VOC 휘발성유기화합물의 위험성과 실생활속 대처방안

휘발성유기화합물 (Volatile Organic Compounds; VOC)

휘발성유기화합물은 증기압이 높아 대기중으로 쉽게 증발되고, 물질에 따라 인체에 발암성을 보이고 있으며, 대기중에서는 광화학 반응을 일으켜 오존 및 PAN 등 광화학 산화성 물질을 생성시켜 광화학 스모그를 유발하는 물질로 많이 알려져 있다. 실내에서 휘발성유기화합물의 농도가 증가하는 주요 원인을 건축자재와 시공의 측면에서 보았을 때 복합화학물질을 이용한 새로운 건축자재의 보급과 시공과정에서 노무비의 절감과 숙련공의 부족으로 인한 공법의 변화에 따른 많은 양의 접착제 사용을 들 수 있다.

대부분의 건축자재에서는 시공 후 초기단계에 다량의 오염물질을 방출하게 되며, 시간의 경과에 따라 방출량이 점차로 감소된다. 연소과정에서의 방출은 실내에서 연소기구를 사용하는 경우나 담배의 흡연도 실내공기오염의 주된 요인이 된다. 또한, 가스나 등유를 사용하는 연소기구, 난로와 같은 개별 난방기구에 연통이나 배기구가 설치되어 있지 않은 경우에 연소가스와 함께 각종 오염물질을 직접 실내로 방출하게 된다.

인체로부터 방출되는 휘발성유기화합물물질은 알코올 성분, 알데히드, 케톤, 톨루엔, 페놀 등 12종류 이상이 포함되어 있으며, 그 중에서 메탄(74mg/인.일)과 아세톤(51mg/인.일)이 가장 많이 방출되고 있다. 또한 화장품, 향수 등의 사용도 실내 휘발성유기화합물의 발생원으로 작용하고 있다.

① 벤젠 (확인된 인체 발암 물질)
벤젠은 주로 방향족 화합물 생산의 주원료로 오일과 석유에 약 5% 함유되어 있으며 때로는 16%까지도 이른다. 벤젠의 주된 배출원으로는 자동차의 배출가스, 석유의 저장과 운송 중 증발 등이 있다. 대기 중 반감기는 24시간 미만이며 대기 중으로 배출된 벤젠은 희석 또는 제거되나 높은 증기압으로 인해 재증발 된다. 나무와 유기물질의 연소에 의해서도 배출된다. 실내에서의 발생원은 건축재료, 세탁용제, 페인트, 살충제 등을 들 수 있다.

호흡을 통해 약 50%가 인체에 흡수되며 아주 작은 양이지만 피부를 통해 침투되기도 한다. 체내에 흡수된 벤젠은 주로 지방조직에 분포하게 되며, 급성 중독일 경우 마취증상이 강하게 나타나며 호흡곤란, 불규칙한 맥박, 졸림 등을 초래하여 혼수상태에 빠진다. 만성중독일 경우 혈액장애, 간장장애를 일으키고 재생불량성 빈혈, 백혈병을 일으키기도 한다.

② 톨루엔
톨루엔의 주된 오염원은 석유정제공정, 코크스 오븐공정, 페인트, 잉크, 신나, 접착제, 화장용품의 성분, 스틸렌 등 다른 화합물질의 생산 등에 사용되며 이를 통해 환경 중으로 배출된다. 전세계적인 생산량이 1천만톤에 달하여 이로 인한 대기 중의 배출은 날로 심각해지고 있다. 실내에서의 배출원으로써는 담배연기에 톨루엔이 함유되어 있으며 건축재료, 세탁용재, 페인트, 살충제 등과 난방과정에서 석탄과 석유의 연소시에도 배출된다.

톨루엔의 체내 흡수는 흡입에 의해 주로 이루어지며 흡입 후 체내에 남아있는 양은 40∼60%이며, 흡입량은 육체적 활동량에 따라 좌우된다. 노출된 후 폐포 내 공기농도로서 동맥혈 내의 농도를 측정할 수 있으며, 무증상의 혈액수준에 도달하는 시간은 약 2시간 정도이다. 체내에 흡수된 톨루엔은 지방세포, 부신, 신장, 간, 뇌에 주로 분포한다. 톨루엔의 인체영향은 피부, 눈, 목안등을 자극하며 피부와 접촉하면 탈지작용을 일으키기도 한다. 또한 두통, 현기증, 피부, 평형장애 등을 일으키며 고농도에 노출될 경우 마비 상태에 빠지고 의식을 상실하며 때로는 사망에 이르기도 한다.

③ 에틸벤젠
에틸벤젠의 발생원으로는 에틸벤젠과 스틸렌 제조공정 및 유기용제로 사용하는 과정에서 대기 중으로 방출, 폐기물의 누출이 있을 수 있다. 그 외에도 석유정제시, 휘발유의 사용으로 인한 휘발과 연소시에 발생되는 배출가스, 주유소의 휘발유와 등유의 휘발 및 누출, 저유지에서의 보관 및 수송하는 동안 휘발 및 누출, 자동차 배기가스 그리고 담배 연기로 인해 대기 중으로 방출되어진다.

Wolf et al(1956)은 에틸벤젠에 대한 아만성 흡입 노출 실험에서 간과 신장의 경미한 이상 증상을 관찰할 수 있었으며, 이를 바탕으로 LOAEL을 400ppm으로 결정하였다. 인체 흡입노출 독성은 공업용 등급의 크실렌을 사용했는데 여기에 20% 정도 함유된 에틸벤젠의 노출에 의해 독성 영향이 있다고 보고되었을 뿐 일반적인 증거가 보고 된 바 없다.

④ 자일렌
크실렌은 무색으로 벤젠모양의 방향족 화학특성을 가지며 휘발성은 높지만 공기보다 무겁고, 따라 고농도의 증기는 저부에 체류하는 성질이 있다. 반면 대류에 의해 확산하여 공기와의 혼합기체는 상대적으로 공기와 같은 밀도가 된다.

실내공기 오염의 주된 원인으로서 추정되는 것은 내장재 등의 시공용 접착제,도료 등으로부터의 방산이다. 건축자재 뿐 만이 아니라 이를 사용한 가구류도 마찬가지이다.

고농도의 단기 폭로에 의한 영향은 톨루엔과 유사하다. 증기는 목이나 눈을 자극해 두통, 피로, 정신착란을 일으키는 일이 있는 것으로 보고되었다. 200,000ppb 정도의 농도에서는 코와 목이 자극되어 노동자의 작업 반응 시간을 지연 하는 것으로 보고되고 있으며 생물학적 반감기는 47시간으로 추정되고 있다.

비교적 고농도의 장기 폭로에 의해 두통, 불면증, 흥분 등의 신경 증상에 영향을 주는 일이 있으며 발암성에 대한 보고는 없다. 현재 지침치는 870㎍/㎡ (200ppb)이며 안전성 관점에서 영향이 인정된 농도는 실험용 쥐의 중추 신경계에의 영향이 인정된 농도이며 이것에 안전율을 고려하고 있다.

⑤ 스티렌 (가능한 인체 발암물질)
스티렌은 중합체, 공중합체, 강화중합체, 폴리스티렌의 제조에 사용되며, 세계적 연간 생산량은 천만톤으로 추정된다. 자연발생원은 알려져 있지 않으며, 대기 중 인위적 오염원으로는 석유화학 산업공정, 자동차, 연소, 소각로, 플라스틱 상품 등이 있다.

공기 중의 농도는 톨루엔, 크실렌과 같은 방향족 탄화수소류에 비해서 낮은 수준이다. 84mg/m³의 농도는 기관지를 자극하며, 420mg/m³에서도 급성독성으로 눈, 상기도 점막 자극이 나타나며, 중추신경계 위축도 유발하는 것으로 알려져 있다. 또한 말초 혈관 임파구의 증가가 관찰된 것으로 보고되었다.


실 생활속 VOC 대처방안

오염원의 제거
일반적으로 실내 공기질 개선을 위한 최선의 방안은 오염물질의 배출을 줄이거나 개별적인 오염원을 제거하는 것을 말한다. 오염물질 방출률이 낮은 물질로 대체한다던가, 오염원의 위치나 영향 범위를 변경함으로 실내공기질 개선이 가능하다.

환기개선
실내로 들어오는 외부 공기의 양을 증가시켜 실내 공기오염 물질의 농도를 낮추는 방법을 말한다. 대부분 가정의 냉-난방시스템은 신선한 공기를 실내로 들이는 기능을 할 수는 없으므로. 창 ? 문을 열거나, 팬을 가동시키고 또는 환기구가 설치된 환기 시스템을 가동해야 한다.

공기청정 시스템 적용
공기청정 시스템은 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있는 가장 효과적인 방법으로 먼지 등의 여러 오염물질을 고효율로 제거해 줌으로써 지속적인 환기의 효과를 얻을 수 있다. 실내공간의 크기, 주 발생오염물질을 고려하여 적절한 공기청정시스템을 선택하는 것이 중요하다.

제올라이트, 숯 등의 흡착제 이용
제올라이트나 숯이 실내 공기 오염원인 유해가스와 냄새, 악취의 원인 물질, 습기 등을 흡착하는 효과가 있다는 것은 잘 알여진 사실로 거실이나 방안아 놓아두면 오염물질을 흡착하여 제거하는 효과가 잇다. 집안 구석 구석 오염된 공기를 흡착제를 이용하여 제거하는 것이 중요하다.