한국실내환경학회와 LG전자 공기과학연구소는 지난 8월20일 연세대 세브란스빌딩 대회의실에서 개최한 ‘제2회 공동심포지엄’을 공기질 관련 학회와 기업, 학계 등 많은 인원이 참석한 가운데 성황리에 마무리했다고 밝혔다.

 

이번 행사는 기후변화에 따른 IAQ(실내공기질) 현황과 이슈를 소개하고 솔루션을 마련하고 공유하는 자리로 마련됐다. LG전자 공기과학연구소와 한국실내환경학회에서 초청한 업계전문가들이 기후변화에 따른 실내 공기오염 현황, 실내 공기환경 및 인간건강, 우리나라 주택의 실내온열환경 등을 소개하고 AI헬스케어, 열회수형 환기장치, 예측제어 기술, IoT활용 유해물질 지수관리 등 솔루션을 발표하며 행사 참가기업들과 실무자들 그리고 미래세대에게 도움이 되는 정보과 솔루션들이 공유됐다.

 

이날 행사는 신진호 한국실내환경학회 학회장의 개회사에 이어 진심원 LG전자 전무의 환영사로 시작됐다.

 

 

신진호 실내환경학회 학회장은 개회사를 통해 “공기과학연구소를 설립하고 효과적인 연구를 선도하는 LG전자와 학술연구 기술개발 등을 통해 쾌적하고 건강한 IAQ관리를 하고 있는 실내환경학회가 협업해 국가발전 기여를 목적으로 나아가고 있다”라며 “귀중한 연구결과를 현대인들이 하루의 대부분을 생활하는 다양한 실내환경 개선을 위한 방안으로 소중히 활용하겠다”고 약속하며 심포지엄의 시작을 알렸다.

 

이어 진심원 LG전자 전무는 “지난 제1회 공동심포지엄 당시에는 IAQ 위주의 연구를 많이 발표했었는데 이번 행사는 한 단계 더 나아가 수준 높은 솔루션과 제안이 논의된다”라며 “기후변화에 따른 공조 사용시간 증가와 IT기술 발달로 다양한 센서들이 개발돼 실내 다양한 유해물질을 실시간 분석할 수 있는 기술이 확보됐고 더 많은 연구결과를 축적했다”고 밝혔다.

 

제2회 공동심포지엄은 2개 세션과 종합토론으로 구성됐다. 세션Ⅰ은 손종렬 고려대 교수가 좌장을 맡아 △기후변화에 따른 실내 공기오염의 현황 및 주요 오염물질(안영철 부산대 교수) △기후변화에 따른 실내환경 및 인간관계(Climate Change, the Indoor Environment and Human Health, 하은희 이화여대 교수) △기후변화에 따른 우리나라 주택 실내온열환경 및 냉방행동의 변화(전정윤 연세대 교수)의 발표들이 진행되며 IAQ이슈와 현황이 소개됐다.

 

세션Ⅱ는 권우택 을지대 교수가 좌장을 맡아 △실내공기 중 미생물인자의 현황, 건강영향 및 AI헬스케어(윤원석 고려대 교수) △공동주택 열회수형 환기장치의 통합 및 예측제어 기술(박준석 한양대 교수) △IoT활용 유해물질 지수(Index)기반 IAQ관리(김호현 서경대 교수)의 발표와 함께 여러 솔루션들이 공유됐다.

 

종합토론은 배귀남 한국과학기술연구원 단장이 좌장을 맡아 강동화 서울시립대 교수, 강찬수 환경운동연합 공동대표, 김명운 대진대 교수, 김익수 환경일보 대표, 박형호 LG전자 상무, 윤성진 서울연구원 박사, 이혜문 알링크 대표, 차성일 한국공기청정협회 전무 등 8명의 전문가들이 여러 의견과 솔루션을 제시하는 시간을 가졌다.

 

“기후변화에 따른 실내 공기오염, 청정·환기 통합솔루션 이용 통해 해결해야”

 

안영철 부산대 건축공학과 교수는 “잠시 외출할 때를 제외하고는 건축물이나 교통수단 등 현대인은 하루 80~90%를 실내에서 생활한다”라며 “다양한 실내공간에서 공기질 관리는 필수가 됐다”고 전했다.

 

안 교수는 “우리나라 대기오염 기준은 비교적 촘촘히 마련돼 있지만 IAQ관리기준은 여전히 단순하다”고 지적했다.

 

그에 따르면 △홍콩 △인도 △핀란드 등 일부국가는 IAQ를 등급제로 관리하고 있지만 한국은 일반시설과 민간시설간의 기준상의 차이만 존재한다고 설명하며 문제점을 제기했다.

 

안 교수는 이런 문제가 국민의 인식에서부터 시작한다고 설명하며 “만약 기업이 1등급 공기를 판매한다고 홍보한다면 소득수준에 따라 상대적 박탈감을 불러올 수 있어 아직 한국에서는 이런 공기등급제가 시기상조일 수도 있다”라며 “비행기 좌석에 등급제가 존재하듯 높은 등급일수록 더 높은 퀄리티의 서비스를 제공받는 것처럼 세일즈 전략을 구상한다면 공기등급제에 대한 인식개선을 도모할 수 있다”고 말했다.

 

국립환경과학원과 한국환경공단의 자료에 따르면 1989년부터 2023년까지 이산화황(SO₂), 질소산화물(NO)₂, 일산화탄소(CO), 미세먼지(PM10·PM2.5) 등 주요 대기오염물질은 감소추세를 보였다. 반면 오존(O₃) 농도는 꾸준히 증가하고 있어 새로운 관리대상이 되고 있다.

 

안 교수는 NO₂가 줄면서 O₃를 분해하는 화학적 매커니즘이 약화됐기 때문에 이러한 현상이 나타난다고 분석했다. 오존은 성층권에 위치할 경우 자외선 차단 등에 유익하지만 대류권에서 오존은 대기오염 물질로 작용해 인체에 해를 끼친다. 특히 복사기와 레이저 프린터 등에서 오존이 가장 많이 방출되는데 이는 현대인의 삶과 밀접하게 연관돼 있어 실내에서 발생되는 오염원을 어떻게 효과적으로 모니터링할지 고민이 필요한 시기다.

 

안 교수는 저탄소 시나리오와 고탄소 시나리오를 통해 미래를 예측했다. 저탄소 시나리오는 온실가스를 현저히 감축해 2070년경 탄소중립에 이르는 시나리오다. 다만 저탄소 상황에서도 2040년까지 여름 일수가 현재보다 10% 이상 증가할 것으로 예측됐다. 반대로 현재수준과 유사한 수준으로 온실가스 배출을 지속하는 고탄소 시나리오로 예상했을 때는 향후 20년 이내에 폭염일수와 열대야일수가 거의 2배 증가할 것으로 예측된다.

 

안 교수는 “지구온난화에 따라 환기를 위한 에너지사용량이 증가하고 있으며 냉난방기 가동조건에서 IAQ를 효과적으로 관리할 수 있는 기술과 솔루션이 필요하다”고 전했다.

 

안 교수는 실내·외 공기오염의 상관관계에 대해 “LG전자 공기청정기 빅데이터를 활용한 분석에서 실외 미세먼지 농도가 IAQ에 직접적인 영향을 주는 것으로 확인됐다”라며 “PM10과 PM2.5 농도는 외부농도와 강한 상관관계를 보였으며 실내농도 역시 실외변동에 따라 함께 오르내렸다”고 밝혔다.

 

또한 IAQ에서 먼지는 비교적 관리가 쉽게 가능했지만 방향제, 조리, 생활용품 등 다양한 원인으로 발생하는 포름알데히드와 총휘발성유기화합물 등 가스류는 공기청정기 단독운용만으로는 충분히 제거되지 않는 것으로 나타났다.

 

이에 대해 안 교수는 “실험결과 실내에서 공기청정기를 단독운영한 것보다 환기장치(ERV)를 가동한 공간에서 오염농도가 현저히 낮아졌다”라며 “공기청정기와 환기장치의 연동이 효과적인 IAQ관리의 솔루션”이라고 밝혔다.

 

“IAQ 단순한 환경문제 아닌 건강불평등 문제”

 

하은희 이화여대 의학과 교수는 2011년 발간된 ‘CLIMATE CHANGE, THE INDOOR ENVIRONMENT, AND HEALTH’ 보고서를 언급했다.

 

하 교수는 “이번 심포지엄의 주제와 유사한 주제가 이미 14년 전에도 논의됐다”라며 “그만큼 기후변화에 따른 IAQ에 대한 논의가 오래전부터 중요한 과제로 다뤄져 왔다”고 강조했다.

 

하 교수는 실내환경을 단순한 ‘Indoor’로 이해해서는 안 된다고 설명했다.

 

하 교수는 “눈에 보이지 않을 뿐 실내공간에서 화학물질이 흡착·침착·반응하며 끊임없이 순환한다"라며  "입자와 먼지가 이동하며 곰팡이와 세균 등 생물학적 인자들이 함께 상호작용하고 있다”고 지적했다.

 

이어 “Indoor는 단순한 실내공간, 닫힌공간이 아닌 물리·화학·생물학적 요인들이 얽힌 Dynamic space”라고 말했다.

 

지구온난화로 폭염이 길어지며 실내온도와 습도가 상승해 곰팡이 번식과 미생물 증식을 촉진한다. 빈도가 증가하는 홍수피해는 건물 내·외부를 손상시키고 있으며 불규칙한 장마철 습도는 알레르겐 확산을 부추긴다.

 

하 교수의 말에 따르면 “여기서 더 큰 문제는 에너지절약을 위해 단열을 강화한 건물구조일수록 오히려 환기능력이 저하된다”라며 “휘발성유기화합물이나 이산화질소와 같은 가스가 실내에 계속 축적된다는 연구결과가 있다”고 말하며 문제를 제기했다.

 

WHO의 자료에 따르면 매년 약320만명이 실내 공기오염, 특히 불완전 연소연료 사용으로 인해 사망한다고 추산했다. 사망원인에는 심혈관질환, 뇌졸중, 호흡기질환, 폐암 등이 포함되며 특히 5세 미만 아동의 절반가량이 호흡기질환으로 사망하는데 이 역시 IAQ 악화와 직접적으로 연결된다는 분석이다.

 

기후변화와 IAQ 악화가 인간건강에 미치는 영향을 크게 폭염·대기오염·생물학적 인자·화학적 인자로 나눈다. 폭염은 열사병과 열탈진 같은 온열질환을 증가시키며 응급실 방문건수와 소아 응급실방문 건수도 급증시킨다. 대기오염은 심혈관계와 호흡기계질환을 유발한다. 현재 대기의 오존은 감소하지 않고 오히려 증가하고 있으며 실내에 침투해 2차 오염물질을 만들어낸다. WHO 분석에 따르면 대기오염에 따라 천식, 만성폐쇄성폐질환, 심장병, 뇌졸중 같은 질환 위험이 커지고 있다.

 

생물학적 인자의 경우 곰팡이와 집먼지진드기 같은 알레르겐은 아토피와 알레르기 질환을 유발하며 미생물은 감염병 확산을 부추긴다.

 

하 교수는 “코로나19 팬데믹 시기에는 에어컨, 공기청정기와 같은 공조설비·공기가전설비 등 실내공기 순환시스템을 통해 오히려 바이러스가 확산되는 경우가 있었다”라며 “화학적 인자인 포름알데히드, 이산화질소, 오존 등은 신경독성과 내분비계 교란작용을 일으키며 장기적으로 노출됐을 때는 신경계 이상이나 호르몬 교란뿐 아니라 암 발병 위험으로도 이어진다”고 덧붙였다.

 

또한 하은희 교수는 대기오염과 실내공기질 악화상황 속 취약계층의 위험을 강조하며 “영유아는 면역체계가 미성숙해 작은 오염에도 쉽게 영향을 받으며 노인은 생리적기능이 저하돼 독성물질 배설능력이 떨어진다”라며 “임산부의 경우에도 임신 중 오염물질 노출이 조산, 저체중아 출산, 아토피 발병 등으로 이어진다는 연구결과가 있다”고 밝혔다.

 

또한 그녀는 “33℃ 이하의 비교적 낮은 폭염에서도 조산위험이 관찰돼 임산부도 대기오염과 실내공기질 악화의 취약집단에 포함시켜야 한다”고 강조했으며 “저소득층의 경우 냉난방비와 환기비용을 감당하기 어려워 고온·습기·오염물질에 무방비하게 노출돼 건강불평등이 심화되고 있다”고 문제를 지적했다.

 

하 교수는 LG전자와 협업해 공기청정기 데이터를 분석한 사례도 소개했다. 센서를 통해 측정된 PM과 VOC 수치를 장기간 기록한 결과 실외대기질이 악화되면 실내농도도 함께 상승하는 상관관계가 관측됐다. 이는 실내·외공기질이 분리된 문제가 아니라 긴밀히 연결돼 있음을 보여주는 현상이다.

 

이어 하은희 교수는 “데이터의 장기적 수집 및 축적이 어려운 상황”이라며 “대부분의 IAQ연구가 하루나 이틀 측정에 그치며 수개월이나 수년단위로 한 연구는 아직 드물다”고 지적했다.

 

하 교수는 "장기적인 빅데이터가 축적돼야 기후변화, 실내환경, 건강을 연결하는 명확한 인과관계를 규명할 수 있다”고 덧붙였다.

 

여러 대응방안도 거론됐다. 건축·정책 보완으로 에너지효율과 환기를 동시에 고려한 건물설계의 필요성, 저VOC 자재사용, 습도조절시스템 도입 등이 대응방안으로 소개됐다.

 

이어 하 교수는 첫 번째 발표자였던 안영철 교수의 주장에 동의하며 “공기청정기로 미세먼지관리가 가능하다”라며 “하지만 가스나 화학적 오염물질 제거성능은 여전히 부족해 공기청정기와 환기시스템의 결합이 필요하다”고 주장했다.

 

이외에도 실내·외 공기질을 동시에 추적하는 실시간 모니터링 체계구축과 한국의 IAQ 기준의 미흡성을 언급하며 공기질등급제 도입과 취약계층 보호를 위한 법제 강화의 필요성, 연구확대와 장기데이터 축적 및 시민사회에서의 생활 속 환기습관이나 정책참여와 감시 등을 솔루션으로 제시됐다.

 

하 교수는 “아는 것만으로는 충분하지 않고 우리는 행동을 해야 한다”라며 “기후변화 시대에 IAQ문제는 더는 단순한 환경문제가 아닌 건강불평등 문제다”라고 말하며 정부, 학계, 시민사회가 모두 함께 행동해야 한다고 거듭 당부했다.

 

“자연통풍 중심 시대서 기계적 냉방중심 시대 전환”

 

전정윤 연세대 실내건축학과 교수는 NASA와 기상청 데이터를 통해 지구 평균기온이 지난 한 세기 동안 꾸준히 상승해 왔음을 강조했다. 한국의 경우 지난 106년간 여름은 19일 길어졌고 겨울은 18일 짧아졌으며 같은 기간 동안 연평균 기온은 10년마다 0.18℃씩 상승했고 강수량 또한 꾸준히 증가해 왔다.

 

전 교수는 “기후변화는 우리에게 익숙한 사계절의 리듬을 흔들었으며 폭염과 같은 극한 기온현상은 더 잦아지고 강해지고 있다”라며 “최근 유럽과 미국에서 기록된 40℃가 넘는 폭염은 수십 명의 사망자를 발생시켰으며 이는 온대지역의 안전을 위협하는 현상”이라고 말했다.

 

유럽의 상황도 크게 달라졌다. 전통적으로 여름철 에어컨 사용이 보편적이지 않았지만 폭염이 빈번해지자 가정마다 에어컨을 설치하는 추세가 급격히 늘었다.

 

국제에너지기구 IEA도 “냉방이 세계 에너지정책에서 간과된 위협요인”이라며 “유럽의 에너지그리드에 다가오는 위협”이라고 경고하며 문제를 지적했다.

 

전 교수는 “냉방연구는 더는 사치가 아닌 필수연구”라며 우리나라에서 수행한 20년간의 비교연구를 소개했다.

 

이번 연구에서 연구팀은 2004년, 2007년, 2024년 총 세 차례에 걸쳐 서울·경기·인천의 가정을 조사했다. 2004년에는 6개의 성인가구, 2007년에는 10개의 아동가구와 8개의 노인가구, 2024년에는 각각 10개의 성인·아동가구와 9개의 노인가구(총 29가구)를 대상으로 여름철 두 달간 조사가 진행됐다. 거실에 설치된 에어컨을 중심으로 온·습도 및 에어컨 사용패턴을 기록했다. 이는 20년간 우리나라 가정의 냉방행태가 어떻게 변화했는지 보여주는 기록이다.

 

2000년대 초반까지만 해도 한국의 에어컨 보급률은 40%에 불과했다. 그러나 2024년 현재 그 수치는 98%에 달했다. 과거에는 대부분 가정이 거실에만 에어컨 한 대를 뒀지만 지금은 방마다 개별 에어컨을 설치한 가정이 다수로 측정됐다.

 

이번 연구에 따르면 2004년 대비 2024년의 여름 평균 외기온은 약 2.6℃ 상승했다. 상대습도만 놓고 보면 큰 차이가 없어 보이지만 공기가 보유할 수 있는 절대 수증기량은 4.9%가량 증가하며 대기는 더 뜨겁고 더 많은 수분을 머금고 있는 상태가 된 것이다.

 

전 교수는 “외부기온은 올랐지만 실내 평균온도는 낮아졌으며 실내온도의 분산도 크게 줄었다”라며 “에어컨 보급률이 올라가고 사용이 보편화돼 2000년대 초반과 2024년을 비교했을 때 실내기온이 약 1.31℃ 낮아졌으며 이는 20년 사이 에어컨 사용시간이 크게 증가했다는 뜻이기도 하다”라고 밝혔다.

 

에어컨의 사용형태도 달라졌다. 연구에 따르면 2004년에는 평균 30.26℃에 에어컨을 켰다가 28.19℃에 껐다면 2024년에는 평균 29.02℃에 켜서 26.99℃에 껐다. 전 교수는 이런 사용형태 변화가 여름 평균 외기온과 수증기량 상승의 영향을 받은 것으로 분석했다.

 

실내습도에서도 변화가 나타났다. 과거에는 외부습도와 실내습도의 차이나 상관관계가 뚜렷했지만 지금은 에어컨을 장시간 사용하며 실내습도가 70% 이하로 유지되는 경향을 보였다.

 

전 교수는 “이런 현상은 저습환경에 대한 인류의 적응으로 볼 수 있다”라며 “이에 따라 어릴 때부터 에어컨에 익숙해진 세대는 고습환경을 견디지 못하고 장마철이나 비 오는 날에도 에어컨을 가동하는 사례가 늘어난다”고 설명했다.

 

또한 전 교수는 “이미 자연통풍 중심의 시대에서 기계적 냉방 중심 시대로 전환됐다”라며 “냉방이 선택이 아닌 필수적 에너지사용 패턴으로 고착화됐다”고 전했다.

 

전 교수는 새로운 냉방문화에 따른 냉방전략을 제시하면서 “입면·차양·단열 등 패시브 디자인 요소를 강화하고 냉방부하를 줄이는 제로에너지건물 설계 등 ’건물 디자인의 재고‘가 필요하다”라며 “고효율·저전력·저탄소를 갖춘 차세대 냉방기술 연구 및 개발 그리고 냉매전환 및 재생에너지기반의 냉방확대를 도모하고 단순 온도제어가 아닌 습도관리 중심의 냉방과 과냉방 방지로 쾌적성과 에너지절감을 동시에 달성해야 한다”고 밝혔다.

 

전 교수는 “Ambient(공간 전체) 공조와 Personal(개인 맞춤형)공조를 결합해 불필요한 냉방을 줄이고 재실자별 쾌적성을 최적화해야 한다”고 덧붙였다.

 

“미생물 관리·조절 통해 최적 미생물군집 조성해야”

 

세션Ⅱ에서 윤원석 고려대 의과대학 교수는 “곰팡이가 눈에 보일 정도로 번식하면 문제가 드러나고 사람이 관리하려고 하지만 실내공기에 늘 떠다니는 미생물처럼 눈에 띄지 않으면 상대적으로 관심을 두지 않는다”라며 “이런 미생물이 실제 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있음에도 그동안 관리 사각지대에 방치돼 왔다”고 문제를 제기했다.

 

물리적 환경인 온도, 습도, 환기 등은 조절이 가능하지만 미생물은 생물학적 인자이기에 단순히 제거할 수 있는 문제가 아니다.

 

윤 교수는 “살균제를 쓰면 내성균이 생기고 항생제를 쓰면 오히려 치명적인 균만 남는다”라며 무차별적인 박멸이 아닌 ‘균형 잡힌 관리’가 필요하다고 강조했다.

 

특히 미생물이나 부유세균과 바이러스는 사람이 주된 공급원이기 때문에 다중이용시설 같이 사람이 밀집하는 실내공간에서 높게 검출돼 관리가 필요하다고 강조했다.

 

윤 교수와 그의 연구팀은 환경부와 협업해 울릉도나 제주도 등 도서지역까지 포함한 전국 실내공기를 채집하고 그 속의 미생물 종류와 분포를 분석해 ‘실내공기 미생물 지도’를 구축했다고 밝혔다.

 

미생물 지도는 지역·시설별 실내공기의 차이를 파악하기 용이하다.

 

윤 교수는 “지역이나 시설마다 그 차이가 명확하게 존재하니 국과수에서는 이를 범죄수사에 활용하자고 제안을 할 정도였다”라며 “미생물뿐만 아니라 바이러스 역시 확인이 쉬워 예방이나 확산방지 나아가 정책기준으로도 적용이 가능하다”고 기대감을 표했다.

 

미생물 관리가 어려운 이유는 단순히 해롭기만 한 게 아니기 때문이다. 일부 곰팡이는 천식, 아토피, 호흡기질환을 유발할 수 있고 미세먼지와 결합했을 때 독성효과가 배가 된다. 면역력이 약한 영유아, 노인, 환자에게는 더 치명적일 수 있다.

 

반면 도심공원에서 발견되는 곰팡이는 천식 발병률을 낮추고 특정세균은 비염과 피부염을 완화하거나 혈액지표 개선효과를 지닌 것으로 밝혀졌다. 또한 우울증이나 파킨슨병 모델실험에서 증상을 완화하는 효과가 관찰되기도 했다.

 

윤 교수는 “모든 미생물이 유해하지 않기에 다양성과 균형이 중요하다”라며 “무차별적인 박멸은 오히려 면역발달이나 신경계 건강에 부정적영향을 줄 수 있다”고 덧붙였다.

 

AI기반 유해성 예측 프로그램도 소개됐다. 이번 프로그램은 미생물의 유전자 서열이 확인되면 그 유해성을 AI가 예측하는 시스템이다. 또한 연구팀은 전국 공기질데이터와 건강보험데이터를 연동해 지역별 공기질에 따른 질환유병률 예측프로그램으로 확장하고 실제 취약계층 가정 1,500가구에 적용해 연구했다.

 

연구결과에 따르면 세균과 곰팡이 농도가 감소했고 거주자의 피부질환과 호흡기증상이 줄어든다는 성과를 확인했다.

 

윤 교수는 “디지털 헬스케어와 환경정책이 접목된 실질적 사례”라며 “앞으로 AI 공기질 관리가 정책과 산업 전반에 활용될 수 있다”고 전망했다.

 

향후 IAQ전략은 ‘없애기’가 아닌 ‘관리와 조절’이 돼야 한다는 게 윤 교수의 주장이다. 그는 온도 및 습도관리로 유해세균과 곰팡이의 성장·확산을 억제하고 공기청정기, 자외선·LED, 환기, 식물 등을 활용해 미생물군집을 바람직한 방향으로 조절할 필요가 있다고 전했다.

 

아울러 윤 교수는 “앞으로는 건강증진을 위한 최적의 미생물군집을 만드는 것이 목표가 될 것”이라며 “머리가 좋아지는 공기, 우울증이 낮아지는 공기 같은 새로운 개념의 헬스케어가 가능해질 것”이라고 밝혔다.

 

“에너지효율, 기계설비 아닌 인간이 결정”

 

박준석 한양대 건축공학부 교수는 건축은 사람의 생활을 담는 그릇이라 정의했다. 건축물은 사람의 신체와 행동을 고려해 만들어졌다. 반면 현재 도입된 냉난방기, 환기장치, 공기청정기 등 기계설비는 여전히 사람의 행동과 마음이 고려되지 않은 채 설치되고 있다는 게 그의 주장이다.

 

박 교수는 “건물설계 과정에서 모든 거주자가 AI처럼 완벽하게 실내환경을 제어할 것이라 예상한다”라며 “하지만 실제사람은 인지에도 한계가 있고 행동에는 불완전함이 있어 실내환경 제어가 완벽하지 않다”고 말하며 에너지시뮬레이션 과정에서 사람이 배제되고 있는 점을 지적했다.

 

이와 관련해 박준석 교수는 서울 시내에 1971년부터 2009년까지 건설된 아파트 단지를 대상으로 조사한 결과를 제시했다.

 

조사결과에 따르면 2009년에 지어진 아파트의 난방에너지 소비는 단열성능 향상과 고효율기기 발전 덕에 1970년대 단지대비 절반 이하로 줄었다. 반면 동일한 성능의 아파트 단지 내에서 세대별 난방소비량은 큰 차이를 보였다. 조사결과 건물의 성능을 결정짓는 것은 거주자의 행동으로 나타났다.

 

환기시스템의 사용행태도 제시됐다. 공동주택에는 법적으로 열회수형 환기장치가 설치돼야 하며 최근 70% 이상 아파트가 해당설비를 갖춘 상태다.

 

박 교수는 "그러나 조사결과에 따르면 실제 사용률은 낮은 것으로 밝혀졌다"라며 “조사결과 대부분의 가정이 환기장치가 구비돼 있음에도 환기장치를 사용하고 있지 않았으며 사용하더라도 대부분 하루 평균 1~2시간 가동에 불과했다”고 전했다.

 

현재 법적으로 환기장치는 24시간 사용하도록 규제돼 있지만 이를 지키는 세대는 거의 없다. 거주자들이 이를 지키지 않는 가장 큰 이유는 냉난방비 상승 우려 때문으로 조사됐다. 

 

다만 실제조사에 따르면 환기장치를 하루 4시간만 가동해도 IAQ 만족도가 뚜렷이 높아졌으며 추가비용은 바닥면적 1㎡ 당 약 1달러 수준에 불과했다.

 

박 교수는 “한 달 약 1만5,000원 투자하면 IAQ 향상효과를 얻을 수 있는 상황”이라며 “거주자의 소극적 행동은 비용문제가 아닌 인식문제에 가깝다”고 지적했다.

 

또한 거주자의 행동이 때로는 실내환경을 악화하는 것으로 나타났다. 박 교수가 제시한 사례에 따르면 미세먼지가 심한 날에 창문을 닫고 따로 환기장치를 가동하지 않거나 여름이나 겨울, 실내 냉난방을 이유로 창문을 닫고 환기장치를 사용하지 않는 경우 등 거주자의 일상행동이 오히려 IAQ를 악화하는 역효과를 불러오기도 한다.

 

이런 거주자의 행동에 주목해 박준석 교수는 연구팀과 함께 10년간 ‘창문 개폐 행위’를 조사한 내용을 공유하며 “창문 개폐가 단순한 행위 같지만 IAQ와 열환경에 큰 영향을 주며 외부 기후조건이나 계절 그리고 시간대에 따라서도 복잡하게 변한다”라며 “조사를 통해 기존의 단순한 선형모델 대신 변곡점을 고려한 비선형모델과 기계학습을 도입해 단 2~3주간의 모니터링 데이터로도 향후 며칠간의 거주자 행동을 예측할 수 있는 알고리즘을 개발했다”고 전했다.

 

이와 함께 박준석 교수는 환기장치, 주방후드, 화장실 배기팬을 와이파이 신호기반으로 연동해 통합운전하는 시스템 개발내용을 언급하며 “단순히 개별기기가 아닌 거주자의 실생활패턴에 맞춰 연계운전하면 일상생활 속 발생하는 미세먼지나 온·습도 문제를 효과적으로 해결할 수 있다”라며 “나아가 거주자별 행동패턴을 반영한 알고리즘을 시뮬레이션에 적용해 실제 사람이 사는 것처럼 건물의 에너지성능을 예측하는 툴도 개발 중이다”라고 덧붙였다.

 

박 교수는 “거주자의 행동은 비선형적이며 가구마다 다르므로 이를 이해하고 환기장치를 예측제어하는 시스템을 계속 연구 중”이라며 “사람의 행동과 마음을 이해하고 예측해야 에너지절약적인 주거환경 조성이 가능할 것”이라고 전했다.

 

“IAQ관리 해법 IoT·AI로 모색해야”

 

김호현 서경대 환경화학공학과 교수는 우리나라 IAQ관리법을 소개했다.

 

우리나라 IAQ관리법에 따르면 현재 PM2.5나 이산화탄소는 통제·관리가 가능하지만 세균이나 바이러스 등 센서를 통해 모니터링해야 하는 항목들은 아직 제한이 많다.

 

김 교수는 관리체계의 분산을 문제로 지적했다. 환경부, 교육부, 국방부 등 다양한 부처가 각자 법령을 가지고 있어 현실적인 적용에 제약이 크다는 것이다. 또한 측정데이터의 신뢰도 문제가 여전히 존재하고 평균값기반의 지표체계가 실시간 대응력을 저하하고 있다.

 

이어 그는 해외사례를 소개했다. 미국을 비롯한 영국과 태국 모두 등급제를 운영 중이며 나라마다 표현방식은 다르지만 시민들이 이해하기 쉽게 전달한다는 취지는 모두 동일하다. 국내도 관리체계 통일과 이해하기 쉬운 등급제 도입이 시급하다.

 

김 교수는 “버스정류장 전광판에 도착시간뿐 아니라 IAQ정보까지 제공하는 방안을 구상하며 연구를 시작했다”라며 2016년도에 진행했던 연구사례를 소개했다.

 

이번 연구는 서울시와 협업해 운영 중인 시내버스에 IoT 센서와 GPS를 부착해 데이터를 수집했다. 시내버스 객실 내 IAQ상태를 지역, 노선, 계절, 요일, 시간대 등을 세부적으로 분석해 ‘스마트 종합지수’를 개발했다.

 

스마트 종합지수에는 위해성과 쾌적성을 동시에 반영됐으며 시민을 대상으로 설문조사까지 진행해 실제 이용객들의 의견수용 및 개선방안 계획까지 마련했다.

 

군부대 적용사례도 소개됐다. 공군 지하벙커 같이 환기가 어려운 곳에 IoT 시스템을 설치해 실시간 IAQ상태를 모니터링해 데이터를 축적하고 IAQ를 효율적으로 관리했다. 군 시설 실사용자들의 설문조사와 만족도조사 등을 거쳐 사용자의 후기와 개선·보완할 점까지 반영하고 다양한 환경 속 IAQ데이터를 축적했다.

 

김 교수는 "현실적 과제를 재차 강조했다. 현재 환경부, 국토부, 교육부 등에서 IoT기반 시범사업이 진행되고 있다"라며 "앞으로 데이터 수집에 그치지 않고 즉각적인 저감과 자율관리체계로 연결되는 실행력이 필요하며 이를 뒷받침할 제도가 마련돼야 한다”고 밝혔다.

 

 

이어진 종합토론에는 배귀남 과기연 단장이 좌장을 맡았으며 △강동화 서울시립대 교수 △강찬수 환경운동연합 공동대표 △김명운 대진대 교수 △김익수 환경일보 대표 △박형호 LG전자 상무 △윤성진 서울연구원 박사 △이혜문 알링크 대표 △차성일 한국공기청정협회 전무 등이 패널로 참석했다.

 

먼저 강동화 서울시립대 교수는 “폭염, 집중호우, 습도 상승 등 극단적 기후변화가 일상화되면서 사람들이 더 안정적이고 안전한 실내환경을 원하게 됐다”라며 IAQ에 대한 관심이 증가한 이유를 설명했다.

 

이어 강 교수는 “환기와 공기청정 시스템이 더 발전돼야 하며 IoT와 AI기반 스마트제어, 센서연동기술 고도화 등 기술개발이 필요하다”라며 “시민들의 교육과 인식이 중요하고 IAQ 관리중요성을 적극적으로 홍보하고 라돈 같이 잘 알려지지 않은 오염원도 함께 고려해야 한다”고 주장했다.

 

강찬수 환경운동연합 공동대표는 “IAQ관리에 대한 사회적 관심이 일시적으로 커졌다가 다시 사라진 흐름인 것처렴 여겨지는데 학교, 유치원, 어린이집 등 취약계층의 다중이용시설 속 IAQ의 중요성을 다시 상기해야 한다”라며 “데이터활용과 미생물연구가 계속돼야 하며 시민 생활양식, 정책, 연구가 긴밀히 연결돼야 한다”고 강조했다.

 

김명운 대진대 교수는 “요즘 여름철 높은 습도가 개인건강과 생활에 직접적 영향을 주고 단순한 불편함을 넘어 우울감이나 곰팡이, 바이러스 확산위험으로 이어진다”라며 “언젠가 코라나19 같은 사례가 재발할 수 있다”고 우려를 제기했다.

 

이어 김 교수는 “하이테크는 새로운 시장창출 가능성은 있으나 많은 국가나 집단을 포괄하기에는 아직 한계가 있다”라며 “로우테크와 AI가 결합된 새로운 솔루션을 개발해 전 지구적인 확산을 가능하도록 해야 한다”고 주장했다.

 

김익수 환경일보 대표는 “기후변화와 기후위기 시대에서 인류는 추위와 더위를 피해 실내공간을 더 찾게 된다”라며 “실내공간을 국민의 생존권과 환경권을 보장하는 공간으로 다시 정의해야 한다”고 주장했다.

 

또한 김 대표는 “산업계는 국민이 쉽고 편리하게 사용가능한 기기와 기술개발을 해야 한다”라며 “정부와 지자체는 제도와 법안을 통한 보완 및 지원을 시민은 기기나 기술활용에 적극적으로 참여하고 학습하는 자세가 필요하다”고 전했다.

 

박형호 LG전자 상무는 LG전자가 생각하는 솔루션을 제시했다. 먼저 오염물질을 측정하는 ‘상시 모니터링기술’과 오염물질 ‘정화·제어기술’ 마지막으로 모니터링과 제거를 합리적이고 능동적으로 실행하는 ‘AI기반 통합제어기술’을 소개했다.

 

박 상무는 솔루션 확대를 위해 “신기술 평가 및 인증기준과 제도가 마련돼야 하며 정부와 협회가 주도해 표준화·규격화 작업을 추진해야 한다”고 덧붙이며 기업과 정부의 협력을 강조했다.

 

윤성진 서울연구원 박사는 “여름철 가정 내 에어컨 가동시간이 점점 증가하는 추세다”라며 “기업들은 공조와 청정을 동시 제공하면서 전기세는 낮출 수 있는 효율적인 솔루션을 제공해야 한다”고 밝혔다.

 

또한 윤 박사는 “이런 효율적인 솔루션이 개발·인증·상용화되면 정부와 협업할 수 있다”라며 “탄소중립 포인트 제도처럼 해당솔루션 적용제품 사용시 할인이나 인센티브를 제공하는 방향까지 검토가 가능하다”고 말하며 방향성을 제시했다.

 

이혜문 알링크 대표는 환기장치의 한계와 개선 필요성을 언급하며 “환기량을 늘리려면 덕트공간과 소음문제가 발생하고 국내에서는 아직 환기장치 사용률이 너무 저조하다”라며 “환기의 필요성보다는 ‘에너지절감효과’를 강조할 때 사람들의 관심과 수요가 증가했다”고 주장했다.

 

차성일 한국공기청정협회 전무는 “우리나라의 IAQ기준이 강화돼야 하며 강화된 기준이 산업계의 제품개발 의지와 국민 인식개선이 가능하다”고 주장했다.

 

또한 차 전무는 “포름알데히드, VOC, 미생물, 라돈 등 성능평가 기준이 부재한 항목들이 아직 많다”라며 “IoT·AI기술발전이 필요하고 센서평가를 위한 기준계측기 생산도 늘려 현장의 어려움을 없애야 한다”고 전하며 개선 및 보완해야 할 지점들을 강조했다.