실내 공기질 개선 프로젝트 미세먼지 많은 날, 실내 공기질 수치 비교 실험 (창문 개폐별)

미세먼지 ‘매우 나쁨’ 날, 창문 개폐별 실내 공기질 실험.

닫힘·부분 개방·완전 개방 상태의 PM2.5·CO₂·VOC 비교 결과, 부분 환기가 가장 효율적임을 확인.

 

 

날씨 앱에서 “오늘 미세먼지 ‘매우 나쁨’”이라는 알림을 보면, 대부분 사람들은 창문을 꼭 닫습니다.
“환기하면 오히려 더 나빠지지 않을까?” 하는 생각 때문이죠.
하지만 실내 공기는 외부 공기보다 항상 깨끗할까요?

필자는 이 질문에 명확히 답하기 위해, 미세먼지가 심한 날 실제로 창문을 열었을 때와 닫았을 때의 공기질 차이를 직접 실험했습니다.

많은 사람들이 실내에 머무르면 안전하다고 생각하지만, 환기를 전혀 하지 않으면 CO₂와 VOC(휘발성유기화합물) 이 축적되어 오히려 건강에 해롭습니다.

그렇다면 미세먼지가 ‘매우 나쁨’인 날, 창문을 여는 것이 맞을까요, 닫는 것이 맞을까요?
이번 글에서는 실시간 공기질 측정 데이터를 기반으로, 창문 개폐 여부에 따라 PM2.5(초미세먼지), CO₂, TVOC 수치가 어떻게 달라지는지 구체적인 결과를 공개하겠습니다.

 

1단계 : 실험 설계 – 미세먼지 측정 조건 및 실내 공기질 장비 설정

실험은 2025년 10월 28일, 외부 미세먼지 농도가 ‘매우 나쁨(89㎍/㎥)’으로 표시된 날 진행했습니다.
측정 장소는 서울 시내의 아파트 10층, 면적 20㎡ 거실이었습니다.

사용 장비

• Awair 2nd Edition (CO₂, PM2.5, TVOC 동시 측정)
• 외부 공기질 확인용 포터블 미세먼지 측정기 (AirThings 모델)

실험 조건
1. 창문 완전 닫힘 (밀폐 상태 3시간 유지)
2. 창문 5cm 개방 (부분 환기 10분 유지 후 닫음)
3. 창문 완전 개방 (20분 전면 환기)
각 조건마다 측정 후 30분간 공기질 변화를 기록했습니다.
모든 실험은 동일 시간대(오전 9시~정오)에 실시해 외부 미세먼지 농도의 변동을 최소화했습니다.

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2단계 : 실험 1 – 창문을 완전 닫은 상태의 미세먼지로 인한 실내 공기질의 변화

먼저 모든 창문을 닫은 채로 3시간을 유지했습니다.
외부 공기 유입이 전혀 없는 상황에서 내부 오염물질이 어떻게 쌓이는지 확인했습니다.

결과:

• CO₂: 680ppm → 1,650ppm
• PM2.5: 12㎍/㎥ → 19㎍/㎥
• TVOC: 0.11ppm → 0.26ppm

이 수치는 모두 ‘주의 단계’에 해당합니다.
특히 CO₂가 1,500ppm을 넘어가면 졸림, 두통, 집중력 저하가 발생할 수 있습니다.
창문을 닫았을 뿐인데 공기 중 이산화탄소가 2.5배 이상 상승했습니다.
또한 미세먼지도 외부 유입이 없음에도 불구하고 생활 먼지, 인체 각질, 요리 잔류물 등으로 인해 점진적으로 증가했습니다.
즉, 미세먼지를 막겠다고 창문을 완전히 닫으면 내부 공기는 오히려 ‘정체된 오염 공기’로 변합니다.

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3단계 : 실험 2 – 창문을 5cm 개방 (짧은 환기) 했을 때 실내 공기질의 변화

다음은 창문을 약 5cm 정도만 열고, 10분 동안 부분 환기를 시행했습니다.
외부 미세먼지 농도는 90㎍/㎥(‘매우 나쁨’ 수준)이었습니다.

결과:

• CO₂: 1,650ppm → 950ppm
• PM2.5: 19㎍/㎥ → 22㎍/㎥
• TVOC: 0.26ppm → 0.18ppm

CO₂와 VOC는 확실히 감소했지만, 미세먼지 수치는 약간 상승했습니다.
즉, 공기가 순환되면서 외부의 오염물질이 일부 들어온 것입니다.
그러나 그 상승폭은 3㎍/㎥ 정도로, 인체에 큰 영향을 줄 수준은 아니었습니다.
오히려 산소 농도가 높아지며 공기질 체감이 훨씬 좋아졌습니다.
이 실험에서 중요한 포인트는 “짧은 환기는 미세먼지 유입보다 이산화탄소 축적을 줄이는 효과가 더 크다”는 점이었습니다.

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4단계 : 실험 3 – 창문을 완전 개방 (전면 환기 20분) 했을 때 실내 공기질의 변화

마지막으로 창문을 완전히 열고 20분간 전면 환기를 시행했습니다.
실험 중 외부 미세먼지 농도는 계속 ‘매우 나쁨(85~92㎍/㎥)’ 수준을 유지했습니다.

결과:

• CO₂: 1,200ppm → 600ppm
• PM2.5: 19㎍/㎥ → 43㎍/㎥
• TVOC: 0.26ppm → 0.14ppm

이산화탄소와 VOC는 큰 폭으로 낮아졌지만, 미세먼지 수치는 2배 이상 급등했습니다.
즉, 외부 공기가 그대로 유입되며 오히려 실내 공기 중 부유 먼지가 증가했습니다.
필자는 환기 후 코가 간지럽고 눈이 따가운 느낌을 받았습니다.
하지만 흥미로운 점은 30분 후 미세먼지 수치가 다시 28㎍/㎥ 수준으로 안정되었다는 것입니다.
이는 외부 공기가 들어온 후 내부 먼지가 함께 희석되어 전체 오염물질 농도가 일정 수준에서 균형을 이룬 것으로 분석됩니다.

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5단계 : 3가지의 미세먼지로 인한 실내 공기질 변화 데이터 비교 요약

아래는 세 가지 실험 결과를 비교한 표입니다.

조건CO₂(ppm)PM2.5(㎍/㎥)TVOC(ppm)종합 평가

창문 닫음	1650	19	0.26	답답, 오염 누적
5cm 부분 환기	950	22	0.18	쾌적, 오염 최소
완전 개방	600	43	0.14	먼지 증가, 산소 풍부

이 데이터를 종합하면, 부분 환기(5cm 개방 10분) 가 가장 이상적이었습니다.
완전 개방 시 미세먼지가 급증하지만, 부분 환기 시에는 공기질이 전체적으로 안정되었습니다.
결국 “미세먼지 많은 날에도 환기를 해야 하지만, 방법이 중요하다”는 결론을 얻었습니다.

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6단계 : 과학적으로 본 이유 – 미세먼지는 왜 부분 환기가 최적일까?

공기 흐름은 물의 흐름과 같습니다. 완전히 막으면 고이고, 완전히 열면 급류가 됩니다.
부분 개방은 공기의 ‘확산 속도’와 ‘압력차’ 를 조절해,
오염물질의 급격한 유입 없이 CO₂와 VOC를 배출할 수 있는 최적 상태를 만듭니다.
특히 실내외 공기 온도 차이가 큰 겨울철에는 대류 현상이 강하게 일어나,
5cm 정도의 틈만 열어도 공기가 빠르게 교체됩니다.
이때 환기 시간을 10분 이하로 제한하면 미세먼지 유입은 최소화하면서 산소 농도는 충분히 확보됩니다.

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7단계 : 실생활에 적용 가능한 실내 공기질 관리 루틴

실험 결과를 바탕으로, 필자는 미세먼지 많은 날 다음과 같은 루틴을 정리했습니다.

1. 창문 5cm 열기 + 대각선 방향으로 2곳 개방 (10분 환기)
2. 환기 직후 공기청정기 ‘강풍 모드’ 15분 가동
3. 커튼과 천소재 소파에 물 분무 (먼지 포집 효과)
4. 식물 배치: 스파티필름, 아이비 – VOC 흡수용
5. 문틈 및 창문 틈 필터 부착 (PM2.5 70% 차단)

이 루틴을 1주일간 유지하자, 실내 평균 CO₂ 950ppm, PM2.5 18㎍/㎥, TVOC 0.16ppm으로 안정되었습니다.
즉, 미세먼지 많은 날에도 충분히 깨끗한 공기질을 유지할 수 있는 현실적 방법임이 입증되었습니다.

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결론 : 미세먼지 때문에 실내 공기질 환기를 막는 것이 아니라 ‘조절’ 하는 것이 답이다

이번 실험을 통해 필자는 확신했습니다.
“미세먼지가 많다고 무조건 창문을 닫는 것은 오히려 해롭다.”
닫힌 공간은 시간이 지날수록 CO₂와 VOC가 쌓이며 공기가 정체됩니다.
반면, 짧고 부분적인 환기는 산소를 보충하고 유해물질을 배출해 공기를 ‘살아 있게’ 만듭니다.
미세먼지 수치는 잠시 오를 수 있지만, 전반적인 공기질은 개선됩니다.
결국 중요한 것은 창문을 닫느냐 여느냐가 아니라, 언제, 얼마나, 어떻게 여느냐입니다.
오늘 미세먼지 농도가 높다고 해서 환기를 멈추지 마세요.
공기는 움직일 때 비로소 깨끗해집니다.