I. 서 론
1. 연구의 배경 및 목적
최근 날로 심각해져 가는 미세먼지 문제는 하루빨리 개선이 필요한 사회적 문제로 대두되고 있다. 흔히 미세먼지는 인체에 악영향을 주는 물질로 알려져 있는데 크기에 따라 지름 10 μm 이하인 미세먼지(PM10)와 지름 2.5 μm 이하인 초미세먼지(PM2.5)로 나뉘며, 인체 내로 흡입되면 호흡계 질환, 폐암 등의 원인이 되어 사망률을 증가시킬 뿐 아니라 심혈계 질환 및 각종 질병을 일으키는 원인이 된다고 잘 알려져 있다. 특히 초미세먼지(PM2.5)는 미세먼지(PM10)보다 유해성이 크다고 알려져 있다. 또한 2013년 세계보건기구(WHO)는 미세먼지를 1군 발암물질로 지정하고 미세먼지 PM10과 PM2.5의 권고기준을 연평균 20, 10 μg/m3로 제시하고 있다(Ministry of Environment, 2019). 그러나 국내의 연평균 미세먼지 농도는 2018년도까지 PM10이 41 μg/m3, PM2.5는 23 μg/m3로 세계보건기구(WHO)의 권고기준을 충족시키지 못하고 있다(Joo, 2019). 또한 실외의 대기오염 뿐만 아니라 도시인의 실내 생활 활동 시간이 늘어남에 따라 실내공기 오염도도 악화되고 있는 실정이다(Kim, 1994). 특히 일일 근무시간의 90% 이상을 보내게 되는 사무실에서 사무용 기기 즉, 컴퓨터, 복사기, 프린터 등으로부터 발생하는 유해 오염물질이 근로자의 건강에 미치는 위해성은 더욱 심해지고 있다(Shin & Hwang, 2003). 결국 실외의 대기 오염원을 관리하는 것만으로는 미세먼지의 인체 노출을 획기적으로 감소시키기 어려운 상황이기 때문에, 단기적인 해결방안은 사람들이 대부분의 시간을 보내는 실내공간의 미세먼지 농도를 감소시켜 인체 노출을 최소화 할 수 있도록 노력해야 한다(Ji, 2018).
이러한 사실에 비추어본 결과 본 연구에서는 실내의 미세먼지 발생 요인에 초점을 맞추었다. 국내에서 연구된 실내 미세먼지 발생 요인은 인간의 활동으로 발생하는 미세먼지, 가구·건축자재·전자기기 자체에서 발생하는 미세먼지, 외부대기오염물질 유입으로 나뉘고 있다(Kim, 2010). 최근 국내에서 실내 미세먼지의 발생량 측정에 관한 연구들은 진행되고 있지만, 실내 미세먼지 발생 요인별 미세먼지 발생량 및 발생 양상 등에 관한 연구는 부족한 실정이다. 또한 생활공간 중 사무실 내부 미세먼지 측정에 관한 연구(Nam, 2013; Jeong, 2013)는 다수 진행되고 있으나, 사무실의 실내 미세먼지 발생요인(사무기기) 대한 연구는 미흡한 실정이다. 특히, 사무실에서 발생하는 주된 원인 중 사무기기의 작동에 따른 미세먼지 발생량에 대한 연구가 이루어질 필요가 있다. 또한, 사무실에서 주로 사용하는 사무기기별 미세먼지 발생량의 차이를 분석한 연구는 부재하여 사람들이 하루 중 가장 많이 상주해 있는 생활공간 중 하나인 사무실 내 미세먼지 발생요인을 연구하고자 하였다. 이에 본 연구는 사무기기에서 발생하는 미세먼지(PM10)의 발생량을 규명하고, 일반 사무실 환경에서 발생하는 사무기기의 작동행위에 따른 미세먼지 발생 양상을 분석하는데 목적이 있다. 본 연구의 결과를 활용하여 실내 사무공간의 미세먼지를 저감할 수 있는 사무기기 이용방식 및 행위지침 등을 제시할 수 있다. 또한 외부요인을 통제한 상태에서 온전히 사무기기에서 발생하는 미세먼지를 측정했다는 측면에서 추후 실내 미세먼지 발생량을 예측함에 있어서 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.
II. 이론적 배경
1. 실내공간의 미세먼지 발생요인 및 측정에 관한 연구
실내 미세먼지 농도에 영향을 주는 요인은 외부영향과 내부영향으로 구분이 된다. 외부영향으로는 창문을 통해서 내부로 유입되는 외부 발생원과 개방형 배출원에 의한 발생이 있다(Bang & Jo & Sung, 2017). 외부로부터 유입된 미세먼지는 내부에서 분진이 비산 혹은 재비산되어 실내 미세먼지 농도에 영향을 준다(Kim & Song, 2016). 내부에서 미세먼지 농도에 영향을 주는 요인은 물리적 환경에 의한 오염물질의 발생과 인간의 행위에 의한 발생으로 구분된다. 물리적 환경에 의한 오염물질의 발생요인은 방부제 및 접착제 등의 실내 가구 소재(Yoo, 2005), 책자에 의한 포름알데히드 방출(Kang, 2012), 전자제품 등에 의한 휘발성유기화합물과 오존 등의 방출(Kim, 2010), 사무용기기(프린터) 사용을 통한 실내 미세먼지 발생 및 오존 발생(Shin & Hwang, 2003; Choi, 2008)이 있다. Chung et al.(2007)은 기존학교와 신축학교의 실내공기 환경의 실태를 파악하여 문제점을 분석하였다. 특히, 미세먼지 농도의 증가는 학생들의 활동량과 환기량에 영향이 있다고 분석하였다. Yoo(2005)는 신축공동주택을 대상으로 실내공기 오염물질 중 포름알데히드와 TVOC 항목에 대한 발생원인 및 방출특성에 관한 실험을 진행하였다. 건축자재의 종류와 건축자재 마감 구성에 따라 방출특성과 방출 강도가 달라진다고 하였다. Park et al.(2018)은 학교와 가정에서 실내 미세먼지 실태를 분석하였다. 실내의 미세먼지 농도는 실외 농도에 큰 영향을 받으며, 높이에 따른 미세먼지의 분포에 따라 농도가 달라지며, 실내의 다양한 공간 환경에 따라 미세먼지의 농도가 달리 측정된다고 언급하였다. Nam(2013)은 사업장 내 사무실 20개소를 대상으로 공기 중 PM10과 PM2.5의 농도를 분석하고 그 농도에 영향을 미치는 요인을 규명하였다. 건축자재 종류 중 판넬 형태인 경우가 다른 자재 종류와 비교하여 높게 나타났다고 하였다. 특히, 일반 사무실 내에서 자주 사용하는 사무기기에 대한 연구 중 Choi(2008)의 연구에서는 프린터 사용 시, 평소 미세먼지 농도보다 19배 이상의 미세먼지가 증가한다고 언급하였다. 또한 Shin and Hwang(2003)은 오존필터 방식의 복사기 사용 시에 오존량이 실외 오존농도의 10배 이상이 발생한다고 하였다. 이처럼 사무실 내의 사무기기는 미세먼지 발생에 영향을 주는 주된 요인이며, 사무기기 종류와 작동방식에 따라 발생하는 실내공기 오염물질의 종류와 발생량이 달라질 수 있다.
실내공간의 실내 공기질 측정대상에 있어서는 포름알데히드와 TVOC와 같은 유기화합물에 대한 연구가 많이 진행되었다. 미세먼지의 경우, 다른 오염물질에 비하여 사무실 동선과 배치, 창문, 이용행위 등에 의하여 영향을 많이 받는 물질 중 하나이기 때문에, 생활공간별(주거, 학교, 사무실 등)로 미세먼지를 주로 발생시키는 내부요인, 발생량, 발생원인에 대한 연구가 구체적으로 이루어질 필요가 있다. 또한 선행 연구에서는 사무실 내 오염물질이 어떤 요인에 의해서 발생 되는지는 언급하고 있으나, 각 요인에서 발생하는 발생량과 발생원인에 관한 연구는 부재하다. 따라서 본 연구에서는 사무실에서 발생하는 실내공기 오염물질 중에서 특히, 미세먼지의 발생 요인의 특성에 대해서 분석하고자 하였으며, 사무실 내의 미세먼지 발생 요인 중 사무기기의 미세먼지 발생량을 사무기기 종류별로 분석하고자 하였다.
2. 행위에 따른 실내 미세먼지 발생량 측정연구
행위에 의한 실내 미세먼지 발생 요인은 실내 흡연으로 인한 오염물질 발생(Kim, 2010; Ji, 2017)과 취사, 청소, 식사 등의 재실행위(Kim & Song, 2016; Kim, 2018; Kang, 2018; Kim, 2019) 등이 있다. Kim(2019)는 조리방법 중 굽기요리를 할 때 미세먼지가 평소보다 최대 60배 높게 발생하며, 조리기기 사용의 행위종류에 따라 미세먼지 발생에 차이가 있다고 하였다. Kim, et al.(2017)은 실제 공동주택을 대상으로 청소, 조리를 포함한 실제 주거 건물에서 일어나는 미세먼지 발생행위에 따른 미세먼지 발생특성을 분석하였다. 또한, 미세먼지 발생속도는 조리 기기 앞부분에서 조리하는 경우가 가장 높고, 순간적으로 20 μg/m3까지 상승한다고 하였다. 이 밖에 방향제나 향초 사용, 예열과정과 방향제 분사 과정 등의 행위에서도 미세먼지가 발생함을 증명하였다. Ji(2018)는 청소행위 및 발생에 따른 미세먼지 발생량의 차이를 비교분석 하였으며, 빗자루질 청소가 진공청소기를 사용한 경우와 비교하여 평소보다 60배 상승한다고 하였다.
이처럼 사용자의 행위의 종류에 따라 실내 미세먼지 발생량에 차이가 있어 실내의 미세먼지 발생에 영향을 미치는 실내요인 연구설계 시 실내공간에서 발생할 수 있는 행위를 구체화하여 실험을 진행할 필요가 있다. 그러나 현재는 사무실 내 사무기기 작동행위에 따른 미세먼지 발생에 관한 연구는 진행된 바가 없다. 따라서 본 연구는 사무기기별 작동행위에 따른 미세먼지 발생 양상의 변화를 분석하고자 하였다.
III. 연구 방법
1. 실험대상 및 측정기기
본 실험장소는 경기도 의왕시 포일동 인덕원 IT밸리 9층에 위치한 N조경사무소 내부의 사무공간에서 진행하였다. 사무실 크기는 약 42 m2이며 상주 인원은 7명으로 구성되어 있으며, 창문 4개와 출입문 1개 보조출입문 1개가 있어 필요 시 환기가 가능하다. 평소의 실내평균 미세먼지 농도는 약 20 μg/m3로 환경부『다중이용시설 등의 실내공기질관리법』유지기준치 200 μg/m3 안에 포함되는 수치로 실내 공기질은 좋은 편에 속한다. 실험장소의 측정기기 일반현황 및 공간배치도는 <Table 1, Figure 1>과 같다.
Table 1.
Specification of the Office
| Sort | Detail | Contents | Remarks |
|---|---|---|---|
| Office status | |||
| Door | 2 | ||
| Electronic equipment | |||
| Air conditioner | 1 |
측정대상은 실내 미세먼지 발생 요인 중 사무실 내부에 배치된 사무기기이며, 사무기기의 종류는 Choi(2008)의 연구에 따라 프린터, 문서세단기를 선정하였다. 실험에 사용된 프린터는 사무용뿐만 아니라 가정용으로 보편적이게 사용하는 잉크젯프린터(HP Officejet Pro 8100)로 실험하였다.
문서세단기는 자동급지 기능이 있는 26L 중형 사무용 세단기로 선정하였다. 또한 사무기기의 작동 전과 후의 미세먼지 발생 수치값의 비교가 뚜렷하도록 하기 위해 일반용지가 아닌 재생용지를 사용하였는데, Choi(2008)의 연구에 의하면 재생용지가 일반용지에 비해 미세먼지 발생량이 3.8배 많다고 하였다. 실험에 사용된 기기 및 재료의 재원은 <Table 2>과 같다.
Table 2.
Detail Specification of the Electronic Equipment & Meterials.
| Sort | Model | Specification | |
|---|---|---|---|
| Inkjet printer | |||
| Pro 8100 | Size | 494*458*202 mm | |
| Document shredder | GBC Auto+200X | ||
| Capacity | 32L | ||
| Recycled paper | Recycled paper | ||
| Size | A4 | ||
미세먼지를 측정하는 방식은 베타선 흡수법, 광 산란법, 중량 농도법 등이 있다. 그 중 본 연구의 미세먼지 측정기는 광 산란 방식을 이용한 일본 SIBATA사의 LD-5KR을 사용하였다. 데이터로거는 독일 AHLBORN사의 ALMEMO-MA2890를 사용하여 모니터링 및 데이터 수집을 하였다. 또한 수집한 데이터는 AMR Wincontrol 프로그램으로 측정값을 분석하였다. <Table 3>에서 각 측정기의 재원을 나타내었다.
2. 실험기간 및 방법
실내의 미세먼지 농도는 실내외 환경에 의해서 크게 영향을 받기 때문에(Park et al., 2018) 실외공기에 대한 영향을 최소화하기 위하여 사람의 출입이 없는 주말인 2019년 11월 10일에 진행하였다. 또한 실외공기 및 실내의 온풍기 등 기류에 영향을 주는 외부요인을 최소화하기 위하여 사전 통제사항으로 실험 36시간 전(2019년 11월 09일) 출입구와 창문을 닫아두어 외부의 먼지유입을 막고, 환기구와 공조장치를 Off 하여 외기의 유입을 제한하였다. 실내의 바닥상태는 데코타일 재질로써, 기존 먼지의 영향을 최소화하기 위해 실험 전 바닥을 물 청소하여 먼지를 없애고 먼지의 재비산을 방지하기 위해 출입을 제한하여 사람들의 활동에 의한 영향을 최소화하였다. 각 기기별 측정시간은 잉크젯프린터 11:00~12:00, 문서세단기 14:00~15:00에 시행하였다.
실험 전 실내의 평균 온도, 습도, 미세먼지 농도는 미세먼지 측정기(SIBATA사 LD5KR)를 활용하여 측정하였으며, 데이터 값은 <Table 4>와 같다. 실외의 공기질 현황은 한국환경공단(에어코리아)의 일일미세먼지 농도 공개자료를 활용하였으며 온도 9.8℃, 습도 75.4%, 미세먼지 농도값은 일일평균값이 41 μg/m3, 잉크젯프린터 측정 전 값이36.3 μg/m3(11:00AM), 문서세단기 측정 전 값이 33.5 μg/m3(14:00PM)이었다. 이는 환경부의 미세먼지 PM10 기준범위 중 보통(31~80 μg/m3)에 속한다.
Table 4.
Amount of PM10, TEMP, HUMI of Indoor Before the Test
| Sort | Time | Temp (oC) | RH (%) | PM10 ( μg/m3) |
|---|---|---|---|---|
| Document shredder | 14:00 | 24.5 | 47.7 | 15.3 |
각 사무기기의 측정 위치 선정은 Choi(2008)의 연구를 참고하여 사무실 실내오염물질 측정방법에 따라 바닥면으로부터 0.9~1.5 m 높이와 발생지점으로부터 10 cm 이하의 거리에서 측정하였다. 세부적으로 잉크젯프린터는 발생지점인 용지트레이 왼편의 10 cm 지점, 문서세단기의 발생지점인 급지구 상단의 10 cm 지점에 측정기를 위치시켰다<Figure 2>. 측정방법은 10분간 2초 간격으로 측정하여 300회의 측정값을 얻었다. 오차를 줄이기 위해 총 10회의 테스트(3000회의 측정값)를 하였고, Data에 대한 최댓값 및 총 발생량 값을 산정하였다. 또한 한 회가 끝나면 충분히 기다린 후 실내 미세먼지 수치가 015 μg/m3 (미세먼지 측정전의 초기값)로 측정되는 것을 확인 후 다음 회차를 진행하였다.
잉크젯프린터의 경우 인쇄 패턴은 1회 인쇄 시 100매 인쇄, 35 ppm의 속도로 인쇄를 하였고 총 10분간 300매를 인쇄하였다. 인쇄 중간에 기기 작동행위로 ‘프린트물 수거’, ‘프린트물 로딩시간’, ‘용지걸림’을 하였다. 문서세단기의 경우 세단패턴은 자동급지 기능을 이용하여 3초마다 1매씩 세단을 하여 10분간 총 200매를 세단하였다. 세단 중간에 작동행위로 ‘세단’, ‘용지 걸림’, ‘폐지함 수거’를 하였다.
단, 프린터 및 세단 종이를 계속적으로 공급하는 실험의 한계 상 실험자 1인이 잔류하였다는 것과 본 연구의 목적에 따라 챔버실험이 아닌 일반 사무실의 환경에서 실험을 했기 때문에 본 실험에서 측정된 미세먼지의 수치값은 기기에서 발생하는 정확한 발생량이기 보다 기기 작동 시에 주변의 미세먼지 수치값이 변화하는 양상을 중점으로 실험 하였다.
IV. 결 과
1. 잉크젯프린터 미세먼지 발생량 수치측정
<Table 5, Figure 3>은 잉크젯프린트 10분 가동 시에 이용자의 행위와 미세먼지 수치를 측정한 결과이다. 프린터의 인쇄 패턴은 300매 연속인쇄하였으며, 작동행위는 ‘프린터물 수거’와 ‘용지걸림’ 2가지로 설정하여 그에 따른 미세먼지 수치 변화를 보았다. 또한 행위 종류와 횟수를 각 회차별로 달리하여 작동행위가 미세먼지 수치의 증감에 미치는 영향도 살펴보았다.
Table 5.
Amount of PM10 Generated and Number of Usage pattern in Inkjet printer
| Test No. | Inkjet printer | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Amount of the PM10 | Usage pattern | ||||
| Maximum value (μg/m3) | Average value (μg/m3) | Sum (μg/m3) | Pick up the paper (of Times) | Paper jam (of Times) | |
| T 10 | 60 | 6.94 | 2084 | 0 | 0 |
세부적으로 각 회차의 행위에 따른 미세먼지 증감 현황을 살펴보면 ‘T1’의 작동행위는 프린터물수거 1회와 용지걸림 1회가 있었다. <Figure 3>을 보면 프린트가 가동을 시작하고 약 4분 지점에서 용지걸림이 발생하여 64 μg/m3로 수치가 증가하였고, 6분 지점부터 프린트가 재게 되었다. 그리고 9분 10초 지점에서 프린터물 수거행위 때 수치가 급격히 상승하여 147 μg/m3까지 증가 되었다. ‘T2’에서는 프린터물 수거가 2회, 용지걸림이 2회 발생하였는데, 인쇄 시작 후 2분 지점부터 수치가 증가하였으며, 3분 지점에서 1차 용지걸림으로 106 μg/m3까지 증가하였고, 5분 지점에서 2차 용지걸림으로 미세먼지 수치가79 μg/m3로 증가함을 보였다. 그 후 5분 30초 지점에서 1차 프린터물 수거로 250 μg/m3 까지 증가하였다, 7분 30초 지점에서도 2차 프린터물 수거로 147 μg/m3로 증가하는 추이를 보였다. ‘T3’에서는 프린터물 수거 1회, 용지걸림 2회가 발생하였다. 프린터 가동 후 1분 지점에서 1차 용지걸림 때 101 μg/m3로 증가하였는데 ‘T1’, ‘T2’의 용지걸림과 다르게 증감이 비교적 완만하게 이루어졌다. 5분 지점에서는 프린터물 수거가 있었고 115 μg/m3로 증가하였다. 8분 50초 지점에서 2차 용지걸림이 있었고 105 μg/m3로 증가하였다. ‘T4’는 약 3분 30초까지 미세먼지 수치가 비교적 적은데 별도의 행위가 없었던 지점이였다. 그 후 3분 30초 지점에서 1차 프린트물 수거로 413 μg/m3로 증가하였고, 4분 30초 지점에서 2차 프린트물 수거로 316 μg/m3로 증가하는 양상 보였다. 또한 용지걸림은 1회 발생하였는데 5분 30초 지점에서 116 μg/m3까지 증가하였다. 작동행위의 횟수와 종류가 다양하게 일어났던 T1T4의 미세먼지 발생양상을 보면 작동행위가 있을 때 대체로 급격히 상승하였다가 줄어드는 것을 볼 수 있었다. 또한 모든 회차에서 프린터물 수거 행위시에 미세먼지 수치가 가장높았고 행위의 횟수가 많을수록, 횟수의 종류가 다양 할수록 미세먼지 총 발생량 또한 높은 양상을 보였다.
‘T5’는 ‘T4’ 초기 양상과 비슷하게 5분까지 일정하게 유지되었다. 이유는 ‘T4’의 초기와 같은 이유일 것으로 판단된다. 프린터물 수거 행위는 2회 발생하였는데 1차로 5분 10초지점에서 290 μg/m3로 증가하였고, 2차로 8분 55초 지점에서 116 μg/m3로 증가였다. 이를 보아 행위의 횟수가 줄어듦에 따라 미세먼지 총 발생량도 줄어드는 양상을 보였다. ‘T6’에서도 미세먼지 발생량 수치로 보았을 때 5분까지 40 μg/m3 미만의 수치로 측정됐는데 이 또한 별도의 행위가 없었던 지점이였다. 5분 지점에서는 용지걸림이 발생하여 98 μg/m3로 증가했고, 7분 지점에서 2차로 발생하여 89 μg/m3로 증가하였다. ‘T7’도 마찬가지로 용지걸림이 있기 전까지 미세먼지 수치가 40 μg/m3 미만으로 유지 되다가 4분 지점에서 1차 용지걸림 때 76 μg/m3로 증가하였고, 5분 20초 지점에서 92 μg/m3로 증가하였다. ‘T8’은 용지걸림 전까지 30 μg/m3 미만으로 유지 되다가 2분 지점에서 71 μg/m3로 증가하였다. 또한 4분 지점부터 용지걸림이 있던 5분 지점까지 미세먼지 수치가 점차 증가하는 양상을 보였는데 이는 프린터가 인쇄 중에 인쇄속도가 빨라지는 지점이였는데, 인쇄속도가 빨라지면 종이의 배출 속도가 빨라져 공기의 측정지점의 공기흐름이 빨라져 수치가 증가했던 것으로 판단된다. 또한 ‘T6’, ‘T7’, T8’에서는 공통적으로 프린터물 수거 행위가 없었고 용지걸림 행위만 2회 발생하였는데, 프린터물 수거의 행위가 있었던 회차보다 미세먼지 수치가 낮게 측정되었다. ‘T9’와 ‘T10’에서는 작동행위 없이 프린트를 진행하였는데 ‘T9는 프린트를 시작하고 4분 지점까지 증가하는 추세를 보이다가 5분 지점부터 감소하는 정규분포의 형태를 보였다. ‘T10’에서도 5분 지점까지 증가하다가 5분 이후에 감소하는 양상을 보였다. 이는 공기의 흐름에 따라 미세먼지의 거동이 달라지기 때문인 것으로 사료된다. 그러나 본 실험에서는 실내공기의 대류현상은 측정하지 못하여서 공기의 흐림에 따라 달라지는 현상에 대해 정확한 해석은 불가하였다.
본 실험의 결과를 종합하면 첫 번째, 프린터를 가동할 때 특정 작동행위가 있으면 미세먼지 수치가 증가하는 것을 확인하였다. 둘째, 작동행위의 종류별 및 횟수별로 미세먼지의 발생 수치가 상이 하게 나타났는데, 행위의 종류와 횟수가 많아질수록 미세먼지 수치가 증가하는 양상을 보였다.
2. 문서세단기 미세먼지 발생량 수치측정
<Table 6>는 문서세단기를 10분 가동 시 기기에서 발생하는 미세먼지의 발생수치와 이용자의 행위를 측정한 결과이다. 문서세단기의 가동패턴은 1장씩 세단하는 패턴으로 진행했으며, 1회가동 시 200매를 세단하였다. 기기 가동 중 행위패턴은 ‘폐지함 수거’와 ‘용지걸림’의 2가지 행위로 설정하였다. 또한 각 회차마다 행위의 횟수를 달리하여 작동행위에 따른 미세먼지 발생 수치 변화를 측정하였다.
Table 6.
Amount of PM10 Generated and Number of Usage pattern in Document shredder
| Test No. | Documet shredder | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Amount of the PM10 | Usage pattern | ||||
| Maximum value (μg/m2) | Average value (μg/m2) | Sum (μg/m2) | Empty barrel (of Times) | Paper jam (of Times) | |
| T 10 | 542 | 40.37 | 12111 | 1 | 1 |
세부적으로 각 회차에서 행위에 따른 미세먼지 수치 현황<Figure 4>을 살펴보면 ‘T1’은 미세먼지 수치가 평균 109.4 μg/m3로 나타났고 4분50초 지점에서 용지걸림 행위가 있을 때의 평균 수치는 약 4.4배인 485 μg/m3로 측정됐다. 7분 30초 지점에서는 폐지함 수거 행위가 있었고 690 μg/m3로 수치가 증가하였다. 그 후 약 1분 동안 감소 양상을 보이다가 9분 30초부터 다시 증가하는 추세를 보였는데, 이 지점은 폐지함을 비우고 다시 체결을 할때 폐지함 안에 있던 먼지가 부유되어 수치가 증가하는 것으로 사료된다. ‘T2’에서는 발생량 수치가 평균 65.38 μg/m3이였고, 2번의 용지걸림과 1번의 폐지함 수거 행위가 발생하였다. 2분 30초에서 첫 번째 용지걸림이 있었고 236 μg/m3로 증가하였다. 또한 4분 지점에서 두 번째 용지걸림이 있었고 365 μg/m3까지 증가하였다. 용지걸림이 발생하면 미세먼지의 수치가 급격히 증가하였다가 점차 감소하는 양상을 보이는데, 이는 세단기의 톱니가 걸린 종이를 빼내기 위해 역방향으로 회전하면서 톱니에 붙은 먼지가 부유되는 것으로 사료된다. 또한 5분 40초 지점에서 폐지함 수거 행위가 있고 ‘T2’의 평균 수치의 약 6.5배인 430 μg/m3로 측정됐다. 세단이 정지하면 미세먼지 수치가 점차 줄어드는 양상을 보였다. ‘T3’에서의 평균 수치는 65.09 μg/m3로 측정되었다. 작동행위는 5분40초 지점에서 폐지함 수거 행위가 있었고 미세먼지 수치가 대폭 상승하였다. 그 후 미세먼지가 점자 감소하다가 6분 30초 지점에서 소폭 상승하는 모습을 보였다. 이 또한 ‘T1’과 마찬가지로 폐지함을 다시 체결할 때 폐지함 안에 부착해있던 먼지가 부유한 것으로 보인다. ‘T4’는 평균 수치가 160.31 μg/m3 이였고, 자동행위는 용지걸림 2회, 폐지함 수거 1회가 발생하였다. 첫 번째 용지걸림은 1분 40초 지점에서 발생했고 417 μg/m3로 증가하였다. 두 번째 용지걸림은 5분 지점에서 발생하였는데 다른 회차와 다르게 용지걸림이 있기 1분 전부터 미세먼지 수치가 상승하는 구간이 있었다. 이 지점은 세단 중인 종이가 여러 겹으로 접혀 들어가면서 세단되었던 지점이었다. 이를 보아한 장보다 여러 장의 종이를 한번에 세단을 할 때 미세먼지 발생이 많을 것으로 사료되나 본 실험에서는 여러 장을 한번에 세단하는 패턴은 시행하지 않아 정확한 해석을 하기에는 부족함이 있다. 그리고 7분 지점에서는 폐지함 수거 행위가 있었고 622 μg/m3로 증가하는 양상을 보였다. ‘T5’에서는 평균 수치가 160.31 μg/m3이고 작동행위는 폐지함수거 1회 발생하였다. 세단이 시작되고 약 8분까지 미세먼지가 상승하는 양상을 보이다가 폐지함 수거 때 미세먼지 수치가 893 μg/m3까지 증가하였다. ‘T6’에서는 평균 수치가 94.89 μg/m3로 나타났으며 7분 지점에서 용지걸림 행위가 있을 때 532 μg/m3까지 증가하였다. 또한 9분 30초 지점에서 폐지함 수거 행위가 있을 때 최댓값인 682 μg/m3까지 미세먼지 수치가 증가하였다. ‘T7’의 평균 수치는 85.32 μg/m3으로 나타났으며, 작동행위는 8분 30초 지점에서 폐지함 수거로 635 μg/m3로 증가하였는데 세단이 멈추고 감소하다가 9분 30초 지점에서 폐지함을 다시 체결 할 때 소폭 증가하는 모습을 보였다. ‘T8’에서는 평균 수치가 91.48 μg/m3으로 나타났고, 3분 지점에서 용지걸림 지점에서 336 μg/m3로 증가하였다. 또한 7분 30초 지점에서 폐지함 수거로 435 μg/m3로 증가였으며 세단이 멈추고 급격히 감소하는 모습을 보였다. ‘T9’와 ‘T10’에서는 추가 적으로 기기의 청소유무로 미세먼지 발생량의 변화를 확인하기 위해 문서세단기 칼날에 껴있던 종이찌꺼기를 브러쉬로 청소를 해주고 시행을 하였다. 그 결과 평균수치가 청소 전의 회차보다 최소 40%에서 최대 70%까지 감소하였다. 그러나 작동행위 지점에서의 미세먼지 수치는 청소전과 비슷한 발생량을 보였는데 ‘T9’에서 폐지함 수거로 511 μg/m3로 증가하였고 ‘T10’에서 용지걸림으로 325 μg/m3, 폐지함 수거로 542 μg/m3로 미세먼지 수치가 증가하였다.
본 실험의 결과를 종합해 보면 잉크젯프린터와 마찬가지로 작동행위에 따른 미세먼지 발생의 증가는 분명하게 나타났다. 또한 폐지함 수거 행위가 용지걸림의 행위 지점 보다 더 미세먼지 수치의 증가가 크게 나타났다. 그리고 세단기의 내부청소를 하면 미세먼지 수치를 효과적으로 저감할 수 있었다. 다만 별도 행위를 할 때 미세먼지 수치가 증가하는 것은 청소의 유무와 밀접한 관련이 없는 것으로 사료된다. 이는 실내 공기의 흐름등이 변화하여 미세먼지 발생이 다소 달라졌던 것으로 사료된다.
V. 결론 및 연구의 한계점
본 연구는 실내 사무공간에서 어떤 요인들이 미세먼지(PM10)를 발생시키는지 알아보기 위해 사무기기(잉크젯프린터, 문서세단기)의 시간별 미세먼지 발생량과 기기의 작동행위별 미세먼지 발생 수치의 변화를 측정하였다.
본 연구의 실험인 작동행위별 미세먼지의 발생 양상에서는 첫 번째, 잉크젯프린터의 경우 출력 시 특정 행위가 있으면 미세먼지 발생량이 증가하였고, 그 중 출력물을 용지 트레이에서 수거할 때 종이에 미세먼지 발생량이 급격히 올라가는 형태를 띠었다. 또한 사람의 행위뿐만 아니라 출력 용지걸림이 발생됐던 지점에서 걸린 용지를 빼내기 위해 카트리지가 역방향으로 움직일 때 미세먼지의 발생이 증가하였다. 따라서 출력물을 수거할 때 다음 출력물을 수거할 때 종이가 흔들리지 않도록 수거하여 미세먼지가 재비산되지 않도록 하면 프린터에서 발생하는 미세먼지를 저감하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다. 두번째로 문서세단기의 경우는 기기를 가동할 때 사용자의 작동행위가 있을 시 미세먼지가 증가하였다. 가동함과 동시에 미세먼지가 발생하며 가동시간이 길어질수록 미세먼지의 발생량도 증가하는 양상을 보였다. 특히 폐지함을 열면 미세먼지(PM10) 측정값이 최대 162.11 μg/m3까지 증가하였다. 잉크젯프린터의 최대 발생량의 10배에 해당하는 양이다. 이를 보아 사무기기 중 문서세단기는 장시간 이용을 하거나, 폐지함을 갈아줄 때는 사람들이 상주하고 있는 곳 외의 공간에서 이용해 주는 것이 바람직할 것으로 보인다. 또한 폐지함을 비울 때 세단기 칼날에 붙어 있는 먼지 및 세단 찌꺼기를 청소해주는 것만으로도 미세먼지 발생량을 최소 40%에서 최대 70%까지 저감할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 사무공간에서 자주 사용하는 사무기기를 종류별로 미세먼지의 발생을 측정했을 뿐만 아니라 기기의 작동행위를 고려하여 미세먼지 발생 양상을 분석하였다는 점에서 선행연구와 차별화된다. 특히 사무기기를 가동할 때 작동행위에 따라 미세먼지 발생량의 증감을 분석했다는 점이 본 연구의 핵심이다. 그러나 본 연구의 한계점은 사무기기에서 나오는 정확한 발생량을 측정하기 위해 밀폐된 챔버 안에 사무기기를 설치하고, 미세먼지의 농도가 일정하다고 가정할 수 있는 환경을 조성하여 미세먼지의 발생량을 산출해야 한다. 그러나 본 실험에서는 연구 목적에 따라 챔버 실험이 아닌 사무실의 일반 환경을 대상으로 실험을 하였다. 따라서, 본 연구에서 기술된 미세먼지의 발생량은 사무기기에서의 발생량과 공기 중 부유하는 미세먼지를 같이 측정한 값을 의미하며, 챔버 실험과 달리 사무기기 자체에서만 발생한 미세먼지량이 아닌 사무기기를 이용했을 때 주변의 미세먼지 수치가 함께 변화하는 양상을 측정한 것을 의미한다. 또한 사무기기를 2종만 가지고 한정적인 연구를 진행했기 때문에 일반화를 하기에는 다소 부족한 부분이 있고, 작동행위가 각 기기별로 2종류의 행위로만 연구가 진행되었던 것이 아쉬운 부분이다. 후속 연구에서 다양한 요인들과 기기 작동행위를 추가로 연구하고, 또한 외기의 영향을 최소화하도록 블로우테스트를 실시하여 사무실을 챔버화 하고, 실내의 공기흐름(대류)를 고려하여 실험 진행해야 할 것으로 판단된다.
본 연구의 결과로 각 사무기기의 미세먼지 발생량을 규명하고, 그에 따른 사무기기 작동에 따른 미세먼지 발생 양상을 분석함으로써 사무실 내의 미세먼지 저감기준 및 기기의 이용행위에 대한지침을 마련할 수 있도록 도움을 주는 기초자료가 될 수 있을 것으로 기대한다.
