yakdoli/chandra-27b-ocr-v1 huggingface dataset:
제17579호                       관                보         2011. 8.25.(목요일)
표 2. 과불화합물(PFCs) 분석을 위한 액체크로마토그래프/질량분석계의 기기조건(예)
                항목                                   조건
Column                     Imtackt CD C C18, 2.0×150mm, 3.0㎛
Mobile phase                A : 5mM ammonium acetate in Water
                            B : methanol
                            time 0 5 10 10.1 22
Gradient mode               A(%) 70 0 0 70 70
                            B(%) 30 100 100 30 30
Flow rate                   200 μL/min
Injection volume            3 μL
Ionization mode             ESI negative
Curtain Gas                 25 psi
Gas temperature             400 ℃
Ion Spray Voltage           -4500 V
Ion Source Gas 1            40 psi
Ion Source Gas 2            60 psi
Collision Gas(CAD)            6
표 3. 과불화합물(PFCs) 분석을 위한 질량분석기 조건
  Compound Q1 Mass(amu) Q3 Mass(amu) DP1             CE2      CXP3
   PFHxA        313.0        268.9         -35       -12         -7
                             119.0                   -30         -5
   PFHpA        363.0        318.9         -35       -14         -7
                             168.9                   -24         -9
   PFOA         413.0        368.9         -40       -16         -9
                             168.8                   -26         -9
   PFNA         463.0        418.8         -45       -14         -11
                             218.9                   -26         -13
   PFDA         513.0        468.9         -45       -16         -13
                             218.9                   -26         -13
   PFUnDA       562.9        518.9         -40       -18         -13
                             268.8                   -26         -17
   PFDoDA       613.0        569.0         -35       -18         -15
                             168.8                   -40         -9
   PFTrDA       663.0        619.1         -40       -16         -9
                             168.9                   -44         -9
   PFTeDA       713.1        669.1         -50       -20         -9
                             168.9                   -44         -9
    PFBS        298.9        79.8          -70       -60         -3
                             99.0                    -42         -5
   PFHxS        399.0        79.9          -95       -78         -5
                             98.9                    -54         -5
    PFOS        499.0        80.1          -105      -92         -5
                             99.0                    -70         -5
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                         잔류성유기오염물질공정시험기준                                ES 10394.1
             하․폐수처리장 유입수/방류수 시료 중 과불화합물(PFCs)                             2011
                               시험방법-LC/MSMS
          (Official Method of Perfluorinated Compounds(PFCs) in Water
                                  by LC/MSMS)
1.0 개요
1.1 목적
이 시험기준은 하․폐수처리장 유입수/방류수 시료에서 잔류성유기오염물질 중 과불화합물(PFCs)을
측정 분석함에 있어, 시료채취, 추출, 정제 그리고 기기분석 등 제반 절차의 정확과 통일을 기하는 데
있다.
1.2 적용범위
1.2.1 하․폐수처리장 유입수/방류수 시료 중 과불화합물(PFCs)을 액체크로마토그래프/질량분석계
(LC/MSMS, liquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometer)로 분석하는 방법에 적용한
다.
1.2.2 과불화합물의 회수율은 13C12-PFHxA, 13C12-PFNA, 13C12-PFHxS는 60 ~120 %, 13C12-PFDA,
13C12-PFUnDA, 13C12-PFDoDA은 40 ~ 120 %, 중간물질인 13C12-8:2 FTUCA, 13C12-N-EtFOSAA는
20 ~ 120 % 만족하고, 분석 방법검출한계(MDL, method detection limit)는 20 ng/L을 만족해야한다.
1.3 간섭물질
1.3.1 모든 유리기구는 꼼꼼하게 세척해야 한다. 유리기구 세척은 세제로 씻은 후에 수돗물로 헹구고
나서 증류수로 헹군다. 부피를 측정하지 않는 유리기기의 경우에는 400 ℃로 가열하거나 유기용매로
세척할 수 있다. 부피측정용 유리기구는 유기용매로 세척해야하며, 120 ℃ 이상 가열하여서는 안된다.
세척한 유리기구는 보관할 때 거꾸로 두거나 마개를 닫아둔다. 과불화합물이 알루미늄 호일에서 유리
기구로 전달될 수 있으므로 보관할 때 알루미늄 호일로 싸지 말아야 한다. 분석대상물질이 유리 표면
에 흡착될 수 있으므로 과불화합물 표준물질, 추출액과 시료 등은 유리재질의 용기나 피펫 등을 이용
하지 말아야 한다. 구입한 표준용액이나 내부표준용액 등이 담겨 있는 유리용기(앰플)는 허용되지만
희석할 때에는 폴리프로필렌 재질의 용기를 이용하여야 한다.
1.3.2 방해물질들은 용매에 포함된 오염물질, 시약(HPLC급 증류수 포함), 시료 용기와 뚜껑, 다른 시
료처리 기구에서 비롯할 수 있으며 이들이 크로마토그램의 바탕선을 상승시킨다. 이 방법에 의한 분
석대상물질은 일반적인 실험실 용품이나 장비, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE,
polytetrafluoroethylene) 제품, 액체크로마토그래프(LC) 용매 라인, 메탄올, 알루미늄 호일, 고체상추출
(SPE) 시료 이송 라인 등에서도 발견될 수 있다. 이와 같이 오염 가능성이 있는 모든 용기나 기구는
정기적으로 검사하여 방해물질이 실험실 공시료 수준 이하로 존재하도록 하여야 한다.
1.3.3 매트릭스 방해물질은 시료에서 분석대상물질과 같이 추출된 오염물질에 의해 나타난다. 매트릭
스 방해물질의 정도는 수질시료의 종류에 따라 상당하게 변할 수 있다. 휴믹산이나 풀브산이 고체상
추출 과정에 같이 추출될 수 있고 높은 농도의 경우에는 이온화 소스의 이온스프레이를 증가 또는
억제할 수 있으며 고체상추출의 회수율을 감소시킬 수 있다. 총유기탄소(TOC)가 시료에 포함된 휴믹
질 함량에 관한 좋은 지표가 된다.
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1.3.4 상대적으로 많은 양의 시약이 시료에 첨가되는 데 이들 시약에서 미량의 오염물질이 포함될
수 있다. 시약을 새로 구입하게 되면, 이들에 의한 방해물질 존재여부를 실험실 공시료를 이용하여
검사하여야 한다.
1.3.5 고체상추출 용기도 방해물질의 원인이 될 수 있다. 현장 공시료와 실험실 공시료를 분석하면 이
러한 방해물질의 존재여부를 검사할 수 있다. 사용하는 고체상추출 용기의 제조사와 제조번호에 따라
서도 달라질 수 있으므로 확인하는 것이 좋다.
2.0 용어정의
2.1 표준원액
표준원액(SSS, stock standard solution)은 액상의 순수 표준시약(pure reference materials)으로서 단
일 또는 몇 가지 물질을 일정 용매에 용해시킨 고농도의 표준물질을 말한다.
2.2 표준용액
표준용액(standard solution)은 검정곡선 표준용액과 내부표준용액을 만들기 위한 혼합용액을 말하며
분석대상 물질 혹은 내부표준 물질의 표준원액을 혼합, 희석하여 조제한다.
2.3 검정곡선 표준용액
동위원소 희석법에 의한 검정곡선 표준용액(calibration standard solution)은 분석대상 물질을 농도별
로 조제한 용액에 동위원소 치환 내부표준물질이 일정농도가 되도록 혼합 조제한 것으로, 분석대상물
질에 대한 기기의 감응도 평가를 위한 검정곡선 작성에 이용한다.
2.4 동위원소 치환 내부표준물질
동위원소 치환 내부표준물질(2H-,13C-labelled internal standard)은 동위원소로 치환된 물질로 만들어
진 표준물질로 내부표준법에 의한 분석방법에 사용된다.
2.4.1 정제용 내부표준물질
정제용 내부표준물질은 분석하고자 하는 물질과 유사한 화학적 구조나 화학적 성질을 가지며 시료
매질 중에서는 발견되지 않는 유기화합물로 분석방법의 신뢰성을 알아보기 위해 시료처리나 추출 이
전에 첨가하여 사용한다.
3.0 분석기기 및 기구
3.1 시료용기
시료용기는 폴리프로필렌 재질의 스크류뚜껑이 있는 500 mL 폴리프로필렌 일회용 용기, 4mL 폴리
프로필렌 용기, 원심분리관, 또는 폴리프로필렌 재질의 스크류뚜껑이 있는 폴리프로필렌 자동시료주
입기 용기를 사용한다.
[주 1] 일반적으로 액체크로마토그래피용 바이알 뚜껑에 있는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE,
polytetrafluoroethylene) 재질은 오염의 원인이 될 수 있다.
3.2 부피플라스크
폴리프로필렌 재질의 부피플라스크를 이용한다.
3.3 분석용 저울
0.0001 g까지 정확하게 칭량할 수 있는 저울을 사용한다.
3.4 시료농축장치
고체상추출법으로 추출한 시료를 농축하기 위해 질소를 이용한 농축장치나 감압에 의한 농축장치를
사용한다.
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3.5 고체상 추출장치
3.5.1 고체상추출(SPE) 카트리지
폴리머 또는 코폴리머 재질의 카트리지(Waters Oasis HLB, 200mg/6cc 또는 동급)를 이용한다.
3.5.2 진공 추출용 매니폴더
많은 양의 수질시료를 전처리할 수 있는 진공추출용 매니폴더(Supelco 57030, 57275 또는 동급)를 사
용한다.
3.6 액체크로마토그래프/질량분석계
3.6.1 HPLC 시스템
5 ~ 10 μL 용량의 시료를 반복적으로 주입할 수 있어야 하며, 경사용매 조절이 가능하고 분석 유량
(0.2 mL/min)을 일정하게 유지할 수 있는 이성분(binary) 펌프가 있는 시스템이 요구된다. 액체크로
마토그래프 시스템은 오염의 원인이 될 수 있는 기포제거장치(degasser)가 없이도 용매를 일정하게
조절할 수 있어야 한다.
3.6.2 LC/MSMS
액체크로마토그래프(LC)에서 분석하는 유량(0.2 mL/min) 근처에서 음이온 전자분사 이온화(ESI)가
가능한 장비 이어야 한다. 적절한 정밀도를 유지하기 위해서 크로마토그램 상의 피크당 10번 이상의
스캔을 할 수 있어야 한다.
3.6.3 권장 컬럼
적절한 분해능, 피크 모양, 정확도 및 정밀도를 가지는 역상 C18 액체크로마토그래프 컬럼(2.0 X 150
mm, 3 μm 또는 동급 이상)을 사용한다.
3.6.4 이동상
이동상은 과불화합물 분리에 적절하도록 선택한다. 이동상 A는 5 mM 암모늄아세테이트가 포함된 증
류수, 이동상 B는 메탄올을 이용하여 분리하고 방해물질과 분석대상물질의 피크가 최대한 겹치지 않
는 경사용매조성법(gradient mode)을 이용한다. 또한 이동상의 유량은 컬럼의 분리효율이 최대로 되
는 200 μL/min 으로 하고 시료 주입량은 3 μL로 한다.
4.0 시약 및 표준용액
4.1 시약
4.1.1 증류수
HPLC급 이상의 증류수를 이용하여야 한다. 분석대상물질의 피크가 검출한계의 1/3 이상 발견되지 않
아야 한다. 실험실에서 제조된 3차 증류수의 경우 제조시 18 ΜΩ 이상의 저항값을 유지하도록 관리해
야 하며, 공시료 및 시료의 전처리 및 분석에 이용하기 전에 고체상추출용 카트리지를 통과시켜야 한
다.
4.1.2 유기용매(메탄올, 아세토니트릴)
ACS 급 이상의 메탄올 및 아세토니트릴을 이용하여야 한다. 신규로 구입하였을 경우에는 방해물질의
존재여부를 검사하여야 한다.
4.1.3 암모늄아세테이트(NH4C2H3O2, CAS# 631-61-8 또는 동급)
고순도를 사용하여야 하며, 사용하기 전에 방해물질이 없음을 검사하여야 한다.
4.1.4 질소기체
질량분석기(MSMS) 장비에서 이온분사 및 충돌, 커튼가스의 역할로 이용되며, 시료의 전처리과정에
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서 농축에 이용될 수 있다.
4.2 표준용액
4.2.1 동위원소 치환 내부표준물질
본 분석법에서는 8종의 13C로 치환된 과불화합물과 3종의 2H 및 13C로 치환된 과불화합물의 전구물질
에 대한 내부표준물질을 이용한다. 이 물질들은 내부표준법에 의한 검량선의 작성과 시료의 전처리
전에 첨가하여 추출효율을 보정하는 데 이용되므로 가능한 다양한 종류의 동위원소 치환 내부표준물
질을 이용하는 것이 좋다.
4.2.2 분석대상 표준물질
분석대상 표준물질은 제조나 판매사로부터 용액 상으로 앰플에 담겨진 것이나 순수한 물질로 된 제
품을 구입하여 이용한다. 본 분석법 작성에 이용된 11종의 과불화합물 표준물질과 3종의 전구물질에
대한 표준물질처럼 웰링턴 사에서 제공하는 50 ~ 100 μg/mL 농도의 용액이 포함된 앰플을 구입하
면 표준물질을 녹이는 과정이 필요 없다.
5.0 시료채취 및 관리
5.1 시료채취장치의 구성과 재질
5.1.1 시료채취는 넓은 주입구를 갖는 1 ~ 5 L 용량의 채수기를 선택적으로 이용해서 수행한다.
5.1.2 채수기의 재질은 과불화합물이 해당 채수기에 의한 사전오염이 발생되지 않도록 폴리프로필렌
재질(혹은 스테인레스나 유리재질)로 된 것을 사용한다.
5.2 시료채취 사전준비
5.2.1 시료채취 시 사용되는 채수기 및 시료병은 모두 채취 전에 과불화합물에 의한 사전오염을 방
지하기 위해 전처리 과정을 통해 세척되도록 한다. 세척과정은 증류수, 메탄올, 아세톤, 3차 증류수
순으로 매 단계에서 3 ~ 4회 반복 세척한다. 이때 사용되는 용매는 모두 초순도급을 사용한다. 세척
후, 실온에서 건조시킨 후 뚜껑을 잘 막아 현장으로 운반한다.
5.2.2 현장에서의 위험성을 방지하기 위해 채수기의 입구에 끈을 연결하여 사용하한다.
5.3 시료채취장소의 선정
5.3.1 하․폐수처리장 유입수/방류수
5.3.1.1 시료채취 장소(하, 폐수처리장)의 선정은 조사목적에 부합하도록 하며, 각 하․폐수처리장에
대한 기본 정보들이 사전에 취득되어야 한다. 특히, 해당 하․폐수처리장의 처리공정, 유입수의 특성
등이 사전에 면밀히 검토하여 해당 사업장의 대표적인 시료를 채취하기 위해 어느 유입수와 방류수
를 채취해야하는지를 결정해야 한다.
5.3.1.2 해당 사업장에서 유입수와 방류수가 각각 한 개의 라인으로 되어 있는 경우는 각각에서 한
개의 시료를 채취하며, 유입수가 여러 개인 반면 방류수가 한 개인 경우에는 각 유입수별로 채취한
후 이를 유입수 유량에 비례하여 혼합한 1개의 대표 유입수 시료를 만들어야 한다. 또, 유입수가 한
개인 반면 방류수가 여러 개인 경우에는 방류수를 한 개만 선정할 수 있다. 유입수와 방류수가 여러
개의 라인에 독립적으로 존재하는 경우 해당 사업장의 대표 처리수 특징을 반영하는 라인을 선택해
유입수와 방류수를 채취할 수 있도록 해야 한다.
5.4 시료채취
5.4.1 하․폐수처리장 유입수/방류수는 1 ~ 5 L의 폴리프로필렌 재질(혹은 스테인레스나 유리재질)
의 채수기를 끈으로 연결하여 채수한다. 이때 해당 채수기를 3 ~ 4회 반복해서 해당 시료로 씻어 내
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어 버린 후 분석해야 할 시료를 채취한다. 시료는 대기-수체 계면을 피해 수표면 아래 10 cm 지점에
서 채취한다.
5.4.2 채수기에 담긴 시료를 이용해 시료병을 3 ~ 4회에 걸쳐 세척해 버린 후, 남은 채수기내 시료
를 500 mL 폴리프로필렌 시료병에 담는다.
5.4.3 하․폐수처리장은 유입수 특성에 따라 처리공정 및 방류수의 특징도 결정된다. 유입수 수집관
이 합류식과 분류식으로 구분되어 있어 합류식인 경우에는 강우시 강수가 유입되어 유입수질이 큰
영향을 받고 해당 사업장의 처리용량을 벗어난 경우 처리되지 않고 배출되기 때문에 방류수질에도
영향을 준다. 따라서 하․폐수처리장을 통해 배출되는 배출량을 추정하기 위해서는 강우패턴에 대한
계절특징이 반영되어야 하므로 강우에 관계없이 랜덤하게 선택되어 채취될 필요가 있다.
5.5 시료채취 일지의 작성과 관리
시료채취에 대하여 다음과 같은 정보를 확보하고, 정리, 보관하여 분석결과와 함께 유지․관리한다.
5.5.1 시료채취시 각 사업장의 현황(처리용량, 유입수 특징, 유입유량의 변화)과 시료채취기간 동안의
특징(날씨, 유입유량의 변화) 등을 기록․보관한다.
5.5.2 조사지점에 대한 상세한 정보로서 위․경도, 채취일시, 기상요소(온도, 습도, 기압, 풍향, 풍속,
강수 등), 채취유량, 주변의 환경(공단의 유무 및 특징) 등을 기록하고, 시료의 채취 시작과 종료 시에
특이사항을 기록한다.
5.5.3 시료채취 조건에 대한 정보의 기록 및 보관 : 채취량, 채취시간, 채취시 시료의 특징 등에 대하
여 상세히 기록한다.
5.5.4 채취지점 및 지역의 사진 촬영(4방위 또는 8방위) 등에 대하여 정보를 확보하고 유지․관리한
다.
5.6 시료의 운반과 보관
5.6.1 시료채취 이후에 실험실까지 운송하여 분석을 위한 전처리를 실시하는 시간은 가능한 한 단시
간 내에 처리하도록 하며, 처리하는 시간 사이에 보관하는 경우는 밀폐된 상태로 온도가 낮고 어두운
곳(4 ℃ 이하)에서 보관하는 것을 원칙으로 한다.
5.6.2 시료채취 후 단시간 내에 전처리 및 분석을 진행하지 않을 경우에는 시료의 변질을 방지하기
위해 냉동보관(-20 ℃ 이하)하는 것이 좋다.
6.0 정도보증/정도관리(QA/QC)
6.1 시료채취 과정의 QA/QC
6.1.1 하․폐수처리장의 경우 대표성을 확보하기 위해 5일간 매일 채취하여 혼합시료를 조제하는 것
이 좋다. 당일 해당 사업장으로 유입되는 하, 폐수의 특성을 대표할 수 있는 시간대를 선택해 채취하
도록 하며, 5일간 동일한 시간에 채취하도록 한다.
6.1.2 채취일 당일 강우 등의 환경조건과 하․폐수처리장의 경우 유량의 변화가 기록되어야 한다.
6.1.3 시료채취 과정에서 채수기 및 시료병의 경우 반드시 해당 시료로 3 ~ 4회 반복 세척하여 사
전오염을 차단할 수 있도록 해야 한다.
6.2 시료분석 과정의 QA/QC
6.2.1 방법검출한계 확인
매질에 대한 방법검출한계 확인은 크로마토그램에서 대상물질의 신호 대 잡신호 비 (S/N,
signal/noise ratio)가 2.5배에 해당되는 이론적인 산출농도와 비교하여 달성여부를 확인할 수 있으며,
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이론적인 방법검출한계는 다음 식에 의해 산출한다.
                                   DL( X)= H2.5××RRF
                                                  H n×Q Is
                                                     ×Q                    (식 1)
                                              IS         AS
여기서, DL(X) : 분석대상물질의 이론적 방법검출한계(pg/L 또는 ng/L)
        Hn : 분석대상물질의 크로마토그램 피크의 높이(Y축 수치값)
        HIS : 분석대상물에 상응하는 내부표준물질의 크로마토그램 피크의 높이
              (Y축 수치값)
        RFF : 검정곡선에 대한 분석대상물질의 상대감응계수
        QIS : 분석대상물에 상응하는 내부표준물질의 양(pg 또는 ng)
        QAS : 분석에 사용된 시료의 양(mL 또는 L)
6.2.2 정확도 확인
정확도는 정제용 내부표준물질의 회수율로 확인하며, 각 물질에 대한 회수율 계산은 다음과 같은 방
법에 따른다.
6.2.2.1 과불화합물의 회수율
회수율은 실린지 첨가용 내부표준물질 13C12-PFOA, 13C12-PFOS, 3d-N-MeFOSAA로 보정하며
13C12-PFHxA, 13C12-PFNA, 13C12-PFHxS는 60 ~ 120 %, 13C12-PFDA, 13C12-PFUnDA,
13C12-PFDoDA은 40 ~ 120 %의 범위를 만족하여야하며 중간물질인 13C12-8:2 FTUCA,
13C12-N-EtFOSAA는 20 ~ 120 %를 만족하여야 한다. 또한 정제용 내부표준물질에 대한 회수율은
시료분석결과에대한 신뢰성 검토를 위해 시료분석결과와 함께 제시되어야 한다.
6.2.3 검정곡선의 작성 및 검증
검정곡선 작성을 위해 시료추출용 고체상추출 카트리지를 통과한 3차 증류수에 표준용액을 농도에
맞게 첨가하여 시료분석과 같은 방법으로 전처리하여 분석한다. 검정곡선은 정량범위 내 5 ~ 8개의
농도로 시료군마다 작성하고, 직선성 상관계수(R2, 상관계수의 제곱값)는 0.99 이상이어야 하고, 검정
곡선 각 농도의 정확도는 ±20 % 이내(80 ~ 120 %)로 하며 그 허용범위를 벗어나면 재작성한다. 분
석 종료 후, 검정곡선의 중간농도에 해당하는 표준용액을 비교 측정하여 당초 중간농도 검정곡선에서
의 값과 비교하여 ±20 %를 벗어나면 재시험한다.
6.2.4 방법바탕시료의 측정
방법바탕시료는 실제시료와 동일한 방법으로 전처리․분석되어야 하며 측정값은 검출한계 이하이어
야 한다. 시료군마다 1개의 방법바탕시료를 측정한다.
6.2.5 액체크로마토그래프/질량분석계 정도관리
6.2.5.1 시료를 분석하기 전, 액체크로마토그래프/질량분석계 시스템에서 바탕선(방법바탕시료 측정
시)이 방법검출한계의 1/3 이하로 충분히 낮은 상태를 유지해야한다. 한편, 바탕시료에서의 피크가 증
가한다면 원인을 찾아 제거한 후에 분석을 시작하여야 한다.
6.2.5.2 매 시료군별로 분석하는 정도관리 시료(일정한 농도)의 분석결과 피크면적의 변화가 초기의
±20 % 이상 변하는 민감도의 차이를 보인다면 원인을 찾아 해결하여야 한다.
6.2.6 실험실 내부정도관리
6.2.6.1 잔류성유기오염물질을 측정분석하는 실험실에서는 분석 방법검출한계와 정밀도/정확도를 연
1회 이상 실시하는 것을 원칙으로 하며, 분석장비의 주요부품 수리․교체, 분석자 변경 등 내부정도
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관리가 필요한 경우 수시로 실시하고 그 결과를 정도관리기록부에 보관하여야 한다.
6.2.6.2 분석 방법검출한계
분석 방법검출한계는 6.2.1 방법에 준하며 또는 인증표준물질(CRM, certified reference materials), 표
준물질(RM, reference materials) 또는 해당 매체에 분석대상 물질을 검정곡선 최소농도의 2 ~ 3배
되는 농도로 첨가한 시료를 가지고 시료와 동일한 분석절차를 7회 반복 실험하여 계산되는 표준편차
에 3.14를 곱하여 구한다.
6.2.6.3 정밀도 및 정확도
6.2.6.3.1 정밀도(precision)는 참값에는 상관없이 반복된 측정값들의 일치정도로 분석 방법검출한계
이상의 농도로 표준시약을 해당 매질에 첨가한 후 반복측정을 통해 얻어지며, 상대표준편차(RSD,
relative standard deviation)나 변이계수(CV, coefficient of variation)로 표현한다.
                                   RSD = CV =   S    × 100
                                                 x                  (식 2)
               여기서, x : 평균측정값
                    S : 표준편차
7.0 분석절차
7.1 시료의 준비
7.1.1 하․폐수처리장 시료는 일간의 변동을 보정하기 위해 동일한 지점에서 연속하여 몇 일간 채취
한 후 혼합시료를 조제할 수 있다.
7.1.2 5일 혼합시료(5-day composite sample)는 동일한 시료채취 장소에서 5일 연속으로 채취한 시
료를 각 요일의 유량에 비례하여 혼합하여 하나의 시료로 조제한다. 하․폐수처리장 유입수/방류수는
유입수의 성상변화, 처리장내 체류시간, 유입수와 방류수의 유량변화 등을 고려하여 대표성을 갖는
시료를 확보하는 것이 중요하다. 이를 위해, 하루 중 가장 대표적인 유입 및 방류시간을 기준으로 매
일 1회씩 채취하며, 이를 5일간 연속채취한 후 혼합하여 하나의 혼합시료를 만든다. 이때, 각 시료는
5일간의 유량변화에 기초해 유량에 비례한 부피비로 혼합한다.
7.1.3 각 시료(채취 지점별 또는 혼합 시료)는 잘 섞어 균일하게 만든다. 그런 후, 100 mL을 따로 분
리하여 해당 시료의 pH와 부유물질(SS)을 측정한다. 이때 부유물의 농도는 여과법보 또는 원심분리
를 이용하여 다음과 같이 측정한다. 약 100 mL의 혼합시료를 무게가 재어진 튜브(tube)에 담은 후,
이를 10,000 rpm에서 10분간 원심분리시킨다. 상등액을 버리고 남은 부유물을 70 ℃에서 건조시킨 후
항량이 유지되면 그 무게를 측정한다.
7.1.4 PFCs 분석에 사용하고 남은 시료는 냉동보관(-20 ℃)한다. 이 PFCs 분석용 하․폐수처리장
시료 300 mL를 10,000 rpm에서 10분간 원심분리시켜 상등액과 부유물을 분리한다. 상등액은 고체상
추출법(SPE)을 통해 추출하기 전까지 냉동 보관한다.
7.2 고체상추출 방법
7.2.1 부유물질을 제거한 각각의 시료에 100 ~ 500 pg/μL 농도의 정제용 내부표준물질 혼합액 50 μ
L를 주입하여 최종 농도가 20 ~ 100 ng/L가 되도록 한다.
7.2.2 카트리지의 정제 및 활성화를 위해 각각의 카트리지를 메탄올 4 mL 및 증류수 4 mL로 씻어
내린다. 7.2.1에서 준비된 시료를 10~15 mL/min의 유속으로 카트리지를 통과시킨다. 시료적재가 끝난
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후 30초간 진공상태를 유지시킨 후 12mL의 증류수와 6 mL 메탄올용액(20%)로 카트리지를 세척한
다. 이후 카트리지에 남아있는 수분을 완전히 제거하기 위해 10분간 진공상태를 유지시킨다. 진공 매
니폴더의 뚜껑을 열고 추출용액을 담을 15 mL 폴리프로필렌 재질의 원심분리관을 넣는다. 5 mL의
메탄올(0.1% 암모니아 포함 용액)을 카트리지에 통과시켜 분석대상물질을 용출시킨다. 5 mL의 메탄
올(0.1% 암모니아 포함 용액) 용액을 이용하여 다시 용출시킨다.
7.3 농축 방법
용출된 시료는 질소기체를 이용한 농축장치나 감압농축장치를 이용하여 40 ~ 50 ℃로 가열하면서
최종 부피가 0.5 mL 이하가 되도록 농축시킨다. 여기에 메탄올을 첨가하여 최종부피가 0.5 mL가 되
도록 한다.
7.4 기기분석방법
액체크로마토그래프/질량분석계 전자분사 이온화방식의 분석방법을 이용하여 과불화합물을 검출한다.
분석방법은 각 분석대상물질별로 모분자(Q1) 이온과 생성이온(Q3)을 결정하고 적절한 질량분석조건
을 확립한 후 다중반응모드(MRM) 방법으로 분석한 후 정량이온의 머무름 시간과 면적비를 검사하여
각 물질들을 확인한 다음 내부표준법으로 정량한다.
7.4.1 액체크로마토그래프 분석조건
화합물의 분리가 잘되고 감도가 최적화되도록 액체크로마토그래프의 조건을 결정하고 이 최적의 조
건을 사용하여 분석에 사용하는 모든 시료(표준용액, 바탕시료, 실제시료)에 대해 동일하게 적용해서
사용한다.
7.4.2 질량분석기 분석조건
7.4.2.1 질량분석기 최적화
각 물질의 질량분석기 조건을 최적화하기 위하여 실린지를 이용하여 메탄올용액(50 %)에 각 표준물
질이 10 ~ 50 ng/mL로 들어있는 용액을 10 μL/min의 유속으로 주입(infusion)하는 방법을 이용한
다. manual tuning mode에서 분석대상물질의 m/z [M-H]에 해당하는 피크를 확인한 후, 정량분석을
위한 최적화(quantitative optimization) 과정을 수행하여 모분자(parent ion) 및 생성이온(daughter
ion)를 확인하고 분석대상 물질별 DP(declustering potential, V), EP(entrance potential, V),
CE(collision energy, V), CXP(collision cell exit potential) 등을 확정한다.
7.4.2.2 검정곡선 작성
검정곡선을 이용하는 경우에는 표준물의 농도에 대한 기기의 감도정도의 선형회귀 분석으로 얻어진
다. 이때 기기감도 정도는 의존변수인 y를 사용하고 독립변수 x로는 농도를 사용한다. 이 회귀 분석
은 기울기와 절편으로 된 선형식을 사용한다.
                                                           y = ax+b     (식 3)
여기서, y : 분석대상물질 피크의 면적/내부표준물질 피크의 면적)
         a : 검정곡선의 기울기
         x : 검정곡선 표준물질의 농도
         b : 검정곡선의 y 절편
이 선형회귀방법을 사용할 때 교정용 표준물질의 농도의 범위를 벗어난 시료에서는 사용할 수 없다.
회귀 계산은 검량 결과가 선형에 얼마나 적합한지를 판단하는 상관계수(R2)를 구해야한다. 이 값이 1
이라면 선형과 결과가 완벽하게 일치하는 것이고, 정량의 목적이라면 R2 값이 0.99보다 커야한다.
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분석하는 시료군(batch)마다 검정곡선을 새로이 작성하여야 하며 검정곡선에 의한 각 수준별 농도 결
정값이 첨가한 표준용액의 농도와 일치하는 정도(정확도)는 ±20 % 안에 들어야 정량분석을 수행할
수 있다. 이를 만약 만족시키지 않을 경우 다시 검정곡선을 작성하여 분석해야 한다.
7.5 시료분석
7.5.1 7.4절의 방법에 따라 액체크로마토그래프/질량분석계 분석조건을 만든다.
7.5.2 바탕시료에 표준물질을 첨가하여 시행한 추출 효율성 실험을 통해 얻어진 최적 전처리 조건에
따라 실제시료를 처리한다. 이때 각 시료에 내부 표준물질을 일정 농도로 첨가 한 후 앞과 동일한 실
험과정을 통해 처리된 시료를 액체크로마토그래프에 주입한다.
7.6 시료분석결과
7.6.1 정성분석
7.6.1.1 각 분석대상 물질별 정량이온(Q1/Q3)이 정해진 머무름 시간에서 나타나야 한다. 다중으로 선
정된 생성이온(daughter ion) 중 분석대상 물질에 대한 방해물질이 적고 감도가 큰 이온을 정량이온
으로 선정하고 다른 이온을 확인이온으로 선정하여 두 이온의 피크 면적비가 표준물질 분석에서 나
타난 값과 유사할 경우 분석대상물질로 확정할 수 있다. 방해물질이 적은 일반적인 시료 분석에서는
문제가 되지 않으나 생체시료와 같이 다양한 방해물질이 존재할 경우에는 개별 크로마토그램을 확인
한 후 정량하여야 한다.
7.6.1.2 시료 추출물에서 각 분석물질들을 검출하기 위해서 크로마토그램 피크에 대한 신호 대 잡음
비(S/N, signal/noise ratio)는 3보다 커야한다.
7.6.2 정량분석
7.6.2.1 피크면적 적분
분석장비 프로그램에 내장된 소프트웨어를 이용하여 정량분석에 이용한다. 검출된 모든 피크의 적분
을 모분자이온(Q1)>생성이온(Q3)과 머무름 시간(RT) 및 다양한 적분을 위한 변수를 포함하는 하나
의 정량방법에 의해 정량하는 것이 이상적이다. 하지만, 방해물질의 존재 피크 모양의 뒤틀림 등이
나타나면 정해진 변수에 의해 제대로 적분되지 않을 수 있다. 피크 모양 자체가 방해물질과 섞여서
구별할 수 없을 때에는 재분석하도록 하고 정성분석에서 확실한 피크를 적분하지 않았을 때에는 수
동으로 적분하도록 한다.
7.6.2.2 농도의 계산
분석된 시료 중의 분석대상물질의 농도는 검정곡선식(7.4.2.2, y = ax + b)에서 기울기 a와 y 절편 b
값이 결정되면 계산할 수 있다. 일반적으로 LC/MSMS 시스템에 내장된 프로그램에 의해 검정곡선
작성과 정량분석을 동시에 진행할 수 있다. 농도가 계산되는 방식은 다음과 같다.
                                       x= (y-
                                            a
                                              b)            (식 4)
        여기서, x : 분석대상물질의 농도
              a : 검정곡선식의 기울기
              b : 검정곡선식의 y 절편
              y : (분석대상물질의 피크면적) / (내부표준물질의 피크면적)
7.6.2.3 시료의 재분석
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만약 시료 중 대상물질의 농도가 검정곡선의 정량 범위를 넘어갈 경우, 시료를 묽혀서 정량 범위 내
에 들어오도록 하여 다시 분석해야 한다. 또한, 내부표준물질의 피크면적이 시료군 평균보다 50 % 이
상 차이를 보이면 다시 분석해야 한다.
8.0 결과보고
8.1 분석결과 보고
시료의 측정․분석 후, 결과 보고 시에는 다음과 같은 목록을 보고하여야 한다.
8.1.1 시료관련자료
시료목록, 시료번호, 시료채취 일자, 시료채취 장소, 시료채취 방법, 시료채취 양, 시료의 운반과 보관
방법 등을 보고한다.
8.1.2 분석방법자료
분석일자, 시료량, 추출과정, 농축과정, 농축량, 분석기기 및 조건, 사용한 표준원액 등에 대한 자료를
보고한다.
8.1.3 분석결과자료
8.1.3.1 검정곡선 작성, 질량 검정, 표준원액 및 바탕시료의 크로마토그램을 분석시료의 크로마토그램
과 함께 보고한다.
8.1.3.2 방법검출한계, 방법정량한계 및 산출근거를 보고한다.
8.1.3.3 분석결과 농도 및 회수율을 보고한다.
8.2 결과보고 양식
8.2.1 시료 분석결과 실측농도는 ng/L 또는 μg/L 로 표기한다.
8.2.2 모든 농도결과는 방법검출한계를 적용하여 나타내고 방법검출한계 미만은 N.D.로 표시하고 방
법검출한계값을 같이 제시한다.
8.2.3 결과보고 양식은 부록에 제시한 양식에 따른다.
9.0 참고자료
9.1 ISO 25101: 2009(E) Water quality-Determinationof perfluorooctanesulfonate (PFOS) and
perfluorooctanoate (PFOA)-Method for unfiltered samples using solid phase extraction and liquid
chromatography/mass spectrometry.
9.2 EPA Method 537. Determination of selected perfluorinated alkyl acids in drinking water by
solid phase extraction and liquid chromatography/tandem mass spectrometry (LC/MSMS). US
EPA, 2009.
9.3 FDA: Validation of analytical procedures: Methodology, recommended for implementation at
step 7 of the VICH process on 22 October 1998 by the VICH steering committee(64. guidance for
industry), FDA, DHHS, 1998.
9.4 NIOSH. Guidelines for air sampling and analytical method development and
evaluation(DHHS[NIOSH]) Pub. No. 95-117 .Cincinnati, OH: NIOSH, 1995.
9.5 OSHA. Evaluation scheme for methods that use filters as collection medium. In OSHA
analytical manual, 2ed ed. Salt Lake City: OSHA, 1990.
10.0 부록
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표 1. 과불화합물(PFCs) 분석을 위한 내부표준물질
                분류                   분석물질       보정용 실린지첨가
                                                 내부표준물질
                          PFHxA                     IS#1
                          PFHpA                     IS#1
 Perfluorocarboxylic acid PFOA                      IS#1
                          PFNA                      IS#1
 (PFCAs)                  PFDA                      IS#1
                          PFUnDA                    IS#1
                          PFDoDA                    IS#1
                          PFTrDA                    IS#1
 Perfluoroalkyl sulfonate PFHxS                     IS#2
 (PFASs)                  PFOS                      IS#2
                          PFDS                      IS#2
                          8:2 FTUCA                 IS#3
 Intermediate             N-MeFOSAA                 IS#3
                          N-EtFOSAA                 IS#3
                            C --PFHxA
                           13
                                2                   IS#1
                          13C5-PFNA                 IS#1
                            C --PFDA
                           13
                                2                   IS#1
 정제용 내부표준물질                 C --PFUnDA
                           13
                                                    IS#1
                            C --PFDoDA              IS#1
                                2
                           13
                          18O2-PFHxS                IS#2
                                2


                          d5-N-EtFOSAA              IS#3
                            C --8:2FTUCA
                           13
                                2                   IS#3
                          13C4-PFOA - IS#1            -
 실린지첨가용                   13C4-PFOS - IS#2            -
 내부표준물질                   d3-N-MeFOSAA - IS#3         -

표 2. 과불화합물(PFCs) 분석을 위한 액체크로마토그래프/질량분석계의 기기조건(예)
                항목                              조건
Column                Imtackt CD C C18, 2.0×150mm, 3.0㎛
Mobile phase           A : 5mM ammonium acetate in Water
                       B : methanol
                       time 0 5 10 10.1 22
Gradient mode          A(%) 70 0 0 70 70
                       B(%) 30 100 100 30 30
Flow rate              200 μL/min
Injection volume       3 μL
Ionization mode        ESI negative
Curtain Gas            25 psi
Gas temperature        400 ℃
Ion Spray Voltage      -4500 V
Ion Source Gas 1       40 psi
Ion Source Gas 2       60 psi
Collision Gas(CAD)       6
                                 168