실내공기질, 세 값을 따로 재는 이유
한눈에 보기
- 실내 공기질은 한 값으로 말할 수 없어 CO₂·PM·TVOC를 따로 잽니다. 셋은 무엇이 만드는지도, 실내에서 줄어드는 길도 달라 서로를 대신하지 못합니다. 사람이 없는 밤에도 마감재나 세정제에서 나오는 TVOC는 올라갈 수 있고, 그때 CO₂는 내려가 있습니다.
- CO₂는 사람의 숨으로 늘어나지만 농도가 곧 인원은 아닙니다. 발생량과 들인 바깥 공기의 양, 실의 부피가 함께 정하며, 바깥 공기 농도 아래로는 내려가지 않습니다. PM은 대개 흩어진 빛으로 입자를 헤아려 무게로 환산한 값이라, 입자의 종류나 습기가 달라지면 실제 무게가 같아도 표시값이 흔들립니다.
- 그래서 절대값 하나로 판정하기보다 같은 자리에서의 변화를 보고, 세 값이 함께 이상한지 하나만 이상한지부터 가릅니다. 화면값과 현장 표시가 어긋나면 센서보다 환산·선언 쪽을 먼저 보며, 잰 자리·재는 방식·영점을 맞춘 날·함께 잰 온습도가 값에 붙어 있어야 몇 해 뒤에도 되짚을 수 있습니다.
건물 감시 화면의 공기질 칸에는 대개 CO₂·PM·TVOC 세 값이 나란히 뜹니다. 셋 다 「공기가 나쁘다」를 알려 주는 값처럼 보이지만, 서로를 대신하지 못합니다. 하나가 낮다고 나머지가 낮다는 뜻이 아니고, 셋이 함께 오르내리지도 않습니다. 세 값이 각각 무엇에 반응하는지, 재는 방식 때문에 어디까지 믿을 수 있는지, 값이 이상해 보일 때 어디부터 보는지 정리했습니다.
한 값으로 말할 수 없어서 셋이다
「공기가 나쁘다」는 말은 한 가지 상태를 가리키지 않습니다. 사람이 빽빽하게 들어찬 회의실과, 밤새 닫아 둔 채 마감 공사를 한 사무실은 둘 다 나쁘지만 나빠진 이유가 다르고 대책도 다릅니다. 그래서 하나의 「공기질 점수」를 만드는 대신 성격이 다른 값을 여러 개 두는 것입니다.
세 값을 가르는 기준은 두 가지입니다. 무엇이 만드는가, 그리고 실내에서 어떻게 줄어드는가입니다. 이 두 가지가 다르면 값이 함께 움직일 이유가 없습니다.
CO₂ — 사람 쪽을 대신 읽는 값
이산화탄소(CO₂)는 사람이 내쉰 숨으로 실내에서 늘어납니다. 그래서 CO₂가 높다는 것은 대체로 사람이 만든 것이 빠져나가지 못하고 쌓여 있다는 뜻입니다. CO₂ 자체를 걱정해서 재기보다는, 사람에게서 함께 나오는 여러 가지를 대신 읽는 대리 지표로 쓰는 셈입니다. 다만 대리 지표이므로, 사람이 발생원이 아닌 오염은 이 값으로 잡히지 않습니다. 거꾸로, 조리기구처럼 실내에서 무언가를 태우는 기구가 있으면 사람 말고도 발생원이 생기므로 그때는 재실 상태와의 관계가 흐트러집니다.
값을 읽을 때 잊기 쉬운 조건이 하나 더 있습니다. 바깥 공기에도 이미 CO₂가 들어 있습니다. 그래서 외기 도입을 아무리 늘려도 실내 값이 바깥 공기 농도 아래로는 내려가지 않습니다. 화면에 그보다 낮은 값이 떠 있다면 공기가 특별히 깨끗한 것이 아니라 영점 쪽을 의심할 자리입니다.
상시 계측에 흔히 쓰이는 방식은 NDIR, 곧 비분산적외선 방식입니다. 이산화탄소가 특정 파장대의 적외선을 잘 흡수하는 성질을 써서, 통과한 빛이 얼마나 줄었는지로 농도를 읽습니다. 광원과 광학계는 시간이 지나면서 조금씩 변하므로 값이 서서히 밀립니다. 그래서 스스로 영점을 다시 잡는 기능이 붙어 있는 제품이 많은데, 여기에 조건이 하나 숨어 있습니다.
응답이 느린 것도 성질입니다. 센서 자체보다 공간의 부피가 만드는 지연이 훨씬 큽니다. 큰 실에서는 사람이 들어온 지 한참 뒤에야 값이 오르고, 나간 뒤에도 한참 남아 있습니다. 그러니 몇 분짜리 오르내림을 보고 판단하지 않고, 시간에 따른 흐름으로 봅니다.
PM — 무게로 말하지만 무게를 직접 재지는 않는다
PM은 공기에 떠 있는 입자를 가리킵니다. PM10·PM2.5 처럼 뒤에 붙는 숫자는 입자의 크기를 마이크로미터(㎛) 단위로 나눈 것이고, 값은 공기 1㎥ 에 든 무게로 나타냅니다. 단위는 대개 ㎍/㎥ 입니다.
다만 그 숫자는 딱 잘라 나뉘는 경계가 아닙니다. 「그 크기에서 절반쯤 걸러지도록」 만든 선별부를 지난 몫을 재는 것이어서, 경계 근처의 입자는 일부만 값에 들어옵니다. 또 하나 헷갈리기 쉬운 것은 두 값의 관계입니다. PM2.5는 PM10 안에 이미 들어 있습니다. 별개의 덩어리 둘이 아니라 큰 쪽이 작은 쪽을 품고 있는 것이라, 둘을 더해서 쓰는 일은 없습니다.
습기도 값에 얹힙니다. 물을 잘 머금는 입자는 습한 날 부풀어 커지고, 커진 만큼 빛을 더 흩뜨립니다. 그러면 마른 상태의 무게보다 높게 표시됩니다. 비 오는 날이나 가습을 크게 돌린 뒤에만 유독 값이 높다면, 실제로 먼지가 늘었는지 습기의 몫인지 같은 자리의 온·습도와 함께 봐야 합니다.
필터와의 관계도 넘겨짚기 쉬운 자리입니다. 필터차압이 올라갔다고 실내 PM이 올라갈 것이라고 단정할 수 없습니다. 먼지가 쌓인 필터는 지나는 공기량을 줄이지만, 걸러 내는 비율 자체는 한동안 오히려 올라가는 경우가 있습니다. 실내 값이 어떻게 될지는 두 가지가 맞물린 결과라서 한쪽만 보고는 방향을 정할 수 없습니다. 필터차압과 실내 PM은 각각의 값으로 따로 두고 함께 봅니다.
TVOC — 「합계」라는 말이 감추는 것
TVOC는 휘발성유기화합물을 하나로 합쳐 나타낸 값입니다. 여기서 걸리는 대목은 합계라는 말입니다. 무엇을 어디까지 세어 합쳤는지가 방식마다 다르므로, 서로 다른 장비의 TVOC 값을 같은 잣대로 견주기 어렵습니다.
현장의 상시 센서는 대개 가열된 금속산화물 표면에서 기체가 반응할 때 전기저항이 바뀌는 것을 읽습니다. 이 방식은 특정 물질만 골라 보지 않고 여러 기체에 두루 반응하므로, 나온 값은 성분을 가려낸 결과가 아니라 「그만큼에 해당하는 값」에 가깝습니다. 성분을 알아야 하는 일이라면 별도의 시료 채취와 분석이 필요합니다.
- 청소 시간에 치솟는 것은 고장이 아닙니다. 알코올이 든 세정제·소독제에 크게 반응합니다. 시간대와 맞춰 보면 금방 갈립니다.
- 사람이 없어도 오릅니다. 새 마감재·가구·접착제는 사람과 무관하게 계속 내놓습니다. CO₂가 내려간 밤에 TVOC만 올라 있는 것이 이 경우입니다.
- 늘 낮게만 나오는 것도 살펴볼 일입니다. 기준선을 스스로 잡는 방식이 흔한데, 오래 닫혀 높은 상태가 이어진 방에서는 그 상태를 기준으로 삼아 낮은 값을 표시하게 될 수 있습니다.
어디에 다느냐가 값을 정한다
세 값을 한 몸체에 담은 제품이 흔하지만, 각 값에 좋은 자리가 서로 같지 않습니다. 자리를 하나로 정할 수밖에 없다면, 무엇을 우선했는지를 기록에 남겨 두는 편이 낫습니다.
| 단 자리 | 보이는 것 | 놓치는 것 |
|---|---|---|
| 리턴 덕트 | 여러 실이 섞인 뒤의 값. 공간 평균에 가깝다 | 한 실만 나쁜 상태. 팬이 서면 공기가 지나지 않아 값이 갱신되지 않는다 |
| 실내 벽면 | 그 자리의 값. 사람이 실제로 마시는 공기에 가깝다 | 같은 실이라도 떨어진 자리는 다를 수 있다 |
| 급기 쪽 | 들어가는 공기의 상태. 필터를 지난 뒤의 결과를 본다 | 실내에서 생긴 몫. 실의 상태를 대신하지 못한다 |
자리를 정할 때 피할 곳은 대체로 같습니다. 취출구 바로 앞은 실내가 아니라 나오는 공기를 재게 되고, 출입문 옆은 드나들 때마다 값이 튑니다. 창가와 조명·기기 바로 위는 열과 기류가 달라 그 자리만의 값이 됩니다. 높이는 사람이 숨 쉬는 높이에 맞춥니다. PM 센서는 공기를 빨아들이는 방식이라 흡입구가 막히지 않게 두어야 하고, 바닥에 가까울수록 다시 날린 굵은 먼지를 많이 보게 됩니다.
화면에 뜬 값이 맞는지 확인하는 자리
시운전 점검표에는 「화면의 CO₂ 농도가 설비에서 계측된 값과 일치하는가」가 따로 한 줄로 들어갑니다. 센서가 멀쩡해도 화면이 틀릴 수 있기 때문입니다. 아날로그 입력의 위아래 한계를 어떻게 선언했는지, 통신으로 받은 값에 어떤 배율과 단위를 붙였는지에 따라 화면만 조용히 어긋납니다. 단위가 그럴듯해서 눈으로는 잘 드러나지 않습니다.
- 현장 기기의 표시와 화면값을 같은 시각에 견줍니다. 두 값이 어긋나면 센서보다 환산과 선언 쪽을 먼저 봅니다.
- 세 값이 한꺼번에 이상한지, 하나만 이상한지 가릅니다. 한꺼번이면 전원·통신·시각처럼 셋이 함께 쓰는 것을, 하나면 그 센서와 그 채널을 봅니다.
- 값이 미동도 없이 한 자리에 붙어 있으면 통신이 끊긴 채 마지막 값을 붙들고 있는 것은 아닌지 확인합니다. 화면에는 정상으로 보입니다.
- CO₂가 바깥 공기 농도보다 낮게 뜨면 영점 쪽을 봅니다. 스스로 영점을 잡는 기능이 있는 제품이라면 그 전제가 이 공간에 맞는지 함께 따집니다.
- PM이 늘 바닥에 붙어 있으면 공기가 깨끗한 것이 아니라 흡입 팬이 섰거나 유로가 막힌 경우일 수 있습니다. 반대로 습한 날만 높다면 습기의 몫을 의심합니다.
- TVOC는 시간대와 함께 봅니다. 청소·인쇄·작업 시간에 오르는 것은 값이 살아 있다는 뜻이고, 늘 낮게만 붙어 있는 쪽이 오히려 확인할 자리입니다.
에너지관리 화면에서 공기질 칸을 에너지 값과 같은 시간축에 놓는 것도 같은 이유입니다. 나중에 「그때 왜 그랬나」를 되짚으려면 두 값이 나란히 있어야 합니다. 다만 그 둘을 어떻게 맞바꿀지, 어느 쪽을 얼마나 양보할지는 이 글의 범위가 아니라 따로 다룹니다.
정리
- CO₂·PM·TVOC를 따로 재는 것은 발생원과 줄어드는 길이 서로 다르기 때문입니다. 한 값이 낮은 것이 나머지 둘을 보장하지 않습니다.
- CO₂는 사람 쪽을 대신 읽는 값입니다. 농도가 곧 인원은 아니며 발생량·들인 바깥 공기의 양·실의 부피가 함께 정합니다. 바깥 공기 농도 아래로는 내려가지 않으므로, 그보다 낮은 값은 영점을 볼 자리입니다.
- PM은 무게로 말하지만 대개 무게를 직접 재지 않습니다. 흩어진 빛으로 입자를 헤아려 환산한 값이라, 입자의 종류나 습기가 달라지면 표시값이 흔들립니다. 같은 자리에서의 변화가 절대값보다 믿을 만합니다.
- TVOC는 무엇을 어디까지 합쳤는지가 방식마다 달라 장비끼리 견주기 어렵습니다. 청소 시간에 치솟는 것은 값이 살아 있다는 뜻이고, 늘 낮게만 나오는 쪽이 확인할 자리입니다.
- 값이 이상하면 세 값이 함께 이상한지 하나만 이상한지부터 가릅니다. 함께면 전원·통신·시각을, 하나면 그 센서와 그 채널을 봅니다. 그리고 잰 자리·재는 방식·영점을 맞춘 날·함께 잰 온·습도가 값에 붙어 있어야 몇 해 뒤에도 되짚을 수 있습니다.