제 46회 전국과학전람회

교실환경 개선에 관한 연구

- 미세 먼지․소음․조도를 중심으로 -

출품분야 교 원

출품부문 환 경

강원도횡성교육청

성북 초등학교

교 사 김순희

<제목차례>

Ⅰ. 서론 ·····························································································1

1. 연구의 의의 ·······················································································1

2. 연구의 목적 ·······················································································2

3. 연구의 범위 ·······················································································2

4. 연구 과제 ···························································································2

Ⅱ.이론적 배경 ················································································3

Ⅲ. 연구 방법 ···················································································9

1. 연구 대상 및 기간 ···········································································9

2. 연구 절차 및 방법 ·········································································10

3. 조사연구 도구 ·················································································10

Ⅳ. 연구 결과 ················································································12

1. 호흡성 미세 먼지 측정 ·································································12

2. 조도 측정 ·························································································16

3. 소음 측정 ·························································································17

Ⅴ. 요약 및 결론 ··········································································20

1. 요약 ···································································································20

2. 결론 및 제언 ···················································································22

참고문헌 ··························································································23

부록 ··································································································24

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교실 환경 개선에 관한 연구

- 미세 먼지, 조도, 소음을 중심으로 -

Ⅰ. 서론

1. 연구의 의의

우리 어린이들은 하루 6 ～ 7시간, 혹은 9시간 남짓 교실이란 작은 공간에서 활

동하고 있다.

어린이들이 주로 생활하는 학교 교실환경은 건강한 생활을 하는데 문제점은 없

을까, 어느 정도의 영향이 미칠까 궁금하다.

최근에는 학교의 교구 및 교재는 많은 관심 속에서 보완을 거듭하여 기본적인

교육환경으로 정비가 된 것 같다. 물론 지역이나 초, 중, 고별 학교 차와 학교간

차이는 다소 있더라도 교실 수업의 교구 및 교재는 다소 갖추어진 것으로 생각된

다.

따라서 교실에서 활동하는 어린이들의 육체적 건강을 위해서는 올바른 건강 생

활 습관지도와 합리적인 환경시설도 고려되어야한다. 오늘날 경제 수준은 눈부시

게 발전하고 1년에 220-230일 이상 하루 8시간 내외를 학교에서 생활하고 있는

교실환경이 우선 개선 정비되어야 하나, 과거와 별반 차이가 없고 오히려 과밀학

급에 활동중심의 수업과 과거에 비해 학생들의 신체 성장에 따른 문제점 등이 야

기되고 있다. 이에 따라 보건 환경측면에서 이미 시설되어 있는 교육환경 시설의

관리가 적절히 이루어져야겠고, 물리적 환경의 모든 것들이 쾌적한 환경으로 개선

유지되어야 하겠다.

그 중에서 교실 환경위생은 학생들의 건강유지 및 심신의 안정과 학습능률을

향상시킨다. 그러므로 청결하고 아름다운 환경 속에서 깨끗하고 명랑한 생활을 할

수 있도록 채광, 온도, 습도, 조명, 소음, 먼지(분진) 등의 기초 환경실재를 조사․

분석하여 보다 나은 환경에서 학습할 수 있도록 학교위생을 환경기준에 맞도록

개설할 필요성을 갖게 되었다.

- 2 -

2. 연구의 목적

쾌적한 교실환경 조성을 위하여 현재의 교실환경위생 실태를 먼지를 중심으로

조사 분석하며 조도와 소음도 조사하여 쾌적한 교실환경 조성의 기초 자료를 만

들고자 하였다.

특히 PM10으로 코를 통해 폐에 들어갈 수 있는 10㎛ 이하의 미세 먼지만을 측

정, 진폐증이나 암을 유발할 수 있는 환경을 막는데 그 목적이 있다.

3. 연구의 범위

교실 환경위생은 학생의 건강에 직접적으로 영향을 미치는 교실의 먼지, 조도,

소음 등 기초환경위생조사를 중심으로 하며, 본교와 소규모학교, 인근의 중학교

등 4개교에 한한다.

4. 연구 과제

연 구 과 제 과제별 실행 내용

1.교실환경위생 조사

2. 교실환경위생의 합

리적인 개선방안

1) 먼지오염도 조사

▷초등하교(마루바닥, 카페트: 15명이상 15명선)

▷중학교(콘트리트 바닥, 35명 이상)

2) 소음도 조사

▷생활소음(교실 내․외)

▷항공기 소음

3) 조도 조사

▷기후별

▷위치별

▷방위별

1) 먼지, 소음, 조도별 개선 방안 검토.

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Ⅱ.이론적 배경

1.이론의 탐색

사람은 태어나면서부터 생존해 있는 한 환경과의 불가분의 관계를 맺고 생활하

며 현재의 환경을 보다 나은 것으로 조성하기 위해 연구 노력하여 왔으며 앞으로

도 끊임없이 추구해 갈 것이다.

우리가 활동하는 모든 것은 환경을 떠나서는 생각할 수 없으므로 환경위생이란

인간생활에 미치는 모든 유해한 것들을 개선하고 제거하는 것이라 하겠다.

환경위생이란 우리 주위를 둘러싸고 있는 모든 환경 조건을 과학적으로 측정하

고 연구․분석하여 합리적이고 쾌적한 생활을 영위할 수 있도록 하기 위하여 부

적합한 환경을 개선하도록 연구하는 학문이다.1) 라고 정의하였고, WHO의 환경위

생전문위원회에서 규정한 환경위생의 정의는 「환경위생은 인간의 물리적 생활환

경에 있어서의 모든 요소를 통제하는 것이다.」라고 하였다.

이와 같이 환경위생은 인간의 생존과 생활에 유해한 모든 환경요인을 인위적인

노력에 의해 통제 개선하여 인간 생활에 쾌적한 환경을 조성하는 실천적 분야라

고 하겠다.

(1) 환기 및 먼지

1) 정문식 외 2. 환경의 생학, 서울: 신광출판사, 1988.P.13.

인간 주위의 환경을 요인에 따라 분류하면,

1) 자연적 환경

(1) 이화학적 환경: 공기(기온, 습도, 기류, 기압, 매연, 가스, 공기조성, 공기, 이온),

물(강수, 수량, 수질, 지표수, 지하수), 토지(지온, 지균, 토지조성)

빛(광선, 자외선, 적외선, 방사선), 소리(음향, 소음, 잡음)

(2) 생물학적 환경: 설치류(rodens), 모기, 파리, 등의 유해곤충과 절지 동물류

2) 사회적 환경

(1) 인위적 환경: 의복, 식생활, 주택, 위생시설, 및 각종 기계류

(2) 사회적 환경: 정치, 경제, 종교, 교육, 문화적 환경

(3) 정신적 환경: 공해에 대한 피해의식(산업재해, 교통난, 소음, 공기, 오염, 수질오염)

범죄에 대한 피해(폭행, 납치, 도벽, 사기, 협박, 살인, 강도) 등

환경위생의 영역은 위에서 환경요인인 정치, 경제, 교육, 문화를 제외한 여러 요인을 가르키며 나

머지 생활환경의 여러 요인과 인간생활의 관계를 짓는 모든 환경을 보다 좋은 환경으로 만드는

것이다.

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1) 환기

좁은 실내생활은 많은 아동이 생활하면서 실내공기가 혼탁해져 인체에 해롭게

되어짐은 물론 학습능률이 저하된다.

환기가 안 되는 곳에서 생활하

면 시간이 지나면서 정서적 불

안이나 두통을 일으키게 된다.

과거에는 이런 현상을 호흡에

의한 CO2 증가와 산소의 부족을

그 원인으로 보았으나 지금은

체온을 식힐 수 있는 환경능력

의 저하와 악취에 의한 원인으

로 보고 있다.

<그림 1> 호흡기에 침투하는 먼지의 크기

아직도 과밀학급에서 학생들이 활동하면서 청소 용구 및 방법, 분필 사용, 적절

한 환기시설이 없는 현실에 많은 문제점이 대두된다.

2) 먼지

먼지란 입자가 공기 속에 부유하고 있는 상태를 의미하며 크기가 큰 입자들은

외부에 심하게 충격을 주거나 거칠게 취급하면 비산성이 크기 때문에 공기 속으

로 날라서 먼지가 된다.2) 그리고 2.5㎛이하의 작은 입자는 대부분 대기오염물질들

이 입자화된 2차 입자들로 구성되어 있다. 폐까지 전달하여 진폐증을 일으키는 먼

지를 호흡성 먼지라고 말하며 크기는 0.5-5㎛으로 알려져 있고 그 중에서도

0.5-2.5㎛크기의 먼지가 더욱 밀접한 관계를 가지는 것으로 알려져 있다. 미세 먼

지 PM10은 실외보다 실내에서 더 높은 농도를 나타내며, 사람들이 많이 드나드는

공공시설 내에서 특히 높게 나타나며 흡연실과 금연실의 분리3)를 연구 결과로 제

시하였다.

2) 윤명희, 분진의 관리, 노동과학, 봄호, 1996, pp∴5-33.

3) 김만구, 둰영진, 정영림, 산광란 적산시 Digital Dust Indicator에 의한 도서관과 학생회관내

PM10 농도의 일변화, 한국대기보건학회지 제 13권 제 2호, 1977. p. 115-122.

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대기 중 입자물질은 직경 0.001～1000㎛의 광범위한 분포를 가지고 있으며, 입

경에 따른 먼지의 제반 물리, 화학적 특성은 대기질 및 인체의 건강 측면에서 중

요한 변수로 작용한다. PM10에 대한 환경준치는 1994년 1월부터 시행되어 이전의

조사들은 TSP(총 먼지)만 측정하였는데, 입자의 크기에 따라 폐속으로 유입되는

정도가 다르다.

특히 10㎛ 이하인 미세 먼지는 인체로 침투되기 때문에 보건학상 중요한 의미

를 가지고 있어 PM10에 의한 연구가 활발하며 Pm10은 실외보다 실내에서 더 높은

농도를 나타낸다. 최근에는 2.5㎛이하의 미세 먼지에 대한 중요성이 부각되어 외

국에서는 PM2.5의 권고치를 50㎛/㎡(24시간 평균)으로 정했다.

또한 미국이나 일본 등 선진국은 실내공간 관련기준을 고려하여 각 지하시설별

(역사, 상가 터널 등)로 구분하여 1989년 9월 환경기준치(TSP: 지하 공간 300㎍/

㎥․일, 터널 2,000㎍/㎥․일)를 마련하였다.

최근에는 실내오염이 사람들의 건강에 미치는 영향을 보다 정확히 분석하기 위

하여, 개인의 하루 24시간별 노출되는 정도를 측정하고 있다.

대기환경기준법에 의하면 미세 먼지(PM10)의 측정 방법을 베타선 흡수법(β

-Ray Absorption Method)으로 정하고 있다. 그러나 베타선 흡수법에 사용되는

기기는 크기가 크고 무거워 휴대하기가 불편하다. 그리고 광산란식 디지털 분진계

는 시간과 장소에 제약이 없고 측정시간도 1～10분으로 짧아 측정하기 편리하고

휴대하기가 간편하다. 따라서 본 연구에는 두 측정기를 모두 사용하여 교실 내 생

활시간(수업, 휴식, 청소 등)을 구분하여 측정하였다.

따라서 교실에서의 먼지는 과밀학급, 분필사용, 청소, 난방, 학습활동 등 복합적

으로 일어난다고 볼 수 있다. 특히 분필 중에는 5㎛이하의 미세 먼지가 전체 량의

1/3이나 되고 교실 내 공기 중에는 매 ㎡당 평균 약 7만개나 되는 것으로 조사보

고 되었다.

3) CO2

교실 내에서 CO2 는 기준치 1,000ppm 이하로 환기가 잘되는 계절에는 별로 문

제가 되지 않는 대신 땀과 호흡, 발에서 나는 악취로 적당한 환기가 필요하며, 겨

울철에는 난방시설 및 통풍이 잘 안되어 교실의 공기가 오염되는 것으로 나타났

다.

(2) 채광과 조명

채광과 조명은 학교 환경위생상 중요한 요소로서 그 정도에 따라 학습 능률 및

학생의 시력에 크게 영향을 줄 수 있다. 교실의 밝기는 적어도 300LUX 이상의

조도가 요구되며 흑판의 15。이내에서 비추는 광원이 학습에 적당한 것으로 되어

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있다. 좋은 시력을 갖는다는 것은 학습에 능률을 올릴 수 있으며 피로를 예방하고

학교 생활을 즐겁게 해 준다.

이런 점에서 다음과 같이 고려되어야 한다.

1) 충분한 광원과 적절한 분포가 되어야 한다.

2) 눈부심(현휘)이 없게 한다.

3) 창의 크기는 교실 평면적의 1/5이상이 필요하다.

4) 직사광선은 10,000LUX 이상이며 그대로 채광해서는 안 된다.(커텐 설치)

5) 자연 채광시도 인공조명을 겸용하여 채광분포를 적절히 해 주어야 한다.

6) 직접조명은 채광이 균일치 않고 피로하며 눈이 부시기 때문에 부적당하다.

7) 조명도가 150LUX이하일 때 인공조명을 해준다.

8) 책상 면과 흑판 면의 조도는 150LUX이상을 유지한다.

9) 부드럽고 적당한 채광을 하여 눈의 피로를 줄인다.

10) 외국과의 조도 비교

<표 1> 우리나라와 외국의 조도 실태4)

단위 : LUX

장소

나라교 실 체육관 강당 실험실 작업실 화장실

우리나라 150

국제조명학회 300

미국 300 200 100 300-500 300-1000 100

영국 300 500

※ 외국과 비교하여 낮은 수치의 조도이며 세부적인 조정이 필요하다.

(3) 소음

소음의 크기는 보통 데시벨(dB)단위로 나타내고 최저음의 한계가 ‘0’dB 정도이

다. 소음은 소음계를 이용하여 측정하는데 일반적으로 소음의 크기 즉 음압 수준

을 측정한다.

사람이 느끼는 소음의 크기는 dB(A)로 나타낸다. 교실내의 소음은 내부소음과

외부소음에 의해 발생된다고 볼 수 있다. 지나친 소음은 학생과 교사에게 흥분과

긴장, 정신집중 방해와 비능률적인 학습을 초래한다.

4) 학교 환경위생 개선에 관한 연구, 원주 치악 초등학교, 보건교육 연구보고:1991년

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실내소음이 높아지는 이유 중 내부요인으로는 과다 학생 수와 적정치 못한 교

구에 의한 것이며, 외부적 요인은 도로, 철도, 공항 등의 교통수단과 산업시설, 공

공시설 및 상업시설, 공사장 등에 의해 일어나는 것으로 볼 수 있다.

교실내의 자체 소음은 교육을 통하여 어느 정도 줄일 수 있으나 과밀 학급은

통제가 극히 어려운 상태이다. 외부 소음은 새로 신설되는 도로, 철도 변에는 방

음벽이 설치되고 있으나 아직까지도 많은 학교가 도로 및 철도, 공항에 의해 소음

으로 지장을 받고 있는 것이 현실이다.

따라서 외부에서 소음이 들어오지 못하도록 2중 창문 설치, 방음별 설치 등 방

음장치와 실내에서의 흡음장치 설치가 고려되어야 한다. 외국과의 소음 기준 비교

는 아래와 같다.

<표 2> 외국과의 소음기준 비교

단위 : LUX

장소

나라교 실 식 당 음악실 체육시설 건물외부 비 고

우리나라창폐 50↓

창개 55↓

어느 경우든

상한치 65

미국 35 - 40 50 - 55 < 40 < 45 < 70

※ 미국에 비해 우리나라의 소음 허용 기준이 높다.

(4) 학교 환경위생의 내용

학교 환경은 학생들의 건강유지 및 증진에 적당하고 안전하며 쾌적한 생활의

장이 되어야 하며 다음과 같은 내용을 담고 있다.

① 학생과 교직원의 건강 유지와 향상

② 학생심신의 안전과 학습 능률의 향상

③ 청결하고 아름다운 환경의 유지

④ 쾌적하고 편리한 생활 공간 제공

1) 교지의 선정

교지의 선정은 학교 보건법 및 학교시설 설비 기준령과 기타 법령에 의거하여

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다음과 같은 조건이 필요하다.5)

① 신체상 안전하고 통학하기 편리한 곳 (30분 이내 거리)

② 조용하고 공기가 맑으며 넉넉한 대지가 마련된 곳

③ 소음, 매연, 먼지 등의 피해(공해)가 없는 곳

④ 도로, 철도 등 교통피해(소음, 매연, 위험요소)가 없는 곳

⑤ 정화구역 금지 행위 시설이 없는 곳

⑥ 배수가 잘 되고 표면 지질이 적합한 곳

2) 교실

학생들이 1년에 220일 이상, 하루 5시간이상 8시간 가까이 생활하는 교실환경은

학생들의 건강생활에 커다란 비중을 차지하고 있다. 쾌적한 교실 환경은 교실의

위치, 구조, 자재, 환경위생관리 등 여러 가지 문제가 고려되어야 하며 다음과 같

은 구비조건을 갖추어야 한다.

가) 면적: 일발교실의 크기는 복도를 포함하여 66㎡이상으로 한다.

(학교 설비 기준령 제 5조)

① 미국: 유치원 130㎡, 국교 104㎡, 수도, 갱의실 부설.

② 일본: 국교 폭 6m, 길이 10m(60㎡)3

나) 교실의 창은 가급적 남향 또는 남남동향으로 한다.

다) 자연 채광은 좌측 또는 좌 후방에서 취하도록 한다.

라) 소음을 방지할 수 있게 한다.

마) 통풍 환기가 쉽고, 적정 온도가 유지 되도록 한다.

바) 학생이 다른 학생을 방해하는 일이 없이 앉을 때와 일어설 때의 행동이 자

유로워야 한다.

사) 교사가 학생에게 쉽게 접근 할 수 있도록 한다.

아) 실내오염(공기, 먼지, 악취)을 줄일 수 있는 방향으로 한다.

(5) 난방

교실의 난방을 적절하게 해주는 것은 학생들로 하여금 안정감을 가지고 학습

에 임하게 하며, 쾌적한 온도를 교실 내에 유지하도록 하는 것이 중요하다. 그

러나 우리 현실의 학교 난방은 경제 수준이나 가정 난방시설에 비해 너무 열악

한 환경이다.

난방방법에는 국소 난방법과 중앙난방으로 구분되며 국소 난방은 취급이 간

5) 김명호, 학교 보건 및 실습, 서울: 수문사, 1980. p. 65

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편하고 설치비가 저렴하나 열량이 고르지 못하며, 중앙난방은 실내를 균등하게

난방 되지만 시설비와 연료비가 많이 드는 것이 단점이다.

겨울철 학교의 실내온도는 교실 20-22℃, 복도 19-21℃, 체육실 16-21℃이며

하절기의 냉방표준은 26℃로 가장 생활하기 쾌적한 온도라 하며, 실내온도가 1

0℃이하로 하강할 때는 인공난방이 필요하다.

그 외 학교 환경에는 변소, 음용수, 외부 환경요인, 청소, 쓰레기 처리, 온도,

습도 등이 있다.

Ⅲ. 연구 방법

1. 연구 대상 및 기간

1) 대상

본교를 포함한 4개 학교로 초등학교 2개 학교, 중학교 2개 학교이다.

<표 3> 측정 대상 학교 일반 현황

구분 성북초등학교 원주 중학교 횡성 중학교 수백초등학교

위치 읍상 3리 단구동 읍하 2리 공근면 수백리

주변환경상가 변두리 및

주택가주택가 및 상가

주택가 및 농촌

전답

농가주택 및

농촌

규모 23 학급 30 학급 12 학급 3학급(2복식)

학생수 810명 1300 명 480 명 30 명

학급인원 38명 40 명 36 명 14 명

방향 남동향 남동향 동향 200°(남남서)

도로와의 거리 뒤쪽 60m오른쪽 50m

뒤쪽 50m전방 500m

우측 40m

뒤쪽 70m

도로 종류 2차선도로 4차선 도로 2차선 도로 40m 2차선

통행차량 보통 많음 아주 많음 보통

2) 기간 : 1999. 11. 10 ～ 2000. 7. 13 (8개월)

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2. 연구 절차 및 방법

단계 절차 내용 및 방법기간

부터 까지

계획

주제 선정

기초조사

-실태 분석 및

계획수립

주제의 운영과제 설정

문헌연구

실태수립 및 운영 계획수립

-협력학교 선정 및 협조의뢰

1999.11

2000.1

2000.2

1999.11

2000.1

2000.2

실행

연구주제의

계획수립 및 기초조사

실내환경위생의 실태 측정

(먼지, 소음, 조도)

교실환경의 위생실태 조사

2000.3

2000.3

2000.3

2000.3

연구주제의 실행 2000.4 2000.6

결과정리 결과 검증 2000.5 2000.7

3. 조사연구 도구

1) 측정 도구

<표 4> 조사 측정도구

측정 기기 모델명제조회사

제작국측정내용 비고

미세 먼지

측정기

Portable PM10

SamplerU.S.A

학생들이 활동하는 동안 교실

의 먼지 측정‘96. 7

P-5H2, Sibata

광산란 디지털 분진계Japan

활동 시간대 별로 교실의 먼지

를 광 산란으로 측정‘96. 2

소음

측정기

LA-210

Sound level meterJapan

교사 앞, 뒤, 측면, 교실안과

밖의 소음, 비행기 소음 측정‘94. 9

조도

측정기

TES 1332

Digital lux meterTaiwan

오전, 오후, 맑은날, 흐린날, 자

연채광, 조명등 교실의 조도 측

정

‘99. 1

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2) 측정 방법

학교 환경위생 시설 개선을 위하여 각 분야별로 조사하여 분석하였다.

(1) 미세 먼지

가) Portable PM10 Sampler는 생활시간 동안의 미세 먼지를 필터에 포집,

중량 차로 교실 평균 먼지농도를 측정하였다.

나) P-5H2, Sibata 기는 시간대 (휴식, 공부, 청소 등) 별 호흡성 먼지를 측

정하였다. 중학교는 오전 8시부터 오후 5까지, 초등학교는 오전 30분부

터 오후 3시 30분까지로 학생들의 학교생활 시간을 중심으로 측정하였

다.

(2) 조도: TES 1332 Digital lux meter 기로 측정하였다.

가) 책상 위의 조도 위치를 9점 측정법 <그림2>에 준하여 오전․오후로 측

정하였다.

나) 칠판의 조도는 3점 측정법 <그림3> 에 준하여 측정 비교하였다.

◈ 칠판조도 : (① + ② + ③) ÷ 3

창측 ① ② ③ 복도

<그림2> 칠판의 조도 측정점

◈ 실내조도 : {(②+④+⑥+⑧)×4)+(①+③+⑦+⑨)+(⑤×16)}÷36

앞면

복도

① ② ③

④ ⑤ ⑥

⑦ ⑧ ⑨창측

뒷면

<그림3> 조도 측정을 위한 교실의 9점 측정도

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(3) 소음 : LA-210 Sound level meter 기로 측정하였다.

가) 교실 내․외(교사 앞, 뒷면, 측면)로 구분하여 측정하였다.

나) 비행기장 인접 지역이므로 비행기 소음도 측정하였다.

(4) 측정자료를 분석하여 학교별 차이점을 미루어 그 원인을 분석

하였다.

Ⅳ. 연구 결과

1. 호흡성 미세 먼지 측정

<표 5> 대기환경 기준표

항목 기준 측정방법

아황산가스(SO2)

연평균치 0.03 ppm 이하

24시간평균 0.14 ppm이하

1시간평균 0.25 ppm이하

자외선형광법

(Pluse U.V.Fluorescence Method)

일산화탄소(CO)8시간평균치 9 ppm 이하

1시간평균 25 ppm 이하

비분산 적외선 분석법

(Non-Dispersive infrared Method)

이산화질소(NO2)

연간평균치 0.05 ppm이하

24시간평균 0.18 ppm이하

1시간평균 0.15 ppm이하

화학발광법

(Chemiluminescnr Method)

오존(03)8시간평균 0.06 ppm이하

1시간평균치 0.1ppm이하

자외선 광도법

(U.V. Photometric Method)

납(Pb) 3개월 평균치 1.5㎍/㎥이하원자흡광광도법

(Atomic Absorption Spectroptometry)

먼지

총먼지

(TSP)연간평균치 150㎍/㎥이하

베타선흡수법

(β-Ray absorption method)

고용량공기포집법

(High volume Air Sampler Method)

미세 먼지

(PM-10)

연간평균치 80㎍/㎥ 이하

24시간평균 150㎍/㎥이하

베타선흡수법

(β-Ray Absorption Method)

비고-1) 1시간 및 24시간의 평균치는 연간 3회 이상 그 기준을 초과하여서는 아니 된다.

2) 미세 먼지는 입자의 크기가 10㎛이하인 먼지를 말한다.

- 13 -

1) 먼지 측정에 따른 학교별 현황

<표 6> 먼지 측정에 따른 학교별 현황

(기준치: 150㎍/㎥)

구분 성북초등학교 수백초등학교 원주 중학교 횡성 중학교

학급 인원수 37명 14명 40명 36명

바닥 종류 마루 카페트 콘크리트 콘크리트

청소 용구진공청소기,

빗자루 겸용진공청소기

빗자루,

대걸레

빗자루,

대걸레

칠 판화이트보드,

보드마카

화이트보드,

보드마카흑판, 분필

화이트보드,

보드마카

교실 넓이 66 ㎡ 50 ㎡ 66 ㎡ 66 ㎡

창문 넓이 14.56 ㎡ 10.48 ㎡ 10.41 ㎡ 16.35 ㎡

미세 먼지

농도(㎍/㎥)139 165 364 251

2) 학교별 먼지 측정 결과(기준치: 150㎍/㎥)

<그림4> 학교별 미세 먼지 측정 결과도표

3) 미세 먼지 측정 결과 분석(기준치 : 150㎍/㎥)

(1) 학교별 측정 농도는 원주 중(364㎍/㎥), 횡성 중(261㎍/㎥), 수백 초(165

- 14 -

㎍/㎥)가 기준치를 초과하는 것으로 나타났다.

(2) 원주중학교는 361㎍/㎥, 횡성 중학교는 261㎍/㎥로 환경기준 150㎍/㎥을

훨씬 초과하였다. 다만, 환경기준은 24시간 평균치이고, 측정치는 학교

생활시간(8～9시간)의 측정값이므로 측정치의 24시간 평균치는 다소 낮

을 수 있으나 초과치가 너무 높다.

(3) 바닥재료와 먼지와의 관계

콘크리트바닥인 원주중학교(364㎍/㎥)와 횡성 중학교(261㎍/㎥)는 마

루바닥인 성북 초등학교(139㎍/㎥)보다 1.5～2배 이상 농도가 높았으며,

카페트 바닥인 수백 초등학교(165㎍/㎥)도 학생수가 14명으로 매우 적

은 학생 수 (36%)임에도 불구하고 성북 초등학교 보다 먼지 농도가 높

게 나타났다.

(4) 청소용구와 먼지와의 관계

재래식 (빗자루를 쓸고 대걸레로 닦음)으로 청소를 하는 중학교(313㎍

/㎥)는 진공청소기를 사용하는 초등학교(152㎍/㎥)보다 2배 이상 높았으

며 청소 후에도 모래와 먼지냄새를 교실에서 맡을 수 있었다.

(5) 분필을 사용하는 학교(364㎍/㎥)가 보드마카를 사용하는 학교(173㎍/㎥)

보다 2배 이상 높은 농도를 나타났다.

<표 7> 활동 시간별 교실의 미세 먼지 농도표(2000, 7. 10～13)

(단위 : ㎍/㎥)

구분초등학교 중학교

성북 수백 평균 횡성 원주 평균

수업시간 84 153 119 144 267 206

휴식시간 87 177 132 191 324 258

청소시간 50 199 125 138 432 285

등교전후 72 157 115 100 212 156

평균농도 74 171 123 125 308 217

(6) <그림5>에서 성북 초등학교와 횡성 중학교는 태풍으로 바람이 오후부

터 많이 불면서 교실환기가 잘 되어 먼지 농도가 급격히 줄어들었다.

(7) 학생수가 적은 수백초(14명)가 성북초(38명)보다 미세 먼지 농도가 높은

까닭은 카페트 바닥 재와 적은 교실 면적(50㎡) 때문으로 본다.

- 15 -

(8) 활동시간별 교실의 먼지농도는 초등학교보다 중학교에서 활동 시간별

차이는 심하게 나타났다.

① 중학교는 수업시간 (206㎍/㎥)보다 휴식시간 52㎍/㎥, 청소시간은 84㎍

/㎥의 미세 먼지 농도가 더 높았으며, 이는 수업형태가 모두 자리에 앉

아서 수업하고 휴식시간에도 교사의 통제가 없어 학생들의 활동 량이

많았다.

<그림5> 교실 내 미세 먼지 농도의 일변화

② 초등학교에서는 수업시간(1199㎍/㎥)보다 휴식시간은 19㎍/㎥, 청소시

간은 39㎍/㎥의 농도가 높게 나왔다. 이는 담임교사가 교실에서 함께

생활하며, 진공청소기와 보드마카를 사용하기 때문으로 본다.

③ 1층 교실인 횡성 중학교(191㎍/㎥) 은 밖에 나가는 학생이 많았고, 2층

에 교실이 있는 원주중학교(324㎍/㎥)의 학생들은 휴식시간에 교실에

서 활동을 많이 하고 있었으며, 그 때문에 농도 차가 많이 나는 것으

로 본다.

④ 청소시간도 수업시간에 비해 초등학교는 39㎍/㎥의 농도 차를 나타내

는 반면, 중학교는 84㎍/㎥의 높은 농도 차를 보이고 있다.

- 16 -

2. 조도 측정

1) 조도 측정에 따른 학교별 현황

<표 8> 조도 측정에 따른 학교별 현황

(단위 : LUX)

구 분 성북 초등 수백 초등 원주 중 횡성 중 비고 (평균)

평균 조도 952 698 3226 1022 1475

교실채광 626 661 2511 837 1159

인공 1278 736 3942 1207 1791

날씨맑음 1050 655 3226 1197 1532

흐림 758 579 ․ 678 504

칠 판 580 432 651 476 535

창 가 2136 1235 2864 725 1740

복 도 533 151 460 287 358

<그림6> 학교별 조도 측정 결과 도표

3) 조도 측정 결과 분석(기준치: 300LUX)

조도는 대체적으로 기준치 300LUX 이상을 나타내고 있다.

- 17 -

(1) 교실 위치(복도 측과 창가)에 따른 조도

교실의 책상 위치에 따라 많은 차이가 나타났다. 창가 쪽은 자연 채광시 측

정, 대상학교의 대부분 교실은 창가 쪽은 725LUX 이상으로 기준치를 초과하

나 복도 쪽은 학교별 차이는 있으나 151․287․460․533 LUX로 측정치가 매

우 낮게 나타났다.

(2) 교사의 방위에 따른 조도

교사의 방향이 남남서(200°)향인 수백 초등학교는 온종일 조명(160W) 아

래에서 생활하고 있었으며 복도 쪽은 기준치 이하였으나 조명 시에도 전력이

약해 기준치에 훨씬 못 미치는 어두운 교실에서 생활하고 있었다.

그리고 학생들이 생활하는 오전에는 항상 조명등을 사용해야하고 학생들이

하교한 오후에 오히려 교실이 밝은 것으로 나타났다.

(3) 교실 면적과 교구․교재와 조도 비교

농촌형 교실(50㎡)로 열린 교실을 운영하는 수백 초등학교는 교실에 각종

학습교구․교재가 많고, 코너학습장으로 교실의 자연채광 및 조명을 가리어

복도(151 LUX)쪽 조도가 많이 떨어져 교실이 어두웠고 온종일 전등을 켜고

생활하고 있었다.

(4) 기후에 따른 조도측정 결과 분석

날씨가 맑은 날은 오히려 오전에 커텐을 사용해야 하나 흐린 날에는 오전부

터 조명을 사용해야 하므로 전력을 높여 조도를 조절해야 하겠다.

그리고 일률적으로 설치한 교실의 전력을 창가와 복도 쪽의 차이를 두고 전

등을 설치하는 것이 바람직하다고 본다.

3. 소음 측정

1) 소음 측정에 따른 학교별 현황

- 18 -

<표 9> 소음 측정에 따른 학교별 현황 및 결과

(단위: dB)

구분 성북초등 수백초등 원주 중 횡성 중

주변환경 37명 15명 40 명 36명

창문 2 중창 2 중창 2 중창 2 중창

도로종류 2차선도로 49m 2차선 4차선 도로 2차선도로

도로와의 거리 뒤쪽 60m 우측, 뒤쪽오른쪽 50m

뒤쪽 50m전방 500m

차량 통행 보통 보통 많음 아주 많음

기타 소음전, 후, 좌측

주택단지공사

봄～가을

농기계소리뒤쪽 강변도로

오른쪽

골재 채취장

비행기소음 매우 심함 많이 크다 많이 크다 매우 심함

생활소음(평균) 57 47 47 50

교실 (폐) 35 39 31 27

교실 (개) 46 38 43 43

운동장 62 42 48 51

정문(측면) 54 49 50 48

뒤 쪽 58 ․ 44 48

항공기소음 83 72 70 79

3) 소음 측정 결과 분석

소음 측정 결과는 환경기준에 의한 일반지역 50dB과 도로변지역 65dB의 기

준에 의거 대체로 만족하나 성북 초등학교 83dB, 횡성중학교 79dB 은 항공기

소음 3종지역에 해당된다.

이 수치는 1주일 동안 주야로 모든 항공기 소음을 측정하고 분석한 결과는

아니지만 며칠 동안 학생들이 학교 생활하는 시간동안의 일정한 시간대에 측정

한 결과이므로 정확한 항공기 소음 측정 규정을 못 미쳐 다소의 차이는 있을

것이다.

- 19 -

<그림7> 학교별 소음 측정 결과 도표

(1) 생활소음은 기준치를 밑도는 측정치이나 주변에 공사중인 학교에서 조금

높게 나타났다.

(2) 비행기장 인접 지역의 학교는 비행기소음은 기준치(80dB)를 넘고 있었다.

창문을 열고 생활하는 여름철의 교실은 하루 100여 대가 이․착륙하는 횡

성지역은 평균 80dB 남짓의 소음에서 하루 수 십 차례의 공해 속에서 생

활하고 있으며 최고음 103dB 일 때도 하루 한 두 차례씩 되었다.

그래서 학생들이 비행기소음으로 학습에 많은 지장을 받고 있으며 최고

음 102d까지 오르는 경우가 하루에도 몇 차례가 되며, 이때는 마이크도

소용없을 정도로 소음이 심하다. 특히 여름철 창문을 열고 생활하는 교실

환경에서는 더욱 심각하다.

따라서 이에 대한 근본대책이 강구되어야 하며 방음벽, 방음창의 설치 및

여름철에는 에어컨 설치로 문을 닫고 교실생활을 할 수 있도록 하여야 조금

이나마 효과가 있을 것으로 본다.

아시아 9개국 중 환경지수 7위(2000. 5. 26 : 동아일보)란 PERC(정치경제위

험상담기구)에서 대기, 소음, 수질 등을 조사한 결과이며 그 중 미세 먼지는

기준 초과이며 소음은 1위를 차지하였다고 보도되었다.

또한 소음이 아이들의 고성, 고음, 정서불안, 지나친 잡담 등의 원인이라 연

구6)결과도 나온 것을 고려할 필요성을 느낀다.

6) 오 인수, 겨울철 중학교교실의 물리적 학습 실태에 관한 연구: 제주대석사학위논문, 1996.

- 20 -

Ⅴ. 요약 및 결론

1. 요약

학교 교실 환경위생 중 미세 먼지, 소음, 조도를 중심으로 교실바닥, 청소용구,

분필사용, 교실면적, 학생 수 등을 달리하는 4개교를 선정하여 하루 6～8시간 생

활하는 교실 환경을 2000년 3월 23일부터 5월 25일까지 측정 분석한 후 7월 13일

까지 재 측정하여 결과를 보충하였다.

1) 호흡성 미세 먼지(PM10)

(1) 교실바닥이 마루(139㎍/㎥), 카페트(165㎍/㎥), 콘크리트(313㎍/㎥) 순으로

농도가 나타났다.

(2) 청소용구는 진공청소기(152㎍/㎥)를 사용하는 학교보다 빗자루와 대걸레

(313㎍/㎥)를 사용하는 학교에서 2배 이상 높게 나타났다.

(3) 분필(364㎍/㎥)을 사용하는 교실에서 보드마카(173㎍/㎥)를 사용하는 교실

보다 월등히 높게 나타났다.

(4) 교실면적이 적고, 학생 수 14명인 카페트 교실(165㎍/㎥)에서 보통의 일반

학급 38명, 마루바닥(139㎍/㎥)인 교실보다 측정치가 높게 나타났다.

(5) 활동시간별 먼지농도 측정결과는 초등학교보다 중학교에서 많은 차이를

보였다. 초등학교에서는 수업시간보다 휴식시간은 19㎍/㎥, 청소시간은 39

㎍/㎥의 농도가 높게 나왔다. 이는 담임교사가 교실에 함께 생활하고 진

공청소기와 보드마카를 사용하기 때문으로 본다. 콘크리트바닥인 원주중

학교(364㎍/㎥)와 횡성중학교(261㎍/㎥)는 마루바닥(36%)임에도 불구하고

성북 초등학교 보다 먼지 농도가 높게 나타났다.

(6) 중학교의 활동시간별 차이는 심하게 나타났다.

① 중학교는 수업시간(206㎍/㎥)보다 휴식시간 52㎍/㎥, 청소시간은 84㎍/

- 21 -

㎥의 미세 먼지 농도가 더 높았으며, 이는 수업형태가 모두 자리에 앉

아서 수업하고 휴식시간에도 교사의 통제가 없어 학생들의 활동 량이

많았다.

② 초등학교에서는 수업시간(119㎍/㎥)보다 휴식시간은 19㎍/㎥, 청소시간

은 39㎍/㎥의 농도가 높게 나왔다. 이는 담임교사가 교실에서 함께 생

활하며, 진공청소기와 보드마카를 사용하기 때문으로 본다.

③ 1층 교실인 A중학교(191㎍/㎥)은 밖에 나가는 학생이 많았고, 2층에

교실이 있는 B중학교(324㎍/㎥)의 학생들은 휴식시간에 교실에서 활동

을 많이 하고 있었고 그 때문에 먼지농도가 높은 것 같다.

④ 청소시간도 수업시간에 비해 초등학교는 39㎍/㎥의 농도 차를 나타내

는 반면, 중학교는 84㎍/㎥의 높은 농도 차를 보이고 있다.

2) 조도

(1) 조도는 대체적으로 기준치 300LUX 이상을 나타내고 있다.

농촌형 교실(50㎥)로 면적이 작고 열린 형태의 코너 학습장 등 학습교

구․기교재가 많은 수백 초등학교는 자연채광을 많이 가리어 복도(151

LUX)쪽은 조명 (160W)시에도 기준치에 훨씬 못 미치는 것으로 나타났다.

따라서 일률적으로 설치한 교실의 전력을 창가와 복도 쪽의 차이를 두

어 전등을 설치하는 것이 바람직하다고 본다.

(2) 교사의 방향이 남남서향인 교실은 온종일 조명(160W)아래에서 생활하고

있었으며 복도(151 LUX)쪽은 기준치 이하였다.

3) 소음

(1) 생활소음은 기준치를 밑도는 측정치이나 주변에 공사중인 학교에서 조금

높게 나타났다.

(2) 비행기장 인접 지역의 학교는 비행기 소음은 기준치(840dB)를 넘고 있었

다. 창문을 열고 생활하는 여름철의 교실은 하루 100여 대가 이․착륙하

는 횡성지역은 평균 80 dB 남짓의 소음에서 하루 수 십 차례의 공해 속

에서 생활하고 있으며 최고음 103 dB 일 때도 하루 한 두 차례씩 되었다.

- 22 -

2. 결론 및 제언

본 연구는 우리 학생들이 하루 6～9시간 생활하는 교실의 미세 먼지 및 조도,

소음을 측정하여 좀 더 쾌적한 교실환경에서 생활할 수 있는 기초자료가 되었다

고 생각한다.

1) 교실의 미세 먼지를 줄이기 위해서 재래식 청소사용보다 진공청소기 사용을

권장한다.

2) 칠판은 분필 사용을 지양하고 보드마카를 사용하여 미세 먼지를 줄이도록

하여야겠다.

3) 학생 수를 줄이든지 교실을 좀 더 넓히는 방안이 강구되어야겠다.

4) 교실바닥 재는 콘크리트나 카페트 보다는 마루바닥을 사용하는 교실에서 훨

씬 미세 먼지가 적은 것으로 나타났다.

5) 조도는 복도(151 LUX)쪽이 기준치 이하로 나타났으므로 앞으로는 일률적으

로 설치한 교실의 전력을 창가와 복도 쪽을 차등화 하여 설치하는 것이 바

람직하다고 본다.

6) 교사의 방향을 남향으로 짓고 교실의 조명(400 LUX 이상)을 높여서 학생들

의 시력보호에 힘써야 하겠다.

7) 생활소음은 대체적으로 기준치 이하이나 비행기장 인접지역은 비행기 소음(3

종 소음지역: 80dB이상)으로 인한 피해가 크므로 방음창, 방음볍, 에어컨 등

이에 대한 대책이 강구되어야 할 것으로 보며 보다 근본적인 대책은 비행기

장 이전이라고 본다.

아시아 9개국 중 미세 먼지, 소음, 수질 등을 조사(PERC: 정치경제위험상담기

구)한 결과 환경지수 7위, 그 중 미세 먼지 량은 기준초과이며, 소음은 1위라는

조사결과가 보도(2000. 5. 26: 동아일보)되었다.

우리 교실환경이 PM10 미세 먼지는 4개교 중 3개교가 기준치를 초과하였고

기준치를 2배 이상 초과한 학교 있음이 검증되었고, 교실의 전력을 복도 쪽과

창가 쪽을 차등화 하여야 할 필요성이 입증되었으며, 또한 비행기장 인접지역의

학교는 항공기소음 3종 지역에 해당되었다. 소음이 아이들의 정서불안 등의 원

인이란 연구결과도 나왔듯이 이에 대한 대책마련에 힘써야겠다.

좀 더 쾌적한 교실환경에서 우리 아이들이 생활할 수 있도록 눈으로 보이지

않는 부분의 교실환경 즉 건강한 삶을 위한 교실환경 개선에 좀더 관심을 기울

여야 할 것이다.

- 23 -

참고문헌

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과학회지, 제 7권 (제 2호), 1998.

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학생회관내 PM10 종도의 일변화

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9. 김현옥, “교실의 방위에 따른 빛 환경과 재실자의 반은 연구”, 석사학위논

문, 전북대 대학원. 1991. p. 31-33.

10. 박승각, “학교소음이 교육환경에 미치는 영향”, 교육노총창잔호 석사학위

논문, 성균관대 교육대학원, 1986. p. 194.

11. 윤정숙, 최윤정, :겨울철 실내 온영 환경의 쾌적 범위 설정에 관한 실험

연구“, 대한가정학회지, 제30권 2호. 1992. p. 5.

12. 이주영, “교실온영 환겨의 쾌적 범위 설정 모델에 관한 연구”, 박사학위

논문, 연세대 대학원. 1985.

13. 정원식, 「교육환경론」, 교육출판사. 1987. p. 18

14. 최규식, “ 학교교실 조명환경 개선을 위한 연구”, 석사학위논문, 영남대,

환경대학원. 1993. p. 18.

15. 오인순, “겨울철 중학교교실의 물리적 학습환경실태에 관한 연구”, 석사

학위논문, 제주대 대학원. 1996. 8.

16. 원주 치악 초등학교, “ 학교 위생 개선에 관한 연구”, 교육부지정 보건교

육 연구보고서, 1991.

17. 정일록, 소음․진동(이론과 실제), 서울: 신광문화사, 1991.

- 24 -

부록

첨부-1 소음 측정 기록지

소 음 측정 기 록 지

소음도

(dB A)

기록란

(장소: , 시간: , 상황: )비 고

20-25

◎소음계의 지시값

을 5초 간격으로 5

분 동안 (50회 이상)

의 data기록

◎지시값을 읽을 때

레벨 에이지를 벗어

날 경우 바로 위 또

는 아래의 구간에

발생 빈도를 기록.

25-30

30-35

35-40

40-45

45-50

50-55

55-60

60-65

65-70

70-75

75-80

80-85

85-90

90-95

95-100

100-105

105-110

- 25 -

첨부-2 조도측정기록지

조도 측정 기록지

2000. . .

기 록 란

장소: 시간: 상황(날씨):

구분번

호소등 전등

번

호소등 전등

번

호소등 전등

교실

1 2 3

4 5 6

7 8 9

칠판 1 2 3

첨부-2 조도측정기록지

조도 측정 기록지

200. . .

기 록 란

장소: 시간: 상황(날씨):

구분번

호소등 전등

번

호소등 전등

번

호소등 전등

교실

1 2 3

4 5 6

7 8 9

칠판 1 2 3

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선생님께

아카시아 향기가 차창을 스치는 5월입니다.

항상 건강하시고 즐거운 나날이 되시길 바라며, 언제나 바쁘신 선생님께 죄송한 부

탁드리겠습니다.

자료의 정확하고 신빙성 있는 분석을 위해 아래의 부분을 조사하여 성북 초등학교

FAX( 0372-343-7507 )로 보내 주시면 감사하겠습니다.

아 래

구 분 조사 내용 비 고

방위

교실 넓이 (㎡)

창문 (운동장) {가로( )㎝×세로( )㎝}×( ) 운동장

창문( 복도) {가로( )㎝×세로( )㎝}×( ) 복도쪽

형광등 수(천정) ( )개 조

형광등(칠판 위) ( )개 조

형광등 W (MAXLITE)

형광등반사면 스테인레스, 프라스틱, 아크릴, 철

커텐 재료 천( ), 브라인드( ), 무( )

커텐 색상 그린, 연녹색, 미색, 회색, 연 그린 등

기타 참고 사항

※ 동안 여러 가지 협조 감사 드립니다.

교육환경 개선에 조금이라도 일조를 할 수 있다면 하는 바램입니다.

결과를 분석한 후 혹시라도 자료가 필요하시면 보내드리겠습니다.

2000. 5. 18

성북 초등학교 교사 김순희 드림 ( FAX :0372 -343-7057 )

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그림자료-1(소음측정기)

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그림자료-2(미세 먼지측정기:PM10)