실내 환기, 감염 줄이고 학업 개선

전국의 가을 기온이 떨어지면서 많은 학교에서 교실을 환기시키는 동시에 학생과 교사를 편안하고 건강하게 유지하는 데 어려움을 겪을 것으로 우려된다.

어린이와 교사는 학기가 진행동안 하루에 6시간 이상을 교실에서 보내며, 종종 수십 년이 넘은 날고 오래된 난방, 환기 그리고 에어컨 (HVAC) 시스템이 불충분한 건물에서 지낸다. 그런데 환기 시설을 개선한 학교에서는 코로나 감염이 줄고 학업 능력이 개선된 것으로 나타나 문제 해결이 시급한 상황이다.

2022년 가을은 학교에서 실내 공기질의 중요성을 강조한 COVID-19 대유행의 영향을 받은 네번째 학년도가 시작되는 해이다.

이상적으로는 모든 학교 건물에 적절한 환기, 각 교실의 여과된 공기 그리고 열리는 창문이 있어야 한다. 슬프게도 이것은 아직 현실이 아니다. 많은 학교의 실내 공기질이 좋지 않으며 오래된 학교 건물의 상당수가 창문이 열리지 않는 폐쇄형이다. 이는 질병통제예방센터 (CDC)의 2022년 8월 학교에 대한 COVID-19 지침에 따라 특히 문제가 되고 있다.

COVID-19 전파를 최소화하는 것 외에도 실내 공기질은 학생의 학업 성취도에도 중요하다. 이는 팬데믹의 첫 2년 동안 많은 어린이들이 경험한 학습 손실을 고려할 때 특히 중요하다. 덥고 환기가 되지 않아 답답한 교실은 학생들의 학습을 어렵게 만든다. 겨울의 차가운 교실도 마찬가지다. 연구에 따르면 대부분의 COVID-19 전파가 실내 공유되는 공기를 통해 발생하기 때문에 대유행 기간 동안 실내 환경은 더 많은 관심을 받았고 건강에 중점을 두는 시각에서 문제점으로 지적되어 왔다. 학교 건물에 대한 현명한 투자가 전염병의 전염을 줄이는 동시에 학생, 교사 그리고 학교 행정을 담당하는 이의 업무 능력을 개선하고 웰빙을 향상시킬 수 있다는 충분한 증거가 있다.

많은 학군은 여전히 제한된 자원과 열악한 상태의 건물을 가지고 있다.

이런 상황에서 건물과 교실의 공기를 개선하려면 학교에 대한 투자와 교육 현장인 학교의 경험을 토대로 장기적인 투자를 수립해야 한다. 이렇게 하기 위해서는 몇 가지 우선 순위에 따라 진행되어야 한다고 전문가들은 진단한다.

학교와 교실에서의 결과

유치원부터 12학년 (K-12) 학교까지의 효과적인 COVID-19 예방은 환기 개선을 포함해 학교 건물과 학교 기반 공기 정화에 대한 다중 구성 요소를 통한 예방 전략이 필요하다.

개선된 환기는 감염성 에어로졸의 농도와 잠재적 노출 기간을 줄일 수 있고, COVID-19 발병률을 낮추는 것과 관련이 있으며, 호흡기 건강에 관련된 기타 건강 관련 이점이 있다. 이는 알레르기 증상을 감소시키는 효과를 가져온 결과 덕분이다. 주변 공기 순환은 실외에서 COVID-19를 유발하는 바이러스를 효과적으로 소멸시키는 것으로 나타났다. 또한 환기 시스템은 실내에서 보호 공기 흐름과 여과 기능을 제공한다.

질병통제예방센터 (CDC)는 전국적으로 공립 학교 420개의 COVID-19 예방 연구를 위한 4차 유행기간인 2022년 2월 14일~3월 27일까지의 데이터를 사용해 K-12 공립학교에서 보고된 환기 개선 전략을 조사했다.

2021년 여름부터 학교 수준의 관리자를 대상으로 실시되는 조사에서 가장 자주 보고된 환기 개선 전략은 야외 활동 재배치 73.6%가 가장 많았다.

다음은 기존 난방, 환기 그리고 냉방 검사와 검증을 포함한 냉난방 환기 시설 (HVAC) 시스템을 점검하는 방식이 70.5%를 차지했다. 안전할 때 문이나 창문을 여는 방법도 67.2%를 차지했다. 학교가 냉난방환기 (HVAC) 시스템 교체 또는 업그레이드를 한 경우는 38.5%, 교실에 시설을 개선한 경우는 28.2% 식사 공간에 화기 시설을 개선한 경우는 29.8%에 불과했다. 고효율 미립자 공기 (HEPA) 여과 시스템 사용과 같은 미세입자 여과 장치를 설치한 경우가 적은 이유는 비용 때문이다. 그럼에도 공기 순환을 개선하는 시설이 코로나 감염을 막는 데 가장 효과가 있었다.

농촌이나 중간 빈곤 수준의 학교는 여러 공기 순환 시설을 개선할 수 있는 기회가 훨씬 적다.

예를 들어, 시골 학교는 도시 (37.7%)아 교외 학교 (32.9%)보다 교실 (15.6%)에서 휴대용 헤파 (HEPA) 공기 여과 시스템을 사용할 가능성이 낮았다. 또한 공기조화 (HVAC) 시스템을 교체하거나 업그레이드한 중간 빈곤 수준의 학교는 빈곤 수준이 높은 학교보다 32.4% 대 48.8%로 가능성이 적었다. 학교에서 환기를 개선하기 위해 상당한 연방 지원을 활용할 수 있다.

학교에서는 이를 통해 코로나바이러스 전염을 줄일 수 있다. 그러므로 학군마다 지원 예산이 다르기 때문에 연방 정부 차원에서 공기조화 시스템을 빈곤한 학교에 우선적으로 설치해야 한다.

필터와 신선한 공기

2020년 봄부터 학교는 고효율, 독립형 상업용 필터 장치와 환기 업그레이드를 포함해 COVID-19 전파를 줄이기 위한 방안들에 수백만 달러를 투자했다.

많은 학교, 특히 덜 부유한 학군에서 필요한 구조적 개선을 고려할 때 이런 조치는 작은 액수의 지원이지만 공공 보건을 개선하기 위한 중요한 시작이다. 그리고 그 혜택은 COVID-19 이상으로 확장되므로 폐기해서는 안된다. 예를 들어 상업용 장치, 공기 조화 (HVAC) 시스템용 MERV-13 등급의 필터를 포함한 고효율 필터는 코로나바이러스 입자뿐만 아니라 독감이나 감기 바이러스도 걸러낸다.

또한 꽃가루 입자, 곰팡이 포자와 자동차 배기 가스 그리고 산업 작업으로 인한 오염 물질의 공기를 청소한다. 그리고 산불이 흔한 지역에서는 필터가 건물 내부의 연기 입자 농도를 줄이는 효과가 있다.

기계 환기 장치가 있는 학교는 이런 시스템이 실내로 끌어들이는 여과된 신선한 공기의 양을 늘릴 수 있었다. 이것은 모든 실내 오염 물질을 희석시킨다.

어린이와 교직원, 특히 천식, 알레르기와 과민증이 있는 교직원의 경우 이는 결석일수, 약 복용량, 천식 발작과 병원 방문 감소로 나타난다. 개선된 환기는 실제로 학습과 주의력을 증가시킨다. 2010년 연구에 따르면 아이들은 환기율이 높을수록 표준화된 테스트에서 더 나은 성과를 보였다. 열악한 환기는 교사에게도 영향을 미칠 수 있다. 2016년 연구에 따르면 사무실 근로자의 인지 능력은 이산화탄소 수치가 낮아졌을 때 향상되었고 이는 환기가 더 잘되었다는 지표가 된다.

그리고 2018년 분석에 따르면 더운 날, 특히 에어컨이 없는 학교에서 학생들의 학교 시험 성적이 떨어졌다.

덥고 답답한 교실에서 집중하는 것이 어렵다고 느끼는 것을 과학이 뒷받침하고 있다.

현재로서는 개선된 학교가 최대 신선한 공기로 증가된 환기율을 유지하고 공기 조화(HVAC) 시스템에 고효율 필터를 계속 사용하며 교실에서 독립형 필터를 계속 실행하도록 권장한다. 이런 시설 개선에 투자하지 않은 학교는 꼭 우선적으로 해야 하며, 재원이 부족한 학교에 대해서는 필요에 따라 학군에 일괄적으로 자금을 제공해야 한다. 이런 단계의 비용은 건강과 학습에 제공하는 이점에 비해 투자 측면에서 저렴하다고 봐야 한다.

학교 환경을 개선하고자 하는 학군과 교직원은 필요한 경우 모든 교실에 개선된 환기와 여과 시설을 제공하는 데 집중해야 한다.

더 건강한 건물을 위한 기금

학교의 시설을 개선하는 단기 해결책이 도움이 될 수 있지만 학교가 학습을 위한 건강한 조건을 제공하도록 하는 가장 좋은 방법은 더 건강한 건물이 되도록 투자하는 것이다.

이런 목적을 위한 자금이 현재 운용되고 있다. 모든 주 정부는 2021년에 제정된 미국 구제 계획 (American Rescue Plan)으로 부터 초등학교와 중학교 비상 구호 (ESSER) 기금을 포함해 COVID-19의 영향을 해결하기 위한 수백만 달러의 기금을 제정했다. 교육부는 학교가 COVID-19의 확산을 방지하고 안전하게 운영할 수 있도록 1,220억 달러를 지출했다.

학군은 이 자금을 직원 채용, 학업 지원 그리고 정신 건강을 포함한 다양한 요구 사항을 해결하는 데 사용했지만 대부분은 여전히 기금이 남아 있다. 그리고 소수의 주에서만 공기 조화 (HVAC) 시스템에 투자했다. 독립적인 브루킹스 연구소 (Brookings Institution)의 검토에 따르면 가장 최근의 초중등 비상구호 (ESSER) 펀드에서 2022년 1분기까지 자금의 5% 미만이 사용되었다.

또 다른 30억 달러는 환경과 기후 정의 블록 보조금을 위해 최근에 제정된 인플레이션 감소법에서 승인되었다. 이는 건물과 환기 시스템을 업그레이드해 실내 공기 오염을 줄이는 데 사용할 수 있다.

전염병이 끝났다는 널리 알려진 인식과 그들이 직면한 다른 많은 도전을 고려할 때 학군은 실내 공기 개선을 뒷전으로 미루고 싶어할 수 있다.

그러나 아이들이 질병으로 인해 자주 결석하거나 수업에 집중할 수 없는 경우 다른 어떤 교육적 개입도 효과가 별로 없을 것이라고 생각된다. 학교 건물에서 상당 시간을 보내는 모든 사람에게 건강한 실내 학습 환경이 제공되어야 한다는 사실을 교육 결과를 개선한다는 차원에서 이해해야 한다. 청정한 공기가 주는 이점을 이해하고 더 건강한 학교 건물을 위한 공기조화 (HVAC) 시스템 개선에 지금 투자할 책임이 있는 주와 학군을 만드는 것이 앞으로의 학교 공공 보건에도 중요하다.