가전제품의 오염물질 방출특성을 고려한 실내공기질 관리기준 설정연구 = (A) study on the chemical emission from home alliances and those criteria evaluated with testing chamber method

국문 초록 (Abstract)

요 약 문

실내공기질의 대한 관심과 연구가 활발히 진행되어지고 있는 현재 새집증후군의 주요 요인으로 알려진 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물과 포름알데히드 등의 방출량보다 주거건물의 신축 시 내부에 설치되는 내장가구류와 사람들의 실내거주가 시작되는 시점에서부터 실내에 유입되는 전기·전자제품에서의 오염물질이 더 많이 방출될 가능성이 있다는 문제가 제기되고 있어, 이에 대한 관리규제에 대한 필요성이 요구되고 있다.
“생활제품에서 방출되는 오염물질 현황 및 관리방안 연구”결과에 따르면 가구 및 전기·전자제품 등에서 방출되는 유해화학물질도 재실자의 건강에 치명적인 영향을 줄 수도 있는 발암성이 높은 오염물질 등이 높은 농도로 검출되고 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 실내에서 사용되어지는 전기·전자제품에서 방출되는 오염물질의 유형 및 특성과 실내공간에 미치는 영향에 대한 분석을 실시하고, 이에 대한 합리적인 저감대책을 수립이 절실히 요구된다.

본 연구에서는 실내공기질 개선을 위한 Source Control방법으로 오염물질 방출농도 측정챔버를 사용하여 실내에서 사용되어지는 전기·전자제품에서 방출되는 오염물질 종류와 방출농도에 대한 연구를 수행하였으며, 연구내용은 다음과 같다.

1장에서는 실내 오염물질발생에 의하여 거주공간의 공기환경이 악화되고 있으며, 이를 경감시켜 쾌적한 거주환경을 조성하기 위한 방안으로, 본 연구의 배경 및 필요성, 목적 등에 대하여 기술하였다.

2장에서는 실내 가전제품이나 가구 등의 제품들을 평가하는 방법과 기존의 건축자재를 평가하는 실험적인 방법에 대한 연구가 요구되어지는 가운데 본 연구에서는 실내 가전제품이나 가구 등의 제품들을 평가할 수 있는 오염물질 방출농도 측정챔버법에 대한 국내·외 평가기준을 검토하였다.

3장에서는 오염물질 방출농도 측정챔버를 제작하여 성능을 평가하고, 오염물질 방출농도 측정챔버의 「KS I 2007 : 2009, 가구 등의 폼알데하이드 및 휘발성유기화합물 방출량 측정방법－대형챔버법」, 「KS X ISO/IEC 28360 : 2009, 정보기술, 사무기기, 전자기기의 화학물질 방출량 측정방법」을 정립하는데 필요한 자료로 활용하였으며, 본 연구의 신뢰성 구축과 결과를 도출하는데 활용하였다.

4장에서는 오염물질 방출농도 측정챔버를 사용하여 국내 가전제품 중 11종의 제품(LCD TV, PDP TV, CRT TV, Vacuum, Home theater, Microwave, Electric oven)을 측정하여, 전기·전자제품에서 방출되는 오염물질에 대한 종류와 방출량에 대하여 측정·분석하였다.

5장에서는 오염물질 실내방출량을 예측하는 모델링기법을 활용하여 가전제품과 친환경 건축자재의 오염물질 실내방출량에 대한 결과를 분석하여 실내 오염물질 방출농도 기준을 설정하는 기초자료로 활용하였다.

6장에서는 실내체적이 국내 국민주택(전용면적 85㎡이하)의 평균거실면적에 해당하는 32㎥, 환기횟수는 0.7회/hr인 재실공간을 대상으로 친환경 건축자재의 시공 후와 가전제품의 실내유입 후의 실내 오염물질 방출농도에 대한 결과를 분석하여, 국내 실내공기질 관련기준과 비교하였다. 대상오염물질에 대하여 가전제품에서의 오염물질 방출농도 기준안을 제시하였다.

7장에서는 본 연구에서 도출된 결론을 기술하였으며 그 내용은 다음과 같다.

1) 5㎥의 오염물질 방출농도 측정챔버를 구성하여 평가한 결과, 해외기준에 적합하였으나, 챔버내부기류의 완전혼합을 위하여 교반팬이 필요한 것으로 판단되었다.

2) 오염물질 방출농도 측정대상 전기·전자제품 중 Vacuum-A가 가장 높은 오염물질 방출량 나타내었으며, 전기·전자제품은 전원 OFF상태보다 ON상태에서 많은 오염물질 방출량을 나타내었다.

3) 오염물질 실내방출량 예측모델링을 통한 전기·전자제품의 오염물질 실내방출량은 미국의 Green guard 기준보다 높은 방출량을 나타내어 이에 대한 국내 실내공기질 관리기준이 필요하다고 판단되었다.

4) 국내 친환경 건축자재에 대한 오염물질 실내방출량 예측모델링을 적용한 결과, 최우수등급을 제외한 우수등급, 양호등급의 건축자재는 전기·전자제품보다 높은 오염물질 방출량을 나타내어 국내 친환경 건축자재 인증기준에 대한 기준강화가 필요하다고 판단되어진다.

5) CONTAM을 사용하여 친환경 건축자재를 시공한 실내의 오염물질 방출량에 대한 평가를 하였으며, 시공 후 전기·전자제품의 실내유입 시 실내 오염물질 방출량에 대한 평가결과, 오염물질의 실내방출량이 증가하는 것으로 나타나 공동주택의 입주 후 실내 오염물질 방출량의 증가원인 중 하나라 판단되었다.

목차 (Table of Contents)

• <목 차>
• 요 약 문 ⅰ
• 목차 ⅳ
• List of Table ⅶ
• List of Figures ⅹ
• 1. 서 론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 연구 목적 및 범위 7
• 2. 국내·외 연구 및 기술현황 10
• 2.1 국외의 오염물질 방출챔버 평가기준 11
• 2.1.1 국제 표준화 기구 ISO 11
• 2.1.2 미국의 Green Guard 12
• 2.1.3 독일의 Blue Angel 15
• 2.1.4 유럽의 ECMA 17
• 2.1.5 미국의 ASTM 18
• 2.1.6 미국의 EPA 19
• 2.1.7 일본의 JIS 19
• 2.1.8 일본의 JEITA 20
• 2.2 국내 기술의 현황 22
• 3. 오염물질 방출농도 측정챔버 23
• 3.1 오염물질 방출농도 측정챔버의 이론적 접근 23
• 3.1.1 측정대상 제품군별 오염물질 방출농도 측정챔버법 23
• 3.1.2 오염물질 방출농도 측정챔버 내부 환경예측을 위한 수치해석 35
• 3.1.3 오염물질 방출농도 측정챔버의 내부기류평가 40
• 3.2 오염물질 방출농도 측정챔버의 실험적 접근 48
• 3.2.1 오염물질 방출농도 측정챔버의 Clean Air System 48
• 3.3 오염물질 방출농도 측정챔버 제작 50
• 3.3.1 오염물질 방출농도 측정챔버의 구성 및 사양 50
• 3.3.2 온열환경 및 환기성능평가 54
• 3.3.3 배경농도 및 회복율 평가 61
• 3.4 소 결 65
• 4. 가전제품에서의 오염물질 방출특성 67
• 4.1 측정 대상 가전제품의 선정 및 배경 67
• 4.2 가전제품의 오염물질 방출농도 측정챔버법의 정립 68
• 4.2.1 가전제품의 오염물질 방출농도 측정챔버법 68
• 4.2.2 가전제품의 오염물질 방출농도 측정결과 산출 80
• 4.3 가전제품에서의 VOCs방출농도 측정결과 81
• 4.3.1 가전제품에서의 주요정성물질 84
• 4.4 가전제품에서의 폼알데하이드 방출농도 측정결과 87
• 4.5 소 결 91
• 5. 실내 모델링기법에 의한 실내방출량 예측 93
• 5.1 가전제품에서의 오염물질 실내방출량 평가방법 93
• 5.2 가전제품의 TVOC와 폼알데하이드 실내방출량 94
• 5.3 가전제품에서의 개별 VOCs 실내방출량 97
• 5.4 국내 친환경 건축자재의 오염물질 실내방출량 101
• 5.5 오염물질 실내방출량 비교 110
• 5.5.1 최우수등급의 친환경 건축자재와 가전제품 110
• 5.5.2 우수등급의 친환경 건축자재와 가전제품 113
• 5.5.3 양호등급의 친환경 건축자재와 가전제품 115
• 5.6 소 결 118
• 6. 오염물질 방출농도에 대한 실내공기질 영향평가 120
• 6.1 이론적 배경 121
• 6.1.1 시뮬레이션 조건 124
• 6.2 친환경 건축자재등급에 따른 실내공기질 예측평가 126
• 6.3 가전제품의 실내유입 시 예측 실내공기질 평가 135
• 6.4 오염물질방출농도 기준 139
• 6.5 소 결 151
• 7. 결 론 153
• 참고문헌 157
• ABSTRACT 166