가 정오에는 유동인구가 출퇴근시간에 비하여 상대적으로 적어지면서 73%대를 유지 하였으나 퇴근시간인, 19시가 되면서 다시 43%

로 낮게 나타났다 오염물질의 경우 먼지는. , 06 시에 97%, 09시에 82%, 12시에 86%, 19시에 를 나타내어 기준인 를 모두 상회하여

86% 60%

만족하는 결과를 나타내었으나, VOCs의 경우 에는 상가 개장시간 이후에는 기준인 60%보다 낮게 평가되어 이에 대한 관리가 필요한 것으 로 판단되었다.

지하상가의 실내 쾌적성 평가결과 상가개장, 전에는 공기질은 기준을 만족하였으나 전반적,

Fig. 8. Results of the indoor amenity assessments in an underground shopping mall.

으로 온열환경은 추위를 느끼도록 유지되었고, 상가개장 후 주로 출퇴근 시간에 환기능력이, 부족하였으며, VOCs 배출원에 대한 관리가 필 요하다고 판단되었다.

연구결과 고찰 3.3

김윤신 등(2007)은 유치원 실내의 공기오염물 질에 의한 위해도 결정의 방법으로 Safety factor 의 개념에서 기준초과비를 조사하여 어린이의 건강 위해영향의 가능성을 평가하였다. Safety 는 다음의 식 을 이용하여 산출하며 이

factor (3) ,

의 의미는 을 기준으로 을 초과하면 건강상의1 1 유해영향이 발생될 가능성이 높고 미만일 경, 1 우에는 건강상의 유해영향이 존재하지 않을 가 능성이 높음을 의미하는 지표이다 김윤신 등( , 2007).

Sf = C / TRV ··· (3)

여기서, C는 오염물질의 농도를 나타내고, 는 독성학적 참고치

TRV (toxicological reference 로써 국제 또는 국내 오염물질의 기준값 value)

및 권고값을 의미한다(Roman Meininghaus et 여기에서 환경부의 다중이용시설등

al, 2003). “

의실내공기질관리법 에서 제시하는 유지 및 권” 고기준을 건강 위해영향이 고려된 기준이라는 가정하에 TRV로 적용하여Safety factor를 산출 하였으며 이 기준을 적용함으로써 기준치 초과, 시 인체영향의 가능성이 있는 것으로 가정하였 다 그러나 본 연구에서는 측정결과가 기준을. 이하로 나타날 경우를 60점으로 점수환산하고 측정항목 중 하나라도 60점 이하가 되면 경보

를 발생시키도록 시스템을 구현하고자 하였기 때문에 측정결과가 기준치를 벗어나면 60점 이 하가 되도록 평가점수 산출로직을 수정보완하 여 사용하였다 김윤신 등의 연구결과와의 차별. 성으로는 김윤신 등의 연구결과는 환경오염물 질에 대한 위해성 관점에서 연구되었으나 본, 연구에서는 기존 건축분야의 실내쾌적성에서 다루어지는 온열환경과 조명분야도 포함하였기 때문에 종합적인 실내쾌적성 평가지표라고 말 할 수 있을 것이다.

결 론 4.

지하생활공간을 중심으로 한 실내대기의 쾌 적성 평가기술을 개발하고 센서를 사용한 측정, 기와 연동하여 실시간 실내쾌적성 평가기술을 개발하는 것을 연구의 목적으로 수행한 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다.

건축물이 기밀화 되고 내장재에 공업 합성물 이 사용되어 실내대기오염 현상이 심각해짐에 따라 실내쾌적성을 논할 때 더 이상 온열쾌적, 성만을 실내쾌적성의 지표로 사용하기에는 한 계를 보이고 있으나 아직까지도 건축기계설비, 분야 등에서는 범용적으로 사용하는 실내 쾌적 성 지표를 온열쾌적도 지표로 국한하여 사용하 고 있었다.

기존문헌 분석결과 일부 항목에 대한 실내환, 경 측정결과 기준값을 만족하지 못하는 사례가 발생하여 온열환경 외에 CO2, PM10, VOCs 등 의 항목에 대한 종합적인 실내쾌적성 평가로직 을 개발하였다.

센서방식으로 측정한 결과와 상기 개발한 로 직을 사용하여 지하상가를 대상으로 실내쾌적 성 평가를 수행한 결과 주로 출퇴근 시간에 환 기능력이 부족하였으며, VOCs 배출원에 대한 관리가 필요한 것으로 분석되었다 현장적용 결. 과 본 연구에서 개발된 센서방식을 이용한 실 내쾌적성 평가기술이 온열쾌적성 외에 실내공 기질 분야의 쾌적성 평가에서 적용 가능함을 알 수 있었으며 향후 건축설비 등 실제 건축시, 공분야에 온열환경요소뿐 아니라 공기오염도를 포함한 실내쾌적성 평가기법으로 활용가능할 것으로 사료되었다.

Acknowledgments

This research was supported by Eco-innovation Programs through the Korea Environmental Industry & Technology Institute (KEITI).

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