| 초록 |
Ⅳ. 연구 결과 1. 어린이활동공간 환경안전관리 정책 등 문헌조사 가. 어린이 활동공간 중 환경안전관리 사각지대 제시 국내 어린이 활동공간은 관리목적 및 소관법령에 따라 행안부(어린이놀이시설 안전관리법), 환경부(환경보건법), 교과부(학교보건법) 등 다양한 부처에서 관리하고 있어 중복관리 및 관리사각지대가 존재한다. 현재 학교 내 운동장 및 담장, 주방, 체육실, 수영장, 학원 등은 관련부처 및 적용법령이 없는 관리 사각지대에 있다. 따라서, 현재의 도출된 미관리 대상 시설을 포함하여 어린이 시간활동조사 등을 통한 체계적인 관리 사각지대 발굴을 위한 기획연구가 필요하며, 도출된 공간에 대한 환경유해인자 노출실태 조사 등 효율적인 관리를 중·장기 연구계획 마련이 필요하다. 나. 환경안전관리기준 강화를 위한 신규 환경유해인자 제시 현재 환경안전관리기준은 유해원소(납, 카드뮴, 수은, 6가크롬, 비소), 방출오염물질(폼알데하이드, 총휘발성유기화합물류), 목재방부제(CCA 등) 및 위생관리(해충, 미생물) 기준 등 일부 환경유해인자에 대해서만 관리하고 있다. 그러나 미국 등 국외의 경우 납 등 중금속 이외에 Mold, 라돈, 살충제, PCBs, 블랙카본 등 다양한 환경유해인자에 대한 관심과 조사가 진행되고 있으며, 특히, 살충제의 관리를 우선순위로 하고 있다. '13년에 수행한 어린이활동공간 환경안전관리 강화연구 결과 사용이 금지된 살충제 물질이 학교 교실 및 운동장에서 검출되고 있어 현재의 노출에 대한 판단과 추후 결과를 바탕으로 한 환경안전관리기준의 강화 등에 대한 검토 등의 기획연구가 요구된다. 2. 방음벽의 블랙카본 노출저감 효과 평가 가. 국내 방음벽의 설치 근거 및 기준 방음벽은 주택·학교 등 소음이 환경기준을 초과하여 소음문제가 발생하거나 발생할 우려가 큰 지역에 우선 설치하며 “방음벽의 성능 및 설치기준(환경부고시 제 2002-184호(2002.12.3.))”에 따라 설치한다. 국내에 설치된 방음벽은 높이(3 m, 6 m, 9 m)와 형태(직선형, 각진형), 재질(칼라형, 투명형, 반사형, 흡음형)이 다양하다. 학교의 경우 방음벽 설치위치가 학교 교실의 근접하거나, 일정 거리가 떨어져 설치된 경우로 나누어져 있다. 나. 국외 방음벽의 설치 근거 및 기준 일본의 방음벽은 국내와 비슷한 형태이며, 높이 등에 대한 특별한 규정은 두고 있지 않다. 방음벽의 종류는 방음판의 음향특성에 따라 차음형과 흡음형으로 분류한다. 미국도 방음벽도 높이 등에 대한 특별한 규정은 두고 있지 않다. 그러나 EPA의 경우, 도로와의 이격거리에 따라 오염도가 감소하는 일반적인 이동/확산 현상을 볼 수 있음을 제시하였고, 이러한 대기오염 특징에 기초하여 미국 캘리포니아주는 자동차에서 배출되는 오염물질로부터 학생들의 건강을 보호하기 위하여 고속도로에서 500 ft(약 168 m) 이내에는 새로운 학교를 신설하지 못하게 제한하는 규정을 2004년부터 시행하고 있다. 3. 중금속 간이측정기 유통현황 및 현장사용 방법 검토 국내에 유통 중인 중금속간이측정기는 Delta Professional(ED-XRF), HD Mobile (HD-XRF), BRUKER S! Turbo(ED-HRF) 3가지 종류로 되어있으며, 널리 보급되어 사용되고 있는 Delta Professional(A사)와 HD Mobile(B사)에 대한 비교분석 결과는 표 1과 같다. B사의 경우 A사에 비해 가격은 비싸지만, 성능 면에서는 좋은 것으로 나타났으나 부팅시간, 접촉면적, 장비세팅시간, 사용방법 등 현장 사용 편의성 때문에 B사 제품이 A사 제품보다 더 많이 사용되고 있는 것으로 나타났다. 4. 전산유체역학(CFD) 모델을 통한 방음벽의 블랙카본 확산방지 효과평가 방음벽과 학교건물과 이격거리가 있는 경우(학교 A)와 밀접한 경우(학교 B)로 나누어 전산유체역학 모델로 방음벽의 블랙카본 확산방지 효과를 평가하였다. 그림 1과 같이 학교 A는 도로, 방음벽, 운동장, 교사의 순으로 배치되어 있는 반면, 학교 B는 도로, 방음벽, 교사, 운동장 순으로 배치되어 있다. 가. 학교 A에 대한 방음벽의 블랙카본 확산방지 효과평가 (1) 방음벽 높이에 따른 효과평가 방음벽 미설치(case 1), 방음벽 높이가 3 m(case 2), 6 m(case 3), 9 m(case 4)로 구분하여 어린이의 호흡기 높이인 1 m 지점의 블랙카본이 방음벽의 높이에 따른 확산되는 효과를 평가하였다. 그림 2와 같이 블랙카본이 방음벽의 높이가 높아질수록 운동장과 교실로 유입되는 블랙카본의 양이 적어짐을 확인되었다. 이는 Case 1과 같이 방음벽이 없는 경우, 운동장 바닥을 거쳐 확산된 블랙카본이 학교 건물 앞쪽에서서부터 와류가 형성되어 교실로 유입되는 반면, 방음벽이 있는 경우(case 2 ∼ 4), 방음벽이 기류에 영향을 주어 와류가 방음벽 앞뒤에 형성되어 방음벽의 높이가 높을수록 방음벽 뒤쪽에 와류가 형성되는 구간이 높아지기 때문이다. (2) 방음벽의 형태에 따른 효과평가 방음벽의 형태에 따른 효과를 평가하기 위해 동일 높이(6 m)의 방음벽 중 방음벽의 상단부 형태에 따라 직선형(Case 3)과 각진형(Case 5)으로 구분하여 효과를 평가하였다. 그림 3과 같이 방음벽의 상단부가 각진 형태일 때 블랙카본의 확산을 더 효과적으로 방지하는 것으로 나타났다. 나. 학교 B에 대한 방음벽의 블랙카본 확산방지 효과평가 (1) 방음벽의 높이에 따른 효과평가 방음벽 미설치(case 6), 방음벽 높이가 3 m (case 7), 6 m (case 8), 9 m (case 9)로 구분하여 어린이의 호흡기 높이인 1 m 지점의 블랙카본이 방음벽의 높이에 따른 확산되는 효과를 평가하였다. 그림 4와 같이 블랙카본은 방음벽이 높아짐에 따라 방음벽의 양옆으로 퍼지지 못하고 그대로 상승 기류를 따라 방음벽과 교사를 넘어 운동장으로 확산되는 형상을 보였다. (2) 방음벽의 형태에 따른 효과평가 방음벽의 형태에 따른 효과를 평가하기 위해 동일 높이(6 m)의 방음벽 중 방음벽의 상단부 형태에 따라 직선형(Case 8)과 각진형(Case 10)으로 구분하여 효과를 평가하였다. 그림 5와 같이 방음벽의 상단부가 직선형 형태일 때 블랙카본의 확산을 더 효과적으로 방지하는 것으로 나타났다. 그러나 두 형태 모두 방음벽과 학교사이에 블랙카본이 정체되어 방음벽과 학교사이의 환경이 좋지 않은 것으로 사료된다. 다. 모델링 결과의 현장검증 및 결론 모델링 결과 검증을 위한 3개 학교에 대한 현장조사 결과, 1일 측정으로 한계점 등으로 인해 전체적으로 낮은 농도 분포를 보였으나, 최대치에서는 높은 방음벽에서 다소 낮은 수준의 농도를 나타내 방음벽의 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 방음벽의 블랙카본 확산방지 효과는 일부 확인할 수 있으나, 블랙카본이 차단되는 비율은 단순히 방음벽의 높이 하나로 결정되는 것이 아니며 학교의 형태, 교사와 방음벽의 위치 등 여러 가지 변수의 영향을 받는 것으로 나타났다. 5. 방음벽 설계 가이드라인(안) 제안 '08년 신설된 교육 환경평가제도 내 학교 방음벽 관련 고시에 본 보고서에서 제안된 방음벽 시공을 위한 높이, 형태 등의 가이드라인을 참고하여 향후, 기존 학교에서 방음벽을 새로 시공하거나, 신축학교 건축 시 활용한다면 정책적으로 파급효과가 클 것으로 판단된다. 6. 중금속간이측정기 시료채취 기준 마련 가. 인증표준물질을 이용한 중금속 간이측정기 성능확인 중금속간이측정기용 인증표준물질인 SRM2579a(NIST)를 중금속간이측정기별로 각 10회 반복 측정한 후, 인증표준물질의 표시농도와 측정값을 비교하여 중금속간이측정기의 성능을 확인한 결과, ED-XRF의 경우 회수율은 80.2 % ~ 86.9 %로, HD-XRF의 경우 95.7 % ~ 114.9 %로 나타나 국내 유통 중인 중금속간이측정기의 성능은 어린이활동공간에 대한 진단에 사용하기에 충분한 성능을 가지고 있는 것으로 나타났다. 나. 현장상황 모의실험을 통한 중금속간이측정기 시료채취 기준 검토 현장에서의 상황을 고려하여 중금속간이측정기의 성능확인을 위해 페인트와 시트지를 여러 종류의 모재에 올린 후 중금속간이측정기로 측정한 후 측정값을 정밀분석 결과와 비교하였다. 또한 두께별 영향을 검토하기 위해 페인트와 시트지를 1겹, 2겹, 3겹 중첩한 후 측정값을 정밀분석을 통한 함량 값과 비교하였으며, 그 결과 아래와 같다. 페인 |
