작업환경 측정용 실리카겔과 전처리 과정에서의 산류물질(황산, 염산, 질산, 인산, 불산) 오염에 관한 연구

Abstract

공기 중 산류물질의 작업환경 측정시 사용하는 실리카겔 관의 오염과 전처리 과정에서 발생하는 오염의 정도와 그로 인한 작업환경측정의 정확도에 미치는 영향을 알아보기 위해, 작업한경측정에서 주로 사용되는 SKC사 및 Supelco사의 실리카겔 관을 대상으로 여러 가지 초자기구를 사용하여 전처리 과정을 거친 후 검출되는 산류물질을 정량하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 실리카겔 관(공시료)을 Syringe filter와 새 유리병을 사용해 검출한 황산이온량은 SKC사 제품에서 0.645±0.124 ㎍, Supelco사 제품에서 0.339±0.035 ㎍이 검출되었다. 황산에 대한 SKC사 및 Supelco사 제품의 정량한계(LOQ)는 각각 1.88 ㎍과 1.44 ㎍으로 나타났다. 이것은 0.2 Lpm의 유량으로 6시간 측정했을 때 농도가 각각 0.26 mg/m3와 0.02 mg/m3로 8시간 노출기준인 0.2 mg/m3의 13%와 10% 수준이었다. 15분간 측정을 했다면 농도는 0.63 mg/m3와 0.48 mg/m3로 단시간 노출기준인 0.6 mg/m3의 104%와 80% 수준이었다, 따라서 두 제품 모두 공시료에서 단시간 측정은 불가능할 정도의 황산이온이 검출되었다. 한편 세척한 유리병을 사용했을 경우, SKC사와 Supelco사의 제품에서 검출된 황산이온량은 각각 0.663±0.104 ㎍과 0.506±0.139 ㎍으로 약간 증가했다. Supelco사의 실리가겔 관을 대상으로 Filter paper와 Syringe filter를 사용해 황산이온을 검출한 양은 각각 0.418±0.074 ㎍과 0.339±0.035 ㎍으로 Filter paper를 사용할 때가 약간 더 높게 나타났다. 염산이온은 SKC사와 Supelco사의 실리카겔 관 공시료에서 새 유리병과 Syringe filter를 사용하여 전처리한 경우 각각 0.583±0.033 ㎍과 0.438±0.112 ㎍이 검출되었다. 염산이온은 실험을 반복할 때마다 다소 차이가 나타났는데 가장 높은 경우를 기준으로 정량한계를 산출하면 2.84 ㎍이었다. 이것은 0.2 Lpm의 유량과 6시간 및 15분간 채취한 공기량으로 환산한 농도수준 각각 0.03 ppm과 0.35 ppm으로 8시간 노출기준인 1 ppm과 단시간 노출기준인 2 ppm의 2.6%와 17.4%에 해당된다. 따라서 일반적으로 염산이온은 장시간 노출이나 단시간 노출측정에 큰 문제는 없는 것으로 판단된다. 질산이온은 SKC사와 Supelco사의 실리카겔 관 공시료에서 새 유리병과 Syringe filter를 사용하여 전처리한 경우 각각 0.054±0.046 ㎍과 0.028±0.015 ㎍이 검출되었다. 여러 가지 초자기구를 사용하여 실험한 결과 오염이 가장 높았을 때를 기준으로 정량한계는 1.68 ㎍이었다. 이것은 장시간 측정했을 때 농도로 한산하면 기준치의 약 0.5%, 단시간 측정을 가정하면 농도가 기준치의 약 5% 수준이었다, 따라서 실제 작업환경측정시 전처리과정에서 질산이온의 오염은 별다른 문제가 되지 않을 것으로 판단된다. 불산이온과 인산이온은 SKC사 및 Supelco 제품 공히 검출한계(Limit of detection; LOD)인 0.142 ㎍과 0.484 ㎍ 미만으로 검출이 되지 않았다.