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한국인의 만성 알코올 중독 진단을 위한 모발에서 Ethyl Glucuronide (EtG) 분석법 연구 (Analysis of ethyl glucuronide (EtG) in Hair for the diagnosis of chronic alcohol abuse of Korean)

  • 공보경;조영훈;주소영;민지숙;권미아
    • 분석과학
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    • 제33권3호
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    • pp.151-158
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    • 2020
  • 일반적인 음료처럼 주변에 손쉽게 구할 수 있는 알코올(술)은 남용 및 중독 섭취로 인하여 사망에 이를 수 있을 만큼 유해한 물질이므로 적정량의 음주량을 유지하고 올바른 음주습관을 가지는 것이 중요하다. 뿐만 아니라 적정량 이상의 알코올을 장기간 섭취함으로써 야기될 수 있는 행동장애 및 판단장애로 인해 일어나는 사건 또한 상당하므로, 각종 사건, 사고에서 관련자가 음주 상태였는지, 그리고 관련자의 알코올 중독 여부를 확인하는 것이 법과학적으로 매우 중요하다. 현재 우리나라에서는 혈액이나 뇨에서 알코올 농도 혹은 알코올 대사체인 ethyl glucuronide (EtG)를 검출하는 것으로 알코올 섭취 여부를 판단하고 있다. 하지만 혈액이나 뇨에서 알코올이나 EtG를 검출하는 것은 검출 가능 시간이 짧기 때문에 비교적 최근 음주에 대한 정보만을 알 수 있다는 한계가 있다. 그러므로 오랫동안 알코올 대사체가 존재할 수 있는 모발에서 EtG를 검출하여, 장기간의 음주 여부와 주취 정도를 분석하고 알코올 중독 여부를 진단하고자 하였다. 이번 연구에서는 지속적인 음주를 하는 한국인의 모발 시료를 대상으로, 일관성 있으면서 효율적으로 모발에서 EtG를 추출 및 전처리 하는 방법을 정립하고 이를 LC-MS/MS를 이용하여 정성 정량하는 분석법을 확립하였으며, 평소 음주를 하는 사회 음주자의 실제 모발과 만성 알코올 중독이 의심되는 변사자의 모발을 대상으로 EtG를 분석해 보았다. 이 연구 결과는 한국인의 알코올 중독 진단 및 치료 과정에서 금주를 모니터링 하는 데 유용할 뿐만 아니라, 양육권 관련 법적 절차나 운전면허 재발급 및 갱신 등을 위한 절차에 근거로 응용할 수도 있을 것이다. 또한 변사자들의 알코올 남용에 대한 확실한 객관적 지표를 제공함으로써 보다 명확한 사인을 규명하는데 법과학적 응용 가능성이 기대된다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2016년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2016)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.327-340
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    • 2017
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2016. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of flow, heat and mass transfer, the reduction of pollutant exhaust gas, cooling and heating, the renewable energy system and the flow around buildings. CFD schemes were used more for all research areas. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results of the long-term performance variation of the plate-type enthalpy exchange element made of paper, design optimization of an extruded-type cooling structure for reducing the weight of LED street lights, and hot plate welding of thermoplastic elastomer packing. In the area of pool boiling and condensing, the heat transfer characteristics of a finned-tube heat exchanger in a PCM (phase change material) thermal energy storage system, influence of flow boiling heat transfer on fouling phenomenon in nanofluids, and PCM at the simultaneous charging and discharging condition were studied. In the area of industrial heat exchangers, one-dimensional flow network model and porous-media model, and R245fa in a plate-shell heat exchanger were studied. (3) Various studies were published in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, subjects include mobile cold storage heat exchanger, compressor reliability, indirect refrigeration system with $CO_2$ as secondary fluid, heat pump for fuel-cell vehicle, heat recovery from hybrid drier and heat exchangers with two-port and flat tubes. In the alternative refrigeration/energy system category, subjects include membrane module for dehumidification refrigeration, desiccant-assisted low-temperature drying, regenerative evaporative cooler and ejector-assisted multi-stage evaporation. In the system control category, subjects include multi-refrigeration system control, emergency cooling of data center and variable-speed compressor control. (4) In building mechanical system research fields, fifteenth studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, renewable energies, etc. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which could be help for improving the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the analyses of indoor thermal environments controlled by portable cooler, the effects of outdoor wind pressure in airflow at high-rise buildings, window air tightness related to the filling piece shapes, stack effect in core type's office building and the development of a movable drawer-type light shelf with adjustable depth of the reflector. The subjects of building energy were worked on the energy consumption analysis in office building, the prediction of exit air temperature of horizontal geothermal heat exchanger, LS-SVM based modeling of hot water supply load for district heating system, the energy saving effect of ERV system using night purge control method and the effect of strengthened insulation level to the building heating and cooling load.

LC-MS/MS를 이용한 농산물 중 살균제 Spiroxamine의 시험법 개발 및 검증 (Development and Validation of Analytical Method for Determination of Fungicide Spiroxamine Residue in Agricultural Commodities Using LC-MS/MS)

  • 박신민;도정아;임승희;윤지혜;박원민;신혜선;국주희;정형욱
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.296-305
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    • 2018
  • 본 연구는 농산물 중 2017년 기준신설예정농약 spiroxamine에 대한 공정시험법을 개발하고자 수행하였다. Spiroxamine은 모화합물만이 잔류물로 정의되므로 이를 분석하기 위한 시험법을 개발하였고, 확립된 시험법은 실험실 내 및 실험실 간 검증을 통해 공정시험법으로의 유효성을 확인하였다. Spiroxamine의 물리화학적 특성을 고려하여 분석을 위해 LC-MS/MS를 분석기기로 사용하였으며, acetonitrile으로 추출 후 유기용매를 이용하여 액액분배조건 및 florisil cartridge를 이용한 SPE 정제조건을 확립하여 시료의 불순물을 효과적으로 정제하는 시험법을 개발하였다. 개발된 Spiroxamine 시험법의 직선성은 결정계수($r^2$)가 0.99 이상으로 우수하였으며, 검출한계 및 정량한계는 각각 0.0005, 0.001 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 대표 농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)에 대한 시험법 검증결과 평균 회수율(5 반복)은 71.9~98.8%였고, 분석오차는 10.0% 이하로 정확성 및 재현성이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 광주지방식약청과의 실험실 간 검증 결과에서 평균 회수율은 70.6~104.6%를 나타내어 모두 Codex 가이드라인 및 식약처 가이드라인의 기준에 부합하는 것으로 확인되었다. 개발된 시험법은 낮은 검출한계 및 정량한계, 우수한 직선성, 회수율 시험을 통한 양호한 정밀성 및 재현성 등이 입증되어 농산물 중 Spiroxamine의 분석을 위한 식품공전 공정시험법으로 활용되기에 적합한 것으로 판단된다.

고성능 세정식 슬러지 산발효조의 운전 및 적용성 평가 (Operation of High Performance Elutriation-Type Sludge Fermenter and Feasibility for Its Application)

  • 안영호
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.85-92
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    • 2005
  • 도시하수 1차슬러지의 가수분해와 산발효특성 향상을 위해 슬러지상 형태를 가진 새로운 회분식 및 반연속시 발효시스템의 운전특성을 운전 온도와 pH를 함수로 평가하였다. 본 공정에서 적용한 산세정 슬러리 반응조는 pH 9와 고온($55^{\circ}C$)의 운전조건하에서 비교적 짧은 체류시간내 유출수내 다량의 유기산을 생산하는 우수한 운전특성을 가지고 있다. 가수분해 특성은 대상기질인 슬러지의 특성에 미치는 계절적 특성에 상당한 영향을 받았으나, 반면에 산형성특성은 거의 영향을 받지 않았다. 우기계절을 기준으로 할 때 최적 운전조건하에서의 휘발성 유기산의 생성과 회수율은 $0.18\;g\;VFA_{COD}\;g^{-1}\;VSS_{COD}$과 63.3%이었으며, 발효부산물로써 질소와 인의 용출율은 각각 $0.006\;g\;N\;g^{-1}\;VSS_{COD}$ 및 0.003 g $P\;g^{-1}\;VSS_{COD}$이었다. 실규모 처리장($Q=158,880\;$m^3\;day^{-1}$)에서의 물질수지 결과 우기계절동안의 휘발성 유기산과 비휘발성 유기산의 생산량은 약 $3,110\;kg\;VFA_{COD}\;day^{-1}$$1,800\;kg\;COD\;day^{-1}$이었는데, 이는 유입 하수기준으로 약 $31\;mg\;COD\;L^{-1}$, $20\;mg\;VFA_{COD}\;L^{-1}$, $0.7\;mg\;N\;L^{-1}$$0.3\;mg\;P\;L^{-1}$의 수질향상을 가져올 것으로 평가되었다. 이 공정의 적용에 따라 유입하수 $1,000\;m^3$ 당 약 $67 (에너지 비용 제외시)의 경제적 이득이 있으며, 건기계절시에는 이보다 더 높은 경제성을 가질 것으로 기대된다. 또한 본 연구결과 고성능 발효조는 병원성균이 없는 안정화된 고형물 생산, 우수한 고형물 분리특성 및 경제성 등 다양한 장점이 있는 것으로 나타났다.

LC/ESI-MS/MS를 이용한 식품 중 불법적으로 첨가된 비스테로이드성 소염진통제 및 스테로이드 의약품 동시분석 (Simultaneous Determination of Non-steroidal Anti-inflammatory Drugs and Corticosteroids Added to Foods as Adulterants using LC-ESI-tandem Mass Spectrometry)

  • 이용철;박주성;김성단;양혜란;김은희;이윤정;조성자;조한빈;김정헌;채영주
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.247-251
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    • 2013
  • 소염 진통 의약품 성분인 beclomethasone, dexamethasone, prednisolone, ketoprofen, phenylbutazone 5종에 대한 동시분석을 위해 LC-MS/MS 분석 조건 중 MRM 방식으로 각 성분의 MS 분석 최적조건을 결정하고, 정량이온으로 beclomethasone 409.1/391.0, dexamethasone은 393.1/372.9, prednisolone은 361.0/343.1, ketoprofen은 255.0/209.0, phenylbutazone은 309.1/160.1을 분석하였다. 혼합표준용액을 기울기용매 조건으로 이동상 A(0.1% 개미산), B(0.1% 개미산을 함유한 아세토니트릴)를 이용하여 17분 동안 분석한 결과, prednisolone ($t_R$: 7.34 min), dexamethasone ($t_R$: 7.73 min), beclomethasone ($t_R$: 7.82 min), phenylbutazone($t_R$: 8.31 min), ketoprofen ($t_R$: 9.24 min) 순서로 검출되었다. 5종 성분 모두 약 2-100 ng/mL 농도 수준의 검정곡선에서 $R^2$ 값이 0.999 이상의 우수한 직선성을 나타내었고, prednisolone을 제외한 4종 성분의 검출한계는 0.4-0.9 ng/mL, 정량한계는 0.81-2.22 ng/mL 였으며, prednisolone은 그보다 다소 높은 4.60, 11.46 ng/mL 이었다. 환제품의 기타가공품 공시료에 5종 성분 혼합표준용액을 최종농도가 5, 20, 50 ng/mL이 되도록 직접 첨가하여 분석한 결과, 모든 농도에서 80% 이상의 우수한 회수율을 얻을 수 있었고, 일내 일간 반복 분석의 상대표준편차(%)를 통해 모든 성분에서 비교적 재현성 있는 결과가 나타났다. 실제 인터넷 상에서 유통중인 식품에 이 분석법을 적용한 결과 모든 제품에서 검출되진 않았으나, 소비자들의 건강상 위해를 끼칠 수 있는 이들 성분의 동시분석법을 활용한 지속적인 모니터링이 필요한 실정이다.

논토양에서 중질소(N-15)를 이용한 표면시용 요소로부터 유래하는 질소의 행동에 관한 연구 (A Study on the Behavior of Surface-Applied Urea with $^{15}N$ Isotope Dilution Technique in Paddy Soil)

  • 이상모;류순호
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제37권4호
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    • pp.277-286
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    • 1994
  • 중질소(N-15)를 추적자로 사용하는 동위원소 희석법(isotope dilution technique)을 이용하여 수도를 pot 재배하면서 중질소로 표지된 요소를 15kg N/10a(관행구)와 30kg N/10a(배비구) 수준으로 사용한 후 토양과 수도체의 중질소함량을 안정동위원소비 질량분석기로 분석하여 사용한 요소로부터 유래하는 질소의 수지(balance)를 계산하였다. 수도체 중 시용한 요소로부터 유래하는 질소가 차지하는 비율(NDFF)은 관행구에서 평균 64%, 배비구에서 평균 89%로서 배비구가 높았으나, 수도체에 의한 시용된 요소의 회수율은 관행구와 배비구가 각각 65.5와 54.2%로서 시용된 요소의 효율은 관행구가 높았다. 시용된 요소 중 토양에 무기태 질소의 형태로 남아있는 잔류율은 관행구과 배비구에서 수도를 재배하지 않은 경우 각각 $13.5%(NH_4-N\;5.53%,\;NO_3-N\;7.99%)$$16.5%(NH_4-N\;7.49%,\;NO_3-N\;8.98%)$이고, 수도를 재배한 경우 각각 $2.0%(NH_4-N\;0.63%,\;NO_3-N\;1.32%)$$2.3%(NH_4-N\;0.87%,\;NO_3-N\;1.40%)$로서 수도를 수확한 직후의 토양에서 관행구와 배비구 모두 시용된 요소는 $NH_4-N$의 형태보다는 $NO_3-N$의 형태로서의 잔류율이 높았다. 시용된 요소 중 토양에 유기태 질소의 형태로 남아있는 잔류율은 수도를 재배한 경우에는 관행구와 배비구가 각각 23.65와 26.93%로서 비슷하였으나, 수도를 재배하지 않은 경우에는 각각 64.98과 41.83%로서 큰 차이가 있었다. 수도체와 토양에 의한 시용된 요소의 전체 회수율은 수도를 재배하지 않은 경우 관행구 78.5%, 배비구 58.3%이고, 수도를 재배한 경우 관행구 91.1%, 배비구 83.4%로서 시용된 요소의 전체 회수율은 관행구가 높았다.

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HPLC-MS/MS를 이용한 벌꿀 중 동물용의약품 동시분석방법 연구 (Simultaneous Analysis for Veterinary Drug Residues in Honey by HPLC/MS/MS)

  • 김종화;문선애;김기유;정유정;이창희;구은정;윤미혜;이정복
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.94-98
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    • 2016
  • HPLC-MS/MS를 이용하여 벌꿀의 동물용의약품 동시분석을 위한 분석법을 정립하고자 식품공전 중 벌꿀에 규격이 설정된 11종의 동물용의약품을 2개 그룹 Group 1(streptomycine, dihydrostreptomycine, neomycine)과 Group 2 (oxytetracycline, enrofloxacin, ciprofloxacin, cymiazole, chloramphenicol, amitraz, coumaphos, fluvalinate)으로 나눠서 동시에 분석 할 수 있는 방법을 연구 하였다. 두 그룹 모두 RT는 15분 이내였고, 검출한계는 $0.0056{\sim}0.0643{\mu}g/g$, 정량한계는 $0.0169{\sim}0.1948{\mu}g/g$으로 나타났으며 Group 1 ($0.05{\sim}1.0{\mu}g/g$의 농도범위)과 Group 2 ($0.01{\sim}1.0{\mu}g/mL$)의 검량선을 작성한 결과 각 동물용의약품의 직선상관계수($R^2$)는 0.9917~0.9987, 0.9923~1.000으로 매우 양호한 상태를 보였고, 최종 농도가 $0.25{\mu}g/g$, $1.0{\mu}g/g$에서의 회수율은 Group 1 65.1~80.6%, Group 2 64.2~90.3%를 나타났다, 또한 area 및 RT 에 대한 inter (n = 3), intra day (n = 6) RSD (%) 분석결과는 area는 10.92%이하, RT은 1.57% 이하로 나타나 양호한 수준을 보여 벌꿀 중 동물용의약품 동시분석 방법으로 적합하다고 판단된다.

LC-MS/MS를 이용한 축산물 중 Spinetoram 공정시험법 개발 및 검증 (Development of analytical method for determination of spinetoram residues in livestock using LC-MS/MS)

  • 고아영;김희정;도정아;장진;이은향;주윤지;김지영;장문익;이규식
    • 분석과학
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    • 제29권2호
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    • pp.94-103
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    • 2016
  • 이 연구는 수입을 포함한 국내 유통 축산물 중 spinetoram의 안전관리를 위한 공정시험법을 확립하기 위해 수행하였으며 시험법의 선택성, 검출한계 및 정량한계, 회수율에 대한 검증을 통하여 공정시험법으로의 유효성을 확인하였다. Spinetoram을 효과적으로 분석하기 위하여 LC-MS/MS를 분석기기로 사용하였고, acetonitrile으로 추출 후 PSA를 이용한 d-SPE정제법을 적용하여 시료의 불순물을 정제하였다. 개발된 spinetoram 시험법의 직선성은 농도 대비 피크면적과의 결정계수(r2)가 0.994 이상으로 우수하였으며, 검출한계 및 정량한계는 각각 0.002, 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 축산물 시료 중 모든 처리구에서 평균 회수율은 81.9-106.4 %였고, 분석오차는 10 % 이하로 정확성 및 재현성이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 광주청과의 실험실간 검증 결과에서도 평균 회수율 87.4-109.1 %를 나타내어 모두 CODEX 가이드라인(CAC/GL 40, 2003)의 기준을 부합하는 것을 확인하였다. 따라서 개발된 시험법은 낮은 검출한계 및 정량한계, 우수한 직선성, 회수율 시험을 통한 양호한 정밀성 및 재현성 등이 입증되어 축산물 중 spinetoram을 분석하기 위한 식품공전 공정시험법으로 활용하고자 한다.

열탈착/저온농축-GC/MS에 의한 실내공기 중 휘발성 유기화합물 정량용 기체상 및 액체상 표준물질 첨가한 고체 흡착관의 비교 분석 (A comparative analysis of gas and liquid phase standard spiked solid sorbent tubes for the determination of volatile organic compounds in indoor air by TD-GC/MS)

  • 임현우;정성운;강철호;박진숙;박병무;최용욱
    • 분석과학
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    • 제26권4호
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    • pp.287-297
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    • 2013
  • 본 연구는 고체 흡착관과 TD-GC/MS를 이용하여 7종의 휘발성 유기화합물에 대한 열탈착 분석조건을 최적화하였고, 기체상 및 액상 표준물질 첨가한 고체 흡착관을 사용하여 얻어진 검정곡선으로부터 휘발성 유기화합물을 비교 정량하였다. 대응표본 t-검정 결과, 스타일렌을 제외하고 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, o-, m- 및 p-자일렌을 포함한 6종의 휘발성 유기화합물에 대해서는 액상 표준물질에 의한 표준 흡착관법이 기체상에 의해 제작된 표준 흡착관법이 유의수준 (${\alpha}=0.01$)에서 일치한 반면, 스타일렌에 대해서는 기체상 및 액체상으로 작성된 검정곡선에서 감응인자가 15.6% 차이가 발생하였는데 이것은 두방법 간에 유의한 차이가 있다는 것을 의미하였다. 따라서 BTEX를 포함한 스타일렌을 정량하는데 오차를 감소시키기 위해 액상 표준물질을 이용한 고체상 흡착관법을 사용하였다. 바로 그 점이 이 논문의 핵심내용임. 즉, 고가의 표준가스 대신에 저가의 액상 표준물질을 사용하여 정량하더라도 스타일렌 이외에 거의 동일한 값을 나타내기 때문임. 액체상 표준물법 조건에서 7종의 VOCs의 회수율은 $100{\pm}5%$, 재현성은 0.3~7.7%, 검출한계는 o-자일렌의 $0.01{\mu}g/m^3$에서부터 톨루엔의 $0.27{\mu}g/m^3$까지 범위를 나타내었다. 이러한 최적화된 분석방법을 신축 기숙사, 원룸 아파트 및 신차의 실내공기 중 휘발성 유기화합물을 정량하는데 적용하였다.

한강수계해서의 크롬(III,VI) 종(species) 분포 및 분석방법 정립 (New Analytical Method to Identify Chromium Species, Cr(III) and Cr(VI), and Characteristic Distribution of Chromium Species in the Han River)

  • 정관조;김덕찬;박현
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.590-598
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    • 2005
  • 본 연구에서는 HPLC와 DRC ICP-MS를 연결하여 수중의 Cr(III)와 Cr(VI) 측정을 위한 최적의 분석조건을 설정하고, 서울시 6개 취수장 원수에서의 Cr(III)와 Cr(VI)의 분포 특성을 조사하였다. 크롬 종(species) 분리를 위한 HPLC 이동상으로는 tetrabutylammonium phosphate monobasic(1.0 mM TBAP), ethylenediaminetetraacetic acid(0.6 mM EDTA) 그리고 2% v/v 메탄올을 사용하였으며, flushing solvent로는 5% v/v 메탄올을 사용하였다. 또한 크롬 종 분리 시 방해물질인 $ArC^+$의 제거를 위한 반응가스로 암모니아($NH_3$) 가스를 사용하였으며, Cr(III)와 Cr(VI)의 최적의 분리를 위해 이동상의 solvent ratio, pH 유속 및 시료 주입량의 변화에 따른 시험을 실시하였다. 외국의 경우 Cr(III)가 Cr(VI)보다 분석 감도가 우수한 것으로 보고되고 있으나 본 연구 결과 반응가스($NH_3$)를 사용할 경우, Cr(III)에 비해 Cr(VI)의 분석 감도가 더 우수한 것으로 나타났으며, 검출한계는 Cr(III)와 Cr(VI)에 대해 각각 $0.061\;{\mu}g/L$, $0.052\;{\mu}g/L$로 분석시간은 3분 이내로 나타났다. 서울시 6개 취수장 원수에서의 Cr(III)는 $0.048{\sim}0.064\;{\mu}g/L$(평균 $0.054\;{\mu}g/L$), Cr(VI)는 $0.014{\sim}0.023\;{\mu}g/L$(평균 $0.019\;{\mu}g/L$)의 농도 범위로 검출되었다. 회수율은 $90.1{\sim}94.1%$ 범위로 우수하게 나타났으며, Cr(III)가 Cr(VI)에 비해 $2{\sim}3$배 정도 높은 농도로 나타났다.