건물 환기

COVID-19 유발 바이러스인 SARS-CoV-2가 환기 시스템을 통해 퍼질 위험은 현재 명확하지 않습니다. 환기창, 환기 덕트, 난방환기공조(HVAC) 여과장치에서 바이러스 RNA가 발견된 것으로 알려졌지만 바이러스 RNA가 검출되었다고 해서 그 바이러스가 질병을 전파할 수 있다고 볼 수는 없습니다. 한 연구 그룹은 새로운 공기 샘플링 방법을 사용하여 우수한 환기, 여과 및 자외선(UV) 살균(환자로부터 16피트 거리에서) 기능을 갖춘 COVID-19 환자 병실external icon에서 살아 있는 바이러스 입자를 발견)했다고 보고했습니다. 그러나 질병 전파를 일으키기에는 검출된 살아 있는 바이러스의 농도가 너무 낮은 것으로 판단되었습니다. 이 연구 결과들과 관련된 HVAC 시스템에 대해 몇 가지 시사점을 도출할 수도 있겠지만, 확실하게 결론을 내리기에는 너무 이릅니다. 특정 공간의 기류가 해당 공간에 있는 사람들 사이에 질병을 전파하는 데 기여할 수는 있겠지만, 살아있는 바이러스가 HVAC 시스템을 통해 전파되어 동일한 시스템을 이용하는 다른 공간의 사람들을 감염시켰다는 결정적인 증거는 현재까지 없었습니다.

의료시설에는 의료 환경 관련 전염병을 예방하고 통제하는 데 도움이 되는 환기 요건이 있습니다. 자세한 내용은 CDC 의료시설 환경감염 통제 지침을 참조하세요.

비의료용 건물(예: 사업체 및 학교) 소유주 및 관리자는 반드시 주 및 지역 건축법과 해당 지침에 따라 건물 환기 시스템을 유지해야 합니다. 적절한 실외 공기 유입과 환기 속도를 보장하는 것은 양질의 실내 공기 유지를 위한 실용적인 조치입니다.

큰 비말(100마이크로미터[µm] 이상)은 몇 초 지나면 주변 표면에 가라앉지만, 더 작은 입자는 훨씬 오랫동안 공기 중에 떠 있을 수 있습니다. 10µm 크기 입자는 몇 분이면 가라앉지만 5µm 이하 입자는 몇 시간 또는 며칠 동안 가라앉지 않고 떠돌기도 합니다. 이러한 작은 입자를 공기에서 제거하는 데는 희석식 환기와 입자 여과 방식을 사용합니다. 큰 입자도 이러한 방식으로 제거할 수 있지만 공기 중에서 빠르게 가라앉기 때문에 여과 시스템까지 들어갈 기회가 없을 수 있습니다.

한 공간에서 공기 중 입자를 제거하는 데 필요한 시간은 CDC의 의료시설 환경감염 통제 지침에 있는 표 B. 1를 사용하여 추정할 수 있습니다(2003). 추정치는 그 공간에 감염성 입자 발생원이 더 이상 존재하지 않는다고 가정합니다. 입자가 없는 공기가 실내에 공급되는 속도 그리고 원하는 제거 효율(99 % 또는 99.9%)을 근거로 추정치를 계산합니다. 시간당 공기 변화량(ACH)으로 측정하는 무입자 공기는 오염이 없는 공급 공기 또는 고효율 미립자 공기(HEPA) 청정기 시스템으로 공급하는 깨끗한 공기입니다[아래 HEPA 여과 설명 참조].

CDC가 99.9% 감소 대기 시간에 대한 구체적인 지침을 제공하는 고전염성 공기 매개 질병(홍역과 같은)이 일부 있지만, CDC의 의료시설 환경전염 통제 지침의 일반 지침은 해당 공간에 다시 들어가기 전에 생성된 공기중 입자가 99% 감소할 때까지 기다리는 것입니다.

SARS-CoV-2에 대해 더 긴 대기 기간을 지정하는 특정 지침이 없는 경우, 99% 감소에 해당하는 대기 시간이 의료 현장 및 기타 공간에 적합합니다. 표 B.1에서 99%나 99.9% 중 어느 열을 사용했는지 관계없이 해당 표는 일반적으로 표의 각주에 '주어진 시간은 해당 공간 공기가 완벽히 섞이는 것을 전제로 합니다(즉, 혼합계수 = 1. 그러나 공기가 완벽하게 섞이는 일은 보통 불가능합니다. 혼합이 불완전하거나 공기가 정체하는 공간과 구역에서는 감소 시간이 더 길어집니다.'라고 명시한 바와 같이 실제 희석 감소 시간을 낮게 평가한 것입니다. 표 B. 1 값을 적절하게 사용하여 공간에 대한 감소 시간을 설정하려면 표에 있는 시간에 1에서 10 사이의 혼합계수(k)를 곱해야 합니다. 이 계수는 환기 시스템이 실내 공기중 입자 농도를 얼마나 잘 혼합하고 희석하는지를 나타냅니다.

일반적으로 공기 흐름 속도가 크고(6 ACH 이상) 급배기판이 잘 배치된 실내(병원 감압격리실)는 공기 혼합이 '좋은'것으로 간주하여 혼합계수 k = 3 값을 주로 적용합니다. 이 경우 재출입 전 실제 감소 시간을 결정하려면 표 B. 1에서 확인한 시간에 곱하기 3을 해야 합니다. 환기가 되지 않거나 원활하지 않은 공간에서 k값은 보통 8에서 10 사이입니다. ACH가 증가하면 일반적으로 k가 감소하며, 공간에서 환기구를 사용하면 ACH에 영향을 주지 않고도 k를 줄일 수 있습니다. 궁극적으로 ACH 늘리기 또는 k 줄이기 또는 그 두 가지를 조합하여 대기 시간을 단축할 수 있습니다.

예시 1. 조건: 천장 높이가 10피트인 12피트x 10피트 크기의 방에서 분당 65입방피트(cfm)로 공기를 공급(Q_s = 65)하고 80cfm로 공기를 배기(Q_e = 80cfm)하는 공조 시스템과 100% 실외 공기 환기 시스템을 함께 사용합니다. 해당 방의 공기 혼합율은 평균이므로 k = 5 값을 적용합니다.

질문: 공기 중 입자 농도를 99% 감소시키려면 시간이 얼마나 필요합니까?

답: Q_e가 Q_s보다 15cfm 크기 때문에 HVAC(난방환기공조) 시스템은 인접 구역에서 해당 실내로 15cfm의 공기를 유입합니다(예: 실내가 음압 상태임). 이 예에서는 공급 공기 15cfm에 감염성 공기 중 입자가 없다고 가정합니다. 청정 공기유량(Q)은 Q_s와 Q_e 사이에서 더 큰 값이므로 Q = 80cfm입니다. 이제 시간당 공기변화량을 계산하면,

ACH = [Q x 60]/(방 체적) = (80 cfm x 60) / (12' x 10' x 10') = 4800/1200 = 4.0 ACH

표 B. 1 내용을 적용한 4 ACH와 공기 중 입자 99% 감소를 기준으로 한 완벽 혼합 대기 시간은 69분입니다.

혼합계수로 5를 적용하면 실내 공기 중 오염 물질이 99% 감소하는 데 걸리는 예상 대기 시간은 5 x 69 = 345분 즉 5시간 45분입니다.

참고: : 실제 혼합계수 값을 결정하는 것은 어려우며 공기 흐름 측정과 추적 가스 붕괴 검사 수행을 위해 특수 장비가 필요합니다. 따라서 k로 흔히 보수적인 추정치를  사용합니다(위에서 설명). 또한 같은 방에 공기 정화 장치(예: 휴대용 HEPA 여과 장치)를 추가하면 대기 시간이 단축됩니다. 공기 정화 장치 유량을 위에서 결정한 Q에 추가하면 실내 전체 ACH가 커집니다. 공기 정화 장치로 생성한 공기를 공급해 k 값을 줄일 수도 있습니다. ACH 증가와 k 감소가 결합하면 대기 시간을 크게 줄이는 데 도움이 됩니다. 계산 예를 포함한 자세한 내용은 예시 2에서 참조하세요.

난방환기공조(HVAC) 시스템에 사용하는 여과장치는 일반적으로 ANSI/ASHRAE 표준 52.2-2017-일반 환기공기정화장치 입자 크기별 제거 효율성 검사법에 명시한 절차에 따라 검사합니다. 이 표준은 건물 시스템, 실내 공기질, 건물 환경 지속가능성에 활동 중점을 둔 글로벌 단체인 ASHRAE가 개발했으며 현재 팬데믹 시기 동안에는 무료 온라인 열람external icon 으로 이용할 수 있습니다. 검사 절차를 통해 결정된 여과 효율성에 따라 여과장치에 최소효율성보고값(MERV)을 할당합니다. MERV 값 범위는 1에서 16까지며 MERV 값이 높을수록 더 효율성 좋은 여과장치에 해당합니다.

연구에 따르면 SARS-CoV-2의 입자 크기는 약 0.1마이크로미터(µm)입니다. 그러나 바이러스는 일반적으로 자체적으로 공기를 통해 이동하지 않습니다. 이러한 바이러스 입자는 인간에게서 나오며 개별 바이러스보다 큰 호흡기 비말과 비말핵(건조된 호흡기 비말) 안에 들어 있습니다. 말, 노래, 호흡, 기침할 때 나오는 호흡기 비말과 입자는 대부분 크기가 5µm 미만입니다. CDC는 HVAC 시스템 성능 효과를 떨어뜨리지 않는 범위에서 가능하면 최고 효율을 가진 환기 필터를 사용할 것을 권장합니다. ASHRAE 지침도 이와 유사하지만, ASHRAE는 HVAC 시스템 성능 및 이용자 편의에 큰 부정적인 영향이 없으면 최소 여과 효율 목표를 MERV 13으로 권장합니다. MERV 13 필터는 0.3µm에서 1.0µm 크기 범위의 입자를 포획하는 데 50% 이상 효율적이고 1µm에서 3µm 크기 범위의 입자를 포획하는 데는 85% 효율적입니다. 총체적으로 이러한 입자는 몇 시간 동안 공기 중에 남아있을 수 있으며 폐 안으로 깊이 침투하는 데 관련이 있습니다. MERV 14 필터는 동일한 입자를 포획할 때 각각 최소 75% 및 90% 효율적입니다. MERV 15 및 MERV 16 필터의 효율성은 훨씬 더 높습니다. 따라서, 문제가 되는 입자를 포획하는 데에는 권장 필터가 일반적인 MERV 8 필터보다 훨씬 더 효율적입니다(일반적인 필터는 1µm ~ 3µm 크기 입자 포획에 20% 효율적이고, 0.3µm~1.0µm 보다 작은 입자의 포획률은 알려지지 않았습니다).   

여과 효율을 높이면 필터 전체의 압력 강하가 커질 수 있습니다. 이로 인해 환기구 에너지 증가, 기류 속도 감소 및/또는 실내 온도 및 상대 습도 제어 문제가 발생할 수 있습니다. 필터 설계 및 제조 관련 과학의 발전으로 압력 강하 정도와 그로 인한 HVAC 작동에 미치는 영향은 줄었지만, 모든 필터가 새로운 기술을 채택한 것은 아닙니다. 여과량 업그레이드 전에, 고려 중인 특정 필터에 대해 지정 사용 유속에서의 압력 강하 등급을 조사하고, 이러한 압력 강하가 기존 HVAC 시스템 기능에 미치는 잠재적 영향을 조사해야 합니다.

고효율미립자공기(HEPA) 여과장치는 MERV 16 여과장치보다 사람에게서 나온 감염성 입자를 여과하는 데 훨씬 더 효과적입니다. 그러나 몇 가지 특별한 용도를 제외하고 HEPA 여과장치를 중앙 HVAC 시스템에서 사용하는 일은 거의 없습니다[휴대용 HEPA 여과장치 관련 질문을 참고하여 상세 내용과 공기 정화 응용에 대해 자세히 알아보세요].

방향성 기류(Directional Airflow)는 공기 이동이 깨끗한 곳에서 덜 깨끗한 방향으로 흐르게 하는 보호 환기 개념입니다. 이 환기 개념은 "깨끗한" 환경이 더 높은 수준의 보호 기능을 필요로 할 때 및/또는 "덜 깨끗한" 환경이 공기 중 오염 물질을 포함할 위험(전염 위험성이 큰 사람이 활동하거나 공간 점유)이 더 높은 공간에 적용됩니다. "깨끗한" 공간의 예로는 의료 시설 내에서 고위험 활동에 인접한 분류 스테이션 또는 방/복도 등이 있습니다. "덜 깨끗한" 공간의 예로는 감염 확진자/의심자가 있는 공간 또는 공기 중 감염성 입자 생성 가능성이 큰 것으로 알려진 활동이 이루어지는 공간이 있습니다. 

방향성 기류 생성은 특정한 공간에서 또는 두 개의 인접한 공간 사이에서 적용될 수 있습니다. 이는 공급 및 배기 난방환기공조(HVAC) 판을 의도적으로 배치하거나, 오프셋 배기 및 공급 공기 유량을 지정하여 인접 공간 사이에 의도적인 압력차를 만드는 방식으로 수동 구현이 가능합니다. 열린 창으로 배기하는 환기구, 휴대용 HEPA 여과 장치에 부착된 덕트를 전략적으로 배치하거나 창문, 출입구 또는 임시 덕트를 통해 공기를 배출하여 원하는 공기 흐름을 만드는 전용 배기 시스템(고정형 또는 휴대용)을 사용하여 방향성 기류를 적극적인 방식으로 만들 수도 있습니다. 특정 환경에서는 원하는 공기 흐름 방향을 설정하는 특수 국소 제어 환기 방식도 사용할 수 있습니다(NIOSH 환기 헤드보드 참조). 

방향성 기류는 신중하게 평가되어야 합니다. 방향성 기류 효과 테스트는 "연무관" 또는 휴대용 "안개 발생기"를 사용하는 시각적 추적 기술을 사용하여 실시할 수 있습니다. 두 개의 인접한 공간 사이에 방향성 기류를 설정할 때는 압력차를 모니터링하기 위해 전자 모니터 또는 시각 보조 도구등 여러 도구를 사용하기도 합니다. 감염성 공간으로부터 비감염성 공간의 사용자에게 공기가 흘러갈 가능성을 줄이려면 감염 통제 위험 평가 고려사항을 적용해 "깨끗한" 공간과 "덜 깨끗한" 공간을 결정하는 기준을 세우는 것이 중요합니다.

연구에 따르면 SARS-CoV-2의 입자 크기는 약 0.1마이크로미터(µm)입니다. 그러나 바이러스는 일반적으로 자체적으로 공기를 통해 이동하지 않습니다. 이러한 바이러스 입자는 인간에게서 나오며 개별 바이러스보다 큰 호흡기 비말과 비말핵(건조된 호흡기 비말) 안에 들어 있습니다. 말, 노래, 호흡, 기침할 때 나오는 호흡기 비말과 입자는 대부분 크기가 5µm 미만입니다. 정의에 따르면 고효율미립자공기(HEPA) 여과장치는 0.3µm 크기의 입자 포획 효율이 최소 99.97%입니다. 이 0.3µm 크기 입자는 여과장치를 통과하는 최대침투입자크기(MPPS)에 가깝습니다. HEPA 여과장치는 MPPS보다 큰 입자 및 작은 입자를 포획하는 데 훨씬 효율적입니다. 따라서 HEPA 여과장치는 SARS-CoV-2와 관련있는, 인간이 생성한 바이러스 입자를 포획하는 데 99.97% 이상 효율적입니다.

HEPA 여과장치와 전동 환기구 시스템을 결합한 휴대용 HEPA 여과장치는 특히 병의원, 의료 검사소, 운동실, 공공 대기실과 같은 고위험 환경에서 공기 정화 보조에 좋은 바람직한 옵션입니다. 휴대용 HEPA 여과장치의 장점을 누릴 수 있는 다른 환경은 지역사회 발생률, 마스크 착용 기대치, 공간 사용자 밀도와 같은 일반적인 위험 평가 매개변수를 사용하여 정할 수 있습니다. 이러한 시스템은 실외 희석 공기를 유입하지는 않지만 공간 내 공기를 정화하여 SARS-CoV-2 바이러스 입자를 포함해 공기 중 미립자 농도를 줄이는 데 매우 효과적입니다. 따라서 실외 공기 조정 필요없이 효과적으로 환기할 수 있습니다.

휴대용 HEPA 여과 장치를 선택할 때는 설치할 구역의 규모에 적합한 시스템을 선택해야 합니다. 이 결정은 일반적으로 분당 입방피트(cfm)로 보고되는, 장치를 통과하는 공기 흐름을 기반으로 합니다. 많은 휴대용 HEPA 여과 장치에 청정 공기 공급률(CADR)(EPA 가정용 공기 청정기 안내서external icon 참조)이 지정되어 있으며, 이 정보는 배송 상자 및/또는 여과 장치 자체에 붙은 사용 설명서에서 찾을 수 있습니다. CADR은 가전제조업체협회(AHAM)에서 정의하여 확립한 표준입니다. 참여하는 휴대용 공기 청정기 제조업체는 독립 실험실에서 제품을 인증받으므로 최종 사용자는 제조업체의 주장대로 기계가 작동할 것이라 신뢰할 수 있습니다. 미국에서 판매되는 제품의 경우 CADR은 일반적으로 cfm 단위로 보고됩니다. 아래 단락은 공기 청정기를 사용할 방의 크기에 따라 적절한 시스템을 선택하는 방법을 설명합니다. 가능한 한 아래 절차를 지켜야 합니다. 적절한 CADR 등급 이상의 공기 청정기를 구할 수 없는 경우, CADR 등급이 낮은 장치를 선택하세요. 등급이 낮은 장치라도 공기 청정기가 없는 것보다는 공기를 더 많이 정화합니다.

CADR이 클수록 실내 공기를 더 빨리 정화합니다. AHAM 라벨에는 연기, 먼지, 꽃가루에 대해 각각 하나씩 세 가지 CADR 번호가 있습니다. 연기 입자가 가장 작기 때문에 이 CADR 번호가 COVID-19 관련 바이러스 입자에 가장 적합합니다. 또한 라벨에는 표준 천장 높이가 최대 8피트라고 가정할 때 해당 장치 사용에 적합한 가장 큰 방 크기(평방피트, ft²)를 표시합니다. 천장 높이가 더 높으면 방 크기(ft²)에 실제 천장 높이(ft)를 8로 나눈 비율을 곱합니다. 예를 들어, 천장이 11피트인 300ft² 방에는 최소 방 크기가 415피트²(300×[11/8] = 415)로 표시된 휴대용 공기 청정기가 필요합니다.

CADR 프로그램은 가정과 사무실에서 일반적으로 사용하는 소형 실내 공기 청정기 성능 평가를 위해 설계된 것입니다. 대형 공기 청정기 및 AHAM CADR 프로그램에 참여하지 않는 소형 공기 청정기 제조업체의 경우, 해당 공간의 크기(ft²)나 제조업체에서 보고한 공기유량(cfm)을 기준으로 HEPA 장치를 선택하세요. 소비자는 이러한 값이 종종 실제 성능을 과대평가하는 절대 조건을 반영한다는 점을 고려하는 것이 좋습니다.

권장되는 방 크기를 제시하는 공기 청정기의 경우, 천장이 8피트보다 높은 방에 대한 조정은 위에 제시한 것과 동일합니다. 풍량만 제공하는 장치라면 대략 권장 방 크기에 대해 '2/3 규칙external icon'을 따릅니다. 천장이 최대 8피트인 방에 이 규칙을 적용하면 바닥 면적(ft²)의 2/3 이상인 공기유량값(cfm)을 가진 공기 청정기를 선택해야 합니다. 예를 들어 표준 300ft² 공간에는 최소 200cfm(300 × [2/3] = 200)을 제공하는 공기 청정기가 필요합니다. 천장 높이가 더 높으면 동일한 계산을 수행한 다음 결과에 실제 천장 높이(ft)를 8로 나눈 비율을 곱합니다. 예를 들어, 위에서 설명한 300ft²인 방의 천장이 11피트라면 최소한 275cfm(200 × [11/8] = 275)을 제공해야 합니다.

소형 HEPA 환기 시스템은 독립형 장치로 사용하는 경향이 있습니다. 한편 대형 장치를 사용하면 공기 흡입구 및/또는 배출구에 덕트를 유연하게 연결할 수 있습니다(더 큰 덕트 장치는 '실내 공기 정화기' 설명에 해당하지 않으며 CADR 등급이 없음). 덕트를 사용하고 HEPA 시스템을 공간에 전략적으로 배치하면 필요한 곳에 원하는 청정-미청정 공기 흐름 패턴을 구현할 수 있습니다. 덕트형 HEPA 시스템을 사용하면 환자 치료 및/또는 검사 시나리오를 위한 직접적인 원인 포획 개입을 설정할 수도 있습니다 (환기 헤드보드에 대한 CDC /NIOSH 토론 참조). HEPA 환기/여과장치 장치 크기와 사용 시설의 구성 방식에 따라 고위험 지역에 여러 개의 소형 휴대용 HEPA 장치를  배치하면 공기를 제공하는 대형 HEPA 장치 하나보다 더 유용할 수 있습니다.

예시 2. 조건: 예시 1에 설명한 방은 이제 연기 CADR이 120cfm(Q_hepa = 120cfm)인 휴대용 HEPA 공기 청정기로 보강했습니다. 실내에 추가된 공기 이동은 전체 혼합을 개선하므로 k = 3를 할당합니다.

질문: 휴대용 HEPA 장치를 실내에 추가한 것은 공기 중 오염 물질을 99% 줄이는 데 시간을 얼마나 절약해 줍니까? 

답: HEPA 여과장치 추가로 해당 방에 청정 공기를 추가 공급하므로 이제 청정 공기 체적유량(Q)은 Q = Q_e + Q_hepa = 80cfm + 120cfm = 200cfm 입니다.

ACH = [Q x 60] / (방 체적) = (200cfm x 60)/(12' x 10' x 10') = 12,000/1,200 = 10 ACH

표 B. 1 내용을 적용한 10 ACH와 공기 중 입자 99% 감소를 기준으로 한 완벽 혼합 대기 시간은 28분입니다.

혼합계수 3을 적용할 때 실내 공기 중 오염 물질 99% 감소에 걸리는 예상 대기 시간은 3 x 28 = 84분입니다. 따라서 휴대용 HEPA 여과 장치와 관련하여 늘어난 ACH와 줄어든 k 값으로 대기 시간을 원래 5시간 45분에서 1시간 24분으로 총 4시간 21분 절약하고, 안전하게 해당 방을 다시 사용할 수 있습니다. 

휴대용 HEPA 장치를 추가하면 유효 환기율이 증가하고 실내 공기 혼합이 개선되었습니다. 그 결과 방에서 잠재적으로 감염될 수 있는 공기 중 입자를 제거하는 시간이 75% 이상 단축되었습니다.

네. 자외선살균(GUV)이라고도 하는 자외선살균조사(UVGI)는 주거, 상업, 교육, 의료 시설 등 다양한 환경에서 사용하는 소독 도구입니다. 이 기술을 올바르게 설계하고 설치하면 자외선(UV) 에너지로 바이러스를 비롯해 미생물을 비활성화(사멸)시킵니다.

SARS-CoV-2와 공기 중 바이러스 입자 및 확산 정도에 대해 아직 밝혀야 할 것이 많습니다. 그러나 UVGI는 공기와 표면에서 바이러스를 비활성화할 수 있습니다.* 효과적인 UVGI 소독 시스템의 설계 및 크기 조정에는 특별한 지식과 경험이 필요합니다.

이러한 UVGI 시스템을 설치하기 전에 평판이 좋은 UVGI 제조업체 또는 숙련된 UVGI 시스템 설계자에게 문의하세요. 그러한 전문가는 필요한 계산을 수행하고, 고정물을 선택하며, 시스템을 올바르게 설치하고, 환경에 맞는 적절한 작동을 테스트하는 등 많은 도움을 줄 것입니다.  

*참고: CDC에서는 사람이 있는 환경에서의 일차적 표면 살균/소독에 대해서는 CDC/EPA 표면 살균/소독 지침을 따를 것을 권장합니다.

상층부 UVGI 설비
상층부(또는 상층 공기) UVGI는 특별히 설계된 벽 또는 천장 장착형 UVGI 설비를 사용하여 사람으로부터 멀리 떨어진 곳에 집중 자외선(UV) 에너지의 소독 구역을 만듭니다. 이러한 설비는 기계 환기, 천장 환풍기, 자연 공기 이동을 통해 순환하는 공기를 소독합니다. 상층부 UVGI의 장점은 실내에 있는 사람들 가까이 그리고 위에 있는 공기를 소독한다는 점입니다. 1980년대 이후 UVGI 시스템은 결핵(TB) 관리에 널리 사용되었습니다. CDC 지침 결핵 관련 환경 통제: 의료 시설을 위한 기본 상층부 자외선 살균 조사 지침에 적절한 UVGI 시스템 설계, 관련 안전 작동, 유지관리에 대한 정보가 제공되어 있습니다. 다양한 인간 코로나바이러스의 데이터를 기반으로 볼 때, 결핵 확산 방지를 위해 설계한 UVGI 시스템은 SARS-CoV-2 살균에도 효과가 있어 확산을 방지할 수 있을 것입니다. UVGI 시스템을 효과적으로 사용하려면 UV 설비가 일반적으로 1대 이상 필요합니다. 예를 들어 10-30명이 사용하는 직사각형 모양의 대기실에는 2-3대의 상층부 UVGI 설비가 필요합니다. 시스템 설치의 일부로 안전 허용치보다 더 낮게 향하거나 반사되는 UV 에너지 양을 제어하는 데 주의해야 합니다. 평판이 좋은 UVGI 제조업체 또는 숙련된 UVGI 시스템 설계자는 필요한 측정 및 조정을 수행하여 해당 공간에 있는 사람이 유해한 UV에 노출되는 것을 방지할 것입니다.

잠재적 활용: 모든 실내 환경에서 사용할 수 있습니다. 병이 있거나 아플 수 있는 사람들이 많이 거주하는 공간에 가장 유용합니다.

인덕트 UVGI
인덕트(덕트에 내장) UVGI 시스템은 난방환기공조(HVAC) 시스템 내부에 설치합니다. 이 시스템은 두 가지 목적 중 하나를 위해 설계합니다.

1) 코일 처리 UVGI는 HVAC 코일, 물받이 및 젖은 표면 등에 미생물이 자라지 않게 합니다. 이러한 장치들은 비교적 낮은 레벨의 UV 에너지를 생성합니다. 하루 24시간 연속으로 이 에너지가 방출되기 때문에 효과적입니다. 코일 처리 UVGI 기기는 공기 살균/소독 용도로 설계되지 않았으므로 공기 살균/소독 목적으로 설치해서는 안 됩니다.

잠재적 활용: 대형 상업용 HVAC 시스템 또는 주택용 HVAC 시스템 내부의 작동 효율 개선 및 정비 부담을 줄일 목적으로 사용할 수 있으며, 공기 중 병원균 비활성화 용도로는 권장하지 않습니다. 

2) 공기 소독 UVGI 시스템은 강렬한 UV 에너지로 HVAC 덕트 안에 흐르는 공기 중 병원균을 비활성화하는 데 효과적일 것입니다. HVAC 공기 소독 UVGI 시스템은 단기간에 병원체를 비활성화하는 데 필요한 UVGI를 제공하기 때문에 보통 더 강력한 UV 램프 또는 더 많은 수의 램프 또는 둘 다가 필요합니다. HVAC 코일의 다운스트림에 공기 소독 시스템을 주로 배치합니다. 이 위치는 코일, 배수팬, 젖은 표면에 미생물 성장이 없도록 유지하고 이동하는 공기를 소독합니다.

잠재적 활용: 모든 HVAC 시스템 안에서 공기 중의 감염성 병원균을 소독하는 데 사용할 수 있습니다.

Far-UV(또는 Far-UVC)
Far-UV(원자외선)는 COVID-19 팬데믹 시기에 각광받게 된, 새롭게 부각되고 있는 여러 기술들 가운데 하나입니다. 일반적인 UVGI 장비가 대략 254나노미터(nm) 내외의 파장으로 UV 에너지를 방출하는 반면, Far-UV 기기는 다른 종류의 램프를 이용하여 222nm 파장으로 UV 에너지를 방출합니다. 파장 외에, 두 기술의 주된 차이는 일반 GUV 시스템은 사람이 UV 에너지에 노출되지 않도록 특별히 설계되는 반면, 대부분의 Far-UV 기기는 사람과 그 주변 환경을 UV 에너지에 노출시켜도 안전한 것으로 홍보됩니다. 동료 심사를 거친 문헌 검토에서는, UV 투여량이 적절할 경우, Far-UV 파장이 인체 감염 코로나바이러스종들을 포함한 미생물들을 효과적으로 비활성화할 수 있는 것으로 나타났습니다. 미생물을 죽이는 기제와 전반적인 안전성에 관해서는 의문점들이 아직 남아 있습니다. Far-UV는 일반 UVGI에 필요한 일부 안전 예방조치를 취하지 않더라도 공기 및 표면의 살균/소독에 효과적인 것으로 입증될 수도 있습니다. Far-UV 기기는 새롭게 부각되고 있는 신기술로 보는 것이 가장 타당할 것입니다. Far-UV와 같은 신기술 사용을 고려하는 소비자는 아래 신기술 관련 FAQ를 확인해야 합니다.

잠재적 활용: 아직 미정

CDC는 제조업체 또는 제품에 대해 어떠한 권장이나 제한 사항을 제공하지 않습니다. 현재 COVID-19 팬데믹 시기에 공기 정화 기능을 제공한다는 많은 기술이 많이 유통되고 있습니다. 이들 중 일반적인 것은 이온화, 건조 과산화수소, 화학적 포깅 소독입니다. 시판하는 일부 제품에는 이러한 기술을 조합한 것도 있습니다. 이러한 제품은 공기 정화 과정에서 공기 중에 이온, 반응성산화성종(ROS, 다양한 이름으로 유통), 화학물질을 생성합니다. 이러한 제품으로 치료받는 공간에 있는 사람들도 이러한 이온, ROS, 화학물질에 노출됩니다.

이러한 변형된 기술 종류는 수십 년 동안 존재했었지만, 다른 공기 정화 또는 소독 방법에 비해, 난방환기공조(HVAC) 시스템이나 개별 방 안에서 빠르게 움직이는 대량의 공기를 정화/소독하는 것에 대해서는 정식으로 보고된 바 없습니다. 그렇다고 이 기술이 광고처럼 작동하지 않는다는 것을 의미하지는 않습니다. 그러나 사용 상태에서 입증된 효능과 안전성을 보여주는 동료 검토 증거가 확립되어 있지 않은 경우에도 많은 사람들은 이 기술을 '새로운' 것으로 간주합니다.

모든 신기술의 경우와 마찬가지로, 소비자는 주의를 기울이고 각자 공부를 하는 것이 좋습니다. 국가 또는 지역 당국에 등록한다고 해서 항상 제품 효능이나 안전성이 확실한 것은 아닙니다. 소비자는 제품이 의도하는 용도에 대한 특정 주장을 맞춰보면서 기술을 조사해야 합니다. 소비자는 의도 용도에 부합하는 조건에서 명확한 보호 이점과 이용자 안전을 정량적으로 입증하는 테스트 데이터를 요청해야 합니다. 공기 정화 기술이 건물 이용자를 잠재적으로 또는 의도적으로 노출시키는 것을 고려할 때, 안전 데이터는 공기 처리로 인해 악화 우려가 있는 기저질환자를 포함하여 모든 이용자에게 해당되어야 합니다. 대중에 대한 평균 노출이 일시적인 공간에서는, 해당 공간에서 장시간 지내는 근로자에 ​​대한 직업적 노출도 고려하는 것이 중요합니다.

가급적이면, 사용 상태에서 문서화한 성능 데이터는 여러 출처를 인용해야 하며 그 중 일부는 독립적인 제3자 정보여야 합니다. 하나의 방에서 하나의 장치로만 실시하고 비교군이 없는 입증되지 않은 성능 주장 또는 제한적인 사례연구에 대해서는 문제를 제기해야 합니다. 오존을 생성할 가능성이 있는 기술이 적용된 제품을 구입해 사용하고자 한다면, 장비가 오존 생성 허용치 관련 UL 867 표준 인증(정전기 공기 청정기 표준)을 충족하는지 확인하세요. 또는 오존을 생성하지 않음을 검증하는 UL 2998 표준 인증(공기 청정기의 오존 무배출에 대한 ECVP(Environmental Claim Validation Procedure))을 충족하는지 확인하세요.

이산화탄소(CO₂) 모니터링은 주어진 공간의 환기에 대한 정보를 제공할 수 있으며 COVID-19 전파에 대한 보호를 강화하는 데 사용할 수 있습니다. CO₂ 모니터를 통합하는 전략은 비용과 복잡성이 다양할 수 있습니다. 그러나 비용과 복잡성이 크다고 항상 더 큰 보호를 의미하는 것은 아닙니다.

전통적으로 CO₂ 모니터링 시스템은 비용이 많이 들고 정확한 설치 및 설정에 광범위한 지식이 필요하며 건물 난방환기공조(HVAC) 시스템과 실시간으로 효과적으로 상호작용하려면 정교한 제어 프로그램이 필요합니다. 이 시스템은 건물 이용자를 질병 전파로부터 보호하기 위해 설계된 것이 아닙니다. HVAC 시스템 운영을 위한 전체 건물 CO₂ 모니터링 장비/소프트웨어 개발자는 이미 수십 년 전부터 있었고 이 기술은 에너지 절약 목적에서 가장 자주 활용되어 왔습니다. 현재 팬데믹 대응 과정에서 이 기술을 건물 환기 효율 지표를 알리는 잠재적 도구로 판매하면서, 환기 결정을 내리는 데 실내 CO₂ 농도 모니터링을 사용하는 것이 가능한지에 대한 질문이 제기되었습니다.

우수한 설계, 우수한 특성화, 우수한 유지관리를 갖춘 HVAC 환경에서는 고정 CO₂ 모니터를 사용하는 것이 유익할 수 있습니다. 이러한 모니터를 사용한다면 실외 공기 공급 감소를 통해 에너지 효율성을 극대화하려는 목적으로 설계된 DCV(수요제어 환기) 시스템에 이를 주로 통합합니다. 그러나 팬데믹 시기의 일관된 지침은 마스크 사용, 물리적 거리두기, 여과 강화, 기타 개입 중심 고려사항과 더불어 가능할 때마다 최소한이라도 환기를 하는 것입니다. 이 팬데믹 대응시작 시점부터 CDC와 ASHRAEexternal icon는 DCV 시스템을 비활성화하고 장비 안전 허용 범위 안에서 환기 시스템을 최대로 작동시킬 것을 권장했습니다.

고정식 CO₂ 모니터는 해당 공간에 있는 인원 수 지표로 CO₂ 농도를 측정합니다. CO₂ 농도가 증가하면 HVAC DCV 시스템은 CO₂를 희석하기 위해 공간의 실외 공기 환기량을 늘립니다(반대의 경우도 있음). CO₂ 센서 갯수, 해당 센서 배치, 교정 및 유지보수는 간과할 수 없는 크고 복잡한 문제입니다. 예를 들어, 벽걸이형 고정 모니터로 측정한 CO₂ 농도가 이용 공간의 실제 농도를 항상 나타내지는 않습니다. 실내 HVAC의 기류 또는 창문 환기 보충 공기가 이 모니터 위치 위로 직접 흐르면 해당 농도 측정값이 작위적으로 낮아집니다. 실내의 공기 혼합 상태가 좋으면 측정 농도가 실제 농도와 비슷해야 하지만 실내는 공기가 거의 혼합되지 않습니다. 특히 환기 시스템이 노화된(또는 전혀 없는) 오래된 건물에서는 더욱 그렇습니다. 또한 CO₂ 농도가 높아진 어느 한 방으로 공기 공급이 늘어나면 동일한 HVAC 시스템을 사용하는 다른 방은 공기 공급을 '뺏기는' 경우도 있습니다. 이로 인해 HVAC 시스템이 제어할 수 없는 다른 공간에서 CO₂ 농도가 높아질 수도 있습니다.

CO₂ 농도와 COVID-19 전파 위험 연관성에 직접 관련된 정보는 아직 부족합니다. CO₂ 농도 변화는 실내 이용율의 변화를 나타낼 수 있으며 실외 공기 공급양을 조정하는 데 활용할 수 있습니다. 그러나 CO₂ 농도는 누가 SARS-CoV-2 감염증을 앓고 있는지, 그리고 감염자가 생성한 공기 중 바이러스 입자량이 어느 정도인지, HVAC 시스템이 생성 지점 근처에서 바이러스 농도를 희석하고 제거하는 데 효과적인지를 예측하는 것은 불가능합니다. 간단한 예로, 3명이 이용하는 작은 방에 SARS-CoV-2 감염자가 한 명이든, 두 명이든, 세 명이든 관계없이 CO₂ 수준은 동일(따라서 DCV 시스템으로 제어하는 동일한 실외 공기 환기 속도)합니다. CO₂ 측정에 근거한 환기는 두 번째 시나리오에서 전파 고위험성을 감지할 수 없습니다.

CO₂ 모니터링을 보다 적절하고 비용효율적이며 정확하게 사용하는 방법은 CO_>2 농도에 근거한 변조 설정점이 없는 HVAC 시스템에 휴대용 기기를 결합해 사용하는 것입니다. CO₂ 측정기는 $300 미만의 가격으로 구입할수 있으며 각 방 이용처의 호흡 구역 가까이에서 측정값을 수집/기록할 수 있습니다. 이 방식에서 HVAC 실외 공기 댐퍼는 규범 요건(CDC 및 ASHRAE 권장)보다 더 많은 실외 공기를 유입하도록 설정할 수 있으며 결과적으로 교정하여 사용하는 휴대용 CO₂ 측정기로 기록한 실제 방 이용 수준에서의 CO₂ 농도를 얻을 수 있습니다. 이 기록은 HVAC 작동 조건 및 이용 수준에서 각 방에 대한 CO₂ 농도 기준이 됩니다. 

양호한 환기를 위한 한 가지 잠재적 목표 기준은 800ppm 미만의 CO₂ 판독값입니다. 기준 판독값이 이 수준보다 높으면 실외 공기 공급 성능을 재평가해야 합니다. 800ppm 이하로 내릴 수 없다면 공기 여과(휴대용 HEPA 공기 청정기 포함) 성능을 강화해야 합니다. 기준 농도를 설정하고 나면 주기적으로 측정하여 기준과 비교합니다. 환기 기류가 변하지 않고(실외 공기 또는 전체 공기) 이용량이 증가하지 않는 한, 110%라는 휴대용 CO₂ 기준 농도는 향후 조사해야 할 문제가 있음을 나타냅니다. 팬데믹 대응하에서 휴대용 CO₂ 측정 도구를 실용적으로 활용하는 것은 건물 환기 모니터링을 위한 비용 효율적인 접근 방식입니다.

COVID-19의 경우, 바이러스의 실내 농도 줄이기 차원에서 가장 먼저 취할 조치는 마스크 착용, 물리적 거리두기, 이용 인원 줄이기입니다. 환기 강화는 추가적인 예방 전략입니다. 환기 시스템의 경우, 규범의 최소 요건 이상으로 실외 공기를 늘리고 전체 환기량을 키우며 여과 효율을 높이는 것이 실내 온도 및 습도를 제어하는 ​​것보다 감염성 질병 전파를 통제하는 ​​데 더 효과적입니다. 한편 질병 전파 위험을 줄이기 위해 온도/습도기를 사용하는 것은 건물 마감, 난방환기공조(HVAC) 시스템 기능, 제어 수준 및/또는 건물 자동화, 지역 COVID-19 감염 정도, 이용자의 특수 임상 특징, 지역 기후를 감안하여 사례별로 고려해야 합니다.

온도와 습도 모두 COVID-19를 비롯해 여러 전염병 전파에 영향을 미칠 수 있지만, 그 영향에는 실질적으로 한계가 있습니다. 온도의 영향에 대한 연구에 따르면, COVID-19 유발 바이러스인 SARS-CoV-2는 70°C (158°F)도에서 몇 분 있으면 99.99% 정도가 비활성화될 정도로 고온에 민감합니다. 그러나 이 온도는 사람이 편안하게 느끼는 범위를 훨씬 벗어나며 일부 건축 자재를 손상시킬 수도 있습니다. 70°C (158°F)보다 낮은 온도도 효과가 있지만, 온도가 낮아지면 비활성화에 필요한 노출 시간이 길어집니다. 따라서 고온일 경우 공기 또는 표면에서 SARS-CoV-2 바이러스 오염 제거 가능성이 있지만 오염 제거를 위해서만 고온을 사용하는 것은 일반적으로 권장되지 않으며, 사람이 이용하는 공간에서는 현실적이지도 않습니다. 또 다른 중요한 고려사항은 공간의 온도를 올리면 상대습도가 내려간다는 사실입니다.

현재의 증거에 의하면, 습도가 환기 및 여과 향상 방식 이상으로 SARS-CoV-2 전파를 현저히 감소시킨다는 주장은 설득력이 없습니다. 일부 연구에 따르면 인간 코로나바이러스를 포함한 바이러스 생존율은 상대 습도가 40-60% 범위일 때 감소할 수 있습니다. 그러나 감소는 상당하다 볼 수 없고 이러한 결과에 특이값도 있습니다. 따라서 ASHRAE와 CDC는 COVID-19 전파 방지 목적에서 가습기를 도입하는 것을 권장하지 않습니다. 전파에 영향을 미치지는 않지만 공기 건조를 예방하면 인체 면역 체계 기능을 유지하는 데 도움이 될 수 있다는 동료 검토 연구가 있습니다.

일부 HVAC 시스템은 온도와 습도를 모두 능동적으로 제어할 수 있습니다. 그러나 대부분의 HVAC 시스템에는 전용 가습 기능이 없습니다. 일부 제습은 더운 계절에 습한 따뜻한 공기를 이슬점 이하로 냉각하여 공기에서 물을 응축하는 방식으로 수행합니다. 흔히 사용되지는 않지만, 건조한 공급 공기에 수증기를 넣어 습도가 떨어지는 것을 막는 방식도 있습니다.

추운 기후대에 있는 대부분의 기존 주거 및 상업용 건물은 장기간 가습될 경우 발생할 수 있는 부식이나 과도한 습기 축적에 대해 내구성이 없습니다. 쾌적함을 유지하고 비강 및 안구의 과도한 건조를 방지하기 위해 겨울에 따로 가습기를 사용할 때는, 먼저 건물 마감을 분석하여 응결 및 습기 축적이 문제가 되지 않는지 확인해야 합니다. ASHRAE 표준 160(건물 내 습기 제어 설계 분석 기준)은 건물 마감의 온열 분석 관련 지침을 제공합니다. 장기간 가습에 문제가 없도록 적절하게 지어지고 가습기가 이미 설치된 상업용 건물은 겨울철에 공기를 쾌적한 수준으로 가습하지 않을 이유가 없습니다.

주거용 건물에서는 쾌적감을 제공하고 지나치게 낮은 습도를 방지하기 위해 휴대용 실내 가습기를 사용할 수 있습니다. 이러한 경우에는 습도 조절기가 내장된 가습기를 사용하고 상대습도를 40% 전후로 유지해야 합니다. 습도가 높다고 반드시 더 좋은 것은 아니며 일부 곰팡이 성장이나 기타 장기적인 실내 공기질 문제로 이어질 수 있습니다. 휴대용 가습기 유지 관리 및 청소는 매우 중요합니다. 가습기 물을 매일 교체하고 제조업체 권장사항에 따라 가습기를 관리 및 청소하세요.

네. 환풍기만으로는 부족한 외기를 보충할 수 없지만 CDC 환기 개선 고려사항 목록에 설명한 바와 같이 환풍기를 사용하여 창문 열기의 효율성을 높일 수 있습니다. 실내 공기 혼합을 개선하는 데에도 환풍기를 사용할 수 있습니다. 실내 공기 혼합을 개선하면 공급된 깨끗한 공기를 골고루 보내고 실내 전체에서 바이러스 입자 농도를 희석하므로 바이러스 농도가 축적된 정체 공기 에어백 형성 가능성이 줄어듭니다. COVID-19 팬데믹 시기에 환풍기를 사용할 때는 항상 그렇듯이 공기가 한 사람을 지나서 다른 사람에게로 직접 가지 않도록 공기 흐름에 주의해야 합니다.

• 고속 설정 사용 금지
• 천장 환풍기를 저속으로 역류 방향(공기가 천장 쪽으로 올라가도록)이 되게 사용하세요.
• 환풍기를 이용자가 없는 구석이나 벽 또는 사람보다 위쪽으로 향하게 합니다.

또한 환풍기로 깨끗한 공기가 덜 깨끗한 쪽으로 흐르도록 방향을 조정할 수 있습니다. 이러한 응용은 의도하지 않은 결과가 발생하지 않도록 면밀히 평가해야 하며, 안전 위험 평가 근거가 있을 때만 적용해야 합니다.

보호벽은 붙어 있는 공간을 물리적으로 분리합니다. 감염 통제를 위해 보호벽을 사용하는 목적은 벽의 한쪽에 있는 사람이 벽의 다른 쪽에 있는 사람을 감염성 액체, 비말 및 입자에 노출시키지 못하도록 막는 것입니다. 보호벽이 환기 개선을 방해하는지 여부는 설치 방법에 따라 다릅니다. 보호벽은 때로는 환기를 개선하는 데 도움이 될 수 있지만 때로는 환기를 방해할 수도 있습니다. 환기에 영향을 미치지 않을 수도 있습니다.

보호벽은 방향성 기류 또는 깨끗한 공간과 덜 깨끗한 공간 간 바람직한 압력 차이를 촉진하는 데 사용되는 경우 환기를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 보호벽은 의도한 기류에 맞춰 설치하면 HVAC 귀환 공기 그릴 또는 휴대용 공기 청정기 흡입구 등 원하는 위치로 공기를 향하게 할 수 있습니다. 이러한 유형의 보호벽 설치 시나리오에는 치과 수술실 또는 COVID-19 검사실 등 잠재적 감염성 에어로졸이 생성된다고 알려진 곳이 포함될 수 있습니다.

또는 보호벽의 한쪽을 다른 쪽과 더 잘 분리하기 위해 두 영역 사이에 보호벽을 설치할 수도 있습니다. 이 구성에서 보호벽은 HVAC 설계 계획을 지원하여 인접한 공간 사이에 원하는 압력 차이를 형성하도록 사용될 수 있습니다. 필요한 경우 작은 통과형 개구부 또는 접이형 패널을 보호벽에 설치하여 물리적 물체를 한쪽에서 다른 쪽으로 이동할 수 있습니다. 이러한 유형의 보호벽이 적용될 수 있는 예로는 접수처 데스크 또는 매표소 등이 있습니다.

주의를 기울여 설치하지 않으면 보호벽이 좋은 환기를 방해할 수 있습니다. 보호벽이 의도치 않게 공간 내 기류 분포를 방해하면 인간이 생성한 에어로졸 또는 기타 에어로졸이 집중적으로 축적되고 몇 분에서 몇 시간 동안 공기 중에 부유할 수 있습니다. 이 경우 제자리에 보호벽이 없는 경우보다 더 높은 농도의 감염성 에어로졸에 사람들이 노출될 수 있습니다. 보호벽이 클수록 이러한 상황이 발생할 가능성도 높아집니다. 이러한 가능성을 낮추려면 예상되는 사용 인원에 맞춰 올바르게 보호벽을 배치하고 사람에서 사람으로 바로 "분사"될 수 있는 호흡기 비말의 직접 전파를 방지하는 데 필요한 크기보다 커지지 않도록 보호벽 크기를 제한합니다.

보호벽을 배치할 때마다 추적 "연기" 또는 휴대용 안개 발생기를 사용하여 기류 분포 테스트를 수행해야 합니다. 이 테스트는 점유 공간 내 기류 분포를 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다. 정체된 에어 포켓이 발생하는 것으로 보이면 보호벽을 재설계하거나 방향을 변경하여 이러한 상황이 발생하는 것을 최소화할 수 있습니다. 급기 루버의 위치 조정 또는 휴대용 공기 청정기의 방전 조정과 같은 기류 분포 수정은 정체된 에어 포켓을 제거하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.