A Study on the PM₁₀ and CO₂ Concentrations at Public Places

일부 실내공간에서 PM₁₀과 CO₂의 농도 특성에 관한 연구

The objective of this study was to investigate $PM_{10}$ and $CO_2$ concentrations in the classrooms of 286 elementary schools in Suwon, Ansan, and Hwaseong in the province of Gyeonggi between August 2008 and December 2012. By gaining an understanding of the environmental factors that influence these concentrations, this study also aimed to establish a management plan for indoor air quality in schools, which substantially affects the health of elementary students. When the schools were classified by region, no statistically significant difference in $PM_{10}$ concentration was observed. However, $PM_{10}$ concentration was relatively high in industrial areas and low in rural areas. No difference in $CO_2$ concentration was observed among the surveyed cities. Analysis of annual $PM_{10}$ concentration showed that the highest values for Suwon and Hwaseong occurred in 2008 and 2009, respectively (p<0.01). In the case of Ansan, the highest concentration occurred during 2009, but the difference was not significant compared to the other years. Analysis of the annual $CO_2$ concentration of each city shows no significant difference among the cities (p-value=0.366,0.730,0.210). According to a time series analysis of $PM_{10}$ and $CO_2$ by season, from autumn 2008 to winter 2012, $PM_{10}$ concentration was high during 2009, then it gradually decreased until 2012, and started to increase again. While no difference in annual $CO_2$ concentration was observed, the concentration had a tendency to be higher in spring and winter than in summer. By analyzing the relationship between $PM_{10}$ and $CO_2$ and the environmental factors (years of construction, average students of classroom, temperature, and humidity), it showed a significant negative correlation was found between $CO_2$ and the environmental temperature and humidity, at -0.329 and -0.188, respectively (p<0.01).

본 연구에서는 2008년 8월부터 2012년 12월 까지 경기도 수원, 안산, 화성 등 초등학교 286곳을 대상으로 교실에서의 $PM_{10}$ 및 $CO_2$ 농도 현황을 조사하고, 환경적 특성을 파악하여 초등학교 학생들의 건강에 영향을 미치는 학교 실내공기질의 관리 방안으로 활용하고자 한다. 초등학교를 지역별로 구분하여 $PM_{10}$ 농도를 조사한 결과, 통계적으로 유의한 차이를 보이진 않았다. 그러나 지리적 특성에 따라 상대적으로 공단지역에서는 높은 농도를 보였으며, 농촌지역에서는 낮은 농도를 보였다. $CO_2$ 농도는 각 지역 간 농도 차이는 없는 것으로 나타났다. 연도별 $PM_{10}$ 농도를 분석한 결과, 수원은 2008년, 화성은 2009년에 가장 높은 농도로 나타났다(p<0.01). 안산지역은 2009년에 가장 높은 농도를 보였으나, 유의한 차이를 보이지 않았다. 각 지역 의 연도별 $CO_2$의 농도를 분석한 결과, 유의한 차이를 보이지 않는 것으로 분석 되었다(p-value = 0.366, 0.730, 0.210). 2008년 가을부터 2012년 겨울까지 $PM_{10}$와 $CO_2$의 계절별 시계열 분석 결과, $PM_{10}$의 경우는 2009년에 높게 나타났으며, 점차적으로 감소하는 경향을 보이다가 2012년에 다시 높아지는 경향을 보였다. $CO_2$는 연도별로 차이가 없는 것으로 나타났으나, 계절별로 는 봄과 겨울기간이 여름철보다 농도가 높아지는 경향을 나타내었다. $PM_{10}$과 $CO_2$, 건축년도, 학급 평균 인원, 온도, 습도와의 상관성을 분석한 결과, $CO_2$와 환경적 요인인 온도, 습도와 상관성은 각 -0.329, -0.188로 유의한 음의 상관성을 보였다(p< 0.01).