연소형 방향제의 연소 입자생성물에 대한 흡입 노출 저감 연구

Abstract

본 연구는 연소형 방향제 사용 시 연소 과정에서 발생하는 입자상 연소생성물인 미세먼지(PM10, PM2.5)의 건강 위해 영향을 평가하고자, 질량 농도 변화와 흡입 노출 농도를 환기 조건에 따라 분석하였다. 시중에서 유통되는 인센스 스틱형 제품 2종을 시료로 선정하였으며, 3㎥ 규모의 밀폐된 실험 공간에서 1m 높이에 Portable Aerosol Spectrometer 11-D 장비를 설치하여 실시간 6초 간격으로 PM10, PM2.5의 질량 농도를 측정하였다. 연소형 방향제는 연소 직후, 모든 환기 조건에서 PM10 및 PM2.5의 질량 농도가 급격히 상승하였다. 특히 연소 전 과정에서 외부 공기를 차단한 밀폐 조건에서는 초기의 고농도 상태가 상대적으로 길게 유지되어, 흡입 노출 농도 및 건강 위해도가 가장 높게 나타났다. 반면, 연소 전 과정에서 자연환기를 실시한 조건에서는 연소 시작 후 30분 이내에 PM10 및 PM2.5의 농도가 배경농도 수준으로 저감되었으며, 밀폐 조건 대비 약 70%의 위해도 저감률을 보였다. 또한, 연소 중 밀폐 및 연소 종료 후 창문을 개방하여 자연환기를 실시간 조건에서는 연소 종료 후 최소 25분만에 PM10, PM2.5 농도가 배경농도 수준으로 저감되었으며, 밀폐 조건 대비 약 42~45%의 위해도 저감률을 보였다. 따라서, 연소형 방향제 사용 시 연소 전 과정에서 자연환기를 실시하거나, 연소 종료 직후 최소 25분간 지속적으로 환기를 병행하는 것은 미세먼지 노출을 감소시켜 건강 위해 영향을 최소화할 수 있다. 본 연구는 연소형 방향제 사용 시 발생하는 입자상 오염물질인 미세먼지(PM10, PM2.5)의 농도 변화와 건강 위해성을 정량적으로 분석하고, 환기 조건에 따른 흡입 노출 저감 효과를 과학적 근거에 기반하여 평가하였다. 연소형 방향제의 안전한 사용을 위한 환기 방안 마련과 향후 건강영향평가를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

Indoor air pollution caused by combustion-type air fresheners has garnered increasing attention in recent years, particularly due to the emission of fine particulate matter, which poses significant health risks. Despite their widespread use in residential and commercial spaces for aesthetic and cultural purposes, scientific evaluations of their emission characteristics and associated health risks remain limited. This study aimed to quantitatively assess the impact of burning incense on indoor air quality by analyzing particulate matter (PM10, PM2.5) generated during combustion under three different ventilation scenarios: (1) no ventilation, (2) ventilation after combustion, and (3) continuous natural ventilation throughout combustion. Based on these measurements, inhalation exposure concentrations and health risks were evaluated to inform safer usage practices and the development of effective exposure mitigation strategies for indoor environments. Two commercially available incense stick products, designated as Incense A and Incense B, were selected for the experiments. Tests were conducted in a sealed environmental chamber measuring approximately 3㎥. Real-time particulate matter concentrations were measured using a Portable Aerosol Spectrometer(Grimm 11-D), with data collected at 6-second intervals over a 90-minute period, encompassing baseline, combustion, and post-combustion phases. Results showed a sharp increase in particulate matter concentrations immediately after ignition under all ventilation conditions, with substantial differences in concentration levels and decay rates depending on the scenario. In the absence of ventilation (Scenario 1), particulate matter concentrations exceeded the WHO-recommended indoor air quality guidelines, and the decay rate was the slowest among all scenarios, resulting in the highest inhalation exposure and associated health risk. Conversely, Scenario 3 (continuous natural ventilation) achieved the most effective particulate matter reduction, with concentrations returning to background levels within 30 minutes. Under this condition, health risks associated with PM10 and PM2.5 were reduced by 68.2% and 69.2%, respectively, compared to Scenario 1. Scenario 2 (ventilation initiated after combustion) also showed significant reductions, with particulate matter levels decreasing to baseline within approximately 25 minutes. Health risks from PM10 and PM2.5 in this scenario were reduced by 45.0% and 42.4%, respectively, relative to the no-ventilation condition. These findings emphasize the critical role of ventilation in mitigating the adverse health effects of particulate matter generated from incense combustion. This study provides scientific evidence on the health risks posed by particulate pollutants emitted from burning incense and underscores the importance of proper ventilation strategies. The findings offer a basis for the development of health risk assessments and environmental safety guidelines related to indoor air pollutant exposure