실내공기질공정시험기준

2010. 3

ES 02000   총칙                                                                 1

ES 02001   정도보증/정도관리                                                 5

ES 02101   일반사항                                                           13

ES 02130   실내공기 오염물질 시료채취 및 평가방법                    17

ES 02131.1 건축자재 방출 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 시험방법 - 소형챔버법                                                      23

ES 02131.2 건축자재 방출 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 시험방법 - 방출셀법                                                        39

ES 02301.1 실내 공기 중 라돈 측정방법 - 알파비적검출법              55

ES 02302.1 실내 공기 중 미세먼지(PM₁₀) 측정방법 - 중량법           67

ES 02303.1 실내 공기 중 석면 및 섬유상 먼지 농도 측정방법 - 위상차현미경법                                                           83

ES 02304.1 실내 공기 중 석면 측정방법 - 투과전자현미경법          105

ES 02601.1 실내 및 건축자재에서 방출되는 폼알데하이드 측정방법 - 2,4 DNPH 카트리지와 액체크로마토그래프법              137

ES 02602.1 실내 및 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물 측정방법 - 고체흡착관과 기체크로마토그래프-MS/FID법               161

ES 02701.1 실내 공기 중 총부유세균 측정방법 - 충돌법               191

ES 02901.1 실내 공기 중 라돈 연속측정방법                              205

ES 02902.1 실내 공기 중 미세먼지(PM10) 연속측정방법 - 베타선흡수법                                                                       211

ES 02903.1 실내 공기 중 오존 측정방법 - 자외선 광도법              219

ES 02904.1 실내 공기 중 이산화질소 측정방법 - 화학발광법          233

ES 02905.1 실내 공기 중 이산화탄소 측정방법 - 비분산적외선법     247

ES 02906.1 실내 공기 중 일산화탄소 측정방법 - 비분산적외선법     259

ES 02906.2 실내 공기 중 일산화탄소 측정방법 - 전기화학식센서법    273

부 칙                                                                             283

1.0 개요

1.1 목적

이 총칙은 환경분야 시험 ․ 검사 등에 관한 법률 제6조 규정에 의거 실내공기 오염물질을 측정함에 있어서 측정의 정확성 및 통일을 유지하기 위하여 필요한 제반사항에 대한 규정을 정함을 목적으로 한다.

1.2 적용범위

1.2.1  다중이용시설 등의 실내공기질관리법 제5조의 다중이용시설 실내공기질 유지기준, 제6조의 다중이용시설 실내공기질 권고기준, 제9조의 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준의 적합여부 및 제11조의 오염물질 방출 건축자재의 사용제한의 대상여부는 실내공기질공정시험기준(이하 "공정시험기준"이라 한다)의 규정에 의하여 시험·판정한다.

1.2.2 이 공정시험기준 이외의 방법이라도 측정결과가 같거나 그 이상의 정확도가 있다고 국내외에서 공인된 방법은 이를 사용할 수 있다.

1.2.3  하나 이상의 시험방법으로 시험한 결과가 서로 달라 판정에 영향을 줄 수 있을 경우에는 각 오염물질 항목별 측정방법 중에서 주 시험방법에 의한 분석결과에 의하여 판정한다.

3.0 단위 및 기호

주요 단위 및 기호는 다음 표 1과 같으며, 여기에 표시되지 않은 단위는 국제표준단위계(SI) 및 그 사용방법규정에 따른다.

표 1. 도량형의 단위 및 기호

4.0 농도 표시

공기 중의 오염물질 농도를 μg/m³로 표시했을 때, m³은 25 °C, 1 기압일 때의 기체 부피를 의미한다.

5.0 온도의 표시

5.1  온도의 표시는 셀시우스(Celcius) 법에 따라 아라비아 숫자의 오른쪽에 °C를 붙인다. 절대온도는 °K로 표시하고 절대온도 0 °K는 - 273 °C로 한다.

5.2  표준온도는 °C, 상온은 15 ∼ 25 °C, 실온은 1 ∼ 35 °C로 하고, 찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0 ∼ 15 °C의 곳을 뜻한다.

5.3  냉수는 15 °C이하, 온수는 60 ∼ 70 °C, 열수는 약 100 °C를 말한다.

5.4  각각의 시험은 따로 규정이 없는 한 상온에서 조작하고 조작 직후에 그 결과를 관찰한다.

6.0 관련 용어·단어

6.1  시험조작중 "즉시"란 30초 이내에 표시된 조작을 하는 것을 뜻한다.

6.2  "감압 또는 진공"이라 함은 따로 규정이 없는 한 15 ㎜Hg이하를 뜻한다.

6.3  "이상" "초과" "이하" "미만"이라고 기재하였을 때 이(以)자가 쓰여진 쪽은 어느 것이나 기산점또는 기준점인 숫자를 포함하며, "미만" 또는 "초과"는 기산점 또는 기준점의 숫자는 포함하지 않는다. 또 "a ∼ b"라 표시한 것은 a 이상 b 이하임을 뜻한다.

6.4  "바탕시험을 하여 보정한다"라 함은 시료에 대한 처리 및 측정을 할 때, 시료를 사용하지 않고 같은 방법으로 조작한 측정치를 빼는 것을 뜻한다.

6.5  시료의 시험, 바탕시험 및 표준액에 대한 시험을 일련의 동일시험으로 행할 때, 사용하는 시약 또는 시액은 동일 로트(Lot)로 조제된 것을 사용한다.

6.6  "정량적으로 씻는다"함은 어떤 조작으로부터 다음 조작으로 넘어갈 때 사용한 비커, 플라스크 등의 용기 및 여과막 등에 부착한 정량대상 성분을 사용한 용매로 씻어 그 씻어낸 용액을 합하고 먼저 사용한 같은 용매를 채워 일정용량으로 하는 것을 뜻한다.

6.7  용액의 산성, 중성, 또는 알칼리성을 검사할 때는 따로 규정이 없는 한 유리전극법에 의한 pH미터로 측정하고 구체적으로 표시할 때는 pH 값을 쓴다.

6.8  "용기"라 함은 시험용액 또는 시험에 관계된 물질을 보존, 운반 또는 조작하기 위하여 넣어두는 것으로 시험에 지장을 주지 않도록 깨끗한 것을 뜻한다.

6.8.1  "밀폐용기"라 함은 물질을 취급 또는 보관하는 동안에 이물이 들어가거나 내용물이 손실되지 않도록 보호하는 용기를 뜻한다.

6.8.2  "기밀용기"라 함은 물질을 취급 또는 보관하는 동안에 외부로부터의 공기 또는 다른 기체가 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기를 뜻한다.

6.8.3  "밀봉용기"라 함은 물질을 취급 또는 보관하는 동안에 기체 또는 미생물이 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기를 뜻한다.

6.8.4  "차광용기"라 함은 광선이 투과되지 않는 갈색용기 또는 투과하지 않게 포장을 한 용기로서 취급 또는 보관하는 동안에 내용물의 광화학적 변화를 방지할 수 있는 용기를 뜻한다.

7.0 시험결과의 표시 및 검토

7.1  시험결과의 표시단위는 다중이용시설 등의 실내공기질 관리법에서 규정한 유지기준 및 권고기준 단위로 표시한다.

7.2  시험성적수치는 따로 규정이 없는 한 KS Q 5002(데이터의 통계적 해석방법-제1부 : 데이터 통계적 기술)의 수치의 맺음법에 따라 기록한다.

7.3  이 공정시험기준 중 각항에 표시한 검출한계는 재현성, 안정성 등을 고려하여 해당되는 조건으로 시험하였을 때, 얻을 수 있는 한계치를 참고하도록 표시한 것이므로 실제 측정할 때는 그 목적에 따라 적당히 조정할 수 있다.

7.4  이 공정시험기준에서 규정하지 않은 사항에 대해서는 일반적인 화학적 상식에 따르도록 하며, 이 공정시험기준에 기재한 방법 중에 세부조작은 시험의 본질에 영향을 주지 않는다면 실험자가 일부를 변경 조절할 수도 있다.

7.5  얻어진 성적이 기대한 정밀도 및 오차범위 내에서 만족하고 있는가에 대하여는 감정, 비교분석, 기타 적당한 방법으로 확인하여야 한다.

1.0 개요

1.1 목적

환경측정의 정도보증/정도관리는 측정․분석 결과의 정밀․정확도를 관리하고 보증하여 국가적인 환경정책 결정, 산업체의 오염물질 관리 및 국민의 삶의 질 관리에 기여하는 것을 그 목적으로 한다.

1.2 적용범위

이 규격은 환경분야 공정시험기준의 시험분석 결과에 영향을 미치는 정도보증/정도관리 및 목표 설정의 일반적인 절차에 적용한다.

2.0  정도관리 요소

2.1  바탕시료

2.1.1  방법바탕시료

방법바탕시료(method blank)란 시료와 유사한 매질을 선택하여 추출, 농축, 정제 및 분석 과정에 따라 측정한 것을 말하며, 이때 매질, 실험절차, 시약 및 측정 장비 등으로부터 발생하는 오염물질을 확인할 수 있다.

2.1.2  시약바탕시료

시약바탕시료(reagent blank)란 시료를 사용하지 않고 추출, 농축, 정제 및 분석 과정에 따라 모든 시약과 용매를 처리하여 측정한 것을 말하며, 이때 실험절차, 시약 및 측정 장비 등으로부터 발생하는 오염물질을 확인할 수 있다.

2.2  검정곡선

검정곡선(calibration curve)은 분석물질의 농도변화에 따른 지시값을 나타낸 것으로 시료 중 분석 대상 물질의 농도를 포함하도록 범위를 설정하고, 검정곡선 작성용 표준용액은 가급적 시료의 매질과 비슷하게 제조하여야 한다.

2.2.1  절대검정곡선법

절대검정곡선법(external standard method)이란 시료의 농도와 지시값과의 상관성을 검정곡선 식에 대입하여 작성하는 방법이다.

2.2.1.1 검정곡선은 직선성이 유지되는 농도범위 내에서 제조농도 3～5 개를 사용한다.

2.2.1.2  제조한 n 개의 검정곡선 작성용 표준용액을 분석하여 농도와 지시값의 자료를 각각 얻는다.

2.2.1.3 n 개의 시료에 대하여 농도와 지시값 쌍을 각각 (x₁, y₁),‧‧‧‧‧‧,(x_n, y_n)이라 하고, 그림 1과 같이 농도에 대한 지시값의 검정곡선을 도시한다.

그림 1. 검정곡선

2.2.1.4 검정곡선 작성용 표준용액의 농도와 지시값의 상관성을 1차식으로 표현하는 경우 검정곡선식은 다음과 같다.

여기서 y는 지시값, x는 농도, a₀, a₁는 계수로서 시료의 농도는 시료의 지시값을 검정곡선 식에 대입하여 구한다.

2.2.2  표준물질첨가법

표준물질첨가법(standard addition method)이란 시료와 동일한 매질에 일정량의 표준물질을 첨가하여 검정곡선을 작성하는 방법으로서, 매질효과가 큰 시험 분석 방법에서 분석 대상 시료와 동일한 매질의 표준시료를 확보하지 못한 경우에 매질효과를 보정하여 분석할 수 있는 방법이다.

2.2.2.1  분석대상 시료를 n개로 나눈 후 분석하려는 대상 성분의 표준물질을 0 배, 1 배, ·······, n-1 배로 각각의 시료에 첨가한다.

2.2.2.2  n 개의 첨가 시료를 분석하여 첨가 농도와 지시값의 자료를 각각 얻는다. 이때 첨가 시료의 지시값은 바탕값을 보정(바탕시료 및 바탕선의 보정 등)하여 사용하여야 한다.

2.2.2.3 n개의 시료에 대하여 첨가 농도와 지시값 쌍을 각각 (x₁, y₁),‧‧‧‧‧‧,(x_n, y_n)이라 하고, 그림 2와 같이 첨가 농도에 대한 지시값의 검정곡선을 도시하면, 시료의 농도는

이다.

그림 2. 표준물질첨가법에 의한 검정곡선

2.2.3  상대검정곡선법

상대검정곡선법(internal standard calibration)이란 검정곡선 작성용 표준용액과 시료에 동일한 양의 내부표준물질을 첨가하여 시험분석 절차, 기기 또는 시스템의 변동으로 발생하는 오차를 보정하기 위해 사용하는 방법이다. 상대검정곡선법은 시험 분석하려는 성분과 물리·화학적 성질은 유사하나 시료에는 없는 순수 물질을 내부표준물질로 선택한다. 일반적으로 내부표준물질로는 분석하려는 성분에 동위원소가 치환된 것을 많이 사용하며, 절차는 다음과 같다.

2.2.3.1 동일한 양의 내부표준물질을 분석 대상 시료와 검정곡선 작성용 표준용액에 각각 첨가한다. 내부표준물질의 농도는 분석 대상 성분의 기기 지시값과 비슷한 수준이 되도록 한다.

2.2.3.2 분석기기를 이용하여 시료와 검정곡선 작성용 표준용액의 내부표준물질과 측정 성분의 지시값을 각각 구한다.

2.2.3.3 검정곡선 작성을 위하여 가로축에 성분 농도(C_x)와 내부표준물질 농도 (C_s)의 비(C_x/C_s)를 취하고 세로축에는 분석 성분의 지시값(R_x)과 내부표준물질 지시값(R_s)의 비(R_x/R_s)를 취하여 그림 3과 같이 작성한다.

그림 3. 상대검정곡선법에 의한 검정곡선

2.2.3.4 시료를 분석하여 얻은 분석 성분의 지시값(R_x')과 내부표준물질 지시값 (R_s')의 비(R_x'/R_s')를 구한 후 검정곡선에 대입하여 분석 성분 농도(C_x')와 내부표준물질 농도(C_s')와의 비(C_x'/C_s')를 구한다.

2.2.3.5 분석 성분 농도(C_x')와 내부표준물질 농도(C_s')의 비(C_x'/C_s')에 첨가한 내부표준물질 농도(C_s')를 곱하여 시료의 농도(C_x')를 구한다.

2.2.4  검정곡선의 작성 및 검증

2.2.4.1  검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R²) 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 일정 수준 이내이어야 하며, 결정계수나 감응계수의 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하여야 한다.

2.2.4.2  감응계수는 검정곡선 작성용 표준용액의 농도(C)에 대한 반응값(R, response)으로 다음과 같이 구한다.

감응계수 =

2.2.4.3 검정곡선은 분석할 때마다 작성하는 것이 원칙이며, 분석 과정 중 검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군(시료 20 개 이내)마다 1 회의 검정곡선 검증을 실시한다. 

2.2.4.4  검증은 방법검출한계의 5～50 배 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액에 대한 측정값이 검정곡선 작성 시의 지시값과 10 % 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우 검정곡선을 재작성하여야 한다.

2.3  검출한계

2.3.1  기기검출한계

기기검출한계(IDL, instrument detection limit)란 시험분석 대상물질을 기기가 검출할 수 있는 최소한의 농도로서, 일반적으로 S/N비의 2∼5 배 농도 또는 바탕시료를 반복 측정 분석한 결과의 표준편차에 3 배한 값 등을 말한다.

2.3.2 방법검출한계

방법검출한계(MDL, method detection limit)란 시료와 비슷한 매질 중에서 시험분석 대상을 검출할 수 있는 최소한의 농도로서, 제시된 정량한계 부근의 농도를 포함하도록 준비한 n 개의 시료를 반복 측정하여 얻은 결과의 표준편차(s)에 99 % 신뢰도에서의 t-분포값을 곱한 것이다. 산출된 방법검출한계는 제시한 정량한계값 이하이어야 한다.

방법검출한계 = t_{(n-1, α=0.01)} × s

여기서 t_{(n-1, α=0.01)}는 아래의 표에서 구한다.

2.3.3  정량한계

정량한계(LOQ, limit of quantification)란 시험분석 대상을 정량화할 수 있는 측정값으로서, 제시된 정량한계 부근의 농도를 포함하도록 시료를 준비하고 이를 반복 측정하여 얻은 결과의 표준편차(s)에 10 배한 값을 사용한다.

정량한계 = 10 × s

2.4  정밀도

정밀도(precision)는 시험분석 결과의 반복성을 나타내는 것으로 반복 시험하여 얻은 결과를 상대표준편차(RSD, relative standard deviation)로 나타내며. 연속적으로 n 회 측정한 결과의 평균값(

)과 표준편차(s)로 구한다.

정밀도(%) =

2.5  정확도

2.5.1 정확도(accuracy)란 시험분석 결과가 참값에 얼마나 근접하는가를 나타내는 것으로 동일한 매질의 인증시료를 확보할 수 있는 경우에는 표준절차서(SOP, standard operational procedure)에 따라 인증표준물질을 분석한 결과값(C_M)과 인증값(C_C)과의 상대백분율로 구한다.

2.5.2  인증시료를 확보할 수 없는 경우에는 해당 표준물질을 첨가하여 시료를 분석한 분석값(C_AM)과 첨가하지 않은 시료의 분석값(C_S)과의 차이를 첨가 농도(C_A)의 상대백분율 또는 회수율로 구한다.

정확도(%) =

2.6 현장 이중시료

현장 이중시료(field duplicate)는 동일 위치에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 독립적으로 분석하여 비교한다. 현장 이중시료는 필요시 하루에 20 개 이하의 시료를 채취할 경우에는 1 개를, 그 이상의 시료를 채취할 때에는 시료 20 개당 1 개를 추가로 채취하며, 동일한 조건에서 측정한 두 시료의 측정값 차를 두 시료 측정값의 평균값으로 나누어 두 측정값의 상대적인 차이(RPD, relative percentage difference)를 구한다.

상대적인 차이(%) =

1.0 적용범위

이 시험방법은 실내공기질 공정시험기준(이하 "공정시험기준"이라 한다)의 일반화학분석에 대한 공통적인 사항에 대하여 규정한다.

2.0 화학분석 일반사항

이 공정시험기준에서 필요한 어원, 분자식, 화학명 등은 괄호 내에 기재한다.

2.1 원자량

원자량은 1961년 국제원자량표에 따른다.

2.2 시약, 시액, 표준물질

2.2.1  시험에 사용하는 시약은 따로 규정이 없는 한 특급 또는 1급 이상이거나, 이와 동등한 규격의 것을 사용하여야 한다. 단, 단순히 염산, 질산, 황산 등으로 표시하였을 때는 따로 규정이 없는 한 다음 표 1에 규정한 농도 이상의 것을 뜻한다.

표 1. 시약의 농도

2.2.2  시험에 사용하는 표준품은 원칙적으로 특급 시약을 사용하며 표준액을 조제하기 위한 표준용 시약은 따로 규정이 없는 한 데시케이터에 보존된 것을 사용한다.

2.2.3  표준품을 채취할 때, 표준액이 정수로 기재되어 있어도 실험자가 환산하여 기재수치에 "약"자를 붙여 사용할 수 있다.

2.2.4  "약"이란 그 무게 또는 부피에 대하여 ±10 % 이상의 차가 있어서는 안 된다.

2.2.5  시험에 사용하는 물은 따로 규정이 없는 한 정제증류수 또는 이온교환수지로 정제한 탈염수를 사용한다.

2.3 용액의 농도

2.3.1  단순히 용액이라 기재하고, 그 용액의 이름을 밝히지 않은 것은 수용액을 뜻한다.

2.3.2  혼합액(1+2), (1+5), (1+5+10)등으로 표시한 것은 액체상의 성분을 각각 1용량 대 2용량, 1용량 대 5용량 또는 1용량대 5용량대 10용량의 비율로 혼합한 것을 뜻하며, (1:2), (1:5), (1:5:10) 등으로 표시할 수도 있다. 보기를 들면, 황산(1+2) 또는 황산(1:2)라 표시한 것은 황산 1용량에 물 2용량을 혼합한 것이다.

2.3.3  용액의 농도를 (1→2), (1→5) 등으로 표시한 것은 그 용질의 성분이 고체일 때는 1 g을, 액체일 때는 1 mL를 용매에 녹여 전량을 각각 2 mL 또는 5 mL로 하는 비율을 뜻한다.

2.3.4  방울수라 함은 20 °C에서 정제수 20 방울을 떨어뜨릴 때 그 부피가 약 1 mL되는 것을 뜻 한다.

2.4 기구

2.4.1  공정시험기준에서 사용하는 모든 유리기구는 KS L 2302(이화학용 유리기구의 모양 및 치수)에 적합한 것 또는 이와 동등 이상의 규격에 적합한 것으로 국가 또는 국가에서 지정하는 기관에서 검정을 필한 것을 사용해야 한다.

2.4.2  부피플라스크, 피펫, 뷰렛, 메스실린더, 비커 등 화학분석용 유리기구는 국가검정을 필한 것을 사용한다.

2.4.3  여과용 기구 및 기기를 기재하지 아니하고 "여과한다"라고 하는 것은 KS M 7602 거름종이 5 종 또는 이와 동등한 여과지를 사용하여 여과함을 말한다.

2.4.4  분석용 화학저울은 국가검정을 필한 것을 사용하여야 한다.

2.4.5  계량기구 중 측정값을 분석결과의 계산에 사용할 목적으로 사용되는 것은 모두 보정하여 사용한다.

1.0 적용범위

이 시험기준은 다중이용시설과 신축공동주택에서 실내공기 오염물질을 채취하고 오염도를 평가하는 사항에 대하여 규정한다.

2.0 시료채취지점 선정 및 조건

2.1 다중이용시설

2.1.1 시료채취지점 선정

시료채취장소 및 지점 수는 측정하려는 대상 시설의 구조와 용도, 예상되는 오염물질 발생원의 분포 및 발생강도, 환기설비의 설치위치와 운용패턴, 시설의 이용 빈도 및 특성 등을 사전에 충분히 고려하여 다음과 같이 결정한다.

(1)  대상 시설이 여러 개의 동과 층으로 구성되어 있는 경우, 시설의 용도 및 사용목적을 대표할 수 있는 기준 동과 층을 위주로 하여 측정지점을 선정한다. 건물의 용도와 사용목적의 중요도에 따라 여러 개의 동과 층에서 측정지점을 선정할 수 있다.

(2)  대상 시설의 동일 층 내에서도 시설의 구조특성과 용도가 달라서 실내공기질이 명확히 다를 것으로 예상되는 경우에는 공간을 구분하여 측정지점을 별도로 선정할 수 있다.

(3)  대상 시설의 최소측정지점 수는 건물의 규모와 용도에 따라 결정한다(표 1).

표 1. 다중이용시설 내 최소 시료채취지점 수 결정

 ※ 실내외 공기는 침기와 환기 절차에 의해 상시 교환이 일어나기 때문에 실외공기를 동시에 측정해서 실내공기측정값 검토 시 활용할 수 있다. 따라서 필요시에는 대상시설 건축물로부터 최소 1 m 이상 떨어져서 실외공기시료를 채취해야하며, 시료채취당시의 온도, 습도, 풍속 등 물리적 환경인자에 관한 정보를 기록한다.

2.1.2 시료채취위치

시료채취 위치는 환기시설의 위치, 시설 이용자의 다수여부, 오염물질 발생원의 분포, 실내기류 분포, 공기질의 대표성 등을 고려하여 다음과 같이 선정한다.

(1)  시료채취 위치는 주변시설 등에 의한 영향과 부착물 등으로 인한 측정 장애가 없고, 대상 시설의 오염도를 대표할 수 있다고 판단되며, 시설을 이용하는 사람이 많은 곳으로 선정한다.

(2)  시료채취는 인접지역에 직접적인 오염물질 발생원이 없고, 시료채취지점의 중앙점에서 바닥면으로부터 1.2 ∼ 1.5 m 높이에서 수행한다. 만약 이것이 불가능하다면 시료채취지점의 모든 벽으로부터 1 m 이상 떨어지고, 바닥면에서 1.2 ∼ 1.5 m 높이에서 시료를 채취한다.

(3)  측정지점에 자연환기구나 기계환기설비의 급배기구가 설치되어 있는 경우에는 급배기구에서 가능한 멀리 떨어진 곳(최소한 1 m 이상)에서 채취하며, 다수의 환기 및 급배기구가 존재할 경우는 인접한 환기구 설치지점의 중간지점을 채취지점으로 한다.

(4)  다중이용시설별 시료채취위치의 예는 표 2에 나타내었다.

표 2. 다중이용시설의 시료채취위치의 예

2.1.3 시료채취조건

다중이용시설에서 시료채취는 오전 8 시부터 오후 8 시 사이인 주간시간대에 해당시설이 실제 운영하고 있는 조건과 동일한 환경상태(온도, 습도 등)에서 실시한다. 자연환기구가 설치되어 있거나 기계환기설비가 가동되는 대상 시설의 경우, 채취지점이 이러한 공기유동경로 및 기류 발생원 주변에 위치하지 않도록 최대한 주의한다. 단, 지하역사 승강장 등 불가피하게 기류가 발생하는 곳에 한해서는 실제조건하에서 시료채취를 수행한다.

※ 황사경보와 황사주의보 발령 시 다중이용시설 실내 공기 시료 채취는 실시하지 않는다.

2.2 신축공동주택

2.2.1 시료채취세대 선정

신축 공동주택 내 시료채취세대의 수는 공동주택의 총 세대수가 100 세대일 때 3 개 세대(저층부, 중층부, 고층부)을 기본으로 한다. 100 세대가 증가할 때마다 1 세대씩 추가한다. 이때 중층부, 저층부, 고층부 순으로 증가한다(표 3). 저층부는 최하부 3 층 이내, 고층부는 최상부 3 층 이내, 중층부는 전체 층 중 중간의 3개 층을 의미한다(예 : 15 층 건물에서 저층부는 1 ∼ 3층, 중층부는 7 ∼ 9층, 고층부는 13 ∼ 15층). 단, 공동주택이 여러 개의 동으로 구성되어 있는 경우에는 선정된 시료채취세대 수를 넘지 않도록 각 동에서 골고루 선택한다. 하나의 단지에 시공사가 여러 개인 경우는 시공사별로 구분하여 측정지점을 선정한다.

표 3. 신축 공동주택 시료채취세대 수의 예

 ※ 실내외 공기는 침기와 환기 절차에 의해 상시 교환이 일어나기 때문에 실외공기를 동시에 측정해서 실내공기측정값 검토 시 활용할 수 있다. 따라서 필요시에는 대상시설 건축물로부터 최소 1 m 이상 떨어져서 실외공기시료를 채취해야하며, 시료채취당시의 온도, 습도, 풍속 등 물리적 환경인자에 관한 정보를 기록한다.

2.2.2 시료채취위치

각 단위세대에서 실내공기의 채취는 거실의 중앙에서 바닥면에서 1.2 ∼ 1.5 m 높이에서 실시한다. 만약 이것이 불가능하다면, 모든 벽으로부터 1 m 이상 떨어지고, 바닥면에서 1.2 ∼ 1.5 m 높이에서 시료를 채취한다.

2.2.3 시료채취조건

일반적으로 신축 공동주택에서 실내공기시료의 채취는 오후 1 시에서 6 시 사이에 실시하며, 시료를 채취하기 위해서는 그림 1과 같은 조건이 필요하다.

그림 1. 신축 공동주택 실내공기 채취 조건

3.0 오염물질별 시료채취시간 및 횟수

실내공기 오염물질의 특성, 잠재적인 건강영향, 발생원의 방출특성, 분석방법의 정량한계, 측정목적에 따라 시료채취시간 및 횟수는 결정된다. 다중이용시설에서 실내공기를 채취할 경우, 대상 시설의 오염도를 대표할 수 있으며 시설의 이용객이 많은 시간대에 실시하도록 한다. 실내공기 오염물질별 시료채취시간 및 횟수는 표 4와 같다. 시료채취여건 상 불가피할 경우(파과, 정량한계 미만 등)에 한하여 시료채취유량 및 채취시간을 조절하여 시료채취량을 조정할 수 있다.

표 4. 실내공기오염물질별 시료채취시간 및 횟수

4.0 실내공기질 표시 및 평가방법

4.1 다중이용시설

다중이용시설 내 각 측정점에서의 실내공기질 측정값은 각각의 측정치를 표시하고 평균값으로 대상시설의 오염도를 평가한다. 하나의 측정점에서 반복 측정한 경우 그 지점의 실내공기질 측정값은 반복 측정농도의 평균값으로 나타낸다.

4.2 신축 공동주택

신축 공동주택 내 실내공기질은 각 측정세대에서의 측정값을 표시하고 오염도를 평가한다. 하나의 측정점에서 반복 측정한 경우 그 지점의 실내공기질 측정값은 반복 측정농도의 평균값으로 나타낸다.

1.0 개요

1.1 목적

1.1.1  이 시험기준은 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드양을 측정하기 위한 시험방법을 규정한다.

1.1.2  건축자재 중 일정한 온도와 상대습도, 환기횟수 조건 하에서 소형방출시험챔버를 이용하여 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 단위 방출량을 평가하는 방법이다.

1.2 적용범위

이 시험기준은 실내에 사용되는 고체 및 액체 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 농도 측정을 위한 주시험방법으로 사용된다.

2.0 용어정의

2.1 소형방출시험챔버(small-scale emission test chamber)

건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물과 폼알데하이드를 측정하기 위한 제반조건을 갖춘 용기

2.2 고체 건축자재(solid building materials)

고체형태의 건축자재로 건조와 같은 상전이(phase transition) 없이 직접 사용설명서에 따르는 특성을 갖는 자재

2.3 액체 건축자재(liquid building materials)

액체상태의 건축자재로 건조와 같은 상전이(phase transition) 후에 사용설명서에 따르는 특성을 갖는 자재

2.4 시료(sample)

시험대상 건축자재를 대표하는 건축자재의 일부 또는 조각

2.5 시험편(test specimen)

시험대상이 되는 건축자재 또는 제품의 방출특성에 대해 소형방출시험챔버 내에서 시험을 하기 위해 특별하게 준비된 시료의 일부

2.6 환기횟수(air exchange rate)

단위시간당 소형방출시험챔버에 공급되는 공기의 부피와 방출시험 챔버 부피의 비

2.7 유량(air flow rate)

단위시간당 소형방출시험챔버에 공급되는 공기의 부피

2.8 공급공기농도(supply air concentration)

소형방출시험챔버에 공급되는 공기 중 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 농도

2.9 단위면적당 유량(area specific air flow rate)

공급 유량과 시험편의 면적 간의 비

2.10 시료부하율(product loading factor)

시험편의 노출 표면적과 소형방출시험챔버 부피의 비

2.11 회수율(recovery)

주어진 시간동안 소형방출시험챔버에서 배기되는 공기 중 대상 개별 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 양을 동일한 시간동안 소형방출시험챔버에 공급한 대상 개별 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 양으로 나눈 값(%)

2.12 소형방출시험챔버 농도(emission test chamber concentration)

소형방출시험챔버의 출구에서 측정한 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 농도

2.13 단위 방출량(SER, specific emission rate)

시험시작 시점으로부터 규정된 시간 이후에 시험대상 건축자재의 시험편으로부터 단위시간당 방출되는 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 질량으로 본 규격에서는 단위면적당 방출량(SER_a, area specific emission rate)과 단위길이당 방출량(SER_ㅣ, length specific emission rate)을 사용

2.14 총휘발성유기화합물(TVOC, total volatile organic compounds)

실내공기 중에서 가스크로마토그래프에 의하여 n-헥산에서 n-헥사데칸까지의 범위에서 검출되는 휘발성유기화합물을 대상으로 하며, 톨루엔으로 환산하여 정량

3.0 분석 기기 및 기구

3.1 일반적인 장치

건축자재에서 방출되는 오염물질의 단위 방출량을 측정하기 위한 장치는 다음의 부분들을 포함하여야 한다. 소형방출시험챔버 장치의 일반적인 구성도는 그림 1과 같다.

3.1.1 청정공기공급장치

3.1.2 습도 조절장치

3.1.3 유량조절장치

3.1.4 항온조

3.1.5 소형방출시험챔버

3.1.6 공기시료채취장치

그림 1. 소형방출챔버장치의 일반적인 구성도

3.2 소형방출시험챔버

3.2.1 형태

소형방출시험챔버에서 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드에 접하게 되는 모든 부분은 표면이 전해 연마된 스테인리스강 또는 유리 등으로 제작되어야 하며, 내부 부피는 20 L를 원칙으로 한다. 소형방출시험챔버는 원칙적으로 구성 부품의 분리가 가능하여 세척 및 가열처리가 용이한 것을 사용하여야 한다.

3.3 시험편 고정틀

시험편 표면에서 방출되는 오염물질을 측정하기 위하여 시험편 절단면과 뒷면을 밀봉하여 고정틀에 고정한다. 고정틀 및 시험편을 고정하기 위한 판은 스테인리스강 또는 유리재질의 것으로 하고 시험편과 스테인리스강 판 사이에 테플론을 넣은 후에 나사 등으로 고정하여야 한다.

3.4 청정공기 공급장치

소형방출시험챔버는 청정한 바탕농도를 유지할 수 있도록 공급공기 정화장치나 순수공기 공급장치를 가져야 한다. 순수공기는 대기의 조성과 동일한 것을 사용한다.

3.5 온도, 습도 조절장치 및 모니터링 장치

소형방출시험챔버 내 온도는 항온조를 이용하여 일정하게 유지한다. 또한 수분을 포함한 공기량을 조절하여 챔버 내부로 들어가는 공기의 상대습도를 일정하게 유지한다. 소형방출시험챔버 내의 온도와 상대습도는 지시계를 통해 연속적으로 모니터링할 수 있어야 한다. 방출시험 소형챔버 내에서는 결로가 발생하지 않도록 한다.

3.6 유량조절장치

소형방출시험챔버는 ± 5 %의 정확도로 일정한 수치의 환기횟수를 지속적으로 제어할 수 있는 장치(예 : 전자식질량유량조절기)를 갖추어야 한다.

3.7 공기시료채취장치

공기시료는 소형방출시험챔버 출구에서 채취한다. 공기시료채취관은 챔버출구의 공기흐름에 직접 연결되어야 한다. 시료채취관은 가능한 짧게 하고, 소형방출시험챔버와 동일한 온도로 보온한다. 공기시료채취 시 채취유량은 공급공기유량의 80 % 이하여야 하며, 공기시료채취를 이중으로 하기 위하여 공기채취 분 기관을 사용할 수 있다.

3.8 챔버 세척용 오븐

오븐은 소형방출시험챔버 내 흡착된 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드를 제거하기 위해서 260 °C 이상의 조건에서 연속으로 60 분 이상 가열이 가능해야 한다.

4.0 시약 및 표준용액

"내용 없음"

5.0 시료 채취 및 관리

5.1 방출챔버 바탕농도(emission chamber blank concentration) 측정

새로운 방출시험을 시작하기 전 소형방출시험챔버를 해체하여 세척한다. 해체한 챔버와 부속장치를 증류수로 씻어내고 잔존하고 있는 화학물질을 제거하기 위해 오븐에서 가열처리(260 °C이상의 조건에서 60 분 이상을 유지) 한다. 가열처리 종료 후 소형방출시험챔버를 실온까지 식힌 후 최소 2 시간이 경과한 후 소형방출시험챔버의 바탕농도를 측정한다. 시험편을 설치하지 않은 빈 소형방출시험챔버 내 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드를 채취하여 정량한다. 방출챔버바탕농도는 방출시험에 영향을 주지 않을 정도로 낮아야 하며, 세부사항은 6.3에 따른다.

5.2 제품시료의 채취 방법 및 시료의 운반과 보존

소형방출시험챔버를 이용하여 건축자재의 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 방출시험을 행하는 경우, 시험 결과에 영향을 주지 않도록 열, 습기로부터 시험대상 제품을 보호해야 한다. 시험대상 제품의 시료채취방법, 운반방법, 운반조건 및 시험편의 보존방법은 다음과 같다.

5.2.1 제품시료의 채취 방법

시험 대상이 되는 건축자재는 일반적인 제조과정에 의해 생산되고 포장 및 취급되어야 하며, 채취된 시료는 1 시간 이내에 포장하여야 한다.

5.2.1.1 롤 형태의 제품

(1)  롤의 1 m 안쪽 혹은 가장 바깥층을 제외한 안쪽에서 시료를 채취한다.

(2)  시료는 제품의 중앙부분에서 채취한다.

(3)  반복적인 무늬가 있는 제품의 경우에는 무늬 부분이 시험편의 중심에 오도록 채취한다.

5.2.1.2 판상 형태의 제품

개봉하지 않은 제품을 시료로 한다. 단, 제품이 취급하기에 커서 배송이 어렵다면, 제품의 중앙부분에서 시료를 채취한다.

5.2.1.3 액체 제품

개봉하지 않은 제품을 시료로 한다. 시료는 시료 채취량으로 충분한 제품포장단위에서 채취한다.

5.2.2 시료 포장 및 운반

시료는 화학물질에 의한 오염, 또는 열과 습기 등에 영향을 받지 않도록 보호한다. 각 채취된 고체 시료는 오염물질 저감테이프나 알루미늄호일로 싸고 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 동등한 재질의 봉지에 넣어서 밀봉한다. 각 봉지 당 시료는 한 개씩 넣는다. 채취한 시료는 운반상황에 의해 그 자재의 방출 특성에 영향을 미칠 가능성이 있다. 특히 온도에 의한 영향을 받지 않도록 해야 한다.

5.2.3 시료의 라벨 표시

시료를 넣은 봉지에 제품의 종류, 제조일 및 제조번호 등을 기재한 라벨을 표시한다. 라벨의 표시에 의하여 시료에 영향이 없도록 주의한다.

5.2.4 시료의 보관

방출시험은 제품시료의 채취 후 즉시 시작하도록 한다. 단, 측정의 시작시점까지 시료를 보관하는 경우, 제품의 노화를 방지하기 위해 시료를 상기의 포장 재료로 밀봉한 상태에서 시험과 동일한 온습도에서 보관(최대 4 주)하는 것을 원칙으로 한다.

5.3 시험편 제작

5.3.1 고체 건축자재

고체 건축자재는 롤 형태와 판상형태로 구분하여 시험편을 준비한다. 시료부하율은 2.0 m²/m³ ± 0.2 m²/m³로 한다.

5.3.1.1 롤 형태 제품의 시료

시험편 한쪽이 시료의 긴 방향에 평행하게 하고 제품시료를 구성하는 색이 많이 나오도록 시험편을 채취한다. 시험편 윗면에서의 방출량만을 측정하기 위하여 시험편 아랫면을 비활성 기질(유리 또는 스테인리스강)로 보호하거나 시험편 등을 서로 맞대어 넣는다. 또한 오염물질 저감테이프나 알루미늄호일 또는 프레임으로 모서리를 밀봉하여 시험편 고정틀에 고정한다.

5.3.1.2 판상 형태 제품의 시료

포장 중간에서 시험편을 채취한다. 시험할 표면이 몇 개의 조각으로 구성되어 있다면, 시험조각의 이음매는 시험편 표면에 걸쳐 골고루 분포되어야 한다. 또한 이음매에는 접착제를 사용하지 않는다. 시험편 윗면의 배출만을 측정하기 위해 시험편 아랫면을 비활성 기질(유리 또는 스테인리스강)로 보호하거나 시험편 등을 서로 맞대어 넣는다. 또한 오염물질 저감테이프나 알루미늄호일 또는 프레임으로 모서리를 밀봉하여 시험편 고정틀에 고정한다.

5.3.2 액체 건축자재

액체 건축자재는 페인트, 접착제, 실란트, 퍼티로 구분하여 시험편을 준비한다. 시료부하율은 0.4 m²/m³ ± 0.04 m²/m³로 한다. 단, 실란트에는 시료부하율 0.4 m²/m³ ± 0.04 m²/m³ 를 적용하지 않는다.

5.3.2.1 페인트

제품을 제조자 권장 건조도막두께에 따라 분류한다. 다음 표 1의 등급에 나온 지정된 건조 두께에서 방출시험을 실시한다. 페인트의 권장사용량은 젖은 제품의 리터당 제곱미터로 제조자가 제공하며 건조도막두께는 식 1에 따라 계산한다.

표 1. 건조도막두께에 따른 등급

                                                             (식 1)

여기서, T_m : 제조자 권장사항에 따른 건조도막두께(μm)

        V : 제품 중의 고체 함량(부피 %)(제조자가 제공)

        S : 제품 권장량(젖은 제품의 리터당 제곱미터)

지정된 건조도막두께를 얻기 위해 특정면적에 도포해야할 젖은 제품의 양은 식 2에 따라 계산한다. 식 2에 따라 계산된 페인트의 도포량을 오염물질 방출이 없는 비활성기질의 바탕판(유리 또는 스테인리스강)에 도포하여 시험편으로 사용한다. 시험편 제작 시 페인트가 고르게 도포될 수 있도록 솔, 롤러, 어플리케이터 등으로 마감한다.

                                                   (식 2)

여기서, P : 도포할 액상 제품의 양(g)

        T_c : 표 1에 따라 시험을 위해 선정된 건조도막두께(μm)

        A : 페인트 도포 면적(cm²)

        δ : 액상 제품의 밀도(g/cm³)(제조사가 제공)

        V : 제품 중의 고체 함량(부피 %)(제조자가 제공)

페인트의 도포가 완료된 후 시험대상 제품의 제조회사에서 제공하는 시방서 또는 기술자료집의 경화방법에 따라 시험편의 지촉건조(도막을 손가락으로 가볍게 댔을 때 접착성은 있으나 도료가 손가락에 묻지 않는 상태)시까지 온도 25 °C ± 1 °C, 상대습도 50 % ± 5 %의 조건에서 경화를 실시한 후 시험편 고정틀에 고정하여 챔버 내에 설치한다. 시험제품의 도막두께등급과 도포량, 경화시간 및 경화방법을 시험 보고서에 기록한다.

5.3.2.2 접착제

오염물질 방출이 없는 비활성재질의 바탕판(유리 또는 스테인리스강)에 최종적으로 300 g/㎡ ± 50 g/㎡의 접착제를 도포하여 시험편으로 사용한다. 단, 접착제의 종류에 따라 현장에서의 실제 도포량이 300 g/㎡보다 큰 제품의 경우, 시험대상 제품의 시방서 또는 기술자료집의 자료에 따라 도포량을 조정하여 시험편을 제작할 수 있다. 시험편 제작시 접착제가 고르게 도포될 수 있도록 솔이나 톱니모양의 흙손(trowel) 등으로 마감하고, 제품의 제조회사에서 제공하는 시방서 또는 기술자료집의 경화방법에 따라 시험편의 지촉건조(도막을 손가락으로 가볍게 댔을 때 접착제가 손가락에 묻지 않는 상태)시까지 온도 25 °C ± 1 °C, 상대습도 50 % ± 5 %의 조건에서 경화를 실시한 후 고정틀에 고정하여 챔버 내에 설치한다. 시험제품의 도포량, 경화시간 및 경화방법을 시험 보고서에 기록한다.

5.3.2.3 실란트

시험편을 길이 40 mm, 깊이 3 mm와 너비 10 mm의 비활성재질로 된 테플론 재질의 틀 안을 메꾸는 방법으로 제작한다. 시험편 건조시간은 제품의 제조회사에서 제공하는 시방서 또는 기술자료집의 경화방법에 따라 시험편의 지촉건조 시까지 온도 25 °C ± 1 °C, 상대습도 50 % ± 5 %의 조건에서 경화를 실시한 후 고정틀에 고정하여 챔버 내에 설치한다. 단위 방출량을 mg/m․h(SER_l) 단위로 기록한다. 시험제품의 경화시간 및 경화방법을 시험보고서에 기록한다.

※ 실란트와 같은 방식인 길이로 시공 하는 제품(예 : 충전재 등)은 이 방법에 따라 시험편을 제작한다.

5.3.2.4 퍼티

퍼티를 2 mm 두께의 균일한 층으로 오염물질 방출이 없는 비활성기질의 바탕판(유리 또는 스테인리스강) 위에 바른다. 시료를 균일하게 도포하기 위한 어플리케이터나 약숟가락 또는 기타 퍼티장비로 바른다. 점도가 낮은 제품의 경우에는 유리 또는 스테인리스강으로 된 테두리를 이용한다. 시험편 건조시간은 제품의 제조회사에서 제공하는 시방서 또는 기술자료집의 경화방법에 따라 시험편의 지촉 건조 시까지 온도 25 °C ± 1 °C, 상대습도 50 % ± 5 %의 조건에서 경화를 실시한 후 고정틀에 고정하여 챔버 내에 설치한다. 시험제품의 경화시간 및 경화방법을 시험보고서에 기록한다.

5.4 소형방출시험챔버 내의 시험편의 위치

시험편은 소형방출시험챔버의 중앙에 놓고 공기가 시험편의 방출면 위에 균일하게 흐르도록 한다.

5.5 공기시료의 채취

휘발성유기화합물 채취에는 Tenax-TA가 충진된 고체흡착관을 사용하고, 폼알데하이드 채취에는 오존 스크러버를 장착한 DNPH 카트리지를 사용한다.

챔버 내 공기 시료 채취 시 세부사항은 ES 02601.1 "실내 및 건축자재에서 방출되는 폼알데하이드 측정방법 - 2,4 DNPH 카트리지와 액체크로마토그래프법"과 ES 02603.1 "실내 및 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물 측정방법 - 고체흡착관과 기체크로마토그래프-MS/FID법"을 따른다.

5.6 방출시험기간

방출량 측정을 위한 공기시료채취는 시험시작일로부터 7 일(168 시간 ± 2 시간)이 경과한 후에 실시한다. 준비된 시험편을 챔버 내 설치하는 시점에서 방출시험이 시작된 것으로 한다.

6.0 정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1 온도 및 상대습도

방출시험은 소형방출시험챔버 내 온도 25 °C ± 1.0 °C 상대습도 50 % ± 5 %의 조건에서 실시하며, 시험기간 동안 온도 및 상대습도는 연속적으로 모니터링하여 기록한다.

6.2 소형챔버의 기밀성

소형방출시험챔버는 외부의 제어되지 않는 공기의 유입을 방지하기 위해 기밀해야 한다. 소형방출시험챔버는 실험실 공기의 영향을 방지하기 위하여 대기압보다 약간 높은 압력으로 유지하여야 한다. 소형방출시험챔버의 기밀성 확인은 압력강하 측정 또는 입구 및 출구 유량 동시 비교측정 혹은 추적가스희석(tracer gas dilution)법으로 최소 년 1 회 이상 확인하여야 하며 소형방출시험챔버는 아래의 조건 중 적어도 하나를 만족하면 충분히 기밀한 것으로 본다.

6.2.1  1000 Pa의 초과압력에서 1 분간 새는 공기의 양이 챔버부피의 0.1 % 미만

6.2.2  공기의 누출량이 공급공기유량의 1 % 미만

6.2.3 추적가스 희석법

이 내용은 KS L ISO 12569의 일부를 인용할 수 있다.

6.3 공급 공기질(supply air quality)

소형방출시험챔버에 공급되는 공기의 질은 방출시험에 영향을 미치지 않는 정도로 오염물질의 농도가 낮아야 한다. 챔버 내 습도조절에 사용되는 물은 공급되는 공기의 질에 영향을 미칠 수 있는 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드가 포함되어 있어서는 안 된다. 공급공기 중 총휘발성유기화합물의 농도는 20 μg/m³ 이하, 개별 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드의 농도는 5 μg/m³ 이하여야 한다. 방출시험기간 동안 공급 공기의 조건은 지속적으로 유지되어야하며 주기적으로 확인되어야 한다.

6.4 단위면적당 유량과 환기횟수

소형방출시험챔버농도는 방출시험 조건에서 설정된 단위면적당 유량에 좌우된다. 챔버 내 환기횟수는 0.5 회/h ± 0.05 회/hr로 조절하고 유량을 연속적으로 모니터링한다. 환기횟수의 검증주기는 최소 년 1 회 이상으로 한다. 다른 소형방출시험챔버로부터 얻은 결과와 비교할 경우에는 환기횟수 및 단위면적당 유량을 동일 조건으로 한다.

6.5 회수율 및 흡착손실 효과

소형방출시험챔버 내 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, n-도데칸(dodecane) 및 폼알데하이드의 회수율은 이미 농도를 알고 있는 표준가스를 소형방출시험챔버 내에 주입하여 측정한다. 농도는 건축자재 방출시험동안 예측할 수 있는 수치와 비슷하여야 한다. 소형방출시험챔버 농도는 시험 시작 후 72 ± 2 시간이 되었을 때 측정하며 3 회 이상 반복한다. 소형방출시험챔버는 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, n-도데칸(dodecane) 및 폼알데하이드에 대하여 80 % 이상의 평균 회수율을 가져야 한다.

6.5.1  회수율 시험은 방출시험의 온․습도 조건과 동일한 조건에서 실시한다.

6.5.2  흡착손실 효과가 있는 경우, 누출이 있는 경우, 교정 정도가 낮은 경우 등이 발생하면 시험에서 요구되는 최소조건을 만족시키기 어렵다. 흡착손실 효과 및 흡착성능은 방출되는 톨루엔, n-도데칸(dodecane) 및 폼알데하이드의 종류와 밀접한 관련이 있다. 이와 같은 영향을 파악하기 위해서는 다른 분자량과 극성을 가지고 있는 대상 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드를 사용하여 추가적인 회수율 시험을 할 수도 있다. 회수율에 관한 검증주기는 년 1 회 이상으로 한다.

6.6 소형방출시험챔버간 정밀도

여러 개의 소형방출시험챔버를 이용하여 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물과 폼알데하이드를 시험할 때, 동일한 시험자재를 3개 이상의 챔버에 나누어 넣고 방출시험을 실시하고 그 결과를 비교하여 소형방출시험챔버간 정밀도를 확인한다. 정밀도는 상대표준편차(RSD, relative standard deviation)로 나타내며. 동시에 시험한 소형방출시험챔버  n개에서 측정한 결과의 평균값(

)과 표준편차(s)로 구한다. 소형방출시험챔버간 정밀도는 30% 이내여야 한다.

정밀도(%) =

                           (식 3)

7.0 분석 절차

7.1 휘발성유기화합물 분석

건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물의 분석은 ES 02603.1 "실내 및 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물 측정방법 - 고체흡착관과 가스크로마토그래프-MS/FID법"에 따른다.

7.2 폼알데하이드 분석

건축자재에서 방출되는 폼알데하이드 분석은 ES 02601.1 "실내 및 건축자재에서 방출되는 폼알데하이드 측정방법 - 2,4 DNPH 카트리지와 액체크로마토그래프법"에 따른다.

8.0 결과보고

8.1 방출량 계산과 결과의 표현방법

시험편을 소형방출시험챔버에 설치한 후, 측정을 시작하는 시간 t에서 방출량 SER_a 와 SER_l의 계산방법은 각각 식 4와 식 5와 같다. SER_l 는 실란트 및 충전재에서 방출되는 오염물질의 방출량을 계산할 때 사용한다.

8.1.1 단위면적당 방출량

                                (식 4)

여기서, SER_a : 시험편 단위 면적당 방출량(mg/m²․h)

        C_t : 시간 t에서 소형방출시험챔버 내의 오염물질의 농도(mg/m³)

        t : 시험시작 후 경과시간(시간 또는 일수)

        A : 시험편의 표면적(m²)

        Q : 소형방출시험챔버의 유량(m³/h)

        n : 환기횟수(회/h)

        V : 소형방출시험챔버의 부피(m³)

        L : 시료부하율(m²/m³)

        q : 단위면적당 유량(m³/m²․h)

8.1.2 단위길이당 방출량

                                                 (식 5)

여기서, SER_l : 시험편 단위 길이당 방출량(mg/m․h)

        C_t : 시간 t에서 소형방출시험챔버 내의 오염물질의 농도(mg/m³)

        t : 시험시작 후 경과시간(시간 또는 일수)

        l : 시험편의 길이(m)

        Q : 소형방출시험챔버의 유량(m³/h)

        n : 환기횟수(회/h)

        V : 소형방출시험챔버의 부피(m³)

8.2 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 방출량 결과 표현 방법

휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 방출량은 소수점 셋째자리까지 표기한다.

9.0 참고자료

9.1 KS I ISO 16000-3 "실내공기-제3부 : 포름알데하이드와 다른 카르보닐 화합물 측정 - 샘플링법", 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2008)

9.2  KS I ISO 16000-6 "실내공기-제6부 : 흡착제 Tenax TA상에서의 활성 시료 채취, 열 탈착 및 MS/FID를 이용한 가스크로마토그래피에 의한 실내 및 체임버 공기 중의 휘발성유기화합물 측정", 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2004)

9.3  KS I ISO 16000-9 "실내공기-제9부 휘발성유기화합물의 방출 측정법-방출 시험 체임버법", 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2004)

9.4 KS I ISO 16000-11 "실내공기-제11부 휘발성유기화합물의 방출 측정법-시료 채취, 보관 및 시험편 제작", 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2004)

9.5 KS M 1998-1 "건축 내장재의 포름알데히드 및 휘발성유기화합물 방산량 측정-제1부 : 일반 사항", 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2005)

9.6 KS M 1998-2 "건축 내장재의 포름알데히드 및 휘발성유기화합물 방산량 측정-제2부 : 소형 체임버법", 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2005)

9.7  KS L ISO 12569 "건물 열 성능-건물 내 환기 측정-추적 가스 희석법", 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2006)

10.0 부록

"내용 없음"

1.0 개요

1.1 목적

1.1.1  이 시험기준은 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 농도 측정 방법을 규정한다.

1.1.2  건축자재 중 일정한 온도와 상대습도, 환기횟수 조건 하에서 방출셀을 이용하여 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 단위 방출량을 평가하는 방법이다.

1.2 적용범위

1.2.1  이 시험기준은 실내에 사용되는 고체 및 액체 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 농도 측정을 위한 부시험방법으로 사용된다.

1.2.2  이 시험기준 사용 시 주시험방법인 ES 02131.1 "건축자재 방출 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 시험방법 - 소형챔버법"과 비교하여 상관성을 확인한 후 사용하여야 한다.

2.0 용어정의

2.1 방출셀(emission test cell)

실험실과 현장(바닥, 천장, 벽과 같은 평면)에서 사용이 가능한 건축자재 방출시험장치

2.2 고체 건축자재(solid building materials)

고체형태의 건축자재로 건조와 같은 상전이(phase transition) 없이 직접 사용설명서에 따르는 특성을 갖는다.

2.3 액체 건축자재(liquid building materials)

액체상태의 건축자재로 건조와 같은 상전이(phase transition) 후에 사용설명서에 따르는 특성을 갖는다.

2.4 시료(sample)

시험대상 건축자재를 대표하는 건축자재의 일부 또는 조각

2.5 시험편(test specimen)

시험대상이 되는 건축자재 또는 제품의 방출특성에 대해 방출셀 내에서 시험을 하기 위해 특별하게 준비된 시료의 일부

2.6 기밀 시험편 홀더

시험대상이 되는 불규칙한 건축자재 또는 제품의 기밀을 유지하기 위해 특별하게 제작된 홀더

2.7 환기횟수(air exchange rate)

단위시간당 방출셀에 공급되는 공기의 부피와 방출셀 부피의 비

2.8 유량(air flow rate)

단위시간당 방출셀에 공급되는 공기의 부피

2.9 공급공기농도(supply air concentration)

방출셀에 공급되는 공기 중 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 농도

2.10 단위면적당 유량(area specific air flow rate)

공급 유량과 시험편의 면적 간의 비

2.11 시료부하율(product loading factor)

시험편의 노출 표면적과 방출셀 부피의 비

2.12 회수율(recovery)

주어진 시간동안 방출셀에서 배기되는 공기 중 대상 개별 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 양을 동일한 시간동안 방출셀에 공급한 대상 개별 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 양으로 나눈 값(%)

2.13 방출셀 농도(emission test cell concentration)

방출셀의 출구에서 측정한 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 농도

2.14 단위 방출량(SER, specific emission rate)

시험시작 시점으로부터 규정된 시간 이후에 시험대상 건축자재의 시험편으로부터 단위시간당 방출되는 휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 질량을 나타냄. 본 규격에서는 단위면적당 방출량(SER_a, area specific emission rate)과 단위길이당 방출량(SER_ㅣ, length specific emission rate)을 사용한다.

2.15 총휘발성유기화합물(TVOC, total volatile organic compounds)

실내공기 중에서 기체크로마토그래프에 의하여 n-헥산에서 n-헥사데칸까지의 범위에서 검출되는 휘발성유기화합물을 대상으로 하며, 톨루엔으로 환산하여 정량

3.0 분석기기 및 기구

3.1 일반적인 장치

건축자재에서 방출되는 오염물질의 단위 면적당 방출량을 측정하기 위한 장치는 다음의 부분들을 포함하여야 한다. 방출셀 시스템의 일반적인 구성도는 그림 1과 같다.

3.1.1 펌프

3.1.2 공기유량계

3.1.3 방출셀

3.1.4 공기 습도·온도 모니터링 시스템

3.1.5 청정공기공급장치

그림 1. 방출셀 시스템의 구성도의 예

3.2 방출셀

방출셀은 항산성(acid-resistant)의 스테인리스강(S.S.) 재질로 제작되어야하며 내부부피는 약 35 cm³이며 오염물질의 흡착을 최소화하기 위하여 전해연마(EP, electro polishing)처리하여야한다. 시험편과 맞닿는 부분은 실리콘 재질의 오링(O-ring)을 이용하여 시험편에 밀착되도록 하며 외부 공기의 유입을 차단하여야 한다.

3.3 청정공기 공급장치

방출셀에 순수하고 가습된 공기를 공급하여야 하며, ± 5 %의 정확도로써 환기량을 조절하는 장치를 내장하고 있어야 한다.

3.4 가습시스템

방출셀에 공급되는 순수공기를 2 개의 관으로 분리하여 1 개의 관만 증류수가 담긴 병을 지나도록 연결한 후 각각의 관을 지나는 공기의 유량을 조절하여 방출셀 내부로 공급되는 공기의 습도를 50 ± 5 %로 조절하여야 한다.

3.5 공기시료채취장치

공기시료는 방출셀 출구에서 채취하며 채취한 공기유량의 합은 배출 시험용 셀로 향하는 입구 공기 유량의 90 %보다 작아야 한다. 공기시료를 이중으로 채취할 경우를 대비해 멀티포트 시료 채취 분기관을 사용하여도 되며, 분기관은 출구 공기 흐름 속으로 직접 유입한다. 덕트를 이용하는 경우에는 가급적 짧게 하고 방출셀과 동일한 온도조건을 유지하여야 한다.

3.6 챔버 세척용 오븐

오븐은 방출셀 내 흡착된 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드를 제거하기 위해서 120  °C에서 진공상태로 240 분 이상 가열이 가능해야 한다.

4.0 시약 및 표준용액

"내용 없음"

5.0 시료채취 및 관리

5.1 제품시료의 채취 및 시험편 제작

5.1.1 제품시료의 채취 방법 및 시료의 운반과 보존

방출셀을 이용하여 건축자재의 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 방출시험을 행하는 경우, 시험 결과에 영향을 주지 않도록 열, 습기로부터 시험대상 제품을 보호해야 한다. 시험대상 제품의 시료채취방법, 운반방법, 운반조건 및 시험편의 보존방법은 다음과 같다.

5.1.2 제품시료의 채취 방법

시험 대상이 되는 건축자재는 일반적인 제조과정에 의해 생산되고 포장 및 취급되어야 하며, 채취된 시료는 1 시간 이내에 포장하여야 한다.

5.1.2.1 롤 형태의 제품

(1)  롤의 1 m 안쪽 혹은 가장 바깥층을 제외한 안쪽에서 시료를 채취한다.

(2)  시료는 제품의 중앙부분에서 채취한다.

(3)  반복적인 무늬가 있는 제품의 경우에는 무늬 부분이 시험편의 중심에 오도록 채취한다.

5.1.2.2 판상 형태의 제품

개봉하지 않은 제품을 시료로 한다. 단, 제품이 취급하기에 커서 배송이 어렵다면, 제품의 중앙부분에서 시료를 채취한다.

5.1.2.3 액체 제품

개봉하지 않은 제품을 시료로 한다. 시료는 시료 채취량으로 충분한 제품포장단위에서 채취하는 것을 원칙으로 한다.

5.1.3 시료 포장 및 운반

시료는 화학물질에 의한 오염, 또는 열과 습기 등에 영향을 받지 않도록 보호한다. 각 채취된 고체 시료는 알루미늄호일로 싸고 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 동등한 재질의 봉지에 넣어서 밀봉한다. 각 봉지 당 시료는 한 개씩 넣는다. 채취한 시료는 운반상황에 의해 그 자재의 방출 특성에 영향을 미칠 가능성이 있다. 특히 온도에 의한 영향을 받지 않도록 해야 한다.

5.1.4 시료의 라벨 표시

시료를 넣은 봉지에 제품의 종류, 제조일 및 제조번호 등을 기재한 라벨을 표시한다. 라벨의 표시에 의하여 시료에 영향이 없도록 주의한다.

5.1.5 시료의 보관

방출시험은 제품시료의 채취 후 즉시 시작하도록 한다. 단, 측정의 시작시점까지 시료를 보관하는 경우, 제품의 노화를 방지하기 위해 시료를 상기의 포장 재료로 밀봉한 상태에서 시험과 동일한 온습도에서 보관(최대 4주)하는 것을 원칙으로 한다.

5.2 시험편 제작

5.2.1 고체 건축자재

고체 건축자재는 롤 형태와 판상형태로 구분하여 시험편을 준비한다.

5.2.1.1 롤 형태 제품의 시료

시험편 한쪽이 시료의 긴 방향에 평행하게 하고 제품시료를 구성하는 색이 많이 나오도록 롤의 2 m 안쪽 중앙부분에서 시료를 채취한다.

5.2.1.2 판상 형태 제품의 시료

시험편 한쪽 면의 모서리로부터 최소 50 cm 안쪽의 중앙부를 선택하여 시료를 채취한 후 포장 중간에서 시료를 채취한다. 시험할 표면이 몇 개의 조각으로 구성되어 있다면, 시험조각의 이음매는 시험편 표면에 걸쳐 골고루 분포되어야 한다. 또한 이음매에는 접착제를 사용하지 않는다.

5.2.2 액체 건축자재

액체 건축자재는 페인트, 접착제, 실란트, 퍼티로 구분하여 시험편을 준비한다.

5.2.2.1 페인트

제품을 제조자 권장 건조도막두께에 따라 분류한다. 아래의 표 등급에 나온 지정된 건조 두께에서 방출시험을 실시한다. 페인트의 권장사용량은 젖은 제품의 리터당 제곱미터로 제조자가 제공하며 건조도막두께는 식 1에 따라 계산한다.

표 1. 건조도막두께에 따른 등급

                     )

여기서, T_m : 제조자 권장사항에 따른 건조도막두께(μm)

        V : 제품 중의 고체 함량(부피 %)(제조자가 제공)

        S : 제품 권장량(젖은 제품의 리터당 제곱미터)

지정된 건조도막두께를 얻기 위해 특정면적에 도포해야할 젖은 제품의 양은 식 2에 따라 계산한다. 식 2에 따라 계산된 페인트의 도포량을 방출셀 전용 바탕판 혹은 오염물질 방출이 없는 비활성기질의 바탕판(예 : 유리)에 도포하여 시험편으로 사용한다. 시험편 제작 시 페인트가 고르게 도포될 수 있도록 솔, 롤러, 어플리케이터 등으로 마감한다.

                                               (식 2)

여기서, P : 도포할 액상 제품의 양(g)

        T_c : 표 1에 따라 시험을 위해 선정된 건조도막두께(μm)

        A : 페인트 도포 면적(cm²)

        δ : 액상 제품의 밀도(g/cm³)(제조사가 제공)

        V : 제품 중의 고체 함량(부피 %)(제조자가 제공)

페인트의 도포가 완료된 후 시험대상 제품의 제조회사에서 제공하는 시방서 또는 기술자료집의 경화방법에 따라 시험편의 지촉건조(도막을 손가락으로 가볍게 댔을 때 접착성은 있으나 도료가 손가락에 묻지 않는 상태)시까지 온도 25 °C ± 1 °C, 상대습도 50 % ± 5 %의 조건에서 경화를 실시한 후 방출셀 내에 설치한다. 시험제품의 도막두께등급과 도포량, 경화시간 및 경화방법을 시험 보고서에 기록한다.

5.2.2.2 접착제

오염물질 방출이 없는 방출셀 전용 바탕판 혹은 오염물질 방출이 없는 비활성기질의 바탕판(예 : 유리)에 최종적으로 300 ± 50 g/㎡의 접착제를 도포하여 시험편으로 사용한다. 단, 접착제의 종류에 따라 현장에서의 실제 도포량이 300 g/㎡ 보다 큰 제품의 경우, 시험대상 제품의 시방서 또는 기술자료집의 자료에 따라 도포량을 조정하여 시험편을 제작할 수 있다. 시험편 제작시 접착제가 고르게 도포될 수 있도록 솔이나 톱니모양의 흙손(trowel) 등으로 마감하고, 제품의 제조회사에서 제공하는 시방서 또는 기술자료집의 경화방법에 따라 시험편의 지촉건조(도막을 손가락으로 가볍게 댔을 때 접착제가 손가락에 묻지 않는 상태) 시까지 온도 25 °C ± 1 °C, 상대습도 50 % ± 5 %의 조건에서 경화를 실시한 후 방출셀 내에 설치한다. 시험제품의 도포량, 경화시간 및 경화방법을 시험 보고서에 기록한다.

5.2.2.3 실란트

시험편을 길이 40 mm, 깊이 3 mm와 너비 10 mm의 비활성재질로 된 프로필(profile) 안에 제작한다. 시험편 건조시간은 제품의 제조회사에서 제공하는 시방서 또는 기술자료집의 경화방법에 따라 시험편의 지촉건조 시까지 온도 25 °C ± 1 °C, 상대습도 50 % ± 5 %의 조건에서 경화를 실시한 후 방출셀 내에 설치한다. 단위 방출량을 mg/m․h(SER_l) 단위로 기록한다. 시험제품의 경화시간 및 경화방법을 시험보고서에 기록한다.

※ 실란트와 같은 방식인 길이로 시공 하는 제품(예 : 충전재 등)은 이 방법에 따라 시험편을 제작한다.

5.2.2.4 퍼티

퍼티를 2 mm 두께의 균일한 층으로 방출셀 전용 바탕판 혹은 오염물질 방출이 없는 비활성기질의 바탕판(예 : 유리) 위에 바른다. 약숟가락 또는 기타 퍼티장비로 바른다. 점도가 낮은 제품의 경우에는 유리 또는 스테인리스강으로 된 테두리를 이용한다. 시험편 건조시간은 제품의 제조회사에서 제공하는 시방서 또는 기술자료집의 경화방법에 따라 시험편의 지촉 건조 시까지 온도 25 °C ± 1 °C, 상대습도 50 % ± 5 %의 조건에서 경화를 실시한 후 방출셀 내에 설치한다. 시험제품의 경화시간 및 경화방법을 시험보고서에 기록한다.

5.3 시험방법

5.3.1 방출셀의 준비

시험을 개시하기 전에 방출셀을 해체하여 세척한다. 방출셀은 실리콘 오링(O-ring)과 나사 등의 부품을 분리한 후, 방출셀 상부의 관으로 수분이 유입되지 않게 주의하여 증류수로 2회 이상 세척한 뒤 메탄올을 사용하여 수분을 제거 후 진공건조 오븐    (vacuum dry oven)에서 120 °C의 온도에서 2 시간 건조한다. 가열처리 종료 후 방출셀을 실온까지 식힌다.

5.3.2 방출셀 바탕농도(emission cell blank concentration) 측정

방출셀을 깨끗하고 편평한 표면위에 놓는다(예를 들어 유리 또는 스테인리스강). 새로운 방출시험을 시작하기 전, 빈 방출셀로부터 총휘발성유기화합물 및 폼알데하이드의 바탕농도를 정량하기 위해 시험편을 설치하지 않은 방출셀 내 공기시료를 채취한다. 방출셀의 바탕농도는 6.2.2를 만족하여야 한다.

5.3.3 방출셀 내의 시험편의 위치

방출셀의 위치는 시험편의 방출 표면에 걸쳐 기류의 방향이 고르게 분포하도록 선정한다.

5.3.4 공기시료의 채취

휘발성유기화합물 채취에는 고체흡착관(Tenax-TA)을 사용하고, 폼알데하이드 채취에는 오존 스크러버를 장착한 DNPH 카트리지를 사용한다.

방출셀 내 공기 시료 채취 시 세부사항은 ES 02601.1 "실내 및 건축자재에서 방출되는 폼알데하이드 측정방법 - 2,4 DNPH 카트리지와 액체크로마토그래프법"과 ES 02603.1 "실내 및 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물 측정방법 - 고체흡착관과 기체크로마토그래프-MS/FID법"을 따른다.

5.4 방출시험기간

방출량 측정을 위한 공기시료채취는 시험시작일로부터 7 일(168 시간 ± 2 시간)이 경과한 후에 실시한다. 준비된 시험편을 방출셀 내 설치하는 시점에서 방출시험이 시작된 것으로 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1 시험장치의 검증

6.1.1 방출셀 내 기류 속도 및 환기량

고정된 기체 유량계를 이용해 공기 시료를 채취하기 전에 환기량을 점검하고 재조정한다. 환기횟수는 5 % 이상의 변동이 있어서는 안 되며, 방출셀 내부의 기류속도는 일정해야 한다.

6.1.2 회수율 및 흡착손실 효과

휘발성유기화합물 및 폼알데하이드의 회수율은 방출셀 내에서 단위 배출량을 알고 있는 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 발생원을 이용해 측정할 수 있다. 발생된 농도는 건축 제품의 방출 시험 도중 예상되는 농도 수치와 유사하여야 한다.

회수율 시험은 비활성 표면(유리 또는 스테인리스강)상에서 톨루엔과 n-도데칸을 이용해 시험용 셀로 실시한다. 시험용 셀의 공기 농도는 시험 개시 후 24시간째에 측정한다. 톨루엔과 n-도데칸에 대한 평균 회수율은 80 % 이상이 되어야 한다. 이 회수율 시험 결과를 예상농도 대 측정농도로써 시험 보고서에 기록한다.

습한 공기에서는 흡습성 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드의 회수율이 낮게 나올 수 있다. 흡착손실 효과가 있는 경우, 누출이 있는 경우, 교정 정도가 낮은 경우 등이 발생하면 시험에서 요구되는 최소조건을 만족시키기 어렵다. 흡착손실 효과 및 흡착성능은 방출되는 톨루엔, n-도데칸(dodecane) 및 폼알데하이드의 종류와 밀접한 관련이 있다. 이와 같은 영향을 파악하기 위해서는 다른 분자량과 극성을 가지고 있는 대상 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드를 사용하여 추가적인 회수율 시험을 할 수도 있다.

6.2 시험조건

6.2.1 온도 및 상대습도

온도 25 ± 1.0 °C, 상대습도 50 ± 5 %의 조건에서 실시하며, 시험기간 동안 온도 및 상대습도는 연속적으로 모니터링하여 기록한다.

6.2.2 공급 공기의 질(supply air quality)

방출셀 내에 공급되는 공기는 품질 보증 한계값 이상의 배출 측정에 의해 영향을 미치지 않는 정도로 오염물질의 농도가 낮아야 한다. 방출셀 내 습도조절에 사용되는 물은 공급되는 공기의 질에 영향을 미칠 수 있는 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드가 포함되어 있어서는 안 된다. 공급공기 중 총휘발성유기화합물의 농도는 20 μg/m³ 이하, 개별 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드의 농도는 5 μg/m³ 이하여야 한다. 방출시험기간 동안 방출셀 내에 공급 공기의 조건은 지속적으로 유지되어야하며 주기적으로 확인되어야 한다.

6.2.3 단위면적당 유량과 환기횟수

방출셀의 농도는 방출시험 조건에서 설정된 단위면적당 유량에 좌우된다. 방출셀 내 환기횟수는 514 회/hr로 조절하고 유량을 연속적으로 모니터링한다. 다른 방출셀로부터 얻은 결과와 비교할 경우에는 환기횟수 및 단위면적당 유량을 동일 조건으로 한다.

6.2.4 방출셀의 기밀성

방출셀은 외부의 제어되지 않는 공기의 유입을 방지하기 위해 기밀해야 한다. 방출셀은 실험실 공기의 영향을 방지하기 위하여 대기압보다 약간 높은 압력으로 유지하여야 한다. 입구와 출구 공기 유량의 차이가 5 % 이내인 경우, 방출셀은 충분히 밀폐되어 있다고 본다. 시험편 표면을 통한 투과를 막기 위해 공기 투과성이 크거나 불규칙한 표면을 갖는 제품은 기밀 시험편 홀더 안에 설치하여야 한다.

6.2.5 방출셀간 정밀도

여러 개의 방출셀을 이용하여 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물과 폼알데하이드를 시험할 때, 동일한 시험자재를 3개 이상의 방출셀에 나누어 넣고 방출시험을 실시하고 그 결과를 비교하여 방출셀간 정밀도를 확인한다. 정밀도는 상대표준편차(RSD, relative standard deviation)로 나타내며. 동시에 시험한 방출셀  n개에서 측정한 결과의 평균값(

)과 표준편차(s)로 구한다. 방출셀간 정밀도는 30% 이내여야 한다.

정밀도(%) =

                           (식 3)

7.0 분석절차

7.1 휘발성유기화합물 분석

건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물의 분석은 ES 02603.1 "실내 및 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물 측정방법 - 고체흡착관과 기체크로마토그래프-MS/FID법"에 따른다.

7.2 폼알데하이드 분석

건축자재에서 방출되는 폼알데하이드 분석은 ES 02601.1 "실내 및 건축자재에서 방출되는 폼알데하이드 측정방법 - 2,4 DNPH 카트리지와 액체크로마토그래프법"에 따른다.

8.0 결과보고

8.1 방출량 계산과 결과의 표현방법

시험편을 방출셀에 설치한 후, 측정을 시작하는 시간 t에서 방출량 SER_a 와 SER_l의 계산방법은 각각 식 4와 식 5와 같다. SER_l는 실란트 및 충전재에서 방출되는 오염물질의 방출량을 계산할 때 사용한다.

8.1.1 단위면적당 방출량

                          (식 4)

여기서, SER_a : 시험편 단위 면적당 방출량(mg/m²․h)

        C_t : 시간 t에서 방출셀 내의 오염물질의 농도(mg/m³)

        t : 시험시작 후 경과시간(시간 또는 일수)

        A : 시험편의 표면적(m²)

        Q : 방출셀의 유량(m³/h)

        n : 환기횟수(회/h)

        V : 방출셀 내부의 부피(m³)

        L : 시료부하율(m²/m³)

        q : 단위면적당 유량(m³/m²․h)

8.1.2 단위길이당 방출량

                                               (식 5)

여기서, SER_l : 시험편 단위 길이당 방출량(mg/m․h)

        C_t : 시간 t에서 방출셀 내의 오염물질의 농도(mg/m³)

        t : 시험시작 후 경과시간(시간 또는 일수)

        l : 시험편의 길이(m)

        Q : 방출셀의 유량(m³/h)

        n : 환기횟수(회/h)

        V : 방출셀의 부피(m³)

8.2 휘발성유기화합물 및 폼알데하이드 방출량 결과 표현 방법

휘발성유기화합물과 폼알데하이드의 방출량은 소수점 셋째자리까지 표기한다.

9.0 참고자료

9.1  KS I ISO 16000-10, "실내공기-제10부 휘발성 유기화합물의 방출측정법-방출 시험셀", 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2004)

9.2  KS I ISO 16000-11 "실내공기-제11부 휘발성 유기 화합물의 방출 측정법-시료  채취, 보관 및 시험편 제작", 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2004)

9.3  KS M 1998-1, "건축내장재의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 방산량 측정- 제 1부 : 일반사항" 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2005)

9.4  KS M 1998-2, "건축내장재의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 방산량 측정- 제3부:방산셀법", 한국표준협회, 산업표준심의회 환경부회, 서울, (2005)

9.5  ASTM D 7143-05, "Standard Practice for Emission Cells for Determinination of Volatile Organic Emissions from Indoor Meterials/Products", American Society for Testing Materials International, West conshohocken, PA19428-2959, United States, (2005)

9.6  ISO 16000-10 "Indoor air-part 10 : Determination of the emission of volatile - organic compounds-Emission test cell method", Geneva, (2006)

9.7  ISO 16000-11 "Indoor air-part 11 : Determination of the emission of volatile   organic compounds-Sampling, storage of samples and preparation of test       specimens", Geneva, (2006)

9.8  NT BUILD 438 BUILFING MATERIALS EMISSION OF VOLATILE          COMPOUNDS-FIELD AND LABORATORY EMISSION CELL(FLEC), Tekniikantie, (1995)

10.0  부록

"내용 없음"

1.0 개요

1.1 목적

1.1.1  이 시험기준은 실내 공기 중의 라돈-222(Rn-222, 이하 라돈) 농도의 장기 측정 방법을 규정한다.

1.1.2  실내 공기 중 라돈 및 라돈붕괴생성물이 방출하는 알파입자가 고체형태의 검출소자(필름)에 입사될 때 생성된 손상을 충분한 기간 동안 축적한 후 화학적 처리를 통하여 손상의 흔적을 계수하여 공기 중 라돈의 평균방사능농도(이하 평균농도)를 측정하는 방법이다.

1.2 적용범위

1.2.1  이 시험기준은 실내 공기 중 라돈 농도 측정을 위한 주시험방법으로 사용된다.

1.2.2  본 방법을 이용한 내 실내 공기 중 라돈 농도 측정은 장기 측정으로 90일 이상 1년 미만의 측정시간을 필요로 한다.

1.2.3  이 시험기준은 연평균 라돈 농도를 평가할 때 단기 측정방법보다 적절하다.

1.3 간섭 물질

본 방법을 이용한 측정결과에 영향을 미치는 변수는 검출소자의 보관, 검출기의 운송, 시료채취, 검출소자의 처리 및 분석의 각 과정에 존재한다. 무엇보다도 검출기 제조사가 제시한 사용법을 따르도록 한다. 일반적으로 아래의 측정결과에 영향을 미칠 수 있는 아래의 변수를 고려한다.

- 온도

- 바탕방사선

- 검출기 바탕농도

- 습도

- 시료채취 중 급격한 대류의 변화

- 검출기 또는 검출소자 보관 상태

- 시료채취 후 보관

- 라돈붕괴생성물의 농도

- 검출기 내부의 알파입자 방출 물질

- 시료채취 중 열 및 전자기장

- 기타

2.0 용어정의

2.1 라돈-222(Rn-222)

라듐-226(Ra-226)이 방사성 붕괴할 때 생성되는 불활성 원소로서 3.823 일의 반감기를 갖는 무색, 무취의 방사성 기체다. 흙이나 암석 등 자연계에서 생성되는 천연 라돈은 3개의 동위원소(Rn-222, 220, 219)가 있으며 천연 방사능 붕괴계열이 함유된 우라늄-238(U-238), 토륨-232(Th-232), 우라늄-235(U-235) 방사성 붕괴 계열에서 각각 생긴 것들이다. 이 시험기준은 라돈은 U-238이 연속 붕괴하며 생성된 Rn-222에 대한 것이다.

2.2 라돈붕괴생성물(radon decay product)

라돈이 붕괴되면서 차례로 생성되는 생성물을 말한다. 라돈붕괴생성물은 폴로늄-218(Po-218), 비스무스-214(Bi-214), 폴로늄-214(Po-214), 납-210(Pb-210)로 방사성을 띄며 알파, 베타 또는 감마선을 방출한다.

2.3 방사능(activity)

주어진 물질 내에서 단위시간 동안 일어나는 원자핵 붕괴의 수. 방사능은 대상 원소의 원자 수와 아래의 식으로 관계되어 있다.

                            (식 1)

여기서, A : 방사능 (Bq)

       λ : 붕괴상수 (s^-1), λ = ln2/T ≒ 0.693/T

       N : 관련 원소의 원자 수

       T : 관련 방사성 원소의 반감기 (s)

2.4 방사능 농도(activity concentration)

단위 부피에 포함된 해당 원소의 방사능으로 Bq · m^-3의 단위를 사용한다.

2.5 베크렐(Bq, becquerel)

방사성 원자핵이 방사선을 방출하며 붕괴하는 비율을 나타내는 단위로 1 초 동안에 물질 중 하나의 방사성 핵종이 붕괴되어 다른 핵종으로 바뀔 때 1 Bq이라고 한다.

※ 퀴리(Ci) : 과거에 사용하던 방사능 단위, 1 pCi/L = 37 Bq/m³

2.6 알파 입자(alpha particle)

원자핵 방사선의 일종으로 두 개의 중성자와 두개의 양성자가 결합된 He-4의 원자핵과 같으며 무거운 방사성 원소가 붕괴할 때 방출한다.

2.7 알파비적검출기(alpha track detectors)

플라스틱 필름, 셀룰로스 필름 등과 같은 검출소자에 라돈 및 라돈붕괴생성물이 붕괴할 때 방출되는 알파입자가 입사될 때 필름의 조직에 미세한 손상으로 생성되는 흔적을 검출하여 라돈 농도 등을 측정하는데 사용된다. 검출소자로 이용되는 필름으로는 LR-115와 CR-39가 있다. 알파비적검출기(이하 라돈검출기 또는 검출기)는 측정에 방해가 되는 외적 요인을 제거하기 위해 적절한 용기 내에 장착하여 사용한다. 흔히 SSNTD(solid-state nuclear track detector)로 약칭하기도 한다.

2.8 에칭(etching)

NaOH나 KOH과 같은 용액에 담가 방사선으로 손상된 부분을 부식시키는 방법이다. 에칭을 함으로써 현미경 등으로 방사선으로 손상된 부분을 확인할 수 있다.

2.9 라돈 챔버(radon chamber)

특정 라돈 농도, 온습도, 부유입자, 대류 등의 조건으로 설정이 가능하며, 필요에 따라 기밀이 유지되는 일정 공간을 이른다. 라돈챔버는 라돈 연속측정기 및 수동검출기의 교정 등에 사용된다.

2.10 정확도

측정값과 기준값 사이의 일치의 정도

2.11 정밀도

같은 조건에서 측정된 값들의 일치의 정도 즉, 측정기가 구별할 수 있는 측정값의 최소 변화

3.0 분석기기 및 기구

3.1 알파비적검출기

3.1.1 측정원리

알파비적검출기의 검출원리는 검출소자인 LR-115 또는 CR-39과 같은 고체 물질 표면에 라돈 및 라돈붕괴생성물로부터 알파입자가 입사될 때 재료의 조직에 생성되는 미세한 손상을 화학적 처리를 통하여 확대한 후 현미경으로 흔적의 개수를 세어 공기 중 라돈의 농도를 측정하는 것이다. 검출기는 검출소자가 측정 중 라돈 이외 환경적 요인에 의한 영향을 최소화하기 위해 적절한 구조의 용기에 넣어 사용한다.

4.0 시약 및 표준 용액

4.1 에칭 용액

화학적 에칭에는 NaOH나 KOH 수용액이 사용되며 각 검출소자의 특징과 작업 효율 등을 고려한 적절한 조건에서 에칭이 이루어진다.

표 1. 에칭 조건의 예