친환경 건축자재의 실내공기환경 개선성능 평가

Abstract

국 문 요 지

최근 신축 공동주택에서 주요한 실내 환경문제로 나타나는 새집증후군(Sick house Syndrome)은 복합화합물질로 구성된 건축자재를 사용하는데에서 실내공기오염물질의 증가를 블러 일으키고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 많은 노력을 기울이고 있으나 이는 실내 공기 중 오염물질 농도만을 규제하고 있기 때문에 새집증후군 문제의 보다 근본적인 해결이 어렵다는 문제를 갖고 있다. 실내의 유해화학물질을 흡착ㆍ저감하는 성능을 가진 친환경건축자재의 성능평가가 검증되지 않고 민간차원이나 검증되지 않은 기준에 의해 평가되고 사용되는 실정이다. 따라서 사람들이 거주하는 실내에 인체 유해한 오염물질을 저감하거나 흡착하는 기능을 갖는 건축자재를 개발하고 이에 따른 친환경 건축자재의 성능을 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 실내 유해물질인 폼알데히드를 흡착하는 석고보드와 실내습도를 조절할 수 있는 흡방습 천장재를 개발하여 소형챔버, 실물실험, 실험주택을 이용하여 성능을 검증하고 이에따른 실내공기환경의 개선정도를 알아보고자 하였다.

본 연구는 다음 6개의 장으로 구성되어 있으며 각 장의 구체적인 내용은 다음과 같다.

제 1장에서는 연구의 배경 및 목적과 연구의 범위 및 방법에 대하여 기술하였으며 연구의 방향을 설정하였다.

제 2장에서는 본 연구의 기본 이론에 대한 건축자재의 오염물질 방출 특성 및 종류, 기능을 갖고 있는 건축자재의 특성 및 현황 등에 대해 검토하였으며 기존 연구현황을 고찰하였다.

제 3장에서는 폼알데히드 흡착석고보드를 개발하여 검증된 성능평가 방법 (JIS A 1905-1, 2 등)을 사용하여 흡착실험을 하였으며 이를 바탕으로 실물실험(mock-up test room)에서는 오염물질을 투입 후 폼알데히드 저감효과를 검증하였다.

제 4장에서는 흡방습 천장재를 개발하여 검증된 성능평가 방법 (ISO 24353 등)을 사용하여 흡방습 실험을 하였으며 실물실험을 통해 강제가습(가습기, 수조)과 자연상태일때의 흡방습 성능을 확인하였다.

제 5장에서는 실험주택(real-scale test house)을 통해 성능을 재차 확인하였으며 실험주택을 통해 흡방습 천장재가 시공 전 충분한 양생이 되지 않거나 외기가 오랫동안 건조 상태가 지속될 경우 흡방습 천장재가 흡방습 성능을 발휘하는데 저해요소가 됨을 알 수 있었다.

제 6장에서는 본 연구의 수행을 통하여 도출된 결론을 기술하였으며 그 내용을 요약하면 다음과 같다.

(1) 석고보드는 건축 내부 마감재 벽지 시공전에 천장과 벽의 바탕면에 시공이 되며 그 위에 최종마감재로 벽지가 시공되고 있다. 이에 벽지의 투기도가 폼알데히드를 흡착하는 석고보드 성능에 영향을 주며 소형챔버를 이용한 폼알데히드 흡착석고보드의 폼알데히드 흡착성능은 일반석고보드보다 큰 흡착량를 보여주고 재방출도 없는 것으로 나타났다. 실물실험을 통한 폼알데히드 흡착석고보드의 실내공기중 농도 추이를 보면 일반석고보드에 비해 지속적으로 감소추세를 보였고 추후 장기적인 방출여부도 확인이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

(2) 소형챔버를 이용한 흡방습 성능평가는 흡방습 천장재가 일반 천장재 보다 흡방습량이 큰 것으로 나타났다. 강제가습의 경우 높아진 실내습도를 흡습하여 습도가 낮게 유지되었으며 건조한 외기의 자연상태에서 흡방습 천장재는 수분을 방출하여 실내습도가 높게 나타났다. 또한 실물실험실에서는 천장면에만 흡방습 천장재를 사용하였으며 사용범위를 확대하여 표면적을 넓히거나 천장재가 아닌 벽체 타일 등으로 이용할 경우 더 큰 흡방습 성능을 볼 수 있을 것으로 판단되며 흡방습 성능을 발휘하기 전에 충분한 양생기간과 이를 해결하기 위한 방안이 모색되어져야 할 것으로 판단된다.

(3) 실험주택의 천장과 벽 면에 흡방습 천장재와 폼알데히드를 시공 후 1달 이내에 실내공기질 농도를 측정한 결과 신축공동주택의 실내공기질 권고기준을 모두 만족하였으며 신축공동주택의 실내공기질 권고기준을 모두 만족하였다. 개발한 흡방습 천장재는 습도조건이 흡방습 천장재가 함유할 수 있는 흡습량 범위를 벗어나거나 건조한 상태로 오래도록 방치되는 경우 흡방습 성능을 발휘하기가 어려운 것으로 판단되며 흡방습 천장재의 흡ㆍ방습할 수 있는 범위를 제외하고는 일반적인 온도와 습도상태에서는 흡방습 성능을 발휘 할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 시공현장에 흡방습 천장재를 사용할 경우 흡방습 천장재의 흡습율을 표기하고 흡방습 성능을 충분히 발휘할 수 있기 위해서는 필요한 양생시간과 적정온도를 확립하여 제품화했을 때 명시할 필요성이 있으며 향후 개발한 친환경 자재의 활용방안이 포함되어야 할 것이다.