교실의 공기질 개선을 위해선 실외공기질에 따라 열회수환기장치 및 공기청정기를 단독 또는 복합 운전해야한다는 연구결과가 나왔다. 또 실외 공기질이 나쁜 경우, 실내 이산화탄소 농도 감소에는 자연환기보다 열회수형 환기장치 가동이 더 좋은 것으로 나타났다.

대한설비공학회(회장 김민수)는 지난해 말 ‘학교 공기질 개선을 위한 열회수형 환기장치 및 공기청정기의 실증 비교에 관한 연구(연구책임자 최준영)’ 학술용역사업 최종보고서를 통해 이같은 결과를 발표했다.

이번 학술용역사업은 교실 내 공기질 향상을 위해 사용되는 열회수형 환기장치(공기순환기) 및 공기청정기 두 제품의 사용용도 상 차이에도 불구하고 동일한 성능을 기대하는 경우가 많아 현장 실증시험 통해 효과적인 교실 공기질 개선 방법을 찾아 제안하기 위해 진행됐다.

지난 2020년 4월에 착수해 11월30일부로 연구가 종료됐으며 환경안전환기협회(회장 김기정)도 참여했다.

이번 연구에서는 담양 봉산초등학교(1개 교실), 여수 상암초등학교(2개 교실) 등 3개 교실을 대상으로 열회수형 환기장치 및 공기청정기 두 제품의 단독 및 복합 가동 시 미세먼지(PM2.5 , PM10), 이산화탄소(CO2), TVOC, 총부유세균, 소음 등에 대한 비교 측정이 이루어졌다. 또 측정 기준은 「실내공기질 관리법」과 「학교보건법 시행규칙」을 준용했다.

우선 미세먼지의 경우, PM2.5는 35 ㎍/㎥, PM10은 75 ㎍/㎥를 기준으로 측정한 결과, 모든 시험결과에서 기준치 미만으로 검출됐다.

이산화탄소는 1000ppm 기준으로 측정한 결과, 열회수형 환기장치가 단독 운전하거나 공기청정기와 동시 운전을 하는 경우에는 기준치 미만으로 검출됐다. 하지만 공기청정기 단독 운전일 경우에는 기준치를 일부 초과하는 경우도 발생했다.

TVOC는 400㎍/㎥ 기준으로 했으나 시험에 사용된 계측기 측정단위가 ppm으로 표기돼 있어 총휘발성유기화합물의 정확한 특성 파악에 어려움이 따랐고 또한 공기청정기만 운전 시 일부 실내 농도가 매우 불안정하게 측정되는 등 정확한 분석에 한계가 있었던 것으로 나타났다.

라돈은 148Bq/㎥ 기준으로 측정한 결과 모든 시험결과에서 기준치 미만으로 검출됐고 총부유세균 농도는 모든 교실에서 공기청정기 가동 시보다 열회수형 환기장치 가동 시 감소 폭이 크게 나타났다. 또 오존은 모든 경우에서 법적 기준 이내로 측정됐다.

소음은 55dB 기준으로 측정한 결과, 제품 모두 정격모드에서는 기준치 미만을 만족했으며 열회수형 환기장치 소음이 공기청정기보다 약간 적게 나온 것으로 나타났다.

이에 대해 연구관계자는 “이번 현장시험에서 열회수형 환기장치의 정격모드는 중풍량으로, 공기청정기의 정격모드는 강풍량으로 설정되어 있어 전체적으로 공기청정기 소음이 조금 더 크게 나온 것 같다.”고 말했다.

대한설비공학회와 환경안전환기협회는 열회수형 환기장치와 공기청정기의 현장 실증 비교시험을 토대로 효과적인 교실 공기질 개선방법을 제안했다.

실외 공기질이 좋은 날에는 열회수형 환기장치나 공기청정기 단독운전으로도 국내 관련법에서 제시하는 공기질 항목(소음 포함) 기준을 만족했다. 다만, 이산화탄소는 실내활동이 많은 경우 공기청정기 단독운전만으로는 실내 이산화탄소의 농도를 감소시킬 수 없어 반드시 열회수형 환기장치를 가동하던지 자연환기를 권고했다.

실외 공기질이 안 좋은 날에는 열회수형 환기장치 중에 미세먼지 제거 능력이 떨어지는 제품은 공기청정기와 함께 사용할 것을 제안했다. 연구보고서에는 이때도 자연환기보다는 열회수형 환기장치 가동하는 게 이산화탄소 저감에 효과가 크다고 제시했다.

연구 관계자는 “최근 COVID-19로 인한 건물 환기의 중요성이 부각되고 있는 시점에서 실내 공기 중 부유세균 등을 제거 또는 감소시키기 위해서는 열회수형 환기장치의 운전은 필연적”이라며 “실내 공기질 향상을 위해 열회수형 환기장치를 적절하게 운전하면 교실의 실내 공기질 향상에 매우 효과적일 것”이라고 강조했다.

한편 이번 연구보고서에는 현재 개정 중인 ‘열회수형 환기장치(KS B 6879:2020)’에 결로방지 및 외부 공기유동 차단을 위한 급∙배기구용(유동∙역류방지) 전동댐퍼의 역할 및 기능에 대한 기준을 추가해 사용할 것을 제안했다.