학교 실내·외 환경에서 재실자 유무에 따른 총부유세균 및 PM10 농도 비교
Comparison of Indoor and Outdoor Total Airborne Bacteria and PM10 Concentrations Based on Occupants in Schools
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초록
실내 공기질(indoor air quality, IAQ)은 인체 건강에 큰 영향을 미치며, 실내 공기의 질이 나쁠 경우 호흡기 질환의 발생 위험을 높일 수 있다. 본 연구에서는 실내·외 환경의 총부유세균 농도와 PM10 농도를 측정하고 비교하여, 두 인자 간의 상관성을 분석하였다. 이를 통해 실내 공기질 향상을 위한 기초 데이터를 제공하고 효과적인 관리 전략을 제안하고자 하였다. 총부유세균은 Anderson sampler를 사용하여 수집한 뒤 TSA 배지에서 배양하였고, 배양된 균주는 그람염색과 matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) 질량분석법을 활용하여 동정하였다. PM10 농도는 DustTrak II 에어로졸 모니터를 사용하여 측정하였다. 지점별로 15분간 시료를 채집하였으며, 측정된 값의 평균값을 산출하였다. 자료 분석은 SPSS를 이용하여 t-test와 상관분석을 실시하였다. 연구 결과, 실내 환경에서 사람이 존재할 때 총부유세균 농도가 유의하게 증가하였으며(P<0.05), 실내·외 환경 간에도 통계적으로 의미 있는 차이를 나타냈다(P=0.013). 반면, PM10 농도는 실내·외 환경이나 사람의 유무에 따라 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 또한 총부유세균과 PM10 농도 사이의 상관성은 매우 약했으며 통계적으로 유의하지 않았다. 본 연구에서는 실내에서의 인체 활동이 총부유세균 농도를 증가시키는 주요 요인임을 확인하였다. MALDI-TOF를 통한 부유세균의 정확한 분류는 실내 공기질의 악영향을 관리하기 위한 전략적 접근의 첫걸음으로서 중요한 의미를 가진다.
Abstract
Indoor air quality (IAQ) significantly affects human health because a poor IAQ can contribute to respiratory diseases. This study compared the total airborne bacteria and PM10 concentrations in indoor and outdoor environments and analyzed their correlation to provide data, improve the IAQ, and propose management strategies. The total airborne bacteria were collected using an Anderson sampler, cultured on TSA, and analyzed using Gram staining and matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry. PM10 concentrations were measured using a DustTrak II aerosol monitor. Sampling lasted 15 minutes per site, and the mean values were calculated. Data analysis was conducted with SPSS software using t-tests and correlation analysis. The airborne bacterial concentrations were significantly higher indoors when occupants were present (P<0.05) and showed a notable difference between indoor and outdoor environments (P=0.013). On the other hand, the PM10 concentrations were similar in indoor and outdoor settings or based on the presence of humans (P>0.05). The correlation between airborne bacteria and PM10 was weak and statistically insignificant. This study highlights the role of human activity in increasing the indoor airborne bacterial concentrations. The accurate classification of suspended bacteria through MALDI-TOF analysis is a meaningful first step in a strategic approach to controlling the adverse health effects of IAQ.