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문제 정의
- 1 wt%, 1,000 mg/kg)을 초과할 가능성이 매우 높다. 본 연구를 통하여 전지전자제품의 유해물질을 품질 관리함에 있어 폴리머 소재 관리가 중요함을 재확인하였고, 규제하는 유해물질이 어느 폴리머 소재에 들어 있는 지의 산업계 사례 일부를 파악하였다.
- RoHS n의 최종 입법까지는 아직 적지 않은 절차와 시간이 소요될 예정이지만 국내기업의 대비가 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 국내 전기전자제품 내에 RoHS II 규제 물질인 HBCDD 및 3종 프탈레이트, DBP, BBP, DEHP의 함유여부를 사전 검토해보려는 목적으로 국내 전기전자 부품 기업의 생산품을 대상으로 사례 연구를 진행하였다. 추가로 비소화합물(Arsenic Compounds, Table 2)의 함유 여부도 비소(Arsenic) 측정에 의하여 스크리닝(Screeing) 해보았다.
- RoHS n의 최종 입법까지는 아직 적지 않은 절차와 시간이 소요될 예정이지만 국내기업의 대비가 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 국내 전기전자제품 내에 RoHS II 규제 물질인 HBCDD 및 3종 프탈레이트, DBP, BBP, DEHP의 함유여부를 사전 검토해보려는 목적으로 국내 전기전자 부품 기업의 생산품을 대상으로 사례 연구를 진행하였다. 추가로 비소화합물(Arsenic Compounds, Table 2)의 함유 여부도 비소(Arsenic) 측정에 의하여 스크리닝(Screeing) 해보았다.
제안 방법
- ,e drain assembly 안에 들어있는 bellow assembly, tub assembly 내에 들어 있는 bearing inner, 배수용 모터 내의 전기줄 감개(bobbin), 전기코드 등을 수집하였고 냉장고 부품으로는 온도조절장치 내의 thermistor, 전기코드, 도어 부품 내의 틈막이(gasket), 냉각기 부품 내의 absorber pipe, 캐비넷 우레탄 부품 내의 absorber compression rubber, 전기코드 등을 수집하였으며, 전자레인지 부품으로는 전기코드를 수집하여 규제 유해물질 함유 여부를 분석하였고 이들을 구성하는 각 재질은 Table 5와 같다.
- 2.3에 따라 균질하게 분쇄된 시료는 전자저울을 이용하여2 g을 측정한 후 셀룰로오스 재질인 원통형 추출 심 블(thimble)에 담아, 프탈레이트 분석을 위해서는 헥산 약 90 mL, HBCDD 분석의 경우 톨루엔 약 90 mL을 이용하여 1시간 당 용매 순환속도가 4〜8회가 되도록 온도를 맞추고 8시간 이상 추출을 하였다. 속슬렛 장치로 추출된 용액은 0.
- 2.3에 따라 균질하게 분쇄된 시료는 전자저울을 이용하여2 g을 측정한 후 셀룰로오스 재질인 원통형 추출 심 블(thimble)에 담아, 프탈레이트 분석을 위해서는 헥산 약 90 mL, HBCDD 분석의 경우 톨루엔 약 90 mL을 이용하여 1시간 당 용매 순환속도가 4〜8회가 되도록 온도를 맞추고 8시간 이상 추출을 하였다. 속슬렛 장치로 추출된 용액은 0.
- 2.5.1의 전처리를 통해 완전용해된 시료를 고주파유도코일에 의하여 형성된 플라즈마에 도입하여, 10,000 흐에서 여기된 원자가 낮은 에너지 준위로 떨어지면서 방출하는 빛을 회절장치를 이용하여 순차적으로 분산(Dispersion)시켜 비소(As)에 해당하는 193.696 nm 발광선의 흡광도를 측정하였다. 바탕값을 확인하고, 제조된 0.
- 2.5.1의 전처리를 통해 완전용해된 시료를 고주파유도코일에 의하여 형성된 플라즈마에 도입하여, 10,000 흐에서 여기된 원자가 낮은 에너지 준위로 떨어지면서 방출하는 빛을 회절장치를 이용하여 순차적으로 분산(Dispersion)시켜 비소(As)에 해당하는 193.696 nm 발광선의 흡광도를 측정하였다. 바탕값을 확인하고, 제조된 0.
- 2차 증류수를 이용하여 3 vol% 질산을 제조한 후 교정이 완료된 피펫과 부피플라스크를 사용하여 비소(As) 표준용액(1,000 ug/mL, MERCK)으로 부터 0.10, 0.50, 1.00 ug/mL 농도로 검량곡선 작성을 위한 표준용액을 제조하였다.
- 2차 증류수를 이용하여 3 vol% 질산을 제조한 후 교정이 완료된 피펫과 부피플라스크를 사용하여 비소(As) 표준용액(1,000 ug/mL, MERCK)으로 부터 0.10, 0.50, 1.00 ug/mL 농도로 검량곡선 작성을 위한 표준용액을 제조하였다.
- 속슬렛 추출에 의해 분석 대상물질을 추출한 후 기체크로마토그래피와 질량분석법으로 프탈레이트와 HBCDD를 1개의 시료에 대하여 2회 반복(전처리부터 2회) 분석하였으며, 총이온전류 질량분석방법(전 주사법)으로 물질을 확인한 후, 선택이온 모니터링(SIM)을 이용해 정량되었고 이에 사용된 컬럼 및 기기분석 조건 등은 Table 4에 정리하였다. 3종의 Phthalates의 경우 0.3125-10 ug/mL 범위에서 제조된 6개 표준용액을 3회 반복측정하여 검량곡선을 작성하였고, HBCDD 또한 0.625-5 ug/mL 범위에서 제조된 4개 표준용액을 이용하여 3회 반복 측정하여 검량곡선을 작성하였다. 시료에 함유된 프탈레이트 및 HBCDD의 농도는 외부 표준물(ESTD, External Standard)로 작성된 검량곡선(Calibration Curve)에 의하여 계산하였고 동일 시료에 대하여 시료 추출부터 2회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.
- GC-Mass 검량곡선 작성을 위하여 3종 프탈레이트와 HBCDD 에 대한 표준용액을 제조하였다. EPA phthalate esters 혼합용액(각 2,000 ug/mL, hexane)을 이용하여 0.3125, 0.625, 1.25, 2.50, 5.00, 10.00 ug/mL 농도의 프탈레이트 3종(DBP, BBP, DEHP) 표준용액을 제조하였고, 톨루엔으로 1,000 ug/mL 농도의 HBCDD 용액을 제조한 후, 0.625, 1.25, 2.50, 5.00 ug/mL 농도의 HBCDD 표준 용액을 제조하였다.
- GC-Mass 검량곡선 작성을 위하여 3종 프탈레이트와 HBCDD 에 대한 표준용액을 제조하였다. EPA phthalate esters 혼합용액(각 2,000 ug/mL, hexane)을 이용하여 0.
- HBCDD 및 프탈레이트의 정량분석에는 GC-Mass (Gas Chromatography-Mass Spectometry) (Agilent, HP 6890, HBCDD 검출은 MS (5975i)/ 프탈레이트 검출은 MS (5973N))을 사용하였고 비소(As)의 정량분석에는 ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer) (Jovin-Yvon, Ultima Ⅱ, Horiba)를 사용하였다.
- 비소(As) 분석을 위한 시료 용해에는 microwave digestion system (Milestone, Ethos Touch Control, Italy)이 사용되었다. HBCDD 및 프탈레이트의 정량분석에는 GC-Mass (Gas Chromatography-Mass Spectometry) (Agilent, HP 6890, HBCDD 검출은 MS (5975i)/프탈레이트 검출은 MS (5973N))을 사용하였고 비소(As)의 정량분석에는 ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer) (Jovin-Yvon, Ultima II, Horiba)를 사용하였다. 국제 및 KS 표준분석법에서 권장하는데로[2,3] 반복성(Repeatability)을 위하여 자동시료 채취장치(autosampler)를 사용하였다(GC-Mass 7683 series injector, Agilent).
- RoHS II의 시행에 대비하여 국내 전기전자 제품에서의 RoHS II 최우선 항목인 HBCDD 및 DBP, BBP, DEHP 3종 프탈레이트의 검출 여부를 조사하기 위하여 12개 회사에서 생산한 전기전자 부품을 수집하여 화학분석하는 사례연구를 진행하였다. 분석 대상이 된 세탁기, 냉장고 및 전자렌지를 구성하는 폴리머로 된 부품 20개의 GC-Mass 분석결과 HBCDD 는 규제값(0.
- RoHS Ⅱ의 시행에 대비하여 국내 전기전자 제품에서의 RoHS II 최우선 항목인 HBCDD 및 DBP, BBP, DEHP 3종 프탈레이트의 검출 여부를 조사하기 위하여 12개 회사에서 생산한 전기전자 부품을 수집하여 화학분석하는 사례연구를 진행하였다.
- 696 nm 발광선의 흡광도를 측정하였다. 바탕값을 확인하고, 제조된 0.10-1.00 ug/mL 농도 범위의 표준용액을 3회 반복 측정하여 그 평균값으로 검량곡선을 작성하였다. 임의의 시료도 3번 반복 측정하여 그 평균값으로 비소(As)를 정량하였다.
- 프탈레이트 측정은 KS 규격［21］을 근거로 하여, 분석법의 유효화(Validation) 과정을 거쳐 본 실험실에 구축된 시료추출법과 GC-Mass 분석법을 이용하였다［22,23］. 분석하고자 하는 3종 프탈레이트인 DBP, BBP, DEHP는 기체크로마토그램의 11.97분, 15.06분, 16.48분대에 각각 분리되어 나왔고(Figure 1(a)), Mass Spectrometry 검출에 의하여 각 물질의 확인이 가능하였다(Figure 2(a)~(c)). Figure 2는 분석 물질의 fragmentation으로 생성된 화학 종의 m/z (mass-to-charge ratio) 값을 x 축으로 하여 그 세기(abundance)를 y축에 나타낸 그래프로 이 세 물질의 주요 m/z 값은 DBP는 149, 205, 223, BBP는 149, 91, 206, DEHP는 149,167, 251 임을 보여주었고, 물질의 확인은 이 주요 m/z값 및 소장된 소프트웨어 (Library match)로 이루어졌다.
- 세탁기, 냉장고 및 전자레인지 등의 대표적 가전제품을 구성하는 부품 중에서 난연제 및 가소제를 함유할 가능성이 있는 플라스틱 재질로 구성된 부품을 수집하도록 계획하였고 최종 완제품 생산기업의 도움을 받아 이들 부품을 생산하여 납품하는 협력업체를 통하여 수집하는 방식으로 진행하였다. 12개 회사의 20개 부품(7종)을 수집하면서 이들 부품의 용도 및 재질을 함께 조사하였다(Table 3).
- 속슬렛 추출에 의해 분석 대상물질을 추출한 후 기체크로마토그래피와 질량분석법으로 프탈레이트와 HBCDD를 1개의 시료에 대하여 2회 반복(전처리부터 2회) 분석하였으며, 총이온전류 질량분석방법(전 주사법)으로 물질을 확인한 후, 선택이온 모니터링(SIM)을 이용해 정량되었고 이에 사용된 컬럼 및 기기분석 조건 등은 Table 4에 정리하였다. 3종의 Phthalates의 경우 0.
- 속슬렛 추출에 의해 분석 대상물질을 추출한 후 기체크로마토그래피와 질량분석법으로 프탈레이트와 HBCDD를 1개의 시료에 대하여 2회 반복(전처리부터 2회) 분석하였으며, 총이온전류 질량분석방법(전 주사법)으로 물질을 확인한 후, 선택이온 모니터링(SIM)을 이용해 정량되었고 이에 사용된 컬럼 및 기기분석 조건 등은 Table 4에 정리하였다. 3종의 Phthalates의 경우 0.
- 5 아을 즉정하여 microwave용 teflon vessel에 담아 질산(65 vol%) 10 mL, 불산(40 vol%) 1 mL 및 과산화수소수(30 vol%) 1 mL를 첨가 후 시료를 장착시킨 다음 210 °C, 1,000 W에서 90분간 용해하였다. 시료가 담긴 teflon vessel< 분리하여 -25 °C 냉장고에서 60분간 냉각한 후 50 mL 부피 플라스크에 담아 부피를 맞춘 후 ICP 분석을 진행하였다.
- 시료가 담긴 teflon vessel< 분리하여 -25 ℃ 냉장고에서 60분간 냉각한 후 50 mL 부피 플라스크에 담아 부피를 맞춘 후 ICP 분석을 진행하였다.
- 이에 본 연구에서는 국내 전기전자제품 내에 RoHS II 규제 물질인 HBCDD 및 3종 프탈레이트, DBP, BBP, DEHP의 함유여부를 사전 검토해보려는 목적으로 국내 전기전자 부품 기업의 생산품을 대상으로 사례 연구를 진행하였다. 추가로 비소화합물(Arsenic Compounds, Table 2)의 함유 여부도 비소(Arsenic) 측정에 의하여 스크리닝(Screeing) 해보았다.
- 이에 본 연구에서는 국내 전기전자제품 내에 RoHS II 규제 물질인 HBCDD 및 3종 프탈레이트, DBP, BBP, DEHP의 함유여부를 사전 검토해보려는 목적으로 국내 전기전자 부품 기업의 생산품을 대상으로 사례 연구를 진행하였다. 추가로 비소화합물(Arsenic Compounds, Table 2)의 함유 여부도 비소(Arsenic) 측정에 의하여 스크리닝(Screeing) 해보았다.
대상 데이터
- 세탁기, 냉장고 및 전자레인지 등의 대표적 가전제품을 구성하는 부품 중에서 난연제 및 가소제를 함유할 가능성이 있는 플라스틱 재질로 구성된 부품을 수집하도록 계획하였고 최종 완제품 생산기업의 도움을 받아 이들 부품을 생산하여 납품하는 협력업체를 통하여 수집하는 방식으로 진행하였다. 12개 회사의 20개 부품(7종)을 수집하면서 이들 부품의 용도 및 재질을 함께 조사하였다(Table 3).
- HBCDD를 확인하는 주요 m/z 값은 319, 401. 561이며 m/z 319를 타겟이온으로 정량에 이용하였고, 이의 세기를 기준으로 한 단일(선택)이온측정(Single Ion Mode)에 의해 작성된 HBCDD의 검량곡선은 좋은 직선성(Linearity)을 보여 주었다(Figure 3(d)).
- HBCDD를 확인하는 주요 m/z 값은 319, 401. 561이며 m/z 319를 타겟이온으로 정량에 이용하였고, 이의 세기를 기준으로 한 단일(선택)이온측정(Single Ion Mode)에 의해 작성된 HBCDD의 검량곡선은 좋은 직선성(Linearity)을 보여 주었다(Figure 3(d)).
- 9999 vol%을 사용하였다. HBCDD와 3종 프탈레이트는 각 Sigma-Aldrich사 및 Supelco사에서 시약급(표준시약)으로 구입하여 정제없이 사용하였다. 비소(As) 표준 시약은 MERCK사에서 구입하여 사용하였고(농도 1,000 mg/L), 질산(nitric acid, HNO3), 불산(hydrofluoric acid, HF) 및 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2)는 각 65 vol%, 40 vol% 및 30 vol% 농도의 시 약급이 었다.
- 9999 vol%을 사용하였다. HBCDD와 3종 프탈레이트는 각 Sigma-Aldrich사 및 Supelco사에서 시약급(표준시약)으로 구입하여 정제없이 사용하였다. 비소(As) 표준 시약은 MERCK사에서 구입하여 사용하였고(농도 1,000 mg/L), 질산(nitric acid, HNO3), 불산(hydrofluoric acid, HF) 및 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2)는 각 65 vol%, 40 vol% 및 30 vol% 농도의 시 약급이 었다.
- 94 wt%로 검출되고 있어이에 대한 대비가 필요함을 알 수 있었다. PVC 소재로 된 부품은 Gasket 및 Power Cord 2종으로 각 1개 및 13개의 총 14개 샘플이 수거되었는데 5개의 각기 다른 회사에서 생산되었 음에도 불구하고 DEHP가 모두 검출되었다.
- 2008년 EU집행위에서 규제대상 물질을 추가하여 더 강화된 RoHS n 초안문(RoHS 개정안)이 제안된 이래[10], 이에 대한 수정안이 2009년, 2010년 두 차례 제안되고 검토되는 과정을 거치며 최종 발표 및 시행을 앞두고 있다. RoHS 개정의 진행 과정에서 언급되고 있는 고려 대상물질(부속서 III)은 비소계 화합물, 베릴륨과 그 화합물, 삼산화 안티몬, Dinickeltrioxide, 비스페놀 A, 브롬계 난연제를 제외한 유기 브롬(Organobromines), 염소계 난연제 또는 가소제를 제외한 유기 염소(Organochlorines)의 7종이며, 새로운 제한물질(부속서 IV)은 브롬계 닌”연제(Brominated flame retardants), 염소계 난연제(Chlorinated flame retardants), PVC(Polyvinylchloride), 염소계 가소제Chlorinated plasticizers), DEHP, BBP, DBP이며 7종 새로운 제한물질의 규제값은 0.1 wt% 이다[6,7].
- RoHS 개정의 진행 과정에서 언급되고 있는 고려대상 물질(부속서 Ⅲ)은 비소계 화합물, 베릴륨과 그 화합물, 삼산화 안티몬, Dinickeltrioxide, 비스페놀 A, 브롬계 난연제를 제외한 유기 브롬(Organobromines), 염소계 난연제 또는 가소제를 제외한 유기 염소(Organochlorines)의 7종이며, 새로운 제한물질(부속서 IV)은 브롬계 난연제(Brominated flame retardants), 염소계 난연제(Chlorinated flame retardants), PVC (Polyvinylchloride), 염소계 가소제Chlorinated plasticizers), DEHP, BBP, DBP이며 7종 새로운 제한물질의 규제값은 0.1 wt% 이다[6, 7].
- HBCDD와 3종 프탈레이트는 각 Sigma-Aldrich사 및 Supelco사에서 시약급(표준시약)으로 구입하여 정제없이 사용하였다. 비소(As) 표준 시약은 MERCK사에서 구입하여 사용하였고(농도 1,000 mg/L), 질산(nitric acid, HNO3), 불산(hydrofluoric acid, HF) 및 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2)는 각 65 vol%, 40 vol% 및 30 vol% 농도의 시 약급이 었다. 증류수는 RO (Reverse Osmosis) Filter로 처리 후 전기전도도 측정값이 18.
- HBCDD와 3종 프탈레이트는 각 Sigma-Aldrich사 및 Supelco사에서 시약급(표준시약)으로 구입하여 정제없이 사용하였다. 비소(As) 표준 시약은 MERCK사에서 구입하여 사용하였고(농도 1,000 mg/L), 질산(nitric acid, HNO3), 불산(hydrofluoric acid, HF) 및 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2)는 각 65 vol%, 40 vol% 및 30 vol% 농도의 시 약급이 었다. 증류수는 RO (Reverse Osmosis) Filter로 처리 후 전기전도도 측정값이 18.
- 시료 분쇄에는 Centrifugal mill (Pulverisette 14, Germany), 그리고 프탈레이트 및 HBCDD 분석을 위한 시료 추출에는 250 mL 용량의 속스레 장치가 사용되었다. 비소(As) 분석을 위한 시료 용해에는 microwave digestion system (Milestone, Ethos Touch Control, Italy)이 사용되었다.
- 재질이 조사된 부품 중 실제 분석을 한 부품으로는 Table 3의 7종 부품 20개로써, 세탁기 부품으로는 valve drain assembly 안에 들어 있는 bellow assembly, tub assembly 내 에 들어 있는 bearing inner, 배수용 모터 내의 전기줄 감개(bobbin), 전기 코드 등을 수집하였고 냉장고 부품으로는 온도조절장치 내의 thermistor, 전기코드, 도어 부품 내의 틈막이(gasket), 냉각기부품 내의 absorber pipe, 캐비넷 우레탄 부품 내의 absorber compression rubber, 전기코드 등을 수집하였으며, 전자레인지 부품으로는 전기코드를 수집하여 규제 유해물질 함유 여부를 분석하였고 이들을 구성하는 각 재질은 Table 5와 같다. 이 중 PVC 소재는 Greenpeace의 활동［5］이나 RoHS II의 새로운 제한물질 항목에 들어가 있어 대체물질에 대한 대비가 필요하다고 볼 수 있다.
- 톨루엔과 헥산은 GC급을 사용하였고, 헬륨과 아르곤은 순도 99.999 vol%, 99.9999 vol%을 사용하였다. HBCDD와 3종 프탈레이트는 각 Sigma-Aldrich사 및 Supelco사에서 시약급(표준시약)으로 구입하여 정제없이 사용하였다.
데이터처리
- 625-5 ug/mL 범위에서 제조된 4개 표준용액을 이용하여 3회 반복 측정하여 검량곡선을 작성하였다. 시료에 함유된 프탈레이트 및 HBCDD의 농도는 외부 표준물(ESTD, External Standard)로 작성된 검량곡선(Calibration Curve)에 의하여 계산하였고 동일 시료에 대하여 시료 추출부터 2회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.
이론/모형
- HBCDD 측정은 KS 규격［24］을 근거로 하여, 분석법의 유효화(Validation) 과정을 거쳐 본 실험실에 구축된 시료추출법과 GC-Mass 분석법을 이용하였다[22,23]. 분석하고자 하는 HBCDD의 기체크로마토그램 retention time은 16.
- HBCDD 측정은 KS 규격［24］을 근거로 하여, 분석법의 유효화(Validation) 과정을 거쳐 본 실험실에 구축된 시료추출법과 GC-Mass 분석법을 이용하였다[22,23]. 분석하고자 하는 HBCDD의 기체크로마토그램 retention time은 16.
- HBCDD 및 프탈레이트의 정량분석에는 GC-Mass (Gas Chromatography-Mass Spectometry) (Agilent, HP 6890, HBCDD 검출은 MS (5975i)/프탈레이트 검출은 MS (5973N))을 사용하였고 비소(As)의 정량분석에는 ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer) (Jovin-Yvon, Ultima II, Horiba)를 사용하였다. 국제 및 KS 표준분석법에서 권장하는데로[2,3] 반복성(Repeatability)을 위하여 자동시료 채취장치(autosampler)를 사용하였다(GC-Mass 7683 series injector, Agilent).
- HBCDD 및 프탈레이트의 정량분석에는 GC-Mass (Gas Chromatography-Mass Spectometry) (Agilent, HP 6890, HBCDD 검출은 MS (5975i)/프탈레이트 검출은 MS (5973N))을 사용하였고 비소(As)의 정량분석에는 ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer) (Jovin-Yvon, Ultima II, Horiba)를 사용하였다. 국제 및 KS 표준분석법에서 권장하는데로[2,3] 반복성(Repeatability)을 위하여 자동시료 채취장치(autosampler)를 사용하였다(GC-Mass 7683 series injector, Agilent).
- 프탈레이트 측정은 KS 규격［21］을 근거로 하여, 분석법의 유효화(Validation) 과정을 거쳐 본 실험실에 구축된 시료추출법과 GC-Mass 분석법을 이용하였다［22,23］. 분석하고자 하는 3종 프탈레이트인 DBP, BBP, DEHP는 기체크로마토그램의 11.
- 프탈레이트 측정은 KS 규격［21］을 근거로 하여, 분석법의 유효화(Validation) 과정을 거쳐 본 실험실에 구축된 시료추출법과 GC-Mass 분석법을 이용하였다［22,23］. 분석하고자 하는 3종 프탈레이트인 DBP, BBP, DEHP는 기체크로마토그램의 11.
성능/효과
- 94 wt%로 검출되고 있어이에 대한 대비가 필요함을 알 수 있었다. PVC 소재로 된 부품은 Gasket 및 Power Cord 2종으로 각 1개 및 13개의 총 14개 샘플이 수거되었는데 5개의 각기 다른 회사에서 생산되었 음에도 불구하고 DEHP가 모두 검출되었다.
- 검출된 DEHP 함유량도 42-59, 400 ㎎/㎏ 범위이며 특히 NBR 및 PVC로 이루어진 8개 부품에서 예상 규제치인 0.1 wt% (1, 000 ㎎/㎏)을 훨씬 능가한 0.45-5.94 wt%로 검출되고 있어 이에 대한 대비가 필요함을 알 수 있었다.
- 이상의 방법으로 세탁기, 냉장고 및 전자렌지를 구성하는 폴리머로 된 부품 20개 샘플에서 DBP, BBP, DEHP를 측정한 결과(Table 5), DBP 및 BBP는 검출되지 않은 반면 DEHP가 NBR, PP, PBT, EPDM 및 PVC 등의 소재로 된 부품 20개에서 모두 검출되어 광범위하게 사용되고 있음을 알 수 있었다. 검출된 DEHP 함유량도 42-59,400 mg/kg 범위이며 특히 NBR 및 PVC로 이루어진 8개 부품에서 예상 규제치인 0.1 wt% (1,000 mg/kg)을 훨씬 능가한 0.45-5.94 wt%로 검출되고 있어이에 대한 대비가 필요함을 알 수 있었다. PVC 소재로 된 부품은 Gasket 및 Power Cord 2종으로 각 1개 및 13개의 총 14개 샘플이 수거되었는데 5개의 각기 다른 회사에서 생산되었 음에도 불구하고 DEHP가 모두 검출되었다.
- 검출된 DEHP 함유량은 42-59, 400 ㎎/㎏ 범위이며 특히 NBR 및 PVC 로 이루어진 8개 부품에서 예상 규제치인 0.1 wt% (1,000 mg/ kg)을 훨씬 능가한 0.45~5.94%로 검출되고 있어 이에 대한 대비가 필요함을 알 수 있었다.
- 그러나 DEHP가 NBR, PP, PBT, EPDM 및 PVC 등의 소재로 된 부품 20개에서 모두 검출되어 광범위하게 사용되고 있음을 알 수 있었다. 검출된 DEHP 함유량은 42-59,400 mg/kg 범위이며 특히 NBR 및 PVC 로 이루어진 8개 부품에서 예상 규제치인 0.1 wt% (1,000 mg/ kg)을 훨씬 능가한 0.45〜5.94%로 검출되고 있어 이에 대한 대비가 필요함을 알 수 있었다. 이에 더하여 ICP에 의한 비소 화합물(Arsenic compounds) 스크리닝 시험 (Screening test)을 시행한 결과 NBR, PBT 소재의 4개 부품에서 15〜700 mg/kg 의 비소가 검출되었고 이 중 스크리닝 방법을 고려해보면 PBT 소재의 부품(Thermistor)에서는 규제 비소화합물이 비소 측정값보다 더 큰 값이 되어 규제값(0.
- 1 wt%, 1,000 mg/kg)보다는 적지만 NBR 소재의 3개 샘플에서 42, 360, 381 mg/kg으로 측정되어 주의를 요하며 DBP 및 BBP는 검출되지 않았다. 그러나 DEHP가 NBR, PP, PBT, EPDM 및 PVC 등의 소재로 된 부품 20개에서 모두 검출되어 광범위하게 사용되고 있음을 알 수 있었다. 검출된 DEHP 함유량은 42-59,400 mg/kg 범위이며 특히 NBR 및 PVC 로 이루어진 8개 부품에서 예상 규제치인 0.
- RoHS II의 시행에 대비하여 국내 전기전자 제품에서의 RoHS II 최우선 항목인 HBCDD 및 DBP, BBP, DEHP 3종 프탈레이트의 검출 여부를 조사하기 위하여 12개 회사에서 생산한 전기전자 부품을 수집하여 화학분석하는 사례연구를 진행하였다. 분석 대상이 된 세탁기, 냉장고 및 전자렌지를 구성하는 폴리머로 된 부품 20개의 GC-Mass 분석결과 HBCDD 는 규제값(0.1 wt%, 1,000 mg/kg)보다는 적지만 NBR 소재의 3개 샘플에서 42, 360, 381 mg/kg으로 측정되어 주의를 요하며 DBP 및 BBP는 검출되지 않았다. 그러나 DEHP가 NBR, PP, PBT, EPDM 및 PVC 등의 소재로 된 부품 20개에서 모두 검출되어 광범위하게 사용되고 있음을 알 수 있었다.
- 분석 대상이 된 세탁기, 냉장고 및 전자렌지를 구성하는 폴리머로 된 부품 20개의 GC-Mass 분석결과 HBCDD 는 규제값(0.1 wt%, 1,000 ㎎/㎏)보다는 적지만 NBR 소재의 3개 샘플에서 42, 360, 381 ㎎/㎏으로 측정되어 주의를 요하며 DBP 및 BBP는 검출되지 않았다.
- HBCDD 측정은 KS 규격［24］을 근거로 하여, 분석법의 유효화(Validation) 과정을 거쳐 본 실험실에 구축된 시료추출법과 GC-Mass 분석법을 이용하였다[22,23]. 분석하고자 하는 HBCDD의 기체크로마토그램 retention time은 16.11 분이 었고(Figure 1(d)), Mass Spectrometry 검출에 의하여 HBCDD임을 확인하였다(Figure 2(d)). HBCDD를 확인하는 주요 m/z 값은 319, 401.
- 세탁기, 냉장고, 전자레인지 등의 대표적인 가전제품에 플라스틱 재질의 부품을 조사한 결과, thermostat, bearing inner, bellow assembly, bobbin, power cord, gasket, absorber pipe, absorber compression rubber, switch bimtl assembly, switch def timer, switch timer 등의 부품이 있으며, 구성 재질은 PVC, PBT, PP, NBR, EPDM, POM (Polyoxymethylene), Nylon 66, PPS(Polyphenylene Sulfide)이었다. 세탁기, 냉장고, 전자레인지의 파워코드 부품 대부분은 PVC로 구성되고, 극소 부분 PBT로도 구성되며, 냉장고의 thermostat는 Nylon 66나 PBT로 구성됨이 조사되었다.
- 수거된 20개 샘플을 ICP 분석으로 비소(As) 함유량을 측정한 결과, NBR, PBT 소재의 4개 부품에서 비소가 검출되 었다 (Table 6). NBR 소재의 부품에서는 15-150 mg/kg의 비소가 측정되었고 PBT 소재의 부품에서는 700 mg/kg의 비소가 측정되었다.
- 이상의 방법으로 세탁기, 냉장고 및 전자렌지를 구성하는 폴리머로 된 부품 20개 샘플에서 DBP, BBP, DEHP를 측정한 결과(Table 5), DBP 및 BBP는 검출되지 않은 반면 DEHP가 NBR, PP, PBT, EPDM 및 PVC 등의 소재로 된 부품 20개에서 모두 검출되어 광범위하게 사용되고 있음을 알 수 있었다. 검출된 DEHP 함유량도 42-59,400 mg/kg 범위이며 특히 NBR 및 PVC로 이루어진 8개 부품에서 예상 규제치인 0.
- 이상의 방법으로 세탁기, 냉장고 및 전자렌지를 구성하는 폴리머로 된 부품 20개 샘플에세IBCDD를 측정한 결과, HBCDD는 PP, PBT, EPDM 및 PVC 소재로 된 부품에서는 검출되지 않았다. 그러나 NBR 소재의 3개 샘플에서 42, 360, 381 mg/kg으로 측정되어 규제값(0.
- 이상의 방법으로 세탁기, 냉장고 및 전자렌지를 구성하는 폴리머로 된 부품 20개 샘플에세IBCDD를 측정한 결과, HBCDD는 PP, PBT, EPDM 및 PVC 소재로 된 부품에서는 검출되지 않았다. 그러나 NBR 소재의 3개 샘플에서 42, 360, 381 mg/kg으로 측정되어 규제값(0.
- 94%로 검출되고 있어 이에 대한 대비가 필요함을 알 수 있었다. 이에 더하여 ICP에 의한 비소 화합물(Arsenic compounds) 스크리닝 시험 (Screening test)을 시행한 결과 NBR, PBT 소재의 4개 부품에서 15〜700 mg/kg 의 비소가 검출되었고 이 중 스크리닝 방법을 고려해보면 PBT 소재의 부품(Thermistor)에서는 규제 비소화합물이 비소 측정값보다 더 큰 값이 되어 규제값(0.1 wt%, 1,000 mg/kg)을 초과할 가능성이 매우 높다. 본 연구를 통하여 전지전자제품의 유해물질을 품질 관리함에 있어 폴리머 소재 관리가 중요함을 재확인하였고, 규제하는 유해물질이 어느 폴리머 소재에 들어 있는 지의 산업계 사례 일부를 파악하였다.
- 이에 더하여 ICP에 의한 비소화합물(Arsenic compounds) 스크리닝 시험 (Screening test)을시행한 결과 NBR, PBT 소재의 4개 부품에서 15~700 ㎎/㎏ 의 비소가 검출되었고 이 중 스크리닝 방법을 고려해보면 PBT 소재의 부품(Thermistor)에서는 규제 비소화합물이 비소 측정값보다 더 큰 값이 되어 규제값(0.1 wt%, 1,000 ㎎/㎏)을 초과할 가능성이 매우 높다.
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