http://dx.doi.org/10.15250/joie.2015.14.4.244 ISSN 2288-923X (Online)
주점내 흡연에 따른 실내공기질 변화
지현아·권명희·원수란·심인근*·이우석·권오상 국립환경과학원 생활환경연구과
Time resolved measurements of indoor air quality in a smoking pub
Hyuna Ji · Myunghee Kwon · Sooran Won · In-keun Shim* · Wooseok Lee · Ohsang Kwon Indoor Environment & Noise Research Division, National Institute of Environmental Research
(Received 23 July, 2015; Revised 27 October, 2015; Accepted 9 December, 2015) Abstract
Environmental tobacco smoke (ETS) contains a large variety of substances, of which at least 50 are known to or are believed to be carcinogenic. Although the Ministry of Health and Welfare has started to prevent public exposure to ETS by enacting indoor smoking bans, some facilities still allow their customers or users to smoke indoors. In this study, indoor air quality in a pub was investigated by monitoring particulate matters (PM1.0 and PM2.5), heavy metals (As, Cd, Cr, Pb) and nicotine concentration to figure out the influence force of smoking behavior on indoor air quality. Smoking behaviors are revealed to be a major contributor the contamination of indoor air in pubs. The range of PM2.5 mass concentrations were 82.2~208.0µg/m3 and the mean concentration of PM2.5 was 135.9µg/m3. In the case of nicotine, the mean concentration was 12.2µg/m3 with a range from 2.7 to 24.1µg/m3. In the results of metal analysis, the levels of heavy metals in particulate matters in a pub were found to be much higher than those of the other public facilities.
Keywords : Heavy metal, Indoor air quality, Nicotine, Particulate matters, Pub, Smoking
1. 서 론
담배연기는 흡연자에 의해서 배출·흡입되는 주기류 담배연기(mainstream smoke)와 연소시 끝에서 발생되 는 부기류 담배연기(sidestream smoke)로 구분된다 (Brownson et al., 1997). 간접흡연은 주기류와 부기류 의 담배연기를 모두 포함하고 있고 이러한 연기에는 4700가지 이상의 화합물질과 50종 이상의 발암성 물질 을 포함하고 있다(Ning et al., 2006; Lee et al., 2008).
미국 국립산업안전보건연구원(National Institute of Occupational Safety & Health, NIOSH)에서는 1991년 환경성담배연기(Environmental Tobacco Smoke, ETS) 를 발암성물질로 규정하였고 미국환경보호청은 1992 년 ETS를 Group A (known human carcinogen)로 지
정하였다. 특히 ETS에 존재하는 금속류는 약 30 여종 이며 그 중 As, Cd, Pb, Cr6+ 등은 국제암연구소(Inter- national Agency for Research on Cancer, IARC) 발암 물질로 지정하고 있다(NIOSH, 1991; US EPA, 1992;
IARC, 2004). Landsberger and Wu (1995)의 연구에 따르면 흡연이 이루어지는 구역은 금연구역에 비하여 As는 8배, Cd은 21배가 높았다. 또 다른연구에서도 Cd 은 실외보다 41배 정도 높은 수준으로 조사되어 흡연 이 실내공기 중 중금속 농도에 영향을 크게 미치는 것 을 알 수 있었다(NIER, 2012). 또한 기존 연구를 보면 흡연은 심혈관계질환(Otsuka et al., 2001; Pitsavos et al., 2002)과 호흡계질환(Das, 2003; Sturm et al., 2004), 폐암(Brennam et al., 2004)등을 일으키는 것으 로 조사되었다.
우리나라의 2012년 흡연율은 21.6%로 경제협력개발 기구(Organization for Economic Cooperation and Development, OECD)의 평균인 20.3% 보다 다소 높게
*Corresponding author
Tel : +82-32-560-8324 E-mail : [email protected]
나타났다. 여성 흡연율은 5.8%로 낮은 수준이었지만 남성 흡연율은 37.6%로 그리스에 이어 두 번째 높은 것으로 조사되었다(OECD, 2014). 이런 높은 국민흡연 율은 비흡연자가 간접흡연에 노출되는 확률을 증가 시 킬 수 있음을 의미하며, 실제로 2013년 국민건강영양 조사(CDC, 2013)에 따르면 비흡연자의 2명 중 1명은 직장에서 간접흡연에 노출되었고 10명 중 1명은 가정 에서 담배연기에 노출되어진 것으로 밝혀졌다. 또한 공 공장소 실내 간접흡연 노출률은 55.5%로 가장 높게 조 사되었다.
우리나라는 국민건강증진법 시행규칙을 개정하여 국 회청사 외 25개의 시설을 흡연금지 구역으로 지정하였 다. 이처럼 정부는 흡연 금지구역을 지정하여 간접흡연 으로부터 비흡연자 보호를 위해 노력하고 있지만 이러 한 노력에도 불구하고 주류를 판매하는 업소나 소규모 시설에서는 아직까지도 실내흡연이 이루어지고 있는 실정이다. 이에 실내흡연에 대한 실태조사, 노출평가 등 종합적인 연구가 필요하나, 현재까지 흡연에 대한 연구는 다중이용시설에서의 흡연이 이루어지는 공간이 나 흡연실의 환기시설을 대상으로 한 일부 연구들만 보고되고 있다(Park et al., 2011; Kim et al., 2002). 따 라서 본 연구에서는 흡연이 이루어지는 소규모 주점에 대한 실내공기 중 니코틴과 미세먼지(PM1.0, PM2.5), 중 금속(As, Cd, Cr, Pb)에 대해 알아보고 주중과 주말의 농도 비교를 통하여 흡연이 실내공기질에 미치는 영향
에 대해 알아보고자 한다.
2. 연구방법
2.1 측정대상 시설 및 측정기간
본 연구에서는 흡연을 제외한 기타 실내오염물질 발 생원을 최소화하여 실험오차를 줄이고자 서울에 위치 한 실내조리가 거의 이루어지지 않는 병맥주판매 주점 을 대상으로 하였다. 조사가 이루어진 주점의 면적은 7.5 m× 15 m이고 업종은 일반음식점에 포함되어 있었 다. 내부는 4인용 테이블이 16개, 5개의 창문은 모두 닫혀진 상태이며, 에어컨 2대와 선풍기 2대가 가동 중 이었다. 실내 기계 환기장치는 5개 급기구와 5개의 배 기구가 천장에서 작동 중이었고 2대의 냉장고가 배치 되어있었다(Fig. 1). 또한 두명의 근로자가 영업시간부 터 종료시까지 근무하고 있었다. 영업시간은 업종 특정 상 일정하게 정해있지는 않았지만 보통 오후 7시에 시 작하여 평균적으로 하루에 6~9시간 정도였다. 측정은 2013년 6월부터 9월까지 주말과 주중 포함해서 총 7회 실시하였고 영업이 시작되는 시간부터 종료시간까지 시료채취가 이루어졌다. 채취지점은 바닥면에서 1.2~
1.5 m의 높이였으며, 측정은 영업시간동안 PM2.5의중 량농도와 광산란법을 이용한 PM1.0, PM2.5의 실시간 측 정, 니코틴의 시료채취를 하였다.
Fig. 1. Plan view of studied pub.
2.2 측정 및 분석방법 2.2.1 중량법에 의한 PM2.5
환경부 실내공기질 공정시험기준 ES 02302.1에 따 라 입경분리 장치가 장착된 소용량 공기포집기(PAS- 201, Airmetrics, USA)를 이용하여 5.0 L/min로 영업시 간동안 측정하였다. 질량농도 측정에 사용된 PTFE (Pall Co., ZeflourTMsupported, 2.0μm, 47 mm) 필터는 무게 측정 전 항온과 항습이 유지되는 데시게이터에서 24시간 동안 항량시킨 후 0.001 mg까지 측정이 가능한 저울(Sartorius M2P, Goettingen, Germany)을 이용하여 3회 이상 반복 칭량하였다. 시료채취 전·후 무게차를 유량으로 나누어 온도보정을 한 후 농도를 산출하였다.
2.2.2 광산란법에 의한 PM1.0, PM2.5
시간대별 오염도 변화 양상을 파악하기 위하여 광산 란법을 이용하여 실시간 PM1.0, PM2.5 농도를 측정하였 다. 측정기기는 광산란 네펠로메트리를 적용한 장치로 측정범위는 0.001~20 mg/m3이었으며, 0.1~10 μm 범위 의 입자크기 측정하는 SidePak AM510 Aerosol Moni- tor (TSI, USA)를 이용하였다. 데이터는 1분 간격 평균 값을 사용하였고 1.7 L/min으로 측정하였다. 또한 주점 의 영업시간동안 실내공기질 영향인자인 흡연자와 재 실자 수는 실험자가 실시간으로 기록하였다. 또한 측정 이 이루어진 지점(테이블 5)을 중심으로 거리에 따라 구역을 1구역(테이블 4,7,8,14,16)과 2구역(테이블 3,6,11,12,13,15), 3구역(테이블 1,2,9,10)으로 나누어 흡 연이 이루어 질 때 국소 실내환경 내 PM1.0, PM2.5의 농도변화를 관찰하였다.
2.2.3 니코틴
측정은 NIOSH 2551의 방법을 기초로 소용량 공기 포집 펌프(MP-Σ100, Sibata, Japan)를 이용하여 1.0 L/
min으로 영업시간동안 XAD-4 흡착관(SKC, USA)에 시료를 포집하였다. 시료채취가 끝난 뒤 XAD-4 흡착
관은 시료손실을 최소화하기 위하여 은박지로 감싸고 밀봉하여 분석 전까지 4oC 이하에서 냉장 보관하였다.
XAD-4 흡착관은 전단(80 mg)과 후단(40 mg)의 내용물 을 2 mL 바이알에 옮긴 후 전처리 용액 1 mL를 첨가 하고 30분간 Sonicator를 이용하여 추출하였다. 시료 전처리 용액은 0.01% Triethylamine이 포함된 Ethyl acetate를 탈착용매로 이용하였으며 내부표준 물질로는 Quinoline을 사용하였다. 이후 추출액은 GC/MS (GCMS- QP 2010plus, Shimadzu, Japan)를 이용하여 니코틴을 정량·정성 분석하였으며 분석조건은 Table 1과 같다.
2.2.4 중금속
환경부 대기오염 공정시험기준 ES 01450.2의 기준 에 따라 미세먼지 질량농도 측정을 마친 PTFE 필터는 7% 질산 20 mL가 들어있는 Teflon vessel에 넣고 microwave oven에 넣은 후 1200 W로 200oC까지 온도 를 상승시켜 질산용액에 시료를 녹여 추출하였다. 추출 액은 필터링(Toyo Lyd., 5C)하여 20 mL 튜브에 옮겨 담은 후 ICP-MS(Nexon 300D, Perkin Elmer, USA)를 이용하여 As, Cd, Cr, Pb 농도를 분석하였다. 측정항목 중 Cd, Cr, Pb는 플라즈마를 통과하기 전 암모니아 가 스를 챔버에 주입하여 DRC-e 기능을 사용해 분석대상 물질과 유사한 질량을 가지는 물질들의 간섭효과를 최 소화하였다.
3. 결과 및 고찰
3.1 흡연 오염물질 농도
본 연구에서 조사한 주점 내 PM2.5 중량 농도범위는 82.2~208.0μg/m3,평균농도는 135.9 μg/m3로 조사되었 다(Table 2). 국내 다중이용시설 실내 PM2.5 실태조사 결과와 비교해보면 보육 및 의료시설의 평균농도는 14.8μg/m3, 도서관·박물관·전시관 17.2 μg/m3, 대합 실 28.6 μg/m3, 지하역사 49.4 μg/m3, 대규모점포 25.8 Table 1. GC/MS analysis condition
Parameter Condition
GC Column DB-5 (30 m × 0.25 mm × 0.25µm)
Carrier Gas Helium, 1.0 mL/min
Desorption 1 mL ethyl acetate with 0.01% triethylamine
Injection Volume 1 µL
Temperature -Injection 200oC -Detector 300oC
-Column 60 to 200oC (20oC/min); hold at 200oC for 3 min
MDL < 0.27µg/mL
μg/m3, 실내주차장 32.3 μg/m3로 이번에 조사된 주점이 이들 시설보다 최소 2.7배에서 최대 9.2배까지 높은 수 준으로 나타났다(NIER, 2011). 국외 유사시설 실내공 기 조사결과와 비교해보면, 중량법 방식으로 측정한 PM2.5농도는 독일은 383.0 μg/m3(Bolte et al., 2008)로 본 연구 결과보다 약 2.8배 높은 수준으로 조사되었다.
또한 광산란 방식을 이용하여 측정하였을 경우 PM1.0
은 241.1 μg/m3. PM2.5은 257.4 μg/m3 조사 되었고 영 국의 PM2.5농도는 187 μg/m3(Edwards et al., 2006),미 국은 179 μg/m3(Repace et al., 2006), 430μg/m3(Lee et al., 2008), 독일은 397 μg/m3(Bolte et al., 2008)로조사 되었으나, 시설의 크기와 흡연자수, 이용자수가 상이하 기 때문에 결과값의 차이가 나는 편으로 나타났다 (Table 3).
주점내 니코틴의 경우, 실내공기 중 농도범위가 2.7~24.1μg/m3, 평균 12.2 μg/m3로 조사되었다(Table 2). 영업시간 중 담배를 핀 횟수가 41~57회 일 경우에 는 니코틴의 평균농도가 19.0 μg/m3으로, 그 미만 (23~28회)일때 보다 대략 6배 높은 수치를 보였고 평
균보다 1.6배 높은 수치로 조사되었다. 환경부에서 연 구한 국내 다중이용시설내 실내공기 중 니코틴 농도 와 비교해보면, 식당에서는 1.0 μg/m3, 노래연습장은 2.4μg/m3, 당구장은 4.4 μg/m3, 실내 스크린 골프장은 5.4μg/m3로 본 연구결과보다 낮은 농도를 보였으나, 커피숍과 PC방과 같이 실내에 일부 흡연 가능구역을 지정하고 흡연이 빈번히 이루어지는 시설들은 그 농도 가 각각 14.2 μg/m3, 48.3μg/m3으로 본 연구에서보다 더 높은 니코틴 농도가 관측되었다(ME, 2010). 주점과 유사한 시설에서의 국외결과와 비교했을 때, 독일은 53.7μg/m3(Bolte et al., 2008), 호주는 23.4 μg/m3(Cains et al., 2004)로 상당히 높은편으로 조사된 반면 핀란드 는 8.2 μg/m3(Hyvärinen et al., 2000)로 이번 연구에서 측정한 국내주점보다는 낮게 나타났다.
본 연구 대상과 측정대상과 방법이 유사한 독일 (Bolte et al., 2008)의 연구결과와 비교해보면 PM2.5와 니코틴 농도 모두 독일의 연구에서 높은 농도를 보이 고 있는데, 이는 본 연구에서는 흡연자수가 아닌 흡연 담배 개피수로 실내 흡연 강도를 평가하였고, 환기 조 Table 2. Concentration of PM2.5, nicotine, metals, user in a pub
Date Gravimetry
PM2.5 (µg/m3)
Nicotine (µg/m3)
Meta l (ng/m3)
As Cr Pb Cd
1 June7 90.0 9.69 2.29 159.28 73.42 7.38
2 June11 103.2 2.98 1.66 191.41 47.47 6.70
3 June21 208.0 3.76 11.32 191.38 146.97 9.47
4 June25 203.6 2.67 3.72 208.71 141.97 14.28
5 September5 82.2 24.10 3.30 177.57 39.48 7.11
6 September12 170.9 19.44 2.72 181.52 56.52 7.62
7 September16 93.0 22.62 2.27 81.85 47.55 3.38
Average 135.9 12.12 3.92 170.22 79.02 8.00
Table 3. PM2.5, nicotine concentrations in pubs and bar
Country
PM2.5 (µg/m3) Nicotine (µg/m3)
Area (m2)
User (person)
Smoker
(person) Reference Sampling
method
Concentra-
tions Sampling method Concentra- tions
Korea Gravimetry 135.9 Air sampling pump 12.2 112 22-54 23-57a This study Light scattering 257.4
Germany Gravimetry 383.0 Air sampling pump 53.7 90-304 25-88 10-44 Bolte et al., 2008 SMPSb 397.0
UK Light scattering 187.0 Edwards er al., 2006
USA Light scattering 179.0 228 76.7 Repace et al., 2006 Light scattering 430.0 146 31 Lee et al., 2008
Finland Air sampling pump 8.2 Hyvarinen et al., 2000
Australia Air sampling pump 23.4 Cenko et al., 2004
건 등 두 대상의 시설 특성 차이로 때문인 것으로 사료 된다.
중량법 방식의 PM2.5와 광산란 방식의 PM2.5, 니코틴, 이용객수, 흡연이 일어난 빈도와 상관성분석을 한 결과, 중량법 PM2.5와 광산란법 PM2.5(r=0.706), 중량법 PM2.5
와 니코틴(r=0.515), 니코틴과 흡연 빈도(r=0.683)가 상 관관계가 있었으며 통계적으로 유의하였다(p<0.05). 특 히 니코틴 농도는 흡연빈도, 중량법 방식의 PM2.5와 상 관성이 높았으며 광산란 방식의 PM2.5와는 상관관계가 없는 것으로 판단되었다.
미세먼지내 포함된 중금속은 EPA에서 지정된 발암 물질 중 인체유해성이 높다고 알려진 As를 포함한 발 암등급 B 이상의 Cr, Pb, Cd에 대한 분석을 실시하였 다. 그 결과 As는평균 3.9 ng/m3(2.3~11.3 ng/m3), Cr은 평균 170.3 ng/m3(81.9~208.7 ng/m3), Pb은 평균 79.1 ng/m3(39.5~147.0 ng/m3), Cd은 평균 8.0 ng/m3(3.4~14.3 ng/m3)로 조사되었다. 이 결과를 국립환경과학원에서 2011년부터 2년간 조사한 68개 다중이용시설 실내 미 세먼지내 중금속 농도 결과와 비교하여 보면, 주점 내 As는 이들 시설보다 2.0배, Cr은 23.7배, Pb은 2.2배, Cd은 7.5배 높은 것으로 나타나 실내금연 시설과의 확 연한 중금속 농도 차이를 보였다(NIER, 2012). 또한 2013년 국립환경과학원에서 조사한 밀폐된 24 m3의 크 기의 방에서 흡연 담배 개피수에 따른 실내 미세먼지 내 중금속 농도를 알아본 결과, 중금속 농도는 미세먼 지 중량 농도와 흡연개피수에 비례하여 증가한다고 하 였다. 연구결과 담배 2개피 흡연 대비 10개피 흡연시 실내 미세먼지 중 As의 농도는 2.0배, Cr은 9.3배, Pb 은 4.4배, Cd는 17배 높은 것으로 보고되었다(NIER, 2013). 따라서 측정이 이루어진 중금속(As, Cr, Pb, Cd)은 흡연에 밀접하게 영향을 받는 것으로 사료된다.
Park et al. (2005)의 연구에 따르면 미세먼지 내 중금
속은 심혈관계에 영향을 미치며 특히 As, Cr, Cd은 세 포독성이 강하게 나타나며, 미세먼지내 Cr은 단위위해 도가 커 초과발암위해도가 높게 나타날 뿐만아니라 세 포독성 실험결과에서도 심부전 또는 심혈관계에 미치 는 영향도 매우 큰 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서 도 Cr의 농도가 높게 나타났으므로 향후 Cr의 적정 관 리가 우선적으로 고려되어야 할 것으로 판단된다.
3.2 PM1.0, PM2.5 변화양상
기존의 연구에 의하면 중량법은 광산란법에 비하여 측정값의 정확도는 높지만 시료의 채취시간이 길기 때 문에 변화농도를 측정하기에 어려움이 따른다(Won et al., 2012). 광산란법은 측정값이 과대 또는 과소평가 될 수 있기 때문에 측정한 농도값에 중량농도 보정계 수를 적용시켜주기도 한다. Kim et al. (2015)의 연구 를 보면 간접흡연에 적합한 중량농도 보정계수인 0.295를 적용하였고 Lee et al. (2008)의 연구에서는 3.39를 적용된 것처럼 광산란법은 현장특성이 많이 반 영됨을 알 수 있다. 본 연구에서는 정확한 농도를 측정 하기보단 실시간 미세먼지의 농도를 파악하는 수단으 로 사용하였기 때문에 보정계수를 적용하지 않았다.
광산란법으로 PM1.0, PM2.5 농도에 대한 주중과 주말 의 변화양상을 재실자 수와 담배 개피수 에 따라 실시 간으로 비교하였다(Table 4). 주중은 2차, 4차, 5차, 6 차, 7차 주말은 1차와 3차로 나누어 진행하였다. 주중 의 경우, 평균 이용객의 수는 24명이었고 PM1.0과 PM2.5의 평균은 각각 2차의 경우 188.1 μg/m3(79.0~
507.0μg/m3), 200.5μg/m3(88.0~522.0μg/m3) 4차는 359.6μg/m3(92.0~776.0μg/m3), 386.2μg/m3(99.0~802.0 μg/m3) 5차는 221.0 μg/m3(26.0~655.0μg/m3), 231.5μg/
m3(26.0~713.0μg/m3) 6차는 240.2 μg/m3(88.0~901.0 μg/m3), 265.0μg/m3(103.0~927.0μg/m3) 7차는 241.3 Table 4. Concentration of PM1.0, PM2.5, user, and number of smoking in a pub
Date
Aerosol monitor
user Number of smoking PM1.0 (µg/m3) PM2.5 (µg/m3)
Average Range Average Range
1 June7 20:00~03:20 Weekend 196.6 43~611 207.5 48~641 43 53 2 June11 20:15~01:45 Weekday 188.1 79~507 200.5 88~522 22 23 3 June21 20:10~02:50 Weekend 241.1 56~734 258.0 63~769 38 28 4 June25 19:45~01:30 Weekday 359.6 92~776 386.2 99~802 35 24 5 September5 19:30~01:30 Weekday 221.0 26~655 231.5 26~713 41 41 6 September12 19:00~01:00 Weekday 240.2 88~901 265.0 103~927 28 57 7 September16 19:30~01:30 Weekday 241.3 31~1124 253.4 40~1236 54 43
Average 241.1 26~1124 257.4 26~1236 37 38
μg/m3(31.0~1124.0μg/m3), 253.4μg/m3(40.0~1236.0μg/
m3)으로 조사되었다(Table 4). Fig. 2에서 주중의 결과 중 7차를 나타냈는데, 재실자와 PM1.0, PM2.5농도간의 영향을 파악하기 위함이다. 그 결과, 자연환기를 마치 고 영업이 시작 된 19시 30분에 종업원을 포함한 이용 객은 총 4명으로 PM1.0의 농도는 70.0 μg/m3, PM2.5는 80.0μg/m3이었다. 이용객이 6명으로 증가하였을 때는 PM1.0의 농도는 110.0 μg/m3, PM2.5는 120.0 μg/m3로 증가하였고, 실내 흡연이 없는 상태에서 이용객수가 15명에 이르렀을 때는 PM1.0의 농도는 152.0 μg/m3, PM2.5는 158.0 μg/m3까지 증가하여 재실자에 따른 미 세먼지의 농도가 증가하는 경향을 보이고 있었다. 이 후 최초 흡연이 일어났을 때 PM1.0의 농도는 256.0 μg/
m3, PM2.5는 264.0 μg/m3으로 재실자가 11명 증가한 것 보다도 더 크게 실내 미세먼지 농도를 증가시켰다. 20 시부터 이용객들이 늘기 시작하면서 21시에 38명으로 재실자가 최대 늘어났으며 이때의 PM1.0의 농도는 평 균 239.4 μg/m3, PM2.5는 249.4 μg/m3로 조사되었다.
흡연자가 가장 많았던 경우는 총 4명으로 22시 2분과
22시 40분이었다. 22시 2분 PM1.0의 평균 농도는 482.5 μg/m3, PM2.5는 502.0 μg/m3로 관측되었고, 22시 40분 PM1.0 농도는454.0μg/m3, PM2.5 농도는 471.0 μg/m3으 로 나타났다. 하지만 PM1.0과 PM2.5을 포함한 주점 실 내 미세먼지 농도가 최대로 관측된 시점은 22시 55분 으로 이때의 PM1.0 농도는1134.0μg/m3, PM2.5는 1236.0 μg/m3으로 조사되었으며 이 시각에 3명이 동시에 흡연 을 하였다. 실내에 4명이 흡연하였을 때보다 3명이 흡 연하였을 때 실내미세먼지 농도가 더 높았던 이유는 4 명이 동시에 흡연했을때는 측정지점과 가까운 1구역에 서 2명, 상대적으로 먼 2구역에서 2명의 흡연이 이루 어졌다. 반면 측정시간동안 가장 높은 농도를 보인 22 시 55분에는 측점지점에서 가까운 1구역에서 3명이 흡 연을 하는 것으로 조사되었다. 따라서 지속적인 실내흡 연으로 인한 미세먼지 누적과 흡연으로 발생한 미세입 자의 작은 크기로 인해 침강속도가 느려지고, 흡연자와 측점지점과의 이격거리에 따라 미세먼지 농도도 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 결과적으로 재실자의 수보다 흡연자의 수와 흡연이 이루어지는 거리에 따라 Fig. 2. PM concentrations with number of users and smokers in studied pub in weekday (September 16, 2013).
미세먼지의 농도가 민감하게 영향을 받는 것으로 판단 된다.
주말의 경우, 평균 이용자의 수는 27명으로 주중과 크게 다르지 않았으며 PM1.0과 PM2.5의 평균은 각각 1 차의 경우 196.6 μg/m3(43.0~611.0μg/m3), 207.5μg/m3 (48.0~641.0μg/m3) 3차는 241.1 μg/m3(56.0~734.0μg/
m3), 258.0μg/m3(63.0~769.0μg/m3)로 조사되었다. Fig 3의 주말의 3차 결과를 보면 영업시작 직후 종업원을 포함한 총 재실자수는 5명이었고 PM1.0의 농도는 61.0μg/m3, PM2.5는 74.0 μg/m3이었다. 2명의 흡연자가 있었던 21시 33분에는 PM1.0과 PM2.5 농도가 각각 461.0μg/m3, 494.0μg/m3로 초기농도 대비 7.6배, 7.0 배 높아지는 결과를 보였다. 21시부터 이용객이 많아 지면서 23시 17분에는 재실자가 32명으로 가장 많은 사람들이 머물고 있었다. 이때의 PM1.0과 PM2.5평균농 도는 각각 460.3 μg/m3과 491.0 μg/m3으로 나타나 이 전의 흡연자가 2명이었을때와 비슷한 농도 수준을 보 여주었다. 또한 PM1.0과 PM2.5농도 값이 734.0 μg/m3 과 769.0 μg/m3로 가장 높았을 때는 동시간대 흡연자
수가 5명으로 가장 많았던 23시 06분으로 조사되었다.
이때 흡연이 이루어진 구역은 1구역에서 2명, 3구역에 서 3명이었다. 주말 여부에 따른 주점 내 미세먼지와 흡연과의 관계를 살펴본 결과, 주중과 주말은 구분은 크게 실내공기질에 영향을 미치지 않았으며 재실자 수 보다는 흡연자수와 흡연이 이루어지는 위치가 더 많은 영향을 끼쳤다. 또한, 흡연을 하지 않아도 기존 흡연에 의한 담배연기가 실내공기 중에 부유하고 있어 농도가 완만하게 감소하는 경향을 보이고 있었다.
4. 결 론
금연에 대한 관심이 높아지면서 금연구역이 증가하 고 있지만 소규모시설 등에서는 여전히 실내흡연이 이 루어지고 있으며, 해당 시설에 대한 오염실태 정보가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 2013년 6월부터 9월까지 서울에 위치한 112 ㎡ 의 면적의 소규모 주점 에서 미세먼지와 중금속, 니코틴 농도를 측정하여 다음 과 같은 결론을 얻었다.
Fig. 3. PM concentrations with number of users and smokers in studied pub in weekend (June 21, 2013).
중량법으로 포집한 PM2.5의 평균농도는 135.9 μg/m3 로 환경부에서 2011년에 조사한 다중이용시설에 비하 여 높은 수준으로 나타났다. 이때 광산란법으로 포집한 PM2.5의 평균농도는 257.4 μg/m3로 중량법에 비해 과 대평가된 것을 확인할 수 있었기에 변화양상만 파악하 기로 하였다.
니코틴의 평균농도는 12.2 μg/m3로 담배를 핀 횟수 가 41-57회 이상일 때는, 그 이하일 때 보다 6배 높은 것으로 조사되었다. 또한 미세먼지내 중금속의 경우, As는평균 3.9 ng/m3, Cr은 170.3 ng/m3, Pb은 79.1 ng/
m3, Cd은 평균 8.0 ng/m3으로 조사되었다. 본 연구에서 Cr의 농도가 높게 나타났으므로 향후 Cr의 적정 관리 가 우선적으로 고려되어야 할 것으로 판단된다.
광산란법을 이용하여 PM1.0, PM2.5의 시간별 농도변 화양상을 알아 본 결과 주중과 주말의 구분과 재실자 는 수는 미세먼지 농도에 크게 영향을 미치지 않았고, 흡연자 수와 흡연위치에 많은 영향을 받는 것으로 조 사되었다. 특히 여러 명이 동시에 흡연하는 경우에는 미세먼지의 농도가 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
본 연구의 측정지점이 시설의 중앙이 아닌 한쪽면에 치우치긴 하지만, 소규모시설에서 에어컨 및 선풍기, 환풍기의 작동으로 인하여 실내공기의 흐름이 활발하 기 때문에 실내공기질을 측정하기에 적합하다고 판단 되었다. 반면 계절적인 요인이나 흡연시 발생되는 부유 입자상 물질의 평균 입경이 200~400 nm으로 조사된 바 있어(Baek and Park, 2005) 이는 추가적인 연구를 통하여 더 고찰되어야 할 부분이라고 사료된다.
간접흡연에 대한 학술적 자료가 부족했던 주점을 대 상으로 흡연량과 미세먼지 농도와의 실시간 데이터를 기초로 실내흡연이 실내공기에 미치는 영향을 파악한 점은 향후 금연정책을 수행하는 기초자료로 사용될 수 있을 것이라 사료된다.
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