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대기 중 악취황 성분들에 대한 GC 분석의 특성
Studies of gas chromatographic analysis of malodorous S compounds in air 원문보기

분석과학 = Analytical science & technology, v.17 no.2, 2004년, pp.145 - 152  

김기현 (세종대학교 지구환경과학과 대기환경연구실) ,  오상인 (세종대학교 지구환경과학과 대기환경연구실) ,  최여진 (세종대학교 지구환경과학과 대기환경연구실)

초록
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본 연구에서는 악취성 황화합물로 지목되는 주요 성분, $H_2S$, $CH_3SH$, DMS, DMDS의 검출특성을 비교분석하였다. 이러한 특성을 검정하기 위해, GC/PFPD에 루프주입장치를 결합한 시스템을 구성하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 개별 황성분들의 검출반응특성이 대단히 다양하게 나타났다. 황화수소의 경우 가장 약한 감도를 보인 반면, 황원소를 두개 함유한 DMDS는 가장 민감한 감도를 보였다. 이러한 특성을 보다 정량적으로 파악하기 위해, 이들의 검량선을 임의로 나누어진 3개의 농도대에서 비교하였다. 그 결과에 의하면, $H_2S$는 흡착에 따른 손실의 영향이 검량선의 결과에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면 DMS와 DMDS의 경우에는 직선성이 변화하는데 따른 영향이 크게 반영되는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해, 악취황성분의 검량을 위해서는 성분별 검출특성을 정확하게 파악하는 것이 중요한 부분이라는 것을 알 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, analytical characteristics of S gas detection technique were investigated against four major reduced S compounds (including hydrogen sulfide; methyl mercaptan; dimethyl sulfide (DMS); and dimethyl disulfide (DMDS)). To analyze such properties, an analytical system was constructed by c...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구실에서는 다양한 농도대의 시료를 포괄적으로 분석하기 위해, (루프주사방식의) 저농도 모드와 (저온농축/열탈착 시스템을 결합한) 고농도 모드를 가변적으로 활용할 수 있는 듀얼 시스템을 구성하였다. 그러나 본 논문의 경우, GC시스템을 고농도 모드에 한정시키고, 이러한 분석모드에 내재된 기본적인 검출특성을 다양한 각도에서 조사하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 (배출원의 영향에 직간접으로 노출된) 비교적 고농도의 대기 중 황성분을 분석하기 위한 방법을 개발하고 이러한 방법의 특성을 평가하고자 하였다. 이러한 목적을 위해, 루프주입 방식으로 원시료를 GC의 칼럼에 바로 주입시킬 수 있는 고전적인 방식의 GC 시스템을 구성하였다.
  • 본 연구에서는 10 ppm 등농도로 준비된 4가지 악취 황 성분들의 표준시료를 이용하여, 이들 성분들의 검출 특성을 여러 각도에서 평가하고자 하였다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위해, 본 연구실에서는 고감도로 황성분을 검출하는데 적합한 것으로 알려진 PFPD (O.
  • 6 이러한 목적을 달성하기 위해, 기기에 내재된 검출능을 가장 기본적으로 평가할 수 있게 고농도 표준시료를 루프주입 방식 (loop injection method)으로 GC의 칼럼에 바로 주입할 수 있는 시스템을 구성하였다. 본 연구에서는 4가지 주요 악취황 성분이 GC/PFPD 시스템에 의해 검출되는 특성을 절대적 및 상대적 관점에서 다양하게 비교하고 평가하였다. 이를 위해 GC/PFPD 시스템의 일반적인 검출 영역을 인위적으로 확장시킨 상태에서, 4가지 성분의 검량특성을 비교평가하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 대기 중에 존재하는 악취성 황화합물의 검출특성을 성분들 간의 관계 및 농도의 증감에 대한 검출시스템의 감응도의 관계로 해석하고자 여러 가지 분석을 수행하였다. 이를 위해 최저 100 ppb에서 최고 10 ppm까지 100 배 정도의 넓은 농도 범위를 포괄하는 3개 농도 영역 (저농도, 중농도, 고농도 영역)에서 각각 3점 이상의 검량선을 작성하고, 이들의 검출특성을 평가하였다.
  • 본 연구에서는 아직까지 정확한 검량이 용이하지 않은 황화수소 (H2S)의 검출특성을 정의하고, 이러한 특성을 여타 황성분들과의 관계로부터 설명하기 위하여, DMS, DMDS, CH3SH와의 비교분석을 수행하였다. 본 연구의 주요 분석 대상으로 이와 같은 성분을 선정한 의의는 다각적으로 확인할 수 있다.
  • 본 연구에서는 황성분의 분석에 가장 높은 감도를 보이는 것으로 잘 알려진 Pulsed-Flame Photometric Detector (PFPD)를 GC와 연계한 분석 시스템을 이용하여, 이들 성분의 검출특성을 여러 가지 관점에서 규명하고자 하였다.6 이러한 목적을 달성하기 위해, 기기에 내재된 검출능을 가장 기본적으로 평가할 수 있게 고농도 표준시료를 루프주입 방식 (loop injection method)으로 GC의 칼럼에 바로 주입할 수 있는 시스템을 구성하였다.
  • 이를 위해 GC/PFPD 시스템의 일반적인 검출 영역을 인위적으로 확장시킨 상태에서, 4가지 성분의 검량특성을 비교평가하고자 하였다. 참고로 본 연구진은 본 연구의 연장선상에서, 실제로 환경대기 중에 ppt 수준으로 존재하는 황성분의 분석에 곧바로 적용가능한 열탈착 분석기법 등을 소개한 바 있다.7
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참고문헌 (7)

  1. R. Delmas, J. Baudet, J. Servant, Y. Baziard, J. Geophys. Res. 85, 4468(1980). 

  2. P. A. Steudler, W. Kijowski, Anal. Chem., 56, 1432(1984). 

  3. 환경부. 악취배출원 관리제도 (http://www.me.go.kr) 

  4. EPA. Method 16. Semicontinuous determination of sulfur emissions from stationary sources (http://www.epa.gov) 

  5. K.-H. Kim, M.O. Andreae, Anal. Chem., 59, 2670-2673(1987). 

  6. K.-H. Kim, H. Swan, Z.-H. Shon, G. Lee, J. Kim, C.-H. Kang, Chemosphere 54(4), 515-526(2004). 

  7. 김기현, 오상인, 최여진, 최규훈, 주도원, 대기환경학회, 19(6), 679-687(2003) 

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