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[공간의 과학] 일상의 품격을 올리다.
  • 게시일2020-06-25
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일상의 품격을 올리다.

 

 

실내공기가 안전하고 쾌적한 거주공간을 구성하는 요소 중 하나로 주목받기 시작한 것은 제법 오래되었다. 시도 때도 없이 찾아드는 미세먼지에 마스크는 일상품이 되었고, 공기청정기 역시 가정에서 하나쯤은 구비해야하는 필수가전 목록에 포함되었다. 이렇게 국민의 안전하고 쾌적한 생활을 저해하는 국가현안을 해결하기 위해 실내공기품질연구단이 출범하였다.

 

  실내공기품질연구단장 선임연구위원 이윤규
 
▲  실내공기품질연구단장 선임연구위원 이윤규

 

 

좋은 공기를 만들기 위한 노력


극심한 미세먼지와 코로나19 바이러스 등으로 인해 실내활동이 점점 늘어나고 있다. 외부적 요인이 아니더라도 학교, 직장 등 우리 일상 대부분의 활동은 실외보다 실내공간에서 더 많이 이루 어진다. 실내공기의 질이 더욱 중요한 이유다. 하지만 실내 역시 밀폐된 공간이기 때문에 공기의 질이 좋은 것만은 아니다. 오히려 장시간 밀폐된 실내공기가 실외공기보다 더 나쁠 가능성이 있다. 일상생활을 하면서 여러가지 오염물질들이 발생하고 축적되기 때문이다. 이런 문제를 해결하기 위해 과학기술정보통신부와 국가과학기술연구회의 주관하에 한국건설기술연구원(주관)과 한국과학기술연구원(협동) 융합연구팀이 참여하는 실내공기품질연구단이 지난 2018년 12월 출범되었다.


이윤규 단장은 연구단의 궁극적인 목적은 안전하고 쾌적한 고품질의 실내공간을 제공하는 데 있다고 밝힌다. 이를 위해 취약계층을 포함한 국민의 실내공기 품질과 안전관리 통합 모니터링 시스템을 구축, 미세먼지, 폭염 등의 극한상황, 화재와 같은 상황 발생 시 오염물질을 제거하고, 신속하게 대응할 수 있는 기술 및 에너지 저소비 환기 시스템을 통한 실내공기품질 개선 기술 등 을 연구하고 있다. 또한 기술개발 이후에는 환경부를 중심으로 실내공기질관리법과 실내공기 관리 기본계획 등 정책연계를 추진하며 행정안전부 및 지자체와 협력하여 실내공기 품질 및 안전관리 매뉴얼 반영 등 단계별로 성과확산을 추진해나갈 계획이라고 한다.


연구는 총 2단계로 진행된다. 2018년 12월부터 2021년 12월까지 진행되는 1단계에는 한국건설기술연구원을 비롯한 참여기관들의 연구역량과 경험을 융합하여 실내공기품질개선 및 안전관리 통합 모니터링 시스템을 개발 구축하며, 2021년 12월에서 2022년 12월까지 진행되는 2단계에서 성과를 확산하는 방법으로 추진되고 있다. 연구단이 출범하고 본격적인 연구가 진행된 1차년도에는 다중이용시설 실내공기질 개선에 관심을 갖고 협조하고 있는 지자체인 서울시, 인천시, 고양시 및 시흥시의 어린이집 4곳, 노인요양시설 3곳, 대규모 지하상가 1곳에 대하여 실내공기질 현황 분석 및 1차 개선시스템을 적용하였다고 한다.


"환기설비의 성능과 제어시스템 개선 등으로 실증대상 다중이용 시설의 실내공기질이 약 10~15% 이상 개선되었으며, 특히 고양시 노인요양시설의 경우는 요양실 및 복도 벽체에 무기질도료를 도포함으로써 냄새제거 효과까지 구현하였습니다.” 이윤규 단장은 서울시 등 4개 지자체와 업무협약을 체결하고 실증을 위한 8개 시설에 리빙랩 구축 및 개선시스템을 적용한 것이 지난 일 년 동안 거둔 대표적인 성과라고 이야기한다.

 

 

 

청정한 실내공기의 기준을 세우다


실내공기품질연구단에서는 다중이용시설 중 민감계층 이용시설인 어린이집, 노인요양시설 그리고 불특정 다수가 이용하는 대규모 지하상가를 대상으로 실내공기품질을 측정하는 연구를 진행 하고 있다. 통상적으로 국내 다중이용시설들의 실내공기질에 대해서는 환경부의 '실내공기질관리법'에서 규정하고 있는 유지기 준 6개 항목과 권고기준 4개 항목이 실내공기질 기준으로 적용 된다. 환기와 관련해서는 국토교통부의 건축물의 설비기준 등에 관한 규칙'에서 환기 설비에 대한 기준이 정해져 있다고 한다. 하지만 이윤규 단장은 국가에서 관리하는 실내공기 관련 기준은 실내공기중의 오염물질 농도와 오염물질을 희석 또는 배출할 수 있는 최소환기량에 대한 기준이므로 실제 거주자나 이용자의 실내 공기품질에 대한 만족도까지 대변할 수는 없다고 말한다. 그래서 실내공기품질연구단에서는 실내쾌적도, 온도와 습도, 기류 속도 등을 고려한 실내 공기품질 지표를 설정하고 이를 반영하여 실내공기질을 제어하고 개선할 방법을 모색 중이다.


“실내공기품질연구단에서는 환경부 실내공기질관리법에서 규정하고 있는 10개 실내공기오염물질중에서 즉각적인 센싱과 모니터링이 가능한 8개 오염물질에 PM1.0과 BC(Black Carbon)을 추가하여 총 10개 핵심 실내공기 오염물질 센서를 통합할 수 있는 모듈과 플랫폼을 개발하고 있습니다. 특히, 고가이지만 정확한 값을 센싱할 수 있는 일반형 모델과, 계측기 수준의 정확성은 갖지는 못하지만 상대적으로 저가로 공급이 가능하여 경제성을 확보할 수 있는 보급형 모델을 동시에 개발하고 있습니다."


실내공기품질연구단에서는 다중이용시설의 이용자와 관리자가 각각 활용할 수 있는 개별 실내공기품질 가이드라인에 부가하여 다중이용시설 유지관리를 위한 표준작업절차서(SOP : Standard Operating Procedure)도 개발하고 있다. 환기설비 유지관리 가이드라인의 내용과 범위를 포괄하여 시설관리자가 실내공기질 관리를 위한 제반 사항을 망라하게 되고, 다중이용 시설의 시설 유형별로 각각 표준운영철차서(SOP)를 개발, 보급하여 이와 관련되는 인증제도와의 연계방안을 마련함으로써 시설관리자가 손쉽게 활용할 수 있도록 할 예정이다.

 

 
▲  실내공기품질연구단 개소식 모습(좌) / 실내공기품질을 높이기 위한 행신 어린이집 환기설비 개선(우)

 

 

국민에게 한 발 더 가까이 다가서는 기술


실내공기품질연구단에서는 일상생활에서의 실내공기문제뿐 만 아니라 화재 등과 같은 재해가 발생했을 때를 대비한 연구도 함께 진행하고 있다. 실내에서의 재해 발생 시를 대비하여 실내공기질 측정에 활용 중인 일산화탄소(CO) 및 그을음(Black Carbon) 등을 이용하여 화재시 발생하는 연기를 신속하게 감지하고, 이를 기반으로 기존 화재경보기 등과 병행함으로써 화재를 보다 신속하고 정확하게 분석하여 사전대응할 수 있는 정보 기술을 개발 중에 있다. 또한, 이러한 자료를 모니터링하여 화재 시 발생한 연기를 효과적으로 배출하기 위한 환기(배연)기술을 구축할 예정이다.


최근 코로나19 사태가 전 세계적 팬데믹 현상으로 발생하면서 공기청정기술을 통한 바이러스 살균 효과에 관해 무분별한 정보들이 쏟아지고 있다. 실내공기품질 개선을 통해 바이러스와 같은 호흡기 질환을 예방하는 것이 가능할까. 이윤규 단장은 아직 실내에 존재하는 다양한 바이러스나 박테리아를 모두 효과적으로 제거하여 호흡기 질환을 예방하는 것은 지금으로써는 쉽지 않을 것이라는 견해를 밝힌다.


“주거공간에 존재하는 수많은 바이오 에어로졸(바이러스, 박테리아, 곰팡이 등을 항바이러스 필터, 항균필터 등의 기술로 효과적으로 제어하기 위해서는 실내를 오염시키는 미생물을 측정 및 평가하는 방법이 우선 요구되는데, 이러한 오염물질을 즉응적으로 센싱할 수 있는 기술이 아직 어려운 상황으로 판단되고 있습니다. 그러나, 실내공기품질연구단에서는 당초 연구범위가 미세 먼지와 화학물질이 주요 대상이었지만, 코로나 바이러스와 같은 실내 바이오 에어로졸 문제를 해결하기 위한 솔루션 제공을 추가하려는 계획을 추진할 예정입니다.”


앞에서 이야기한 것처럼 미생물을 직접 탐지, 측정 및 관찰하기가 매우 어렵기 때문에 실내공기품질연구단에서는 미세먼지 등과 같이 미생물을 일부 대변할 수 있는 매우 작은 크기의 오염물질까지 제어함으로써 실내에서의 바이오 에어로졸 오염문제를 사전에 차단하는 쪽으로 접근해나갈 것이라고 한다.


이제 출범 2년째를 맞이하게 된만큼 이윤규 단장은 2020년에는 1차년도의 경험과 실적을 기반으로 8개 이상의 오염물질 센싱 플랫폼을 완성하고, 구축된 자체 서버를 기반으로 어린이집 4개, 노인요양시설 2개, 대규모 지하상가 1개 등 대상시설에 대한 실내공기품질 데이터 모니터링과 리빙랩 운영을 본격적으로 시도할 예정이라고 한다. 또한, 바이러스 등 미생물오염에 대한 대응방안을 제시하기 위하여 연구단이 보유하고 있는 연구역량을 집중시킬 계획이며, 최종 연구결과의 확산 보급을 위한 사업화 모델까지 조기에 개발하여 연구단 본연의 목적을 효과적으로 달성하도록 노력할 것이라고 각오를 밝힌다.

 

 

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