건축물에서의 레지오넬라 감염·설비 대책 > 게시판

수질관리·설비유지보수 ‘통합적 전략’으로 감염예방해야

레지오넬라 제어위해 저탕조 온도 60°C이상 유지 필수
화학적 살균 기술로 ‘염소 소독’ 일반적…배관부식 유의

건축물 내 수배관 설비는 현대 문명의 필수적인 요소이지만 관리의 사각지대에서 발생하는 레지오넬라균(Legionella)은 공중보건에 심각한 위협이 된다. 특히 대형 건물의 복잡한 배관망과 냉각 설비는 균의 증식과 전파에 최적의 환경을 제공한다. 본고에서는 레지오넬라 감염 동향, 오염 원인, 설비적 관리 방안 및 배관 부식 문제에 대해 고찰하고자 한다. /편집자 주

레지오넬라 감염의 동향 및 관리의 필요성
레지오넬라증은 레지오넬라균에 오염된 물에서 발생한 미세한 비말이 호흡기를 통해 흡입될 때 감염된다. 증상에 따라 치명률이 높은 레지오넬라 폐렴과 비교적 경미한 폰티악 열로 구분된다.

질병관리청의 감염병 감시 연보에 따르면, 국내 레지오넬라증 신고 건수는 지속적으로 증가하고 있다. 2010년대 초반 연간 30건 안팎에 불과했던 신고 건수는 2016년 128건으로 100건을 넘어선 이후, 최근에는 연간 300~500건 이상의 신고가 접수되고 있다. 이는 진단 기술(소변 항원 검사 등)의 보급 확대와 더불어 기후 변화로 인한 습도 상승, 대형 건축물의 노후화가 복합적으로 작용한 결과라고 볼 수 있다. 레지오넬라 폐렴의 경우 적절한 항생제 치료가 없을 시 치명률이 15~30%에 이르며, 특히 면역 저하자나 고령층이 밀집한 병원 및 요양 시설에서는 집단 감염 시 매우 위험한 상황을 초래한다.

국내에서는 레지오넬라 감염 신고가 접수되면 질병관리청에서 역학조사를 통해 감염원 파악 및 조치를 실시하고 있다. 또한 감염 신고가 없더라도 '감염병의 예방 및 관리에 관한 법률'에 따라 대형병원 등 고위험시설을 중심으로 다중이용시설의 냉각탑수 및 수계 시설에 대한 정기적인 검사와 소독을 의무화하고 있다.

수계 배관 및 냉각탑의 레지오넬라 오염
레지오넬라균은 자연수계에 널리 존재하지만, 인공 설비 내부에서 특정 환경 조건이 충족될 때 폭발적으로 증식한다. 레지오넬라균의 증식은 pH나 온도에 극도로 민감하다.

배관 내벽에 형성된 바이오필름은 레지오넬라균의 핵심 서식처이다. 바이오필름은 균에 영양분을 공급할 뿐만 아니라 염소 소독제와 같은 외부 공격으로부터 균을 보호하는 물리적 장벽 역할을 한다. 배관 설계 시 물의 흐름이 정체되는 구간인 'Dead-leg'는 레지오넬라 오염이 가속화되어 바이오필름이 형성되기 쉽다. 사용하지 않는 배관 끝단, 폐쇄된 밸브 상류부 등에서 물이 정체되면 잔류 소독제 농도가 급격히 낮아지고 수온이 주변 기온에 맞춰 균 증식 온도로 변하게 된다. EPA에 따르면 배관의 길이가 직경의 2배를 초과하는 정체 구간은 심각한 오염원인으로 간주된다.

배관 및 냉각탑의 레지오넬라 관리 방안
효과적인 레지오넬라 제어를 위해서는 물리적, 화학적 방법이 병행되어야 한다. 우선 물리적 관리 방안으로 공급 및 환탕 온도 유지이다. 질병관리청과 EPA 모두 온수 시스템의 온도 관리를 최우선으로 강조하고 있다. 저탕조의 온도는 60°C 이상으로 유지해야 하며 배관을 순환하여 돌아오는 환탕 온도는 최소 50°C 이상을 유지해야 한다. 이를 위해 환탕 펌프의 용량을 적절히 산정하고 지속적으로 가동해야 한다. 냉수 배관이 온수 배관이나 증기 배관 옆을 지날 때 열 간섭을 받지 않도록 이격 거리를 확보하고 단열을 강화하여 냉수 온도를 20°C 이하로 유지해야 한다.

이러한 물리적인 관리가 어렵거나 냉각탑이나 급탕 배관에는 화학적 소독 및 살균 기술을 적용할 수 있다. 염소 소독이 가장 보편적인 방법이며 평상시 유효 잔류염소 농도를 0.5~1.0 mg/L(ppm) 수준으로 유지한다. 레지오넬라 오염이 심각하여 충격 소독을 실시할 때에는 10~20 mg/L의 고농도 염소를 2~24시간 동안 배관 전체에 순환시킨다. 염소 소독은 소독효과가 뛰어나나 배관 부식 등에 유의하여야 한다. 이산화염소(ClO₂)는 EPA에서 강력히 권장하는 기술 중 하나다. 이산화염소는 일반 염소보다 바이오필름 침투력이 우수하며 pH 5~10 범위에서 살균력이 일정하게 유지된다. 통상 0.1~0.5 mg/L 농도로 상시 주입한다. 구리-은 이온화법은 전기분해를 통해 구리(0.2~0.4 mg/L)와 은(0.02~0.04 mg/L) 이온을 물속에 방출한다. 이온이 균의 세포벽에 결합하여 사멸시키는 원리로 잔류 효과가 길어 대규모 병원 설비에 적합하다. 자외선(UV) 살균법은 254nm 파장의 UV를 조사하여 세균의 DNA를 파괴한다. 잔류 독성이 없으나 통과하는 지점에서만 효과가 있으므로 입구측이나 특정 순환 루프에 설치한다.

배관 부식 문제와 해결 방안
레지오넬라 사멸을 위한 고온 관리와 강력한 소독제 투입은 필연적으로 배관 부식을 유발한다. 부식은 설비 수명을 단축시킬 뿐만 아니라, 부식 생성물 자체가 균의 영양분이 되어 오염을 가속화하는 악순환을 만들 수 있다.

염소는 강력한 산화제로서 금속 배관의 부식을 촉진시킨다. 구리 배관의 경우 염소 농도가 높으면 공식(점부식)이라 불리는 국부 부식이 발생하여 배관에 구멍이 뚫릴 수 있다. 스테인리스강 배관은 염소 이온(Cl-) 농도가 높고 온도가 60°C 이상일 때 부식에 더욱 취약해진다. 또한 배관 중 구리와 스테인리스강 등 이종 금속이 직접 접촉하면 두 금속 간의 전위차로 인해 부식이 가속화될 수 있다.

이러한 부식 문제의 해결 및 완화를 위해서 다음과 같은 방안을 검토할 수 있다. 염소 이온 생성이 적어 부식의 위험이 낮은 이산화염소나 UV 등을 사용할 수 있다. 또는 인산염 또는 규산염 기반의 부식 억제제를 물에 투입하면 배관 내벽에 얇은 분자 보호막이 형성된다. 이는 소독제와 금속 면의 직접적인 접촉을 차단하여 부식을 감소시킬 수 있는 것으로 보고되고 있다. 전위차로 인한 부식이 발생하기 쉬운 이종 금속의 접합부는 절연처리하거나 절연 유니온을 사용하여 부식을 예방할 수 있다. 노후 배관 교체 시 소독 공정에 강한 고품질 스테인리스강을 선정하는 것도 고려할 수 있다.

맺음말
건축물의 설비 내 레지오넬라 관리는 단순히 균의 수치를 낮추는 것을 넘어, 수질 관리 프로그램(Water Management Program)과 설비 유지보수의 통합적인 전략이 필요하다. 질병관리청이 제시하는 엄격한 모니터링 체계를 준수하되, EPA가 제안하는 기술적 대안들을 현장 특성에 맞게 도입해야 한다. 특히 고온 살균과 화학적 소독이 배관의 물리적 건전성을 해치지 않도록 적절한 부식 억제 대책을 병행하는 것이 건축물의 안전과 장수명화를 동시에 달성할 수 있는 길이다.

출처 : 건축물에서의 레지오넬라 감염·설비 대책 < 연재 < 기술Bridge < 기사본문 - 기계설비신문