지하철 환경의 문제점과 시민의 건강 한국방송통신대학교 환경보건학과 박동욱

내용 지하철 환경 특성 고찰 지하철 환경의 주요 문제점 지하철환경으로 인한 건강상의 영향 지하철 환경 개선 방향 제안 환기/PM 등 오염물질 농도 측면 법적 관리 측면 지하철환경으로 인한 건강상의 영향 먼지(PM)의 건강상의 장해 시민들의 지하철 환경에 대한 인식 지하철 환경 개선 방향 제안

1. 지하철 환경 특성: 유해인자의 발생 근원 측면 내부 시설이나 환경 +++ 바깥 대기 내부작업 +++++ +++++ 1. 지하철 환경 특성: 유해인자의 발생 근원 측면 지하철 환경에 대한 상대적 기여도 내부 시설이나 환경 시설, 건물, 차량, 스크린도어 등 고유한 환경특성 : 라돈, 전자파 등 바깥 대기 지하철 도로 인접 오염된 외부 공기의 끊임없는 유입 내부작업 선로정비, 차량정비, 터널 먼지제거, 시설 정비 등 지하철 운행 등 +++ +++++ +++++

지하철환경 특성: 유해인자의 종류 측면 화학적 유해인자 +++++ 오염원 분산 농도변화 심함 농도의 축적 밀폐 지하철환경 특성: 유해인자의 종류 측면 위험의 상대적 강도 특성 화학적 유해인자 <미세먼지, 오존, VOC 등> +++++ 오염원 분산 농도변화 심함 농도의 축적 밀폐 24시간 오염발생 생물학적 유해인자 <곰팡이, 독소 등> +++ 물리적 유해인자 <소음, 라돈, 전자파 등> +++

지하철 환경의 특성: 물리적 환경 측면 지하<UNDERGROUND> 밀폐<CONFINED SPACE>, 준밀폐 자연적인 공기 순환, 공급 어려움  오염물질의 축적  끊임없는 관리<시스템관리> 요구됨 지속적인 관리가 이루어지지 않으면 시간이 지나면서 오염은 누적될 수 밖에 없다

지하철 환경의 특성: 보호대상 측면 Dr. Nick Priest(AQM, Oct., 1998) 시민<승객> 노약자 질병이 있는 사람 관리하기 위한 법적, 공학적관리 시스템은 ? 역무원 기관사 지하철 시설 관리/정비 지하철 차량 정비 등 근로자 Dr. Nick Priest(AQM, Oct., 1998) “The highest risk groups are elderly, asthmatics and person with pulmonary or heart disease”

지하철 환경=실내+대기+운행+ 내부작업에 영향을 받는 특수 환경 Dr. Louis C. Parks ( JAMA, March 5, 2003) : “ Underground Transit and Public Health” TUBE<객차> = Artificial Atmosphere 밀폐된 공간<confined space>으로부터 생기는 건강에 대한 위험 지적

Dr. Nick Priest(AQM, Oct., 1998) 2. 지하철 환경의 문제점 : 환기측면 객차<Tube>, 기관사실 : 밀폐 또는 신선한 공기 부족 승강장 : 환기불량 Dr. Nick Priest(AQM, Oct., 1998) “In the enclosed and poorly ventilated atmosphere of the Tube, the particles could cause serious respiratory ailments leading to death”

1,2,3,4호선 이산화탄소 농도 1,000 PPM 모두 초과, 객차>승강장

객차의 환기시스템 문제 (1:급기구 닫혀 있음,2: 정화못함)                                                                                                                                                                                                                                                  그림 8. 차량상부 unit cooler 모습(창동기지-서울지하철 4호선)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        그림 7. 차량상부 unit cooler 모습(창동기지-서울지하철 4호선) 객차의 환기시스템 문제 (1:급기구 닫혀 있음,2: 정화못함) 급기구 STEEL MESH FILTER(CLOSED)

객차의 환기시스템 문제(3:배기구 용량 작음)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        그림 8. 차량상부 unit cooler 모습(창동기지-서울지하철 4호선)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        그림 8. 차량상부 unit cooler 모습(창동기지-서울지하철 4호선) 객차의 환기시스템 문제(3:배기구 용량 작음) 배기구

승무원실 운행시간별 CO2 변화 : 기준 초과 신선한 공기 부족, 졸음가능성 봄(3,4월) 1,2호선 9월 1,2,3,4호선

승무원실 환기구조: 신선한 공기가 공급되지 않음 객차로부터 공기 공급 구 순환

지하철 환기시스템의 문제 요약 대기 승강장, 역사 승강장/대기  객차<차량 내부> 유입구 위치, 정화정도, 환기의 성능, 환기장치 관리 등 승강장/대기  객차<차량 내부> 신선한 공기가 거의 유입되지 않음 승강장, 대기로부터 오염물질 유입

2. 지하철 환경에서 문제점: 오염물질 농도 측면<PM10, PM2.5> 객차 > 승강장 > 대기 객차(TUBE)가 가장 오염되어 있다 지하철 미세먼지(PM2.5) 오염 심각 국내외 비슷한 현상임

연구사례:PM10 박동욱 등<한국환경보건학회지, 39-46,05> 객차 : 150 ug/m3 기준을 초과한 경우는 42.9 % Nick Priest(AQM, Oct., 98) : 영국 런던지하철 Tube passengers - Official standard: 50 ug/m3의 22 배 호흡성 먼지의 80 %가 2.5 um이하 Ripanucchi 등(JOEH, 16-25, 06) : 이탈리아 지하철 승강장과 객차에서의 농도가 대기(101 ug/m3)보다 3.3 배

Line 1 Line 2 Line 4 Line 5 (㎍/㎥) 우리나라 기준 영국/EU

연구사례: PM2.5 지하철 및 대기 환경에 대한 기준이 없다. 국내외 연구 대부분 미국 EPA 대기기준 초과(24시간 평균 65 ug/m3, 년평균 15 ug/m3) 박동욱 등<한국환경보건학회지, 39-46,05> 객차 : 111.7 ug/m3 Chan 등<Atomospheric Env, 3363-3373, 02> 홍콩객차 : 44 ug/m3 Adams 등 <Atomospheric Env, 4557-4566,01> 영국객차 : 247.2 ug/m3 Gomez-Pearales 등<Atomospheric Env, 1219-1229,04> 멕시코 : 61 ug/m3

지하철 PM2.5농도: EPA 기준을 훨씬 초과함 (㎍/㎥) 60 ㎍/㎥ EPA Standard Platform Interior Train (㎍/㎥) 60 ㎍/㎥ EPA Standard

PM에서 독성을 초래하는 주요 성분<EU> 금속 Ripanucci 등(JOEH, 16-25, 06) : 철(14 ug/mg)> 아연(1.8)>구리(1.1)>망간=납(0.2) Steven 등(EST, 732-737, 04) : 뉴욕지하철 철>망간>크롬 순이고 이것은 가정이나 대기보다 유의하게 높음 PAH와 다른 유기휘발성성분 Endotoxin contents : 박테리아 < 2.5 um particle : 지하철에서 PM2.5의 함량이 대부분 높다 박동욱 등(05) : 1-4호선 평균<83.5 %> Chan 등(02) : 홍콩 72-78 %

PM10 중 PM이 차지하는 비율이 매우 높음 : 평균 83. 5 %

2.5 um is approximately 1/30 the size of a human hair

PM2.5의 건강상의 장해: 대기 역학조사 결과 Pope CA 등(JAMA, Vol 287(9), 1132-1141, 2002) “Long-term exposure to combustion-related fine particulate air pollution 10 ug/m3 증가: 모든 원인의 사망<4 %>, 심장폐사망 질환 사망<6 %> 그리고 폐암사망<8 %>의 증가를 초래

2. 지하철환경에서 문제점 :법적 관리측면 관리의 중심 법적 관리 문제점 역사, 승강장(지역) 역사(지역) 중심 : “다중 이용시설 등의 실내 공기 질 관리법” 문제점 계절, 시간대, 유해인자, 호선, 역사 등 위험에 따른 우선이 없음 객차 관리 누락

“다중 이용시설 실내 공기 질 관리법” : 대상과 측정 대상 : 다중 이용시설<백화점, 지하상가, 터미날, 의료기관, 실내주차장> 측정오염물질 PM10, CO2, HCHO, 부유세균, CO : 년 1회 NO2, Rn, VOC, 석면, 오존 : 년 : 2회 의문 지하철환경이 일반 실내환경에 포함되는가 ? 측정인자, 방법, 시기 등 : 시민들이 노출되는 유해인자, 농도를 대표할 수 있는가 지하철 환경을 개선하는데 유용한 기능을 하고 있는가 ?

3. 시민들의 지하철 환경에 대한 인식 조사 대상 지하철을 이용했을 때 느끼는 증상 3. 시민들의 지하철 환경에 대한 인식 조사 대상 서울의 지하철을 이용하는 964명 남자 : 316명, 여자 : 652명 나이 : 평균 32세<범위 19-75세> 지하철을 이용했을 때 느끼는 증상 가슴이 답답한 적이 있다, 숨이 찬적이 있다 콧물이 나거나 흘린 적이 있다, 졸린 적이 있다 재채기가 난 적이 있다 지하철 환경특성이나 개인 특성과 증상과의 관련성을 분석함 개인특성 : 호흡기 질환자, 성별, 연령별 등 환경특성 : 지하/지상, 환승 유무, 호선별 등

증상 호소율이 전반적으로 높음 50 % 이상 졸음은 대부분 <95 % 이상>

호흡기질환이 많은 시민일수록 유의하게 증상을 호소함 예 : “가슴이 답답하다 콧물이 난다”

호흡기질환이 많은 시민일수록 증상을 유의하게 호소함 예 : “졸린 적이 있다”

20-30대 시민들이 증상 호소율이 전반적으로 높음 예 : “재채기”

지상/지하 구간 이용에 따른 증상 호소율은 유의한 차이가 없음 예 : “가슴이 답답하다 숨이 차다”

이용시간대에 따른 증상 호소율은 유의한 차이가 없음 예 : “가슴이 답답하다”

공기 오염이 가장 심한 것으로 생각되는 환경은 승강장 : 591명 <61.0 %> 공기 오염이 가장 심한 것으로 생각되는 환경은 승강장 : 591명 <61.0 %> 객차안 : 227명 <23.4 %> 바깥 대기 : 144명 <14.9 %> 시민들도 지하철 공기가 대기보다 더 오염된 것으로 인식하고 있음

지하철을 이용할 때 힘들어서 내렸다가(쉬었다가) 다시 이용한 적이 있는가 ? 자주 : 13명 <1.3 %> 가끔 : 320명 <33.0 %> 없다 : 692명 <64.9 %>

시민들의 지하철 환경에 대한 인식 종합 증상 호소율과 유의한 관계 호흡기 질환자의 증상 호소율이 유의하게 높음 20-30대 증상 호소율이 유의하게 높음 지하철 환경특성<환승여부, 지하/지상, 호선 등>은 연관이 없었음 대부분<약 84 %>의 시민이 지하철환경이 대기보다 더 오염된 것으로 인식하고 있음

4. 지하철 환경 개선 방향 지하철 환경은 일반 실내환경이 아니다 = 지하철 환경은 특수 실내환경이다 지하철 환경이 일반 실내환경의 범주에 있는 현재의 “실내 공기 질 관리법”개정 필요

지하철 환경을 관리하기 위한 주요 원칙: 위험성 평가에 의한 우선 관리 공기의 질에 대한 승객의 알 권리 충족: 호선, 구간, 시간대 공기의 질에 대한 승객의 알 권리 충족: 주요 환승역, 지하구간 ,객차 먼지 농도 실시간 표시 환기기준 및 성능에 의한 객차 및 역사관리 열차 : 환기시설 기준 강제 역사 : 환기시설 기준 설정