어린이 시설 유해물질 오염실태조사 사업 - 휘발성유기화합물 (VOCs) - 순천제일대학 전 준 민

목 차 1. VOCs 측정 및 분석 2. VOCs 조사대상 물질 3. VOCs 내부 정도관리 4. 조사기간 및 현장측정 5. 조사결과 6. 연구고찰 및 결론

1. VOCs 측정 및 분석 분석기기 (GC/MSD/ATD) 측정매체 ( 흡착 튜브 ) 튜브 conditioning 장치 구 분분석 조건 GC Capillary Column GC(USA, Agilent) Detector MS(USA, Agilent) Column DB-1 (60 m × 0.32 ㎜ × 3 ㎛ ) Carrier Gas and Flow He(99.999%), 1.2 ㎖ /min GC Temperature Program 50 ℃ (10min) → 5 ℃ /min → 220 ℃ (10min) Ms Condition Mode EI(Electron ion) Electron Energy 70ev Detection mode TIC(Scan), m/z: 41 ～ 350 ATD Model PerkinElmer Turbomatrix ATD Transfer line temp. 200 ℃ Desob temp. 320 ℃ Desorb flow 90 ㎖ /min Desob time 10 minMin. pressure10.3 psi Valve temp. 200 ℃ Inlet splitSplitless Cold trap hold 5 minOutlet split 10 ㎖ /min Cold trap high 350 ℃ Cold trap Air monitoring Trap Cold trap low -30 ℃

2. VOCs 조사대상 물질 No.CompoundsNo.Compounds 1Chloroform15Ethylbenzene 21,2-Dichloroethane16m,p-Xylene 3Methyl chloroform17Styrene 4Benzene181,1,2,2-Tetrachloroethane 5Carbon tetrachloride19o-Xylene 61,2-Dichloropropane201-Ethyl-4-methylbenzene 7Tri chloroethylene211,3,5-Trimethylbenzene 8cis 1,3-Dichloropropene221,2,4-Trimethylbenzene 9trans 1,3-Dichloropropene231.4-Dichlorobenzene 101,1,2-Trichloroethane241.3-Dichlorobenzene 11Toluene251.2-Dichlorobenzene 121,2-Dibromoethane261,2,4-Trichlorobenzene 13Tetra chloroethylene27Hexachlorobutadiene 14Chlorobenzene 과업범위 대상 분석물질 (9 항목 ) ○ VOCs 물질 : n-Hexane 지체시간 (RT) 이후의 TO-14(USA, Supelco) STD 의 물질

3. VOCs 내부 정도관리 3.1 흡착관 공실험 (blank test) 및 STD 분석 결과

3.2 검량선 작성 결과

3.3 VOCs 정확성 실험 Compounds Area Mean.S.D.IDLRSD 1st2nd3rd4th5th6th7th Chloroform Methyl chloroform Benzene Carbontetrachloride Bromodichloromethane Trichloroethylene Heptane ,1,2-Trichloroethane Toluene Dibromochloromethane Tetrachloroethylene Chlorobenzene Ethylbenzene m,p-Xylene Tribromomethane Styrene ,1,2,2-Tetrachloroethane o-Xylene ,3,5-Trimethylbenzene ,2,4-Trimethylbenzene Dichlorobenzene Dichlorobenzene Dichlorobenzene ,2,4-Trichlorobenzene Hexachloro 1,3-butadiene 평 균평 균 ( 단위 :ppbv) 과업범위 대상 분석물질

3.3 VOCs 정확성 실험 ( 계속 )

3.4 VOCs 정밀성 실험 Compounds AreaR.T. 1st2nd3rdMean.S.D.Mean.S.D. Chloroform Methyl chloroform Benzene Carbontetrachloride Bromodichloromethane Trichloroethylene Heptane ,1,2-Trichloroethane Toluene Dibromochloromethane Tetrachloroethylene Chlorobenzene Ethylbenzene m,p-Xylene Tribromomethane Styrene ,1,2,2-Tetrachloroethane o-Xylene ,3,5-Trimethylbenzene ,2,4-Trimethylbenzene Dichlorobenzene Dichlorobenzene Dichlorobenzene ,2,4-Trichlorobenzene Hexachloro 1,3-butadiene 평 균평 균 ( 단위 :ppbv) 과업범위 대상 분석물질

3.4 VOCs 정밀성 실험 ( 계속 )

3.5 VOCs 정도관리 결과 구 분구 분목 표목 표실험결과 분석 정확성 1 ~ 10 ppb 수준에서 평균 30% 1 ~ 10 ppb 수준에서 평균 10%, 조사대상 항목 범위 : 6 ~ 11% 분석 정밀성 1 ~ 10 ppb 수준에서 평균 20% 1 ~ 10 ppb 수준에서 평균 8% 조사대상 항목 범위 : 1 ~ 11% 분석 검출한계 GC/MSD scan mode 0.5 ppb 이하 GC/MSD scan mode 평균 0.32 ppb 분석 직선성 Correlation coefficient 0.99 이상 대부분의 물질에서 correlation coefficient 0.99 이상 지체시간 (RT) 측정 대상 모든 물질에서 ± 0.2 min 이하전체 대상물질에서 평균 ± 0.01 min Calibration 주기분석시 1 일 2 회

4. 조사기간 및 현장 측정 4.1 조사기간 및 지점 ○ 측정기간 : 2007 년 8 월 ~ 2008 년 3 월 ○ 측정지점 : -. 조사지역 : 6 개 도시 ( 서울, 시화, 대전, 수원, 부산, 여수 / 광양 ) -. 대상시설 : 5 개 시설 ( 실내놀이터, 놀이방, 어린이집, 유치원, 유아학원 ) -. 대상지점 : 각 시설별 7 개 지점 -. 외 기 : 각 시설별 1 지점

4.2 현장 측정사진

( 단위 : ㎍ / ㎥ ) Compounds 신축공동주택 실내기준 Benzene30 Toluene1,000 Ethylbenzene360 Xylene700 Styrene300 Compounds 보육시설 (n=461) Mean.±S.D.Min..Max. Chloroform1.22±1.84ND ,2-Dichloroethane0.55±1.03ND10.66 Methyl chloroform50.03±91.37ND Benzene6.21± Carbon tetrachloride0.39±0.32ND4.58 1,2-Dichloropropane0.92±4.48ND86.71 Trichloroethylene1.85±4.00ND ,1,2-Trichloroethane0.36±1.01ND15.74 Toluene75.27± Tetrachloroethylene0.67±2.35ND27.42 Chlorobenzene0.30±0.56ND7.49 Ethylbenzene10.96±13.55ND m,p-Xylene36.39±140.04ND2, Styrene4.97±10.27ND ,1,2,2-Tetrachloroethane0.50±1.84ND37.92 o-Xylene7.06±12.75ND Ethyl-4-methylbenzene1.22±1.38ND ,3,5-TMB.1.51±2.10ND ,2,4-TMB.4.41±5.13ND ,3-Dichlorobenzene0.33±4.61ND ,4-Dichlorobenzene0.50±4.31ND ,2,4-Trichlorobenzene0.34±1.06ND11.02 합 계합 계 조사 결과 5.1 전체 보육시설의 VOC 농도

5.2 지역별 보육시설의 VOC 농도

5.3 지역별 보육시설별 VOC 농도 [ 서 울 ][ 경 기 ] [ 대 전 ][ 부 산 ] [ 시화공단 ][ 여천공단 ]

5.4 계절별 보육시설의 VOC 농도

( 단위 : ㎍ / ㎥ ) 5.5 도심 및 공단지역 보육시설의 VOC 농도 Compounds 도심지역 ( 서울, 경기, 대전, 부산 ) (n=307) 공단지역 ( 시화공단, 여천 공단 ) (n=154) Mean.±S.D. Chloroform1.38± ±0.95 Methyl chloroform46.03± ± Benzene6.24± ±3.26 Carbon tetrachloride0.39± ±0.25 1,2-Dichloropropane0.89± ±2.89 Trichloroethylene1.79± ±3.72 1,1,2-Trichloroethane0.24± ±1.94 Toluene77.04± ±64.88 Tetrachloroethylene0.57± ±3.26 Ethylbenzene10.40± ±13.28 m,p-Xylene21.43± ± Styrene5.40± ±4.94 o-Xylene6.46± ± Ethyl-4-methylbenzene1.24± ±1.16 1,3,5-TMB1.24± ±3.00 1,2,4-TMB4.33± ±5.13 1,4-Dichlorobenzene0.56± ±1.16 합 계합 계

5.6 도심 및 공단지역의 외기 VOC 농도 Compounds 도심지역 ( 서울, 경기, 대전, 부산 ) (n=63) 공단지역 ( 시화공단, 여천공단 ) (n=32) Mean.±SD Chloroform1.04± ±0.85 Methyl chloroform59.30± ±97.52 Benzene5.89± ±4.17 Carbon tetrachloride0.40± ±0.20 1,2-Dichloropropane0.88± ±3.50 Trichloroethylene0.79± ±3.90 1,1,2-Trichloroethane0.52± ±6.00 Toluene65.06± ±81.66 Chlorobenzene0.38± ±1.06 Ethylbenzene6.59± ±13.69 m,p-Xylene17.01± ±29.51 Styrene2.09± ±3.19 1,1,2,2-Tetrachloroethane0.88± ±0.86 o-Xylene4.30± ± Ethyl-4-methylbenzene0.86± ±1.56 1,3,5-TMB1.01± ±2.80 1,2,4-TMB2.86± ±6.30 합 계합 계 ( 단위 : ㎍ / ㎥ )

Compounds 본 연구 (n=20) 시화, 반월지역 대기중 VOC 농도 ( 국환연,2006) 시흥시안산시 정왕 2 동 (n=96) 정왕본동 (n=96) 원시동 (n=95) 안산시 (n=96) Methyl chloroform Benzene Toluene m,p-Xylene Styrene ( 단위 : ㎍ / ㎥ ) 5.7 시화지역의 외기 VOC 농도 비교

6. 연구 고찰 및 결론 ♨ 조사지역별 VOCs 농도 ☞ 시화공단 > 서울 > 경기 > 부산 > 대전 > 여천공단 순으로 높게 검출됨. ♨ VOCs 물질별 농도 ☞ 톨루엔 (36.5%) > 메틸클로로포름 (24.3%) > m,p- 자일렌 (17.7%) 순으로, 상위 3 개 물질 평균농도 78.4% 차지. ♨ 보육시설별 VOCs 농도 ☞ 유아학원 ( 서울 해당 ) > 실내놀이터 > 유치원 > 놀이방 > 어린이집 순으로 높게 검출됨. ♨ 게절별 VOCs 농도 ☞ 여름 > 겨울 > 봄 순으로, 톨루엔과 m,p- 자일렌 성분 증가로 계절별 차이를 보임. ♨ 도심과 공단지역의 보육시설별 VOCs 농도 ☞ 공단지역이 도심지역 보다 높게 관측됨. m,p- 자일렌 성분이 도심지역 보다 3 배 정도 높게 관측됨. ♨ 도심과 공단지역의 외기 VOCs 농도 ☞ 공단지역이 도심지역 보다 다소 높게 조사됨. 메틸클로로포름, 에틸벤젠, 자일렌 성분 등으로,,,

※※ 추후 정밀 조사 통한 규명 필요성 ☞ 조사지역별 보육시설별에 따라 외기농도가 다소 높게 조사된 보육시설에선 실내 VOCs 농도도 높은 경향을 보임. 이는 외기 공기가 보육시설의 실내공기에 다소 영향을 줄 수 있다는 것을 의미함. ☞ 물론, 부산과 대전지역은 실내 ․ 외 농도가 유사하지만, 서울지역 ( 놀이방 및 어린이집 ) 과 시화지역 ( 실내놀이 터 ) 에서는 위의 현상과는 반대로 실내농도가 외기농도 보다 높게 조사되고 있었음. 7. 추후 관심 사항

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