초록 ▼

IV. 연구 결과
○ 국·내외 PBDEs 물질에 대한 분석방법은 국가별로 시약이나 과정상의 차이는 있으나 유사한 과정을 거쳐 분석이 이루어지고 있으며, 대표적으로 USEPA, JMOE, UNEP 등의 분석방법을 국내의 정제방법과 비교검토 한 결과 그 결과 값은 유사한 수준을 보였음.

○ 기존의 잔류성유기오염물질 공정시험기준 중 전처리방법 및 기기분석과정에 7종(tri-,octa- ~ deca-BDE)의 PBDEs 이성체를 추가하여 24종(tri- ~ deca-BDE)에 대한 적용 가능성을 검토한 결과, 신규 7종을

IV. 연구 결과
○ 국·내외 PBDEs 물질에 대한 분석방법은 국가별로 시약이나 과정상의 차이는 있으나 유사한 과정을 거쳐 분석이 이루어지고 있으며, 대표적으로 USEPA, JMOE, UNEP 등의 분석방법을 국내의 정제방법과 비교검토 한 결과 그 결과 값은 유사한 수준을 보였음.

○ 기존의 잔류성유기오염물질 공정시험기준 중 전처리방법 및 기기분석과정에 7종(tri-,octa- ~ deca-BDE)의 PBDEs 이성체를 추가하여 24종(tri- ~ deca-BDE)에 대한 적용 가능성을 검토한 결과, 신규 7종을 포함한 24종을 다층실리카겔(Multi layer silica) 컬럼 및 알루미나(Alumina) 컬럼으로 분석한 결과 정제과정상의 문제점은 발견 되지 않았음.

○ 단, 다층실리카겔 컬럼에서 tri-BDE (BDE-#17)은 분석자의 숙련도 차이 및 변수에 따라 회수율 차이가 있어 안정적인 회수율을 확보하기 위해 용출용액을 hexane 250 mL에서 hexane : dichloromethane (8 : 2), 150 mL로 변경한 결과 70 %이상의 높은 회수율을 확인하였고, 알루미나 컬럼에서는 hexane : dichloromethane (1 : 1) 조건으로 80 mL를 용출 하였을때, 기존의 40 mL 보다 5 ~ 10 % 정도 회수율이 증가하였음.

○ 다층실리카겔 SPE을 이용한 전처리분석방법 적용 가능 검토는 국내 공정시험방법의 다층 실리카겔 컬럼 hexane 250 mL 용출방법을 적용하였을 경우 회수율이 저조하여 JMOE, UNEP을 준용하여 용출용액을 hexane : dichloromethane (8 : 2), 100 mL로 변경한 결과 회수율이 70 ~ 110 %로 증가하였으며, 알루미나 컬럼은 국내 정제방법과 동일하게 hexane 30mL를 pre-elution 한 후, hexane : dichloromethane (1 : 1), 80 mL로 용출하였을 때 회수율이 80 ~ 120 %로 manual 컬럼과 비슷한 수준으로 나타남.

○ 반자동전처리장비를 이용한 전처리분석방법 적용 가능 검토는 Pre-packed 컬럼을 이용하여 열을 가하는 방법으로써, 기존 공정시험기준인 manual 방법과 SPE 방법에 비해 용매사용량이 적고 분석시간이 짧아 간편하나, 저브롬 이성체 중 BDE-#17은 열분해 현상으로 낮은 회수율(10 ~ 50 %)이 확인되어 컬럼의 조성 및 온도조건에 대한 개선이 필요함.

○ 변경된 분석시험방법의 적용 가능성을 검토하기 위해 NIST에서 생산되는 Standard reference material (SRM 1944 Sediment)을 분석한 결과, 모든 이성체를 포함하고 있지는 않지만(24종 중 8종만 포함) 85 ~ 105 %의 양호한 회수율 결과를 확인함.

○ 실제 토양 및 대기시료는 각 2 지역을 선정하여 공정시험기준상의 채취방법으로 채취하였고, 용매용출 조건이 변경된 공정시험기준으로 3회 반복 실험한 결과 RSD가 15 % 이내로 높은 재현성을 보였음.

○ 신규물질 7종(tri-, octa- ~ deca-BDE)이 추가된 24종(tri- ~ deca-BDE)의 PBDEs에 대한 Fraction test, MDL, QA/QC 및 실제시료를 적용한 분석결과를 바탕으로 PBDEs 분석방법의 잔류성유기오염물질 공정시험기준 개정(안)을 제안함.

( 출처 : 요약문 4p )

Abstract ▼

PBDEs(Polybrominated diphenyl ethers) are used as flame retardants to increase the flame resistance in wide array of product including plastics and fiber. It has a stable structure, which is similar to PCBs(polychlorinated biphenyls) or dioxins, which are known as endocrine disruptors. It has non-bi

PBDEs(Polybrominated diphenyl ethers) are used as flame retardants to increase the flame resistance in wide array of product including plastics and fiber. It has a stable structure, which is similar to PCBs(polychlorinated biphenyls) or dioxins, which are known as endocrine disruptors. It has non-biodegradable that it is not easily decomposed in nature, the possibility of long-distance move through various media of environment, bioaccumulation and toxicity. For these reason mainly in developed countries such as the United States, Japan, Europe has been gradually ban the use of this compound. An International Cooperation Agency such as WHO, OECD and the European Union has managed the isomer of tri-~deca-BDE.

In this study, we compared the analytical methods of PBDEs with USEPA, JMOE, UNEP and domestic official standard. There are some differences such as reagents and procedure, but it is analyzed in a similar process.

The considered congeners of this study are the addition of seven new congeners(tri-, octa- and deca-BDE) to the 17 existing congeners(tetra- ~ hepta-BDE) in the current conventional POPs standard method. And the examined pretreatment methods in this study are the existing manual methods, SPE column(Mulitylayer silicagel and alumina) and semi-automatic preparation system. There were no problems on the purification process of considered method in this study.
However, tri-BDE is a difference of recovery rate according to the examined methods.

After changing the elute condition from hexane 250 mL to Hexane: Dichloromethane(8:2) 150mL confirmed the high recovery rate about 70% in the manual multilayer silicagel column. When eluted with 80mL under the condition of Hexane: Dichloromethane (1:1) in the manual alumina column showed 5 ~ 10 % increased recovery rates than the conventional POPs standard method. The recovery rate of the SPE multilayer silica column was 70 ~ 110 % (Hexane: Dichloromethane = 8:2, 100 mL). In the case of SPE alumina column, the recovery rate was similar as manual alumina column with 80 ~ 120 %.

Using a pre-packed column equipped with a semi-automatic preparation system is simple and economic method compare with conventional method. However, the BDE- # 17 in low bromine isomer showed the low recovery rate of 10 ~ 50 % in the thermal decomposition phenomenon by heating process.

The method detection limits of soil and air samples were recorded 0.001 ~ 0.039ng/g and 0.006 ~ 0.071 pg/Sm³, respectively. The recovery rate of sediment standard reference material (SRM 1944, NIST) was 85 ~ 105 %, when applied to improved manual column pretreatment method.

Actual soil and air samples were collected by sampling method on official test standard. The analyzed results of PBDEs in the actual soil and air samples by improved manual column pretreatment method showed a high reproducibility with RSD 0.6 ~ 14.4% (n=3). Additionally, we provide the standard operating procedure based on the results of the accuracy and precision test for the actual samples.

( 출처 : Abstracts 6p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• Abstract ... 6
• 목 차 ... 8
• 표 목차 ... 11
• 그림 목차 ... 13
• I. 서 론 ... 17
• 1. 연구배경 및 목적 ... 17
• 1-1. 폴리브롬화비페닐 에테르류(PBDEs)의 물리화학적 특성 ... 17
• 1-2. PBDEs의 시장규모 및 소비량 ... 18
• 1-3. PBDEs의 환경적 영향과 국제 연구동향 ... 21
• 1-4. PBDEs의 국내 연구동향 ... 24
• 1-5. 국가별 PBDEs의 분석방법 비교 ... 24
• 1-6. 연구목표 ... 25
• 2. 연구범위 ... 26
• 2-1. PBDEs 24종 동시분석방법 확립 ... 27
• 2-2. PBDEs 24종 동시분석 개정(안)에 대한 유효성검증 ... 27
• 2-3. 개정 분석방법에 대한 매질별 실제시료 적용성 검토 ... 27
• 2-4. 잔류성유기오염물질 공정시험기준 고시 개정(안) 제안 ... 27
• II. 연구방법 ... 28
• 1. 국내외 표준분석방법의 비교조사 ... 28
• 2. 분석대상 화합물 및 시약·기구 ... 28
• 2-1. 분석대상 화합물 ... 28
• 2-2. 표준물질 및 시약, 기구 ... 28
• 3. 시료채취 ... 32
• 3-1. 토양시료의 채취 ... 32
• 3-2. 대기시료의 채취 ... 33
• 4. 분석방법 ... 34
• 4-1. 토양시료의 전처리법 ... 34
• 4-2. 대기시료의 전처리법 ... 35
• 4-3. 기기 분석조건 ... 35
• 5. PBDEs(24종) 전처리방법의 효율적 개선(안) 마련 및 검증 ... 36
• 5-1. PBDEs 분석 과정의 QA/QC 방법 ... 37
• 5-2. PBDEs의 정성 및 정량법 ... 38
• 6. PBDEs 분석방법의 잔류성유기오염물질공정시험기준 개정(안) 제안 ... 39
• III. 연구결과 ... 40
• 1. 국내외 표준분석방법의 비교 검토 ... 40
• 2. 기기분석조건 확립(HRGC/HRMS법) ... 41
• 3. 국가별 정제방법에 따른 PBDEs 회수율 비교시험 ... 57
• 3-1. PBDEs 분석의 국가별 정제과정 ... 57
• 3-2. 국가별 정제과정에 따른 회수율 시험결과 ... 58
• 4. 전처리 정제조건 확립을 위한 fraction test ... 61
• 4-1. 기존 잔류성유기오염물질 공정시험기준 ... 61
• 4-2. 시판 SPE 컬럼을 이용한 fraction test ... 63
• 5. 전처리 조건 확립 ... 68
• 5-1. 기존 잔류성유기오염물질 공정시험기준 개선(안) ... 68
• 5-2. 시판 SPE 컬럼(Multi Layer silica, Alumina) 시험방법 제안(안) ... 69
• 5-3. 반자동전처리장비용 Pre-Packed 컬럼 시험방법 제안(안) ... 70
• 6. Method Validation ... 71
• 6-1. 토양시료에 대한 방법검출한계(MDL) ... 71
• 6-2. 토양시료에 대한 정확도 및 정밀도 (QA/AC) ... 83
• 6-3. 대기시료에 대한 방법검출한계(MDL) 결과 ... 87
• 6-4. 대기시료에 대한 정확도 및 정밀도 (QA/AC) ... 99
• 6-5. 분석방법의 유효성 검토 (SRM Test) ... 103
• 7. 토양 및 대기 실제시료 적용성 검토 ... 103
• 7-1. 실제 토양시료에 대한 시험결과 ... 103
• 7-2. 실제 대기시료에 대한 시험결과 ... 112
• IV. 결론 ... 122
• Ⅴ. 기대성과 및 활용방안 ... 123
• 1. 기대성과 ... 123
• 2. 활용방안 ... 123
• Ⅵ. 참고문헌 ... 124
• 별첨 1. 환경대기 중 폴리브롬화디페닐에테르(PBDEs)시험방법-HRGC/HRMS 표준작업절차서 (안) ... 126
• 별첨 2. 토양/퇴적물 중 폴리브롬화디페닐에테르(PBDEs)시험방법-HRGC/HRMS 표준작업절차서 (안) ... 161
• 끝페이지 ... 196