화학공학소재연구정보센터
Korean Industrial Chemistry News, Vol.21, No.2, 1-8, April, 2018
[기획특집: 미세먼지 현황과 기술] 실내 공기 중의 먼지
Significance of Indoor Particulate Matters
대기 중의 먼지(특히 초미세먼지(PM2.5), 공기역학적 직경이 2.5 μm보다 작은 particulate matter (PM)) 노출이 여러 가지 질병으로 인한 조기 사망률을 높인다는 것은 과학적으로 이미 많이 증명된 사실이다. 이러한 연구 결과를 보고한 거의 모든 역학 연구는 사람들이 24 h 내내 대기 중의 먼지에 노출된다는 가정을 전제로 한다. 하지만 현대인들은 90% 이상의 시간을 실내에서 보내며, 실내의 먼지는 대기의 먼지와 농도나 구성 성분에서 크게 다를 수 있기 때문에 이러한 가정은 역학 연구의 노출 평가에서 오류를 만들 수 있다. 실제로 가정집에서 대기 먼지 농도 대비 실내 공기 먼지 농도의 비율을 연구한 논문들은 대기 중의 PM2.5가 PM10 (공기역학적 직경이 10 μm보다 작은 먼지)이나 UFP (ultrafine particle, 공기역학적 직경이 0.1 μm보다 작은 먼지) 보다 실내 침투율이 높으며, 최소한 50% 이상의 가정집에서 PM2.5 실내 먼지 농도가 대기 중의 농도보다 높다는 사실을 보고하고 있다. 실내 공기 중에 부유하는 먼지는 실외에서 여러 경로를 통해 유입해 들어올 수 있지만, 실내 공기 중에 있는 가스 상태의 휘발성 유기 화합물을 먼지로 변환시킴으로써 실내에서 자체적으로 생성되기도 한다. 물론 이런 자체적 생성 이외에도 실내에는 많은 다른 먼지 오염원이 또한 존재한다. 더욱이 실내 먼지는 실내 환경에서 지속적인 화학반응를 거치면서 대기에서 유입된 먼지라도 그 성분이 대기 먼지와는 많이 달라지는 역동적 변화 과정을 겪는다. 실제로 실내 먼지는 대기 먼지보다 유기탄소를 대략 2배 이상 더 함유하고 있으며, 질산염을 약 3배 정도 덜 함유하고 있다. 이러한 성분 변화는 실내 환경에 다수 존재하는 반휘발성 유기물이나 무기 물질이 실내 공기 중에 가스 상태로 존재하던 것이 부유 먼지 입자로 분할(partitioning)되는 현상 때문인데, 이런 현상은 실내 먼지의 성분을 변화시키는 중요한 메카니즘 중의 하나로 여겨진다. 즉 공기 중에 가스 상태로 부유해 있던 반휘발성 유기물 혹은 무기물 분자가 대기보다 더 높은 유기물 함량을 갖고 있는 실내 먼지 입자로 수착(sorbed)되면서 먼지의 유기 성분에 변화를 일으키기 때문이다. 이런 화학 반응에는 실내 공기의 온도와 습도 또한 중요하게 기여한다. 결국 실내 화학 반응의 결과로 생긴 대기 먼지와는 다른 성분의 실내 먼지를 사람이 흡입했을 시 대기 먼지 독성과는 다른 독성 현상을 나타낼 수 있다. 따라서 실내 먼지의 성분이 대기 먼지와 어떻게 다른 지에 대한 더 많은 연구와 실외 및 실내 먼지 노출로 인한 독성학 비교 연구가 필요하다고 하겠다. 아울러 먼지 노출로 인한 건강 장해에 대한 미래의 역학 연구에서도 실내 환경에서의 노출을 고려한 연구가 많이 이루어지기를 기대한다.