서울지역 생활환경주변의 공기 중 석면분포 특성에 관한 연구
A Study on Characteristics of Airborne Asbestos Concentrations Using PCM and TEM in Life Environment Surroundings of Seoul
이진효*,**․이수현*․김지희*․오석률*․신진호*
엄석원*․채영주*․이진숙***․구자용**,†
Jinhyo Lee*,**․Suhyun Lee*․Jihui Kim*․Seokryul Oh*․Jinho Shin*
Seokwon Eom*․Youngzoo Chae*․Jinsook Lee***․Jayong Koo**,†
*서울특별시 보건환경연구원․**서울시립대학교 환경공학과․***인천광역시 보건환경연구원
*Seoul Metropolitan Government Research Institute of Public Health and Environment
**Department of Environmental Engineering, University of Seoul
***Institute of Public Health and Environment, Incheon Metropolitan City (2013년 4월 2일 접수, 2013년 9월 9일 채택)
Abstract : This study is purposed to evaluate the airborne asbestos concentrations in life environment surroundings in Seoul. In study, we investigated airborne asbestos concentrations in thirteen subway stations, four monitoring networks and each vicinity roadside, six stream surroundings, four tunnels quarterly and we also investigated relationship between the airborne asbestos con- centrations and ambient temperature in monitoring networks and time-based airborne asbestos concentration variability for two typical monitoring networks, two subway stations transferred and used by lots of people through Phase Contrast Microscopy (PCM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The airborne asbestos concentrations by PCM for 4 objects of study were less than the detection limit (7 fiber/mm2) in 111 (50%) out of 223 samples. The highest concentration was 0.0130 f/cc. But additional TEM analysis result for samples exceeding the guideline value for indoor air quality (0.01 f/cc) proposed by the Ministry of Environment (Korea), no asbestos was detected. Similarly TEM analysis result for 124 samples, no asbestos was detected. The average airborne asbestos concentrations by PCM in subway stations, monitoring networks, streams and tunnels were 0.0041±0.0027 f/cc, 0.0015±
0.0011 f/cc, 0.0024±0.0012 f/cc and 0.0016±0.0020 f/cc. All objects of study were satisfied with the guideline value for indoor air quality. The relationship between the airborne asbestos concentrations and ambient temperature in monitoring networks was generally positive correlation (r = 0.660). The higher ambient temperature was and the more transient population was, the airborne asbestos concentrations by time for two subway stations were increased. While the airborne asbestos concentrations for two monitoring net- works showed no variation pattern according to time.
Key Words : Asbestos Distribution Characteristics, Life Environment, PCM, TEM
요약 : 본 연구에서는 서울지역 생활환경주변의 공기 중 석면농도 실태를 조사하기 위해서 PCM과 TEM을 이용하여 분기별
로 지하철역사 13개소, 서울지역 대기측정소 4개소 및 각각의 인근 도로변 지역 1개소, 하천 6개소의 석재 주변, 주요 서울시 내 터널 4개소 등에서 공기 중 석면농도를 측정하였다. 또한 일반대기 중 석면농도와 대표적 기후인자인 온도와의 상관성을 살펴보았으며, 기존 측정지점 중 비교적 많은 시민들이 이용하거나 환승이 되는 지하철역사 2개소와 대표적 대기측정소 2개 소를 측정대상으로 시간대별 석면농도 변화추이를 파악하였다. PCM 분석결과, 전체 223개 시료 중 111개 시료에서(50%) 검 출한계(7 fiber/mm2) 이하로 나타났으며, 이 중 최대값은 0.0130 f/cc로 나타나는 등 일부시료에서 관리기준을 초과하였지만 TEM법을 이용한 추가분석 결과, 모두 불검출로 나타났다. 또한 TEM 분석결과, 124개 모든 시료에서 석면이 검출되지 않았다.
지하철역사, 서울지역 대기측정소 및 각각의 인근 도로변 지역, 하천 석재 주변, 터널에서의 평균농도는 각각 0.0041±0.0027 f/cc, 0.0015±0.0011 f/cc, 0.0024±0.0012 f/cc, 0.0016±0.0020 f/cc로 모두 실내공기질 관리기준 0.01 f/cc을 만족하는 것으로 나타 났다. 일반대기 중 석면농도와 온도와의 관계를 조사한 결과, 석면농도는 상대적으로 온도가 높은 시기에 높게 나타나는 등 온도와의 상관성(r = 0.660)이 어느 정도 유의함을 확인할 수 있었다. 지하철역사와 대기측정소를 대상으로 한 시간대별 공기 중 석면농도를 조사한 결과, 지하철역사의 경우, 상대적으로 온도가 높고, 유동인구가 많은 시간대에 석면농도가 높게 나타났 으며, 반면에 대기측정소의 경우, 실외지역에서의 시료채취라는 특성 때문에 일일 중 시간대별 농도변화에서 일정한 패턴을 거의 찾아볼 수 없었다.
주제어 : 석면분포 특성, 생활환경, 위상차현미경, 투과전자현미경
1. 서 론
석면은 그리스어로 ‘불멸의 물건’이라는 의미로서, 100만 년 전의 화산활동에 의해 발생된 화성암의 일종이다. 석면은
천연의 결정형 섬유상 수화규산마그네슘염 광물(Fibrous Hy- drated Magnesium Silicate Mineral)을 말하며, 직경 0.02~0.03 µm 정도의 유연성이 있는 극세 섬유상의 광물이다. 석면의 종류에는 백석면(Chrysotile) 등의 사문석군과 청석면(Croci-
dolite), 갈석면(Amosite), 양기석석면(Actinolite), 투각섬석면 (Tromolite), 직섬석석면(Anthophylite) 등의 각섬석군으로 구 분된다.1)
석면은 불에 잘 타지 않고 부식과 마찰에 강하며, 방음․
단열 효과가 뛰어난 물성을 가지고 있어서 전기 절연재, 방 직재, 건축자재 등 다양한 제품으로 전 세계에서 광범위하 게 사용되고 있다.2) 우리나라에서도 1976년부터 1995년까 지의 석면수입량은 연간 평균 6만 4천톤에 이르는 등 석면 사용량은 산업의 발달과 더불어 꾸준히 증가하였으며, 이렇 게 수입된 석면은 슬레이트, 보온단열재 등 대부분 건축자 재로 사용되었다.3) 하지만 국제암연구소(IARC, International Agency for Research on Cancer)에서 1급 발암물질로(Group 1) 규정하고 있는 석면이 공기 중으로 방출되었을 경우, 석 면입자는 호흡기를 통해 체내로 들어와 오랜 잠복기를 거쳐 폐암(Lung Cancer), 석면폐증(Asbestosis) 및 중피종(Mesothe- lioma) 등의 악성질병을 발생시키는 것으로 보고되고 있 다.4,5) 이러한 이유 때문에 우리나라에서도 1990년 산업안전 보건법 시행령을 개정하여 사용허가 대상 유해물질에 석면 을 추가한 것을 시작으로 점진적으로 석면에 대한 규제를 강 화시켜 2009년에는 모든 석면함유제품의 제조, 수입 또는 사 용을 금지시켰다. 그러나 그 이전에 지어진 공공건물, 학교, 다중이용시설 등의 건물에는 석면이 함유된 건축자재들이 광범위하게 사용되었고, 노후된 건축물에 함유된 석면이 공 기 중으로 비산되어 건물 이용자에게 건강상 위해를 미칠 가능성에 대한 우려가 높아지고 있다.6,7) 또한 석면의 긴 잠 복기를 고려할 때, 직업성, 환경성 노출에 의한 건강문제는 지속적으로 증가할 것으로 예상되며, 이러한 상황에서 석 면에 관한 연구는 계속적으로 이루어져야 할 부분이다.8) 하 지만 국내에 보고된 석면에 관한 연구는 석면광산, 석면취 급사업장으로부터의 직업성 노출 및 석면이 사용된 건축물 에 대한 석면 노출을 중심으로 한 연구가 대다수이며,9,10) 반 면에 실제 우리가 직․간접적으로 접하고 있는 다양한 생 활환경으로부터 일반대기 중으로 노출되는 즉, 환경성 노출 에 관한 석면연구는11) 아직 부족한 실정이다.
따라서 본 연구에서는 석면으로 인한 시민건강 피해예방 및 불안감을 해소하고, 지속적인 석면모니터링 자료를 확보 하기 위하여 지하철역사, 서울지역 대기측정소 및 인근 도 로변, 하천석재 주변 등 서울지역 생활환경주변의 공기 중 석면농도 실태를 조사하고, 특히 멀티샘플러(Multi-Head As- bestos Sampler, SARA-4000MS)라는 맞춤형 특수 장비를 이 용하여 시간대별 석면농도변화를 살펴보는 등 향후 서울시 석면관리를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
2. 연구방법
2.1. 조사기간 및 연구대상
본 연구는 2012년 1월~12월까지 1년 동안 서울지역 생활 환경주변의 공기 중 석면농도 실태를 조사하기 위해서 분기
Fig. 1. Sampling points in streams, M.Ns, tunnels of Seoul.
Fig. 2. Sampling points in subways of Seoul.
별로 지하철역사 13개소, 서울지역 대기측정소 4개소 및 각 각의 인근 도로변 지역 1개소, 하천 6개소 내 석면을 함유하 고 있는 석재 주변, 교통량이 많고 정체가 심해 자동차 제동 장치(브레이크 라이닝) 사용이 빈번할 것으로 예상되는 주 요 서울시내 터널 4개소 등에서 공기 중 석면농도를 측정하 였으며, 동시에 일반대기 중 석면농도와 대표적 기후환경인 자인 온도와의 상관성을 살펴보았다. 또한 멀티샘플러를 이 용하여 기존 측정지점 중 지하철역사 2개소(48시간 동안 연 속적으로 석면농도 모니터링 실시)와 대기측정소 2개소(2회 에 걸쳐 24시간 동안 석면농도 모니터링 실시)를 선정하여 주간 시간대뿐만 아니라 석면 시료채취가 비교적 취약한 야 간․새벽 시간대에도 시료를 채취하는 등 시간대별 석면농 도변화를 살펴보았다. 측정지점 및 관련 세부내역은 Fig. 1과 2, Table 1과 같다.
2.2. 분석방법 및 시료채취
공기 중 석면농도 측정에는 위상차현미경법(Phase Contrast Microscopy, PCM)과 투과전자현미경법(Transmission Electron Microscopy, TEM)이 일반적으로 이용되며, 본 연구에서도 환경부 ｢실내공기질 공정시험기준｣,12) 대기오염공정시험방
Table 1. The details of each sampling points in the study
Classification Research subject (site number) Sampling collection site
Stream
Anyangcheon(2) The vicinity of Anyangcheon stone 1, 2 Jeongneungcheon(3) The vicinity of Jeongneungcheon stone 1, 2, 3 Jeonnongcheon(2) The vicinity of Jeonnongcheon stone 1, 2 Uicheon(3) The vicinity of Uicheon stone 1, 2, 3 Dorimcheon(2) The vicinity of Dorimcheon stone 1, 2 Hongjecheon(2) The vicinity of Hongjecheon stone 1, 2
Monitoring network
Eunpyeong-gu(2)* Eunpyeong-gu monitoring network, The vicinity roadside of Yeonsinnae 1gate exit Dongdaemun-gu(2) Dongdaemun-gu monitoring network, The vicinity roadside of Sinseol-dong 8gate exit
Yeongdeungpo-gu(2)* Yeongdeungpo-gu monitoring network, The vicinity roadside of Yeongdeungpo-gu Office 1gate exit Gangnam-gu(2) Gangnam-gu monitoring network, The vicinity roadside of Seolieung 4gate exit
Tunnel
Guryong(3) Entrance, Center, Exit (Gaepo-dong → Bundang districts) Hoam2(3) Entrance, Center, Exit (Shiheung-dong → Anyang districts) Opaesan(3) Entrance, Center, Exit (Mia-dong → Beon-dong districts) Eunpyeong(3) Entrance, Center, Exit (Susaek-dong → Sinsa-dong districts)
Subway
City Hall(2) platform (Chungjeongno districts), waiting room Euljiro 1(il)-ga(2) platform (City Hall districts), waiting room
Yongdap(1) waiting room
Samseong(2) platform (Seolieung districts), waiting room Seolieung(2) platform (Samseong districts), waiting room Seoul Nat'l Univ.of Education(2)* platform (Seocho districts), waiting room Sillim(2) platform (Sindaebang districts), waiting room Yeongdeungpo-gu Office(2) platform (Dangsan districts), waiting room Yeonsinnae(2) platform (Gupabal districts), waiting room Miasamgeori(2) platform (Mia districts), waiting room Gireum(2) platform (Miasamgeori districts), waiting room Hansung Univ.(2) platform (Hyehwa districts), waiting room Hyehwa(2)* platform (Hansung Univ. districts), waiting room
*SARA-4000MS Install
Fig. 3. Field sampling for the airborne asbestos with portable pump.
Table 2. Sampling conditions for the airborne asbestos with portable pump
Classification Analytical instrument Pore size (µm) Sampling time (hr) Air volume (L) Flow (L/min) Note
Stream TEM 0.45 4 1,200 5 Add PCM analysis using same TEM filter
Monitoring network TEM 0.45 4 1,200 5 Add PCM analysis using same TEM filter
Tunnel PCM 0.80 2 1,200 10
TEM 0.45 4 1,200 5
Subway PCM 0.80 2 1,200 10
법 중 ｢환경대기 중 석면시험방법｣,13) 그리고 ISO 10312 (In- ternational Organization for Standardization 10312)법,14) ISO 10312 PCME (Phase Contrast Microscopy Equivalent)법14)에
따라 PCM과 TEM을 이용하여 서울지역 생활환경주변의 공 기 중 석면농도를 조사하였다. 일반적으로 PCM은 입자의 형 태만을 관찰하여 섬유상 입자를 계수하는 방법으로, 분석결
Table 3. Sampling conditions for the airborne asbestos with SARA-4000MS Classification Analytical
instrument
Pore size (µm)
Total sampling time (hr)
Air volume (L) (per filter)
Flow
(L/min) Note
Monitoring network PCM 0.45 48 (24 hr×2 cycle) 1,200 5 PCM analysis under
TEM sampling condition
Subway PCM 0.80 48 (48 hr×1 cycle) 1,200 10
Fig. 4. Field sampling for the airborne asbestos with SARA-4000MS.
과에 석면섬유와 비석면 섬유상입자가 모두 포함된다.15) 이 에 비해 TEM은 입자의 형태, 원소조성, 결정구조를 확인하 여 모든 섬유상 입자를 구분할 수 있는 가장 정확한 방법으 로, PCM으로 관찰할 수 없는 지름 0.25 µm 이하의 가는 석 면섬유도 관찰할 수 있다. 따라서 일반대기 중 석면농도에 대한 정확한 실태조사를 위해서 특히 비석면섬유상 물질이 많이 함유된 공공건축물, 지하철역사, 학교 등의 실내공기 중 석면농도를 파악하기 위해서는 TEM을 이용한 분석이 필요하다.
본 연구에서는 석면 노출에 대한 최악의 경우를 대비하기 위해 PCM 분석결과(검출한계 7 fiber/mm2)인 공기 중 섬유 상 물질의 농도를 공기 중 석면농도로 간주하였으며, 또한 환경대기 중 석면농도 기준이 따로 정해져 있지 않기 때문 에 실내공기질 관리기준과 간접적으로 비교하였다. 그리고 시료채취의 경우, PCM 분석용 시료는 직경 25 mm, pore size 0.80 µm MCE (mixed cellulose ester) 필터가 장착된 cassette (Z008BA, Zefon)에 시료채취펌프(SARA-4000S, KEMIK)를 이용하여 약 10 L/min의 유량으로 2시간 동안 1,200 L를 포 집하였다. 또한 TEM 분석용 시료는 직경 25 mm, pore size 0.45 µm MCE와 5 µm MCE 백업 필터가 장착된 cassette (Z045BA, Zefon)에 약 5 L/min의 유량으로 4시간 동안 1,200 L를 포집하였다.
또한 멀티샘플러(SARA-4000MS, KEMIK)를 이용하여 시 간대별 석면농도변화를 살펴보았다. 멀티샘플러의 가장 큰 특징으로는 복수(최대 16개)의 석면 여과필터를 장착하여 구동과 정지를 자동으로 제어하는 등 시료채취가 비교적 취 약한 야간․새벽 시간대에도 시료를 포집할 수 있다는 것이 다. 이를 통해 시간대별 석면농도 변화추이를 파악하는 등 지속적인 석면모니터링 자료를 확보할 수 있다. 본 연구에 서는 기존 측정지점 중 비교적 많은 시민들이 이용하거나 환 승이 되는 지하철역사 2개소(교대역(대합실), 혜화역(대합 실))와 대표적 대기측정소 2개소(은평구, 영등포구)를 측정 대상으로 하였다. 지하철역사 2개소는 PCM 분석용 시료로
서 48시간 동안 2일 연속으로 시료를 포집하였고(직경 25 mm, pore size 0.80 µm MCE 필터 총 24개 소요), 대기측정 소 2개소 또한 PCM 분석용 시료로서 2회에 걸쳐 24시간 동 안 연속으로 시료를 포집하였다(직경 25 mm, pore size 0.45 µm MCE 필터 총 12개 소요).
3. 결과 및 고찰
지하철역사, 대기측정소, 터널 등 서울지역 생활환경주변 의 공기 중 석면농도를 조사한 결과는 Fig. 5, Table 4와 같다.
PCM 분석결과, 전체 223개 시료 중 111개 시료에서(50%) 검출한계(7 fiber/mm2) 이하로 나타났으며, 일부 시료를 제외한 모든 대상시설에서의 공기 중 석면농도는 실내공기질 관리 기준인 0.01 f/cc 미만으로 나타났다. 특히 지하철역사나 터 널의 경우, 지하 및 상대적으로 밀폐되어 있는 공간 등 협소 한 공간적인 제약으로 인해 공기 중 석면노출에 대한 우려가 있었지만 이와 달리 모두 관리기준보다 매우 낮게 나타났다.
또한 TEM 분석결과, 124개 모든 시료에서 석면이 검출되지 않았다.
3.1. 조사대상별 공기 중 석면농도 특성 3.1.1. 지하철역사
지하철역사 13개소, 총 99개 시료에 대한 공기 중 석면농 도 결과, 31개 시료에서(31%) 검출한계 이하로 나타났으며, 평균농도는 0.0041±0.0027 f/cc로(최대 0.0130 f/cc) 나타났다.
이 중 2개의 시료에서 각각 0.0122 f/cc, 0.0130 f/cc로 나타 나는 등 관리기준을 초과하였지만 TEM을 이용한 추가분석 결과, 모두 불검출로 나타났다.
지하철역사 내 대합실과 승강장의 공기 중 석면농도 결과, 대합실의 평균농도는 0.0049±0.0028 f/cc로(최대 0.0130 f/cc), 승강장 평균농도는 0.0033±0.0023 f/cc로(최대 0.0091 f/cc) 모두 실내공기질 관리기준 미만으로 나타났다.
Table 5. The airborne asbestos concentrations for subway stations
No Subway station Max (f/cc) Min (f/cc) Mean±SD (f/cc) Note
1 City Hall 0.0122 0.0006 0.0052±0.0036 No Detection (with TEM)
2 Euljiro 1(il)-ga 0.0093 0.0006 0.0034±0.0026
3 Yongdap 0.0043 0.0012 0.0032±0.0014
4 Samseong 0.0130 0.0004 0.0055±0.0036 No Detection (with TEM)
5 Seolieung 0.0073 0.0016 0.0048±0.0020
6 Seoul Nat'l Univ.of Education 0.0093 0.0020 0.0052±0.0027
7 Sillim 0.0083 0.0006 0.0044±0.0029
8 Yeongdeungpo-gu Office 0.0081 0.0006 0.0042±0.0025
9 Yeonsinnae 0.0069 0.0002 0.0033±0.0019
10 Miasamgeori 0.0061 0.0002 0.0028±0.0017
11 Gireum 0.0051 0.0006 0.0019±0.0014
12 Hansung Univ. 0.0077 0.0014 0.0042±0.0020
13 Hyehwa 0.0091 0.0010 0.0052±0.0026
Total 0.0130 0.0002 0.0041±0.0027
Fig. 6. The airborne asbestos concentrations for waiting room and platform.
Fig. 5. The airborne asbestos concentrations for four objects of study.
Table 4. Summary of the airborne asbestos concentrations results
Classification No. sample PCM (f/cc)* TEM (s/cc)** Note
Subway 99 0.0041±0.0027 (0.002~0.0130) - No detection (TEM result for samples exceeding management standards) Monitoring network 32 0.0015±0.0011 (ND~0.0046) <0.001 0.0009 (TEM result of 3 samples)
Stream 56 0.0024±0.0012 (0.0004~0.0055) <0.0009 0.0009 (TEM result of 1 sample) Tunnel 36 0.0016±0.0020 (ND~0.0092) <0.0009 0.0009 (TEM result of 2 samples)
** The concentration (f/cc) is determined by counting only fibers with length>5 ㎛ and length:width≥3:1
** The concentration (s/cc) is determined by counting asbestos structures including fibers, bundles, clusters and matrices with length>0.5 µm and length:width≥3:1
Fig. 7. The airborne asbestos concentrations for monitoring network and vicinity roadside.
Table 6. The airborne asbestos concentrations for monitoring networks
No Monitoring Network PCM
Max (f/cc) Min (f/cc) Mean±SD (f/cc) TEM
1 Eunpyeong-gu, The vicinity roadside of Yeonsinnae 1gate exit 0.0041 0.0007 0.0020±0.0011 <0.001 2 Dongdaemun-gu, The vicinity roadside of Sinseol-dong 8gate exit 0.0018 ND 0.0008±0.0005 0.0009 3 Yeongdeungpo-gu, The vicinity roadside of Yeongdeungpo-gu Office 1gate exit 0.0030 ND 0.0014±0.0009 <0.001 4 Gangnam-gu, The vicinity roadside of Seolieung 4gate exit 0.0046 ND 0.0016±0.0014 0.0009
Total 0.0046 ND 0.0015±0.0011
Fig. 6에서 보듯이, 대합실에서의 공기 중 석면농도 결과가 승강장보다 상대적으로 높게 나타났는데, 대합실의 경우 인 구유동과 섬유상 물질의 비산에 따른 포집에 의해서, 반면 에 승강장에서는 지하철 운행 시 연결통로에서의 공기 유입 과 희석에 따라 나타난 결과로 생각된다.
3.1.2. 대기측정소 및 인근 도로변
대기측정소 4개소 및 각각의 인근 도로변 지역 1개소, 총 32 개 시료에 대한 공기 중 석면농도 결과, 26개 시료에서(81%) 검출한계 이하로 나타났으며, 평균농도는 0.0015±0.0011 f/cc 로(최대 0.0046 f/cc) 모든 시료에서 실내공기질 관리기준 미 만으로 나타났다.
대기측정소와 인근 도로변 지역의 공기 중 석면농도 결과, 대기측정소의 평균농도는 0.0015±0.0011 f/cc로(최대 0.0041 f/cc), 대기측정소 인근 도로변 지역의 평균농도는 0.0014±
0.0011 f/cc로(최대 0.0046 f/cc) 나타났다.
또한 Fig. 7에서 보듯이, 인근 도로변 지역의 경우 자동차 운행에 따른 미세먼지 발생으로 인해 석면농도가 높을 것 으로 예상했지만 이와 달리 대기측정소와 유사한 값을 나타 내는 등16) 서울지역 대기측정소 및 인근 도로변 지역 모두 실내공기질 관리기준 미만으로 나타났다.
3.1.3. 하천 석재 주변
하천 6개소의 석재 주변 총 56개 시료에 대한 공기 중 석 면농도 결과, 27개 시료에서(48%) 검출한계 이하로 나타났 으며, 평균농도는 0.0024±0.0012 f/cc로(최대 0.0055 f/cc) 모 든 시료에서 실내공기질 관리기준 미만으로 나타났다.
3.1.4. 터널
서울시내 터널 4개소, 총 36개 시료에 대한 공기 중 석면
Table 7. The airborne asbestos concentrations for streams
No Stream
PCM Max TEM
(f/cc) Min (f/cc)
Mean±SD (f/cc)
1 Anyangcheon 0.0030 0.0008 0.0017±0.0006 <0.0009 2 Jeongneungcheon 0.0049 0.0008 0.0027±0.0012 <0.0009 3 Jeonnongcheon 0.0041 0.0008 0.0020±0.0010 <0.0009 4 Uicheon 0.0055 0.0012 0.0030±0.0011 <0.0009 5 Dorimcheon 0.0055 0.0006 0.0028±0.0013 <0.0009 6 Hongjecheon 0.0034 0.0004 0.0021±0.0010 0.0009
Total 0.0055 0.0004 0.0024±0.0012
Table 8. The airborne asbestos concentrations for tunnels
No Tunnel PCM
Max (f/cc) Min (f/cc) Mean±SD (f/cc) TEM
1 Guryong 0.0092 ND 0.0027±0.0028 0.0009
2 Hoam2 0.0056 ND 0.0014±0.0021 0.0009
3 Opaesan 0.0044 ND 0.0015±0.0013 <0.0009 4 Eunpyeong 0.0024 ND 0.0008±0.0007 <0.0009
Total 0.0092 ND 0.0016±0.0020
농도 결과, 27개 시료에서(75%) 검출한계 이하로 나타났으 며, 평균농도는 0.0016±0.0020 f/cc로(최대 0.0092 f/cc) 모든 시료에서 실내공기질 관리기준 미만으로 나타났다.
터널 내 입구, 중앙, 출구 등 3구역에 대한 공기 중 석면 농도 결과, 터널 내 입구, 중앙, 출구 각각의 평균농도는 0.0014±0.0018 f/cc(최대 0.0056 f/cc), 0.0012±0.0013 f/cc(최 대 0.0044 f/cc), 0.0021±0.0026 f/cc(최대 0.0092 f/cc)로 모두 실내공기질 관리기준 미만으로 나타났다. 특히 터널의 경우, 시료 특성상 공기 중 석면을 계수하는데 어렵고, 이에 이탈 값(outlier)이 발생하여 표준편차가 평균보다 높게 나타난 것
Fig. 8. The airborne asbestos concentrations for entrance, center and exit of tunnel.
Fig. 9. The airborne asbestos concentrations by quarter for monitoring network.
으로 생각된다.
또한 Fig. 8에서 보듯이, 터널의 경우 다른 측정대상지역의 공기 중 석면농도보다 상대적으로 낮게 나타났는데 이는 차 량통행으로 인하여 발생되는 많은 양의 먼지들이 포집되고, 그 결과 PCM 실험에서 투명화 과정을 거쳐도 완벽하게 투 명화되지 않아서 석면을 계수하기 어렵기 때문에 나타난 결 과라고 생각된다.17)
3.2. 공기 중 석면농도와 온도와의 관계
본 연구에서는 시간대별 공기 중 석면농도의 변화를 설명 하기 위해 서울지역 대기측정소 및 인근 도로변 지역의 공 기 중 석면농도 변화를 통해 일반대기 중 석면농도와 온도 와의 관계를 살펴보았다(Fig. 9, Table 9).
공기 중 석면농도는 대체로 온도가 높아지는 2분기와 3분 기에 각각 0.0018±0.0013 f/cc, 0.0018±0.0008 f/cc로 1분기 에 비해 상대적으로 높게 나타났으며, 반면에 온도가 낮아 지는 4분기에는 0.0006±0.0005 f/cc로 감소하는 등 온도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 이를 통해 Table 9에서 보듯 이, 석면농도와 온도는 상관성(r = 0.660)이 어느 정도 유의 함을 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 기존의 다른 연구 논문18)에서도 찾아볼 수 있었다.
향후에는 실내지역, 실외지역 등 대상지역의 특성을 고려 하면서 동시에 온도뿐만 아니라 습도, 풍속, 풍향 등과 같 은 D/B를 구축하여 석면농도에 영향을 미치는 다양한 기후
환경인자19,20)에 대한 연구가 추후에 필요할 것으로 생각된다.
3.3. 시간대별 공기 중 석면농도 변화
본 연구에서는 멀티샘플러(SARA-4000MS)를 이용하여 대표 적인 지하철역사 2개소 및 대기측정소 2개소를 선정하여 주
Table 9. Correlation coefficient between asbestos concentration and temperature
No Date PCM (f/cc) Temp. (℃) Statistical analysis 1 2012. 6. 21 0.0016 34.5
․Pearson correlation coefficient : 0.660
․p-value (both sides) : 0.002
․Correlation coefficient significance level : 0.01(both sides) 2 2012. 6. 21 0.0028 28.5
3 2012. 6. 21 0.0030 29.7 4 2012. 6. 21 0.0041 28.9 5 2012. 9. 14 0.0028 18.3 6 2012. 9. 14 0.0008 22.3 7 2012. 9. 14 0.0016 17.9 8 2012. 9. 14 0.0004 22.5 9 2012. 9. 18 0.0016 24.1 10 2012. 9. 18 0.0020 22.8 11 2012. 9. 18 0.0022 22.9 12 2012. 9. 18 0.0026 23.2 13 2012. 11. 6 0.0012 10.9 14 2012. 11. 6 0.0008 11.3
15 2012. 11. 7 ND 13.7
16 2012. 11. 7 0.0004 13.4 17 2012. 11. 8 0.0012 15.6
18 2012. 11. 8 ND 13.9
19 2012. 11. 9 ND 14.6
20 2012. 11. 9 0.0010 14.1
간 시간대와 시료채취가 비교적 취약한 야간․새벽 시간대에 도 시료를 채취하는 등 시간대별 석면농도 변화를 살펴보았다.
3.3.1. 지하철역사
교대역 13개 시료에서(54%), 혜화역은 4개 시료에서(17%)
Fig. 10. The airborne asbestos concentrations by time for Seoul Nat'l Univ. of Education.
Fig. 11. The airborne asbestos concentrations by time for Hyehwa.
Table 10. The hourly airborne asbestos concentrations for subway stations
No Seoul Nat'l Univ.of Education subway station Hyehwa subway station
Date On time End time Temp (℃) PCM (f/cc) Date On time End time Temp (℃) PCM (f/cc)
1 2012. 11. 20 12:00 14:00 14.0 0.0020 2012. 11. 26 12:00 14:00 15.4 0.0092
2 2012. 11. 20 14:00 16:00 15.1 0.0067 2012. 11. 26 14:00 16:00 15.5 0.0094
3 2012. 11. 20 16:00 18:00 15.3 0.0035 2012. 11. 26 16:00 18:00 16.5 0.0086
4 2012. 11. 20 18:00 20:00 15.5 0.0027 2012. 11. 26 18:00 20:00 14.9 0.0082
5 2012. 11. 20 20:00 22:00 14.9 0.0029 2012. 11. 26 20:00 22:00 13.3 0.0051
6 2012. 11. 20 22:00 00:00 14.4 0.0018 2012. 11. 26 22:00 00:00 11.5 0.0018
7 2012. 11. 21 00:00 02:00 13.6 0.0008 2012. 11. 27 00:00 02:00 10.5 0.0002
8 2012. 11. 21 02:00 04:00 13.2 0.0000 2012. 11. 27 02:00 04:00 10.7 0.0012
9 2012. 11. 21 04:00 06:00 12.8 0.0008 2012. 11. 27 04:00 06:00 11.4 0.0035
10 2012. 11. 21 06:00 08:00 12.4 0.0002 2012. 11. 27 06:00 08:00 13.1 0.0067
11 2012. 11. 21 08:00 10:00 13.7 0.0033 2012. 11. 27 08:00 10:00 13.6 0.0086
12 2012. 11. 21 10:00 12:00 14.4 0.0029 2012. 11. 27 10:00 12:00 15.0 0.0094
13 2012. 11. 21 12:00 14:00 14.9 0.0025 2012. 11. 27 12:00 14:00 14.7 0.0092
14 2012. 11. 21 14:00 16:00 15.5 0.0016 2012. 11. 27 14:00 16:00 15.8 0.0080
15 2012. 11. 21 16:00 18:00 16.3 0.0031 2012. 11. 27 16:00 18:00 15.3 0.0074
16 2012. 11. 21 18:00 20:00 15.6 0.0043 2012. 11. 27 18:00 20:00 14.9 0.0053
17 2012. 11. 21 20:00 22:00 14.8 0.0008 2012. 11. 27 20:00 22:00 14.0 0.0022
18 2012. 11. 21 22:00 00:00 14.0 0.0000 2012. 11. 27 22:00 00:00 13.5 0.0004
19 2012. 11. 22 00:00 02:00 13.9 0.0000 2012. 11. 28 00:00 02:00 13.9 0.0022
20 2012. 11. 22 02:00 04:00 13.5 0.0006 2012. 11. 28 02:00 04:00 14.3 0.0057
21 2012. 11. 22 04:00 06:00 13.9 0.0025 2012. 11. 28 04:00 06:00 14.8 0.0059
22 2012. 11. 22 06:00 08:00 14.7 0.0020 2012. 11. 28 06:00 08:00 14.7 0.0053
23 2012. 11. 22 08:00 10:00 15.4 0.0020 2012. 11. 28 08:00 10:00 14.9 0.0072
24 2012. 11. 22 10:00 12:00 15.6 0.0022 2012. 11. 28 10:00 12:00 14.8 0.0063
Table 11. The hourly airborne asbestos concentrations for monitoring networks
No Eunpyeong-gu monitoring network Yeongdeungpo-gu monitoring network
Date On time End time PCM (f/cc) Date On time End time PCM (f/cc)
1 2012. 11. 14 16:00 20:00 0.0025 2012. 11. 14 15:00 19:00 0.0016
2 2012. 11. 14 20:00 00:00 0.0016 2012. 11. 14 19:00 23:00 0.0027
3 2012. 11. 15 00:00 04:00 0.0006 2012. 11. 14 23:00 03:00 0.0020
4 2012. 11. 15 04:00 08:00 0.0016 2012. 11. 15 03:00 07:00 0.0014
5 2012. 11. 15 08:00 12:00 0.0008 2012. 11. 15 07:00 11:00 0.0018
6 2012. 11. 15 12:00 16:00 0.0022 2012. 11. 15 11:00 15:00 0.0025
7 2012. 12. 12 12:00 16:00 0.0006 2012. 12. 13 16:00 20:00 0.0014
8 2012. 12. 12 16:00 20:00 0.0012 2012. 12. 13 20:00 00:00 0.0029
9 2012. 12. 12 20:00 00:00 0.0010 2012. 12. 14 00:00 04:00 0.0016
10 2012. 12. 13 00:00 04:00 0.0018 2012. 12. 14 04:00 08:00 0.0014
11 2012. 12. 13 04:00 08:00 0.0008 2012. 12. 14 08:00 12:00 0.0004
12 2012. 12. 13 08:00 12:00 0.0020 2012. 12. 14 12:00 16:00 0.0016
Fig. 12. The airborne asbestos concentrations by time for Eunpyeong-gu.
Fig. 13. The airborne asbestos concentrations by time for Yeongdeungpo-gu.
검출한계 이하로 나타났으며, 24시간 평균농도는 각각 0.0021
±0.0015 f/cc(최대 0.0067 f/cc), 0.0057±0.0029 f/cc(최대 0.0094 f/cc)로 나타나는 등 모두 실내공기질 관리기준 0.01 f/cc 미 만으로 나타났다.
Fig. 10, 11을 살펴보면, 상대적으로 온도가 높고, 유동인구 가 많은 낮부터 오후시간대까지는 석면농도가 높게 나타났 으며, 반면에 온도가 낮아지고, 유동인구도 적은 야간과 새 벽시간대에는 낮아지는 경향을 볼 수 있었다. 또한 대표적 대중교통수단이라는 지하철 특성상 실내 유동인구가 급증하 는, 이에 섬유상 물질의 비산이 클 것으로 예상되는 출․퇴
근 시간대에도 고농도로 나타나는 등 전형적인 시간대별 농 도변화를 보여주고 있다.20)
3.3.2. 대기측정소
은평구측정소 10개 시료에서(83%), 영등포구측정소는 9개 시료에서(75%) 검출한계 이하로 나타났으며, 전체 평균농 도는 각각 0.0014±0.0006 f/cc(최대 0.0025 f/cc), 0.0018±
0.0006 f/cc(최대 0.0029 f/cc)로 나타나는 등 모두 실내공기 질 관리기준 0.01 f/cc 미만으로 나타났다.
Fig. 12, 13을 살펴보면, 두 대기측정소는 지하철역사와 달
리 일일 중 시간대별 농도변화에서 일정한 패턴을 거의 찾 아볼 수 없었다. 이는 대기측정소의 경우, 실외지역에서의 시료채취이기 때문에 바람 등에 의해 섬유상 물질이 흩날리 는 등 포집에 방해되어 온도변화가 석면농도에 미치는 영향 을 작게 하였으며, 또한 지하철역사와 달리 유동인구 변화 가 거의 없는 등 전반적으로 대부분의 시료에서 검출한계 이 하로 나타나 값의 높고 낮음이 의미 없는 수준이기 때문이 라 생각된다.
4. 결 론
본 연구에서는 석면으로 인한 시민건강 피해예방 및 불 안감 해소, 석면모니터링 자료 확보 등을 위해 지하철역사, 서울지역 대기측정소 및 인근 도로변, 하천석재 주변 등 서 울지역 대기 중 석면농도와 동시에 공기 중 석면농도와 온 도와의 관계, 시간대별 석면농도변화를 조사한 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다.
1) PCM 분석결과, 공기 중 석면농도는 전체 223개 시료 중 111개 시료에서(50%) 검출한계 이하로 나타났다. 전체 시 료 중 2개의 시료에서만 각각 0.0122 f/cc, 0.0130 f/cc로 나 타나는 등 관리기준을 초과하였지만 TEM을 이용한 추가분 석 결과, 모두 불검출로 나타났다. 또한 124개 시료에 대한 TEM 분석결과, 석면이 검출되지 않는 등 우리나라 실내공 기 중 석면관리를 위한 법적기준치인 0.01 f/cc 미만으로 호 흡을 통한 석면 노출가능성은 우려할 수준이 아닌 것으로 조사되었다.
2) 각각의 연구대상에 대한 공기 중 석면농도 결과, 우선 지하철역사의 경우 전체 평균농도는 0.0041±0.0027 f/cc로 31 개 시료에서(31%) 검출한계 이하로 나타났으며, 대합실 평 균농도는 0.0049±0.0028 f/cc, 승강장 평균농도는 0.0033±
0.0023 f/cc로 나타났다.
3) 서울지역 대기측정소 및 각각의 인근 도로변 지역의 평 균농도는 0.0015±0.0011 f/cc로 26개 시료에서(81%) 검출한 계 이하로 나타났으며, 대기측정소 평균농도는 0.0015±0.0011 f/cc, 인근 도로변 지역의 평균농도는 0.0014±0.0011 f/cc로 나타났다. 한편 하천 석재 주변의 평균농도는 0.0024±0.0012 f/cc로 27개 시료에서(48%) 검출한계 이하로 나타났다.
4) 서울시내 터널의 평균농도는 0.0016±0.0020 f/cc로 27개 시료에서(75%) 검출한계 이하로 나타났으며, 동시에 터널 내 입구, 중앙, 출구 각각의 평균농도는 0.0014±0.0018 f/cc, 0.0012±0.0013 f/cc, 0.0021±0.0026 f/cc로 나타나는 등 지하 철역사, 대기측정소, 터널 등 서울지역 생활환경주변의 공기 중 석면농도는 모두 실내공기질 관리기준 0.01 f/cc 미만으로 나타났다.
5) 서울지역 대기측정소 및 인근 도로변 지역의 공기 중 석면농도 변화를 통해 일반대기 중 석면농도와 온도와의 관 계를 조사한 결과, 석면농도는 상대적으로 온도가 높은 시
기에 높게 나타나는 등 온도와의 상관성(r = 0.660)이 어느 정도 유의함을 확인할 수 있었다.
6) 지하철역사와 대기측정소를 대상으로 한 시간대별 공기 중 석면농도를 조사한 결과, 교대역 및 혜화역에서의 24시 간 평균농도는 각각 0.0021±0.0015 f/cc, 0.0057±0.0029 f/cc 로 나타나는 등 모두 실내공기질 관리기준 0.01 f/cc 미만으 로 나타났으며, 상대적으로 온도가 높고, 유동인구가 많은 낮부터 오후시간대까지, 그리고 출․퇴근 시간대에 석면농 도가 높게 나타났으며, 반면에 온도가 낮아지고, 유동인구 도 적은 야간과 새벽시간대에는 낮아지는 경향을 볼 수 있 었다.
7) 서울지역 대기측정소인 은평구측정소와 영등포구측정 소의 전체 평균농도는 각각 0.0014±0.0006 f/cc, 0.0018±0.0006 f/cc로 나타나는 등 모두 실내공기질 관리기준 0.01 f/cc을 만족하였다. 한편 대기측정소의 경우, 실외지역에서의 시료 채취라는 특성 때문에 대부분의 시료에서 검출한계 이하로 나타나 값의 많고 적음이 의미 없는 수준이라 생각되며, 따 라서 지하철역사와 달리 일일 중 시간대별 농도변화에서 일 정한 패턴을 거의 찾아볼 수 없었다.
최근 석면과 관련된 사건들이 언론매체를 통해 보도되면 서 일상생활 중 석면노출로 인한 건강피해에 대한 우려가 높 아지고 있다. 이는 석면을 국제암연구소(IARC)에서 1급 발 암물질로 규정하듯이 석면의 노출은 소량이라 할지라도 인 체에 위험하기 때문이다. 따라서 석면으로 인한 시민건강 피 해예방 및 불안감을 해소하기 위해서는 무엇보다 지속적인 석면모니터링 자료 확보 및 D/B구축과 과학적인 분석, 결과 해석이 중요하다. 특히 지하철역사, 다중이용시설 등 오염우 려가 큰 밀폐된 실내지역과 시민들이 상시 이용하는 하천, 터널 등을 대상으로 한 환경대기 중 석면농도를 지속적으로 조사해야 할 것이다. 또한 기존 측정데이터를 활용하여 대 상지역의 특성을 고려한 최적의 시료채취 방법과 석면농도 에 영향을 미치는 다양한 기후환경인자에 대한 연구가 추후 에 필요할 것으로 생각된다.
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