공동주택의 주방환기 성능평가 및 개선에 관한 연구

Abstract

2005년 국가 통계청에서 실시하는 “인구총조사” 리서치를 통해 대한민국 국민의 주거형태를 확인해 본 결과 아파트에 거주하는 호구수는 6,626천호로서 전체 호구수대비 약 53% 임을 확인할 수 있었다. 또한 공동주택(아파트, 연립주택, 다세대주택, 오피스텔)으로 분류를 확대할 경우에는 전체 호구수 대비 약 70% 정도 거주하고 있음을 확인할 수 있었다. 최근 공동주택은 고층화를 넘어 초고층화 되었으며, 고급화, 첨단화 되어가고 있다. 또한, 에너지 절약의 일환으로 고단열 및 고기밀화된 주거환경으로 변화되고 있는데, 이는 실내공기환경의 악화로 환기부족의 문제를 초래하게 되었다. 더욱이 주방에서 연소기구의 사용에 따른 연소공기의 부족으로 일산화탄소 등의 중독위험과 음식물 조리시 발생하는 열과 냄새는 주방환경 및 세대 전체의 생활환경을 악화 하고 있다. 본 연구에서는 공동주택의 주방환기 시스템에서 고려되어야할 실내공기 오염물질의 종류 및 영향, 오염물질의 발생원, 오염물질이 건강에 미치는 영향에 대하여 조사하였고, 또한 실내공기 환경설정에 영향을 미치는 오염물질의 농도, 필요환기량, 환기의 대상, 환기방식 등 주거용 건물에서 필요한 환기량에 대하여 검토하였다. 그리고 국내 주방환기 시스템의 기술요소 및 분석을 통한 최적의 주방환기 시스템에 대하여 검토하였고, 소비자의 사용실태를 설문지법을 통하여 조사하여 불만족사례를 검토하였고, 또한 최근 시공되어진 주방환기 시스템의 현장실험 및 시뮬레이션을 통하여 시공개선안을 제시하고자 하였다.

본 논문은 다음과 같이 구성되어 있다.

제 1장에서는 연구배경 및 목적, 연구 범위 및 방법에 관하여 기술 하였다. 제 2장에서는 공동주택의 실내공기오염 물질의 종류 및 영향, 환기에 관한 개념 및 대상, 필요 환기량에 대하여 기술하였다. 제 3장에서는 주방환기 시스템의 최근설치현황 및 종류, 특성, 기술요소 들을 분석하여 최적의 주방환기 시스템을 제안 하였다. 제 4장에서는 주방환기 시스템에 대한 소비자의 사용실태를 설문지법을 통하여 조사하고, 분석하였다. 제 5장에서는 최근 시공되어진 주방환기 시스템의 현장 측정 및 시뮬레이션을 통하여 시공개선안을 제시하였다. 제 6장에서는 본 연구에 대한 결론을 기술하였으며 주요 연구 성과는 다음과 같다.

(1) 실내공기환경에 영향을 주는 요소중 화학적 요소인 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 포름알데히드(HCHO), 이산화황(SO2), 오존(O3), 라돈(Rn) 등이 있는데 이중 주방에서 음식물을 조리中 발생하는 일산화탄소(CO)는 적은 농도로도(30ppm, 8시간) 인체에 치명적인 영향을 주는 가스로 특히, 겨울철 밀폐된 공간에서 가스렌지 등 연소기구에 의해 중독될 수 있기에 환기의 필요성이 절실함을 알 수 있었다.

(2) 기존 세대별 [후드 단독배기 System] 보다는 소음 및 배기량을 획기적으로 개선된 [천정배기 +보조배기 +급기 System] 이 점차 적용되어야 한다고 검토되었으며, 초기 고투자비용과 높은 천정고, 유지관리 비용의 발생은 풀어야 할 연구과제 임을 알 수 있었다.

(3) 렌지후드의 배기 풍량을 검토해본 결과 2구(+그릴)의 경우 연료소비량 Q(Kw)=10으로 적용시 약 300CMH로 검토되었으며, 3구(+그릴)의 경우 연료소비량 Q(Kw)=14으로 적용시 약 400CMH로 검토되었다. 4구 및 오븐, 그릴의 경우 연료소비량 Q(Kw)=20으로 적용시 약 550CMH로 배기 풍량을 선정해야 함을 검토 하였다.

(4) 공동주택의 주방환기 시스템에 대하여 소비자들의 만족도를 설문지법을 통하여 조사한 결과, 배기성능에 대해서는 91%가, 소음에 대해서는 98%가 불쾌하다 라는 답변을 주었다. 주방환기 시스템에 대해서는 89%가 개선의 필요성을 느낀다고 답해주었다. 향후 연구 및 검토가 많이 필요할 것으로 사료된다.

(5) 주방환기 시스템의 현장실험 및 시뮬레이션을 통하여 보조배기 풍량을 향상(100→200CMH) 시키며, 렌지후드의 풍량 및 깊이를 개선시킨 결과 개선전 대비 냄새농도가 약 66% 감소한 것으로 검토되었다.