초록 ▼

연구결과
필요성 및 목표:
○ 브롬화난연제는 전자제품, 섬유, 플라스틱 제품의 발화 방지 또는 지연을 위해 생산된 인위적인 합성 화합물로서 전자제품 등의 환경폐기로 인해 환경에 방출된 난연제가 먹이사슬을 통해 식품에 오염될 가능성이 높음
○ 최근 대표적인 브롬화난연제인 PBDE(Polybrominated diphenyl ether)의 생산과 사용 규제가 이루어지고 있어서 이의 대체제로 DBDPE, HBB 등과 같은 신종브롬화난연제(Novel Brominated Flame Retardants,NBFR)의 생산 및 사용

연구결과
필요성 및 목표:
○ 브롬화난연제는 전자제품, 섬유, 플라스틱 제품의 발화 방지 또는 지연을 위해 생산된 인위적인 합성 화합물로서 전자제품 등의 환경폐기로 인해 환경에 방출된 난연제가 먹이사슬을 통해 식품에 오염될 가능성이 높음
○ 최근 대표적인 브롬화난연제인 PBDE(Polybrominated diphenyl ether)의 생산과 사용 규제가 이루어지고 있어서 이의 대체제로 DBDPE, HBB 등과 같은 신종브롬화난연제(Novel Brominated Flame Retardants,NBFR)의 생산 및 사용이 증가하고 있음
○ DBDPE는 1980년대 이후 PBDE류의 BDE-209의 대체제로 전자제품이나 플라스틱 등에 난연제로 첨가되고 있으며, HBB는 일본에서 1990년대에 연간 350톤 이상 사용되고 있음
○ DBDPE, HBB는 난분해성으로 환경에 오랫동안 잔류하며, 생물축적성이 강하여 축산식품 중에 존재할 가능성이 높지만 국내·외적으로 연구 및 조사자료는 미비한 실정임
○ 따라서, 축산식품의 안전성 확보를 위해 DBDPE 및 HBB 시험법 확립이 필요함
방법 및 결과:
○ 축산식품 중 DBDPE 및 HBB 분석법 확립
· GC/ECNI/MS를 이용한 분석법 최적화
· ASE 추출조건 최적화
· Multi-layer column을 이용한 정제 방법 최적화
○ 축산식품 중 DBDPE 및 HBB의 유효성 검증
· 선택성, 직선성, 정확도(회수율), 정밀도(반복성, 재현성), 정량한계, 불확도 측정
· 확립한 분석법의 적용성 검토를 위해 50건의 모니터링 수행
기대성과:
○ 식품 중 신종 브롬화난연제 기준․규격 설정 등 관리방안 마련을 위한 기초 자료 마련
○ 식품 중 신종 브롬화난연제류의 실태조사 및 위해성평가를 위한 시험법 제공

Abstract ▼

Brominated flame retardants (BFRs) are used in various commercial products to enhance fire resistance such as polybrominated diphenyl ethers (PBDEs). Penta-BDEs and octa-BDEs have been officially listed as persistent organic pollutants (POPs) due to their persistence, potentiality for bioaccumulatio

Brominated flame retardants (BFRs) are used in various commercial products to enhance fire resistance such as polybrominated diphenyl ethers (PBDEs). Penta-BDEs and octa-BDEs have been officially listed as persistent organic pollutants (POPs) due to their persistence, potentiality for bioaccumulation, and toxicity to wildlife and human beings. The restricted PBDEs are being replaced by other FR chemicals such as DBDPE, BTBPE by the industry. Toxicological information on novel BFRs (NBFRs) are very scarce. Therefore, the objective of study was to determine an analytical method for safety on BFRs in animal origin foods. Samples (pork, beef, chicken, egg and milk) were purchased from local market. The meat was homogenized and stored in a freezer at -20℃ until extraction. Egg and milk were prepared after freeze-dry. The samples were extracted with pressurized liquid extraction (PLE) using a ASE 200 for optimization of extraction condition. Multi-layer chromatography (MLC) was compared with gel permeation chromatoraphy (GPC) to efficiency of clean-up. Analysis of DBDPE and HBB were performed with a GC/MS with electron capture negative ionization (ECNI) mode. As a result, optimal conditions of ASE were determined at 90℃ with 1 cycle for NBFRs analysis. Recovery of two clean-up methods were analyzed on DBDPE and HBB (MLC; 91.05%, 90.86% and GPC;54.31%, 124.00%, respectively). The limit of detections (LOD) for DBDPE analysis were beef 0.719 μg/kg, pork 0.360 μg/kg, chicken 0.018 μg/kg, milk 0.009 μg/kg and egg 0.065 μg/kg. Also the limit of detections (LOD) for HBB analysis were beef 0.007 μg/kg, pork 0.007 μg/kg, chicken 0.001 μg/kg, milk 0.001 μg/kg and egg 0.002 μg/kg. The validation of DBDPE and HBB were accomplished on precision and repeatability in animal origin foods. The relative standard deviation (RSD) of DBDPE was confirmed below 10% to 100, 250 ug/kg respectively. The RSD of HBB was measured below 10% to 1 ug/kg except for egg and below 25% to 2.5 ug/kg. The recoveries were DBDPE 67.52-112.01%, MBDE-209 61.28-107.02%, HBB 80.23-111.15% and BDE-77 91.65-110.02%. The validation of DBDPE and HBB were accomplished on precision and repeatability in animal origin foods. The relative standard deviation (RSD) of DBDPE was confirmed below 10% to 100, 250 ug/kg respectively. The RSD of HBB was measured below 10% to 1 ug/kg except for egg and below 25% to 2.5 ug/kg. For applicability of developed simultaneous analysis method to isolate DBDPE and HBB, we conducted a monitoring each of the 10 cases (beef, pork, chicken, milk and egg). As a result of analysis DBDPE, the total average level was 0.205 ng/g w.w and the beef was contaminated with the highest levels up to 1.072 ng/g w.w. The total average level of HBB was 0.021 ng/g w.w and the chicken was contaminated with the highest pollution levels up to 0.142 ng/g w.w. The uncertainty value of analytical method for DBDPE was estimated that beef were 170.4±69.7 mg/kg, pork was 228.7±72.7 mg/kg, chicken 246.0±86.1 mg/kg, egg was 254.1±68.9 mg/kg and milk was 174.5±77.3 mg/kg in the 95 percentile confidence. And the uncertainty value of analytical method for HBB was estimated that beef were 2.0±0.6 mg/kg, pork was 2.3±0.6 mg/kg, chicken 2.5±0.6 mg/kg, egg was 2.4±0.5 mg/kg and milk was 2.4±0.7 mg/kg in the 95 percentile confidence. Therefore, this study could be used as a resource for the analysis of NBFRs and risk assessment in food.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 자체연구개발과제 최종보고서 ... 2
• 국문요약문 ... 4
• Summary ... 6
• 목차 ... 8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제1절 연구개발과제의 목표 ... 10
• 제2절 연구개발과제의 필요성 ... 11
• 제2장 연구개발과제의 국내․외 연구개발 현황 ... 12
• 제1절 신종 난연제 개요 ... 12
• 1. 난연제란 ... 12
• 2. 난연제의 시장 규모 ... 12
• 3. 브롬화 난연제 ... 14
• 4. 브롬화 난연제의 측성 및 종류 ... 14
• 5. 브롬화 난연제의 규제현황 ... 20
• 6. 브롬화 난연제의 독성 및 인체노출 ... 23
• 제2절 DBDPE(Decabromodiphenyl ethane) ... 25
• 1. DBDPE(Decabromodiphenyl ethane) 화학적 특성 ... 25
• 2. DBDPE 유해성 ... 26
• 3. DBDPE 분석 방법 ... 26
• 4. DBDPE 발생 및 실태조사 ... 26
• 제3절 HBB(Hexabromobenzene) ... 28
• 1. HBB(Hexabromobenzene) 화학적 특성 ... 28
• 2. HBB 유해성 ... 28
• 3. HBB 분석 방법 ... 29
• 4. HBB 발생 및 실태조사 ... 29
• 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 결과 ... 31
• 제1절 연구개발 내용 및 방법 ... 31
• 1. 시료 및 시약 ... 31
• 2. 시험방법 ... 32
• 3. 시험법 검증(validation) 및 측정불확도 ... 33
• 제2절 신종브롬화난연제 분석법 확립 ... 35
• 1. 시료 전처리 ... 35
• 2. 표준용액의 조제 ... 41
• 3. 기기분석 ... 41
• 제3절 DBDPE 및 HBB의 분석법 검증 ... 47
• 1. 검량선 및 직선성 ... 47
• 2. 검출한계 및 정량한계 ... 48
• 3. 반복성 및 정밀성 확인 ... 49
• 4. 회수율 확인 ... 49
• 5. 적용성 검토 ... 50
• 제4절 측정불확도 ... 57
• 1. 축산식품 중 DBDPE 분석 측정불확도 산출 ... 57
• 2. 축산식품 중 HBB 분석 측정불확도 산출 ... 93
• 제4장 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 129
• 제1절 축산식품 중 DBDPE, HBB 분석법 ... 129
• 1. 분석법 확립 및 검증 ... 129
• 제5장 연구개발과제의 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 130
• 제1절 목표 달성도 ... 130
• 제2절 관련분야에서의 기여도 ... 130
• 제6장 연구개발과제 연구개발 결과 활용계획 ... 131
• 제1절 활용성과 ... 131
• 제2절 활용계획 ... 131
• 제7장 참고문헌 ... 133
• 끝페이지 ... 138