미생물성 오염물질의 종류

실내공기 오염물질 중 일상생활에서 쉽게 간과할 수 없는 것이 미생물성 오염물질로, 미생물성 오염물질의 발생은 사람들의 실내 활동과 일반가정에서 사용하는 각종 스프레이, 공기청정기, 가습기, 냉장고, 요리, 애완동물 기인하며, 가등에서 구 위나 뒤편에 쌓여 있는 실내 먼지도 미생물성 오염물질의 중요한 하나의 발생원이다.
실내공기 중에 떠다니고 있는 부유세균과 같은 미생물은 먼지나 수증기 등에 부착하여 생존하고 있으며, 주로 호흡기관에 균주화되어 영향을 미치고, 세균수는 먼지의 농도에 비례하여 먼지가 많으면 부유세균이 많고, 먼지가 적으면 부유세균이 적다는 사실로 미루어보아, 공기청정도와 부유세균수 밀접한 관계가 있는 것으로 확인되고 있다. 이러한 부유세균은 전염병과 알레르기 질환을, 미세먼지는 인체에 들어가 각종 호흡기 질환을 유발한다. 이와 같은 미생물성 오염물질 전부를 별개로 관리하기 힘들어, 환경부에서는 총부유세균의 실내공기질 관리의 기준을 800CFU19)/m²로 정하고 있다.
낙하세균은 실내의 바닥, 가구, 가사용품의 표면에 떨어져 물품은 물론, 그것을이용하는 사람에게도 영향을 미치며, 수술을 받은 환자의 경우, 환부에 떨어진 낙하세균은 병원성 감염을 초래할 수 있다. 병원성 세균이란 각종 바이러스, 박테리아, 균류 등을 말하며, 실내공기 중에 떠돌며 계속 부유하는 부유세균과 바닥으로 서서히 떨어지는 낙하세균으로 구분할 수 있다.
실내환경에 존재하고 있는 미생물들은 다습하고 환기가 불충분하며 공기질이 나쁠 경우 잘 증식하게 되는데, 전염성 질환, 알레르기 질환, 호흡기 질환 등을 유발시키는 원인이 된다. 병원의 경우 덕트 내에 쌓인 먼지는 미생물성 오염물질의 발생원이고, 에어컨 사용이나 스프레이나 살균제 살포 등으로 박테리아나 곰팡이 등이 증식할 수 있으며 급배기장치를 통한 결핵, 폐렴 등과 같은 기인성 전염병을 옮겨 병원 내 질병 발생이 촉진될 수도 있다.
환경부에서 2004년 수도권 지역의 백화점, 지하상가, 보육시설, 의료기관, 찜질방등 다중이용시설 49곳을 대상으로 공기 질을 측정한 결과, 60%인 29곳이 부유세균 기준치를 초과했고, 많게는 허용기준치를 6배까지 초과한 것으로 나타났다고 밝혔다. 서울 영등포 지하상가의 경우 부유세균 농도가 5,025CFU/m㎡로 기준치의 6배가 넘었고, 지하상가 3곳과 서울역 등 역사 5곳이 모두 기준치를 넘겼다. 찜질방 3곳도 부유세균이 기준치보다 2.7~5.3배 많이 검출됐다. 어린이집은 3곳 모두가 병원과 노인복지회관, 조리원 등은 측정 대상 각 3곳 가운데 한 곳씩만 빼고 모두 기준치를 초과했다.

 

미생물성 오염물질의 종류

미생물성 실내공기 오염물질에는 박테리아, 곰팡이, 진균, 바이러스, 동물의 비듬, 고양이의 타액, 먼지 진드기, 바퀴벌레, 꽃가루 등이 있고 종류가 다양한 만큼 발생원도 다양하다. 꽃가루는 그 꽃을 피우는 식물에서 나오고, 바이러스는 사람이나 동물이 옮기며, 박테리아는 사람, 동물, 토양 및 음식물 부스러기 등에 의해 옮겨지며, 실내에서 기르는 애완동물은 타액(침)과 동물 비듬의 발생원이다. 쥐의 오줌에 섞여있는 단백질은 알레르기의 원인물질을 함유하고 있는데, 오줌이 마르면 이 원인물질이 실내공기 중에 떠다니게 된다. 오염된 냉난방환기(HVAC)장치는 곰팡이나 기타 미생물성 오염물질의 온상으로 깨끗하게 관리 유지되지 않으면 그런 오염물질은 실내의 모든 곳으로 퍼지게 된다.
미생물성 오염물질 중에는 실내습도만 제대로 조절하여도 발생량을 최소화할 수 있는 것도 있다. 실내의 권장 상대습도는 30~50%이다. 고인 물, 물에 젖은 물건 및 젓은 벽면이나 물체의 표면 등도 곰팡이, 박테리아 및 해충의 온상으로서의 역할을 하게 된다. 가장 강력한 알레르기 원인물질 중의 하나인 집먼지 진드기는 습하고 따뜻한 환경에서 잘 자란다.

 

(1) 박테리아

세포를 갖는 단세포의 미생물군이 박테리아이다. 보통 세균이라고 할 때는 좁은 뜻의 세균류에 포함되는 것, 즉 박테리아를 가리키는 경우가 많다. 세균류는 세포벽이 있는 미소한 단세 포체이며 운동을 하지 않는 것도 있고 편모리로 운동하는 것도 있다. 원핵 박테리아라고도 하는데 현재까지 2,000여 종이 알려져 있으며 엽록소가 없기 때문에 광합성을 할 수 없다. 따라서 땅속, 물속, 공기 속, 사람의 몸속 등 어느 곳에나 영양분만 있으면 기생한다.
세균이 자라기 위해서는 양분과 함께 알맞은 온도와 습도 및 산소가 필요하다. 20℃ 이하에서 잘 자라는 것을 저온성세균, 55-60℃에서 잘 자라는 것을 고온성 세균이라고 하며, 그 중간 온도에서 자라는 것을 중온성 세균이라고 한다. 그리고 산소를 필요로 하는 세균을 호기성 세균, 산소 없이도 살 수 있는 세균을 혐기성 세균이라 한다. 세균은 인간에게 이로운 유용 세균과 해를 끼치는 유해세균이 있다. 유용 세균은 식품을 가공하거나 항생물질로 이용하고, 유해세균은 여러 질병을 일으키는 세균으로, 자주 접하는 세균으로는 파상풍균, 콜레라균, 디프테리아균, 결핵균 등이 있다.

 

(2) 바이러스

바이러스는 세포성 생물과는 분명하게 다른 분자적 구성과 독특한 증식형태를 가진 비세포성 구조체로 하나의 군이다. 바이러스란 말은 라틴어로 독을 의미하는 말로써 바이러스 또는 여과성 병원체라고도 한다. 바이러스는 그 자체를 증식시킬 수 있는 세포 내에 들어가 숙주에 여러 가지 영향을 끼친다. 예를 들면 담배모자이크 바이러스가 담배 앞에 모자이크 증상을 일으키며, 구제역 바이러스는 소나 돼지와 같은 발굽이 두 개인 동물의 입 점막이나 발굽 등에 수포를 만들어 내는 죽게 만드는 제1종 법정 전염병을 일으킨다.
이러한 여러 증상을 초래하는 바이러스는 세균(박테리아)보다 작아서 광학 현미경으로는 관찰할 수 없으며, 세균 여과기를 물과 함께 통과해 버리는 여과성 입자인데, 이 입자가 병원성이라는 것을 19세기 말에 발견했다. 그 후 여러 가지 바이러스가 알려지고 전자현미경이 발명되면서부터 형태나 성상에 대한 연구가 비약적으로 진행되고 있다. 아래 그림 3-5에서 보면 박테리아와 바이러스는 생체구조에서부터 서로 상이한 것을 알 수 있다.
바이러스는 증식을 위한 유전정보를 담당한 핵산(DNA 또는 RNA)을 가진 핵단백질의 분자로서 크기는 극소세균 리케차의 반 정도(20~300mm)인이다. 바이러스는 구성하는 핵산의 종류에 따라 DNA바이러스와 RNA바이러스로 크게 나뉘기도 하고, 숙주에 따라 식물이 숙주인 바이러스는 식물바이러스, 동물이 숙주인 바이러스는 동물 바이러스로 구분하고, 동물 바이러스는 또 세균(바이러스와 곤충 바이러스로 구분되는데, 식물과 곤충, 또는 항온 동물과 곤충 같은 식으로 두 종류의 숙주에서 증식하는 바이러스도 있고 또 한 종류의 숙주에만 기생하는 것이 있는가 하면, 오이모자이크 바이러스처럼 숙주가 100종 이상인 것도 있다.
바이러스의 증식이란 바이러스의 핵산이 숙주 세포 안으로 들어가서 바이러스 자체합성을 하는 것이므로, 바이러스 핵산과 바이러스 단백질은 바이러스를 합성하여 수많은 바이러스를 만들고, 결국 바이러스는 숙주세포를 파괴하고 밖으로 나온다.
바이러스는 가장 미세한 감염성 인자이며 종류도 많아 그 감염에 의해 일어나는 병도 그 만큼 다양하다. 동물 바이러스는 사람 이외의 동물에서는 종양을 형성하는 경우도 많이 알려져 있으나, 사람에 대해서는 많은 감염증을 일으키는 것이 확인되어 있을 뿐, 종양에 관해서는 확인되지 않았다. 식물바이러스(plant virus)는 벼를 비롯하여 맥류, 담배, 콩류 등의 작물류, 밀감, 사과 등의 과수류, 배추, 오이 등의 채소류, 튤립과 같은 화훼류 등 거의 모든 재배 식물에서 식물바이러스에 의한 병을 볼 수 있다. 병은 잎에 불규칙한 암녹색 담녹색 반점이 생기는 모자이크, 키가 자라지 않고 극단적으로 생육이 늦는 오갈병 가장 많으며, 엽이 맥투화 등이 나타나 엽맥 녹대, 둥근 점무늬, 점무늬, 는 수도 있다.
사람과의 관계에서 바이러스는 숙주의 개체, 장기, 조직의 여러 곳에서 선택적으로 병을 일으킬 수 있는데, 예를 들면 일본 뇌염바이러스에 감염된 경우, 대부분의 사람은 발병하지 않거나 발병해도 경증으로 그치는데 비해 극히 소수의 사람은 중증으로 발병한다. 이것은 개체에 대한 바이러스의 선택이 다른 두드러진 경우인 반면, 인플루엔자처럼 감염되면 거의 100% 현성 감염 일으키는 바이러스도 있다. 

 

(3) 곰팡이

일명 진균이라고도 하는 곰팡이는 보통 자유로이 단독으로 부유하는 포자형과 먼지나 물방울에 묻어 사방으로 흩어지는 균사형이 있다. 곰팡이는 광합성 능력이 없어서 이미 합성된 유기물을 이용해 살아가는 종속영양생물이다. 자연환경에서 곰팡이는 공생 또는 기생하면서 광범위하게 분포되어 있어, 예로부터 인간생활과 밀접한 관계를 유지하고 있는 미생물이다.
곰팡이의 감염경로는 숙주가 특정 진균 항원에 침착됨으로써 알레르기가 발생하는 경우와, 사람에게 직간접으로 영향을 미칠 수 있는 유독한 독소를 모르고 섭취함으로써 독소에 노출되어 중독현상을 일으키는 경우로 나누어 볼 수 있다. 곰팡이는 비염, 기관지 천식, 폐포염, 폐렴 등을 일으키는 원인물질이기도 하기 때문에 실내공기오염의 주요한 원인물질로 다루어진다.
곰팡이가 발육 증식하기 위해서는 적당한 온도와 습도) 그리고 영양원이 필요한데, 일반적으로 온도는 20~30℃ 범위, 습도는 60% 이상으로 사람의 생활환경과거의 유사하다. 계절적으로 보면 봄철과 가을철에는 사상균이 많고, 여름철에는 효모가 많으며, 겨울철이나 한랭지역에서는 전반적으로 세균이 적다. 따라서 대체로 고산이나 벽지 등에서는 검출률이 낮고 도시의 공업지대나 사람들이 밀집한 극장, 백화점, 목욕탕 등에서는 검출률이 높다.