<C8AFB0E6BDC3C7E8B0CBBBE C514320C7DAB5E5BACF2E687770>

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1 행정간행물등록번호 NIER NO 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 국립환경과학원

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3 머리말 환경데이터즉, 환경시험ㆍ검사결과는환경정책의기본이되고모든환경오염진단의 기초자료가된다. 오염에대한진단이잘못되면처방이잘못되고미래에대한예측도잘못 된다. 결국잘못된환경데이터는시간과노력, 예산의낭비로끝나기마련이다. 세계시험ㆍ검사시장은매년 10 % 이상의속도로성장해 2009년에이미세계시험ㆍ검사시장규모는 100 조원에이르고있다. 이는반도체시장성장률 7 % 보다높은것으로우리나라의경우미국과의자유무역협정체결등으로인해성장률이더높아질것으로여겨진다. 또한유럽국가들이산업보호와무역상기술장벽으로시험방법또는정확한시험결과를요구하고있기때문에이를극복하여야수출이가능하다. 그런가하면우리나라대법원에서는 시료채취및분석방법등에신빙성이있다고인정되는경우, 그것을판단의자료로삼을수있다 는판결을한바가있다. 즉, 국내외적으로정확하고믿을수있는시험ㆍ검사결과를요구하고있는데이를정확도관리또는정도관리라할수있으며, 학문적으로그영역이정해진바는없으나 품질관리 또는 QA/QC 로볼수있다. 본핸드북은각실험실내에서의정확도향상을위한노력을지원하기위하여발간하게 되었으며, 시료채취에서부터시료관리, 분석, 데이터의통계처리및기록등전분야에걸 쳐오차를줄일수있는방안즉, 정도관리방안으로서의 QA/QC 를소개하였다. 아무쪼록본핸드북을활용하여보다더정확하고신뢰성있는데이터를산출하고이를 통하여우리의환경시험ㆍ검사산업이국내외적으로경쟁력을강화할수있기를기대한다 년 12 월 국립환경과학원장박석순

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5 목 차 I. 정도관리일반 1. 정도관리 서론 정도보증 (quality assurance) 정도관리 (quality control) 정도평가 (quality assessment) 정도관리시스템 용어정의 표준물질용어 시료 분석 정도보증계획 실험실정도보증계획 (Quality Assurance Project Plan) 실험실의기본장비와관리 저울 전자저울설치및측정환경 저울의사용시주의사항 전기식지시저울의교정 용기및기구 용기재질특성 기구의명칭과사용법 측용기의사용법 기구의세척 기구의건조 온도계 건조오븐 냉장고, 냉동고 물중탕기 가열판 가압용매추출기 속슬레추출기 회전증발기 고압멸균기 (autoclave) 배양기 정제수제조장치 분석기기의교정및관리 분석기기교정 교정용표준원액및표준용액 기기별검정및관리 초기검정 (Initial Calibration) 연속검정표준물질 (CCS, Continuing Calibration Standard) 교정검증표준물질 (CVS, Calibration Verification Standard) 바탕시료와실험실관리표준물질 (LCS, Laboratory Control Standard) 검정곡선작성절차 기기별관리및점검 UV-VIS 분광광도계 (UV-VIS spectrophotometer) 이온크로마토그래프 (ion chromatograph) 원자흡수분광광도계 (AAS, atomic absorption spectrophotometer) 유도결합플라스마원자발광분광기 (inductively coupled plasma atomic emission spectrometer) 93 i

6 3.4.5 기체크로마토그래프 (gas chromatograph) 고성능액체크로마토그래프 (high performance liquid chromatograph) ph 측정기 전기전도도계 용존산소측정기 탁도계 총유기탄소측정기 실험실기기의유지관리주기 시약 시약 시약등급수 ( 실험실용정제수 ) 의종류및사용 시약등급수 ( 실험실용정제수 ) 의준비방법 ( 제조방법 ) 시약등급및순도 표준물질 적정용액의표준화 교정용저장용액및작업용액 ( 표준용액 ) 제조방법 중금속표준물질제조방법 시약운반및보관방법 123 II. 시료채취에서의 QA/QC 1. 시료채취계획과요소 시료채취계획 시료채취프로그램설계 시료의대표성 대표성시료샘플링방법 매질별대표성시료채취 시료채취실무 시료채취프로그램 범위와목적 시료채취프로그램의유형 시료채취의성질 시료채취장비의재질 일반적시료채취절차및규격 시료채취의일반적인절차 시료채취규칙 시료채취전위험요소확인절차 갖추어야할보호장비 시료채취장비의준비 실험실에서의세척요령 현장에서의세척요령 퍼지장비중펌프와호스의세척 테플론튜브의세척 시료용기의준비 시료용기세척절차 현장시료보관, 현장기록 현장기록 시료채취후활동 시료신속처리 현장에서폐기물처리 현장정도관리 현장 QA/QC 프로그램 현장 QC 점검의범위 대기시료채취 시료채취계획의수립 대기오염공정시험기준에의한지점선정및시료채취 시료채취시설및장비 일반적시료채취방법 입자의시료채취와저장 가스, 증기시료의채취와저장 추출물, 농축가스와증기시료채취 시료채취에대한일반적주의사항 수질시료채취 시료채취계획의수립 일반적인조사지점의선정 시료채취위치선택 시료채취회수와시간 일반적인시료채취시설및장비 176 ii

7 4.3.1 시료채취시설 퍼징과시료채취장비 시료용기의준비 먹는물시료채취 지하수시료채취 일반적인시료보존및저장 특별한보존기술 저장조건및운반 일반적인특정시료채취 중금속 용해금속 부유금속 (suspended metal) VOC 추출하여야하는유기물질 (extractable organic) 영양물질, BOD, COD, 비금속 무기물질, 물리적성질분석 미생물분석 오일, 그리스및 TRPH 수질오염공정시험기준에의한시료채취 토양시료채취 시료채취계획의수립 일반적인토양시료채취방법 지표토양시료채취 침전물 ( 퇴적물 ) 시료수집 침전물시료의보관 토양및침전물시료의건조, 분쇄 및체질 토양오염공정시험기준에의한시료채취 위해성폐기물시료채취 시료채취계획의수립 위해성폐기물시료수집시안전사항 일반적조사지점의선정 무작위시료채취 (random sampling) 일반적시료채취장비 시료채취장비및채취방법 폐기물공정시험방법에의한시료채취방법 유해성물질포장과라벨링 위해성폐기물검증 부식성 반응성 인화성혹은가연성 가크로뮴 독성 미생물시료채취 조사지점의선정 일반적시료채취방법 저서성대형무척추동물의시료채취 자연기질의시료채취 인공기질 (artificial substrate) 의시료채취 227 III. 결과보고 1. 시험검사결과의보고 원자료의분석 최종값에대한계산 올바른 ph 값을위한온도수정 전도도를위한온도보정 고체물질, 습도, 재 (ash) 계산 적정법과관련된계산법 고체매질에대한결과의계산 총용존고체물질 (TDS, Total Dissolved Solid) 의계산 양이온 - 음이온균형 원자료및계산된자료의기록 현장기록부 시험일지 (work sheet) 실험실기록부 분석자료의평가와승인 분석 QC 점검의유효화 248 iii

8 1.4.2 분석자료의승인 분석시스템실행점검 분석결과의점검 유효숫자 분석자료의보고시필요한문서 시험 검사결과의기록방법 오차와불확도 측정오차 (measurement error 또는 experiment error) 유효숫자 (significant figure) 오차 (error) 의종류 계통오차 (systematic error) 또는가측오차 (determinate error) 우연오차 (random error) 또는불가측오차 (indeterminate error) 정확도 (accuracy) 와정밀도 (precision) 정확도의표현방법 정밀도의표현방법 절대불확도 (absolute uncertainty) 와상대불확도 (relative uncertainty) 절대불확도 (absolute uncertainty) 상대불확도 (relative uncertainty) 계산된결과의불확도의전파 덧셈과뺄셈 곱셈과나눗셈 지수식 대수 (logarithm) 식 자연대수 (natural logarithm) 식 anti-logarithm 식 Gauss 곡선 Gauss 곡선의성질 Gauss 곡선아래부분의면적 신뢰구간 (confidence interval) 신뢰구간구하기 많은수의시료와시험법 적은수의시료와시험법 두실험평균의비교 평균값의차이에대한시험법 ( ) 짝데이터 (paired data) 에대한시험법 ( ) 측정값들의정밀도비교 ( 로표준편차의비교 ) 좋지않은데이터에대한 Q-test 선형최소제곱법 (Linear Least-Square Method) 직선의식구하기 295 부록 1. 측정기의교정대상및주기 배출가스상물질시료채취방법 (ES ) 배출가스입자상물질시료채취방법 (ES ) 배출가스휘발성유기화합물질 (VOC) 시료채취방법 (ES ) 환경대기중시료채취방법 (ES ) 수질시료의채취및보존방법 (ES ) 토양시료채취및조제 (ES 07130) 폐기물시료의채취 (ES 06130) 폐기물시료의준비 (ES 06150) BOD 5 시험표준작업절차서의예시 NELAP 의분야별정도관리수행평가 허용기준 화학물질분류및표지에관한 세계조화시스템 ( 부속서 2) 물질안전보건자료 (MSDS) 작성양식 가설검정에대한통계학적도움 알려진값과실험평균의비교 276 iv

9 표차례 표 Ⅰ-1 바탕시료로부터얻을수있는정보 10 표 Ⅰ-2 ETC(environmental technology centre) 폐수정도관리시료의예 16 표 Ⅰ-3 GC/MS 분석시검정곡선을작성하기위한최소측정점1 20 표 Ⅰ-4 흡광광도계를이용한방법검출한계산정의예 25 표 Ⅰ-5 QA/QC 관련수식 27 표 Ⅰ-6 데이터생산자를위한정도보증계획요소 38 표 Ⅰ-7 정도관리시료종류및제공정보 45 표 Ⅰ-8 천칭실부대장비및시설 51 표 Ⅰ-9 전자저울별필요기기및최저요구성능 52 표 Ⅰ-10 전기식지시저울의일일점검양식 53 표 Ⅰ-11 전기식지시저울의주기적점검작성예 53 표 Ⅰ-12 실험기구재질특성 55 표 Ⅰ-13 플라스틱기구의물리적성질 56 표 Ⅰ-14 플라스틱기구의화학적성질 57 표 Ⅰ-15 뷰렛호칭용량별세부눈금및허용오차 65 표 Ⅰ-16 눈금피펫의호칭용량별허용오차 67 표 Ⅰ-17 부피피펫의호칭용량별허용오차 67 표 Ⅰ-18 부피플라스크의호칭용량별허용오차 68 표 Ⅰ-19 눈금실린더의호칭용량별허용오차 69 표 Ⅰ-20 유리기구세척절차및건조방법 72 표 Ⅰ-21 중수소방전관파장정확도평가일지 87 표 Ⅰ-22 분광광도계정도관리기준 88 표 Ⅰ-23 이온크로마토그래피정도관리기준 ( 양이온 ) 89 표 Ⅰ-24 불꽃원자흡수분광광도계에대한성능검사 90 표 Ⅰ-25 흑연로 (graphite furnace) 원자흡수분광광도계에대한성능검사 91 표 Ⅰ-26 원자흡수분광광도계 (FLAA) 정도관리기준 92 표 Ⅰ-27 수은, 냉증기원자흡수분광광도법 (Cold Vapor Atomic Absorption Spectroscopy) 정도관리기준 93 표 Ⅰ-28 유도결합플라즈마원자발광분석기정도관리기준 94 표 Ⅰ-29 검출기에따른검출한계값 98 v

10 표 Ⅰ-30 검출기에사용되는운반기체및검출기연료기체 99 표 Ⅰ-31 일반적으로사용하는고정상액체의종류 100 표 Ⅰ-32 기체크로마토그래피정도관리기준 100 표 Ⅰ-33 기체크로마토그래피를이용한 PCBs 분석정도관리기준 101 표 Ⅰ-34 ph 미터의종류별특성 102 표 Ⅰ-35 ph 미터의일반적인문제점및개선방법 103 표 Ⅰ-36 전극타입측정방법의정도관리일반기준 103 표 Ⅰ-37 전기전도도계의일반적인문제점및개선방법 104 표 Ⅰ-38 용존산소측정기의일반적인문제점및개선방법 105 표 Ⅰ-39 총유기탄소측정기의정도관리기준 107 표 Ⅰ-40 실험장비유지관리 108 표 Ⅰ-41 시약등급수의종류 110 표 Ⅰ-42 물의정제에사용되는일반적인과정및제거되는오염물질 112 표 Ⅰ-43 국내시약등급 114 표 Ⅰ-44 교정용저장용액및보존기간 120 표 Ⅰ-45 유기물질저장용액및보존기간 121 표 Ⅰ-46 중금속저장용액및보존기간 122 표 Ⅰ-47 유해화학물질의분류 123 표 Ⅰ-48 화학물질별저장방법 125 표 Ⅱ-1 샘플링목적별시료채취기법 134 표 Ⅱ-2 분석대상물질에따른시료채취기구의재질 139 표 Ⅱ-3 위험물질에따른신체별착용장비 142 표 Ⅱ-4 분석물질에따른시료용기 145 표 Ⅱ-5 입자크기에따른명칭 162 표 Ⅱ-6 강의너비와수심에따른혼합된위치계산값 171 표 Ⅱ-7 강의크기및유속에따른시료채취지점의수 172 표 Ⅱ-8 전도횟수에따른호소구분 174 표 Ⅱ-9 수체에따른시료채취횟수 175 표 Ⅱ-10 시험대상항목별보존방법과보존기간 188 vi

11 표 Ⅱ-11 토양시료채취계획에서고려해야할사항들 202 표 Ⅱ-12 퇴적물시료의보관용기및기간 206 표 Ⅱ-13 ASTM에의한표준망체규격 207 표 Ⅱ-14 소형생물시료의보존방법및저장방법 222 표 Ⅱ-15 소형생물시료채취기술 223 표 Ⅱ-16 하천에서의부착조류시료채취방법 227 표 Ⅲ-1 양이온의합에따른이온농도허용범위 237 표 Ⅲ-2 mg/l 의값과 me/l의값환산상수값 238 표 Ⅲ-3 전도도측정에대한시험일지 240 표 Ⅲ-4 용존산소량측정에대한시험일지 241 표 Ⅲ-5 잔류염소측정을위한시험일지 242 표 Ⅲ-6 적정법절차에대한시험일지 ( 수질시료 ) 243 표 Ⅲ-7 분광학적분석을위한시험일지 ( 수질시료 ) 244 표 Ⅲ-8 분광학적분석에의한시험일지 ( 고체시료 ) 245 표 Ⅲ-9 이온선택전극에대한시험일지 ( 수질시료 ) 246 표 Ⅲ-10 이온선택전극의시험일지 ( 고체시료 ) 247 표 Ⅲ-11 똑같은크기를갖는 4가지불확도의가능한조합 262 표 Ⅲ-12 Student-t values 및 z-values 279 표 Ⅲ-13 Upper critical values of F distribution at 5 % significance level( ) or 95 % confidence level 290 표 Ⅲ-14 Upper critical values of F distribution at 10 % significance level( ) or 90 % confidence level 291 표 Ⅲ-15 Upper critical values of F distribution at 1 % significance level( ) or 99 % confidence level 292 표 Ⅲ-16 거부지수에대한임계값 (Q-test) 294 vii

12 그림차례 그림 Ⅰ-1 품질관리의발달과정 (A.V. Feigenbaum) 6 그림 Ⅰ-2 정도관리체계도 7 그림 Ⅰ-3 검정검증표준물질 (CVS) 관리일지예 17 그림 Ⅰ-4 수질의구리 (Cu) 를 ICP/MS 로시험 검사수행시대체표준물질로 Yttrium89 를사용한 1시료군 (batch) 시험 검사결과의예 35 그림 Ⅰ-5 BOD 5 실험의날짜별표준물질 (GGA) 관리차트 ( 최근 20일평균값에대한 해당날짜평균값비교 ) 35 그림 Ⅰ-6 시료분석업무절차및필요한시료 42 그림 Ⅰ-7 시험관 60 그림 Ⅰ-8 비커 60 그림 Ⅰ-9 깔때기 60 그림 Ⅰ-10 삼각플라스크 60 그림 Ⅰ-11 시약병 60 그림 Ⅰ-12 Florence 플라스크 60 그림 Ⅰ-13 여과플라스크 60 그림 Ⅰ-14 공전광구병 60 그림 Ⅰ-15 메니스커스의눈금읽기 61 그림 Ⅰ-16 일반여과기 62 그림 Ⅰ-17 부흐너 (Bchner) 여과기 63 그림 Ⅰ-18 히어쉬 (Hirsch) 여과기 63 그림 Ⅰ-19 뷰렛읽는법 64 그림 Ⅰ-20 적정방법 64 그림 Ⅰ-21 피펫의잔액방출방법 66 그림 Ⅰ-22 유리제품의표시예시 70 그림 Ⅰ-23 속슬레추출기의구조 75 그림 Ⅰ-24 회전증발기 76 그림 Ⅰ-25 구매한교정용표준물질관리일지예제 79 그림 Ⅰ-26 실험실에서제조한교정용표준물질 ( 용액 ) 관리일지예제 80 그림 Ⅰ-27 수시교정용표준물질 ( 용액 ) 관리일지예제 81 그림 Ⅰ-28 교정검증표준물질 (CVS) 관리일지예제 83 viii

13 그림 Ⅰ-29 전자포획검출기 97 그림 Ⅰ-30 불꽃이온화검출기 97 그림 Ⅰ-31 광이온화검출기 97 그림 Ⅰ-32 열전도도검출기 97 그림 Ⅰ-33 불꽃광도검출기 98 그림 Ⅰ-34 ph 측정을위한시험일지 102 그림 Ⅰ-35 탁도계의교정및성능검사표 106 그림 Ⅰ-36 적정용액의준비를위한기록양식 118 그림 Ⅰ-37 적정용액의표준화를위한문서양식 119 그림 Ⅱ-1 환경조사계획설계의구성요원 130 그림 Ⅱ-2 시료채취프로그램설계요소 130 그림 Ⅱ-3 시료채취프로그램설계단계 131 그림 Ⅱ-4 시료보존과저장의 3요소 136 그림 Ⅱ-5 수질시료직접시료채취예 138 그림 Ⅱ-6 수질자동시료채취기예 139 그림 Ⅱ-7 커버롤 (coverall) 착용모습 143 그림 Ⅱ-8 전면부개방 (flip-down) 마스크 143 그림 Ⅱ-9 VOCs 용채수용기 147 그림 Ⅱ-10 현장기록부양식예 149 그림 Ⅱ-11 인수인계양식 150 그림 Ⅱ-12 시료라벨 150 그림 Ⅱ-13 시료기록시트 151 그림 Ⅱ-14 보존제준비기록부 152 그림 Ⅱ-15 현장시료첨가준비기록부 153 그림 Ⅱ-16 로터미터 159 그림 Ⅱ-17 오리피스 159 그림 Ⅱ-18 다양한형태의시료채취장치의구성도 160 그림 Ⅱ-19 고용량공기포집기 161 그림 Ⅱ-20 임핀저 164 ix

14 그림 Ⅱ-21 시료채취지점선택방법의예 169 그림 Ⅱ-22 하천단면에서의시료채취위치 172 그림 Ⅱ-23 수직성층의예 173 그림 Ⅱ-24 각종수질시료채취도구 178 그림 Ⅱ-25 원심펌프 180 그림 Ⅱ-26 전기수중펌프 180 그림 Ⅱ-27 Peristaltic pump 180 그림 Ⅱ-28 Air-lift Pump 180 그림 Ⅱ-29 Bailer 180 그림 Ⅱ-30 관측정의대략도 181 그림 Ⅱ-31 냉동보관해야하는시료에대한시료용기별저장방법 193 그림 Ⅱ-32 실온에서보관해야하는시료에대한시료용기별저장방법 193 그림 Ⅱ-33 냉장보관해야하는시료에대한시료용기별저장방법 194 그림 Ⅱ-34 굴착용나사 (Auger) 203 그림 Ⅱ-35 코어샘플러 205 그림 Ⅱ-36 Peterson sampler 205 그림 Ⅱ-37 Ekman sampler 205 그림 Ⅱ-38 Ponar sampler 205 그림 Ⅱ-39 Coliwasa 211 그림 Ⅱ-40 Trier 212 그림 Ⅱ-41 Sampling Thief 212 그림 Ⅱ-42 Dipper 212 그림 Ⅱ-43 GHS 유해화학물질그림문자 214 그림 Ⅱ-44 유해화학물질운송에관한그림문자 215 그림 Ⅱ-45 화학물질라벨링작업에포함되는구성요소 216 그림 Ⅱ-46 Surber 시료채취기 221 그림 Ⅱ-47 저서성무척추동물시료채취에사용되는다양한방법 221 그림 Ⅱ-48 수중유기체의시료채취를위한인공기질의 2가지종류 228 그림 Ⅱ-49 Periphytometer 229 x

15 그림 Ⅲ-1 우측 : 4개의우연불확도, 중앙 : 10개의우연불확도, 좌측 : 매우많은우연불확도를포함하고있는측정빈도수의분포 262 그림 Ⅲ-2 정규오차곡선 270 그림 Ⅲ-3 값에서값정규오차곡선아래면적 272 그림 Ⅲ-4 여러가지 ± 값에대한정규오차곡선의면적 ( 확률또는신뢰수준을나타냄 ). (a) ± ; (b) ± ; (c) ± ; (d) ± ; (e) ± 273 그림 Ⅲ-5 (a) 신뢰수준 ( 확률 ) 에따른참값이속할수있는구간, (b) 같은신뢰수준에서측정횟수에따른표준편차의크기 274 그림 Ⅲ-6 95 % 신뢰수준에서의버리는영역 ( 유의수준 ). (a) 에대한양쪽꼬리시험. 의임계값은 1.96임. (b) 에대한한쪽꼬리시험. 의임계값은 1.64이며전체면적의 95 % 는 의왼쪽에위치하여오른쪽면적은 5 % 임. (c) 에대한한쪽꼬리시험. 의임계값은또한 1.64이며전체면적의 5 % 는 의왼쪽에위치함. 278 그림 Ⅲ-7 양쪽꼬리시험에서의 95 % 신뢰수준 ( 유의수준 ) 에서의 값과한쪽꼬리시험에서의 97.5 % 신뢰수준 ( 유의수준 ) 에서의 값은같다. 278 그림 Ⅲ-8 분석방법에서계통오차유무를검정하기위한그림 281 그림 Ⅲ-9 Q-test로허용하는테이터결정 293 그림 Ⅲ-10 직선의도시 295 xi

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17 Ⅰ 정도관리일반

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19 정도관리일반 Ⅰ 1 정도관리 1.1 서론 품질경영시스템 (quality management system) 이란분석을담당한실험실에서믿을수있는분석자료와신뢰성높은결과를얻기위해표준화된순서에따라인력과장비를효율적으로운용한다는것을규정하고책임을담보하는장치이다. 품질경영시스템이공식적으로인정받기위해서는정도관리약관, 실험실 ( 분석실 ) 기구및조직의역할과책임한계, 정도관리절차, 결과의보고및문서화등에대한국제적으로인정받는표준화된기준이정립되어있어야한다. 품질경영시스템은품질경영 (quality management), 정도보증 (quality assurance), 정도관리 (quality control) 등을통하여실행되어진다. 정도보증과정도관리는때때로혼용되어적용될때도있다. 왜냐하면, 정도보증과정도관리는서로중복적으로관련되어있기때문이다. 품질경영시스템의정도보증은관리 (management) 를담당하는특성을띄고있으며, 정도관리는실제로수행하는기능적 (functional) 인특성을띄고있다 정도보증 (quality assurance) 정도보증 (quality assurance) 은믿을수있는분석자료와신뢰성높은결과를얻을수있도록표준화된순서를규정하는실험실운용계획이다. 따라서정도보증은실험실에서양질의분석자료와결과를얻을수있도록하는지침을제공해준다. 정도보증프로그램은모든업무에잘적용될수있도록쉽게이해될수있어야한다. 이러한프로그램은실험실별로오직한가지지침으로정해져야하지만, 프로젝트별로정할수있으나, 절차가강력 3

20 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 히준수되도록규정되어야한다. 또한정도보증프로그램은계속보완하고필요시개정해 야한다. 정도보증 (quality assurance) 에는정도관리 (quality control) 와정도평가 (quality assessment) 가포함된다 정도관리 (quality control) 실험실의분석자는시험결과의신뢰성을확보하기위해정도관리규정에따라분석을수행해야하며보다나은정확도를확보하기위해적용가능한정도관리절차와기술을확보하여야한다. 정도관리를위해서는시료채취, 운송, 보관에따른시료의오염과손실에대한검토, 시료분석절차에서의바탕시료, 시료, 표준물질, 정도관리용시료의정확도와정밀도검토, 검정곡선, 방법검출한계, 기기검정 교정, 유리기구와시험기구의검정 교정, 기기검출한계, 정량범위, 매질간섭에대한검토가이루어져야한다. 정도관리수행계획은실제시료의분석에앞서세워져야하며새로운시험방법, 새로운분석장비, 새로운분석자에대해서는사전에능력검증이이루어져야한다. 정도관리는모든실험실, 분석자, 분석장비, 시료에대해모두똑같이적용할수는없지만기술적, 경제적상황에따라실험실혹은분석자가수용가능한범위에서행하여져야한다. 정도관리는환경시험 검사의가장근본이되는규정으로서, 분석결과가산출되고시험성적서가발급되는모든분석업무가정도관리를따라수행된다면신뢰도가확보될수있으므로정도관리를따른분석결과는정확도와신뢰도가보증된결과라할수있다 정도평가 (quality assessment) 정도평가는내부정도관리, 외부정도관리, 실험실간정도관리등의평가를통하여실험실분석능력의정도를평가하는과정이다. 정도평가는측정과정에서측정결과의질을추론할수있는방법들로구성되며내부정도평가와외부정도평가로구분된다. 내부정도평가는내부표준물질, 분할시료 (split sample), 첨가시료 (spiked sample), 혼합시료를이용한측정시스템 ( 시료채취, 측정절차등 ) 에서의재현성평가가주목적이며동일시료를나누어사용 ( 분할시료 ) 함으로써분석방법의정밀도, 정확성을확인할수있다. 외부정도평가는공동시험 검사에의참여, 동일시료의교환측정, 외부제공표준물질의분석등으로측정의정확도를확인할수있는특징을갖는다. 정도감사는정보보증프로그램의필수적인요소로서정도감사에는시스템감사 (system audits) 와작업감사 (performance audits) 의두가지로구분된다. 시스템감사는정도보증프 4

21 Ⅰ. 정도관리일반 로그램의절차에대한질적인평가를하는것이며, 작업감사는측정시스템의결과에대한양적인평가를하는것이다. 또한정도감사에는내부감사 (internal audits) 와외부감사 (external audits) 가있으며내부감사중내부시스템감사 (internal system audits) 는정도보증주관감독자에의해서주기적으로혹은비주기적으로정도보증수행을모니터링하기위한감독행위다. 정도감사의빈도는결과에대한비판 ( 의심 ) 의정도, 잘못에연관되었을위험성등에의해서좌우된다. 내부정도감사는실험실의정도평가프로그램수행의재검토를포함하며모든측정자료의정확도를평가하고자하는것이주목적이다. 최근의측정결과나특정기간에측정된결과를검토하기위하여관리챠트를재검토할수있다. 외부감사도본래의내부감사형식에따르며일반적으로인증 (certification) 을위한규칙 (rules), 규제 (regulation), 혹은평가기준 (criteria) 을준수하는지여부를판단하게되며내부감사에비해보다형식을중요시한다. 1.2 정도관리시스템 국제사회는세계무역자유화를위하여시험 검사기관등에대한표준의국제화및투명성확보가보편적추세이며또한우리나라는 OECD 회원국가로서국가표준화계획을제출할의무가있다. 때문에국제규정에부응하는환경시험 검사제도의운영과이를통한환경분야시험 검사결과의국가간상호인정을획득하고나아가무역장벽을제거하는것은국가적으로도매우중요한일이다. 또한도하개발아젠다 (DDA) 에따른시장개방 (2005년) 으로인하여국내환경서비스 ( 시험 검사결과등 ) 의국제적신뢰도확보가필요한시점에있다. 따라서종합적이고체계적인환경분야국가표준화시스템을구축하여환경오염시험 검사기관의능력및기술향상을도모하고, 환경시험 검사작업의표준화를통한데이터의신뢰도향상및국가공신력을제고하는데정도관리의목적이있다. 정도관리 ( 精度管理 ) 란결국오차를최소화하여신뢰성있는자료를만들고자하는제반노력이라할수있다. 기업에서는같은의미로서정도관리보다는품질관리란용어를사용하여왔다. 품질관리란단순히생산되는제품에하자가없도록하는것이아니라소비자가원하는우수한제품을생산하기위한전체과정을말하며품질관리는점차적으로그개념이변화되어왔다. 초기의품질관리란생산품개개에대하여관리자가이상유무를확인하는전품검사 ( 全品檢査 ) 라할수있다. 전품검사는모든생산품에대해그품질을확인하기때문에많은시간과노력그리고많은경비를요구한다. 그러나산업이발달하면서생산품이자동화시스 5

22 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 템에따라대량생산되는과정에서전품검사는거의불가능하였으며따라서통계적기법을적용한발취검사 ( 拔取檢査 ) 즉통계적품질관리 (SQC, statistical quality control) 가필요하게된다. 즉, 많은생산품중통계적으로일부생산품을임의로추출하고검사함으로써시간과비용을절약하였다. 이에비해품질표준의설정에서기본적으로중요한것은품질의최종판정자는소비자이므로품질표준에소비자의의견과동향을반영하는일이다. 제품이소비자의요구를만족시키기에충분한성능을지니고있는지의여부에서살펴본품질가치와그것을달성하는데소요되는비용, 즉품질비용 ( 불량품비용 평가비용 예방비용 ) 의면에서볼때균형이잡힌것인가, 아닌가하는것이문제이다. 따라서생산자는원료의선택에서부터제품의생산, 나아가고객만족을위한서비스까지포함한품질관리를하게되었는데이를통합품질관리 (TQC, total quality control) 라한다. 이런품질관리는환경분야도예외가아니어서예전에는기기분석에대한능력확인을통하여시험 검사결과에대한품질관리를하였다면이제는통합품질관리 (TQC) 의개념을도입하여시료의채취과정에서부터운송, 전처리, 기기분석, 결과의보고등전체과정에대한품질관리로의전환이필요하게되었다. 또한국제사회에서도환경오염물질의시험 검사에대한정도관리가더욱요구되고있으며, 국가가점차적으로발전하고세계가지구촌화되면서세계화의대열에합류하기위해서도정도관리는기본적인요소로자리하게되었다. 이러한품질관리제도의발달과정을살펴보면 A.V. Feigenbaum이정리한바와같이다음과같이구분할수있다.( 그림 Ⅰ-1) 작업자품질관리 (Operator QC) 조장품질관리 (Foreman QC) 검사품질관리 (Inspection QC) 통계적품질관리 (Statistical QC, SQC 통합품질관리 (Total QC, TQC) 1800년대말까지 생산자가직접품질관리를책임짐 1900년대부터 조장이품질을책임짐 1차세계대전경 제품생산과품질검사가분리됨 1930~2 차대전, 대량생산에따라통계적기법을적용 1950년대 원료구입에서 A/S까지관리 그림 Ⅰ-1 품질관리의발달과정 (A.V. Feigenbaum) 6

23 Ⅰ. 정도관리일반 이러한품질관리또는정도관리를체계면에서살펴보면다음과같이표현할수있다. 즉, 정도보증, 협의의정도관리, 정도평가를통해 Quality Management가구성되며이는표준물질관리기관, 시험 검사기관또는정도관리기관이운영하는것으로시험 검사계획의수립, 시험 검사과정의관리및평가를의미한다. 그러나품질관리의정의가품질의목표를설정하고그것에도달하기위해강구하는모든수단체계라고할때, 모든실험실은이러한 Quality Management가체계화되어야하는데그것이곧품질시스템 (quality system) 이다. 품질시스템은품질문서를작성하여대내적으로선포하고모든직원들이그시스템을올바로이해하고운용하도록하고있다.( 그림 Ⅰ-2) 따라서 ISO 17025에의해인정받은실험실이라하면 ISO 17025에따른품질시스템이유지되고있다고보는것이며, 국제사회에서도그러한품질시스템이유지되고있는실험실에서생산된시험성적서를인정하고있는것이다. 그러므로현대에있어서실험실이갖는하나의목표는품질시스템의유지라고도볼수있다. Quality System < 계획, 수단. 기록등에대한골격을제공 > Quality Management < 시험 검사계획, 과정의관리및평가수행 > 표준물질관리기관, 시험 검사기관, 정도관리기관이운영 Quality Assurance ( 정도보증 ) Quality Control ( 협의의정도관리 ) Quality Assessment ( 정도평가 ) 시험 검사의결과가정도목표를만족하고있음을보증하기위한제반활동 ( 정확도, 정밀도, 불확도 ) 측정결과의재현성을유지하기위한모든기법 - 시료채취, 측정, 교정, 결과처리등에대한프로토콜을사용 측정결과의정도를추론할수있는기법 - 통계적관리로 QA 가능 - 측정결과의정확도추론가능 그림 Ⅰ-2 정도관리체계도 7

24 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 1.3 용어정의 표준물질용어 내부표준물질 (IS, internal standard) 내부표준물질은시료를분석하기직전에바탕시료, 검정곡선용표준물질, 시료또는시료추출물에첨가되는농도를알고있는화합물이다. 이화합물은대상분석물질의특성과유사한크로마토그래피특성을가져야한다. 머무름시간 (retention time), 상대적감응 (relative response), 그리고각시료중에존재하는분석물의양 (amount of analyte) 을점검하기위해서내부표준물질 (IS) 을사용한다. 내부표준물질법 (internal standard methode) 에의해정량할때, 내부표준물질의감응과비교하여모든분석물질의감응을측정한다. 내부표준물질감응은검정곡선의감응에비해 ±30 % 이내에있어야한다. 이화합물의머무름시간은모든분석대상물질과분리되어야하며크로마토그램의전형적인면적안으로용리되어야한다. 만일단일화합물이이들기준을만족할수없다면다른화합물을사용한다 대체표준물질 (surrogate) 대체표준물질은분석하고자하는물질과화학적조성, 추출, 크로마토그래피가유사한유기화합물이다. 하지만일반환경에서통상적으로검출되는물질은아니다. 대체표준물질은 GC, GC/MS로분석하는미량유기물질의분석에이용된다. 대체표준물질은모든바탕시료, 표준물질, 시료에주입되어각시료에대한시험방법의효율을모니터하기위하여시료의전처리부터추출과분석에이르기까지전반적인과정을조사할수있다. 이물질이주입된시료는특별한방법에따라퍼징 (purging) 하거나추출전에주입되고대체첨가물질의회수율이수용한계를벗어나면적절한수정이이루어진후, 재분석해야하지만특정시험방법에서대체표준물질과허용기준에대한사항을지정하고있으면그에따라사용하여야한다 시료 시료군 (batch) 시료채취나시험검사에관계된비슷한시료들의그룹들은시험검사계획에따라동일한 절차에따라수행해야한다. 정도관리 (QC) 절차수행시한그룹의시료수가 20 개를넘을 8

25 Ⅰ. 정도관리일반 경우가능하면각그룹의시료를 20 개나그미만으로조절해야한다. 일반적으로 20 개미 만의동일한절차로시험검사할비슷한시료들그룹을시료군 (batch) 으로취급한다 분취시료 (aliquots) 하나의균질화된시료로부터나눈여러개의시료로시험수행확인과정밀도등의평가 를위해사용할수있다 매질 (matrix) 시험측정항목을포함하는고유한환경매체또는기질을말한다. 대기, 토양, 먹는물과 같은환경매질이있다 매질첨가 (matrix spike) 시험항목의알고있는농도를분석하고자하는시료에첨가하는것을말한다. 이첨가는시료의전처리나시험 검사이전에수행해야한다. 매질첨가 (matrix spike) 는주어진시료매질 (sample matrix) 이측정항목의시험에대한간섭현상이존재하는지, 전처리와시험방법상에문제가없는지를설명하는데사용된다 바탕시료 (blank sample) 바탕시료를측정하는것은실험과정의바탕값보정과실험과정중발생할수있는오염을파악하기위해서다. 따라서그용도에따라서다양한바탕시료를필요로한다. 바탕시료는방법바탕시료 (method blank sample), 현장바탕시료 (field blank sample), 기구바탕시료 (equipment blank sample), 세척바탕시료 (rinsate blank sample), 운반바탕시료 (trip blank sample), 전처리바탕시료 (preparation blank sample), 매질바탕시료 (matrix blank sample), 검정곡선바탕시료 (calibration blank sample) 등이있다. 표 Ⅰ-1에정도관리용바탕시료로부터얻을수있는정보를나타내었다. 9

26 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 바탕시료 표 Ⅰ-1 바탕시료로부터얻을수있는정보 용기채취기구전처리 시료오염원 운반및보관 전처리장비 기구 / 세척 교차오염 현장 운반 시약 분석기기 전처리 기기 시약 방법 ( 가 ) 방법바탕시료 (method blank sample) 측정코자하는물질이전혀포함되어있지않은것이증명된시료로시험 검사매질에시료의시험방법과동일하게같은용량, 같은비율의시약을사용하고시료의시험 검사와동일한전처리와시험절차로준비하는바탕시료를말한다. 방법바탕시료는시험 검사수행으로부터오염결과를설명하기위해이용한다. 방법바탕시료로분석시료의시험 검사시시약, 수행절차, 오염을확인하며방법검출한계보다반드시낮은농도여야한다. 수질시료에는시약바탕시료 (reagent blank) 또는실험실바탕시료 (laboratory blank) 를방법바탕시료로사용한다. ( 나 ) 현장바탕시료 (field blank sample) 현장바탕시료 (field blank) 는현장에서만들어지는깨끗한시료로분석의모든과정 ( 채취, 운송, 분석 ) 에서생기는문제점을찾는데사용된다. 현장바탕시료를만들기위해 깨끗한물 (analyte-free water) 1) 이충전된깨끗한시료용기를시료채취현장에수송한다. 다른시료용기는현장에서채취된시료를채운다. 시료의형태를기록하지않고, 현장바탕시료와일반시료를동일한방법으로같이다룬다. 예를들어시험방법에따라보존제의주입이필요하다면시료와마찬가지로현장바탕시료에도보존제를주입한다. 현장바탕시료가분석될때는분석결과가분석하고자하는물질이없는것으로나타나야하며, 아울러모든현장의시료보다 5배정도낮은값으로측정되어야한다. 이러한현장바탕시료는시료한세트당 1개정도가있으면된다. 만약분석에분해나희석과같은전처리과정이들어간다면, 현장바탕시료에서도같은 1) 분석목적에맞는물질이들어있지않은탈이온수, 증류수 10

27 Ⅰ. 정도관리일반 전처리과정을거쳐분석되어야하며, 이는전처리과정에서의오염을확인하는데사용된 다. 이러한목적으로사용되는현장바탕시료를전처리바탕시료 (preparation blank sample) 라고하며, 방법시험바탕시료 (method blank sample) 로사용할수있다. ( 다 ) 기구바탕시료 (equipment blank sample)/ 세척바탕시료 (rinsate blank sample) 시료채취기구의청결함을확인하기위해사용되는 깨끗한시료 로서동일한시료채취기구의재이용으로인하여먼저시료에있던오염물질이시료채취기구에남아있는지를평가하는데이용된다. 시료채취를위한채취도구또는장비는표준작업절차서 (SOPs) 에따라서세척후측정성분이포함되지않은용매 ( 액체, 기체, 고체 ) 를채취기구에담거나또는씻어내어운반용기에담아밀봉하여청결한상태를유지해야한다. 만약세척상태가불안하면시료의교차오염이발생할수있다. 기구바탕시료와세척바탕시료의목적이동일하여기구 / 세척바탕시료 (equipment/rinsate blank sample) 라고도하며기구 / 세척바탕시료는시료군별 1 개준비한다. ( 라 ) 운반바탕시료 (trip blank sample) 운반바탕시료는용기바탕시료 (container blank sample) 라고도한다. 운반바탕시료는일반적으로시료채취후보관용기에담아운송중에용기로부터오염되는것을확인하기위한바탕시료이다. 운반바탕시료준비방법은측정성분이포함되지않은용매 ( 액체, 기체, 고체 ) 를용기에가득담고밀봉후시료채취지점을방문하여모든시료채취가완료된후실험실에갖고와일반시료와같이분석한다. 운반바탕시료는주로휘발성유기화학물질분석을위한시료의교차오염을확인하기위한것이며, 다른항목에대해서는시료에대한용기의영향을평가할수있다. 일반적으로운반바탕시료는매일 1개씩준비한다. 시료채취일정이 2박 3일경우, 매일 1개씩총 3개의운반바탕시료를준비하는것이바람직하며, 최소 1개이상준비한다. ( 마 ) 전처리바탕시료 (preparation blank sample) 전처리바탕시료는시료전처리바탕시료 (sample preparation blank) 또는시료보관바탕시료 (sample bank blank) 라고도표현한다. 전처리바탕시료는교반, 혼합, 분취등시료를분석하기위한다양한전처리과정에대한바탕시료이다. 따라서전처리에사용되는기구 ( 교반기, 믹서등등 ) 에서발생할수있는오염을확인하기위한바탕시료이다. 일반적으로전처리바탕시료준비방법은전처리기구를사용후표준작업절차서에따라서세척을한후측정성분이포함되지않은용매 ( 액체, 기체, 고체 ) 로헹구어준비한다음시료와같은방법으로측정한다. 전처리바탕시료는전처리를실시한경우 1일 1회준비한다. 11

28 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 ( 바 ) 매질바탕시료 (matrix blank sample) 매질바탕시료는시료매질에존재할수있는물질에대한평가로시료매질은물만을지칭하는것은아니다. 시료매질은대기시료중의입자, 폐수나토양시료중의유기용매등을지칭하기도한다. 일반적으로방법바탕시료와비슷하다할수있다. 매질바탕시료는보통분석에문제가발생하였을때이를교정하기위한다양한바탕시료중의하나라할수있다. 따라서분석과정에서매질의영향으로회수율이나정확도가떨어질때수행한다. ( 사 ) 검정곡선바탕시료 (calibration blank) 검정곡선바탕시료는기기바탕시료 (instrument blank) 라하기도한다. 검정곡선바탕시료는분석장비의바탕값 (background level) 을평가하기위한것이다. 검정곡선바탕시료는측정성분이포함되지않은용매를시료와같은용량의산 ( 전처리 ) 을주입하여측정한다. 이바탕시료는장비와시료관리에대해평가할수있다. 일반적으로검정곡선바탕시료는잡음과같은바탕값평가에사용할수있으며, 검출한계 (LOD, limit of detection) 평가에도사용할수있다. 검정곡선바탕시료는검정곡선작성시마다준비하며, 시료분석중간에분석기기의오염과잔류량평가 (memory effect) 에사용할수있다 반복시료 (replicate sample) 반복시료는둘또는그이상의시료를같은지점에서동일한시각에동일한방법으로채취된것을말하며, 동일한방법으로독립적으로분석된다. 반복시료를분석한결과로시료의대표성을평가한다. 예를들어하천수질을모니터링하는과정에서시료채취시채취지점의대표성을확인하기위해같은수심의다른위치, 또는같은위치의다른수심등에서반복시료를채취한다. 각각의시료의측정결과가차이가없다면채취지점은하천수질모니터링의대표성을갖는다할수있다. 시료가만약단지 2개만채취되었다면, 이를이중시료 (duplicate sample) 라고한다. 이중시료는동일한환경조건에서대표성을갖는다. 반복 ( 또는이중 ) 시료는현장에서의자연적인차이와현장시료채취방법상의차이를찾는데사용할수있다 이중시료 (duplicate sample) 이중시료는한개의시료를두개 ( 또는그이상 ) 의시료로나누어동일한조건에서측정하여그차이를확인하는것으로분석의오차를평가한다. 이중시료는사용목적에따라구분되며, 현장이중시료 (field duplicate sample), 눈가림현장이중시료 (blind field duplicate sample) 로구분되며, 정도관리용이중시료도있다. 12

29 Ⅰ. 정도관리일반 ( 가 ) 현장이중시료 (field duplicate sample) 현장이중시료는시료분석에있어서반복성을평가할수있는시료로서같은지역에서같은시간대에수집한시료또는같은시간에준비되고분석되는같은시료의나눔을말한다. 각각의독립적인시료채취동안최소한한개의시료혹은시료의 10 % 는이중시료분석을위해수집해야한다. 이요건은각각의분석물질과시료매질에따라적용한다. ( 나 ) 눈가림현장이중시료 (blind field duplicate sample) 이시료는동일한시각에동일한장소에서채취된이중시료이지만별도의시료로서관리 분석되지않기때문에분석자는이것이이중시료라는것을인식하지못한다. 따라서분석자의분석정밀도를평가할수있는시료이다 분할시료 (split sample) 분할시료는하나의시료가각각의다른분석자또는분석실로공급되기위해둘또는그이상의시료용기에나뉘어진것을말한다. 이분할시료는분석자간또는실험실간의분석정밀도를평가하거나시험방법의재현성 (reproductivity) 을평가하기위해사용되며여러개의시료로나뉘기전에충분히혼합되어야한다. 분석하고자하는물질이동일하게분포되어있지않다면가장큰오차를유발할수있다. 시료채취현장에서분리되어지는것을현장분할시료 (field split sample) 라하고, 분석실에서분리된것을실험실분할시료 (lab split sample) 라한다. 실험실분할시료는분석정확도를위해분석되어지며, 현장분할시료는분석의정확도와시료채취의정확도를위해분석되어진다. 부가적으로현장에서의시료분할과내용에대한설명없이주어진시료를눈가림현장분할시료 (blind field split sample) 라고한다 첨가시료 (spiked sample) 첨가시료는관심을갖고있는항목의물질을첨가한, 농도를알고있는시료로서정밀도확인에이용된다. 이시료를만들기위해통상소량의고농도저장용액 (stock solution) 이주입되며이정도양의주입으로발생하는원시료의부피변화는무시해도좋다. 그리고분석전에시료용기내에서완전히혼합시킨다. 토양, 퇴적물, 폐기물등의고형시료는유리막대로혼합하거나유리용기에따라붓고분석전에혼합한다. 저장용액은분석에사용하고자하는기기검출한계 (IDL, instrument detection limit) 의 10배 ( 최소 ) 와 100배 ( 최대 ) 농도로만들어주입한다. 따라서첨가용용액은저장용액의농도가원시료농도의약 3배 ~ 5배정도가되도록한다. 첨가용액은시료를준비하기전에주입되어야하며, 이시료가현장 13

30 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 에서만들어진다면, 그분석결과는시료의저장, 운송, 실험실의준비및분석에대한영향을반영한다. 만약이시료가실험실에서준비되어진다면관심을갖고있는항목의물질을가한때부터분석에이르기까지의영향을반영한다. 첨가물질의회수율 (%) 은분석정밀도계산에이용된다. 첨가용액은아래와같은방식으로그양이계산되어시료에주입된다. C 1 V 1 = C 2 V 2 여기서, C 1 = 첨가용액의농도 V 1 = 첨가용액의양 C 2 = 원하는첨가시료의농도 V 2 = 원시료의양 ( 가 ) 시약첨가시료 (reagent spike sample) 분석하고자하는물질이없는물 (analyte-free water) 에분석하고자하는물질을추가하기도하는데이를시약첨가시료라고한다. 이는일반시료와같은방법으로준비한다. 이시료는분석방법을효과적으로확인하며전체시료의 5 % 범위의수만큼준비한다. 농도와준비는매질첨가시료와같은방법으로결정하고, 추가하는물질의농도는정량한계의 5배범위로조절한다. ( 나 ) 현장첨가시료 (field spiked sample) 현장첨가시료는시료매질로부터간섭물질을포함한분석시스템의수행내용을검증하기위해사용한다. 현장준비와실험실로의운반은일반시료와비슷하고별도의시료명 ( 예, FS p 로표시한후번호명기 ) 을기입한다. 첨가이중시료를수집하는경우도역시별도의시료명 ( 예, FS p1, FS p2 로표시한후번호명기 ) 을기입한다. 첨가되는시료는특정요건을만족하여야하고, 현장시료의양에따라계산하여구한양을첨가한다 정도관리를위한첨가시료시험기관은시험 검사하는모든일상의시료들과그외의시료들에대해서정확도를검증해야한다. 만일검증결과가설정된관리기준을벗어난다면, 시료의시험결과는매질의영향을받는다고할수있다. 따라서이러한영향을최소화할수있는방법을모색하여올바른시험 검사를수행할수있도록관리해야한다. 이검증은첨가시료로평가할수있다. 첨가시료에는실험실첨가시료 (LFS, laboratory fortified sample), 실험실매질첨가이중 14

31 Ⅰ. 정도관리일반 시료 (LFSMD, laboratory fortified sample matrix), 실험실매질첨가복수시료 (LFSMD, laboratory fortified sample matrix duplicate), 내부표준물질 (IS, internal standard), 대체표 준물질 (surrogate standard) 등이있다. ( 가 ) 실험실첨가시료 (LFS, laboratory fortified sample) 용매 ( 일반적으로정제수 ) 에분석하고자하는성분의물질을일정량주입한시료로서첨가바탕시료 (spiked blank) 라고도하며, 실험과정의정확도와성분의회수율평가를목적으로사용한다. 첨가되는성분의주입량은일반적으로방법검출한계 (MDL) 의약 10배또는기기검출한계 (IDL) 의약 100배농도 2) 를넣는것이바람직하다. ( 나 ) 실험실매질첨가시료 (LFSM, laboratory fortified sample matrix) 시료의매질간섭을확인하기위해분석하고자하는성분을포함하지않은매질에분석하고자하는물질의알고있는양을주입한시료로매질첨가시료 (matrix spike) 라고도한다. 분석하고자하는성분을포함하지않은매질을확보하기어려운경우환경시료중의하나를선택하여사용한다. 첨가되는성분의주입량은실험실첨가시료와같은농도로 MDL의약 10배또는기기검출한계 (IDL) 의약 100배농도를넣는것이바람직하다. ( 다 ) 실험실매질첨가이중시료 (LFSMD, laboratory fortified sample matrix duplicate) 실험실매질첨가시료 (LFSM) 와같은방법으로 1 개또는그이상으로준비한시료로서, 실 험과정의반복성과매질간섭의반복성을확인하기위해사용한다 정도관리시료 (QCS, quality control sample) 시험 검사수행시실험실검증시료의일환으로전처리과정, 사용초자와분석기기의이상유무와측정오염물질의오염 손실을평가하기위해준비하는시료로, 방법검출한계의 10배또는검정표준용액의중간농도로제조하여일상적인시료의시험 검사와같이수행하며, 정밀도와정확도자료는계산하여관리차트를작성한다. ( 가 ) 컬럼정도관리시료 (column quality control sample) 정도관리시료의한종류로서분석하고자하는물질의칼럼을통한회수율을유지하는지를확인하기위한시료로서용출패턴은흡착컬럼의활성화또는비활성화후에표준물질의컬럼확인으로확립한다. 이들표준물질은각용출분류에대해표본이된다. 2) chunlong Carl Zhang, Fundamentals of environmental sampling and analysis, 2007, pp

32 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 ( 나 ) 눈가림정도관리점검시료 (blind quality control verification sample) 분석자는시료의농도값을알지못하는시료로서분석시스템과분석자의분석능력을측정하고확인하기위해사용한다. 이시료는반년에한번씩분석하며정도관리결과보고의한부분이다 실험실관리시료 (LCS, laboratory control sample) 실험실관리시료에는첨가바탕시료, 정도관리확인시료, 실험실첨가시료등이있으며사용목적은모든검정곡선을비롯한모든정도관리수행에사용하는표준물질의정확도를평가하기위함이다. 실험실관리시료는반드시검정곡선또는정도관리수행에사용한표준물질의제조사와다른제조사또는기관의표준물질을사용하여검정곡선, 정도관리에사용한표준물질을교차확인해야한다. 방법검출한계의 3배 ~ 10배또는검정표준용액의중간농도로실험실관리시료를제조하여일상적인시료의시험 검사와같이수행한다. 실험실또는분석자는주기적인실험실관리시료의분석계획을수립하고계획에따라수행해야하며, 분석정도관리결과가관리기준을벗어났거나표준물질이의심스러울때즉시수행하여야한다. 수행결과에대해정확도와정밀도를계산하여관리차트를작성한다. 표 Ⅰ -2에는캐나다 ETC(environmental technology centre) 폐수실험실의정도관리시료의종류별수량을예로나타내었다. 표 Ⅰ-2 ETC(environmental technology centre) 폐수정도관리시료의예 항목시험바탕시료참고시료이중시료매질첨가 ph - 20개마다 1이상 20개마다 1이상 - 전기전도도, 알칼리도, 경도 20개마다 1이상 20개마다 1이상 20개마다 1이상 - 음이온물질 20개마다 1이상 20개마다 1이상 20개마다 1이상 - 플루오린, 사이아나이드, 암모니아 20개마다 1이상 20개마다 1이상 20개마다 1이상 - 총질소, 총인 20개마다 1이상 20개마다 1이상 20개마다 1이상 - COD, BOD 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 - 중금속 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 수산화물 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 VOCs 20 개마다 1 이상 - 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 PAHs 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 20 개마다 1 이상 - PCBs 10 개마다 1 이상 10 개마다 1 이상 10 개마다 1 이상 10 개마다 1 이상 유기염소계 10 개마다 1 이상 10 개마다 1 이상 10 개마다 1 이상 10 개마다 1 이상 16

33 Ⅰ. 정도관리일반 검정검증표준물질 (CVS, calibration verification standard) 검정검증표준물질은검정곡선이실제시료에정확하게적용할수있는지를검증하고, 검정곡선의정확도를확인하기위한표준물질이다. 이용액은인증표준물질 (CRM, certified reference material) 을사용하거나다른검정곡선으로검증한표준물질을사용한다. 검정검증표준물질에대한관리일지는그림 Ⅰ-3과같이작성하여기록한다. 회수율은 100 % 로부터편차가 ± 10 % 이내이어야한다. 시료명및농도 : 저장방법 : 외부제조제조사 : 보증가능항목 : 수령일자 : 유효일자 : 저장방법 : 실험실제조이름, 분자식, 시약등급 : 일련번호 : 수령일자 : 오픈일자 : 유효기간 : 준비과정 : 작성자사인 : 날짜 : 감독관사인 : 날짜 : 그림 Ⅰ-3 검정검증표준물질 (CVS) 관리일지예 17

34 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 분석 검정 교정 (calibration) 검정은초기검정과수시검정으로구분되어지며그방법은아래와같다. ( 가 ) 초기검정분석대상분석표준물질의최소 5개농도 ( 예를들어, 1, 5, 10, 20, 40) 로가지고초기검정을수행하며가장낮은농도는최소정량한계 (LOQ, limit of quantification) 이어야한다. 즉, 최소정량한계가 1이라면가장낮은농도는 1이어야한다. 가장높은농도는정량범위의가장높은농도이거나그와비슷한농도이어야한다. 농도범위는실제시료에존재하는농도를내포하여야한다. 농도간의차이는 10배수이하인검정농도를선택한다. 예를들어, 의정량범위에대해서는 1, 10, 100, 그리고 1000의농도를선택한다. 검정곡선은선형또는이차함수일수있고원점을통과하거나통과하지않을수있다. 내부표준물질검정을위한감응인자 (response factor), 외부표준물질검정또는검정곡선을위한검정인자 (calibration factor) 에따라여러검정곡선이있으며, 다음의추천허용기준을사용한다. 즉, 감응인자또는검정인자가사용된다면, 각각의분석물질에대한상대표준편차 (RSD) 는 20 % 이하이어야한다. 만일한분석물질의상대표준편차 (RSD) 가 20 % 이상이라면시료정량전에직선성의부족원인을확인하고보정한다. 감응인자 ( 즉, GC/MS 분석에대한 ) 를사용할때감응인자에대한최소허용값을위한기기의성능또는감도를점검한다. 감응인자에대한허용기준을위한고유한분석방법을적용한다. 선형회귀방법을사용한다면상관계수는 0.995이상이어야한다. 만일검정곡선이작성되었다면검정곡선을사용하여각각의검정점들을다시계산하여그값들은 ±20 % 이내에존재하여야한다. 다시계산된값들중어느한점이라도 ±20 % 내에존재하지않는다면시료를정량하기전에벗어난값 (outlier) 의원인을확인하고보정한다. 시료중에존재하는분석물질의정량을위한위의함수 ( 감응인자, 검정인자또는검정곡선의상관계수 ) 중한방법으로초기검정한다. 시료정량을위한것이아니라단지초기검정에대한점검을위해서는아래 ( 나 ) 수시검정 을사용한다. 기기가설치되고수시검정기준이없을때는 ( 가 ) 초기검정 ' 을수행한다. ( 나 ) 수시검정 수시검정은검정표준용액을분석함으로써기기성능이초기검정으로부터심각하게변하 지않았다는것을주기적으로검증하는것이다. GC 분석의경우매 10 개의시료마다, 18

35 Ⅰ. 정도관리일반 GC/MS 분석의경우매 20개의시료마다또는매 12시간마다또는더자주수시검정을수행한다. 정량범위에있는수시검정표준용액의실제농도를변화시키면서초기검정에서사용되었던분석표준용액의한개이상의농도를사용하여수시검정을수행한다. 수시검정에대한허용기준은검정표준용액의알고있는값이나기대되는값에비하여 ±20 %(80 % 120 % 회수율 ) 이내에있어야한다. 만일허용기준을만족하지않는다면수시검정표준용액을다시분석하거나초기검정을다시한다. 감응인자를사용할때 ( 즉, GC/MS 분석 ), 감응인자에대한최소허용값에대하여분석물질에대한기기의성능또는감도를점검한다. 각각의분석물질에대한감응인자의허용기준에대한구체적인분석방법을언급한다 검정곡선 (calibration curve) 지시값과이에해당하는측정값사이의관계를나타내는표현으로검정곡선은일대일관계를나타내며, 측정불확도 (measurement uncertainty) 에관한정보는포함하지않으므로측정결과를나타내는것은아니다. 검정곡선은반드시시료의분석시마다새로작성하여야하며부득이이를수행하지못할경우해당시험법의설명을따른다. 시험방법에검정곡선에대한요구사항이구체적으로제시되어있을경우, 실험실은반드시요구사항을따라야한다. 만일시험방법에정의되어있지않다면검정곡선은시료를분석할때마다매번수행해야하며, 부득이하게한개시료군 (batch) 의분석이하루를넘길경우라도가능한 2일을초과하지않아야하며, 3일이상초과한다면검정곡선을새로작성한다. 오염물질분석에사용할검정곡선은정도관리시료와실제시료에존재하는오염물질농도범위를모두포함할수있는범위이어야한다. 이러한검정곡선은실험실에서 환경오염공정시험기준 또는검증된시험방법을토대로작성한 표준작업절차서(SOPs) 에따라수행한다. 검정곡선은최소한바탕시료와표준물질 1개이상을사용하여단계별농도로서작성해야하고특정유기화합물질분석에서는표준물질을 7개의단계별농도로작성하도록권장한다. 일반적인몇몇무기물질시험방법은최소한각오염물질바탕시료와표준물질 3개의단계별농도를권장한다. 검정표준물질은실험실관리시료 (LCS) 표준물질과다른제조사여야한다. 초기능력검증 (IDC, initial demonstration of capability) 또는시험방법검증 (method validation) 을통해시험결과의정밀도에비례하여검정곡선작성을위한표준물질수를정하기도한다. 검정곡선의상관계수 (correlation coefficient) 는 1에가까울수록좋으며 ) 이상되어야하며, 이상 4) 이바람직하다. 3) 식품의약품안전청, 의약품등시험방법밸리데이션에대한가이드라인적용을위한해설서, ) MARIA CSUROS, Environmental Sampling and Analysis for Technicians, pp. 106 ~

36 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅰ-3 에 EPA 의제 10 회분석심포지엄에서발표된 GC/MS 분석시검정곡선을작성하 기위한최소측정점의수를나타내었다. 표 Ⅰ-3 GC/MS 분석시검정곡선을작성하기위한최소측정점 1 상대표준편차 (RSD) 0 ~ 2 미만 2 ~ 10 미만 10 ~ 25 미만 25 이상 검정곡선작성을위한표준물질최소측정점 : Tenth Annual Analytical Symposium, USEPA, 검정곡선검증 (CCV, calibration curve verification) 검정곡선검증은측정장비와시험방법의검정곡선확인을위해시료분석시마다실시한다. 검정곡선확인에필요한시료는바탕시료와측정항목의표준물질한개농도로최소 2 개시료 ( 예, method blank와 1개의 standard) 로검증해야한다. 모든확인은시료의분석이전에수행하여시스템을재검정하고, 검정결과는시험방법에명시되어있는자세한관리기준이내여야한다. 관리기준은일반적으로 90 % ~ 110 % 이다. 세부관리기준은각실험실별로설정하거나 환경오염공정시험기준 을따른다. 한개의다성분오염물질 ( 예, 유기인계농약과같은준휘발성유기물질 ) 의검정표준물질또한시료의시험수행시매일시험 검사하거나작업변동이이루어질때마다시험 검사하는것을권장한다. 만일시료의다성분오염물질의정성확인이이루어지면곧바로검정수행하여정량확인한다. 실험수행중에는초기검정곡선확인이후주기적으로검정곡선검증 (calibration curve verification) 을실시한다. 이는표준용액의이상발생, 측정장비의편차나편향 (bias) 을확인하기위한것으로대개분석중에실시한다. 최초검정곡선검증용표준시료 ( 표준용액 ) 를시료 10개또는 20개단위로검증하거나시료군 (batch) 별로실시한다. 특별히분석시간이긴경우는 8시간간격으로실시한다. 검정곡선확인은실험실의능력에맞는주기를선택하여검정곡선확인절차를수립하여운영한다. 만약검정곡선검증에서기준값을초과한경우는다시검정곡선을작성하며, 이상이발견되지않은경우에검정곡선검증이후시료부터다시분석한다. 20

37 Ⅰ. 정도관리일반 직선성 (linearity) 과범위 (range) 직선성이란일정한범위내에있는시료중분석대상물질의양 ( 또는농도 ) 에대하여직선적인측정값을얻을수있는능력을말한다. 적어도검출하고자하는양 ( 또는농도 ) 의범위에서입증하여야한다. 범위란시험방법이적절한정밀도, 정확도및직선성을충분히제시할수있는분석대상물질의양 ( 또는농도 ) 의하한값및상한값사이의영역을말한다. 직선성과범위를입증하기위해서는표준원액을농도별로희석하여최소한 5개의농도로각농도에대한직선성이있다는것을증명한다 검출한계 (LOD, limit of detection) 검출한계란검출가능한최소량을의미하며, 정량가능할필요는없다. 검출한계는일반적으로분석기기에직접시료를주입하여분석하는경우엔기기검출한계 (IDL, instrument detection limit), 전처리또는분석과정이포함된경우엔방법검출한계 (MDL, method detection limit) 로구분하기도한다. 검출한계를구하는방법은 1) 시각적평가에근거하는방법, 2) 신호 (signal) 대잡음 (noise) 에근거하는방법, 3) 반응의표준편차와검정곡선의기울기에근거하는방법 의 3가지방법이있으며, 그외다른방법을적용할수도있다. 시각적평가에근거하는방법은검출한계에가깝다고생각되는, 이미알고있는양의분석대상물질을함유하는시료를반복분석하여분석대상물질이확실하게검출가능하다는것을확인하고이를검출한계로지정하는방법이다. 신호대잡음비 (S/N 비 ) 에근거하는방법은이미알고있는분석대상물질을낮은농도로함유하는시료의신호를바탕시료의신호와비교하여구하는방법으로신호대잡음비가 2배 ~ 3배로나타나는분석대상물질농도를검출한계로한다. 일반적으로 ICP, AAS와크로마토그래프에적용할수있다. 반응의표준편차와검량선의기울기에근거하는방법은아래의식과같이반응의표준편차를검량선의기울기로나눈값에 3.3을곱하여산출한다. 21

38 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 DL = 3.3 σ/s 여기서 σ 는반응의표준편차 S 는검량선의기울기 반응의표준편차는다음과같은방법으로구할수있다. 첫번째방법으로적당한수의바탕시험시료를분석하여그측정값의표준편차를계산함으로써시험방법의기본 (background) 감응정도의표준편차를추정한다. 두번째방법으로검출한계내농도의분석대상물질을함유하는시료를이용하여검정곡선을작성한다. 회귀직선에서잔차의표준편차 (residual standard deviation) 또는회귀직선에서 y절편의표준편차를반응의표준편차 σ로이용할수있다. 이때회귀직선으로추정한농도 0에있어서의각시료의신호표준편차는검정곡선 y절편의표준편차와는다르므로주의가필요하다 (y절편은농도 0에서의시료의신호평균치에해당하므로당연히그표준편차는농도 0에서의각시료의신호표준편차보다작다 ). ( 가 ) 기기검출한계 (IDL, instrument detection limit) 분석장비의검출한계는일반적으로 S/N(signal/noise) 비의 2배 ~ 5배농도, 또는바탕시료에대한반복시험 검사결과표준편차의 3배에해당하는농도, 분석장비제조사에서제시한검출한계값을기기검출한계로사용할수있다. ( 나 ) 방법검출한계 (MDL, method detection limit) 방법검출한계는어떠한매질종류에측정항목이포함된시료를시험방법에의해시험 검사한결과가 99 % 신뢰수준에서 0보다분명히큰최소농도로정의할수있다. 방법검출한계계산은분석장비, 분석자, 시험방법에따라달라질수있다. 대부분의시험방법은모든시험항목에대해초기능력검증 ( 또는시험방법에대한검증 ) 으로방법검출한계를계산해야한다. 실험실에서정한정도보증계획또는측정항목별표준작업절차서 (SOPs) 에따라정기적으로방법검출한계를측정하고기록한다. 실험실은정해진정도보증 / 정도관리 (QA/ QC) 지침에따라방법검출한계를작성하고표준작업절차서 (SOPs) 와시험결과성적서에명시하며실험실에중요한변경 ( 분석자의교체, 분석장비의교체, 시험방법변경등 ) 이발생하면관련된모든오염물질항목에대해검출한계를재시험하여계산하고문서화한다. 중대한변화가발생하지않았다할지라도 6개월또는 1년마다정기적으로실시하여관리한다. 방법검출한계는시험방법에서제시한정량한계 (LOQ, limit of quantification) 이하의시험 검사값을갖기위해실험실의분석자는자신의능력과분석장비의성능을극대화해야한다. 22

39 Ⅰ. 정도관리일반 방법검출한계산출방법은시험방법에대한검증과같이다양한방법이있다. 미국환경보호청 (EPA) 의청정수법 (Clean Water Act) 에따르면방법검출한계는검출이가능한정도의측정항목농도를가진최소 7개시료를시험방법으로분석한다. 각시료에대한표준편차와자유도 n-1의 t 분포값 3.143( 신뢰도 98 % 에서자유도 6에대한값 ) 을곱한다. 5) 따라서이같은방법검출한계개념은미국환경보호청 (EPA) 의각부서와시험기관이외에도미국공중보건협회 (APHA, American Public Health Association), 미국수도협회 (AWWA, American Water Works Association), 미국물환경협회 (WEF, Water Environment Federation) 의물, 폐수실험을위한표준시험방법 (Standard Method for the Examination of Water and Wastewater), 미국재료시험학회 (ASTM, American Society for Testing and Materials) 에의해출판된시험방법, 기타여러시험방법에서계속이용되고있다 방법검출한계수행예시 1) 다음중한가지를사용하여방법검출한계를예측한다. 기기의신호 / 잡음비의 2.5배 ~ 5배에해당하는농도 정제수를다중분석한표준편차값의 3배에해당하는농도 감도에있어분명한변화가있는검정곡선영역 ( 즉, 검정곡선기울기의갑작스런변화점농도 ) 2) 측정항목에대해예측된방법검출한계의 3배 ~ 5배농도를포함하도록 7개의매질첨가시료 (matrix spike sample) 를준비하여분석한다. 수질분석의경우정제수로 ASTM Type Ⅱ water를사용하며토양시료는 NIST SRM(San Joaquin Soil, Montana Soil 등 ) 또는이와동등한것을사용한다. 3) 7 개의다중매질첨가시료에대한평균값과표준편차를구한다. 평균값 : 편차 : s 5) 미국환경보호청 (EPA) 의화학자와통계학자들은실험실에서단일시료군 (batch) 시험 검사수행시합리적이고효율적이며동시에실험실에과도한수고를줄일수있는효율적인개수로써최소 7 개반복측정을합의하였다. 23

40 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 여기서 Xi = 변수 x 에대한 i 번째시험 검사값, X = n 회측정한 x 의평균값 4) 각측정항목의방법검출한계는다음과같다. MDL = s 시료의개수 (n) 와신뢰도에따라서계수값은달라진다. 일반적으로 7 개시료에대 한 98 % 신뢰도 (one side 99 % 신뢰도 ) 에서는 3.143, 99 % 신뢰도 (one side 99.5 % 신뢰도 ) 에서는 이다. 5) 단계 2) 에서 spike level 이계산된 MDL 보다 5 배이상일경우더작은농도로 spike 하 고반복하여방법검출한계를측정한다 정량한계 (LOQ, limit of quantification) 검정농도 (calibration points) 와질량분광 (mass spectra) 을완전히확인할수있는최소수준을말한다. 일반적으로방법검출한계와동일한수행절차에의해수립되며방법검출한계와같은낮은농도시료 7개 ~ 10개를반복측정하여표준편차의 10배에해당하는값을정량한계 (LOQ, limit of quantification) 로정의한다. 정량한계 (LOQ) 의개념은시험 검사시스템에서가능한범위에서의검정농도 (calibration points) 와질량분광 (mass spectra) 을완전히확인할수있는최소수준이다. 비슷한의미로최소정량한계 (MQL, minimum quantification limit), 최소수준 (minimum level), 최소정량수준 (MLQ, minimum level of quantification) 등이있다. 미국환경보호청 (EPA) 에따르면최소정량수준 (MLQ) 은 시험항목을시험 검사하는데있어측정가능한검정농도 (calibration point) 와측정신호를완전히확인할수있는분석시스템의최소수준 으로정의하고있다. Currie's 정량한계와미국화학협회 (ACS, American Chemical Society's) 의정량한계 (LOQ, limit of quantification) 는 10회반복측정한표준편차의 10배를최소정량수준또는최소측정농도로정의하고있다 정량한계측정예제 표 Ⅰ-4 에흡광광도계를이용한수질의총질소를자외선흡광광도계를이용한측정시의 방법검출한계산정의예를나타내었다. 24

41 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-4 흡광광도계를이용한방법검출한계산정의예 6) 총질소표준용액 (mg/l) 흡광도 (absorbance) 계산농도 (mg/l) 방법검출한계시료 (0.2 mg/l) 준비후 7 회시험 검사실시 y = x , r 2 = 표준편차 방법검출한계 ( 신뢰수준 98 %) 정량한계 낮은수준의정량실험실의방법검출한계는자료를통해의뢰인에게보고되어야한다. 계산된시험결과에대해방법검출한계농도근처에서는통계학적으로시료에존재하는오염물질의 50 % 가불검출될수있으므로방법검출한계이상의모든검출농도를보고하는것은쉽지않다. 또한검출된미량의오염물질이제2시험법, 또는다른기술에의해확인할수없을경우가많아불검출로보고될수있다. 따라서어떠한경우에는실험실에서일상적으로분석하는검정표준물질농도의가장낮은농도이하수준 ( 예를들어최소수준 ) 또는방법검출한계 6) 방법검출한계시료첨가농도는 0.2 mg/l 25

42 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 의 2배 ~ 3배보다낮은수준의오염물질농도는보고하지않는것이좋을것이다. 과학적으로시험 검사를수행하는동안에허용가능한방법검출한계 (MDL) 와실제최소정량수준 (MLQ) 사이에서이론과현실에많은괴리가발생할수있다. 이것은시험자료의사용자와시험자료작성자사이에자료의통계적, 정량적의의를이해하기위해중요하다. 실험실은 QA/QC 지침에따라방법검출한계를작성하고이방법검출한계가환경기준, 시험방법의정량한계보다더엄격한정량한계또는더낮은방법검출한계에도달할수있도록노력해야한다 완성도 (completion) 일련의시료군 (batch) 들에대해모든시험 검사결과에대한유효한결과의비율을나타 내는것을의미한다. 검증확인결과의수 완성도 시험검사결과의수 정도보증 (QA, quality assurance) 시험 검사결과가정도목표를만족하고있음을보증하기위한제반적인활동을말한다. 측정결과의정확도를알고사용목적에적합함을증명하기위해측정과정에서오차를관리하는정도관리 (quality control) 와얻어진결과의정확도를평가하는정도평가 (quality assessment) 를포함한다 정도관리 (QC, quality control) 시험 검사결과의정확도목표를달성하기위한구체적인기술과관리를의미한다. 시험 검사결과의정확도를확보하기위해수행하는모든검정, 교정, 교육, 감사, 검증, 유지 보수, 문서, 관리를포함한다 정도관리 / 정도보증 (QA/QC) 관련수식 정도관리 / 정도보증 (QA/QC) 와관련된수식에대한용어, 계산식, 정의를표 Ⅰ-5 에나타 내었다. 26

43 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-5 QA/QC 관련수식 통계용어계산정의 평균 X 측정값의중심. 서로더하여평균한값 중앙값 n개측정값의오름차순중 n이짝수일경우는 번째와 번째의평균값이며 n이홀수일 경우는 번째측정값 일련의측정값중최소값과최대값의중앙에해당하는크기를가진측정값 표준편차 s 자료의상관분산측정 편차율 % D 2 개관측값의차이측정 상대표준편차 RSD 100 관찰값을수정하기위한상대표준편향 상대편차백분율 RPD 관찰값을수정하기위한변이성측정 순수매질에첨가한성분회수율 회수율 % R 첨가시료 (spiked sample) 의농도값 -시료 (smaple) 의농도값알고있는첨가한농도값 시료매질에첨가한성분회수율 상한관리기준 UCL 평균 + 3s 하한관리기준 LCL 평균 - 3s 상한위험기준 UWL 평균 + 2s 하한위험기준 LWL 평균 - 2s 정도관리평균회수율의 +3 배편차 정도관리평균회수율의 -3 배편차 정도관리평균회수율의 +2 배편차 정도관리평균회수율의 -2 배편차 관측범위 R R = X max - X min 측정값의최대값과최소값의차 유효숫자 측정결과등을나타내는숫자중에서위치만을나타내는 0 을제외한의미있는숫자 27

44 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 정확도 (accuracy) 정확도는시험 검사결과가얼마나참값에근접하는가를나타내는척도로서임의오차 (random error) 와계통오차 (systemic error) 요소들을포함한다. 시험 검사결과값이참값또는기지의첨가농도와차이가나지않을때이시험 검사는정확하다고할수있다. 정확도는정제수또는시료 matrix로부터 % 회수율 (% R) 을측정하여평가한다. measured value % R = true value spiked value unspiked value spiked value 일반적으로시료에는분석대상성분이외의다양한매트릭스가존재하지만검량선작성에사용되는표준용액에는매트릭스가포함하지않는다. 따라서참값과의비교를통해정확도평가가필요하다. 이는다양한매트릭스가존재하는경우분석대상성분의검출을방해하거나회수율을떨어뜨릴수있기때문이다. 이를보완하기위해내부표준물질을이용하기도하지만분석대상성분과내부표준물질의추출률이서로다르기때문에회수율이 1이되지않을수도있다. 따라서매트릭스가존재하는시료의분석에서내부표준물질의특이성이높은시험방법이정확도또한높다고보증할수없다. 일반적으로이런경우매트릭스가존재하지않을때의분석대상성분의감응또는표준품의첨가량을참값으로간주하여정확도를평가한다. 정확도평가는시험방법이규정하는검정범위전역에걸쳐검증한다. 검정범위중최소한 3개농도에대해여시험방법전체과정을거쳐최소 9회반복하여측정한결과를평가하도록한다. 예를들면검정범위를 3등분하여낮은농도, 중간농도, 높은농도범위를각 3회씩반복측정한다. 정확도는회수율 (%) 로나타내거나회수율을평균값으로보고참값과비교하여나타낸다. 참값과비교하는경우에는평균값과참값으로인증된값과의차이를신뢰구간과함께기재한다 정밀도 (precision) 실제참값과반복시험 검사한결과의일치도, 즉재현성을의미한다. 정밀도는이중 / 반복시료분석에따라확인한다. 이러한이중 / 반복시료들은방법검출한계 (method detection limit) 이상의측정항목농도가포함되거나매질첨가를통해준비한다. 정밀도는일반적으로상대표준편차 (RSD, relative standard deviation) 나변동계수 (CV, coefficient of variation) 의계산에의해표현된다. 정밀도란균질한시료로부터여러차례채취하여얻은시료를정해진조건에따라측정 28

45 Ⅰ. 정도관리일반 하였을때각각의측정값들간의근접성 ( 분산정도 ) 을나타내는것으로조건의변화에따라크게반복성 ( 병행정밀도, repeatability, intra-assay precision), 중간정밀도 (intermediate precision, 실험실내정밀도 ), 재현성 (reproducibility, 실험실간정밀도 ) 으로구분된다. 반복성이란단시간사이에동일조건하에서측정하는경우의정밀도를말한다. 중간정밀도 ( 실험실내정밀도 ) 란동일실험실내에서실험일, 실험자, 기구, 기기등을한가지이상의조건이바뀌어측정하는경우에서의측정값간정밀도이다. 재현성 ( 실험실간정밀도 ) 이란하나의균일한시료에서채취한시료를서로다른실험실에서측정하는경우의정밀도를말한다. 일반적으로실험실내에서는반복성또는실헐실내정밀도를평가하며, 실험실간정밀도는국립환경과학원의숙련도시험등을통해평가하거나, 실험실상호간에실시할수있다. 시험방법검증에서는다수실험실간의정밀도검토가필요하나실험실간의환경이비슷하거나동등하다는것을확인해야하기때문에반복성과실험실내정밀도를검증한다. 정밀도평가에서정밀도또는실험실내정밀도평가시측정농도범위내에서시험방법의전체조작을적어도 3개농도에대해서각 3회반복측정하여총 9회이상측정한다 정제 (cleanups) 시료의불순물을제거하는정제는고정상흡수제 ( 실리카겔, Florisil, 알루미나등 ), 목적성분 ( 표준물질 ), 이동상 ( 용매 ) 을가지고컬럼크로마토그래피를통해이루어진다. 목적성분과동일한표준물질을제조컬럼에처리하고용매로용출시키면서표준물질의용출패턴을확인하고실제시료에서도동일한절차로같은분획을얻어농축한정제시료를기기분석용시료로한다. 정제에서는목적성분을최대한회수하고불순물을최대한배제하기위한최적의방법으로실행하는것이필요하다 정제수 (free-organic reagent water) 시험검사에사용하는정제수 (reagent water) 의제조와사용에서는분석대상물질이아닌휘발성유기화학물질들을비롯한미량화학물질들이분석코자하는항목의방법검출한계수준에서측정되지않도록모든간섭들과참고사항을주의하고확인해야한다. 정제수 (freeorganic reagent water) 는증류장치, 탈이온장치, 막거름장치, 활성탄흡착장치등을사용하여시험 검사에알맞은용도의정제수를제조하며시험방법의측정항목이방법검출한계수준에서측정되지않는지정기적으로확인하여야한다. 특별히휘발성유기화합물시험 검사를위해서는이미제조한정제수를 15분간끓이고 1시간동안발생기체를날려버리고 90 C를유지한정제수를이용할수있다. 29

46 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 참값 (true value) 참값은모집단 (population) 의실제값을의미한다. 특별한경우를제외하고참값은관념적인값이며, 실제로는구할수없다. 참값으로간주할수있는값을추정하여이용한다. 표준기의참값이란표준기가현실적으로가진값을말한다 편향 (bias) 온도효과혹은추출의비효율성, 오염, 검정오차등과같은시험방법에서의계통오차 (systematic error) 로인해발생되는것으로평균의오차가영 (0) 이되지않을경우, 측정의결과가편향되었다고한다 초기능력검증 (IDC, initial demonstration of capability) 처음시험 검사를시작하는분석자, 처음수행하는시험방법, 처음사용하는분석기기에대해실제시료의시험 검사를시작하기에앞서반드시초기능력검증을수행해야한다. 또한분석자의교체, 시험방법의변경, 분석장비의교체와같은중요한변경사항이발생하였다면초기능력검증을실시해야한다. 초기능력검증은각분석자와분석기기, 시험방법의올바른수행을위해반드시필요하다. 초기능력검증은복합적인시료전처리와분석기술이사용될때다양한경험을쌓기위해필요하다. 분석자는초기능력검증을통해시험방법수행에있어전처리방법선택과수행, 사용유리기구 장치의선택, 분석기기운전에대한최적의조건과설정을찾아정하고기록한다. 실험실은 환경오염공정시험기준 또는검증된시험방법을표준작업절차서 (SOPs) 로만들어갖추어야하고표준작업절차에따라정밀도, 정확도, 방법검출한계 (MDL) 를각분석자와분석기기마다수행해야한다. 초기능력검증은시험방법 ( 환경오염공정시험기준또는표준작업절차 ) 에의한정확하고안정된바탕값, 정도보증 / 정도관리 (QA/QC) 지침에주어진절차에따른정밀도와정확도, 방법검출한계를달성할수있는능력을검증하여야하고, 눈가림시료 ( 인정기관의숙련도시험시료, 수행평가시료또는표준물질제조사의눈가림표준물질 ) 에대한분석을안정적으로수행해야한다. 중요하지않은교체나변경시에는정밀도, 정확도, 감도가유지되는지신속하게조사하여확인한다. 30

47 Ⅰ. 정도관리일반 초기능력검증의예 수질유기인계농약 (EPN) 에대한 GC/MS 시험방법초기능력검증 ( 시험방법검증 ) 을예를 들면다음과같다. 1) 수질시료의매질에따라전처리방법을선정한다. 시료는부유물질이적은하천수로고체추출장치 (SPE, solid phase extractor) 보다 는액 - 액추출방법 (liquid-liquid extraction) 을사용하여측정물질을추출한다. 2) 적절한표준물질, 대체표준물질 (surrogate) 및내부표준물질 (internal standard) 을선정하여전처리방법대로수행한다. 측정항목인이피엔표준물질과대체표준물질을각각정제수 500 ml가담긴 5 개의분액깔때기에첨가하고헥산을사용하여액-액추출방법으로추출한다. 추출한헥산층을규산컬럼, 플로리실컬럼, 활성탄컬럼또는이와동등한컬럼을사용하여헥산층을정제한다음 KD 농축기, 회전증발농축기또는이와동등한농축기를사용하여일정량으로농축하고내부표준물질을첨가한다. 3) 조정표준물질또는측정항목표준물질을사용하여 GC/MS의최적분석조건을설정한다. 시험방법또는분석장비조작설명서에따라 GC/MS의바탕선안정, 오븐온도, 유속, 온도 시간프로그램, 컬럼장애, 자동시료채취장치의성능, 질량스펙트럼, 표준물질검정곡선의직선성등을확인한다. 시험방법에사용할이피엔표준물질, 대체표준물질, 내부표준물질을각각분석하여크로마토그램에대해피크모양과크기, 지속시간 (retention time), 농도에따른검정곡선의직선성을확인한다. 4) 전처리를마친준비된시료를분석장비를사용하여측정한다. 최종준비된 5 개의시료에대해 GC/MS 를사용하여분석한다. 준비하는시료수는 실험실, 분석자, 분석장비에따라 5 개이상수행할수있다. 5) 시험 검사결과를확인하여정확도와정밀도를확인한다. 분석한 5개시료의정확도와정밀도를확인하여표준물질선택이적절한지, 전처리방법선택이적절한지, GC/MS 운전이적절한지, 시험방법또는 QA/QC 지침의허용기준이내인지검토한다. 31

48 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 결과가허용기준을벗어나거나정확도와정밀도에문제가발생했을경우문제의 원인을찾아해결하고처음부터다시수행한다. 6) 위의수립된시험방법에따라방법검출한계 (MDL), 눈가림시료에대한시험 검사를수행한다. 수행한시험방법조건을기준으로지침에따라방법검출한계를수행한다. 인정기관의숙련도시험시료또는수행평가시료또는인정표준물질또는실험실책임자가준비한눈가림시료에대하여시험 검사를수행한다. 7) 모든결과를검토하고기록하여문서화한다 표준작업절차서 (SOPs, standard operating procedures) 시험방법에대한구체적인절차인표준작업절차서는분석담당자이외의직원이분석할수있도록자세한시험방법을기술한문서로서제조사로부터제공되거나시험기관내부적으로작성될수있다. 표준작업절차서는문서유효일자와개정번호와승인자의서명등이포함되어야하며모든직원에의해쉽게이용가능하여야한다. ( 컴퓨터속에파일로저장하여이용가능 ) 시험방법에관한표준작업절차서는다음의내용을포함하고있어야한다. 가. 시험방법개요 ( 분석항목및적용가능한매질 ) 나. 검출한계다. 간섭물질 (matrix interference) 라. 시험 검사장비 ( 보유하고있는기기에대한조작절차 ) 마. 시약과표준물질 ( 사용하고있는표준물질제조방법, 설정유효기한 ) 바. 시료관리 ( 시료보관방법및분석방법에따른전처리방법 ) 사. 정도관리방법아. 시험방법절차자. 결과분석및계산차. 시료분석결과및정도관리결과평가카. 벗어난값 (outlier) 에대한시정조치및처리절차타. 실험실환경및폐기물관리파. 참고자료하. 표, 그림, 도표와유효성검증자료 32

49 Ⅰ. 정도관리일반 일반적으로 환경오염공정시험기준 또는실험실에서사용하고있는시험방법에위의사항들이포함되어있는경우가많다. 그럴경우에시험기관에서는사용하고있는해당시험방법을표준작업절차서로변환시켜사용하여야한다. 예를들어검출한계 (LOD, limit of detection) 의경우, 시험방법에서제시하는검출한계와해당실험실의검출한계는다를수있으며간섭물질또한실험실마다또는매질마다달라질수있다. 폐기물관리역시시험방법에서이론적인폐기물의처리를언급하고있다면해당실험실의표준작업절차서에서는실제폐기물처리등을어떻게하는지실험실의현재처리방법에대해언급하여야한다는것이다 관리차트 (control chart) 관리차트는동일한시험방법수행에의해측정항목을반복하여측정분석한결과를시간에따라표현한것으로통계적으로계산된평균선과한계선도함께나타낸다. 시간에따른정확도와정밀도를평가하고편차를확인할수있으며, 실험실에서수행한실험실첨가시료 (LFS), 정도관리시료에대한평가결과에대해작성한다. 충분한자료의축적으로결과가유효할때까지실험실은각각의시험방법에대해최소 20회 ~ 30회이상시험 검사를반복하고그결과를관리기준수립에사용한다. 초기에설정된관리기준은계속되는시험에따라최근자료에의한관리기준으로바뀔수있다. 충분한자료가유효해질때실험실은정도보증 / 정도관리 (QA/QC) 지침서나정도관리 (QC) 참고자료에따라정도관리확인시료의평균회수율 (m, mean recovery %) 과표준편차 (s) 로부터실험실첨가시료 (LFS) 관리차트를개발한다. 이자료는아래와같이상한관리기준 (UCL, upper control limit) 과하한관리기준 (LCL, lower control limit) 또는상한경고기준 (UWL, upper warning limit) 과하한경고기준 (LWL, lower warning limit) 수립에사용한다. 상한관리기준 = m+3s, 상한경고기준 = m+2s 하한관리기준 = m-3s, 하한경고기준 = m-2s 관리차트는항목별시험방법시험 검사시한개의시료군 (batch) 에대해정도관리시료 ( 실험실첨가시료 (LFS)) 는 2회이상, 대체표준물질 (surrogate), 내부표준물질 (initial standard) 은적용이가능하다면모든시료에수행하여평가한다. 가장최근의시험 검사회수율결과를새관리기준의자료로사용한다. 과거 20회시험 검사결과의평균회수율과표준편차를계산하여관리기준을각각구하고, 최근시험 검사를 5회수행하였다면과거 15개결과와최근 5개결과를계산하여새로운 33

50 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 평균회수율과표준편차를계산하고관리기준을수립하여다음시험방법수행에이용한다. 이렇게계산된관리차트는시험방법에따라수립되어있는관리기준을벗어나면안된다. 만일실험실의어떠한시험방법수행결과, 관리차트가시험방법에명시되어있는관리기준보다실험실의정도보증계획상의지침이더엄격하다면그실험실은더엄격한기준을사용해야한다. 통계학에서는일반적으로상 하한경고선 (upper lower warning line), 상 하한기능선 (upper lower action line) 이란용어를사용하며선정한일정신뢰도에대한관리차트를작성하고계산식은다음과같다. ± ± 여기서, x : 자료들의평균, σ : 자료들의표준편차, n : 자료의개수 이렇게작성된관리차트는시료의분석결과와함께실험실책임자또는의뢰자에게반드시보고되어야하며실험실에서수행된분석의정도보증을확보하고결과의신뢰성을부여해줄수있다. 그림 Ⅰ-4은구리를 ICP/MS로분석할때대체표준물질을포함한시료군을뷴석한정도관리차트를나타내었으며, 그림 Ⅰ-5는 BOD 시험에서의날짜별정도관리차트예제를나타내었다. 34

51 Ⅰ. 정도관리일반 그림 Ⅰ-4 수질의구리 (Cu) 를 ICP/MS 로시험 검사수행시대체표준물질로 Yttrium89 를사용한 1 시료군 (batch) 시험 검사결과의예 7) 그림 Ⅰ-5 BOD 5 실험의날짜별표준물질 (GGA) 관리차트 ( 최근 20 일평균값에대한해당날짜평균값비교 ) 7) 과거평균 = 4300, 상한경고기준 (+2s) : 4900, 하한경고기준 (-2s) : 3700, 수치는질량존재비 (mass abundance) 35

52 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 오차 (error) ( 가 ) 계통오차 (system error) : 재현가능하여어떤수단에의해보정이가능한오차로서이것에따라측정값은편차가생긴다. ( 나 ) 우연오차 (random error) : 재현불가능한것으로원인을알수없어보정할수없는오차이며이것으로인해측정값은분산이생긴다. ( 다 ) 개인오차 (personal error) : 측정자개인차에따라일어나는오차로써계통오차에속한다. ( 라 ) 기기오차 (instrument error) : 측정기가나타내는값에서나타내야할참값을뺀값. 표준기의수치에서부여된수치를뺀값으로써계통오차에속한다. ( 마 ) 방법오차 (method error) : 분석의기초원리가되는반응과시약의비이상적인화학적또는물리적행동으로발생하는오차로계통오차에속한다. ( 바 ) 검정허용오차 (verification tolerance, acceptance tolerance) : 계량기등의검정시에허용되는공차 ( 규정된최대값과최소값의차 ) ( 사 ) 분석오차 (analytical error) : 시험 검사에서수반되는오차 분산 (dispersion) 측정값의크기가가지런하지않은것을의미한다. 분산의크기를표시하기위해대표적 으로표준편차 (standard deviation) 를이용한다 인수인계기록 (chain-of-custody) 시료의채취, 운송, 보관, 시험 검사, 폐기등의정보와내역의기록. 상세한기록과문서 화를통해시료의시험 검사진행절차와책임소재를분명히할수있다 특이성 (specificity) 특이성이란불순물, 방해물질등이혼재되어있는상태에서도분석대상물질을선택적으로정확하게측정할수있는능력을말한다. 적용되는시험방법이특이성이있다는것은검출된신호가분석대상성분에서만유래한것이며, 다른공존성분의신호에의해방해를받지않는다는것을의미한다. 특이성은시험방법의식별능력을나타내는것으로선택성 (selectivity) 이라고도한다. 36

53 Ⅰ. 정도관리일반 1.4 정도보증계획 환경모니터링을위한환경시료분석에있어정확한분석은정도관리를통해보증할수있다. 이러한정도관리를위한종합적인보증절차를통해분석결과의신뢰성을확보할수있다. 정도관리절차는다음과같이구분된다. 시험방법에대한검증 기기에대한검증 시험방법에대한분석자의능력검증 시료분석에대한정도관리 시료분석결과에대한정도보증 시험방법에대한검증은환경모니터링을위한시험방법선택의적절성을검증하는것이다. 일반적으로국내의환경시료는 환경오염공정시험기준 에의해분석이가능하다. 하지만개별적인시료에대한특성을고려하여적용하고자하는시험방법의검증을통해보다정확한시료분석이가능해진다. 시험방법에대한검증절차는일반적으로새로운분석방법의개발단계에서적용되는검증절차이다. ISO, FDA, EPA에따른규격으로측정하고자하는환경시료가특수한경우또는매질이매우복잡한시료의경우시험방법에대한검증을통해시험결과의정확도를검증할수있다. 시험방법검증은정확도 (accuracy), 정밀도 (precision), 특이성 (specificity), 검출한계 (LOD, limit of detection), 정량한계 (LOQ, limit of quantification), 직선성 (linearity), 범위 (range) 등으로구분된다. 기기에대한검증은환경시료분석에사용되는분석기기의적절성을평가하는것으로분석하고자하는성분의선택적분석이가능하며, 성분에대한적절한반응으로검정곡선작성이가능하고적절한검출한계등을갖는지등을검증한다. 시험방법에대한분석자의능력검증은분석자의숙련성과정밀도를평가하는것으로보다정확한결과를얻기위한검증이다. 시료분석에대한정도관리는시료채취, 전처리, 운반, 보관, 분석에대한평가로분석결과의오차를최소화하기위한검증이다. 시료분석결과의정도보증은시험방법에대한검증, 기기에대한검증, 시험방법에대한분석자의능력검증, 시료분석에대한정도관리를종합적으로평가하여최종결과의정확도를나타내는지표라할수있다. 37

54 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 실험실정도보증계획 (Quality Assurance Project Plan) 환경모니터링을위한시료분석의측정결과에대한보증을위해서는환경모니터링계획단계부터실험실정도보증 (laboratory quality assurance) 을수행해야한다. 본절에서는환경모니터링을위한단계별실험실정도보증요소와수행방법을소개하고자한다. 환경모니터링등을통하여데이터를생산하거나얻는실험실은다음과같은요소를만족하여야한다 ( 표 Ⅰ-6) 표 Ⅰ-6 데이터생산자를위한정도보증계획요소 1 시료채취계획 2 시료채취방법 3 시료취급과보관 4 분석방법 5 정도관리 (QC) 6 기기 / 장비의시험, 검사, 유지관리 7 기기 / 장비의교정및주기 8 용품및소모품의검사및수납 9 간접적측정 10 데이터관리 시료채취계획시료채취계획에대한 QA는프로젝트의데이터수집또는연구실험설계를설명하는것으로이요소의핵심내용은어떤가정을만들고데이터를어떻게수집하느냐하는것이다. 즉, 프로젝트의데이터수집계획의 방법과이유 를설명한다. 시료채취는보다큰대상모집단, 영역또는집단으로부터, 대상모집단에대해적용가능한특징들을지닌일부를시료로선정하는것이다. 그러므로시료채취계획은어떻게시료채취지점과기간을선정할것인지를정당화하는작업의일부로시료가대표하는지역, 형태, 양또는시간의크기 ( 대표성척도라고하는 ) 를포함하며. 그다음으로시료채취, 분석, 검사실시및검토들에대한세부일정을정한다. 이시료채취계획에는확률기반설계 (probability-based design) 와판단설계 (judgment design) 의두가지사항을고려하여야한다. 전자는때로통계적설계 (statistical design) 로후자는유도샘플링정보 (directed sampling information) 라고도한다. 이두부류들은매우 38

55 Ⅰ. 정도관리일반 다른특성들을갖는다. 확률기반설계의경우강력한통계적결론들을내릴수있지만, 판단설계에서는그렇지않다. 장소에대한전문지식과역사적지식들의이용은통계적및유도샘플링설계들의개발을개선할수있다. 시료채취계획유형을결정한후, 다음과같은관련정보를얻도록한다 : - 시료수 - 시료채취지점수 - 각지점별시료의수 - ( 필요하다면 ) 혼합시료의수, - 샘플에대한지원 ( 단일샘플이대표하는것으로간주되는지역또는부분 ), - QC 시료들 ( 현장이중시료등 ) 의수 - 프로젝트의완벽한수행을위해필수적인대체시료들을수집하기위한계획. 시료채취계획에는연구계획에대한근거논리의일부로서, 어떤형태의시료가연구에중요한지또는부차적인지를설명한다. 그리고이러한시료채취장소들을어떻게선정했는지를 ( 예를들어, 무작위격자를이용하거나또는 GPS를사용하여 ), 그리고시료채취지점에대한접근이불가능할경우무엇을할것인지를나타낸다. 시료를분석하기위해실험실로운송되기전에시료가어떻게얻어지고처리되었는지가간략하게설명되어야하며이는다음에서술되는다른요소들보다자세하게설명되어야한다 시료채취방법시료채취방법에대한 QA는어떤지역내에서시료를채취하는동안시료가오염되지않도록모든팀들이지속적으로수집하게되는정보나혹은샘플에대해설명한다. 현장혹은원격모니터링시스템상에서별개의샘플링을하지않은채로데이터의일부가수집된다면, 이항에서는장비를어떻게배치할지, 어떻게전자데이터에오류가생기거나손실되지않도록운용할수있는지를설명한다. 각각의시료의종류에서얼마나많은시료를필요로하며, 어떤형태의시료채취용기를이용해야하고어떻게시료를채취하며, 현장에서나누어야하는시료는어떤것이고이중시료를만들어야하는시료는어떤것인지에관하여언급한다. 환경시료채취계획은환경오염공정시험기준을바탕으로작성할수있으며, 이시험기준을적용하지않아도되는경우는 standard methods 등권위있는규정을따른다. 만약이들시료를균질화하거나혼합하거나분할해야한다면, 이것을어떻게수행할지에관해서도 39

56 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 QAPP에적어둔다. 지속적인모니터링을할때, 평균적으로이용한시간간격이어떻게되는지를표시하고, 기기에서발생하는모든원자료 (raw data) 나데이터평균을측정하고저장한다. 또한데이터를어떻게평균내고, 저장하고, 다운로드하고, 보고하는지 ( 원격전송의경우도마찬가지 ) 등에관해서도표시한다. 다음으로는특정한방법이나기구에대한확인이필요하다. 만약표준시험방법이아니거나사용가능한기구가아닌것을이용하였다면, 그것을이용한것에대한이론적인설명을표시하고, 일부매질에대하여그방법으로수행할수있다는것을뒷받침할수있는증거로서의연구와정확도, 정밀도, 검출한계등을설명하여야그로부터생산된데이터를이용하기에무리가없을것이다. 프로젝트를수행할시료채취장비가무엇인지, 이용한부수적인장비가무엇인지에대하여목록으로정리한다. 부수적인장비에는바닥이평평한보트라든가접안시설, 플라스틱 / 스테인리스재질의물통, Ponar 퇴적물채취기구, 수중펌프, 혹은보트위에서시료를혼합하거나무게를잴때바람으로부터보호하기위해설치하는바람막이등포함된다. 시료채취과정에서어떤것이잘못되었을때를대비하여예비계획 (backup plans) 이무엇인지명시한다. 이것은예비물품이나장비확보에관한포괄적인설명이다. 이에대한정보는관리에관한의사소통이어떻게이루어지는지, 정정작업에대한책임은누가지게되는지, 정정작업이어떻게문서화되어있는지를언급한다 시료취급과보관시료취급과보관에대한 QA에는시료를최종적으로처리하여시료가갖는원래의물리적형태와화학적성분을그대로유지하기위한제반사항 ( 예로서, 시료채취자, 특별한보관방법등 ) 을기술한다. 현장에서측정한경우나원격감시측정의경우에도동일하게적용한다. 이 QA에는시료를수집, 운반, 저장하는동안시료의처음상태를유지하기위해필요한요소들을기술한다. 따라서운반전에시료병에산을첨가하는등의보존제사용, 운반용기의냉장, 적절한포장, 장기간보관을위한냉동고사용등이포함될것이다. 시료의형태에따라최대한의보존시간을제공한다. 보존시간은분석하고자하는항목과매질에따라달라지고, 분석항목과시료의안정성을보장하기위해계획된다. 프로젝트의시료는언제어디서채취했는지명확히한다. 어떤프로젝트의넘버링시스템은시료가예기치못하게바뀌지않도록보장하기위해전체시험 검사과정동안각시료를추적하도록도와준다. 40

57 Ⅰ. 정도관리일반 인수인계 (chain-of-custody) 는종종합법적인보관절차를표기할때사용된다. 그것은실험실에서의분석을통해수집된시료가운반되는동안의시료취급과소유등에대한추적이가능하다. 그래서시료의물리적특성이프로젝트의모든포인트에서알려져있다. 이것은시료보관용꼬리표 (tag) 와누가시료를취급했는지에대한서명된문서, 그리고보관테잎에의해봉인된용기의사용등이포함된다. 만약그러한절차가잘지켜지고기술된다면모든것은완료된다. 시료보관용꼬리표, 라벨, 밀폐보관등을표시해야하고, 시료채취자는라벨을어떻게사용하는지무엇을기입해야하는지를알도록 QAPP에표기해야한다 분석방법분석방법에대한 QA는시료분석의절차를확인하고, 시료가얼마나잘분석절차의기준을만족하는지를확인한다. 즉다시말하자면판단을뒷받침하는성능기준의자료로써만들어진다. 시료분석을위해실험실에서는분석기기성능확인과시험방법에대한분석자의능력검증이우선적으로필요하다. 따라서그림 Ⅰ-6의시료분석업무와필요한시료에따라분석결과에대해정도보증을수행한다. 분석기기의성능확인은앞서서술한대로분석기기를잘유지관리하는것과함께표준물질을이용한검정을통해분석기기의감응 (response) 을확인하는것이다. 시험방법에대한분석자의초기능력검증 (IDC, initial demonstration of capacity) 은분석자가어떠한시험방법을이용하여분석할때시험방법에서요구하는능력을충분히갖추었는지를확인하는것이다. 그렇게능력이있음이확인된이후에실제시료를분석하며정도관리를수행한다. 이렇게하여야시험분석과정에서발생할수있는오차를최소화할수있다. 시료분석에앞서, 적용되는시험방법에대한적합성을검토할필요가있다. 따라서시험방법검증절차를통해적합성을검토한다. 시험방법검증은인증표준물질 (CRM, certified reference material), 표준물질 (RM, reference material) 또는표준용액 (standard solution) 을사용하여검증한다. 시험방법에대한검증항목은정확도, 정밀도, 특이성, 검출한계, 정량한계, 직선성, 범위로구분하여실시한다. 1 단계, 범위를선정한다. 환경시료의예상농도와분석기기의검출한계값을고려하여하 한값과상한값을설정한다. 41

58 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 2단계, 선정된범위내의검정곡선을작성한다. 검량곡선작성을위한표준물질을 3개 ~ 7개농도로선정하여측정한다. 3단계, 정밀도와정확도를측정한다. 정밀도와정확도측정방법은검정곡선범위내의 3 개농도에대해서각각 3회이상측정하여검정곡선에의한정확도와 3회반복에대한정밀도를평가하여전체평균을산출한다. 4단계, 검출한계 (LOD, limit of detection), 정량한계 (LOQ, limit of quantification) 를측정한다. 검출한계및정량한계를측정하기위해서는바탕시료와낮은농도의표준물질에대한신호대잡음비를산출하거나아주낮은농도시료를 7회이상반복측정하여산출한다. 5단계, 특이성에대해검토한다. ICP, AAS, 크로마토그래프를적용하는항목에대해분석하고자하는성분이외의다른물질의간섭을검토하여특이성을확인한다. 6단계, 환경시료와유사한매질의인증표준물질을확보하여정확도를평가하고시험방법에대한정확도를평가한다. 그림 Ⅰ-6 에시료분석업무절차및필요한시료에대해나타내었다. 시료분석업무 목적요구되는분석과정필요한시료 기기에대한검증 - 교정 (calibration) - 교정검증 (calibration verification) - 바탕시료 (blanks) - 표준물질 (standards) - 인증표준물질 (CRM) 시험방법에대한분석자의능력확인 - 방법검출한계 (MDL) - 정확도 (accuracy) - 정밀도 (precision) - 시약첨가시료 (reagent spikes) - 반복시료 (replicates) - 이중시료 (duplicates) 시료분석능력확인 - 정확도 - 정밀도 - 바탕시료 ( 현장 -, 운송 -, 시험 -) - 매질첨가시료 (matrix spikes), 매질첨가이중시료 (matrix spike duplicates) - 반복시료 (replicates), 이중시료 (duplicates) - 대체표준물질첨가 (surrogate spikes) 정도보증 - 관리챠트 (control chart) - 정도관리시료 (QC sample) - 실험실정도관리시료 (laboratory quality control sample) 그림 Ⅰ-6 시료분석업무절차및필요한시료 42

59 Ⅰ. 정도관리일반 실험실에서다수의실험자가같은실험을할경우에는시험자간비교시험을하여상호간측정결과의차이를확인한다. 시험자간비교는환경시료와유사한인증표준물질을시험자에게각각나누어주어같은조건 ( 기구, 기기, 환경 ) 에서동시에분석하여각각의결과의일치정도로평가한다 정도관리실험실변동성보다현장변동성이크기때문에시료수집, 분석또는측정활동에서잠재적변동성이있다. 환경모니터링프로젝트에서연구의전체오차는시료채취계획에러와시료고유의공간적변동성에영향을미치는시료채취단위간변동성 (between-sampling-unit variability) 과시료채취, 분석, 데이터처리에기인하는시료채취단위내변동성 (withinsampling-unit variability) 으로분류한다. 따라서 QAPP 중의정도관리는변동성을평가할수있는요소들로작성한다. QC활동은오차를없애거나줄이기위한것이아니라오차에대한영향을평가하기위한기술적활동이다. 실질적 QC 데이터의필요성은프로젝트에대한데이터품질사양과그품질을만드는결정사항을근거로한다. 자신의정보에대한신뢰성및확실성을평가하기위해필요한내용, 예를들어오염된기기, 용기및시약등의오염원또는분석코자하는물질이나다른분석대상이아닌물질의분석과정에서발생하는오염등모든오염에대한확인사항등을목록화한다. 바탕시료는다른방법에의한시료채취와측정단계에서의오염원인을측정하기위해사용된깨끗한시료로서시험 검사과정에서의오염을확인할수있는수단이다. 편향은시스템오차다. 다양한 QC샘플은어떤알고있는농도로오염된시료의분석과마찬가지로편향의정도 (degree) 를결정짓기위해사용할수있다. 이런편향을확인하는데이용되는시료로는표준물질, 매질첨가시료 (matrix spike sample), 매질QC시료 (matrixspecific QC sample) 등이있다. 예를들어교정드리프트 (calibration drift) 는측정시스템에서비임의적변화이며교정확인표준물질 (calibration check standards) 또는시료의주기적재측정에의해종종감지된다. 같은또는동일시료의반복측정으로부터다른결과가관찰될때, 시험 검사결과가부정확 (imprecision) 한것은임의오차다. 측정시스템에서정밀도의정도를표시하기위해반복시료 (replicate sample) 와분할시료 (split sample) 를흔히사용한다. 이들시료는교차실험의정밀도를추적하기위해현장에서시료를채취하여 2개의다른실험실로보낸다. 실험실에서분배되고각각분석된시료는분석정밀도 (analytical precision) 를나타낼수있고, 한기기로반복측정한샘플은기기정밀도 (instrumental precision) 를결정할수있다. 43

60 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 각각의측정활동에대해프로젝트내에서 QC를확인하고어떤확률로일어나는지를나타낸다. QC확인은현장복제시료 (field collocated sample), 현장이중시료 (field duplicate sample) 및매질첨가시료 (matrix spike sample) 그리고실험실이중시료 (laboratory duplicate sample), 매질첨가시료 (matrix spike sample) 같은요소를포함할수있다. QAPP는다음과같은 QC 활동에대한문서절차를확인하고설명한다. 10개현장시료당하나또는한개의시료군 (batch, 시험방법당약 20개까지의시료 ) 당하나는반복시료 (replicate sample) 가된다 첨가물질 (spike compound) 은예상되는농도의 5배 ~7배의농도에서분석된다 숙련도시험은분기당한번씩이루어진다. 표 Ⅰ-7은 QAPP에종종포함되는 QC 확인용시료목록으로서시료목록에따라구체적인어떤정보를제공할수있는가를설명하고있고있다. 예로 Elements B3(section2.2.3) 의시료채취관리및보존 (sampling handling and custody) 과 Element B4(section2.2.4) 의분석방법 (analytical method) 같은다른부분에서도 QC 시료에대해서설명하고있다. 현장또는실험실에서요약된 QC 활동을준수하는것은유용하다. 이러한방법으로직원이그들의행동에적용할수있는 QC 시료를빠르게확인할수있다. 환경시료로부터정확한환경정보를얻기위해서는실험실에도착하기전에적절한보존처리를실시하여운반동안시료가변질되지않도록하여야한다. 실험실에도착한시료도역시규정된시험방법에따라분석하여야한다. 이러한시료채취및분석과정과더불어가장중요한것은측정된결과의정확도와적합성을판단하는것이다. 이러한정확도와적합성을판단하기위해서는실험일지와실험실정도관리결과등이적절히기록되고저장되어야한다. 이과정은매우중요한단계로최초시료채취부터실험실의분석과정을포함하여최종결과물이산출될때까지의전과정이기록되어야한다. 44

61 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-7 정도관리시료종류및제공정보 QC 확인용시료 제공되는정보 Blanks bottle blank field blank reagent blank rinsate or equipment blank method blank Spikes matrix spike surrogate spike Calibration Check Samples zero check span check mid-range check Replicates, Splits, etc. field collocated samples field replicates field splits analysis replicates 시료채취병의세척상태운반, 저장, 현장채취과정의편향정제수의오염장비의오염분석전과정에대한오염전처리와분석과정의편향분석과정의편향검정곡선의변화와잔류물영향검정곡선의변화와잔류물영향검정곡선의변화와잔류물영향채취 + 분석의정밀도채취이후모든과정에대한정밀도운반 + 실험실간정밀도장비의정밀도 기기 / 장비의시험, 검사, 유지관리여기서는 QAPP 중기기 / 장비의시험, 검사, 유지관리부분은어떤프로젝트를수행하는직원들의필요에따라장비가적절하게작동하는지를어떻게알수있는가에대해언급한다. 그러므로프로젝트수행기간동안사용하는모든기기와장비에대해사용전의점검이나시험또는정기적유지 보수내용을작성해야한다. 따라서프로젝트에사용되는기기및장비의시험, 점검및유지관리에대해기술하고, 중요한예비부품이어디에위치해있는지확인한다. 또한점검주기와책임자도명시한다. 장비및기기의유지보수에대한예를들면아래와같다. DO 측정기전극 (probe) 은매일첫사용자가사용하기전에체크를해야한다. 분석저울은매년교정기관에서교정되어야한다. 온도계의수은주는매사용전에끊어졌는지확인해야한다. 현장팀리더는현장으로떠나기전에새건전지를보충해야한다. 45

62 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 기기 / 장비의교정및주기 QAPP에서기기및장비의교정과주기를설명하는것은이들기기및장비의지속적인품질성능을어떻게보장하는지를확인하기위한것이다. 그렇기때문에현장, 실험실또는사무실에있는교정이필요한모든장비및기기의목록을작성하고사용할장비에해당되는교정과그주기에대한기준, 측정방법에대해설명되어져야한다. 예를들어, 교정해야하는현장장비에는펌프, 유속계, 게이지, ph 미터, 온도측정장치등이포함되고, 실험실장비에는 ph 미터, 용존산소 probe, 저울, 분광광도계등이포함된다. 결과에대한품질을보장하기위해이러한활동들을얼마나자주실행해야하는지를언급한다. 예를들면, 민감하거나중요한장비들은매사용전교정을한다. 자료검정또는정보를어떻게기록하고분석하는지에대해서도기술한다. 그리고문제가있는하드웨어, 소프트웨어, 기기또는장비와사용된표준물질들을추적가능하게하기위한기록들, 예를들면제품번호와만기날짜 ( 유효기간 ) 등을어떻게관리해야하는지를제시한다. 그리고이러한관리정보들의근거가되는 SOPs를인용하거나첨부하는것도좋다 용품및소모품의검사및수납 QAPP에서의이요소는중요한분야와실험실용품그리고사용가능한소모품에대한검사와수납에대한시스템을문서화한다. 여기에서는프로젝트수행을위한어떤물품이중요한지, 그물품을사용하는데있어서누가책임을져야하는지를명확히한다. 용품이어디에있고, 나열된항목이모두소진되었을때유사한항목을구입할수있도록어디에해당되는지에대한정보를다음과같이문서화한다. - 공급원 ( 공급자 ) - 용품을확인, 식별, 저장검색하는절차 - 이러한용품을관리하기위한신뢰할만한증명서 - 이런요소들에대한수락기준 ( 예. 청결, 테스트, 건강, 독성식별에대한증명서 ) 간접적측정간접적측정이란수행하는프로젝트에서생성되거나간접적으로측정된데이터를설명하는것이아니라, 기존에존재하는데이터소스에서얻어진데이터를설명한다. 얻어져야할그정보의리스트를작성하기에앞서, 관심이있는그정보의용도에대해여기서논의해야한다. 그리고그데이터는사실상정량적으로혹은정성적으로존재해야한다. 46

63 Ⅰ. 정도관리일반 예를들어, - 이전의작업으로부터얻은시료채취자료와분석데이터그리고파일들 ( 최근의프로젝트그리고 / 혹은관련된프로젝트 ) - 이프로젝트외부에서생성된사진들혹은지형적인지도 - 문헌들로부터얻어진정보 - 시설이나상태파일들에서얻어지는배경정보 - 프로젝트의목적을달성하는과정에서얻는부수적인측정값들 ( 예를들어, 기상데이터는지역적인공간에서대기독성물질의분산과농축을예측하거나설명하는데우선적으로쓰인다 ) 만약이데이터들의소스를아직정하지않았다면, 사용하고자하는소스를정의하고데이터를선택하는과정을상세히기록한다. 즉, 데이터의유형을결정하면어떻게필요한데이터를수집해야하는지가결정되어진다. 이어서, 단독으로나협력적으로새로이수집된데이터와, 프로젝트수행의특정단계혹은의사결정단계에서데이터의유형을어떻게사용할지언급한다 데이터관리이데이터관리란어떤프로젝트를통해생산된모든데이터의관리에대한전반에관한것으로현장기록부, 실험결과또는기존데이터소스 (existing data sources) 에서부터사무실의데이터시스템또는모델링시스템에이르기까지의데이터와정보의처리및보관에관련된프로세스와하드웨어 / 소프트웨어장비등을대상으로하며, 기록, 번역, 디지털화, 다운로드, 변형과간소화 ( 수학적기호화 ), 이송 ( 송부 ), 관리, 보관, 검색을포함한다. 그리고해당기관의정보자원관리요구사항 (information resource management requirements) 뿐만아니라일반적인정보자원관리요구사항을어떤방법으로적용하여만족할수있는지를서술한다. 따라서인쇄물 (hard copy) 과전자매체 (electronic media) 두가지형식으로프로젝트조직 (project organization) 의표준기록보관방법과문서관리시스템을만들어놓는다. 또한어디서정보를찾을수있는지알아볼수있게식별해둔다. 데이터를사무실로이송하기전에현장데이터기록부 (field data sheets) 를재검토하고임의추출작업 (spot-check) 을수행하여오류여부를조사하는등관리메카니즘 (control mechanisms) 을기록해둔다. 또한, 자료를반드시백업한다. 각각의활동에대해서책임자를지정한다. 예를들어, 분석자는실험실정도보증책임자 (laboratory's QA officer) 에게자료를전송하기전에자료를재검토하여야한다. 이런과정의작업순서도 (flowchart) 나체크리스트가있다면 QAPP에추가한다. 47

64 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 2 실험실의기본장비와관리 환경오염현상조사등을위해시험기관은시료채취, 시료전처리, 결과분석등에필요한장비들을보유하여야하며, 보유한장비들은분석하고자하는시험방법에서요구하고있는조건들 ( 분석범위, 정확도등 ) 에합당한것이어야한다. 이러한장비들이정상적으로운영되며, 정확한값을나타내기위해서는정해진분석담당자에의해조작되고, 청결하게유지 관리되어야한다. 그리고장비의조작과유지에필요한지침과절차들을문서화하여언제든지사용가능하도록관리하여야한다. 이러한지침과절차에따라야분석자가원하는정확한분석이가능하기때문에실험실장비를최고수준으로관리하는것이매우중요하다. 시험기관은시험 검사결과에중요한영향을미치는시험 검사장비및소프트웨어에대한기록들을보유하여야하며, 기록들에는다음사항들이포함되어야한다. - 분석기기또는소프트웨어의명칭 - 제조사, 모델명과제조번호 ( 제조, 구입일자 ) - 사양과의부합여부점검 - 현재기기의보관장소 - 제조회사의기술지침서와보관장소 - 모든교정관련기록 ( 결과, 일자, 교정증명서와교정보고서의복사본, 추후교정일자 ) - 기기의오작동, 고장, 수리에관한기록 시험기관은보유한장비중관리및교정이필요한모든장비들에대해서라벨또는코드를부착하여교정관리기록 ( 교정일자, 추후교정일자등 ) 을쉽게알아볼수있도록하여야한다. 과부하, 오작동또는규정범위값을벗어나거나, 의심스러운값을나타내는장비들은사용을즉시중단하고, 분석자가사용하지않도록특정장소에따로보관하거나라벨등을부착하여고장임을표시하여야한다. 어떠한이유로든, 시험 검사장비가시험기관의관리밖으로벗어나는경우, 시험기관은해당장비를다시사용하기전에장비의기능및교정상태를점검하여야한다. 국가표준기본법제14조에는정부가국가교정제도를확립토록하고, 지식경제부에서는국가교정업무전담기관을지정, 운영할수있도록규정하고있다. 48

65 Ⅰ. 정도관리일반 < 국가표준기본법 > 제14조 ( 국가교정제도의확립 )1정부는국가측정표준과국가사회의모든분야에서이용하는측정기기간의소급성을높이기위하여국가교정제도를확립하여야한다. 3지식경제부장관은제1항의교정제도확립을위하여국가교정업무전담기관을지정하여운영할수있다. 이에따라기술표준원이국가교정업무전담기관으로지정되었으며, 기술표준원고시에따르면각실험실은자체적인교정주기를정하여교정할수있으며그렇지못한경우에는기술표준원장이고시하는주기를적용할수있도록하고있다. 이에기술표준원에서는국가교정기관지정제도운영세칙을통하여각기기별교정주기를고시하고있는데필요한경우엔교정주기를 2년마다검토하여재고시할수있다. < 국가교정기관지정제도운영요령 ( 기술표준원고시 )> 제41조 ( 교정대상및주기 ) 1법제14조제1항및제2항에서규정된국가측정표준과국가사회의모든분야에서사용하는측정기기간의소급성제고를위하여측정기를보유또는사용하는자는주기적으로해당측정기를교정하여야하며, 이를위하여합리적이고적정한주기로수행될수있도록교정대상및적용범위를자체규정으로정하여운용할수있다. 2제1항의규정에의해측정기를보유또는사용하는자가자체적으로교정주기를설정하고자할때에는측정기의정밀정확도, 안정성, 사용목적, 환경및사용빈도등을감안하여과학적이고합리적으로그기준을설정하여야한다. 다만, 자체적인교정주기를과학적이고합리적으로정할수없을경우에는기술표준원장이별도로고시하는교정주기를준용한다. 3기술표준원장은제2항의규정에의한측정기의교정대상및주기를 2년마다검토하여재고시할수있다. < 국가교정기관지정제도운영세칙 ( 기술표준원고시 )> 제4조교정주기 4.1 국가표준기본법제14조제2항의규정에의거측정현장에서주기적인교정을실시하기위해적용하는측정기의교정주기는별표 4에규정된주기를준용한다. 다만, 이는가장보편적인상황하에서측정기의정확도가유지될수있는기간을추정한교정주기일뿐이다. 따라서, 최적의교정주기는사용자가요구되는불확도, 측정기의사용빈도, 사용방법, 장비의안정도등을감안하여설정하는것이기본이다. 4.2 따라서, 측정기를보유하거나사용하는자는전후교정성적서의데이터비교, 점검표준등을활용한측정데이터의경향분석 (Trend Analysis) 등을통해최적주기를결정하여사용하는것이바람직하다. 49

66 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 국가교정기관지정제도운영세칙별표에규정되어있는각기기별교정주기중에서환 경분야실험실에서종종사용하는기기들의교정주기를살펴보면부록 1 과같다. 2.1 저울 저울의측정범위는사용시험방법을수행하기위해적절해야한다. 즉, 실험실에서사용하는분석용저울 (analytical balance) 은최소한 g까지측정가능해야한다. 실험실은외부의정도관리 (QC) 확인절차에따라표준분동으로저울을점검받아야하며저울측정에대한검정 교정계약을실험실과기기제조사가맺는것을권장한다. 실험실은저울에대한주기적인검정및교정계획을세워야한다. 검정또는교정을위한무게측정은국제법정계량기구 (OIML, Organisation Internationale de Metrologie Legale) 의분동을사용하여실시하거나이와동등한표준의세부내역을만족하는분동을사용하며, 최소한매 1년마다또는저울이손상되었을때 ( 부식, 흠등발생 ) 마다재검정받아야한다 전자저울설치및측정환경 8) 저울은섬세한기기이기때문에다음의내용을지켜저울을설치하고측정환경을유지 해야정확한측정을할수있다. 표 Ⅰ-8 은천칭실부대장비및시설을나타내었으며, 아 래에환경조건을나타내었다. 이상적인측정환경은실내온도 (20 ± 2), 상대습도 (45 ~ 60) % 이다. 저울이설치될장소에는먼지가적은방을선정한다. 저울은진동에매우민감하므로견고한받침대를사용해야하며, 필요시에는석재와같은받침대를사용하여평형을유지한다. 에어컨, 환풍기와같이진동을유발하는장비는저울가까이에설치하지않는다. 직사광선이닿지않도록설치한다. 자기를띠는기계를저울가까운곳에설치하지않도록한다. 저울발판을돌려수평기의물방울이수평기가운데오도록설치한다. 저울을사용하기전에는반드시 1시간이상안정화하여사용하며, 사용후 AC 어댑터를접속한채로대기 ( 스텐바이 ) 상태로놓아둔다. 8) 한국 S&D, 사용메뉴얼 50

67 Ⅰ. 정도관리일반 처음사용또는사용장소를이동할경우반드시정밀한분동을이용하여검정하여 사용한다. 표 Ⅰ-8 천칭실부대장비및시설 장비명 수량 최저요구성능 온도계 1대이상 - 최소눈금 : 0.1 습도계 1대이상 - 최소눈금 : 1 %( 상대습도 ) 압력계 1대이상 - 최소눈금 : 200 Pa 무진동실험대 - - 진동이없고, 견고한것으로저울수만큼갖추어야함 저울의사용시주의사항 9) 저울의성능을충분히활용하고안정적으로사용하기위해서는아래와같은사항에주 의해야한다. 저울이수평을이루고표시값이영점에있는지확인하고, 사용전에는반드시영점조정을실시한다. 질량측정시어떤원인에의해측정오차가발생할수있으므로, 분동을이용하여정확한계량이가능한지를확인한다음계량한다. 질량측정에긴시간이요구되면천칭실내의온 습도의변화, 공기의오염이나시료의반응, 습도의호흡에의해오차가발생할수있으므로계량부부근에건조제 ( 실리카겔 ) 를넣어두는것도좋다. 정전기의영향에의해계량오차가발생할수있는데주변습도가 45 % 이하가되면플러스체크등의절연물로인해정전기가발생할수있다. 따라서상대습도를높이든지시료를전도성 ( 傳導性 ) 용기에넣어계량한다. 자기의영향으로계량오차가발생할수있다. 따라서자성체 ( 磁性體 ) 는전자저울에영향을미치지않는거리에두어야한다. 주변온도와계량물 ( 용기포함 ) 의온도차이가있으면계량오차가발생할수있다. 이는시료의온도에의해공기대류현상이발생하여실제질량보다가볍게측정될수있기때문이다. 따라서시료와용기는가능한주위온도와비슷한온도에서측정한다. 9) 한국 S&D, 사용메뉴얼 51

68 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 저울내부에화학물질이엎질러지거나남아있지않도록특별히주의해야한다. 저울에강한충격을주거나떨어뜨리지않도록한다 전기식지시저울의교정 저울의교정은수시교정, 상시교정, 정기교정으로구분되며수시교정과상시교정은사용자가국제법정계량기구의분동을이용하여직접수행하며, 정기교정은국가표준기본법에근거한국제기준 (KS A ISO/IEC 17025) 및한국인정기구 (KOLAS) 가인정한국가교정기관 10) 에의해 1년주기로교정한다. 수시교정과상시교정에사용되는분동은정밀계기용 (M1 등급 ) 또는동등이상의분동으로국가표준기본법에근거한국제기준및한국인정기구가인정한국가교정기관에의해 2 년주기로교정받은것을사용한다. 교정에필요한분동의질량은전자저울의측정범위또는자주사용되는질량의범위내에서선택한다. 표 Ⅰ-9는전자저울별필요기기및최저요구성능을나타내었다. 전자저울분해능표준장비명수량최저요구성능 10-6 표 Ⅰ-9 전자저울별필요기기및최저요구성능 10-5 표준분동시리즈각 1 세트저울교정에적합한표준분동 수시교정전기식지시저울에대한수시교정은당일최초에측정대상물질과질량이유사한분동을이용하여질량을측정한후표 Ⅰ-10의양식과같이기록하고, 교정성적서에의한분동의최대허용오차범위내에있는지확인한다. 최대허용오차범위를벗어난경우상시교정과같은방법으로교정을실시한다. 10) 국가교정기관지정제도운영요령 52

69 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-10 전기식지시저울의일일점검양식 점검일자 사용된분동 (mg) 최대허용오차 (mg) 저울의지시값 (mg) 오차값 (mg) 서명 상시교정 상시교정은내부점검으로보유하고있는각전기식지시저울의분해능및최대용량에따라적절한분동의계열을선택하고, 저울의사용빈도등을고려하여자체적으로점검주기를결정하여다음표 Ⅰ-11의예를참고로측정결과를기록하여점검한다. 상시교정에서저울의측정값이분동의최대허용오차를벗어난경우에는외부기관을통해점검또는교정해야한다. 표 Ⅰ-11 전기식지시저울의주기적점검작성예 1. 점검일자 : 2. 점검자 : 3. 저울명 : 4. 구입일자 : 5. 분해능 : 6. 최대용량 : 7. 분동등급 : 측정내용 사용된분동 1 mg 2 mg 5 mg 10 mg 20 mg 50 mg 100 mg 200 mg 500 mg 1 g 2 g 5 g 10 g 최대허용오차 (mg) 저울지시값 (mg) 오차값 (mg) 비고 53

70 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 정기교정정기교정은국가표준기본법에근거하여국제기준에따라국가교정기관에서수행하는교정을말한다. 이는측정기기가사용횟수, 사용환경, 내구연한등여러요인으로최초성능에서벗어나측정값이일치하지않기때문에이러한불일치한정도를교정을통해서확인또는조정하는것을말한다. 국가교정기관은국가표준기본법을근거로국제기준및한국인정기구가정한기준에따라등록된평가사에의해교정기관의품질시스템과기술능력을평가하여해당분야에대한교정기술능력이있음을공식적으로지정받는공인기관을말한다. 저울에대한교정주기는교정용표준기의경우 2년마다실시하며, 정밀계기이하의경우매년교정한다. 일반적인환경실험실의경우는사용질량범위에대해매년교정을해야하며정기교정을실시한기록은보관한다. 정기교정에서저울의기능이현저히떨어진경우에는교정기관또는제조사에서교정받아사용해야한다. 2.2 용기및기구 용기재질특성 분석에사용되는유리기구는일반적으로열팽창계수가낮고, 내열충격성이우수해야하며, 내마모성과경도가높고, 화학적침식에도강해야한다. 그러나목적에따라서는이와는다른특성을가진유리기구를사용할수있다. 근래에는사용이편하다는이유로플라스틱재질의실험기구가많이사용되고있으나이는마모가쉽고열적팽창이커서많은주의가필요하다. 표 Ⅰ-12는실험기구재질에따른특성 11) 을나타내었다. 11) 분석화학 6 판, Gray D. Christian, p27 54

71 Ⅰ. 정도관리일반 재료 최대작업온도 ( ) 표 Ⅰ-12 실험기구재질특성 열적안정성화학적내구성비고 붕규산유리 변화에안정 가열할때알칼리용액에의해약간침식받음 연성유리약함알칼리용액에침식 항알칼리성유리 규산붕소유리보다더욱민감함 용융석영 1050 매우강함 대부분의산과할로겐에강함 고순도실리카유리 1000 매우강함 규산붕소유리보다알칼리에강함 자기 1100( 유약 ) 1400 ( 유약없음 ) 강함 매우좋음 백금대략 1500 니켈과철 대부분의산, 용융된염에강함 이상의왕수, 용융질산염, 사이안 ( 시안 ) 산염및염화물에침식, 금, 은, 다른금속과함금 용융된시료가금속으로오염 강도를증가시키기위해이리듐이나로듐과합금으로사용하는경우가많음, 용융과 HF 처리를위해백금도가니사용 과산화물용융을위해니켈과철도가니사용 스테인리스 l 강 400~500 매우강함 진한염산, 묽은황산및끓는진한질산이외의알칼리와산에침식되지않음 폴리에틸렌 115 폴리스타이렌 70 알칼리성용액이나 HF 에침식되지않음. 많은유기용매에침식됨 ( 아세톤과에탄올은가능 ) HF 에침식되지않음. 많은유기용매에침식 유연한플라스틱 약간깨지기쉬움 테플론 250 대부분의화학약품에비활성 미량금속분석을위한용액과시약의보관에유용함 55

72 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅰ-13 은플라스틱기구의물리적성질을나타내었다. 표 Ⅰ-13 플라스틱기구의물리적성질 물질 파손온도 투명성 고압멸균기에사용가능성 건조열안정성 LDPE (low-density polyethylene) HDPE (high- density polyethylene) PP (polypropylene) PPCO (polypropylene copolymer) PMP (polymethylpentene) FEP (teflon, fluorinated ethylene propylene) ETFE (tefzel, ethylene - tetrafluoroethylene) PC (polycarbonate) PS (polystyrene) PSF (polysulfone) 반투명 없음 없음 - 76 반투명 없음 없음 0 반투명 있음 없음 - 40 접촉시투명 있음 없음 20 투명 있음 있음 반투명 있음 있음 반투명 있음 있음 투명 있음 없음 20 투명 없음 없음 투명 있음 있음 56

73 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-14 는플라스틱기구의화학적성질을나타내었다. 표 Ⅰ-14 플라스틱기구의화학적성질 물질 희석 / 약산성 강 / 진한산성 알코올알데하이드염기에스터 LDPE 만족 만족 만족 중간 만족 중간 HDPE 만족 만족 만족 중간 만족 중간 PP 만족 만족 만족 중간 만족 중간 PPCO 만족 만족 만족 중간 만족 중간 PMP 만족 만족 중간 중간 만족 중간 FEP 만족 만족 만족 만족 만족 만족 ETFE 만족 만족 만족 만족 만족 만족 PC 만족 불만족 불만족 불만족 불만족 불만족 PS 만족 중간 만족 불만족 만족 불만족 PSF 만족 중간 중간 불만족 중간 불만족 물질 탄화수소 / 지방족 탄화수소 / 방향족 탄화수소 / 할로겐화 케톤 강산화제 LDPE 중간 불만족 불만족 중간 불만족 HDPE 중간 중간 중간 중간 중간 PP 중간 중간 중간 중간 불만족 PPCO 중간 중간 중간 중간 불만족 PMP 중간 중간 불만족 중간 중간 FEP 만족 만족 만족 만족 만족 ETFE 만족 중간 만족 중간 만족 PC 중간 불만족 불만족 불만족 불만족 PS 불만족 불만족 불만족 불만족 불만족 PSF 중간 불만족 불만족 불만족 불만족 일반화학시험에서유리기구는붕규산유리기구가가장무난하게사용될수있으며, 플라스틱기구로는테플론이나테프젤 (Tefzel, ethylene-tetrafluoroethylene) 제품이물리 화학적성질이우수하여적합하다. 57

74 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 기구의명칭과사용법 유리기구에적용되는명칭과용도를소개하였다 일반유리기구류 공전광구병 : 유리마개있는주입구가큰병 공전침전관 : 유리마개있는침전관 광구시약병 : 주입구가큰시약병 깔때기 12) : 나팔꽃모양으로곧은원추모양을갖는접시와같은축을갖는줄기 (stem) 로구성되며, 한용기에서다른용기로물질을옮길때주로쓰인다. 접시의벽은약 60, 줄기 (stem) 의끝은최소 30 로연마되어있고, 연마부의가장자리는약간경사진형태이다. 다람관 (durham tube) : 대장균실험또는미생물실험에있어미생물의호흡을확인하기위해넣는작은시험관 데시케이터 (desiccator) : 물체가건조상태를유지하고보존하도록하는용기이다. 고체 액체등의건조 습기제거또는흡습성물질의보존등의화학실험에서주로쓰인다. 둥근바닥증발접시 : 물질을건조시킬때쓰는바닥이둥근접시, 시계접시라고도한다. 마죠니아 (majonnier) 추출관 : 시료중단백질과지방을분리하기위해사용되는관이다. 분액깔때기 : 물과기름처럼서로섞이지아니하는두액체의혼합물을나누는데쓰는깔때기, 윗부분에는마개가있고아랫부분에는콕이있다. 비커 : 이화학실험용기구로액체를담는용기이다. 유리, 자기, 철기, 폴리에틸렌등으로만들며모양에따라톨비커 (tall beaker), 삼각비커등이있다. 비중계 : 물체의비중을측정하는계기. 삼각플라스크 (erlenmeyer 플라스크 ) : 바닥이편평하고넓은원뿔모양의플라스크로, 독일의유기화학자엘렌마이어 (Erlenmeyer) 가 1866년에고안하였는데, 밑바닥이넓고평평하여세워놓기에안정적이고안에넣은액체가바깥으로튀는일이거의없는이점이있다. 공전삼각플라스크 : 유리마개가있는삼각플라스크 색소병 : 지시약을보관하거나소량주입할목적으로만든마개에백색유창스포이드가부착된갈색병 시약병 : 고체나액체시약보관용으로사용. 광화학반응이일어날수있는시약 12) KS B ISO 4798 실험실용유리기구 - 깔때기 (2006) 58

75 Ⅰ. 정도관리일반 (NO 2, Br 등 ) 은갈색병에보관 시험관 : 간단한화학반응에주로사용되는기다란원통형의실험기구로, 1.5 cm 안팎의지름, 15 cm 20 cm의길이를가지며유리를이용해만들어투명한데, 실험조건을달리해가며여러번실험해야하는경우에그사용이편리하다. 시험관의재질 13) 은붕규산염, 중성또는소다 / 석회유리제로만들어지며, 3가지유형으로나뉜다. 유형 1 시험관 ( 붕규산염유리 ) 은대부분의일반실험실용으로적당하다. 이것은시료의가열등대부분의사용온도에견딘다. 이시험관은높은내화학성을갖는다. 유형 2 시험관 ( 중성유리 ) 은중탕이나적당한온도로가온하는데적당하며, 차가운곳에서미리예열없이불꽃의가장뜨거운부분에바로넣으면안된다. 유형 2 시험관은내화학성이있어, ph 변화에영향을받기쉬운시료에사용하기에적당하다. 유형 3 시험관 ( 소다 / 석회유리 ) 은일반적인혼합이나단순한시험작업에사용하고, 중탕이나적당한온도로가온하는데적합하나, 이를불꽃에그대로넣어서는안된다. 이는내화학성에한계가있다. 공전시험관 : 유리마개가달려있는시험관 여과플라스크 : 감압플라스크라고도하며진공펌프나아스피레이터 (aspirator) 에연결하여여과하는데사용 자제막자사발 : 고체시료를분쇄하거나혼합할때쓰는사발로마노 ( 瑪瑙 ) 자기( 瓷器 ) 유리등으로만든것이많으며, 각각같은재질의막자와함께사용 칭량병 : 고체또는액체시료를정확히저울질하기위하여쓰는작은그릇 코니컬비커 (conical beaker) : 원뿔모양의비커 킬달플라스크 (kjedahl flask) : 물질의분해용으로주로사용되는플라스크 페트리접시 (petri dish) : 유리등으로만든납작한원통형용기로서주로세균을배양할때사용 평면바닥증발접시 : 물질을건조시킬때쓰는바닥이평면인접시. 희석병 : 용액을희석할때사용하는병 Florence 플라스크 : 둥근바닥플라스크의변형으로시료를가열하거나교반할때사용 13) KS B ISO 4142 실험실용유리기구 - 시험관 (2006) 59

76 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 Ⅰ-7 시험관 그림 Ⅰ-8 비커 그림 Ⅰ-9 깔때기 그림 Ⅰ-10 삼각플라스크 그림 Ⅰ-11 시약병 그림 Ⅰ-12 Florence 플라스크 그림 Ⅰ-13 여과플라스크 그림 Ⅰ-14 공전광구병 측용기류측용기는용량을측정하는것으로부피의단위는세제곱센티미터 (cm 3 ) 또는특별한경우에세제곱데시미터 (dm 3 ), 또는세제곱밀리미터 (mm 3 ) 로하며, 그용어로밀리리터 (ml), 리터 (L) 또는마이크로리터 (μl) 도사용될수있다. 각측용기의호칭부피 ( 호칭용량 ) 를담으 60

77 Ⅰ. 정도관리일반 려하거나배출할경우실험실용부피측정용유리기구를위한기준온도는 20 ( 적도부근에서는 27 ) 이다. 부피측정용유리기구참고선또는눈금자에대하여메니스커스 ( 측정되는부피의액체와공기간의경계면 ) 를읽는것을기본으로한다. 메니스커스는동일한평면에시선을두어눈금선의상부가장자리평면이메니스커스의가장낮은점에수평적으로접선된점을읽는다 ( 그림 Ⅰ-15). 그러나수은메니스커스의경우는메니스커스의가장높은점에수평적으로접선된점을읽는다. 14) 메니스커스가어둡게나타날때윤곽선을구별하기위하여조명을비춘다. 이를위해백색배경으로하거나조명을비춘다. 그림 Ⅰ-15 메니스커스의눈금읽기 피펫 : 용액을일정량나누어취할때사용 - 눈금피펫 (measuring pipette) : 다양한부피를취할때사용 - 부피피펫 (hole pipette or transfer pipette) : 단일용량을눈금피펫보다정확하게취할때사용 - 스포이드피펫 (dropping pipette) : 지시약과같은시약을 1~2 방울씩용액을취할때사용 - 미량 ( 마이크로 ) 피펫 : 마이크로단위 (100 ul이하 ) 로다양한부피를취할때사용 메스실린더 ( 눈금실린더 ) : 일정량의액체시료를취하는경우사용. 또는액체의부피 를측정하는기구로용량은다양하며유리표면에 ml 단위로눈금이새겨져있다. 액 14) KS L ISO 4787 실험실용유리제품 - 부피측정용유리제품 - 사용방법및용량시험방법 (2006) 61

78 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 체를채우고메니스커스읽는법에따라눈금을읽어부피를측정하는기구는눈금실린더, 공전눈금실린더, 액량계, 우량실린더등이있다. 공정눈금실린더는마개있는눈금실린더이며, 액량계는유리로속지름이같게만들어액체의부피를재는데쓰는둥근통으로일정량의액체를넣고보메 (baume) 를띄워그비중을잴수있다. 우량실린더는빗물을받을수있도록입구가넓게된눈금실린더이다. 부피플라스크 : 항아리모양또는삼각모양으로플라스크밑이넓어뒤뚱거리거나돌 지않도록되어있으며, 일정한용량을정확히담을수있는마개있는플라스크. 뷰렛 : 적정 ( 滴定 ) 등에서액체의부피를측정하는실험기구로길이 70 cm, 지름 1 cm 정도의가느다란유리관이며, 부피는 25 ml 50 ml 이다. 눈금의전후차로배 출된액체의부피를정확히측정할수있으며눈금은 0.1 ml 까지읽을수있다 여과장치 일반여과기 : 부유물질측정용으로감압여과용 ( 그림 Ⅰ-16) 부흐너 (Büchner) 여과기 : 감압여과용으로사용 ( 그림 Ⅰ-17) 히어쉬 (Hirsch) 여과기 - 소량의고체를여과할경우사용 ( 그림 Ⅰ-18) 그림 Ⅰ-16 일반여과기 62

79 Ⅰ. 정도관리일반 그림 Ⅰ-17 부흐너 (Büchner) 여과기 그림 Ⅰ-18 히어쉬 (Hirsch) 여과기 측용기의사용법 15) 측용기는액체 ( 수용 ) 또는부피계에서배출한액체 ( 출용 ) 의부피를측정하는유리제의부피계중뷰렛, 메스피펫, 홀피펫, 부피플라스크 ( 메스플라스크 ), 메스실린더를말한다. 측용기는부피의허용오차에따라등급 A 및등급 B로구분한다. 부피계량단위및기호는리터 (L), 데시리터 (dl) 또는밀리리터 (ml) 를사용한다. 부피의허용오차는등급및호칭용량에따라다르다 뷰렛뷰렛사용법은아래와같다. 1 콕이붙은뷰렛은콕이유리나테플론재질로되어있기때문에바셀린이나실리콘그리스를약간칠하여사용한다. 사용량을매우적게하여손가락으로잘마찰하여회전시켜야구멍이막히지않는다. 뷰렛내부가건조되어있지않을때는사용하는용액을넣어상부에표시된 0 ml까지채운다. 이때깔때기에묻은용액이떨어져오 15) KS L 2317 부피측정용유리기구,

80 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 차가생기기쉬우므로반드시깔때기를분리시킨다. 2 콕 (coke) 을사용하여콕하부의용액이들어있지않은부분에용액을채운다. 이때기포도완전히제거한다. 3 뷰렛의눈금은무색인경우메니스커스하단을눈금으로읽는다. 눈금은 0.1 ml까지표시되어있기때문에 1/10인 0.01 ml단위까지정확히읽는다. 읽는법은그림 Ⅰ-19 에나타난바와같이눈의위치를정확하게하여읽는다. 4 그림 Ⅰ-20와같이콕을쥐고천천히돌려서적정을시작한다. 콕이빠지지않도록하여손으로콕을조금씩회전하면서떨어뜨리면좋다. 뷰렛은측용기구이기때문에적정속도가빠르면액이내면에남아있으면서떨어지므로낮은적정치 (after flow) 로되고늦으면높은적정치로된다. 이상적으로는매초 0.5 ml 정도, 즉 20 ml를떨어뜨리는데 40 초정도의적정속도가적당하다. 적정의종말점에가까우면한방울씩떨어뜨린다. 최후에뷰렛선단의한방울을용기의내벽에떨어뜨려서용기중에들어가종말점이되도록한다. 5 적정이끝나면눈금을읽어적정치를구하고사용후에는충분히씻어건조한다음콕에종이를끼워서건조로인하여접합되는것을방지한다. 그림 Ⅰ-19 뷰렛읽는법 그림 Ⅰ-20 적정방법 표 Ⅰ-15 는뷰렛의호칭용량별허용오차를나타내었다. 64

81 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-15 뷰렛호칭용량별세부눈금및허용오차 호칭용량 (ml) 최소눈금단위 (ml) A 등급 허용오차 (ml) B 등급 ± 0.01 ± ± 0.01 ± ± 0.01 ± ± 0.02 ± ± 0.02 ± ± 0.02 ± ± 0.05 ± ± 0.05 ± ± 0.1 ± 피펫피펫은눈금피펫 (measuring pipette) 과부피피펫 (volume pipette) 으로구분된다. 눈금피펫은액체의부피를잴수있도록만든것으로여러개의눈금이새겨진피펫을말하며, 부피피펫은미량의단일부피를채취할있도록한개눈금이새겨진피펫을말한다. 일반적인유리피펫 ( 눈금피펫, 부피피펫 ) 의사용방법은아래와같다. 1 깨끗이건조한피펫을사용한다. 피펫의내부에물이묻어있을경우에는외측의물을여과지등으로닦은후취하려고하는용액으로내부를 3회정도깨끗이씻어야한다. 내부에물방울이남은상태로사용하면용액이묽게된다. 2 피펫의앞부분을취하려고하는액체중에 3 cm 이상넣고입으로용액을빨아들이거나채우개 (filler) 를사용한다. 이때얕게넣어취하면공기의혼합으로용액이입속으로들어갈수있으므로입으로하지않는것이좋다. 표준시약등을취하는경우에는일단비커등에일정량을따른후취한다. 이것은피펫을직접시약병에넣으면시약의순도를오염시킬염려가있기때문이다. 3 피펫에용액을취하면 ( 이때표선보다 2 cm ~ 3 cm 더담는다.) 용액의상단이그림 Ⅰ-15와같이오목한반달모양으로보이는데, 이것은용액의표면장력으로인해생긴것으로메니스커스 (meniscus) 라고부른다. 표면상의남은액을방출하여메니스커스의최저부를표선에맞춘다. 표선과눈의위치는수평이되지않으면안된다. 메니스커스와표선이일치하면소정의용액에유출시킨다. 액의유출이끝나면약 15 초동 65

82 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 안그대로놓아두었다가최후에남은액은그림 Ⅰ-21 과같이피펫의입구를막고중 앙의불룩한부분을손바닥으로쥐어내부공기의팽창에의하여피펫의끝에남아있 는액을밀어낸다. 눈금피펫의경우에도부피피펫사용법과동일한방법으로사용한다. 그림 Ⅰ-21 피펫의잔액방출방법 피펫의정확한성능을발휘하는지확인하기위하여상시교정및정기교정을실시해야한다. 상시검정은정제수의무게측정에의해정확도를확인하는것으로실험실여건을고려하여주기적으로사용자가실시한다. 정기교정은국가표준기본법에근거하여국제기준에따라국가교정기관에서수행하는검 교정을말한다. 정기교정주기는유리피펫의경우 5년마다실시한다. 정기교정에서피펫의기능이현저히떨어져허용오차를벗어난경우교정기관또는제조사에서검 교정받아사용해야한다. 기타피펫인자동피펫, 마이크로피펫도유리피펫과같이상시교정과정기교정을실시한다. 표 Ⅰ-16 은눈금피펫의호칭용량별허용오차를나타내었다. 66

83 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-16 눈금피펫의호칭용량별허용오차 호칭용량 (ml) 최소눈금단위 (ml) A 등급 허용오차 (ml) B 등급 0.1 ~ 이하 ± ± 0.01 ± ± ± ± 0.03 ± ± 0.03 ± ± 0.05 ± ± 0.1 ± ± 0.1 ± ± 0.2 ± 0.4 표 Ⅰ-17 은부피피펫의호칭용량별허용오차를나타내었다. 표 Ⅰ-17 부피피펫의호칭용량별허용오차 호칭용량 (ml) A 등급 허용오차 (ml) B 등급 0.5 이하 ± ± 이하 ± 0.01 ± 이하 ± ± 이하 ± 0.02 ± 이하 ± 0.03 ± 이하 ± 0.03 ± 이하 ± 0.05 ± 이하 ± 0.08 ± 이하 ± 0.1 ± 0.2 표 Ⅰ-18 는부피플라스크 ( 메스플라스크 ) 의호칭용량별허용오차를나타내었다. 67

84 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅰ-18 부피플라스크의호칭용량별허용오차 호칭용량 (ml) A 등급 허용오차 (ml) B 등급 5 ± ± ± ± ± 0.04 ± ± 0.04 ± ± 0.06 ± ± 0.1 ± ± 0.15 ± ± 0.15 ± ± 0.25 ± ± 0.25 ± ± 0.4 ± ± 0.6 ± ± ± ± ± 눈금실린더는마개가없는형과마개가있는형으로구분된다. 표 Ⅰ-19 은눈금실린더의 호칭용량별허용오차를나타내었다. 68

85 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-19 눈금실린더의호칭용량별허용오차 호칭용량 (ml) 최소눈금단위 (ml) A 등급 허용오차 (ml) B 등급 ± 0.1 ± ± 1.5 ± ± 0.2 ± ± 0.25 ± ± 0.5 ± ± 0.5 ± ± 1.0 ± ± 1.5 ± ± 1.5 ± ± 2.5 ± ± 5.0 ± ± 10.0 ± 20.0 부피측정용유리기구는허용오차범위내에있는제품을사용하여분석의정확성을유지할필요가있다. 따라서부피계에는등급, 호칭용량, 제조자명또는그약호를기입하고, 눈금피펫에대해서는배수시간을표기하며, 눈금플라스크에대해서는수용, 출용의구별또는그약호를표기한다. 증류, 환류 (reflux) 및다른유기화학실험절차에사용되는유리기구는각각의유리기구의조각을합체시키는연결부를갈아맞춘유리 (ground glass joint) 에의해서로조립한다. 이런연결유리기구를 "standard taper(ts)" 라고부른다. 이들 TS의크기는숫자가클수록직경이더크다. "A" 라고적힌것은교정된유리기구를표시할때나타내는것으로온도에대해교정이이루어진것을의미한다. 그림 Ⅰ-22와같이 500 ml 플라스크에 "TC 20 " 라고적혀있다면, TC는 to contain의약자로서이것은 20 에서액체 ml를담을수있다 는것을의미한다. 또 25 69

86 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 ml 피펫에 "TD 20 " 라고적혀있다면, TD 는 to deliver 의약자로서이것은 20 에서 ml 를옮길수있다 는것이다. 그림 Ⅰ-22 유리제품의표시예시 뷰렛, 메스피펫및메스실린더의눈금선은관축 ( 부피계의중심축 ) 에대하여수직일때 수면의하단의눈금을읽는다 기구의세척 일반적으로실험실에서사용되는유리기구류는사용한직후즉시세척하여두어야한다. 이는오염된유리를오랜시간방치하면세척이매우어렵게되기때문이다. 특히타르 (Tar) 및고무질등은더욱곤란하다. 그러나사용하기전에미리세척및건조하여두면실험진행상복잡성과실험시간을절약할수가있다. 기구별세척방법은다음 16) 과같다. 유리기구및석영기구의세척 : 유리기구및석영기구는더운질산 (1:1) 으로세척한후물로충분히헹구어씻는다. 구입후처음사용할때에는먼저세척제와수돗물로씻고, 물, 아세톤의순서로씻은후위의조작을한다. 사용직전에는시험목적에따라정제수로세척한다. 합성수지기구의세척 : 합성수지기구는폴리에틸렌제용기에넣은질산 (1:1) 에 0.5일이상담근후물로충분히헹구어씻는다. 구입후처음사용할때에는먼저세척제와수돗물, 물, 아세톤의순서로씻은후, 폴리에틸렌제용기에넣어질산 (1:3) 에 0.5일이상담그고, 0.5일이상초음파세척을한후물로충분히헹구어씻는다. 사용직전에는시험목적에따라반드시정제수로세척한다. 16) KS M 8003 고순도시약시험방법통칙 (2006) 70

87 Ⅰ. 정도관리일반 백금기구의세척 : 백금기구는질산 (1:3) 에담가 80 이상으로 1일이상가열한후물로충분히헹구어씻는다. 사용직전에는시험목적에따라반드시정제수로세척한다. 보존용기의세척 : 보존용기는세척제와수돗물, 물로씻은후질산 (1:3) 을가득채워 0.5일이상방치하고, 물, 염산 (1:1) 의순서로씻은후시험목적에따라정제수로세척한다. 기구류의보존 : 기구류는세척후건조기에서건조하고데시케이터에보존한다. 건조기내에서순환하는기류에의해오염될수있다. 따라서시험에지장이없는것을확인하고사용한다. 보존용기의보존 : 보존용기는세척후건조기에서건조하고뚜껑을닫아보존한다 유리기구의세척일반적인유리기구세척은비누나중성합성세제로충분히세척이가능하지만시판되는실험실용세제를사용하는것이좋다. 기구의세척방법에따라초음파세척기를사용하기도한다. 실험실용세제는오염물질에따라용도가다르므로이를주의하여선택한다. 일반적인세척제는다음과같은종류가있다. Chromic acid 용액중크롬산나트륨 (Na 2 Cr 2 O 7 H 2 O) 92 g을물 460 ml에녹인후진한황산 800 ml를천천히넣어교반하여제조한다. 이용액은 Cr 6+ 이 Cr 3+ 으로되면서오염물질을산화시키므로세척력이있으면 Cr 6+ 의붉은색을나타낸다. 지속적인사용으로유기물을산화시키면 Cr 3+ 으로되어녹색을나타낸다. 이러할경우새로만들어사용한다. Sodium(Potassium) Alkoxide 용액 NaOH 120 g(koh 105 g) 를 120 ml의물에녹이고 95 % 에탄올 1 L와섞어서제조한다. 이용액은유리를부식시키므로, 15 분이상담그는것은피하는것이좋으며, 에탄올대신아이소프로판올을사용하면세정력은떨어지나유리기구의손상은적다. 탄소잔류물은 trisodiumphosphate 세정액 (60 g Na 3 PO 4, 30 g 비누, 500 ml 물 ) 으로제거한다. 과망간산칼륨 (KMnO 4 ) 을가지고작업할때생기는이산화망간 (MnO 2 ) 의갈색얼룩은 30 % 묽은 NaHSO 3 수용액으로제거한다. 표 Ⅰ-20 는측정항목별유리기구의세척절차및건조방법을나타내었다. 71

88 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅰ-20 유리기구세척절차및건조방법 시험방법 ( 항목 ) 세척순서건조방법 일반물질 1 세척제사용세척, 2 수돗물헹굼, 3 정제수헹굼자연건조 무기물질 ( 이온물질 ) 중금속 농약 소독물질과부산물 휘발성유기화합물 기타 미생물 바이러스 원생동물 1 세척제사용세척, 2 수돗물헹굼, 3 정제수헹굼 1 세척제사용세척, 2 수돗물헹굼, 20 % 질산수용액또는질산 (<8 %)/ 염산 (<17 %) 수용액에 4 시간이상담가두었다가 3 정제수로헹굼 1 마지막사용한용매로즉시헹구고뜨거운물로세척 2 세척제로세척 3 수돗물로헹구고정제수로헹굼 1 세척제세척 2 수돗물헹굼 3 증류수헹굼 1 세척제세척, 2 수돗물헹굼, 3 증류수헹굼 1 세척제사용세척 2 수돗물헹굼 3 정제수헹굼 1 세척제사용세척 2 뜨거운물헹굼 3 정제수헹굼 자연건조 자연건조 400 C 에서 1 시간건조또는아세톤으로헹굼 105 C 에서 1 시간건조 105 C 에서 1 시간건조 자연건조 유리기구 : 160 C 에서 2 시간이내건조시료병 : 121 C 에서 15 분멸균 플라스틱기구의세척 비알칼리성세제를이용하여손으로세척후증류수로헹구어사용한다. 이때브러시나 솔은사용하지않는다 기구의건조 1) 자연건조 세척된유리기구는증류수에헹구어물이떨어지는건조대에서자연건조시킨다. 2) 열풍건조 급히건조할경우사용하는것으로온도는 40 C ~ 50 C 이다. 72

89 Ⅰ. 정도관리일반 3) 저비점용매를이용한건조법 에탄올, 에테르의순으로조금씻어낸후에테르를증발시켜건조하는방법이다. 4) 가열건조가열건조는가능한한낮은온도 (90 C를넘지않는온도 ) 에서건조시키는것이바람직하다. 이때눈금이새겨져있는메스실린더, 피펫, 뷰렛과같은측용기류는유리이기때문에팽창하면냉각하여도원래상태로복원되지않는경우가있으므로가열건조를피해야한다. 실험실에서사용하는유리기구및각종기구들은제조사의자세한주의사항을따라야하며항상제성능을발휘할수있도록관리해야한다. 만일성능에이상이있다면수리를할지폐기를할지결정한다. 수리를받은기구에대해서올바른성능을나타내는지제조사의설명또는가능한방법으로검정을수행한다. 부피측정용유리기구는제시된숫자이상의온도를가하면안된다. 상호오염을방지하기위해유리기구및기구는실험목적에맞는사용과세척, 보관이이루어져야한다. 2.3 온도계 온도는기온과수온을측정한다. 온도계는일반적으로유리제막대온도계로 50 온도계또는 100 온도계를사용하며, 이외서미스터온도계및금속저항온도계를사용한다. 온도계는 1 또는더세분된온도가측정가능해야하며, ASTM 또는국가표준기관의검정소급성이있어야한다. 온도측정은기온의경우채수현장에서직사광선및주변의방사를피하고통풍이잘되는장소로지상 1.2 m에서 1.5 m의위치에장치한다음, 그눈금을읽는다. 수온은용기및주변공기의온도영향을최소화하기위하여다량의시료를채취하며, 채취한물속에즉시온도계를넣고눈금을읽는다. 온도계사용중에극한온도 ( 측정범위를벗어난경우 ) 에노출되었을때에는항상온도를재검정해야한다. 재검정은검정된온도계와비교하거나국가표준기관에의뢰하여검정해야하며검정내역은문서로기록해야한다. 온도계의교정주기는 1년으로국가표준기관에의해실시한다. 73

90 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 2.4 건조오븐 다이얼이나표시창에나와있는설정온도와실제온도를주기적으로확인한다. 180 C 이상온도를유지하는지, 설정온도에서 ±2 C 이내의정밀도를유지하는지확인한다. 자 세한검정 교정및확인사항은기록하여문서화한다. 2.5 냉장고, 냉동고 실험실냉장고또는냉동고의표준물질, 유기오염물질시료, 중금속오염물질시료등은교차오염을방지하기위해반드시구분하여보관한다. 냉장고는 4 C 이하의온도를유지할수있는지, 설정온도에서 ±2 C 이내의정밀도를유지하는지주기적으로확인한다. 자세한검정 교정및확인사항은기록하여문서화한다. 2.6 물중탕기 중탕기 (water bath) 는 5 C ~ 100 C 의온도가조절가능한것으로설정온도를유지하 는지사용할때마다온도계로확인하며정제수사용과정기적인세척으로성능을유지할 수있도록한다. 자세한성능확인사항은기록하여문서화한다. 2.7 가열판 가열판 ( 열판, hot plate) 은다이얼이나표시창에나와있는설정온도와실제온도를주기적으로확인한다. 정제수와온도계를사용하여 100 C의온도를유지하는지, 설정온도에서 ±2 C 이내의정밀도를유지하는지확인한다. 자세한검정 교정및확인사항은기록하여문서화한다. 2.8 가압용매추출기 가압용매추출기 (PFE, pressured fluid extractor) 는관과노즐의막힘상태, 압력유지 성능, 온도유지성능을정기적으로확인한다. 온도 - 압력 - 시간프로그램의이상여부, 추출 74

91 Ⅰ. 정도관리일반 장치의청결상태를수시로확인한다. 추출용매, 토양등고체바탕시료의반복측정을통해오염유무를사용할때마다확인한다. 표준물질의반복측정을통해정확도와정밀도를사용할때마다확인한다. 시험항목별검출한계, 정확도 정밀도시험을정기적으로수행한다. 제조사와실험실사이의검정 교정계약을체결하여주기적으로정확도와정밀도를증명하는것을권장한다. 실험실은검정 교정계획을세우고검정 교정사항과유지 관리내역을기록하여보관한다. 2.9 속슬레추출기 속슬레추출기 (soxhlet extractor) 는휘발성용매를사용하여토양과같은고체속의비휘발성성분을추출할때사용되는유리기구로용매플라스크위에추출관, 그위에환류냉각기가그림 Ⅰ-23와같이연결된장치이다. 추출관속의원통형여과지또는여과관에고체시료를넣고플라스크속에있는용매를가열하면, 용매의증기는위쪽관을지나환류냉각기에서응축되어추출관에괴어시료속의가용성분을녹이고, 고인용매는오른쪽사이펀에의하여그꼭지점에이르면전부용매플라스크로돌아오고, 새로운용매는또추출관에고인다. 이러한과정이반복되어추출한다. 추출물은용매플라스크속에괸다. 추출이끝나면플라스크를떼어속에있는용매를증류하면비휘발성성분은증류플라스크속에남는다. 각각의수기는지침에따라세척하여오염물이잔류하지않도록하여사용한다. 환류냉각기는냉각수의원활한흐름을주기적으로확인하며, 추출관의이음상태를확인하여용매증기가유출되지않도록한다. 용매플라스크의가열판은적절한온도로설정하고유지되는지를확인한다. 그림 Ⅰ-23 속슬레추출기의구조 75

92 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 2.10 회전증발기 진공증발법으로시료를농축하는한가지방법으로그림 Ⅰ-24와같은회전증발기 (rotary evaporator) 를사용한다. 감압으로낮아진비등점이상의온도로가열하여에틸에테르 (ethyl ether, C 2 H 5 OC 2 H 5 ) 나다이클로로메테인 (dichloromethane, CH 2 Cl 2 ) 용매를휘발하여제거하는장치이다. 진공을위한펌프의성능과가열장치의성능을확인하여적절한기능을발휘하는지점검한다. 오염유무확인을위해바탕시험을실시한다. 작동중기구의이음상태와중탕기의적절한온도를확인한다. 그림 Ⅰ-24 회전증발기 2.11 고압멸균기 (autoclave) 고압의증기를이용한멸균기로고압에충분히견딜수있는철제로되어있으며, 뚜껑도튼튼한철제로되어있다. 죔쇠 (clamp) 로뚜껑을밀폐할수있게되어있다. 내부에물을넣고가스나전기로가열해수증기를발생하거나또는직접내부에수증기를보내증기를채운다. 압력조절판으로적당한압력에달하게하여일정온도의증기로시료를멸균한다. 일반적으로 1.0 kg/cm kg/cm 2 ( 약 2기압 ) 의압력으로 120 C ~ 121 에서 15 ~ 20 분간정도가열해서멸균하는경우가많다. 사용시승온과압력을유지하는지, 온도- 76

93 Ⅰ. 정도관리일반 시간프로그램의이상여부, 멸균기내청결상태를확인한다. 내부오염확인을위하여사용 할때마다사용자이름과실험내역을일지에기록하여비치한다 배양기 배양기 (incubator) 는사용할때마다설정온도에서 ±2 C 를유지하는지, 내부청결상태 를확인한다. 내부오염확인을위하여사용할때마다사용자이름과실험내역을일지에 작성하여비치한다. 자세한검 교정및확인사항은기록하여문서화한다 정제수제조장치 제조사명세서상의성능수치를유지하는지매일확인한다. 멤브레인필터 (membrane filter) 의유효사용기간을엄격하게준수하고교환한다. 제조한정제수보관기간이오래되지않도록하고 6 개월에한번씩모든시험 검사항목에대해시험 검사하여제조성능을확인하고필요한조치를한다. 실험실은정제수제조장치의검정 교정또는성능확인을위한계획을수립해야한다. 자세한확인내용은기록하여문서화한다. 3 분석기기의교정및관리 17) 화학분석은화학의한분야로어떤물질을분리하고분석하는것이며정성분석과정량분석으로구분된다. 정성분석은 어떠한물질이존재하는가? 이며, 정량분석은 어떤물질이얼마만큼존재하는가? 이다. 환경분석에서는 환경중에오염물질이얼마만큼존재하는가? 이므로정성분석과정량분석이동시에이루어진다. 특히환경분석은오염물질의성분이정해진경우가대부분으로정량분석위주로이루어진다. 이러한정량분석은가장기본적으로침전법과발색법등으로확인이가능한데이를습식분석 (wet chemistry) 법이라하며, 분광광도계, 크로마토그래프, 적외선스펙트럼과같이분석기기를이용하는방법을기기분석이라한다. 환경분석에서습식분석은중량분석법, 적정법, 용량법등으로구분되며분석빠르고, 정확하며, 폭넓게이용되고있다. 현재기기분석방법도많은기술개발에의해 17) "Environmental Sampling and Analysis for Technicians", LEWIS PUBLISHERS, 1994, p

94 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 환경분석에서폭넓게적용되고있다. 이러한기기분석에서정량분석을위해서는분석시스 템 ( 분석기기 ) 의교정과표준화가가장중요한요소이며, 성공적인교정과표준화가있어야 시료분석결과의신뢰도를확보할수있다. 3.1 분석기기교정 분석기기교정은초기교정과수시교정으로구분된다. 초기교정은분석기기가안정화된후분석을시작하기전에한다. 초기교정에대한검증은분석과정중에수시교정용표준용액또는표준가스로한다. 수시교정용표준용액또는표준가스에의한초기교정에대한검증이허용기준을초과할경우에는초기교정을다시실시하여분석한다. 분석기기교정은시험방법의절차와동일한절차로한다. 초기교정은다양한표준용액의농도에따른분석기기의반응에따라분석기기의변수를고려하여한다. 검정곡선에사용되는표준용액농도와수량은각분석방법의조건과실험실표준절차서 (SOP, standard operation procedures) 에따라선택한다. 만약이러한조건이없다면바탕시료 (blank) 와 3 개이상의농도를만들어검정곡선을작성한다. 검정곡선의장비별작성방법은장비의특성이나모델에따라매우다양하므로자세한내용은장비사용설명서또는실험실표준절차서 (SOP) 를참고한다. 3.2 교정용표준원액및표준용액 18) 검정에사용되는표준용액이나표준가스는상업적으로판매되는제품을사용하거나실험실에서제조한용액을사용할수있다. 18) 상업적으로판매되는표준용액은 KS A ISO Guide 34 표준물질생산기관의자격에대한일반요건 ( 또는 ISO Guide 34 General requirements for the competence of reference material producers) 을만족하는기관에서생산하며, 표준물질 (RM, reference material) 과인정표준물질 (CRM, certified reference material) 로구분된다. 표준물질은기기의교정이나측정방법의평가를위해사용되는것으로하나또는그이상의특성값을나타내는것으로균일하고규정된것으로순수한또는혼합된기체, 액체또는고체의형태를갖는것으로정의된다. 인증표준물질은인증서가수반되는표준물질로하나또는그이상의특성값이그특성값을나타내는단위의정확한현시에의소급성을확립하는절차에따라인증되고, 각인증값에는표기된신뢰수준에서의불확도가첨부된것을말한 18) "Environmental Sampling and Analysis for Technicians", LEWIS PUBLISHERS, 1994, p

95 Ⅰ. 정도관리일반 다. 19) 이러한표준물질은관리일지를만들어기록해야한다. 관리일지에는그림 Ⅰ-25 과 같이이름, 농도, 화학등급혹은순도, 일련번호, 공급처 ( 또는제조사 ), 받은날짜, 만료날 짜, 기록날짜, 기록인서명이적혀있어야한다. 용액이름및농도 : 사용할시험 : source : 일련번호 : 받은날짜 : 개봉한날짜 : 만기날짜 : 제조사증명서 : 저장 : 폐기날짜 : 폐기방법 : 특이사항 : 작성자서명 : 날짜 : 그림 Ⅰ-25 구매한교정용표준물질관리일지예제 실험실에서제조한교정표준원액은각공정시험기준의표준물질제조방법과같은방법으로제조한것으로규정된농도를갖는다. 제조과정에서사용되는비커, 부피플라스크, 피펫등모든기구는그정확성을검증받은것을사용하여정확하게제조한다. 제조한표준원액은관리일지를만들어기록해야한다. 관리일지에는그림 Ⅰ-26과같이교정용저장용액의이름및농도, 화학식, 화학등급, 공급처, 일련번호, 받은날짜, 개봉한날짜, 저장용액 19) KS A ISO guide 30 표준물질관련용어및정의 (2005) 79

96 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 을준비하기위해사용된화학물질의유효날짜를기록한다. 양, 상세한준비단계와조제과정에대한정보도기록한다. 준비된용액의부피, 사용한 용액이름및농도 : 사용될시험 : 사용된화학물질정보화학명및식 : 등급 : 일련번호 : 제조사 ( 출처 ) : 받은날짜 : 개봉날짜 : 준비절차준비전화학물질의온도및건조시간 : 준비된부피 : 사용된화학물질의양 : 특이사항 : 날짜 : 서명 : 날짜 : 감독관에의한승인 : 그림 Ⅰ-26 실험실에서제조한교정용표준물질 ( 용액 ) 관리일지예제 80

97 Ⅰ. 정도관리일반 이외수시교정표준용액을제조시에도이를관리일지에기록한다. 관리일지는그림 Ⅰ -27 과같이저장용액의농도, 원하는농도에대한희석방법, 조제한날짜와서명, 필요한경 우, 표준용액의보유시간및저장상태에대해서포함해야한다. 시험 : 최적교정범위 : 저장용액, 농도 : 표준물질의최종부피, ml : 표준물질농도 사용한저장용액부피 표준물질수시농도계산 : 준비날짜 : 만기날짜 : 저장설명 : 날짜 : 서명 : 날짜 : 감독관서명 : 그림 Ⅰ-27 수시교정용표준물질 ( 용액 ) 관리일지예제 81

98 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 3.3 기기별검정및관리 20) 초기검정 (initial calibration) 20) 초기검정은각각다른농도에서의교정바탕시료 (calibration blank) 에대응하는교정표준물질 (calibration standards) 의반응에바탕을두고기기에주입한농도와반응한농도가직선을유지하여야한다. 표준물질은분석자가준비하거나높은신뢰성을갖는기관에서공급한표준물질을사용한다. 분석자가준비한표준물질을사용하고자하는경우에는분석자가표준물질의정확성을평가할수있는능력을갖추고있어야하며, 표준물질을공급받은경우에는그농도의정확성을확인할수있는증명서를공급자에게요구하여확보하여야한다. 모든표준물질은유효기간 ( 보존기간 ) 이기록되어있어야한다. 표준물질의개수는시험방법에따라준비하거나, 분석기기제조사의매뉴얼에따른다. 만약매뉴얼에표준물질의개수가명시되어있지않으면 3개농도의표준물질을이용하는것이좋다. 표준물질의농도는최적의농도보다높은농도를선택하여 최고농도 로한다. 최고농도의절반농도를 중간농도 로하며, 최고농도의 5분의 1 농도 (20%) 를 최저농도 로한다. 표준물질의농도와장비의반응성을고려하여검정범위를선정한다. 검정범위에따라검정곡선을작성한다음검정곡선에대한상관관계를산출하여 을초과해야한다. 만약그렇지않다면다시작성한다 연속검정표준물질 (CCS, continuing calibration standard) 연속검정표준물질은시료를분석하는중에검정곡선의정확성을확인하기위해사용하는표준물질이다. 일반적으로초기검정곡선작성시중간농도표준물질을사용하여농도를확인한다. 연속검정은검정곡선이평가된후바로실시하며, 시료군의분석과정에서는표준물질의농도분석결과의편차가 5 % 범위이내이어야하며, 이를만족하면계속해서남은시료를분석한다 교정검증표준물질 (CVS, calibration verification standard) 교정검증표준물질은검정곡선이실제시료에정확하게적용할수있는지를검증하고, 검 정곡선의정확성을검증하는표준물질이다. 이용액은인정표준물질 (CRM, certified reference 20) "Environmental Sampling and Analysis for Technicians", LEWIS PUBLISHERS, 1994, p

99 Ⅰ. 정도관리일반 material) 을사용하거나다른검정곡선으로검증한표준물질을사용한다. 교정검증표준물질 에대한관리일지는그림 Ⅰ-28 과같이작성하여기록한다. 회수율은 100 % 회수율로부터 편차가 ±10 % 이내이어야한다. 시료명및농도 : 저장방법 : 외부제조제조사 : 보증가능항목 : 수령일자 : 유효일자 : 저장방법 : 실험실제조이름, 분자식, 시약등급 : 일련번호 : 수령일자 : 오픈일자 : 유효기간 : 준비과정 : 작성자사인 : 날짜 : 감독관사인 : 날짜 : 그림 Ⅰ-28 교정검증표준물질 (CVS) 관리일지예제 바탕시료와실험실관리표준물질 (LCS, laboratory control standard) 시료분석에는침전, 증류, 추출, 여과와같은다양한전처리를필요로한다. 따라서이러 83

100 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 한전처리에대한시료의영향을검증할필요가있다. 따라서시료의전처리와동일한과정으로바탕시료와표준시료를전처리한다. 바탕시료는측정하고자하는대상물질이포함되지않은시료로준비하며, 실험실관리표준물질은교정검증표준물질과같은농도의시료로준비한다. 준비된바탕시료와실험실관리표준시료를시료와같은절차에따라전처리하며측정한다. 회수율은 100 % 회수율로부터편차가 ±15 % 에있어야한다 검정곡선작성절차 초기검정곡선작성방법은다음과같은절차에따른다. 시험방법에따라최적범위안에서교정용표준물질과바탕시료를사용해검정곡선을그린다. 계산된상관계수에의해곡선의허용혹은허용불가를결정한다. 검정곡선을검증하기위해연속교정표준물질 (CCS, Continuing Calibration Standard) 을사용해교정한다. 검증된값의 5 % 내에있어야한다. 교정검증표준물질 (CVS, Calibration Verification Standard) 을사용해교정한다. 이는교정용표준물질과다른것을사용한다. 초기교정이허용되기위해서는참값의 10 % 내에있어야한다. 분석법에시료전처리가포함되어있다면, 바탕시료와실험실관리표준물질 (LCS, Laboratory Control Standard) 을시료와같은방법으로전처리하여측정한다. 그결과는실제값의 15 % 이내에있어야한다. 10개시료단위로시료군을만들어분석하며, 시료군에는바탕시료와첨가시료, 복수시료등을포함한다. 10개의시료를분석한후에연속교정표준물질 (CCS) 로검정곡선을검증한다. 검증값이 5 % 이내에있어야한다. 검정곡선을교정검증표준물질 (CVS) 로검증하여그결과가 10 % 이내이면분석을계속한다. CCS 혹은 CVS가허용범위에들지못했을경우, 분석을멈추고, 다시새로운초기교정을실시한다. 84

101 Ⅰ. 정도관리일반 3.4 기기별관리및점검 UV-VIS 분광광도계 (UV-VIS spectrophotometer) UV-VIS 분광광도계는환경실험실에서가장많이사용되는기본장비다. 일반적으로 UV- VIS 분광광도계는 200 nm ~ 1000 nm 사이의파장을측정하며, 이파장범위에대한바탕선 (baseline, blank) 의안정도와반복측정에의한반복성과재현성이확보되어야한다. 또한시험항목별로방법검출한계 (MDL) 를정기적으로확인한다. 관리를보다정밀히수행하기위해서는제조사와검 교정계약을체결하여주기적으로정확도를검증받는것이권장된다. 실험실내부의관리및점검계획을세우고 UV-VIS 분광광도계의상태의점검기록을보관한다. 일반적으로 UV-VIS 분광광도계의검ㆍ교정주기는 12개월이며분광광도계의교정방법은수질오염공정시험기준에명시된내용에따라파장눈금, 흡광도의보정및떠돌이빛 (stray light) 의유무조사로실시할수있다 설치환경및점검 UV-VIS 분광광도계의설치는다음과같은조건 21) 을구비한실내에설치한다. 강한자장, 전장, 고주파등이발생하는장치가가까이있지않을것 강한진동또는계속적인진동이없을것 먼지가적을것 부식성기체가없을것 직사광선이닿지않을것 실험실온도는 15 ~ 35 로할것 상대습도는 45 % ~ 80 % 로변화가적고, 이슬이생기지않을것 UV-VIS 분광광도계사용시다음사항 22) 을주기적으로관리점검한다. 수시또는매일점검 - 시료측정부청결상태 21) KS M 0012 흡광광도분석통칙 ) Shimadzu, Instruction manual UV-2401PC/2501PC, p

102 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 매월점검 - 램프의사용시간 - 바탕선 (baseline) 의흔들림 - 석영셀청결상태 분기또는반년점검 - 파장의정확성 UV-VIS 분광광도계를이용한검정곡선작성및시료측정방법 23) 은다음과같이수행하는것이바람직하다. (1) 바탕시료로기기의영점을맞춘다. (2) 한개의 CCS로검정곡선을그린다. 참값의 5 % 내에있어야한다. (3) 분석한 CVS에의해검정곡선을검증한다. 참값의 10 % 내에있어야한다. (4) 시료 10 개를분석시마다검정곡선에대한검증을실시하며, 바탕시료 (reagent blank), 첨가시료, 이중시료를측정한다. (5) CCS로검정곡선을검사하여검정곡선의변동을확인한다. (6) 초기교정절차에서언급한것과같이분석과정을진행한다 검정방법 UV-분광광도계의검정은다음과같은항목을실시한다. 파장의정확도 파장의반복정밀도 측광반복정밀도 바탕선의안정도 각항목별검정방법은다음과같다. 파장의정확도 : 저압수은램프또는중수소방전관에서방사되는선스펙트럼이나파장교정용광학필터 ( 네오디뮴필터 (neodymium filter), 홀뮴필터 (holmium filter) 등의유리제광학필터, 홀뮴용액필터등이사용가능 ) 의흡수곡선을측정하고선스펙트럼에서는가장큰강도를나타내는파장, 광학필터에서는가장큰흡수값을구하여파장표시값과파장표준값의편차로나타낸다. 파장교정용광학필터는구매비용이비싸고검정기관에서주로사용되는것으로램프의선스펙트럼을사용하 23) "Environmental Sampling and Analysis for Technicians", LEWIS PUBLISHERS, 1994, p

103 Ⅰ. 정도관리일반 여파장의눈금을교정한다. 중수소방전관은가장많이사용되는램프로 nm, nm 파장에서빛의세기가극대강도를나타낸다. 따라서표 Ⅰ-21 와같은파 장정확도평가일지를기록한다. 표 Ⅰ-21 중수소방전관파장정확도평가일지 측정일 파 장 측정치 오차 확인 nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm nm 파장의반복정밀도 : 파장의반복정밀도는저압수은램프또는중수소방전관에서방사되는동일선스펙트럼의스펙트럼또는광학필터의흡수곡선을여러번반복측정했을때파장값의편차로나타낸다. 최소 3회이상반복측정하여기록한다. 측광반복정밀도 : 경시변화가없는시료를시료부에장착하고투과율또는흡광도를측정한다. 이어먼저시료를꺼내고새시료를같은방법으로장착하고측정한다. 이조작을여러번반복했을때측정값의편차로나타낸다. 최소 3회이상반복측정하여기록한다. 바탕선의안정도 : 시료부에시료를넣지않고지정파장영역을주사했을때의투과율또는흡광도측정값의변동으로나타낸다. 분광광도계정도관리기준 24) 을표 Ⅰ-22 에나타내었다. 24) PNNL, Regulatory DQO Test Plan for Determining Method Detection Limits, Estimated Quantitation Limits, and Quality Assurance Criteria for Specified Analytes,

104 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅰ-22 분광광도계정도관리기준 QC 시료측정시기 / 주기허용기준분석실패시조치사항 초기검정검증 (ICV) 검정곡선작성직후 ( 일반적으로중간농도사용 ) 90 % ~ 110 % - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 초기검정바탕시료 (ICB) 초기검정검증 (ICV) 직후 < EQL - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 연속검정곡선검증 (CCV) 시료 10 개당 1 회, 분석종료후 1 회 장기간통계지표에기초함 - 모든시료재분석 연속검정바탕시료 (CCB) 연속검정검증 (CCV) 직후 < EQL - 모든시료재분석 EQL : Estimated Quantitation Limit, 평가정량한계 ICV : Initial Calibration Verification, 초기검정검증 ICB : Initial Calibration Blanks, 초기검정바탕시료 CCB : Contining Calibration Blanks, 연속검정바탕시료 이온크로마토그래프 (ion chromatograph) 바탕시료와정제수를이용한바탕선안정도, 표준물질측정결과의과거자료비교를통한정확도성능확인, 반복측정에의한정밀도성능확인을주기적으로수행하며이온컬럼과억제기 (suppressor) 는유효기간이내에교체한다. 자동시료공급기 (auto-sampler) 가부착되어있을경우자동시료공급기의성능, 정확도 정밀도시험을정기적으로수행하고청결상태를사용시마다확인한다. 장비의시험항목별기기검출한계 (IDL, instrument detection limit), 정확도, 정밀도시험을정기적으로수행한다. 제조사와실험실사이에검 교정계약을체결하여주기적으로장비의신뢰도를증명하는것이권장된다. 실험실은검 교정계획을세우고검 교정사항과유지 관리내역을기록하여보관한다. 표 Ⅰ-23에이온크로마토그래피정도관리기준을나타내었다. 88

105 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-23 이온크로마토그래피정도관리기준 ( 양이온 ) QC 시료측정시기 / 주기허용기준분석실패시조치사항 초기검정검증 (ICV) 검정곡선작성직후 ( 일반적으로중간농도사용 ) 95 % ~ 105 % - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 초기검정바탕시료 (ICB) 초기검정검증 (ICV) 직후 < EQL - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 검정곡선검증 (CCV) 시료 10 개당 1 회, 분석종료후 1 회 95 % ~ 105 % - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 - 시료재분석 연속검정곡선바탕시료 (CCB) 검정곡선검증 (CCV) 이후매회 < EQL - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 - 시료재분석 원자흡수분광광도계 (AAS, atomic absorption spectrophotometer) 바탕시료와정제수를이용한바탕선안정도, 램프의이상유무, 회절격자, 광전자증배관검출기, 190 nm ~ 800 nm 스크리닝등의확인을주기적으로수행하며자동시료채취장치가부착되어있을경우자동시료채취장치의성능, 시험항목별정확도 정밀도시험을정기적으로수행하고청결상태를사용시마다확인한다. 장비의시험항목별기기검출한계, 정확도, 정밀도시험을정기적으로수행한다. 제조사와실험실사이에검정 교정계약을체결하여주기적으로장비의신뢰도를증명할것을권장한다. 실험실은검 교정계획을세우고검 교정사항과유지 관리내역을기록하여보관한다 불꽃과흑연로 (flame and graphite furnace) AAS의성능은분석절차의일부분으로다른금속을분석할때마다점검한다. 성능검사를통해램프혹은분광기의문제점을알수있고기기의최적상태를알수있는데이는감도검사표준용액 (sensitivity check standard) 을이용한다. 이표준용액의농도는각각의시험방법에의해제시된금속의농도를따른다. 이표준용액의흡광도 (ABS) 는 0.200이며오차가 ±10 % 이상이라면, 기기는올바르게작동하지않은것이고교정이필요하다. 불꽃과흑연로 (flame and graphite furnace) 에대한감도검사표준용액의농도는표 Ⅰ-24와Ⅰ-25 에나타내었다. 89

106 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅰ-24 불꽃원자흡수분광광도계에대한성능검사 모델 : 원소 감도검사표준용액, mg/l 측정 ABS 알루미늄 (Al) 50 안티모니 (Sb) 25 바륨 (Ba) 20 베릴륨 (Be) nm에서칼슘 (Ca) nm에서칼슘 (Ca) nm에서카드뮴 (Cd) nm에서카드뮴 (Cd) 850 코발트 (Co) 7.0 크로뮴 (Cr) 4.0 구리 (Cu) 4.0 철 (Fe) 5.0 납 (Pb) 20 포타슘 (K) 2.0 마그네슘 (Mg) 0.3 망간니즈 (Mn) 2.5 몰리브데넘 (Mo) 30 니켈 (Ni) 7.0 규소 (Si) 100 소듐 (Na) 0.5 스트론튬 (Sr) 5.0 주석 (Sn) 150 타이타늄 (Ti) 80 탈륨 (Tl) 30 텅스텐 (W) 450 아연 (Zn) 1.0 지르코늄 (Zr) 300 AAS 측정조건에서감도검사용액을측정시측정 ABS 가약 0.2 가되어야함 90

107 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-25 흑연로 (graphite furnace) 원자흡수분광광도계에대한성능검사 모델 : 원소 감도검사표준용액, mg/l 측정 ABS 알류미늄 (Al) 0.05 안티모니 (Sb) 0.04 비소 (AS) 0.04 바륨 (Ba) 0.03 카드뮴 (Cd) 코발트 (Co) 0.03 크로뮴 (Cr) 구리 (Cu) 0.01 철 (Fe) 0.01 망간니즈 (Mn) 몰리브데넘 (Mo) 니켈 (Ni) nm에서납 (Pb) nm에서납 (Pb) 셀레늄 (Se) 0.06 규소 (Si) nm에서주석 (Tn) nm에서주석 (Tn) 0.08 타이타늄 (Ti) 0.21 바나듐 (V) 0.15 아연 (Zn) 흑연로에감도검사용액 20 ul 를주입후측정한흡광도로약 0.2 ABS 가나와야함 방해물질시료용액은분무를통해불꽃에주입되며, 일반적으로공기-아세틸렌 (air-acetylene) 가스의조합이산화제및연로로사용된다. 그래서화학적방해물질은불꽃이분자를충분히분해시키지못했거나분해된원자가불꽃의온도에서분해되지않는화합물로산화될때발생한다. 이런방해물질은특정원소나화합물을시료용액에첨가시켜해결할수있다. 91

108 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 실리콘, 알루미늄, 바륨, 베릴륨, 바나듐의분자는더높은온도의불꽃이필요하고, 질소산화물-아세틸렌불꽃이필요하다. 분자흡수및빛산란은불꽃속의고체입자때문에발생하는데높은흡광도값을나타낼수있어문제가발생할수있다. 표 Ⅰ-26에는버너를이용한원자흡수분광광도계정도관리기준 25) 을나타내었으며, 표 Ⅰ-27은수은과 CVAA을분석한원자흡수분광광도계정도관리기준 26) 을나타내었다. 표 Ⅰ-26 원자흡수분광광도계 (FLAA) 정도관리기준 QC 시료측정시기 / 주기허용기준분석실패시조치사항 초기검정검증 (ICV) 검정곡선작성직후 ( 일반적으로중간농도사용 ) 90 % ~ 11 0% - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 초기검정바탕시료 (ICB) 초기검정검증 (ICV) 직후 < EQL - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 검정곡선검증 (CCV) 시료 10 개당 1 회, 분석종료후 1 회 90 % ~ 110 % - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 - 시료재분석 연속검정곡선바탕시료 (CCB) 검정곡선검증 (CCV) 이후매회 < EQL - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 - 시료재분석 낮은농도표준용액 (LLS) 초기검정바탕시료 (ICB) 측정직후 75 % ~ 125 % - 실패원인조사 - 결과에대한논의 방해물질검사표준용액 (Interference check standard) (ICP 만실시 ) 초기검정검증 (ICV) 후와마지막검정곡선검증 (CCV) 전실시 80 % ~ 120 % - 실패원인조사 - 모든시료재분석 희석오차확인 (Serial dilution) 시료군당 1 회, 요구나필요시실시 5 배희석후 EQL 10 배농도에서는오차 10 % - 실패원인조사 - 결과에대한논의 Post spike 매질첨가시료 (MS) 실패또는새롭거나일반적이지않은시료분석시 75 % ~ 125 % - 실패원인조사 - 결과에대한논의 25) PNNL, Regulatory DQO Test Plan for Determining Method Detection Limits, Estimated Quantitation Limits, and Quality Assurance Criteria for Specified Analytes, ) PNNL, Regulatory DQO Test Plan for Determining Method Detection Limits, Estimated Quantitation Limits, and Quality Assurance Criteria for Specified Analytes,

109 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-27 수은, 냉증기원자흡수분광광도법 (cold vapor atomic absorption spectroscopy) 정도관리기준 QC 시료측정시기 / 주기허용기준분석실패시조치사항 초기검정검증 (ICV) 검정곡선작성직후 ( 일반적으로중간농도사용 ) 90 % ~ 110 % - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 초기검정바탕시료 (ICB) 초기검정검증 (ICV) 직후 < EQL - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 검정곡선검증 (CCV) 시료 10 개당 1 회, 분석종료후 1 회 90 % ~ 110 % - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 - 시료재분석 연속검량곡선바탕시료 (CCB) 검정곡선검증 (CCV) 이후매회 < EQL - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 - 시료재분석 낮은농도표준용액 (LLS) 초기검정바탕시료 (ICB) 측정직후 75 % ~ 125 % - 실패원인조사 - 결과에대한논의 유도결합플라스마원자발광분광기 (inductively coupled plasma atomic emission spectrometer) 바탕시료와정제수를이용한바탕선안정도, 라디오주파수생성기, 검출기, 피크분리 (peak resolution), 190 nm ~ 800 nm 스크리닝등의확인을주기적으로수행하며자동시료공급기가부착되어있을경우자동시료공급기의성능, 정확도 정밀도시험을정기적으로수행하고청결상태를사용시마다확인한다. 장비의시험항목별기기검출한계, 정확도, 정밀도시험을정기적으로수행한다. 제조사와실험실사이에검정 교정계약을체결하여주기적으로장비의신뢰도를증명할것을권장한다. 실험실은검 교정계획을세우고검 교정사항과유지 관리내역을기록하여보관한다. 표 Ⅰ-28은유도결합플라스마원자발광분광기정도관리기준 27) 을나타내었다. 27) PNNL, Regulatory DQO Test Plan for Determining Method Detection Limits, Estimated Quantitation Limits, and Quality Assurance Criteria for Specified Analytes,

110 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅰ-28 유도결합플라즈마원자발광분석기정도관리기준 QC 시료측정시기 / 주기허용기준분석실패시조치사항 초기검정검증 (ICV) 검정곡선작성직후 ( 일반적으로중간농도사용 ) 90 % ~ 110 % - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 초기검정바탕시료 (ICB) 초기검정검증 (ICV) 직후 < EQL - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 검정곡선검증 (CCV) 시료 10 개당 1 회, 분석종료후 1 회 90 % ~ 110 % - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 - 시료재분석 연속검정곡선바탕시료 (CCB) 검정곡선검증 (CCV) 이후매회 < EQL - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 - 시료재분석 낮은농도표준용액 (LLS) 초기검정바탕시료 (ICB) 측정직후 75 % ~ 125 % - 실패원인조사 - 결과에대한논의 방해물질검사표준용액 (Interference check standard) (ICP 만실시 ) 초기검정검증 (ICV) 후와마지막검정곡선검증 (CCV) 전실시 80 % ~ 120 % - 조사 - 모든시료재분석 희석오차확인 (Serial dilution) 시료군당 1 회, 요구나필요시실시 5 배희석후 EQL 10 배농도에서는오차 10 % - 실패원인조사 - 결과에대한논의 분해후첨가 (Post spike) 매질첨가시료 (MS) 실패또는새롭거나일반적이지않은시료분석시 75 % ~ 125 % - 실패원인조사 - 결과에대한논의 기체크로마토그래프 (gas chromatograph) 기체크로마토그래프는매우정교한분석절차를가진다. 필요한기술에대한경험을가지 고, 계산과데이터를해석할수있는분석자만이사용해야한다. 94

111 Ⅰ. 정도관리일반 오븐온도가 ± 0.2 C 이내로제어가가능한지, 오븐온도프로그램의성능유지, 운반가스의유속조절프로그램성능유지, 분할 / 비분할주입기능을확인한다. 바탕시료, 표준물질시료의반복측정을통한정확도와정밀도, 바탕선안정도, 컬럼장애 (column bleeding) 유무, 피크분리와각각의검출기성능을정기적으로확인한다. 자동시료채취장치가부착되어있을경우자동시료채취장치의성능, 정확도 정밀도시험을정기적으로수행하고청결상태를사용시마다확인한다. 장비의시험항목별기기검출한계, 정확도 정밀도시험을정기적으로수행한다. 제조사와실험실사이에검정 교정계약을체결하여주기적으로장비의신뢰도를증명할것을권장한다. 실험실은검정 교정계획을세우고검정 교정사항과유지 관리내역을기록하여보관한다 방해물질방해물질은시료, 용매또는운반가스오염또는많은양의화합물을 GC에삽입했을경우, 그리고검출기에화합물이오래머무르면서발생한다. 다이클로로메테인, 클로로폼및다른할로겐화탄화수소용매는오염을유발하기쉽다. 장비내에방해물질이있을수도있다. 시료주입부의격막 (septum) 은대부분실리콘재질이며그격막이가열되면서오염이발생한다. 이는격막의주기적인교체 (septum sweep) 에의해방지할수있다. 컬럼 (column) 손상은분리관의온도가높고물또는산소가그시스템에들어갔을경우발생한다. 용매주입은컬럼의고정상을손상시킬수있고유기화합물은컬럼코팅을분해시킬수있다. 특정계면활성제 (surface-active agent) 의주입은 GC 컬럼을완전히손상시킬수도있다. 허깨비피크 (ghost peak) 는많은양의화합물또는컬럼 (column) 코팅에흡착된화합물이포함된시료가시스템을지나갈때발생한다. 이런시료의측정은이전시료의잔류물질로인한피크가보이게된다. 이러한문제는그런상호작용을막을수있는컬럼코팅제를선택해막을수있다 검출기많은종류의검출기가 GC 시스템에이용된다. 전해질전도도검출기 (ELCD, electrolytic conductivity detector) 는기준전극과분석전극과기체-액체접촉기 (contactor) 및기체-액체분리기 (separator) 를가지고있다. 전도도용매를셀에주입하고기준전극에의해전류가흐르게된다. 기체-액체 contactor에서가스반응생성물과결합하게되고이화합물은분석전극을지나면서액체상을가진기체-액체분리기에서기체상과액체상으로분리된다. 이전위계 (electrometer) 는기준전극과분석전극 95

112 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 사이의전도도차이를모니터한다. 할로겐, 질소, 황또는나이트로아민 (nitroamine) 을포함한유기화합물을이방법으로검출할수있다. 전자포획검출기 (ECD, electron capture detector) 는플라티늄 (Pt) 혹은타이타늄 (Ti) 호일위에흡착된방사능 β-입자방출제 (emitter)( 보통니켈-63 혹은삼중수소 ) 로부터방출되는 β 선이운반기체를전리하여미소전류를흘려보낼때시료중의할로겐이나산소같은전자포획력이강한화합물에의해전자가포획되어전류가감소하는것을이용하는방법이다. 자세히설명하면방출제 (emitter) 로부터전자는운반가스를이온화시키고전자를갑자기터지게한다. 약 100 개의전자가각각의 β-입자에서만들어지게된다. 이전자들의에너지충돌은열적수준을감소시키고그들은친전자성시료분자 (electrophilic sample molecule) 에의해포획된다. 전자분포는가해준전압과셀전극에의해모이게되고, 이간격은일정한전류를유지하게하기위해조정한다. 시료가검출기로들어갈때펄스속도의변화는시료에서오염물질의농도와관련있다. 이검출기는할로겐족을포함한분자에는매우민감하지만아민, 알코올, 탄화수소와같은작용기에는민감하지못하다 ( 그림 Ⅰ-29). 불꽃이온화검출기 (FID, flame ionization detector) 는수소연소노즐 (nozzle), 이온수집기 (ion collector), 이온전류를측정하기위한전류전압변환회로, 감도조절부, 신호감쇄부등으로구성되어있다. 유기화합물을분리관 (column) 으로부터불꽃으로집어넣을때전기적으로전하를띈중간체 (charged intermediate) 가형성된다. 이것은불꽃에전위를걸어주면수집되고, 수집된신호를증폭기를거쳐측정된다. FID는거의모든유기탄소화합물에는민감하지만물과이산화탄소와같은운반기체불순물에는응답하지않는다. FID는넓은직선응답범위를가져유속의작은변화에는상대적으로민감하지못하지만, 사용이간단하다 ( 그림 Ⅰ-30). 광이온화검출기 (PID, photoionization detector) 는 UV 광원을가진장치로이것은이온화챔버를통해광학적으로투명창을통해지나가는광자 (photon) 를방출한다. UV 광원보다더작은이온화전류 (ionization potential) 를가진화합물을이온화시킨다. PID는매우민감하고, 노이즈가적고, 직선성이탁월하고시료를파괴하지않아도되는것이장점이다 ( 그림 Ⅰ-31). 질량검출기 (MSD, mass spectrophotometer detector) 는다양한화합물을검출할수있고, 물질의파쇄 (fragmentation) 로화합물구조를유추할수있다. MSD는분자를이온화시켜여러개의렌즈를통해사중극자 (quadrupole) 를통해가속화하고다른크기의전하를띈조각이질량에따라분리한다. 대부분의화학물질은고유의파편유형을가지고있는데이것이질량 (mass) 스펙트럼이다. 열전도도검출기 (TCD, thermal conductivity detector) 는금속필라멘트, 전기저항체 96

113 Ⅰ. 정도관리일반 (thermistor) 를검출소자로하여금속판 (block) 안에들어있는본체와안정된직류전기를공급하는전원회로, 전류조절부, 신호검출전기회로, 신호감쇄부등으로구성되어있다. 열전도도차이를통해모든분자를검출할수있으므로범용적으로사용할수있으나특히무기가스 (O 2, N 2, H 2 O, 비탄화수소 ) 에많이사용된다. 운반가스와검출대상물질과의열전도차가클수록감도가좋지만운반가스의유량이변하면감도가변하는단점이있다 ( 그림 Ⅰ-32). 불꽃광도검출기 (FPD, flame photometric detector) 는수소불꽃에의해시료성분을연소시켜이때발생하는불꽃의광도를분광학적으로측정하는방법으로인또는유황화합물을선택적으로검출할수있다. 따라서황계통의악취성분나인계통의잔류농약분석에많이사용된다. 황은파란색으로타고 (394 nm), 인은노란색을방출한다 (526 nm)( 그림 Ⅰ-33). 그림 Ⅰ-29 전자포획검출기 그림 Ⅰ-30 불꽃이온화검출기 그림 Ⅰ-31 광이온화검출기 그림 Ⅰ-32 열전도도검출기 97

114 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 Ⅰ-33 불꽃광도검출기 표 Ⅰ-29 은각각의검출기에대한검출한계값을, 표 Ⅰ-30 은검출기에사용되는운반가 스와검출기연료기체들을나타내었다. 표 Ⅰ-29 검출기에따른검출한계값 검출기 검출한계값 (detection limit) 전자포획검출기, ECD 불꽃이온화검출기, FID 광이온화검출기, PID 열전도도검출기, TCD 불꽃광도검출기, FPD P : , S : 질소-인검출기, NPD : nitrogen-phosphorus detector 98

115 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-30 검출기에사용되는운반기체및검출기연료기체 TCD ECD FID NPD FPD ELCD PID He 운반기체 H 2 N 2 연소 / 반응기체 H 2 Air N 2 make-up 기체 He ArCH 컬럼 (column), 충전물질, 충전방법 1) 컬럼 (column) 컬럼은충전물질을채운내경이 2 mm ~ 7 mm( 모세관식컬럼을사용할수도있다 ) 의시료에대하여불활성금속, 유리또는합성수지판으로각분석방법에서규정하는것을사용한다. 2) 충전물질 흡착형충전물 - 컬럼의내경에따라입자가고른흡착성고체분말을말한다. 실리카겔, 활성탄, 알루미나, 제올라이트등이있고, 이러한분말에표면처리한것을각분석방법에규정하는방법대로처리해활성화한것을사용한다. 분배형충전물질 - 지지체 (support) 는시료및고정상액체에대해불활성인것으로규조토, 내화벽돌, 유리, 석영, 합성수지등을사용해각분석방법에서전처리를규정한경우그것에따라산처리, 알칼리처리, 실란처리등을한것을사용한다. 고정상액체는분석대상물질을완전히분리할수있고, 사용온도에서증기압이낮고, 점성이작은것을사용한다. 일반적인고정상액체의종류를표 Ⅰ-31에나타내었다. 다공성고분자충전물질 - 이물질인다이비닐벤젠을가교제 (bridge intermediate) 로스타이렌계단량체 (styrene) 를중합시킨것과같이고분자물질을단독또는고정상액체로표면처리하여사용한다. 3) 충전방법 내부를잘씻어말린컬럼에미리한쪽끝을유리솜으로막고진동을주어넣으면서충 전물을고르고빽빽하게채운다음남은한쪽끝을유리솜으로가볍게막는다. 99

116 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 이컬럼은그충전물질의최고사용온도부근에서적어도수시간동안헬륨또는질소를통해건조한다. 이때건조에의해감소되는만큼의충전물을보충하여채우고더이상감소하지않을때까지이조작을되풀이한다. 표 Ⅰ-31에고정상액체의종류와분석물질을나타내었다. 표 Ⅰ-31 일반적으로사용하는고정상액체의종류 종류탄화수소화합물실리콘화합물폴리글라이콜화합물에스터화합물폴리에스터화합물폴리아마이드화합물에테르화합물기타 물질명헥사데칸, 스콸렌, 고진공그리스메틸실리콘, 페닐실리콘, 시아노실리콘, 불화규소폴리에틸렌글라이콜, 메톡시폴리에틸렌글라이콜이염기산다이에스터이염기산폴리클라이콜다이에스터폴리아마이드수지폴리페닐에테르인산트라이크레실, 다이에틸폼아마이드, 다이메틸슬포란 표 Ⅰ-32 에기체크로마토그래피정도관리기준 28) 을나타내었다. 표 Ⅰ-32 기체크로마토그래피정도관리기준 QC 시료측정시기 / 주기허용기준분석실패시조치사항 전처리바탕시료 (PB) 시료군 (20 개 ) 당 1 회 < EQL - 실패원인조사 - 교정 - 시료를다시준비 바탕시료 (BS) 또는실험실정도관리시료 (LCS) 매질첨가시료 (MS) 와매질첨가이중시료 (MSD) ( 정확도, 정밀도 ) 시료군 (20 개 ) 당 1 회 ( 바탕시료, 대체표준물질첨가시료 ) 시료군 (20 개 ) 당 1 회 회수율 70 % ~ 130 % ( 초기목표값 ). 15 ~ 20 개시료로관리한계설정 - 실패원인조사 - 교정 - 시료를다시준비 - 실패원인조사 - 매질효과확인 - 결과에대한논의 대체표준물질 (Surrogate) 모든시료 ( 시료, 정도관리시료, 표준물질, 바탕시료 ) 정도관리한계이내, 정도관리한계설정방법 : - 일반적인한계규정을따름 - 15 ~ 20 회이상분석한결과로산출 - 실패원인조사 - 교정 - 시료를다시준비 28) PNNL, Regulatory DQO Test Plan for Determining Method Detection Limits, Estimated Quantitation Limits, and Quality Assurance Criteria for Specified Analytes,

117 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-33 에기체크로마토그래피를이용한 PCBs 분석정도관리기준 29) 을나타내었다. 표 Ⅰ-33 기체크로마토그래피를이용한 PCBs 분석정도관리기준 QC 시료측정시기 / 주기허용기준분석실패시조치사항 초기검정검증 (ICV) 시작후 12 시간이후 초기검정곡선반응의 ± 15 % - 실패원인조사 - 교정 - 시료를다시준비 검정곡선검증 (CCV) 분석중에여유롭게실시 ( 최소 20 개시료당 1 회 ) 초기검정곡선반응의 ± 15 % - 실패원인조사, - 교정 - 시료를다시준비 연속검정곡선바탕시료 (CCB) 주기적실시 ( 최소 20 개시료당 1 회 ) 캐리오버 (carry over) 와오염평가 - 실패원인조사, - 교정 - 시료를다시준비 내부표준물질 (Internal standard) 모든시료 ( 시료, 정도관리시료, 표준물질, 바탕시료 ) 일반적규정따름, 연속검정곡선표준용액의면적에 ± 50 % 범위내로설정 - 실패원인조사 - 교정 - 시료를다시준비 정도관리용표준시료 (QC Reference samples) 시료군 (20 개시료 ) 별 1 회 회수율 80 % ~ 120 % - 실패원인조사 - 교정 - 시료를다시준비 고성능액체크로마토그래프 (high performance liquid chromatograph) 용매유속안정도, 압력안정도, 적절한사용컬럼의성능, 기울기시스템성능, 사용용매또는정제수의반복측정을통해바탕선을정기적으로확인한다. 바탕시료와표준물질분석을통해질량의정확한검출, 표준물질의스펙트럼, 피크분리등의확인을정기적으로확인한다. 표준물질시료의반복측정을통해정확도와정밀도, 검출기의성능을정기적으로확인한다. 자동시료채취장치가부착되어있을경우자동시료채취장치의성능, 정확도 정밀도시험을정기적으로수행하고청결상태를사용시마다확인한다. 장비의시험항목별기기검출한계, 정확도 정밀도시험을정기적으로수행한다. 제조사와실험실사이에검정 교정계약을체결하여주기적으로신뢰도를증명할것을권장한다. 실험실은검정 교정계획을세우고검정 교정사항과유지 관리내역을기록하여보관한다. 29) PNNL, Regulatory DQO Test Plan for Determining Method Detection Limits, Estimated Quantitation Limits, and Quality Assurance Criteria for Specified Analytes,

118 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 ph 측정기 특정범위로특별히설계되거나폭넓게일반적으로설계된 ph 전극은대개실험실의규격을만족하고있다. ph 전극으로유리전극이나플라스틱전극을채용한측정기기는내구성이강하고, ph 전영역을측정할수있어실험실에서사용하기적합하다. 최근관리가필요한전해질용액타입의전극이아닌고체젤타입의물질을채워사용이편리한전극도존재한다. ph 측정기는교정후시료를측정하기전에, 농도값을알고있는정도관리용검사시료를측정한다. 이검사시료의측정값이만족스럽다면, 이기기의측정결과는정확하고믿을수있다. ph 미터의종류별특성을표 Ⅰ-34에나타내었으며, 그림 Ⅰ-34는 ph 측정일지예제를나타내었다. ph 미터의일반적인문제점과해결방법은표 Ⅰ-35에나타내었다. 표 Ⅰ-36에전극타입측정방법의정도관리일반기준 30) 을나타내었다. 표 Ⅰ-34 ph 미터의종류별특성 종류 범위최소단위정확도재현성온도 ph mv ph mv ph mv ph mv 일반형 0~14 ±1, ±0.05 ±5 ±0.02 ±2 0~100 확장형 0~1 ± ± ±0.002 ±0.2 0~100 시험법번호 : 날짜 : 분석자 : ph미터모델명 : 시료 ID 번호 시료설명 측정값 ph 시료온도 C 특이사항 ph 7.00 완충용액 ph 4.00 완충용액 ph 1.00 완충용액 QC 시료 이중시료 QC 시료참값 : 정밀도 (RPD) : 허용가능한제한값 : 정확도 (%R) : 허용가능한제한값 : 그림 Ⅰ-34 ph 측정을위한시험일지 30) PNNL, Regulatory DQO Test Plan for Determining Method Detection Limits, Estimated Quantitation Limits, and Quality Assurance Criteria for Specified Analytes,

119 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-35 ph 미터의일반적인문제점및개선방법 일반적문제점고장원인개선방법 모든측정결과가 6.2 ~ 6.8 로나타남 1) 유리전극파손 2) 압력관균열 1) 전극교체 2) 제조사문의 모든측정결과가 7.00 으로나타남 1) 연결불량 2) 내부합선 1) 연결상태확인 2) 연결부위수리 버퍼용액응답시간지연 (30 초이상 ) 1) 청소상태불량 ph 전극또는기준전극 2) 시료온도가낮음 1) 청소용도구를이용하여전극청소 2) 단면전극은 10 이상, 둥근전극은 0 이상에서측정 버퍼용액과측정결과차이 1) 기준변질 2) 접지루프 1) 특별한기준주문 2) 전극교체 짧은스팬 (70 % 이하 ) 1) 청소상태불량 ph 전극또는기준전극 2) 전극노후화 1) 전극청소 2) 전극교체 불안정한측정결과 1) 기준전극오염또는합선 1) 전극청소 표 Ⅰ-36 전극타입측정방법의정도관리일반기준 QC 시료측정시기 / 주기허용기준분석실패시조치사항 초기검정검증 (ICV) 검정곡선작성직후 ( 일반적으로중간농도사용 ) 90 % ~ 110 % - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 초기검정바탕시료 (ICB) 초기검정검증 (ICV) 직후 < EQL - 실패원인조사 - 검정곡선재작성 연속검정곡선검증 (CCV) 시료 10 개당 1 회, 분석종료후 1 회 장기간통계지표에기초함 - 모든시료재분석 연속검정바탕시료 (CCB) 연속검정검증 (CCV) 직후 < EQL - 모든시료재분석 103

120 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 전기전도도계 전기전도도계는전도도를감지해내는부분은백금으로도금된얇은판두개가병렬로구성되어있는전도도셀을사용한다. 전도도셀을보호하기위해유리관내부에설치하고, 유리관옆부분이열려있어시료와접촉할수있도록되어있다. 유리관이외에플라스틱과같은단단한고무재질도많이이용하고있다. 일반적으로전도도셀검사는셀표면의코팅상태, 셀표면의생물막유무확인, 셀판이구부러지거나찌그러짐에대한확인, 유도선이잘위치하고있는가를확인한다. 전기전도도는온도의영향을매우크게받으므로측정시이를보정하여야한다. 일반적으로 25 기준으로측정하며, 시료의온도가 25 가아닐경우수학적으로나전기적으로보정하여기록한다. 전기전도도계는매우단순한구조를가지고있기때문에결함이거의없다. 셀안에서발생하는문제가대부분이며, 정확한사용절차는다음과같다. 1) 기준셀과측정셀을전기전도도표준용액 (KCl 용액 ) 으로보정한다. 2) 정제수로수차례충분히씻어준다. 3) 전도도셀을시료에수차례담그면서결과값이안정화될때까지기다린다. 4) 측정결과가흔들릴경우번갈아측정하여최대값과최소값을기록한다. 표 Ⅰ-37 은전기전도도계의일반적인문제점과개선방법을나타내었다. 표 Ⅰ-37 전기전도도계의일반적인문제점및개선방법 일반적문제점고장원인개선방법 출력불량 표준용액과출력값과의차이 (10 % 이상 ) 불안정한측정결과또는결과변화 전기전도도표준용액에서전극값이바뀌지않음 1) 전기전도도센서접속불량 2) 접속단자불량 3) 케이블손상또는내부합선 1) 표준용액이오염되거나변질 2) 전극오염 3) 표준용액의측정범위초과 전극에기포존재 1) 전극이완전히잠기지않음 2) 전극이컨트롤러와연결불량 1) 모든연결상태확인 2) 접속단자확인 3) 제조사연락 1) 표준용액교체 2) 전극청소 3) 측정범위점검 1) 비커에담아측정시전극주위를교반하거나흔들어공기방울을제거 2) 전극을옆으로뉘어공기방울배출 1) 부속연결상태확인및전극을완전히잠기게함 2) 연결선점검 104

121 Ⅰ. 정도관리일반 전기전도도의정도관리기준은 ph 측정기의정도관리기준과동일하다 용존산소측정기 용존산소측정기의성능검사는윙클러적정방법에대해매년검사한다. 시료의용존산소함량은현장에서멤브레인전극방법으로측정하고, 윙클러적정방법을위해시료를수집한다. 이두가지방법상에결과가상당히차이가있다면, 적절한시정조치를취해그문제를해결해야한다. 용존산소측정기기의정도관리기준은 ph 측정기정도관리기준과동일하다. 일반적인문제점과개선방법은표 Ⅰ-38과같다. 표 Ⅰ-38 용존산소측정기의일반적인문제점및개선방법 일반적문제점고장원인개선방법 출력불량 1) DO 센서연결불량 2) 연결부분불량 3) 센서내부또는케이블연결불량 1) 센서연결부분전체확인 2) 센서연결선의단락검사 3) 제조사연락 출력결과와적정방법과차이 센서교정 ( 검량곡선재작성 ) 센서결과와적정방법과의차이를비교하여보정 측정결과가안정하지못하거나낮아지는경우 전해질이소진 멤브레인과전해질교체 탁도계 시료를측정하기전에표준물질로매번탁도계를교정한다. 이탁도계의성능은최소한 반년에한번씩주기적으로검사해야한다. 탁도계의불량증거는실험실에서준비된 formazine 저장용액의측정결과로알아볼수있다. formazine 저장용액 (formazine stock solution) 은점검수행하루전에준비해둔다. 용액1 : 1.00 g hydrazine sulfate, (NH 2 ) 2 H 2 SO 4 를정제수 100 ml를이용해녹이고희석시킨다. 용액2 : 10 g hexamethylene tetramine, (CH 2 ) 6 N 4 를정제수 100 ml를이용해녹이고희석시킨다. 105

122 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 이들용액을냉장고에저장하면 6개월동안사용가능하며, 사용을위해실온에서따뜻해질때까지기다리고, 사용하기전에섞는다. formazine 저장용액제조방법은 100 ml 부피플라스크 (volumetric flask) 에용액1 5 ml 와용액2 5 ml를취하여섞은후실온에서 24시간동안교반하고, 정제수 100 ml를이용해희석한후잘섞는다. 이저장용액의값을 400 NTU(nephelometric turbidity unit) 라고한다. 냉장고에저장하면한달동안동일한상태를유지한다. 이저장용액을다른농도범위에서희석하고, 성능을점검한다. 차이가생기면, 시정조 치를취한다. 탁도계의교정및성능검사표는그림 Ⅰ-35 와같다. 모델 : 교정성능 날짜 0.4 NTU 4.0 NTU 40 NTU 100 NTU 0.2 NTU 2.0 NTU 20 NTU 100 NTU 서명 그림 Ⅰ-35 탁도계의교정및성능검사표 탁도계의정도관리기준은 ph 측정기정도관리기준과같다 총유기탄소측정기 31) 하천이나폐수중에존재하는유기탄소의양을측정하는총유기탄소측정기는최근몇년동안많이출시되었다. 총유기탄소분석기는시료를 20 μl ~ 200 μl를주입하여열분해 (600 이상 ) 하여발생한이산화탄소를근적외선 (IR) 으로검출하여측정한다. 이방법은총유기탄소측정기에가장보편적인분석방법으로활용되고있다. 31) EPA, Handbook for Analytical Quality Control in Water and Wastewater Laboratorie,

123 Ⅰ. 정도관리일반 다른형태의총유기탄소측정방법으로는 UV 램프와다양한과황산염을이용한방법과메탄을이산화탄소로산화시켜불꽃이온검출기로정량하는방법이있다. 또한토양이나슬러지중의총유기탄소를측정할수있는측정기도개발되었다. 총유기탄소측정에서무기탄소제거또는입자상물질에대한대표성이있는시료를채취하는것이무엇보다중요하다. 따라서이러한문제를해결할수있는기기를선택하거나부득이입자상물질이여과되는경우는그측정결과와실제총유기탄소값과의관계를확인해두는것이좋다. 표 Ⅰ-39에총유기탄소측정기의정도관리기준 32) 을나타내었다. 표 Ⅰ-39 총유기탄소측정기의정도관리기준 시료세부내용및주기허용기준 바탕시료 (Blanks) 보관시간 (Holding time) 초기능력검증 (IDC, initial demonstration of capability) 연속검정검증 (CCV, continuing calibration verification) 현장이중시료 (FD, field duplicate) 실험실첨가매질시료 (LFM, laboratory fortified matrix) 정도관리시료 (QCS, quality control sample) 검정곡선 (calibration curve) 각시료군 (batch) 마다하나의시약바탕시료 (reagent blank) 를분석한다. 시료채취후 28 일이내로분석한다. TOC 측정기를설치할때마다, 분석자가교체될때마다수행한다. 각시료군 (batch) 을분석하기전 1 회, 시료 10 개당 1 회, 분석종료후 1 회실시한다. Low CCV: 최소보고수준의농도이거나그이하 Mid CCV: 초기검정곡선의중간농도 High CCV: 검정곡선용표준용액중가장높은농도 각시료군 (batch) 마다한개의현장이중시료 (FD) 를준비한다. 각시료군 (batch) 마다하나의실험실첨가매질시료 (LFM) 을분석한다. 첨가량은측정되거나예상되는농도에대해 50 % ~200 % 의증가분이나타나도록실험실첨가매질시료 (LFM) 를준비한다. 초기능력검증 (IDC) 을수행하는동안, 새로운검정고선을작성한후, 새로운표준용액을준비할때마다정도관리시료를분석한다. 또는최소분기별로실시한다. 표준용액을조제하거나연속검정검증 (CCV) 의정도관리허용기준을벗어날때새로운검정곡선을작성한다. 시약바탕시료 < 0.35 mg/l ph 2 와온도 6 에서보관및저장 평균회수율 : 80 % ~ 120 % RSD 20 % Low-CCV: 참값에대하여 ±50 % 이내. Mid-CCV: 참값에대하여 ±20 % 이내. High-CCV: 참값에대하여 ±15 % 이내. RPD 20 % 회수율이 70 % ~ 130 % 범위를벗어날경우매질효과 (matrix effect) 조사의근거가된다. 1 mg/l ~ 5 mg/l 에해당하는 QCS 측정값이참값에하여 ±20 % 이내에있어야한다. r ) PNNL, Regulatory DQO Test Plan for Determining Method Detection Limits, Estimated Quantitation Limits, and Quality Assurance Criteria for Specified Analytes,

124 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 3.5 실험실기기의유지관리주기 실험실장비를항시관리하고분석하는데가장최적의상태를유지하여야한다. 장비의관리는각장비의설명서를참조하며실험실에는장비관리전문가가있거나구입시기본적인관리와보수를보장받아야한다. 아래표 Ⅰ-40은실험장비의유지관리부분과그주기를나타내고있다. 장비들의관리는모델에따른설명서에근거하여실행한다. 관리주기 ( 횟수 ) 는사용한분석량에따라조정해야한다. 표 Ⅰ-40 실험장비유지관리 기기유지활동횟수 ph meter 전도도용존산소측정기이온선택전극기준전극저울 UV-VIS 분광기 AA/flame 분광기 전극 (probe) 청소전극 (probe) 충전배터리교체 전극 (probe) 청소배터리교체 전극 (probe) 청소멤브레인필터교체배터리교체 전극 (probe) 청소전극 (probe) 충전 전극 (probe) 청소용액저장상태확인 팬청소전구교체스케일범위조절 파장최적상태확인램프교체창청소시료주입구청소석영셀청소 시료분사구청소버너헤드청소튜브, 펌프, 램프점검석영창청소전기장치점검광학장치점검 매일매주 / 필요시필요시 매일필요시 매일필요시필요시 매일단기간 매일매일 매일매년 ( 점검서비스 ) 매년 ( 점검서비스 ) 매주필요시분기별 ( 점검서비스 ) 매일매일 매일매일매일매주 6 개월 ( 점검서비스 ) 매년 ( 점검서비스 ) 108

125 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-40 실험장비유지관리 ( 계속 ) 기기유지활동횟수 AA/ graphite 분광기 ICP TOC 분석기 Gas chromatographs Purge and trap 자동분석기 냉장고, 오븐및고압배양기 Autoclaves 탁도계 흑연관점검오토샘플러시료주입라인세척회화로하우징, 분사구청소전기장치점검 토치청소시료분사구및스프레이챔버청소튜브, 진공펌프오일점검시료공급라인, 가스토치전기장치점검파장조정간섭영향점검 시료주입구청소촉매교환연소라인점검 탄성격막, 가스흐름점검 GC 실린지청소누출점검컬럼 (column) 교체주입구청소전기장치점검온도점검 누출점검시료저장장치세척트랩교체퍼지 (purge) 유로점검 누출, 세척시스템확인전극청소튜빙점검광학장비청소펌프롤러, 튜빙고정판, 파장필터청소유로셀청소, 오일 l 확인, 기어기름칠 내부청소온도조절장치확인 가스켓상태확인내부청소멸균성능테입에의한확인타이머장치점검 장비외부청소셀세척 매일매일매주 6 개월 ( 점검서비스 ) 매주매주매주매일 6 개월 ( 점검서비스 ) 6 개월 ( 점검서비스 ) 6 개월 매월매월 6 개월 매일매일매일분기별매월분기별 ( 점검서비스 ) 분기별 ( 점검서비스 ) 매월매주매년매월 매일매월매월분기별 ( 점검서비스 ) 매월 6 개월 ( 점검서비스 ) 매월매년 매주매월매일 6 개월 ( 점검서비스 ) 매월매일 온도계수은주파손여부점검매일 109

126 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 4 시약 4.1 시약 시약등급수 ( 실험실용정제수 ) 의종류및사용 환경분석뿐만아니라모든화학분석에는가장중요한것으로는적절한시약등급수 (reagent-grade water) 를확보하는것이다. 이시약등급수는표준용액제조, 시약제조, 희석및바탕시료로사용되기때문이다. 각각의용도에따른시약등급수의수질기준을미국 ASTM(American Society for Testing and Materials) 33) 에서는 4개등급으로구분하고있다. 유형 Ⅰ 등급은증류또는다른동등한과정을거처혼합이온교환수지와 0.2 μm 멤브레인필터를통과한것을말한다. 혼합이온교환수지에주입되는공급수는최대전기전도도가 25 (298K) 에서 18 μs/cm 이어야한다. 유형 Ⅱ 등급은증류또는이와비슷한과정으로생산한물로전기전도도가 25 (298 K) 에서 1.0 μs/cm 이하인것을말한다. 만약증류에의해이를만족하지못할경우증류전에이온교환, 증류또는역삼투여과와유기물흡수장치를설치할수있다. 유형 Ⅲ 등급은증류, 이온교환, 역삼투에의한전기분해식이온화장치 (continuous electrodeionization reverse osmosis) 또는이것들의조합에의해제조된것으로 0.45 μm 멤브레인필터를통과것이다. 유형 Ⅳ 등급은증류, 이온교환, 역삼투에의한전기분해식이온화장치, 전기투석장치 (electrodialysis) 또는이것들의조합에의해제조된것을말한다. 표 Ⅰ-41은시약등급수의종류를나열하였다. 표 Ⅰ-41 시약등급수의종류 유형 Ⅰ (Type Ⅰ) 유형 Ⅱ (Type Ⅱ) 유형 Ⅲ (Type Ⅲ) 유형 Ⅳ (Type Ⅳ) 전기전도도, 최대값, us/cm, 25 전기저항, 최소값, MΩ cm, 에서의 ph 6.2 ~ ~ 8.0 총유기탄소 (TOC), 최대값, ug/l no limit 33) ASTM D1193 Standard Specification for Tragent Water 110

127 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-41 시약등급수의종류 ( 계속 ) 유형 Ⅰ (Type Ⅰ) 유형 Ⅱ (Type Ⅱ) 유형 Ⅲ (Type Ⅲ) 유형 Ⅳ (Type Ⅳ) 소듐 (Na), 최대값, ug/l 염화이온, 최대값, ug/l 총실리카, 최대값, ug/l no limit 미생물오염 - 박테리아수준의관리가필요할때, 시약등급유형은다음과같이더나 누어야한다. 유형 A 유형 B 유형 B 최대종속영양박테리아수 10/1000 L 10/100 ml 100/10 ml 균체내독소 (endotoxin), EU/mL 1) 적용안됨 1) EU = endotoxin units 용도별로구분해보면시험실용으로는유형 Ⅲ, Ⅳ 등급으로도가능하며, 분석실용으로는유형 Ⅱ 등급, 정밀분석용으로는유형 Ⅰ 등급시약등급수를사용한다. 환경분석과같은정밀한분석에서는유형 Ⅰ 등급이필요하며, 박테리아의존재를무시할목적으로한실험이나시약, 염료혹은착색에는유형 Ⅱ 등급수를사용한다. 유형 Ⅲ 등급수는보다높은등급수를생산하기위한원수 (feedwater) 로사용된다. 실험실에서유리세척이나예비세척에는유형 Ⅲ, Ⅳ 등급을사용한다 시약등급수 ( 실험실용정제수 ) 의준비방법 ( 제조방법 ) 34) 시약등급수는요구되는수질을만족할수있는제조방법을선택하여제조한다. 부적절한제조방법의선택시시약등급수의오염을유발할수있으므로주의해야한다. 시약등급수제조방법으로는역삼투 (reverse osmosis), 증류, 탈이온화 (deionization), 한외여과 (ultrafiltration), 자외선처리등의방법에적용된다. 표 Ⅰ-42는각정제방법에따른오염물질제거물질을나타내었다. 34) Standard method 21th 1080 B Methods for preparation of reagent water 111

128 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅰ-42 물의정제에사용되는일반적인과정및제거되는오염물질 오염물질분류 정제과정 녹아있는이온화된고체 녹아있는이온화된기체 녹아있는유기물질 입자 박테리아 발열물질 (pyrogen)/ 균체내독소 (endotoxin) 증류 G~E * P G E E E 탈이온화 E E P P P P 역삼투 G ** P G E E E 탄소흡착 P P G~E + P P P 여과 P P *** P E E P 한외여과 P P G ++ E E E 자외선산화 P P G~E P G P 1) E= Excellent( 완벽히제거되거나거의제거됨 ) G=Good( 많은부분이제거됨 ) P= poor( 조금제거되거나안됨 ) * 증류에의해정제된물의저항은탈이온화에의해만들어진저항보다더낮은값을가진다 ( 전기전도도는더큰값을가진다.). 이는중류에의해정제된물은이산화탄소, 이산화황과다른이온화된기체가있을수있기때문이다. ** 녹아있는이온화된고체의저항은원래제공되는물의저항에의존한다. *** 활성화탄소는흡착 (adsorption) 에의해잔류염소가제거된다. + 다른정제과정을사용할때, 활성화탄소의등급과다른합성흡착제의등급은유기오염물질을제거하기위한능력을가진것을사용한다. ++ 한외여과는미량유기오염물질을감소하는데유용하다. 185 nm 자외선산화는전처리를할때미량의유기오염물질을제거하는데효과적이다. 254 nm 자외선살균은박테리아를물리적으로제거하는것이아니라살균또는박테리아증식을최소화한다 증류 35) 증류 (distillation) 는붕규산유리 (borosilicate glass), 석영, 주석혹은티타늄재질의증류기를이용하여실험실-등급 (laboratory-grade) 증류수를준비하는것을말한다. 증류수의암모니아오염을방지하기위해서는산성용액을증류하는것이좋다. 대기중이산화탄소의영향을감소시키기위해서는 15분간끓인다음빠르게실온으로냉각하며, 대기중이산화탄소를차단하기위해소다석회 (soda lime) 충진관또는이산화탄소흡수재를사용한다. 물을끓일때용기에서불순물이용출될수있으므로새로운필터, 카트리지, 이온수지 (resins) 을사용할때에는불순물을충분히씻어준다음사용하는것이좋다. 증류기에서의스케일발생을억제하고지속적으로사용하기위해서는공급되는원수를전처리하거나주기적으로관리할필요가있다. 전처리방법으로는역삼투, 이온교환방법이있으며, 원수 35) Standard Methods 21st 1080 B methods for preparation of reagent water 112

129 Ⅰ. 정도관리일반 중포타슘 (K), 마그네슘, 중탄산염을제거하여스케일발생을최소화한다. 전처리과정에 서는광물질도제거가능하다. 증류수의저항은 25 C 에서 1.0 MΩ cm 보다커야하고, 유형 Ⅰ 의경우, 10 MΩ cm 이다 역삼투 36) 역삼투는녹아있는성분과부유불순물 (suspended impurity) 을제거하기위해반침투성멤브레인 (semipermeable membrane) 을통해압력이가해진물을여과하는단위공정이다. 역삼투한물의수질은원수의수질에따라다르다. 따라서원수의수질에맞는멤브레인모듈 (reverse osmosis membrane module) 을선택하는것이무엇보다중요하다. 적절한멤브레인모듈을선택하기위해서는멤브레인의오염물질제거효율을확인해야한다. 멤브레인의효율적인여과를위해서는와건형모듈 (spiral-wound module) 또는중공사형모듈 (hollow fiber module) 을사용하여원수를전처리한다. 이러한전처리에의해서콜로이드또는입자성물질로인한멤브레인오염을최소화할수있으며, 역삼투멤브레인에영향을미칠수있는염화이온, 철, 또는다른산화물질을최소화할수있다. 그리고이러한오염물질을멤브레인에서제거하기위해주기적인세정이필요하다 이온교환 37) 원수를강양이온과강음이온으로혼합구성된혼합 (mixed-bed) 이온교환기를통과하여탈이온수 (deionized water) 를준비한다. 혼합이온교환기를지속적으로사용하지않을때에는물을순환시켜준다. 이온수지 (resin) 를경제적으로재생해서사용할경우양이온수지와음이온수지를구분하여사용하는것이좋다. 이렇게분리하여사용할경우양이온수지다음에음이온수지를설치한다. 이는양이온수지에서용출되는물질을음이온수지에서제거할수있기때문이다. 각수지의크기는수지의특성에따라다르다. 특히수지의폭과길이비율은최대진행유속에따라조정된다. 이는최적면유속 (optimal face velocity) 을초과하지않으며, 수지에대한체류시간을충분히제공하기위해서이다. 원수에많은유기물질을함유하고있다면, 이온수지가오염되어기능을저하시킨다. 따라서가능한한전여과 (pre-filtration), 증류, 역삼투또는흡착과같은전처리를수행하는것이좋다. 36) Standard Methods 21st 1080 B methods for preparation of reagent water 37) Standard Methods 21st 1080 B methods for preparation of reagent water 113

130 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 흡착 38) 흡착 (adsorption) 은일반적으로염소이온과유기불순물제거를목적으로입자상활성탄 (granular activated carbon) 을사용한다. 유기물질제거의효율은유기오염물질의성질, 활성탄의물리적특성및작동조건에따라다르다. 일반적으로, 유기물흡착효율성은용해도에반비례하고분자량이작은것과극성의물질을제거하는데는적절하지않다. 활성탄사이의흡착정도의차이는다른원료와활성절차의차이에있다. 최적의활성탄을이용한적절한흡착을위해서는컬럼에필요한최적면속도와체류시간이주어져야한다. 활성탄의사용은여과수의저항에안좋은영향을줄수있다. 이효과는역삼투, 혼합된이온수지또는특정흡착제의사용으로조절한다. 유기물오염을가장적게하기위해서세정된수지를같이사용하는것이좋으며, 추가적인역삼투, 천연탄소 (natural carbon), 자외선산화, 한외여과와같은전처리를한다 시약등급및순도 시약은제조시다양한순도를갖는다. 따라서환경분석에있어서적절한순도를갖는시약을선택하는것은매우중요하며, 사용할때마다순도를확인하는것이바람직하다. 순도가적절하지않은시약을사용하면실험에실패하거나폭발또는화재와같은실험실안전사고의원인이되기도한다. 따라서시약사용시항상시약라벨을확인하는습관이매우중요하다. 주요확인사항으로는화학명, 분자식, 분자량, 불순물함량, 분석등급, 인체위험도, 안전코드등이다. 시약의등급은순도와품질에따라구분되며, 표기방법도제조사마다차이를보인다. 국내에서는주로 4가지등급 39) 으로조제시약, 특급시약, 일급시약, 화학용시약등으로구별된다. 이외정밀분석용시약 (U.F.), 공업용시약 (T.G.) 이있으며표 Ⅰ-43에나타낸것과같다. 표 Ⅰ-43 국내시약등급 등급 시약의등급 S. P. Specially prepared reagent( 용도별조제시약 ) U. F. Ultra fine grade( 정밀분석용시약 ) G. R. Guaranteed reagent( 특급시약 ) E. P. Extra pure reagent(1급시약 ) C. P. Chemical pure reagent( 화학용시약 ) T. G. Technical Grade( 공업용시약 ) 38) Standard Methods 21st 1080 B methods for preparation of reagent water 39) 식품분석, 이만정, 동명사 114

131 Ⅰ. 정도관리일반 환경분석실은일반적으로미량정밀분석을수행해야하므로특급이상의시약을사용하는것이좋다. 특급이상의시약을사용하지못할경우시험에따라 1급시약도사용이가능하나시약제조사에서품질을보증하고, 그순도와불순물의함유량을밝힌시약을사용한다. 다음은미국에서사용되는시약의순도에따른등급 40) 을나타내었다. Primary Standard : 표준용량용액 (standardizing volumetric solution) 과참조표준물질 (reference standard) 을위한특별한순도를만족하기위해특별히제조된시약 AR(Analytical Reagent) : 일반적인실험실에서사용가능한분석용시약 ACS : 미국화학회 (American Chemical Society Committee) 의화학시약위원회에의해정해진순도에맞는시약 USP : 미국의약품 (U.S. Pharmacopeia) 규정에만족하는시약 NF : 미국공인처방 (National Formulary) 규정에만족하는시약 TAC/FCC : 미국 FCC(Food Chemical Codex) 기준과식품사용의안전기준을만족하는시약. Tested Additive Chemical/Food Chemical Codex Technical : 공업용사용이가능한등급 AR Select : 미량원소분석을위한고순도산 OR(Organic Reagents) : 대부분의조사연구와실험실에사용가능한순도가안정적인유기실험용시약 Certified : BSC(Biological Stain Commission) 에의해보증된시약 ChromAR : 크로마토그래피를위해특별한순도로제조된용매들 GenAR : 생명공학과유전공학실험실을위한시약 Nanograde : 잔류농약분석과같은가스크로마토그래피의 EC 검출기를위해특별히관리된시약 ScintillAR : 액체불꽃실험 (liquid scintillometry) 에사용되는시약 SilicAR : 컬럼과판막크로마토그래피용시약 SpectrAR : 스펙트로장비용시약 StandARd : 다양한적정법과 AA용의검정곡선용시약 Mercury-free chemicals : 수은측정용시약 Nitrigen-free chemicals : 질소화합물분석용시약 40) "Environmental sampling and analysis, lab manual" Maria csuros, Lewis publishers, 1997, p

132 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 4.2 표준물질 적정용액의표준화 41) 표준용액의정확한농도를측정하는것을표준화 ( 또는표정, standardization) 라한다. 일부시약은분석자가만족할수있는정도의정확도와순도를갖고있고, 일부물질은정확도와순도의관계성이입증되어일차표준물질 (primary standards) 이라한다. 이러한일차표준물질의반응성을이용하여분석자가제조한적정용액의질량농도를정확히측정하는것이적정용액의표준화라한다. 따라서일차표준물질은다음과같은조건을갖추어야한다. 매우높은순도 ( 거의 100 %) 와정확한조성을알아야하며, 불순물의함량이 0.01 % ~ 0.02 % 이어야한다. 일차표준물질은안정하며, 쉽게건조되어야하며, 대기중수분과이산화탄소를흡수하지않아야한다. 표준화용액과화학량론적으로신속하게반응하여야한다. 무게달기와연관된상대오차를최소화하기위하여비교적큰화학식량을가지고있어야한다. 이러한일차표준물질을이용한표준용액은다음과같은특성 42) 을갖는것이좋다. 한번의측정으로그농도를결정할수있을만큼매우안정해야한다. 적정시약이첨가되는시간을최소화하기위하여분석물과빠르게반응해야한다. 만족할만한종말점을얻기위해분석물과거의완전히반응해야한다. 간단한균형반응식으로설명할수있도록분석물과선택적으로반응하여야한다. 산-염기적정에서염기적정용액용일차표준물질로프탈산수소칼륨 (potassium hydrogen phthalate, C 8 H 5 O 4 K) 이주로사용되며, 설퍼민산 (sulfamic acid, HOSO 2 NH 2 ), 아이오딘수소포타슘 (potassium hydrogen diiodate, KH(IO 3 ) 2 ) 과같은강산도좋은일차표준물질이다. 강산적정용액용일차표준물질로는탄산소듐 (sodium carbonate, Na 2 CO 3 ) 이일반적이다. 산- 염기적정에서희망농도를만들어일차표준물질로표준화하고, 이용액의정확한농도를 41) "Environmental sampling and analysis, lab manual" Maria csuros, Lewis publishers, 1997, p ) 분석화학 6판분석화학교재연구회, 자유아카데미,1996, p

133 Ⅰ. 정도관리일반 확인한다음이차표준물질 (secondary standard) 로활용한다. 이차표준물질은다른용액들의정확한농도를확인하는데사용된다. 따라서산-염기적정에서보다높은정확성을확보하는것은일차표준물질에의해좌우된다. 침전법과착화물적정에서는일차표준물질로순수염들이일반적으로사용된다. 특히침전법적정의질산은 (silver nitrate, AgNO 3 ), 질산제이수은 (mercuric nitrate, Hg(NO 3 ) 2 ) 용액의표준화를위해염화소듐 (sodium chloride, NaCl) 또는염화포타슘 (potassium chloride, KCl) 이일차표준물질로사용된다. 착화물적정의 EDTA(ethylene diamine tetraacetic acid) 는탄산칼슘 (calcium carbonate, CaCO 3 ) 을일차표준물질로사용한다. 산화환원반응을이용한적정에서는과망간산포타슘 (potassium permanganate, KMnO 4 ) 의표준화를위해옥살산소듐 (sodium oxalate, Na 2 C 2 O 4 ) 이사용되며, 티오황산소듐 (sodium thiosulfate, Na 2 S 2 O 3 ) 의표준화를위해중크롬산포타슘 (potassium dichromate, K 2 Cr 2 O 7 ) 이사용되며, 요오드용액표준화를위해삼산화비소 (arsenic oxide, As 2 O 3 ) 가일차표준물질로사용된다. 이러한적정용액의표준화결과는그림 Ⅰ-36 ~ Ⅰ-37과같은기록지에기록하여보관하여야한다. 그림 Ⅰ-37은일차표준물질을사용하는것으로상세한표준화절차는실험실 SOP에기록되어있어야한다. 사용한적정용액의양과화학물질의정확한무게를재고, 적정용액의정확한규정농도를산출하여기록한다. 최종규정농도는 3번의실험결과를통해평균한값을사용한다. 43) 그림 Ⅰ-37은정확한농도를가진표준용액으로적정용액의규정농도를표준화할때사용하는것이다. 사용하는표준용액의양, 표준용액의규정농도및사용한적정용액의양을알고있으면, 정확한규정농도를산출할수있다. 정확한규정농도는 3번의실험을통한결과값의평균을사용한다. 43) "Environmental Sampling and Analysis for Technicians", LEWIS PUBLISHERS,

134 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 적정용액, 규정농도 : 사용할시험 : 준비날짜 : 준비를위해사용한화학물질물질명, 화학식, 등급 : lot number : 받은날짜 : 개봉날짜 : 적정용액의준비 사용한 g 혹은 ml 최종부피 날짜 : 서명 : 날짜 : 감독관승인 : 그림 Ⅰ-36 적정용액의준비를위한기록양식 118

135 Ⅰ. 정도관리일반 적정용액의이름, 규정농도 : 사용할시험 : 준비날짜 : 표준화날짜 : 일차표준물질에의한표준화일차표준물질의화학명및화학식 : 제조사이름 : 받은날짜 : 개봉날짜 : 플라스크무게 (w 1, g) 플라스크와화학물질의무게 (w 2, g) 화학물질의양 (w 2 - w 1, g) 사용한적정용액 (ml) 계산된규정농도 (N) 계산 (N): N = g 1000 / ml 적정용액 Eqw 일차표준물질 (1) 최종규정농도 (N) : (3 회실험의평균값을사용 ) 표준용액을사용한표준화 표준물질의화학명및농도 : 준비날짜 : 작성부 : 쪽 : 사용한표준용액 ml 사용한적정용액 ml 계산된규정농도 (N) 계산 : N = 표준용액 ml 표준용액의 N / ml 적정용액 (2) 최종규정농도 (N) : (3 회실험의평균값을사용 ) 기술자서명 : 날짜 : 감독관서명 : 날짜 : 그림 Ⅰ-37 적정용액의표준화를위한문서양식 119

136 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 교정용저장용액및작업용액 ( 표준용액 ) 제조방법 44)45) 3.2 교정용저장용액및표준용액에서나타낸것과같이상업적으로판매되는저장용액이나표준용액을구매해서사용하거나실험실에서교정용저장용액이나표준용액을제조하여사용한다. 저장용액은수질오염공정시험기준에따라제조하며, 작업용액은수질오염공정시험기준에따라적절히저장용액을희석하여사용한다. 각항목별저장용액및보존기간은표 Ⅰ-44 ~ Ⅰ-45에나타내었다. 표 Ⅰ-44 교정용저장용액및보존기간 항목 저장용액 (mg/ml) 보존기간 작업용액 (mg/ml) 비고 ph 4.00, 7.00, 표시기간 - - 불소이온 1.0 1개월 브롬 0.5 3개월 실온보관 색도 unit - 시안이온 1 1 개월 아질산성질소 개월 표정, 냉장보관, 매주점검 표정, 클로로폼보존처리, 냉장보관 암모니아성질소 개월 냉장보관 음이온계면활성제 인산염인 개월 (0.05 mg/ml) 냉장보관 전기전도도 0.01 M KCl 6 개월 - 실온보관, 유리병 질산성질소 개월 (1.0 mg/ml) 0.01, 0.02, 냉장보관, 클로로폼보존처리 총유기탄소 개월 (0.1 mg/l 이하 ) 100 냉장보관갈색병 탁도 - 1 개월 400 NTU 냉장보관 페놀약 1 3 개월 표정, 유리병 44) 환경부, 수질오염공정시험기준 환경부고시제 호, ) "Environmental sampling and analysis, lab manual" Maria csuros, Lewis publishers,

137 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-45 유기물질저장용액및보존기간 항목 저장용액 (mg/ml) 보존기간 작업용액 (mg/ml) 비고 다이아지논 - 5 ug/ml 염화메틸수은 10 10, 0.001, 이피엔 - 5 ug/ml 파라티온 - 5 ug/ml 펜토에이트 - 5 ug/ml PCB(2 염소 ) PCB(3 염소 ) PCB(4 염소 ) - 개별표시기간 PCB(5 염소 ) PCB(6 염소 ) 트리클로로에틸렌 약 테트라클로로에틸렌 약 o-터페닐 노나트리아콘탄 디에틸헥실프탈레이트 중금속표준물질제조방법 시료와비슷한매질을가진물로농도를알고있는금속표준용액을준비한다. 표준물질은예상된시료농도를하나로묶고, 시험방법의측정범위내에있어야한다. 희석표준물질은최소한 100 mg의농도를가진표준저장용액을매일만들어야한다. 표준저장용액은 100 mg/l의농도이고제조방법은아래와같으며저장기간은표 Ⅰ-46에나타내었다. 카드뮴 (Cd) : 4 ml 진한 HNO 3 에카드뮴금속 g을녹인후, 진한 HNO 3 5 ml 를첨가하고, 증류수를가하여 1000 ml로만든다. 칼슘 (Ca) : 증류수에 CaCO g을넣고 50 % HNO 3 으로녹인다. 여기에진한 HNO 3 10 ml를첨가하고, 증류수를가하여 1000 ml로만든다. 크로뮴 (Cr) : 증류수에 CrO g을녹이고, 10 ml 진한 HNO 3 을첨가한후증류수를가하여 1000 ml로만든다. 구리 (Cu) : 2 ml 진한 HNO 3 에구리금속 g을녹이고 10 ml 진한 HNO 3 을첨 121

138 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 가한후, 증류수를가하여 1000 ml로만든다. 철 (Fe) : 10 ml 50 % HCl과 3 ml 진한 HNO 3 의혼합물에철와이어 g을녹이고 5 ml 진한 HNO 3 을첨가한후증류수를가하여 1000 ml로만든다. 납 (Pb) : 소량의 HNO 3 에 Pb(NO 3 ) g을녹이고, 증류수를가하여 1000 ml로만든다. 마그네슘 (Mg) : 50 % HNO 3 소량에 MgO g을녹이고, 10 ml 진한 HNO 3 을첨가한후증류수를가하여 1000 ml로만든다. 망가니즈 (Mn) : 1 ml 진한 HNO 3 을혼합한 10 ml 진한 HCl에망간금속 g을녹이고, 증류수를가하여 1000 ml로만든다. 니켈 (Ni) : 10 ml의뜨거운진한 HNO 3 에니켈금속 g을녹이고, 냉각후, 증류수를가하여 1000 ml로만든다. 칼륨 (K) : 증류수에 g의 KCl을녹인후, 증류수를가하여 1000 ml로만든다. 나트륨 (Na) : 증류수에 NaCl g을녹이고 10 ml 진한 HNO 3 을첨가한후, 증류수를가하여 1000 ml로만든다. 주석 (Sn) : 100 ml 진한 HCl에주석금속 g을녹이고, 증류수를가하여 1000 ml로만든다. 아연 (Zn) : 10 ml 50% HCl에아연금속 g을녹이고, 증류수를가하여 1000 ml로만든다. 표 Ⅰ-46 중금속저장용액및보존기간 항목 저장용액 (mg/ml) 보존기간 작업용액 (mg/ml) 비고 망가니즈 (Mn) , 0.02, 0.01 구리 (Cu) , 0.01, 납 (Pb) , 0.01, 니켈 (Ni) , 0.01, 비소 (As) 수은 (Hg) 셀레늄 (Se) 아연 (Zn) 표시기간 (1.000 mg/l), 1개월 (0.1 mg/l 이하 ) , , 실온, 0.5 % 질산 철 (Fe) 카드뮴 (Cd) , 크로뮴 (Cr) , 안티몬 (Sb) , 0.002,

139 Ⅰ. 정도관리일반 시약운반및보관방법 시약구매시에는제조사로부터시약의위험성과취급시주의사항에대한자료를받아읽어보도록해야한다. 제조사로부터시약에대한정보를얻지못한경우시약에대한물질안전보건자료 (MSDS, material safety data sheet) 46) 를검색하여숙지하도록한다. 물질안전보건자료의구성은별첨 1에나타내었다. 일반적으로실험실에서사용하는유해화학물질의특성및종류 47) 에대해표 Ⅰ-47에나타내었다. 표 Ⅰ-47 유해화학물질의분류 구분특성종류 폭발성물질 발화성물질 산화성물질 인화성물질 가연성가스 부식성물질 독성물질 가열 마찰 충격또는다른화학물질과의접촉으로인하여산소나산화제공급없이폭발 스스로발화하거나발화가용이한것, 또는물과접촉하여발화하고가연성가스를발생시키는물질 산화력이강하고가열 충격및다른화학물질과의접촉으로인하여격렬히분해 반응하는물질 대기압에서인화점이 65 이하인가연성액체 폭발한계농도의하한이 10 % 이하또는상하한의차이가 20 % 이상인가스 금속등을쉽게부식시키거나, 인체와접촉하면심한상해를입히는물질 다음조건의동물실험독성치를나타내는물질 질산에스테르류, 니트로화합물, 니트로소화합물, 아조화합물, 디아조화합물, 하이드라진및그유도체, 유기과산화물등 o 가연성고체 : 황화인, 적린, 유황, 철분, 금속분, 마그네슘, 인화성고체등 o 자연발화성및금수성 ( 禁水性 ) 물질 : 칼륨, 나트륨, 알킬알미늄, 알킬리듐, 황인, 알칼리금속등 염소산및염류, 과염소산및그염류, 과산화수소및무기과산화물, 아염소산및그염류, 불소산염류, 초산및그염류, 요오드산염류, 과망간산염류, 중크롬산및그염류등 o 인화점 -30 이하 : 에틸에테르, 가솔린, 아세트알데하이드, 산화프로필렌등 o 인화점 -30 ~ 0 : 노말헥산, 산화에틸렌, 아세톤, 메틸에틸케톤등 o 인화점 0 ~ 30 : 메틸알코올, 에틸알코올, 자일렌, 아세트산등 o 인화점 30 ~ 65 : 등유, 경유, 에탄, 프로판, 부탄기타 (15, 1 기압에서기체상태인가연성가스 ) o 수소, 아세틸렌, 에틸렌, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 기타 (15, 1 기압에서기체상태인가연성가스 ) o 부식성산류 : 농도 20 % 이상인염산, 질산, 황산등, 농도 60 % 이상인인산, 아세트산, 불산등 o 부식성염기류 : 농도 40 이상인수산화나트륨, 수산화칼륨등 o LD 50( 경구, 쥐 ) : 200 mg/kg 이하 o LD 50( 경피, 쥐또는토끼 ) : 400 mg/kg 이하 o LC 50( 쥐, 4 시간흡입 ) : 2,000 mg/kg 이하 46) 법제처, 물질안전보건자료의작성 비치등에관한기준, ) 국립환경과학원, 환경실험실운영관리및안전, 2009, pp

140 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그러나동일한화학물질이라하더라도한나라에서는인화성물질로간주되지만, 다른나라에서는발암물질로간주되어국제교역의어려움이발생하기싶다. 따라서 화학물질의분류및표지에관한세계조화시스템 (GHS) 은세계적으로조화된접근방법으로화학물질을분류하여적절한정보를제시할수있도록인프라를구축하고있다. GHS에의한화학물질의유해성분류는 < 부록 12> 에나타내었다. 시약의저장을위한일반적인기준은다음과같다. 48) 1) 모든화학물질은특별한저장공간이있어야한다. 2) 모든화학물질에는물질이름, 소유자, 구입날짜, 위험성, 응급절차를나타내는라벨을부착해야한다. 3) 일반적으로위험한물질은직사광선을피하고시원한곳에저장하며, 이종물질을혼입하지않도록함과동시에화기, 열원으로부터격리해야한다. 4) 다량의위험한물질은법령에의하여소정의저장고에종류별로저장하고, 또한독 극물은약품선반에잠금장치를설치하여보관한다. 5) 특히위험한약품의분실, 도난시는사고가일어날우려가있으므로담당책임자에게보고해야한다. 이러한기준에따라시약의특성을고려하여표 Ⅰ-48 49) 과같이저장한다. 48) 국립환경과학원, 환경실험실운영관리및안전, 2009, pp ) "Environmental Sampling and Analysis for Technicians", LEWIS PUBLISHERS,

141 Ⅰ. 정도관리일반 표 Ⅰ-48 화학물질별저장방법 화학물질 산 (HCl, H 2SO 4, HNO 3, 아세트산 ) 저장방법 - 원래의용기에저장 - 캐비닛에 산 이라고적어산성용액으로분류 가연성용매 - 원래의용기에저장 - 많은양을보관할때는금속캔에저장하여실험실외부에보관하고, 가연성물질 이라명기 용매 - 분리된용매캐비닛에원래용기에저장 - 환기가잘되는장소에저장 VOC 분석에사용되는화학물질 - 분리된용매캐비닛에원래용기에저장 - 다른어떤화학물질과도같이보관할수없음 페놀 - 화학물질저장 이라고냉장고에적은후저장하고, 뚜껑이단단히조여있는봉해진용기에보관 과산화수소 - 화학물질저장 이라고냉장고에적은후저장하고, 뚜껑이단단히조여있는봉해진용기에보관 탁도표준물질, 암모니아산화물, 질소화물, 인산저장용액및표준용액 - 냉장고에 무기물질용냉장고 라고적고, 보관 실리카저장용액 - 반드시플라스틱병에저장 오일및그리스표준물질 - 봉해진용기로냉장보관. - 냉장고에는 유기물용냉장고 라고적음. 미량유기물질을위한저장용액과표준물질 - 바이알에보관해냉동고에저장. 중금속, 저장용액 - 실온에서저장 중금속, 표준물질 (10 mg/l ~ 100 mg/l) - 실온에서저장 ( 실험실에서지정된저장장소에보관 ) ph, 전도도표준물질 - 실온에서저장 미생물 ( 시료, 개체, 시약 ) - 미생물실험실과분리된냉장고에저장 125

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143 ⅠⅡ 시료채취에서의 QA/QC

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145 시료채취에서의 QA/QC Ⅱ 1 시료채취계획과요소 50) 환경분석은일반적으로환경의개선, 조사, 평가, 폐수관리, 유해성평가등을목적으로 수행된다. 이러한연구는가장기초적인시료채취계획에서부터시작되어야하며, 시료채 취는다음과같은질문을시작으로계획을수립한다. 어떤종류의시료를채취해야하는가? 프로젝트 ( 연구과제 ) 진행을위해얼마나많은지점에서어느정도시료를채취해야 하는가? 이러한질문에쉽고명쾌하게답하기는어렵다. 그러나다음의질문에대한답을통해 더명확하게얻을수있을것이다. 연구의목적은무엇인가? 자료수집을위해어느지역에서시료를채취할것인가? 시료채취용기는어떤것을사용할것인가? 시료분석을위해어떤전처리가필요한가? 어떤방법으로시료를분석할것인가? 어떻게데이터를평가하고보고할것인가? 이러한모든문제점은시료계획단계에서고려되어야한다. 이러한계획단계에서는프로 젝트의단계별전문요원의도움이필요하다. 그림 Ⅱ-1 은각단계별전문가를구성하고시 료채취계획을수립해야한다. 50) Lawrence H. Keith, Principles of Environmental Sampling, ACS Professional Reference Book,

146 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 Ⅱ-1 환경조사계획설계의구성요원 1.1 시료채취계획 51) 시료채취프로그램설계 51) 시료채취프로그램설계에있어서그림 Ⅱ-2 에나타난것과같이프로그램의목적, 변 동성, 소요비용, 비기술적인요소등 4 가지요소를고려해야한다. 그림 Ⅱ-2 시료채취프로그램설계요소 시료채취프로그램목적은점검을위한조사 (reconnaissance survey), 집중조사 (intensive survey), 고정된측정소의모니터링 (fixed station monitoring), 전체지역모니터링 (network monitoring), 지하수모니터링 (ground water monitoring) 혹은특별조사 (special survey) 로구분될수있다. 각각의목적에따라모니터링기준, 검출경향, 주요지점검색, 에러허용한계등을설정한다. 변동성은시료의공간적변화와시간적변화를고 51) Lawrence H. Keith, Radian corporation austin, TX

147 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 려한다. 특히언제, 어디서시료를채취하였는가에따라결과값은달라질수있다. 소요비용은샘플링비용, 분석비용을고려하여프로그램계획을수정하거나최소비용이소요되는방법으로선택해야한다. 비기술적인요소는시료채취의편리성과접근성, 자원의유효성과보편성등이고려된다. 이러한요소들을고려하여그림 Ⅱ-3과같이 7단계의설계과정을거친다. 1단계에는프로그램에서확인하고자하는현재의문제점을규정하고, 시료채취프로그램설계팀을구성하며, 분석에필요한예산을산정하여, 채취일정을계획한다. 2단계에는 1단계의사항을검토하여확정하고의문점에대한해결방법을모색한다. 3단계에는결정에필요한정보를수집하여확인한다. 자료의출처, 기본행동수칙, 시료채취및분석법을확인한다. 4단계는프로그램의조사활동영역을설정한다. 시료의특성을규정하고, 시료채취시의시 공간적제한을규정하고, 의사결정단위를설정한다. 5단계에는의사결정에필요한규칙을개발하고, 수집된시료의결과값에대한통계처리방법을개발한다. 6단계에는 5단계의통계처리방법을통해측정결과의에러가허용기준이내의범위인지판단한다. 7단계는확보된데이터에대해효율성을평가한다. 그림 Ⅱ-3 시료채취프로그램설계단계 131

148 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 시료의대표성 시료채취에있어시료의대표성은 EPA의데이터품질지표 (DQI, data quality indicators) 의 5대요소중하나로시료채취과정에서가장중요한요소이다. 시료의대표성을갖지못하는시료를채취하여분석한다면관심있는부분의데이터를얻을수없으며, 연구목적과도반대되는결과에도달할수있다. 따라서각시료의대표성을갖는시료를선택하는것이무엇보다중요하다 대표성시료샘플링방법 대표성있는채취지점선정방법은크게 3가지로유의적샘플링 (judgmental sampling), 임의적샘플링 (random sampling), 계통표본샘플링 (systematic sampling) 으로구분할수있다. 그밖에다양한선택방법이있으며 3가지선정방법을적절히조합하여채취지점을선택할수있다 유의적샘플링 (judgmental sampling) 유의적샘플링은전문적인지식을바탕으로주관적인선택에따른채취방법으로선행연구나정보가있을경우또는현장방문에의한시각적정보, 현장채수요원의개인적인지식과경험을바탕으로채취지점을선정하는방법이다. 이러한유의적샘플링방법은연구기간이짧고, 예산이충분하지않을때, 과거측정지점에대한조사자료가있을때, 특정지점의오염발생여부를확인하고자할때선택한다 임의적샘플링 (random sampling) 임의적샘플링은시료군전체에대해임의적으로시료를채취하는방법으로넓은면적또는많은수의시료를대상으로할때임의적으로선택하여시료를채취하는방법이다. 특히임의적샘플링은시료군에서연구목적에적합하다고판단되는시료를대상으로하며, 선행시료와관계없이다음시료의채취지점을선택해야한다. 임의적샘플링은시료가우연히발견되는것이아니라폭넓게모든지점 ( 장소 ) 에서발생할수있다는전제를갖고있다. 그러나이방법은그다지추천되지않는방법이다 계통표본샘플링 (systematic sampling) 계통표본샘플링은시료군을일정한패턴으로구획하여선택하는방법이다. 즉, 시료군 132

149 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 을일정한격자로구분하여시료를채취한다. 따라서계통표본샘플링을 계통적격자샘플링 (systematic grid sampling) 이라고도한다. 시료채취지점은격자의교차점또는중심에서채취한다. 이외격자구획안에서임의적으로샘플링하는것을 계통적임의샘플링 (systematic random sampling) 이라한다. 계통적임의샘플링에있어격자안에서임의적으로샘플링하므로다른구획의샘플링에영향을받지않고채취한다. 계통표본샘플링은채취지점이명확하여시료채취가쉽고, 현장요원이쉽게찾을수있다. 하지만구획구간의거리를정하는것이매우중요하며, 시 공간적영향을고려하여충분히작은구간으로구획하는것이좋다 층별임의샘플링 (stratified random sampling) 시료군을기준에따라중복되지않도록구분하여계층을나눈다. 나누어진계층별로임의적으로시료채취를수행한다. 일반적으로시료군은시 공간적으로구분되는데낮과밤, 주중과주말, 계절별, 깊이별, 연령별, 성별, 지형적구분, 지리적구분, 토지이용별, 바람방향별등과같이구분된다 기타샘플링방법기타샘플링방법으로는혼합채취방법 (composite sampling), 조사용샘플링 (search sampling), 횡단면샘플링 (transect sampling) 등이있다. 혼합채취방법은시료채취지점에서각각다른시간대에채취한시료를혼합하는방법이다. 조사용샘플링은예비조사용으로일시적샘플링을말하며, 횡단면샘플링은시료채취지역을일정한방향으로진행하면서시료를채취하는방법이다 샘플링방법선택환경조사목적에따라샘플링적용성을표 Ⅱ-1에나타내었다. 초기오염징후의조사나확인을위한조사는유의적샘플링이적절하며, 오염발생량추정을위해서는층별임의샘플링, 계통표본샘플링, 조사샘플링, 횡단면샘플링기법들이고려된다. 오염발생의처리효율평가를위해서는계통적샘플링방법이적절하며, 오염제거후완료평가를위해서는임의적샘플링, 층별임의샘플링, 계통표본샘플링, 조사샘플링, 횡단면샘플링방법들이선택된다. 133

150 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅱ-1 샘플링목적별시료채취기법 샘플링목적 유의적샘플링 임의적샘플링 계통적샘플링 시료채취기법 층별임의샘플링 계통표본샘플링 조사샘플링 횡단면샘플링 징후평가 a 오염원확인 a 오염발생량추정 b 처리효율평가 처리완료평가 4 1 c 3 1 b d 1= 우선권장방법, 2= 권장방법, 3= 중간적권장방법, 4= 최후선택방법 a : 현장분석가능한항목적용, b : 현재상황을파악하고있을경우, c : 모든채취지점에서시료채취후완료결과를확인하는경우, d : 개선완료가추정되는지점에서적용되는경우 매질별대표성시료채취 매질별대표성있는시료를채취하는것은샘플링방법의선택과함께매우중요한요소 이다. 각매질별대표성시료채취를위해다음과같은사항을고려한다 대기시료의대표성대기시료는변이성과이질성이크다. 따라서대기시료측정은채취지점의시 공간적요소를고려하여 표본 ( 일반 ) 시료 와오염이의심되는 최악시료 로대표하는것이중요하다. 특히대기오염물질의농도는짧은시간동안기상학적요소와지리적요소에영향을받으므로이를고려해야한다. 대기시료의대표적인채취지점은실내, 환경대기, 굴뚝또는자동차매연, 배출구등이다. 이외에토양으로부터기인하는대기, 물로부터기인하는대기로구분할수있다. 굴뚝과같이특정지점에서배출되는오염원에서샘플링을할경우발생원과인근주변의대표지점을선정하여채취하여야한다. 대표지점이잘못되었을경우심각한측정오류가발생할수있다. 따라서대표지점선정에매우많은노력이필요하다. 또한대기시료가대표성을갖기위해서는기체상의오염물질이비가역적으로여과지혹은시료용기나채취기구의표면에반응또는침적되지않게하거나최소화하여야한다. 특히여과지를이용하는시료채취의경우에어로솔입자에의해여과지가오염되면측정결과가높게나타나는오류를유발할수있다. 134

151 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 수질시료의대표성 수질시료는현재의강수량과계절적인요소에의해다양하게변화하며, 물사용방법에따라서도변화한다. 따라서대표성을갖는시료를채취하는건어렵다. 52) 호소나연못의화학적인구성은계절적인변화에따라매우다르게나타나기때문에연구대상기간의최장기간보다 10 배정도의시간동안시료를채취할것을권장하고있다. 시냇물과같이흐르는물의경우, 흐름과깊이에따라변화하므로최대난류지점에서깊이 60 % 지점을선택하며, 취수속도는평균유속과같거나더커야한다. 그리고깊이가 5 m 미만의경우바람에의해혼합이가능하지만그이상은성층화로인하여물이안정화되어있으므로이를감안하여시료를채취하여야한다. 하천의경우, 유속이빠르거나수심이얕은곳은성층화를이루기어렵지만, 깊은수심의하천이나유속이적은곳은발생할수있다. 특히 2개의강이만나는지점에서는성층화가자주일어난다. 강하구와같이바닷물과만나는곳에서는염분에의한비중차로성층화를이루는경우가있으므로주의해야한다 53) 토양시료의대표성 토양시료는토질의특성에따라크게좌우되며, 오염원에노출될경우수평적오염보다는수직적오염이더높게나타난다. 따라서시료채취에서채취지점의선택이매우중요하며, 채취지점의깊이도고려해심층, 혼합층, 표층으로구분하여채취한다. 이와같이토양시료는시료의불균질성에의해문제가발생할수있다. 따라서시료의대표성을확보하기위해서는가능한많은시료를채취하는것이바람직하다 생물학적시료의대표성 생물학적시료의대표성은종류, 크기, 성별, 이동성, 생체조직특성에따라다양한형태 로나타나므로일정한규칙을통해선별할필요가있다. 특히생물들은이동성이있으므로 일시적인체류나이동경로에서의채집은적절하지않다 시료보존과저장의기본원칙 시료채취후보존과저장의기본원칙은시료의물리적, 화학적, 생물학적변화를최소 화하는것이다. 보존과저장의 3 요소로는그림 Ⅱ-4 와같이냉장, 적절한시료용기, 보존제 52) E. G. Meier, EPA, personal communication, July ) G. V. Cox, Chemical Manufacturers Association, personal communication, July

152 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 첨가이다. 냉장은가장일반적인방법으로물리적, 화학적, 생물학적손실을감소시켜주는 방법이며, 적절한용기선택은휘발성, 흡착성, 흡수성, 산란성, 화학반응을감소시켜준다. 보존제첨가는화학적반응과박테리아의성장을감소시킨다. 그림 Ⅱ-4 시료보존과저장의 3 요소 2 시료채취실무 2.1 시료채취프로그램 범위와목적 잘계획되고이행된시료채취프로그램을통해시료의오염을최소화할수있다. 시료채취를위해서는시료채취계획이기본이되어야한다. 시료채취의목적은실제시료성분을대표할수있는물질의일부분을수집하는것이다. 따라서데이터의품질은다음 6가지의주요활동에따라달라질수있다. 시료채취의목적 대표적인시료의수집 시료수집과보존 시료인수인계 (chain-of-custody) 와시료확인 현장에서의정도보증 (QA, quality assurance) 과정도관리 (QC, quality control) 수행 시료분석 136

153 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 시료채취프로그램의유형 시료채취프로그램은다음의내용이포함되어야한다. 현장확인 ( 시료채취지점과위치확인, 시료채취위치는분석하고자하는매체를대표할수있는시료를포함한곳이어야한다. ) 시료구분 ( 지하수, 음용수, 지표수, 폐수, 퇴적물, 토양등 ) 시료의수량 조사기간 시료채취목적과시험항목 시료채취횟수 ( 매달, 분기별등 ) 시료채취유형 ( 단일시료, 혼합시료 ) 시료채취방법 ( 수동, 자동 ) 분석물질 ( 시험법번호와참고문헌언급 ) 현장측정 현장정도관리요건 시료수집자 시료의유형시료의유형은여러가지로분류될수있으나채수시간에따라서는단일시료 (grab sample), 혼합시료 (composite sample), 연속시료 (continuous sample) 로구분할수있다. 이러한시료의유형은대기시료보다는수질시료에통상많이적용되고있다. 단일시료는다른시간과장소에서수집한각각의시료를말한다. 수집한시각의조건에따라다르기때문에, 단일시료의분석결과로오염의감소혹은증가를판단하는데사용해서는안된다. 대표시료를얻기위해시료는폐수흐름이적절한곳에서채취해야한다. 단일시료를채취할때용기는폐수표면아래로뒤집어잠기게한뒤가득채취한다. 시료채취시간은 15분을넘어서는안된다. 혼합시료는같은장소에서다른시간대에수집한단일시료의혼합물을말한다. 더적은시료들을각각의용기에수집하고분석할때섞어사용하며시료채취기간동안의일반적인특성을알아볼수있다. 혼합과정은시료의성분에따라다르게된다. 방류되는양에관계없이동일한양으로채취하는방법 ( 일정량시료채취방법 ) 과방류되는양에비례하여채취하는방법 ( 유량비례시료채취방법 ) 이있으며유량에비례하는경우더좋은대표성을갖게된다. 137

154 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 오랜기간동안시료를채취해야하는경우는자동채수기 (auto-sampler) 를사용하면실용적이다. 단, VOCs(volatile organic compounds), 오일과그리스, TRPHs(total recoverable petroleum hydrocarbons), 미생물실험에서는혼합시료를만들수없고, 단일시료만사용해야한다 시료채취의성질 수동시료채취자동시료채취기가부족한경우또는즉시현장분석을위해채취해야하는경우, 시료를용기로바로채취한다. 시료를용기에바로채취할수없다면, 대체용기를사용한다. 대체용기는시료용기처럼깨끗하고시료에따라다른재질로만들어진것이어야한다. 시료채취시사용되는밧줄, 막대기등은깨끗한것을사용하고, 이들을이용해더깊은수심에서시료를채취할수있다. 채취용기는채취지점의시료를 3 번이상헹군후채취하여야한다. 그러나 VOCs, 오일, 그리스, TRPHs, 추출하여야하는오염물질및미생물용시료채취시에는채취용기를미리세척하여서는안된다. 그림 Ⅱ-5 수질시료직접시료채취예 자동시료채취기를사용한시료채취자동시료채취기는폭넓게이용할수있다. 넓은범위의지역에서시료채취를할때그리고장시간에걸쳐계속적으로시료를채취하거나, 혼합시료를만들기위해일정기간동안주기적으로시료를채취해야하는경우에자동시료채취기를사용하는것이더실용적이고오차를줄이는데도움이된다. 자동시료채취기를이용한시료채취시튜브나파이프에시 138

155 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 료가닿았을경우, 시료의오염을유발할수있기때문에각별한주의가필요하다. 그림 Ⅱ-6 수질자동시료채취기예 시료채취장비의재질 시료채취장비의재질은분석하고자하는물질에따라다르다 ( 표 Ⅱ-2). 무기질시료인경우에는보존이필요없고, 플라스틱, 유리, 테플론, 스테인리스, 알루미늄, 금속재질의장비를사용할수있다. 영양물질인경우에는플라스틱, 스테인리스, 테플론, 유리, 알루미늄, 금속재질이가능하고, 미량중금속은플라스틱, 스테인리스, 테플론을사용할수있다. 추출하여야하는유기물질은유리, 알루미늄, 금속재질, 스테인리스, 테플론을사용하고휘발성유기화합물은유리, 스테인리스, 테플론을사용한다. 미생물은멸균된용기를사용한다. 표 Ⅱ-2 분석대상물질에따른시료채취기구의재질 분석항목무기물질영양염류중금속추출하여야하는물질휘발성유기화합물미생물 시료채취기구의재질플라스틱, 유리, 테플론, 스테인리스, 알루미늄, 금속플라스틱, 스테인리스, 테플론, 유리, 알루미늄, 금속플라스틱, 스테인리스, 테플론유리, 알루미늄, 금속재질, 스테인리스, 테플론유리, 스테인리스, 테플론멸균된용기 139

156 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 2.2 일반적시료채취절차및규격 시료채취의일반적인절차 시료채취는일반적으로그절차에대해크게신경쓰지않는것이일반적이다. 그러나시료가분석자에게정확히전달되고분석자가시료채취현장의상황을이해함과아울러일부항목에대해서는현장에서측정하여야할필요가있기때문에다음과같은절차를확인하여부족한부분이발생되지않도록한다. 1) 시료채취스케줄확인 2) 별도의운송박스준비 3) 라벨작성및시료수집 4) 현장에서의온도체크를위한시료수집 5) 시료여과 6) 시료용기봉합및포장 7) 현장기록부및양식작성 8) 온도체크 9) 실험실운송 시료채취규칙 시료수집자는다음의시료채취에대한일반적인규칙을이해하고적용할수있어야한다. 1) 시료는대표할수있는장소에서수집되어야한다. 2) 일회용장갑을사용하고, 새것과사용하지않은장갑은시료채취지점에서분리해놓아야한다. 또위험한물질을채취할경우에는고무장갑을이용한다. 3) 혼합시료의경우, 시료를섞기위해보울 (bowl) 이나약주걱 (spatula) 을사용한다. 4) 미량유기물질과중금속분석에는스테인리스, 유리, 테플론제품의막대를사용한다. 시료수집에있어우선순위는첫번째로 VOCs, 오일과그리스및 TRPHs을포함한추출하여야하는유기물질이며, 이어중금속, 용존금속 (dissolved metal( 구리 (Ⅱ), 철 (Ⅲ)), 미생물시료, 무기비금속순으로수집해야한다. 수용액매질의경우, 시료채취장비와용기는채취전에그시료를이용해미리헹구고사용한다. 그러나 VOCs, 오일, 그리스, TRPHs 및미생물분석용시료채취장비와용기는미리헹구지않는다. 140

157 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 시료채취전위험요소확인절차 1) 위험요소확인 ( 상처혹은질병을유발할수있는것확인 ) 2) 영향분석 ( 잠재적상처나질병에대한것확인 ) 3) 위험분석 ( 영향을줄수있는결과, 기간, 수량확인 ) 4) 취해야할행동확인 ( 위험을제거, 감소혹은관리할수있는방법 ) 위험요소를확인할때는, 다음사항에대해고려해야한다. 중력 : 떨어지는물체가있는지 운동에너지 : 갑자기움직이거나, 침투하는물체가있는지 위험물질 : 피부접촉시감염가능성이있는지 열에너지 : 뜨거운물질이엎질러지거나넘칠경우가있는지 온도초과 : 뜨겁거나차가울경우영향이있는지 방사능 : UV, 마이크로파 (micro~wave), 레이저 소리 생화학적위험요소 : 병원성미생물 전기적요소 : 쇼크, 화상 상처혹은질병의위험요소가확인되면적절한대책을세워야한다. 위험물질을줄이는과정혹은위험을줄이는물질로대체 업무과정, 업무방법혹은장비에대한계획재수립 위험물질을처리하는직원의안전보장 위험의노출조건이나기간을알아냄 갖추어야할보호장비 시료채취자및시료채취장소에있는사람들은채취자의안전과건강보호를위하여필 요한보호장비를갖추어야한다 ( 표 Ⅱ-3). 141

158 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅱ-3 위험물질에따른신체별착용장비 위험물질신체부분일반적인착용장비다른이용가능한착용장비 UV 방사능 머리테두리가넓은모자 - 피부자외선차단크림 - 오염물질접촉 호흡기관 활성탄으로제작된일회용마스크 완전얼굴마스크 피부 - 일회용커버롤 (coverall) 머리 안전모자 ( 단단한것 ) - 눈과얼굴 폴리카보네이트안면보호장구 실리콘으로된보호크림 손 일회용장갑 면, PVC로안감처리된장갑 발 안전화 무릎길이의고무장화 ( 발끝은강철 ) 소음 청각 귀마개 일반적인피부보호자외선, 시료채취물질의노출로부터보호하기위해, 자외선방지크림 (SPF, sun protection factor : 15이상 ) 을발라야한다. 특별한위험지역에서는목뒤와손등에도크림을발라야한다. 일회용커버롤 (coverall) 은목아래모든부분, 팔및다리를커버해야한다 ( 그림 Ⅱ-7). 커버롤은물속으로잠수해야하는경우특정시료채취지역의물속에부식성이나독성물질이들어있을수있으므로부적합하다. 이런경우는다른보호장비로바꾸어주는것이좋다 호흡기관보호소형활성탄여과기가있는일회용마스크가적당하다. 가스나증기를시료채취할경우, 채취자에게정보를보고한다. 수염과같은것들은마스크와얼굴이밀착되는것을방해할수있으므로, 수염을제거하거나, 완전안면마스크를착용한다 머리보호 물체가떨어질가능성이있거나, 자외선에노출될우려가있는지역에서는헬멧을착용 해야한다. 142

159 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 눈과얼굴보호 눈과얼굴에시료채취물질과보존제가튈수있으므로이를보호하기위해, 폴리카보네 이트로된전면부개방 (flip-down) 마스크를착용한다 ( 그림 Ⅱ-8) 손보호자외선, 시료채취시위험물질, 물리적상처 ( 예리한물건에찔리거나, 바위에부딪히는경우 ) 에서손을보호하기위해장갑을착용해야한다. 일반적으로일회용장갑을사용하되찢겨지기쉬운장갑은사용하지않는다 발보호시료수집을위해물속을걸을때, 장화를착용해야한다. 장화는무릎길이의고무장화로발가락쪽과발등이강철로된것을착용한다. 육상에서는일반적으로공사장에서사용하는안전화를사용한다. 그림 Ⅱ-7 커버롤 (coverall) 착용모습 그림 Ⅱ-8 전면부개방 (flip-down) 마스크 143

160 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 2.3 시료채취장비의준비 장비들은시료채취를하기전에세척하여사용해야하고, 현장에서사용후에는 세척해야함 이라고적은라벨을붙이고, 실험실로옮겨와세척한후에는 세척완료 라고붙여놓아야한다. 현장세척과실험실세척에대한문서를작성하고, 세척제는 5 % 인산으로된 ALCONOX r 또는인산과암모니아로된 LIQUINOX r 을사용한다. ALCONOX r 는원래양이온으로유리기구뿐만아니라금속, 플라스틱, 고무등을세척하는데유용하게사용한다. ALCONOX r 는쉽게분해되기때문에초음파세척기를이용한세척에서는 LIQUINOX r 보다더많이사용된다. LIQUINOX r 는유리, 금속, 플라스틱등에대해부식형성을방지하는데탁월하다. 또구리, 알루미늄, 아연및마그네슘과같은금속에도사용할수있다. 용매는일반적으로아이소프로판올 (isopropanol) 을사용하고정제수로헹군다 실험실에서의세척요령 뜨거운비눗물로닦고, 솔을이용해문지른다. 뜨거운물로헹군후, 10 %~15 % 질산 (HNO 3 ) 을사용해헹군다. 영양물질인경우에는질산으로헹군후, 10 %~15 % 염산 (HCl) 으로다시한번헹군다. 주의 ) 스테인리스혹은금속으로된장비는산으로헹구면안된다. 정제수로헹군후, 완전히말린다. 저장이나이송을위해서는알루미늄호일로싼다 현장에서의세척요령 뜨거운물을사용하는것을제외하고는실험실과같은절차를사용한다. 비누용액으로불필요한입자를제거하기위해문지른후, 정제수를사용해헹구고, 말린다. 많이오염된장비는일반적으로오염물을제거하기전에아세톤을사용해헹구어낸다 퍼지장비중펌프와호스의세척 입자를제거하기위해비누용액으로문지른후, 수돗물을사용해헹구고정제수로헹궈 말린다. 펌프의외부, 튜브의내부표면과외부는완전히세척되어야한다. 144

161 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 테플론튜브의세척 테플론튜브는현장에서세척하면안되고, 반드시실험실에서세척해야한다. 뜨거운비눗물에튜브를집어넣고, 필요하다면오염물입자제거를위해솔을사용하거나초음파세척기 (sonicator) 에넣어세척한다. 수돗물로튜브내부를헹구고, 10 % ~ 15 % 질산을사용해튜브표면과끝을헹군다. 수돗물로다시한번헹구고, 메탄올 (methanol) 이나아이소프로판올을사용해헹구고, 정제수를사용해마지막으로헹군다. 깨끗한알루미늄호일위에튜브를올려놓는다. 2.4 시료용기의준비 용기는시료와반응하지않는것을사용하고, 부서지거나새는곳이있으면안되며분석목적에적절한양을채취할수있는용량이라야한다. 플라스틱용기는무기시료에가장좋고, 그용기는나선모양의뚜껑 (screw cap) 이있는것으로꽉조여사용할수있어야한다. 테플론 (teflon) 으로된뚜껑을가진유리와테플론용기는유기물질분석에많이사용한다. 분석대상물질을추출해야하는유기시료의경우나선모양의뚜껑과테플론으로안을감싼실리콘격막 (septum) 이있는붕규산염 (borosilicate) 유리바이알 (vial) 을사용한다. 표 Ⅱ-4에분석물질에따른용기의적절한부피및재질에대한설명이되어있다. 재질부피, ml 분석물질 수질과폐수의시료채취 200 AOX 1) 와 COD, 트리할로메탄 (trihalomethane) 250 수은 유리 500 음이온성계면활성제, DO(dissolved oxygen) 1000 비이온성계면활성제, 리그닌 (lignin) 과탄닌 (tannin), BOD 2), 석유탄화수소, 오일, 그리스, PAHs, 농약, PCBs 100 암모니아, 질산염, 아질산염, 용존인 플라스틱 250 알루미늄, 비소, 바륨, 카드뮴, 칼슘, 총크로뮴 (Cr), 크로뮴 6+, 코발트, 구리, 경도, 철, 납, 마그네슘, 망가니즈 (Mn), 몰리브덴, 니켈, 셀레늄, 은, 우라늄, 아연, 산성과염기성, 붕소, 브로민, 염소, 자유및총염화물, 색, 전도도, 플루오르화물, 요오드화물, ph, 칼륨, 나트륨, 탁도, 총질소, 총인, TKN(Total Kjeldahl Nitrogen) 1000 BOD, 시안화물, chlorophyll, 용해고체, 부유고체물질 침전물의시료채취 유리 375 중금속, 농약, TOC 3), 준휘발성유기물질 1) AOX(absorbable organic halogen) 2) BOD 의경우유리와플라스틱용기모두사용가능. 3) TOC(total organic carbon) 표 Ⅱ-4 분석물질에따른시료용기 145

162 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 시료용기세척절차 이세척절차는엄격히지켜져야용기에의한시료오염을막을수있다 물리적성질과미네랄분석플라스틱혹은유리병을사용하고, LIQUINOX r 또는이와동등한세척제를사용해세척한다. 뜨거운비눗물로병과뚜껑을닦고, 비눗물이없어질때까지수돗물로헹군다. 정제수로병과뚜껑을 3~5 번반복해헹구어낸후물기를제거하고사용하기전까지뚜껑을닫아보관한다 영양물질, BOD, COD와방사능분석플라스틱혹은유리병을사용하고 LIQUINOX r 또는이와동등한세척제를사용해세척한다. 뜨거운비눗물로병과뚜껑을닦고, 비눗물이없어질때까지수돗물로헹군다. 50 % 염산으로병과뚜껑을헹구고, 정제수로 3~5 번반복해헹구어낸후물기를제거하고사용하기전까지뚜껑을닫아보관한다 금속뚜껑이있는플라스틱병을사용하고, ALCONOX r 또는이와동등한세척제를브러쉬에묻혀병과뚜껑을닦고, 비눗물이없어질때까지수돗물로헹군후탈이온수로헹군다. 염산 (1+1) 으로병과뚜껑을헹구고, 10 % 질산으로다시한번헹군다. 탈이온수로 3~5 번반복해헹구어낸후물기를제거하고사용하기전까지뚜껑을닫아보관한다 추출하여야하는유기물질 (extractable organics) 테플론으로뚜껑을감싼 1 L 좁은입유리병 (narrow mouth glass bottle) 을사용하되플라스틱혹은고무뚜껑으로된병은사용하면안된다. ALCONOX r 또는이와동등한세척제를사용해세척하고, 플라스틱용기에보관된액체혹은가루세제를사용하면안된다. 먼저농약분석용아세톤으로헹군후병외벽에붙은라벨을제거한다. 뜨거운 ALCONOX r 비눗물로병과뚜껑을씻는다. 이때고무또는플라스틱으로된솔을사용하면안된다. 병을닦거나헹구는동안플라스틱장갑을사용하면오염되기쉽기때문에피해야한다. 비눗물이없어질때까지뜨거운수돗물로 5 번정도헹구고탈이온수로헹군다. 농약분석용아세톤으로헹군후건조시키고포장하여먼지가없는곳에보관한다. 146

163 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 또는탈이온수로헹군후 400 머플회화로 (muffle furnace) 에서 30 분 ~ 60 분간가열하 고냉각후포장하여먼지가없는곳에보관한다 VOCs, EDB, THMs 안쪽이테플론격막으로된 40 ml 유리바이알을사용하고, 플라스틱혹은고무뚜껑으로된병은사용하면안된다. 먼저병외벽에붙은라벨을제거하고, ALCONOX r 를사용해뜨거운물로병과뚜껑을닦는다. 이때고무또는플라스틱으로된솔을사용하면안된다. 플라스틱통에든세제를사용하거나, 병을닦거나헹구는동안플라스틱장갑을사용하게되면오염되기쉽기때문에피해야한다. 뜨거운수돗물과탈이온수순으로헹군뒤농약분석용메탄올을사용해씻어내고, 60분동안 105 C 건조기에서바이알, 뚜껑, 격막을건조시킨다. 그림 Ⅱ-9 VOCs 용채수용기 2.5 현장시료보관, 현장기록 모든시료채취는시료인수인계양식에맞게문서화해야한다. 시료수집, 운반, 저장, 분석, 폐기는자격을갖춘직원에의해서행해야한다. 각각의보관자혹은시료채취자는서명하고, 날짜를기록해야한다. 인수인계양식에는시료채취계획, 수집자서명, 시료채취위치, 현장지점, 날짜, 시각, 시료형태, 용기의개수및분석에필요한것들이포함되어야한다. 시료인수인계는수집에서분석까지시료의모든과정을아는데활용된다. 필요할때는시정조치 (correction actions) 에대한기록도보관해야한다. 147

164 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 현장기록은시료채취동안발생한모든데이터에대해기록되어져야한다. 이들현장기록의내용에는인수인계양식, 시료라벨, 시료현장기록부, 보존준비기록, QC와현장첨가용액준비기록부등이있다. 시료라벨은모든시료용기에부착한다. 이는시료확인의중요한부분이다. 방수용잉크를사용해작성하며, 현장노트는특히현장업무에대해설명하는것으로방수용용지와하드커버를사용해야한다. 모든현장기록의입력은방수용잉크를사용해작성하고, 오타는한줄을긋고, 수정부분에직원서명과날짜를적어야한다 현장기록 시료채취자와시료채취에참여한모든직원이름 시료채취날짜와시각 현장조건 ( 날씨, 시료채취현장의정확한설명혹은시료채취위치에관한정보 ) 시료채취지점및위치의주소등특징설명 ( 상시채취하는지점에변경사항이발생하였을때 ) 시료유형 : 단일혹은혼합시료. 만약혼합시료라면, 적절한시간간격, 혼합기간을기록한다. 분석항목, 용기종류및개수, 보존기법 보존준비와사용된화학물질에대한정보 채취한시료의일련번호. 각각의시료에는일련번호 (lot number) 가있어야한다. 각각의시료는현장확인번호 (FID, Field Identification number) 가있어야한다. 준비에대한정보와현장정도관리의참값은현장시험의정확성을점검하는데사용한다. 시료의종류에따른구분 ( 예로서현장첨가시료는 FS p1, FS p2 로표시하고, 현장이중시료는 FD 1, FD 2, 현장분할시료는 FS 1, FS 2 로나타낸다.). 온도, ph, 전도도, 용존산소, 잔류염소에대한현장측정데이터 퍼지와시료채취장비사용목록 작성된현장문서 지표수에대한추가문서 ( 예, 시료채취깊이 ) 폐수방류수에대한추가문서 ( 예, 혼합시료채취시작과종료시각 ) 토양에대한추가문서내용 ( 예, 시료채취깊이 ) 시료운반방법 : 포장, 냉각, 분리, 운반등 시료전달 : 문서는현장이름과주소, 시료수집의날짜와시각, 시료채취자이름, 시 148

165 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 료운반책임자, 현장 ID 번호 (FID), 시료번호, 시료채취날짜와시각, 분석, 보존, 시 료혹은시료용기에대한설명과내용의정확성확인 현장기록부의양식 ( 그림 Ⅱ-10), 시료인수인계양식 ( 그림 Ⅱ-11), 시료라벨 ( 그림 Ⅱ-12), 시료작성기록시트 ( 그림 Ⅱ-13), 보존제준비기록부 ( 그림 Ⅱ-14), 현장시료첨가준비기록 부양식 ( 그림 Ⅱ-15) 은다음아래와같다. 현장기록부 지점명 : 시료채취일시 : 시료채취방법 : 시료일련번호 현장확인번호 (FID) 1 보존용기 필요한분석항목 ph 온도 C 전도도 μω/cm 용존산소량 mg/l 잔류염소량 mg/l 참고사항 1: field identification number 현장조건 : ph 점검 : 사용된추가적인보존제 : 다른관찰사항 : 시료채취자 : ( 서명 ) 그림 Ⅱ-10 현장기록부양식예 149

166 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 시료인수인계서 현장 ID : 지점명 : 시료받은일시 : 지점주소 : 시료 : 실험실명 : 시료용기설명 (sample container description) 시료번호 채취일 수량 특이사항 총용기수량 : 양도한사람 :( 성명 ) ( 부서 ) ( 일시 ) 양도한사람 :( 성명 ) ( 부서 ) ( 일시 ) 받은사람 :( 성명 ) ( 부서 ) ( 일시 ) 받은사람 :( 성명 ) ( 부서 ) ( 일시 ) 전달방법 : 그림 Ⅱ-11 인수인계양식 현장일련번호 : 현장시료번호 : 날짜 : 시간 : 시료위치 : 시료원 (sample source) : 사용된보존제 : 필요한분석 : 수집자 : 특이사항 : 점검된최종 ph : 사용된추가보존제 : 그림 Ⅱ-12 시료라벨 150

167 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 시료기록시트 분석목적 : 시료현장 ID : 시료종류 : 시료채취자 : 날짜 / 시간 : 시료현장번호 시료원설명 시료용기종류 시료용기번호 보존제 필요한분석항목 특이사항 : 그림 Ⅱ-13 시료기록시트 151

168 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 보존제준비기록부 보존제준비절차준비날짜만기날짜준비된분석물질 사용한화학물질에관한정보 이름, 화학식, 등급 : 제조사명 : 화학물질받은날짜 : 용기개봉날짜 : 만기날짜 : 화학물질의저장 : 보존제점검 : 준비자 : 감독관 : 그림 Ⅱ-14 보존제준비기록부 152

169 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 현장시료첨가준비기록부 첨가한분석물질첨가한시료의현장번호첨가한시료부피저장용첨가용액의농도첨가저장용액의첨가부피 첨가저장용액정보 상업용정보 제조자 : 받은날짜 : 만기날짜 : 준비한실험실 준비날짜 : 만기날짜 : 첨가시료준비날짜 : 현장직원서명 : 그림 Ⅱ-15 현장시료첨가준비기록부 153

170 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 2.6 시료채취후활동 시료신속처리 시료선적을위한운반이나포장은현장과시료보관담당직원의책임이다. 양도받은사 람은인수인계양식의운반날짜와시각에서명하고, 실험실로시료가운반되어오면다음 사항을지켜야한다. 시료채취지역과분석유형에의한시료분리 VOCs 시료는각각의플라스틱백에포장하고 VOCs만 이라고적힌별도의냉각기에서보관해야한다. 시료는가능하면빨리실험실로옮겨야한다 현장에서폐기물처리 시료채취동안에발생한폐기물은라벨을붙인용기에분리하고, 폐기물관리를위해실 험실로갖고온다. 실험실과현장에서발생한폐기물은실험실과계약을맺은인증된폐기 물관리회사를통해폐기시켜야한다. 2.7 현장정도관리 시료채취활동으로부터얻은데이터의품질은수집된대표시료, 적절한장비사용, 적절한시료취급과보존, 적절한인수인계와시료확인절차, 현장에서의정도보증 (QA, Quality Assurance) 과정도관리 (QC, Quality Control) 에따라달라진다. QC는분석한결과의정밀성과정확도를제공하기위한절차이며, QA는의도한목적대로결과가산출되는것을보장해준다. 시료수집에서의 QA/QC는부적절한단위혹은시료채취기술, 불필요한시료보존, 부적절한확인과운반을방지하는것과현장측정으로부터의데이터의유효성을제공하는것이목적이다 현장 QA/QC 프로그램 현장 QA/QC 프로그램은특별한시료취급절차에대한현장표준작업절차서로서현 154

171 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 장에서시료채취를실시할때아래의내용을포함하여문서화하여야한다. 현장 QC 요건 기록절차와데이터진행 검토와환산데이터절차. 보고된목적대로현장측정을준비하고유효화하기위한과정 현장기기와장비의교정과유지를위한절차 시료채취담당자의자격과훈련 - 가장대표적인시료채취장소결정 - 적절한시료채취기술의선택, 시료채취장비선택, 시료보존방법사용, 시료확인 - 적절한데이터기록과기록양식사용 - 현장기기와장비의교정과유지 - 이중시료, 분할시료, 첨가시료와같은 QC시료사용 훈련프로그램이수후의신규시료채취자는더경험이많은감독관과같이한달이상 시료채취활동에동반하여수행한다 현장 QC 점검의범위 현장측정에서 QC 점검이중시료는측정의정밀도 (precision) 를계산하기위해분석한다. QC 점검을위해농도를알고있는표준물질을이용해비슷한매질의같은시료세트와함께분석하고, 분석의정확성 (accuracy) 을측정하는데도사용한다. 이중시료와 QC 점검표준시료는 20 개의시료당한번분석되어야한다. 현장평가의정밀도는이중시료분석을기본으로상대표준편차백분율 (RPD, relative percent difference) 로나타내고, 두개측정값의평균으로두개측정값의차를나누고 100 을곱해계산한다. RPD가 0이면가장이상적인상태로서정밀도가가장좋은상태이며, RPD가커질수록정밀도는낮다. 예를들어측정값이각각 1, 99이면 RPD는약 190 % 이다. RPD = {(A-B)/[(A+B)/2]} 100 또는 [(A-B)/(A+B)] 200 여기서 A 는큰측정값이며, B 는작은측정값이다. 155

172 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 현장측정의정확성은 QC 점검표준용액의참값의회수율을기본으로 % 회수율 (R, r ecovery) 로나타낸다. 이론적인회수율즉, 가장좋은경우는측정값과참값이같은 경우로서 % 회수율은 100 % 이다. 100 % 를초과하는경우도있다. %R =( 측정값 100) / 참값 현장첨가시료의정확성은첨가한시료값과첨가하지않은시료값의차를첨가값으로 나눈 % 회수율로나타낸다. 이경우도이론적인회수율즉, 가장좋은경우는측정값과 참값이같은경우로서 % 회수율은 100 % 이다. 100 % 를초과하는경우도있다 %R = [( 첨가한시료값 - 첨가하지않은시료값 ) /( 첨가값 )] 100 각각의현장시험의정밀도와정확도는각각의측정값의계산에의해주어지고계산종 이는문서화해야한다. 또계산된 RPD 와 %R 값은계산된관리기준 (calculated control limit) 안에있어야한다 정밀도의관리기준 (Control Limit) 각각의현장분석물질에대한관리기준을세우기위해, 20 개이상의 RPD 데이터를수집하고평균값 (x) 과표준편차 (s) 를계산하고평균값에 2 배의표준편차를더해경고기준 (warning limit) 을구하고평균값에 3 배의표준편차를더해관리기준을세운다. 경고기준 : ± (x + 2s) 관리기준 : ± (x + 3s) 평균으로부터표준편차의 2 배, 3 배가되는범위까지가각각경고기준과관리기준이된다. 경고기준밖의값은분석시스템이관리기준을벗어나고있음을뜻한다. 관리기준밖의값은그시스템이관리기준을벗어났다는것을의미한다. 예를들어서 ph 측정으로모은 RPD 데이터로계산된평균값 x = 2.8 %, 계산된표준편차값 s = 2.1 % 이라고하면, 경고기준과관리기준은다음과같다. 경고기준 : (2.1) = ± 7.0 %(RPD) 관리기준 : (2.1) = ± 9.1 %(RPD) 156

173 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 정확도의관리기준 20 개의정확도데이터 (% 회수율 ) 를모은후, 이들회수율로부터평균 (x) 과표준편차 (s) 를계산하고경고기준과관리기준을구한다. 상한경고기준은평균값에 2 배의표준편차를더한것이고, 하한경고기준은평균값에 2 배의표준편차를뺀것이다. 상한관리기준은평균값에 3 배의표준편차를더한것이고, 하한관리기준은평균값에 3 배의표준편차를뺀것이다. 상한경고기준, UWL(upper warning limit) : x + 2s 하한경고기준, LWL(lower warning limit) : x - 2s 상한관리기준, UCL(upper control limit) : x + 3s 하한관리기준, LCL(lower control limit) : x - 3s 경고기준밖의데이터는이시스템이관리기준에벗어나고있는상황이고시정조치가필요하다. 관리기준값밖의데이터가있다면, 관리기준을벗어난상황이므로분석을중지하고, 즉시시정조치를취해야한다. 따라서 % 회수율의평균값이높고 % 회수율로부터구한표준편차가작을수록분석자가분석한결과는정확하다고말할수있다. 예를들어, ph 측정의 % 회수율데이터로부터계산된평균값 x = 99.8 %, 계산된표준 편차 s = 2.3 % 이라면 UCL : (2.3) = % LCL : (2.3) = 95.2 % UWL : (2.3) = % LWL : (2.3) = 92.9 % 이므로경고기준은 92.9 % ~ %, 관리기준은 95.2 % ~ % 의범위가된다. 각각의현장측정의정밀도와정확도를모니터하기위해, 값은 QC 차트에매일작성한다. 157

174 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 3 대기시료채취 3.1 시료채취계획의수립 시료채취자는수집과분석시스템을교정하기위해공기혼합물의균일성과대표시료를수집하는것이중요하다. 오염원, 공기흐름방향과풍속 ( 바람이나온도영향 ), 오염물질의밀도, 빛의세기, 시간, 나무나빌딩과같은장애물의존재는오염물의농도에영향을줄수있다. 조사계획에서골자가되는것은조사의시기, 항목, 지점, 수심, 주기등의설정이며계획수립에유의할점은다음과같다. 1) 각조사의의미를잘이해하고, 전체적인균형을유지한다. 2) 가능한한각분야의조사를동일한지점에서동시에실시함으로써상호보완적으로사용가능케한다. 3) 군집분석이나통계분석, 모델링등의자료가공과해석이용이하도록사전에자료를활용하는분야의전문가와협의하여자료이용이가능한구도로계획을수립한다. 4) 조사대상지역에관한기존의자료를수집하고자료를분석하여지역의특성을파악한후에계획을수립하여야한다. 사전정보가부족한경우에는사전조사 ( 답사또는 1~2회정도의예비조사 ) 를통하여기본정보를얻고나서계획을확정시킨다. 5) 관측횟수는가용한경비에따라제한된다. 대상지역의특성과목적에따라제한된관측횟수의범위내에서조사지점수및조사횟수를늘일수도있으며조사의정확도를높이기위해측정의반복횟수를늘일수도있다. 제한된경비내에서목적하는결과를얻을수있도록최적의조사지점과조사횟수를설정하는것이조사계획의핵심적인사항이다. 3.2 대기오염공정시험기준에의한지점선정및시료채취 대기오염공정시험기준에의한시료채취지점선정, 채취방법및그기기에대한내용은부록 2부터 5에수록하였다. 부록 2 배출가스상물질시료채취방법 (ES ) 부록 3 배출가스입자상물질시료채취방법 (ES ) 부록 4 배출가스 VOCs 시료채취방법 (ES ) 부록 5 환경대기중시료채취방법 (ES ) 158

175 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 3.3 시료채취시설및장비 시료채취시스템을구성하는데있어주요한사항은특정장소와시간에서대표성이있는시료를얻는것과측정값들이질량또는부피농도로평가될수있게하는것이다. 시료채취시스템은적절하지않은방법으로인해시료의화학적, 물리적인변화가있어서는안된다. 대부분의시료채취시스템은유입구분할관, 공기이동장치, 포집매체그리고유량측정장치로구성되어있다. 유입구분할관은가급적이면변질되지않는상태로물질을환경대기에서포집매체나분석장치로전송한다. 개방형유입구는특별한목적을위해제작되었다. 대기중의시료를채취하기위한모든유입구는비를막을수있는지붕이있어야한다. 유입구분할관은유리, 테플론, 스테인리스혹은불활성물질로만들어지고장치의나머지구성요소들이그곳으로부터되도록멀리떨어진곳에위치하게한다. 공기이동장치는시료채취시스템의마지막에위치하여진공이나낮은압력을만들수있는동력을제공한다. 대부분의공기이동장치는펌프다. 시료채취시스템을위한포집매체는가스상물질을용해하기위한액체흡수제또는고상흡착제와입자를포집하기위한막표면과분석을위한분취공기를포함하는챔버로되어있다. 유량측정장치는질량유속유량계, 로터미터 ( 그림 Ⅱ -16), 임계오리피스 ( 그림 Ⅱ-17) 등이있다. 그림 Ⅱ-16 로터미터 그림 Ⅱ-17 오리피스 시료채취장치는몇가지형태를취할수있으며그림 Ⅱ-18에있는네가지구성요소를모두가지고있을필요는없다. 그림 Ⅱ-18-(A) 는실제실험에서많이분취하는시료채취기술의형태이다. 예를들어액체흡수에는아황산가스를그리고고체흡착제에는방향족탄화수소를포집한다. 그림 Ⅱ-18-(B) 는개구표면여과포집에사용되고, 이경우에는여과재 159

176 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 가시료를채취하려는대기에직접적으로노출되어있다. 그림 Ⅱ-18-(C) 는화학적분석을위해실험실로운송되는공기나가스를포집하기위한진공용기이다. 예를들어스테인리스강캐니스터는대기중의휘발성유기화합물질을포집하는데사용된다. 그림 Ⅱ-18-(D) 는한개의장치에서시료채취와분석과정을결합한많은자동연속분석기의기본이된다. 예를들면 SO 2, O 3 및 NOx를위한연속대기모니터링장치들을들수있다. A 분할구 B C 분할구 D 분할구 포집매체 포집매체 진공용기 유링계 공기이동장치 공기이동장치 검출챔버 유량계 유량계 공기이동장치 배출 배출 배출 그림 Ⅱ-18 다양한형태의시료채취장치의구성도 채취되는특정물질이나구성에무관하게다음의몇가지특성은모든환경대기시료채취를위해중요하다. 이러한것들은포집효율, 시료안정성, 재현성, 미세한간섭및포집메카니즘을포함한다. 이상적으로볼때처음세가지는 100 % 가되어야하고, 포집할때측정대상물질에대한간섭과변화가없어야한다. 한가지예로 SO 2 에대한시료채취를들수있다. SO 2 에대한액체흡수제는액체포집매체에서 SO 2 의용해도에따라선택된다. 임의 ph에서어떤흡수제는용액의특성이변화하여대기중의 SO 2 를더이상흡수할수없는상태가될때까지 SO 2 를 100 % 포집할수있다. 이러한환경하에서용액으로전달된 SO 2 의한정된총질량에대해시료채취는 100 % 효율이있고, 이기술은시료채취용액이포화되는시간을초과하여시료채취가지속되지않은한유효하다. 두번째예로는흡착제의활성영역에각각의휘발성유기화합물질을물리적으로흡착시킴으로인하여휘발성탄화수소를테낙스 (tenax) 와같은고상흡착제에흡착시키는것이다. 포집효율은활성영역이포화되었을때급격히떨어진다. 시료의안정도는시료채취와분석사이의시간이증가될수록더욱더중요하게된다. 온도, 미량, 오염물질, 화학의반응효과는포집된물질이포집매체로부터소실되게하거나회수율을저해하는변형따위를야기할수있다. 가변적인회수율이정량분석을방해하기때문에거의 100 % 의회수율이요구된다. 간섭은최소화되어야하고, 만약존재하더라도해석할수있는것이어야한다. 160

177 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 3.4 일반적시료채취방법 입자의시료채취와저장 개별입자에대한정보를알기위해서입자는현미경조사를위해수집되어야한다. 이는입자의모양과크기를알아내는방법이며입자크기분포조사를위해서는많은양의시료를측정해야한다. 그러나대기시료에대한화학분석은, 고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 54) )( 그림 Ⅱ-19) 가사용되는데공기가흐르는전체부분에대한시료채취를할수있다. 항상필터의크기, 유형, 기기및시료채취지역에대해기록한다. 입자는시료의성질에따라필터와반응하여증발시키거나승화시킨다. 시료채취자는항상시료채취전에방법을숙지하고, 많은목적에사용하기위해서입자시료는오랜시간동안채취해야한다. 그림 Ⅱ-19 고용량공기포집기 공기중에분산된입자는일정하지않기때문에지역선택은공기시료채취에매우중요하다. 모든크기의입자는지속적으로공기중에방출된다. 이때큰입자는빠르게떨어지는반면작은입자는느린속도로떨어진다. 입자의무게, 바람, 속도, 대기의난류, 입자크기의분포정도, 입자가얼마나빠르게정착하는지에대해시료채취시조사되어져야한다. 매우작은입자는더큰입자에붙을가능성이있다. 에어로졸시료는가스흐름혹은대 기중에고체나액체상에어떤물질을분산시킬것이다. 입자크기에따라고정입자, 떠도는 입자, 농축혹은 Aitken nuclei( 반경 0.005~0.2 μm 사이의에어로졸 : 에이트켄핵 ), 덩어리, 54) high-volume air sampler 161

178 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 미세입자, 거친입자 (coarse particle) 로나뉜다. 입자크기에다른명칭을표 Ⅱ-5 와같다. 표 Ⅱ-5 입자크기에따른명칭 입자크기 (μm) 명칭 ( 구분 ) 0.02~0.1 Aitken nuclei < 2.5 미세입자 > 2.5 거친입자 2.5~30 떠도는입자 > 30 고정입자 입자의등속성 (isokinetic) 시료채취물리법칙에의해, 입자의운동량 (momentum) 은질량과속도의곱이다. 여기서크기가다른입자는다른운동량을가지게된다. 등속성시료채취는운동량에변화없는조건에서시료를채취하는것이다. 이는얇고, 대기흐름에중심이맞춰진시험관에시료를수집하는것으로그지점에서는공기흐름이같은속력 ( 등속 ) 을가지고있다. 이런조건에서모든크기의입자가효과적으로수집된다 입자시료채취의일반적인규칙 시료는주요관심지점에서채취해야한다. 시료채취기는주요지점으로부터바람이불어가는쪽으로직접설치하지않는다. 지표면으로부터약 1.5 m 상부에시료채취기를위치하게한다. 주요장애물로부터바람이불어가는쪽으로장애물높이의약 10 배의거리에위치하게한다. 관심지역에서다른위치별로몇개의시료를채취한다. 가장관심있는날의시간에시료를채취하거나 24시간동안시료채취를한다. 시료채취목적은방출되는물질의대표적인시료를수집하기위한것으로시료채취의특정지역은일반적으로배출원혹은배출과정을이해하고있는사람과논의한후결정해야한다. 현장방문은일반적으로최종선택을위해필요한것으로, 입자시료채취는흐름지점끝에관을삽입한프로브 (prove) 로수행한다. 온도가너무뜨겁다면, 입자는증기화되고, 너무낮을경우에는고체를수집할때안개처럼물이나다른증기가발생해나쁜결과를가져올수있다. 각각의시료는수집날짜와 162

179 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 시각, 시료채취위치, 시료유속, 시료온도, 시료압력, 이슬점, 작동조건, 시료채취자명, 시료채취시간에대한데이터를첨부해야한다 가스, 증기시료의채취와저장 가스와증기는확산의법칙을따르고주위공기와자유롭게섞이게된다. 적절한시료채 취절차는측정대상물질에의해선택된다 시료채취장비 가스펌프 : 적당한용량과성능을가지고있어야한다. 예를들어오존혹은미량유기물질과같이반응성가스시료채취에서는테플론으로안을피복한펌프를기본으로사용한다. 가스미터링장치 : 채취된공기의전체부피를측정하는것으로유량계와유속계가있다. 유량계는시료채취트레인 (sampling train) 을통해지나간시료의총부피를기록한다. 유속계는유속을나타낸다. 이유속은채취한총부피를시료채취시간으로곱한다. 시료프로브 (prove) 는유리와테플론과같은삽입물질이있어야가스와증기시료의손실이없다 농축되지않는가스와증기의시료채취기술 이방법에의한시료채취는낮은끓는점화합물인테인, 에테인, 프로페인혹은질소가스, 산소가스및일산화탄소를대상으로한다. 플라스틱백 : Scotch 팩, 알루미늄처리된 Scotch 팩, Mylar, Saran 및 Tedlar와같은상표를이용할수있다. 백은깨끗한공기로씻어내고 (purging) 가스찌꺼기가있는지점검한후에재사용이가능하다. 유리용기 : 산소, 질소, 메테인, 일산화탄소및이산화탄소와같은가스를채취하기에탁월하나 H 2 S, 산화질소, SO 3 와같은반응성가스에는적합하지않다. 펌프는용기의한쪽끝에부착하고다른한쪽에는시료채취프로브 (prove) 가부착되어져있으며시료채취시험관부피의약 10 배가되는양의시료가그시스템을통과하게된다. 금속용기 : 스테인리스강용기는비활성가스 (inert gas) 수집에탁월하나반응성가스에는적합하지않다. 크기는 1 L ~ 34 L까지있다. 163

180 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 추출물, 농축가스와증기시료채취 습식법습식법 (wet collection system) 은기포발생기 (bubbler) 와확산기 (diffuser) 를가진시스템으로임핀저 (impinger, 그림 Ⅱ-20) 는흡착제가포함되어있어세정용액이라고한다. 흡착제의품질, 농도및양은사용시험법에따라다르다 건식법건식법 (dry collection system) 은흡착제와같은다공성고체의값을기초로활성탄, 실리카겔, 활성알루미늄을흡착제로사용한다. 합성고분자는 VOCs와같은가스흡수에사용된다. 그림 Ⅱ-20 임핀저 가장많이사용되는흡착제는실리카겔, charcoal 및 tenax이다. tenax는 2,6-다이페닐 -p-페닐렌옥사이드(2,6-diphenyl-p-phenylene oxide) 의중합체로실내공기오염에서와같이농도가낮은휘발성유기화합물의측정시에만사용된다. 활성화 charcoal을가장보편적으로사용하고, tenax 및고분자물질은휘발성물질의 10-9 단위혹은더낮은농도에사용된다. 가스수집후에흡착관을즉시봉하고저장하되플라스틱혹은유리바이알안에저장하는것이좋다. 흡착된가스는기체크로마토그래피나적외선분광법을사용해추출하고분석한다. 추출에사용하는용매는보통알코올, 다이메틸설폭사이드혹은이황화탄소가있는물과 164

181 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 같은극성물질을사용한다. 헬륨가스로 10 초 ~ 15 초동안퍼징하고, 240 C 로가열하면열 적으로탈착된다 시료채취에대한일반적주의사항 1) 시료채취를할때는되도록측정하려는가스또는입자의손실이없도록한다. 특히바람이나, 눈, 비로부터보호하기위하여측정기기는실내에설치하고, 채취구는밖으로연결할경우에는채취관벽과의반응, 흡착, 흡수등에의한영향을최소한도로줄일수있는재질과방법을선택한다. 2) 채취관을장기간사용하여관내에분진이퇴적하거나퇴적할분진이가스와반응또는흡착하는것을막기위하여채취관은항상깨끗한상태로보존한다. 3) 미리측정하려고하는성분과이외의성분에대한물리적, 화학적성질을조사하여방해성분의영향이적은방법을선택한다. 4) 시료채취시간은원칙적으로그오염물질의영향을고려하여결정한다. 예를들어악취물질은되도록짧은시간내에끝내고입자상물질중의금속성분이나발암성물질등은되도록장시간채취한다. 5) 환경기준이설정되어있는물질의채취시간은원칙적으로법에정해져있는시간을기준으로한다. 6) 시료채취유량은각항에서규정하는범위내에서는되도록많이채취하는것을원칙으로한다. 또사용유량계는그성능을잘파악하여사용하고채취유량은반드시온도와압력을기록하여표준상태로환산한다. 7) 입자상물질을채취할경우에는채취관벽에분진이부착또는퇴적하는것을피하고, 특히채취관은수평방향으로연결할경우에는되도록관의길이를짧게하고곡률반경은크게한다. 또한입자상물질을채취할때에는가스의흡착, 유기성분의증발, 기화또는물질이변화하지않도록주의한다. 165

182 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 4 수질시료채취 4.1 시료채취계획의수립 어떤물을사용하기위해서는그물의수질이사용목적에알맞아야한다. 예를들어음용수는농업용수보다깨끗해야하며때로공업용수의수질이음용수보다더좋아야할때도있다. 따라서물이필요하면그목적에알맞은수질을갖추고있는수원을찾아야하며, 만약기준에맞는수질을확보할수없다면기준에적합한수질을얻도록원수를처리해야한다. 우리가상수나폐수의수질을측정분석하는이유는그물이용도에적합한가를알기위하여, 그리고부적합할경우에는필요한처리방법을결정하기위해서다. 수질을조사하는목적은상당히세분화시킬수도있겠으나다음과같이세가지로분류할수도있다. 인간활동이수질에미치는영향과용수로의사용에적당한가를평가하기위하여 장래의용도에적합한자연상태의수질을결정하기위하여 특정유해물질의발생원과유통로를감독할수있도록하기위하여 첫번째목적은영향평가지점 (impact station) 이라고하며두번째목적은자연수질측정지점 (base line station) 이라고한다. 세번째목적은유해물질이인위적인것인지또는자연적인것인지에따라영향평가지점또는자연수질측정지점으로분류하여조사하게된다. 수질조사의목적달성여부는철저한조사계획에달려있다. 계획을수립할때는수질조사의목적을분명히하고조사결과의해석과이용을염두에두어야한다. 한분야의조사는다른분야의조사결과해석에이용될수있으며자료해석에크게영향을줄수있다. 예로서생물자료의해석에는물리화학적요인이필요한경우가많으며수질모델링에는하천의형태, 유량등여러분야의자료가모두필요하다. 그러므로가능한한자료가상호보완적으로해석에도움을줄수있도록계획을수립하여야한다. 이러한사항들을전반적으로고려할때, 해당하천및호소등에대한조사계획을다음과같은순서로수립한다. 조사대상하천및호소등의조사항목을설정한다. 이때여러가지조사를유기적 기능적으로연관시키다. 조사의인원과비용을감안하여, 조사의효율성을제고한다. 과거자료를확보하여대상수체의성격및일반내용을숙지한다. 166

183 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 조사의시기, 항목, 지점, 수심, 횟수등을설정한다. 조사계획에서골자가되는것은조사의시기, 항목, 지점, 수심, 주기등의설정이며계획 수립에유의할점은다음과같다. 1) 각조사의의미를잘이해하고전체로서균형을유지한다. 2) 가능한한각분야의조사를동시에동일한지점에서실시함으로써상호보완적으로사용가능케한다. 3) 군집분석이나통계분석, 모델링, 등의자료가공과해석이용이하도록사전에자료를활용하는분야의전문가와협의하여자료이용이가능한구도로계획을수립한다. 4) 조사대상수체에관한기존의자료를수집하고자료를분석하여수체의특성을파악한후에계획을수립하여야한다. 특히수리적특성, 계절적특성, 유역활동의시간적변동, 수질인자의시공간적분포등에유의하여계획을수립하여야한다. 사전정보가부족한경우에는사전조사 ( 답사또는 1~2회정도의예비조사 ) 를통하여기본정보를얻고나서계획을확정시킨다. 5) 조사횟수는가용한경비에따라제한된다. 대상수체의특성과목적에따라제한된횟수의범위내에서조사지점수를늘일수도있고조사의횟수를늘일수도있으며조사의정확도를높이기위해측정의반복횟수를늘일수도있다. 제한된경비내에서목적하는결과를얻을수있도록최적의조사지점과조사횟수를설정하는것이조사계획의핵심적인사항이다. 4.2 일반적인조사지점의선정 시료채취위치선택 수질조사지점은그대상수역에따라선정방법이상이하나이를공통적으로적용할수 있는사항으로는다음과같다. 수질보전상수질향상및상태의파악이필요한지점 수질의유지또는향상을위한통제수단의효율성을결정하기위한지점 일정기간에걸친수질변화를측정함으로써수질변동의경향파악및예측되는행위를제한하기위한지점 수체 (waterbody) 에유입되는유입물질의변화와그영향을평가하기위한지점 167

184 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 담수와해수의혼합지점에서강으로부터의오염물질부하를평가하기위한지점 수역별오염물질의부하량과그영향을파악하기위한지점 이러한수질조사지점은대체적인위치가결정되었다할지라도정확한지점결정에는다 음과같은사항이고려되어야한다. 대표성 : 시료는그물의성질을대표할수있는것이어야한다. 시료의측정치가시료채취장소및시간에존재했던수체의값과같아야한다. 호수에서는수평혼합은비교적잘일어나지만수직혼합은성층현상이있어잘일어나지않는다. 강의경우강하류의유속, 와류그리고크기에따라방류수나지천의수평분산이상당히지연될수도있다. 그러나대표성을갖는지점은대체로강의단면에걸쳐수질의균일성이있다. 유량측정 : 강으로부터시료를채취하는경우에는여러항목들의배출량을계산할수있도록측정지점에서의유량을확실히알필요가있다. 수질조사지점은가능한한유량조사지점또는그근처에정할수있어야한다. 유량조사지점은수질조사지점과일치하는것이가장이상적이지만유량변화가크게일어나지않는다면상류또는하류에위치할수도있다. 접근가능성 : 통상채취하는시료는 2 L 정도이며필요에따라더많은양을채취하게된다. 그러므로조사지점으로의접근이쉬워야하며또한일과시간동안에많은지점에서채취하기위해서도조사지점으로의접근은용이해야한다. 안전성 : 기후나일기가나쁘거나유량이많은경우위험이수반되므로안전을고려한지점을선정하여야한다. 방해되는영향 : 강에있어서조사지점상류나하류에수질에영향을주는요소가있으면그시료는대표성을확보할수없다. 예를들어시료채취지점이보 ( 洑 ) 바로하류에위치한다면 DO가증가할것이고상류에위치한다면 DO가감소될것이다. 그러므로제방, 해변등육지와물간의경계지역은피하는것이좋다. 다음예는시료채취지점선택방법에대한것으로가상의하천에대해나타내었다 ( 그 림 Ⅱ-21). 168

185 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 그림 Ⅱ-21 시료채취지점선택방법의예 169

186 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 목적 모니터링 예 1 수질시스템에기본조건확인 필요한시료채취네트워크 고정 시료채취지점 1, 9, 10, 11, 17, 18. 용존산소, 주요이온및영양물질분석, 주기적농도변화감시, 수질변화에대한평균값측정 예 2 목적 수질에악화에대한신호감지 모니터링 장 단기간경향감지 필요한시료채취네트워크 고정 시료채취지점 7, 12, 13, 14, 15, 19. 예 3 목적 수질기준에부적합한수체확인 모니터링 오염물질존재조사, 오염물질의최대값측정 필요한시료채취네트워크 고정 시료채취지점 4, 5, 6, 7, 8, 15, 16, 19. 확인 모니터링 오염된지역확인 예 4 필요한시료채취네트워크 주기적순환 ( 단기간 ) 시료채취지점 4, 5, 6, 7, 8, 16, 19. 오염물질확인, 확인된오염물질의농도측정, 오염물질에의해영향을받는지역조사및주요오염원확인 예 5 목적 특정폐기물처리의양및영향조사 모니터링 오염물질의공간적분포조사, 수중생활에서오염물질의영향측정 필요한시료채취네트워크 주기적순환 ( 단기간 ) 시료채취지점 4, 6, 8, 12, + 필요한다른장소 목적 모니터링 예 6 수질관리간섭 (intervention) 의효율성계산 필요한시료채취네트워크고정및주기적순환 ( 단기간 ) 특정수질관리간섭이수질에분명한변화를가져오는지측정, 간섭전과후오염농도의평균값비교, 장 단기간경향측정 시료채취지점 4, 5, 6, 7, 14, 15, 16,

187 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 1) 강강의시료채취위치는단일시료를채취하는장소는충분히잘섞인장소이어야한다. 그러나폐수유출혹은지류흐름의측면또는수직면으로의혼합이느릴수있다. 특히강의흐름이층류 (laminar flow) 이고, 물의온도가다르다면매우느리다. 어떤물이유입된후완전히혼합되는위치의값은계산하여얻을수있으며그값은표 Ⅱ-6에나타내었다. 표 Ⅱ-6 강의너비와수심에따른혼합된위치계산값 평균너비 (m) 평균수심 (m) 계산된혼합위치 (km) ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~3.0 강의유속이빠르거나폭포일경우, 혼합은매우빠르고대표시료는하류에서채취한다. 그러나용존산소측정을위한시료채취는폭포혹은속도가빠른강에서는상류에서채취한다. 이유는교류 (turbulence flow) 는산소를포화시키는원인이되기때문이다. 시료채취지점이적당한곳인지를검증하기위해서여러곳에서채취한시료를가지고검증한다. 일반적으로더여러곳에서시료채취할수록, 더대표적인혼합시료가된다. 3 ~ 5 곳에서시료채취하는것이적당하고, 좁거나얕은곳에서는그보다적은수로채취해도무방하다. 각각다른크기의강및다른유속에알맞은시료채취지점의수와지점의수심에따른채수위치를표 Ⅱ-7에나타내었다. 171

188 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅱ-7 강의크기및유속에따른시료채취지점의수 평균유량 (m 3 /s) 시냇물혹은강의유형시료채취지점수 지점별수심에따른시료채취위치수 5 작은시내 2 1 5~140 시내 ~1,000 강 6 3 1,000 큰강 6 4 하천에서조사지점이정해지면그지점에서의구체적인채수위치는하천의구조및크기에따라별도로정해지게된다. 그림 Ⅱ-22처럼하천의단면에서수심이가장깊은수면의지점과그지점을중심으로하여좌우로수면폭을 2등분한각각의지점의수면으로부터수심 2 m미만일때에는수심의 1/3에서, 수심이 2 m이상일때에는수심의 1/3 및 2/3 에서각각채수한다. 각위치에서채취한시료를분석한결과를종합하여그지점의수질로하거나각위치에서채취한시료를혼합하여하나의시료로서그지점의수질을분석할수도있다. 그림 Ⅱ-22 하천단면에서의시료채취위치 2) 호수및저수지호수및저수지의경우, 시간마다장소마다다양한수질을가지게된다. 그러므로수체의대표성을제대로나타낼수있는시료채취위치를정하기위해예비조사가신중하게실시되어야한다. 지류혹은방류수가호수혹은저수지로들어오는장소는주요수체와충분히혼합되기전이기때문에농도가높다. 고립된만입부 (bay) 와호수의입구는잘혼합되어있지않고호수표층수와수질이다른물이혼합되어있을수있다. 또한호수의모양 172

189 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 및바람의방향은수질의균일성을변화시킬수있다. 수평으로잘혼합된장소는호수에서가장수심이깊은지역으로이곳은보통오랜기간동안의수질경향을모니터링하는데적합하다. 하지만호수가크다면, 지역을추가해시료채취하는것이좋다. 호수가불규칙적인경계를가진경우, 시료채취장소의수를결정하기전에수질이다른곳을결정하기위한예비조사를실시하는것이좋다. 호수및저수지에서수질변화의가장큰특징은수직성층 (vertical stratification) 또는열적성층 (thermal stratification) 으로수심에따라수질이다르다 ( 그림 Ⅱ-23). 시료채취위치에서성층은수표면 1 m 아래의온도를측정해감지한다. 표면과바닥의온도차이가확연하다면 ( 약 3 C 이상 ) 수온약층 (thermocline) 으로깊이에따라급속히온도가감소하는층이다. 이에따라호수혹은저수지는성층이되고수온약층위와아래의물질변화가발생한다. 결론적으로성층호수는수심에따라 1 개이상의시료를채취해조사해야한다. 그림 Ⅱ-23 수직성층의예 10 m 깊이이상의호수혹은저수지의경우수온약층의위치에서는먼저 water column 을통해규칙적으로공간별온도를측정해평균을구해야한다. 수질분석을위한시료는 수온약층의위치및깊이에따라채취해야하고최소한아래의시료는포함되어야한다. 수표면 1 m 아래시료 수온약층의위의시료 수온약층아래시료 바닥침전물위로 1 m 시료 수온약층이수 m 깊이로넓게있다면, 깊이에다른수질의변화를완전히분석하기위 해서는수온약층내에서추가적인시료채취도필요할수있다. 173

190 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 따뜻한기후와상대적으로얕은호수및저수지에서의수온약층의가능성을표면과바 닥까지의온도변화로서조사한다. 표 Ⅱ-8 전도횟수에따른호소구분 구분 전도횟수 지역구분 단회성 (monomictic) 호소 일년에 1회 온대지방의얼지않는호소 이회성 (dimictic) 호소 일년에 2회 온대지방의어는호소 다회성 (polymictic) 호소 일년에수회 온대지방또는열대지방의얕은호소 비순환성 (amictic) 호소 혼합이약함 열대지방의호소 불완전혼합성 (meromictic) 호소 불완전한혼합 주로비순환성호소이나때로는깊은단회성또는이회성호소 3) 폐수 폐수에대한시료채취는생산공정에서발생된폐수가처리시설을거쳐적절히처리되었는지그리고방류수가방류되는수역의물에영향을얼마나미칠수있을것인지를확인하기위해행해진다. 때문에대개는처리장으로유입되는곳에최종처리후방류되는곳에서시료가채취된다. 유입수 (influents) 시료채취하기가장좋은지점은시료가가장잘섞여있는흐름이매우빠른곳으로대개 폐수처리장으로유입되는지점이다. 유출수 (effluents) 가장대표성있는위치는지표수와혼합되기전의토출구로서중력에의해아래로흐르는곳에서채취하는것이가장좋다. 일반적으로는염소소독과정이포함되기도하나생태독성을평가하기위해서는염소소독이전에시료가채취되기도한다 시료채취회수와시간 시료수집동안의시간간격은수체에따라다르고분석물질에따라다르다. 장기간동안의수질을분석하기위해서는한달주기로시료를채취하여도좋으며하천관리, 배출원관리등의목적을위해서는일주일간격으로시료를채취하는것이적당하다. 표 Ⅱ-9는수체의종류에따른시료채취횟수를나타내었다. 174

191 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 표 Ⅱ-9 수체에따른시료채취횟수 수체 시냇물 최소 최적 1 년에 4 회 시료채취횟수 1 년에 24 회 (2 주간격 ) : 총부유고체물질은매주실시 상류에위치한호수최소 1 년에한번호수출구에서시료채취 강 최소 최대 큰배수지역 ( 대략 km 2 ) 에대해 1 년에 12 회 작은배수지역 ( 대략 km 2 ) 에대해 1 년에 24 회 부영양수 (eutrophication) 제외 : 강 / 저수지 최소 최대 1 년에 1 회 1 년에 1 회, 최대온도성층에서 1 회 부영양수의경우 : 1 년에 12 회 ( 하절기 (7 월 ~9 월 ) 동안은한달에 2 회포함 ) 지하수 최소 최대 크고안정된대수층의경우 1 년에 1 회 작고, 충적 (alluvial) 대수층의경우 1 년에 1 회 호수나저수지에서의수질조사시기또는기간은다음과같은기본적인사항들을고려한다. 1 1년을주기로하는계절적현상을조사할경우월 1 회의관측을원칙으로한다. 그러나월 1회의관측에서수질현상을간과할수있는경우도있다. 아울러홍수기동안에호소의물질순환, 특히영양염류, 유기물, SS 등의유입과유출에관련된수지분석을하고자한다면매일수질을조사할필요도있다. 2 수년혹은그이상의장기적인관측 (long-term monitoring) 을원칙으로한다. 수년을주기로발생하는홍수와가뭄과같은장기적기상조건의변화, 호수주변유역에서의인간활동의변화에따른영향을연구하는경우에는긴기간동안지속적으로수질조사를하여야한다. 3 조사시각은특별히지정하지않지만, 플랑크톤활동의일반적변화등을고려하여비교적안정된조사결과를얻는다는이유에서바람이약한오전또는이른아침에조사를실시하는것이좋다. 또한실제조사지조사시간을기록해두어야한다. 조사항목에따라서는일주기변동을보일뿐아니라하루중의기상변화에도상당히영향을받을수도있다. 175

192 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 4.3 일반적인시료채취시설및장비 시료채취시설 지표수시료채취지점에서시료를채취하는데도움을주는시설에는여러가지가있으 며지역사정에따라이용가능성에제한이있다. 1) 교량 : 교량은시료채취를위한가장신속하고경제적이며좋은시설이다. 교량은접근이용이하고시료채취지점을정확히식별할수있으며시료채취를위한수평및수직위치를통제할수있을뿐만아니라모든기후, 유량조건에서안전하게채취할수있기때문이다. 다만교통에의한사고의위험이있다. 2) 배 : 배를이용하면더융통성이있어서강이나호수의길이방향및가로방향, 어느지점에서나채취가용이하다. 하지만호소가큰경우는위치식별이어려운단점이있다. 이런경우는지상의지형지물을이용하기도하지만근래에는 GPS(global positioning system) 를이용하기도하는데 GPS를이용하는경우는시료채취자가바뀌거나수질조사주기가길어도동일한지점에서채취할수있다는장점이있다. 그러나수심이얕은경우는선박의운행으로바닥퇴적물의교란이일어날수있으며기상조건이좋지않은경우는선박의운행이불가능한것과날씨에따라위험이따르며이동시간이많이소요되므로많은시료를채취할수없다는단점이있다. 3) 도보 : 강이충분히얕은곳에서는직접걸어들어가서채취할수있다. 채취시하상이교란되어대표성을얻지못하는경우가있으므로주의하고, 상류를향하여보고채취하여야한다. 유속이빠른경우는위험하다. 4) 제방기슭 : 이런경우는대안이없는경우에만사용해야한다. 시료는가능한한와류가있는곳에서또는제방이굽어진맨바깥쪽의물이빠르고깊은곳에서채취해야한다. 5) 헬리콥터 : 경제적인측면에서가장비싼시료채취방법이지만단시간에많은지점의시료를채취할수있으며조사위치까지의접근이용이하다는장점이있다 시료채취를위한장비는하천과호수또는폐수에대해달리적용될수있으며시료채취방법 ( 단일시료채취, 혼합시료채취, 연속시료채취등 ) 에따라달라진다. 지표수를채수하는경우에는폴리에틸렌용기를사용하여손으로채수하거나긴막대기끝에용기를달아물가에서떨어진곳의시료를채취한다. 다리위에서는두레박모양의용기를사용하여쉽게표층수를채수할수있다. 심층수를채수하는경우는특정수심의채 176

193 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 수가가능한채수기가필요하다. 채수기는일반적으로 PVC, 아크릴, 금속, 고무등의재질로만들어져있으나미량성분의측정과미생물의채집을목적으로하는경우에는특별히선택하여야한다. 채수기는사용전에잘세척하고약 1주일간물에담가두어재질로부터용출되는방해물질들을제거한다음사용한다. 특별한경우, 항목에따른채수용기의선택에대해서는 1.0 시료채취시일반적으로고려해야할사항 을참고하기바란다. Hydroth 채수기얕은심도의시료를채취하는데적합하며, 막대기끝에채수병을달아이병에직접채수하므로멸균한병을사용하는세균시험용채수에적합하다. 그러나용기내의공기와시료가접촉하므로용존가스나 Fe 2+ 등의환원물질을측정하는경우는적합하지않다. Van Dorn 채수기가장널리쓰이고있다. 채수기의마개가열린채로원하는수심에넣고메신저를떨어뜨려마개를닫는구조를가지고있다. 일반적으로호수에서는 2 리터 ~ 5 리터용량이많이사용되고있다. 재질은 PVC와투명아크릴의두가지가널리쓰이고있다. 투명아크릴은속을들여다볼수있는장점이있는반면에추운날씨에는충격에깨어질수도있다. Ekman 채수기 Ekman 채수기또는 Nansen water bottle 이라고한다. 메신저를떨어뜨리면채수기의위아래가뒤집어지면서채수기의마개가닫히는구조이다. 수은주가끊어져현장온도가보존되는전도온도계를달아서채수기가뒤집어질때채수와동시에심층에서의현장수온을정확히보존하여측정할수있다는점이특징이다. 금속제와플라스틱제가있으며, 수심이깊은해양에서채수와수온측정에많이사용된다. 펌프사용전동또는수동식물펌프에호스를연결하고호스를원하는수심에넣어채수하는방법이다. 얕은호수에서다량의시료를채취하여야하는경우, 성층이강한얕은호수에서 10 cm 정도의수심간격으로채수하는경우, 저니바로위의시료를채취하는경우등에적합하다. 수심이깊으면호스내에서의저항이커져서펌프에의한채수가어려워진다. 177

194 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 < 용기에의한시료채취 > <Nansen water bottle> <Azlon water sampler> <Van Dorn water sampler> <Kemmerer water sampler> <Niskin water sampler> 그림 Ⅱ-24 각종수질시료채취도구 178

195 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 퍼징과시료채취장비 펌프대표적인지하수시료를수집하는데시료채취전에관측정을퍼징 ( 퍼내어깨끗이함 ) 해야한다. 고인물은화학적변화가발생할수있기때문에비정상적인분석데이터가나올수있다. 고인물을퍼징하는것은다양한장비를가지고실시하며, 장비의선택은분석하고자하는물질, 관측정의지름, 수위, 기타현장조건에따라다르다. 지하수퍼징과시료수집에가장보편적으로사용되는장비는원심펌프 (centrifugal pump), 전기수중펌프 (electric submersible pump), hand pump, peristaltic pump, air-lift pump, gas operated pump, bailer가있다. 원심펌프 : 분당 7.6 L ~ 37.8 L의용량을가진 5 또는 10 cm의지름의관측정을퍼징하는데사용한다. 물의깊이는 6.5 m이하일때사용한다. 전기수중펌프 : 10 cm 이상의지름을가진관측정을퍼징하는데사용한다. 펌프는스테인리스강재질로되어있고, 시료운반용호스의재질은분석목적에알맞은것을사용한다. Hand Pump : 정지된물로너무깊어서원심혹은연동 (peristaltic) 펌프를사용할수없는경우, 5 cm 정도의지름의관측정을퍼징하는데사용한다. Peristaltic pump : 적은용량의관측정을퍼징하는데사용된다. 물의깊이는 6.5 m 이하일때, 사용한다. Air-lift Pump : 관측정에공기압력을가해주어물이밀려나가도록하는장치다. 상대적으로휴대가능하고저렴하지만이방법은시료의가스를없애는효과로인해상세한화학물질분석에대한수질시료채취방법에는적절하지않다. Gas operated Pump : 지름이 25.4 mm 정도인관측정에사용된다. 다양한분석대상물질에이용가능하고상대적으로운반이용이하나, 가스공급과많은양의가스가사용된다. 깊은관측정을퍼징할때는오랜시간동안작동할필요가있다. Bailer : 다양한지름의관측정, 다양한물질에서사용할수있다. 운반과청소가용이하고저렴하다. 시료병으로물을운반할때, 산소가필요하게되는데이런경우, 케이싱벽을통해오염이가능하다. Bailer는서로에게영향을주지않는물질 ( 테플론, 스테인리스강 ) 에사용해야하고, 꼼꼼하게세척해주어야한다. 그림 Ⅱ-25 ~ Ⅱ-29 까지각각원심펌프, 전기수중펌프, Peristaltic pump, Air-lift Pump 및 bailer 에대한그림을나타내었다. 179

196 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 Ⅱ-25 원심펌프 그림 Ⅱ-26 전기수중펌프 그림 Ⅱ-27 Peristaltic pump 그림 Ⅱ-28 Air-lift Pump 그림 Ⅱ-29 Bailer 180

197 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 관측정지하수수질모니터링에서많이사용되는것이관측정 (monitoring wells) 으로부터시료를채취해분석하는것이다. 배수관의특정범위에서몇개의관측정을배수관근처에설치한다. 관측정의목적은수문지질학적성질을조사하기위한것이고, 시료를수집하여오염물질의배수관내이동을살펴볼수있다. 관측정의개수와위치및채취할시료의깊이선택은매우중요하다. 항상한개의관측정은오염원이경사로에있는배수관의가운데근처에설치하고, 다른하나는오염원경사로에설치한다. 다른관측정은분산된양을검증하기위해설치하는것이다. 이모니터링네트워크의디자인은매우중요한데관측정의개수는지역적수문지질학에따라매우다양하다. 몇개의관측정은다른깊이에서다양한오염이발생할수있는수직적흐름을검증하기위해깊이가다르게설치되어야한다 ( 그림 Ⅱ-30). 그림 Ⅱ-30 관측정의대략도 관측정의위치는매립지침출수로부터오염물질을검사하기위해고안된배경관측정 (background well) 으로오염원이유입되기전의해당지점지하수질을조사하는데사용된다. 지하수로부터시료채취를위한직접적인수단은대수층을통과하는시추공 (borehole) 을통한시료채취이다. 적절한관측정케이싱재질의선택도매우중요한데분석데이터에영향을줄수도있다. 예를들어테플론으로치환된 PVC 재질일경우에는저렴하나, PVC에유기물이흡착될수있고, PVC와시멘트로부터유기물이빠져나올수있다. 테플론과스테인리스강 316 및 304 재질이시료채취장비와케이싱으로주로사용된다. 지름은관측정안으로원하는깊이만큼시료채취도구가내려갈수있을정도로충분해야하고, 물이들어오는관측정의부분은시료채취에문제가없도록관측정스크린을사용한다. 케이싱과관측정스크린을세제로세척하고깨끗한물로헹군후덮개를사용해오염을방지한다. 181

198 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 시료채취장비재질의선택관측정퍼징 (purging), 시료수집, 취급, 저장할때사용되는재질의선택은매우중요하다. 분석결과에영향을미칠수있는화학물질이흡착되거나녹아들면안된다. 또한선택된재질은쉽게닦이고, 오염제거가쉽고, 운반이간단해야한다 1) 스테인리스강 316 혹은 304 금속을제외한모든분석물질의시료채취에사용하고특히유기물질일때사용하는것이좋다. 질산헹굼작업을수행하지않아도오염을제거하기쉽다. 높은염도의물은특히산성조건일때, 장비표면이부식될수있다. 2) 테플론 대부분의물질에대한지하수와토양모니터링에사용된다. 3) 탄소강과아연도금강 토양시료채취에사용한다. 높은염도, 산성조건에서황화물이있을경우, 시료가부식 되거나오염될수있다. 4) 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 유기용매분석용시료채취에유용하고, 테플론에비해부식하지않는다. 5) PVC(polyvinyl chloride), 비톤 (viton), tygon, neoprene, 실리콘 유기물질시료채취에는적당하지않다 시료용기의준비 용기는시료와반응하지않는것을사용하고, 부서지거나새는곳이있으면안되며분석목적에적절한양을채취할수있는용량이라야한다. 플라스틱용기는무기시료에가장좋고, 그용기는나선모양의뚜껑 (screw cap) 이있는것으로꽉조여사용할수있어야한다. 테플론 (teflon) 으로된뚜껑을가진유리와테플론용기는유기물질분석에많이사용한다. 퍼지유기시료의경우나선모양의뚜껑과테플론으로안을감싼실리콘격막 (septum) 이있는붕규산염 (borosilicate) 유리바이알 (vial) 을사용한다. 표 Ⅱ-10에분석물질에따른용기의적절한부피및재질에대한설명이되어있다. 182

199 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 먹는물시료채취 먹는물의수질분석을위한시료채취시, 지하수시료채취와같이퍼징해야한다. 압력탱크의용량 (capacity of the pressure tank) 을알지못할경우, 약 15분 ~ 20 분정도퍼징한다. 퍼징후, 대략 500 ml/min 정도로유속을감소시킨다. 시료채취전에보존된시료용기를정제수로시료용기를헹군다. VOC와 TOX(total organic halogen) 분석을위한시료채취외에는시료병에시료를가득채우고시료를보존한후에적절히라벨하고, 인수인계양식과현장기록부에기록한다. 플라스틱가방에시료병을담고바로운반한다. 시료에잔류염소가있을경우어떤항목의분석에방해가될수있으므로염소의반응을방지하기위하여시료수집직후시료에 % Na 2 S 2 O 3 를첨가하고병을봉한후라벨을붙이고운반한다. 수도꼭지 (faucet) 로부터시료를수집하려할때, 수도꼭지는깨끗하고오염물질이없어야한다. 시료는과도한먼지, 비, 눈혹은다른오염원이없는곳에서수집해야하고, 수도꼭지를일반적으로 2 분 ~ 3 분정도틀어놓아야한다 ( 수온이변하는것을확인할수있음 ). 그런후에욕조, 지표의벽에튀지않도록유속을조절하여시료를수집한다. 대부분의시료들은경우, 가득채우지말고 4 cm ~ 5 cm정도남겨두고시료를채운다. 1) 미생물시험을위한시료채취뚜껑이있는밀폐된용기에미생물시료를채취한다. 용기와뚜껑은멸균처리된것을사용한다. 시료를채취하는동안용기내부를만지지말고다른한손으로뚜껑을잡는다. 잔류염소가있다면, Na 2 S 2 O 3 으로시료를보존한다. 2) VOC 시료채취먼저수도꼭지를 3 분 ~ 5 분정도틀어놓는다. 수도꼭지에서신선한물이나오고있는것을확인하려면물의온도에변화가있는지확인한다. 유속을줄인후, 시료바이알로부터뚜껑과격막을제거하고용기에물을담는다. 이때공기방울이생기는것을최소화하기위해, 병의내벽쪽으로물이흘러내려가도록하되시료병을헹구지않는다. 용기를가득채우되넘치지않도록주의하고뚜껑과격막을닫고단단히조여준다 지하수시료채취 지하수는토양속에서흐르고있는지표아래의물을말한다. 대수층 (aquifer) 은침투가 능한바위, 모래혹은자갈의물이있는층에저장된물로다공성과침투성으로인해저장 과운반이가능하다. 대수층은경계 (confined) 와비경계 (unconfined) 대수층으로나뉜다. 경 183

200 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 계 ( 혹은 water table) 대수층은대기압하에서물을포함하고있는것이고비경계 ( 혹은 artesian) 대수층은상대적으로침투하지못하는물질의층 ( 암석 ) 으로둘러싸여있는것이다. 지하수는일정하게중력, 압력, 마찰에반응한다. 중력과압력은물을이동시키고압력은흐름을조정할수있다. 지하수의유속은오염이동을조사하는데매우중요하다. 지하수흐름이지표수보다더느리기때문에다공성매체를통한유체의흐름은 Darcy의법칙을따르게된다. 즉다공성매체를통한유속은수압변화 (hydraulic gradient) 에비례한다. V = K(h 1 + z 1 ) -(h 2 + z 2 )/L 여기서, V = Darcy 유속 (L/t) K = 매체의유속전도도 (L/t) h 1 = 1지점에서의압력 (L) z 1 = 1지점에서높이 (L) h 2 = 2지점에서의압력 (L) z 2 = 2지점에서의높이 (L) L = 1지점과 2지점사이에흐름의길이 지하수는상대적으로질소와이산화탄소의압력이높기때문에지하수시료는매우조심스럽게다루어야한다. 시료채취지점과시료채취절차는전문적인시료채취자가실시하여분석결과의문제점을최소화하여야한다. 일반적으로시료는밀폐된관측정에서펌프되어진물의 ph, 전도도, 온도를측정한후에채취한다. 시료채취활동전에적절한시료채취장비의선택, 시료채취장비의오염제거, 시료병의선택, 보존용액, 현장분석기기의준비와교정, 시료라벨과인수인계양식및현장기록부와같은문서가미리준비되어져야한다 시료채취전에퍼지된물의양결정시료채취전에, 관측정내에고여있는물을적당량제거한다. 관측정안에고여있는물은화학적으로땅근처의물과다르기때문에 ph, 전도도온도의변화가없을때까지제거한다. 펌핑되어나온물의부피와경과시간은현장기록부에작성하고, 관측정으로부터퍼징 6시간안에채취해야한다. 184

201 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 수면 (water level) 측정수면은전자프로브 (electronic probe), 초크칠 (chalked) 된테이프를사용하여측정한다. 전기장치를사용할때, 빛은프로브가물에닿았을때회로를닫게해야한다. 장치를잡아당기거나밀어넣을때와이어가비틀리거나구부러지면서다소길이에변화가생기는문제점을제거하기위해, 선은관측정에걸어놓고사용한다. 깊이를표시하는물질은일반적으로약 1.5 m 간격으로선에부착한다. 강철테이프를사용할때, 납무게는바닥에부착되고테이프의 0.6~0.9 m 보다더낮은곳은건조시키고측정하기전에초크로코팅한다. 테이프를관측정아래로내려깊이를측정한다. 테이프의젖은부분까지의길이를측정하면된다 지하수시료채취기술 1) Bailer 사용대부분의 bailer에서 bailer의윗부분은열려있고, 바닥에는간단한체크밸브 (check valve) 가있다. 시료를얻기위해 bailer는선 (line) 을이용해관측정아래로내리며이선은어떤재질이어도상관없으나, 특정오염물질을수집하는경우, 스테인리스강혹은테플론과같은오염이없는물질을사용한다. 시료채취자는시료오염을막기위해라텍스고무장갑을착용한다. 관측정으로천천히 bailer를내린다. 관측정의물속으로천천히내릴때, 체크밸브는계속열어두면 bailer를통해물이지나가게된다. 원하는깊이에다다르면, bailer를내리는것을멈춘다. bailer를들어올릴때, bailer안에물의무게에의해밸브가잠기게되고, 시료가안에갇히게된다. bailer가표면에다다르면, 시료를적절한시료병에옮긴다. 2) VOC 분석용지하수채취 먼저 40 ml 바이알이깨지거나세는부분이없는지확인하고, 문제가있는바이알은폐기한다. 시료수집자는관측정으로부터지하수를퍼내기위해천연라텍스고무장갑을착용하여바이알의뚜껑을제거하되이때격막을만지면안된다. 시료로바이알을채우고바이알입구의수면이볼록해질때까지시료를채우되공기가유입되지않도록채워야한다. 185

202 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 빠르게격막을그위에얹고메니스커스위로뚜껑을놓고안전하게닫는다. 시료를주입하고공기방울을점검하기위해뒤집어본다. 공기방울이있다면, 전체시료및바이알을폐기하고새로운시료를수집한다. 이중시료가필요하다면수집한다. 시료라벨을붙이고, 깨지지않도록바이알을감싼후, 지퍼가있는플라스틱백에넣는다. 아이스박스에바이알을넣어 4 C가유지되도록한다 (VOC는별도의아이스박스사용 ). 인수인계양식을작성하고, 모든활동을유성잉크를사용하여현장기록부에문서화한다. 3) 추출하여야하는유기물분석용지하수시료채취 뚜껑안쪽에테플론격막이있는 1 L 유리병에시료를채취한다. 시료가농약일경우, 시료는황산혹은수산화나트륨을이용해 ph 5~9로적정하여보관한다. 천연라텍스고무장갑 (nature latex rubber gloves) 을착용하고관측정으로부터지하수를퍼낸다 (purging). 채취용기의뚜껑을제거한후시료를가득채운다. 이때테플론격막을만지지않도록주의한다. 시료뚜껑은뒤집어병을닫는다. 병에라벨을붙이고, 인수인계양식을작성한다. 현장기록부에시료채취에대한모든데이터를기록한다. 플라스틱백에시료를감싸넣고, 아이스박스에보관해 4 C가유지되도록한다. 4) 금속분석용지하수시료채취 폴리에틸렌용기에시료를모은다. 천연라텍스고무장갑을착용하고물을퍼낸다. 병에서뚜껑을제거하고물로시료병을헹군다 ( 미리세척되어보존된용기일경우, 병을헹구지않는다.). 시료를채울때, 맨위까지채우지않는다. 즉, 보존용액과혼합할수있을정도의공간을남겨둔다 ph 2 이하가되도록 l L당 50 % 질산 3 ml 혹은진한질산 1.5 ml를첨가한다. 현장기록부에보존용액첨가량과 ph 값을기록하고, 시료라벨에도기록한다. 채취된장비바탕용액 (sampled equipment blank) 은시료에사용한보존용액과같은양을포함해야한다. 추가한보존용액을가진시료는시료와같은양의산으로분리 186

203 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 된바탕용액을가지고있어야한다. 시료라벨을붙이고, 인수인계양식을작성한다. 모든시료채취데이터를현장기록부에기록한다. 이동하는동안냉장보관할필요는없다. 6가크로뮴의경우, 다른금속측정용시료와구분하여채취하고, 시료에산성보존제를첨가하지않는다. 가능한빨리실험실로운반한다. 보존용액을첨가하지않은경우에는라벨에분명히명시하고, 보존시간은 24시간이다. 용해금속과부유금속 (suspended metal) 측정을위해서시료는보존전에여과한다. 시료를현장에서여과할경우, 관측정으로부터나온물을바로여과하여펌프한다. 여과된후에금속분석용시료와같은방식으로보존한다. 부유금속 (suspended metal) 의필터는실험실로가지고온다. 시료가현장에서여과되지않았을경우, 보존없이가능한빨리실험실로운반하여실험실에서여과하고여과한후에질산으로보존한다. 모든지하수시료는침전물로부터의오염을피하기위해보존전에현장에서여과하는것을권장한다. 5) 오일, 그리스및 TRPH에대한지하수시료채취 시료를 l L 유리용기에수집한다. 오일과그리스는혼합시료로수집하지않는다. 시료수집전에시료로시료용기를헹구지않는다. 시료채취동안에는천연라텍스장갑을착용하고, 시료용기를거의채운다. 1 L당염산 5 ml를추가해보존하고뚜껑을닫는다. 시료라벨을작성해부착하고, 인수인계양식과현장기록부를작성한다. 플라스틱보관함에시료를넣고 4 C를유지해운반한다. 6) 무기비금속에대한시료채취 천연라텍스고무장갑을착용하고지하수를퍼낸다. 병에서뚜껑을제거한후시료로시료용기를헹구어내고조심스럽게용기에시료를가득채운다. 미리세척되어보존된용기와미생물시료병은현장에서물로헹구지않는다. 필요하다면보존용액을넣고, 같은양의보존용액을장비바탕시료에도첨가한다. 용기를닫고, 시료라벨을부착하고, 인수인계양식을작성하고현장기록부에데이터를기록한다. 냉동보관하고빛을차단한다. 187

204 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 4.4 일반적인시료보존및저장 시료의종류에따른시료채취용기및시료량, 보존방법, 최대보존기간을표 Ⅱ-10 에 나타내었다. 표 Ⅱ-10 시험대상항목별보존방법과보존기간 시료 ( 시험대상항목 ) 물리적성질 부피 ml 용기보존방법보존기간 색도 50 P, G 4 C 48 시간 전도도 100 P, G 4 C 28 일 경도 100 P, G 질산이용 ph<2 6 개월 냄새 200 G only 4 C 24시간 ph( 수소이온농도 ) 25 P, G 필요없음 즉시측정 여과된잔류물질 100 P, G 4 C 48시간 여과되지않은잔류물질 100 P, G 4 C 일주일 휘발성잔류물질 100 P, G 4 C 일주일 고정될수있는물질 1000 P, G 4 C 일주일 온도 1000 P, G 필요없음 즉시측정 탁도 100 P, G 4 C 48시간 금속 용해금속 1) 200 P, G suspended P, G Total P, G 현장에서여과. 질산이용 (70 %m/v) ph<2 현장에서여과. 질산이용 (70 %m/v) ph<2 질산이용 (70 %m/v) ph<2 6 개월 6 개월 6 개월 6 가크로뮴 200 P, G 4 C 24 시간 188

205 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 표 Ⅱ-10 시험대상항목별보존방법과보존기간 ( 계속 ) 시료 ( 시험대상항목 ) 비금속무기물 부피 ml 용기보존방법보존기간 산성 100 P, G 4 C 14일 알칼리성 100 P, G 4 C 14일 브로민이온 100 P, G 필요없음 28일 염화물 100 P, G 필요없음 28일 염소 1000 필요없음 즉시측정 시안화물 500 P, G 4 C, NaOH (40 %m/v) 로 ph>12 14 일 플루오르화물 300 P 필요없음 28일 요오드화물 100 P, G 4 C 24시간 질소, 암모니아 400 P, G 4 C, 황산 ph<2 28일 Kjeldahl 500 P, G 4 C, 황산 ph<2 28일 질산염 100 P, G 4 C 48시간 아질산염 50 P, G 4 C 48시간 용존산소 300 G 병과뚜껑 필요없음 즉시측정 Winkler 300 G 병과뚜껑 현장에서어두운곳에보관 8 시간 녹아있는 phosphorus ortho-p 50 P, G 4 C 48 시간 Hydrolyzable 50 P, G 4 C, 황산 ph<2 28 일 실리카 50 P only 4 C 28 일 황화물 500 P, G 4 C, 2 ml zinc acetate + 2N NaOH(40 %m/v) 로 ph>9 일주일 아황산염 100 P, G 필요없음즉시측정 황산염 100 P, G 4 C 28 일 189

206 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅱ-10 시험대상항목별보존방법과보존기간 ( 계속 ) 유기물 시료 ( 시험대상항목 ) 부피 ml 용기보존방법보존기간 BOD 100 P, G 4 C 48 시간 COD 50 P, G 4 C 28 일 오일과그리스 1000 G only 4 C, 황산 ph<2 28 일 유기탄소 50 P, G, 갈색 G 4 C, 황산 ph<2 28 일 phenolics 500 G only 4 C, 황산 ph<2 28 일 계면활성제 500 P, G 4 C 48 시간 purgeable halocarbon 40 G, 테플론으로감싼격막 4 C, % Na 2S 2O 3 14 일 purgeable aromatic 40 G, 테플론으로감싼격막 4 C, % Na 2S 2O 3 염산 ph<2 14 일 acrolein 과 acrylonitrile 40 G, 테플론으로감싼격막 4 C, % Na 2S 2O 3 ph 4~5 14 일 페놀 1000 G, 테플론으로감싼격막 4 C, % Na 2S 2O 3 일주일내추출. 추출후 40 일내분석 phthalate esters 1000 G, 테플론으로감싼격막 4 C, % Na 2S 2O 3 일주일내추출. 추출후 40 일내분석 nitrosamine 1000 G, 테플론으로감싼격막 4 C, % Na 2S 2O 3 일주일내추출. 추출후 40 일내분석 PCB 1000 G, 테플론으로감싼격막 4 C 일주일내추출. 추출후 40 일내분석 nitroaromatic 과 isophorone 1000 G, 테플론으로감싼격막 4 C 어두운곳에저장 일주일내추출. 추출후 40 일내분석 polynuclear aromatic hydrocarbon 1000 G, 테플론으로감싼격막 4 C 어두운곳에저장 일주일내추출. 추출후 40 일내분석 다이옥신 1000 G, 테플론으로감싼격막 4 C, % Na 2S 2O 3 일주일내추출. 추출후 40 일내분석 염소처리된탄화수소 1000 G, 테플론으로감싼격막 4 C 일주일내추출. 추출후 40 일내분석 농약 1000 G, 테플론으로감싼격막 4 C, ph 5~9 일주일내추출. 추출후 40 일내분석 190

207 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 표 Ⅱ-10 시험대상항목별보존방법과보존기간 ( 계속 ) 시료 ( 시험대상항목 ) 토양, 침전물, 슬러지 부피 ml 용기보존방법보존기간 추출하여야하는유기물 30 입구넓은 G 테플론으로감싼격막 4 C 가능하면바로 휘발성유기물 30 입구넓은 G 테플론으로감싼격막 4 C 가능하면바로 금속 500 p 4 C 6 개월 fish sample 30 Al 호일로싼 P 냉동가능하면바로 chemical waste 100 살균한 P, G 없음가능하면바로 박테리아 1000 P, G 4 C, % Na 2S 2O 3 6 시간 1) 용해금속 (dissolved metal) : 알루미늄, 비소, 칼슘같은금속이용해형태로있을경우 P : 폴리에틸렌 (polyethylene), G : 유리 시료는현장에서보존하려할때, 다음사항을지켜야한다. 보존제 (preservative) 는각각의시료용기에피펫을사용해첨가 보존제는시약등급이나더높은등급의것을사용 보존제첨가후, 잘섞고 ph( 수소이온농도 ) 값을확인 첨가한보존제와같은양만큼의보존제를모든바탕시료를첨가 산성보존제 (acid preservative) 는시료개봉후에산성연기혹은독성가스가발생하는것을막기위해환기가잘되는곳에서실시. 특이한반응은현장문서에기입 산이튀거나쏟아지지않도록유의하고, 쏟는즉시닦고충분한양의물을뿌린다. 모든화학물질은따로분리해서저장한다. 산은산전용보관함에, 용매는용매전용보관함에보관한다. 보존제를작은바이알에담아잘봉한후플라스틱가방에넣어공급되어야한다. 보존 제가들어있는바이알에는보존제종류와양, 보존제유효기간, 시료군 (batch) 번호와필요 한경우위험경고에대한정보가라벨로적혀있어야한다. 191

208 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 특별한보존기술 VOC 잔류염소가있다면, 티오황산나트륨 (Na 2 S 2 O 3, sodium thiosulfate) 을바이알시료에첨가한후, 그바이알에시료를반정도채우고산을추가한다. 즉, 티오황산나트륨을제일먼저넣고, 시료-산순서로넣는다. 두보존제가섞이지않도록해야한다 클로로필 a(chlorophyll a) 시료를수집한후에 24 시간이내에실험실에서여과하고, 탄산마그네슘 (MgCO 3, magnesium carbonate) 을마지막시료가필터를통과하는동안첨가하고, 여과후에여과지는냉동시킨다. 여과는진공여과기로실시한다 시안화물잔류염소가있다면, 아스코빈산 (C 6 H 8 O 6, ascorbic acid) 0.6 g을첨가하고, 황화물이있다면시료는현장에서전처리하거나실험실로가져와 24 시간내에 4 C에서분석되어야한다. 황화물은납아세테이트종이로현장에서점검한다. 황화물이있다면종이색이검은색으로변하게되고카드뮴황화물의노란침전물이나타낼때까지 cadmium nitrate를첨가한다. 이러한시료는수산화나트륨으로 ph 12가될때까지첨가하고여과한다. 가능하다면시료채취팀중한명이모든노트, 라벨병, 작성된문서, 보존시료를갖고가고다른팀원은계속시료를채취한다 저장조건및운반 영양염류와유기물성분은미생물에의해단시간에영향을받기때문에시료는채취후즉시아이스박스에넣어 4 C로보존하여실험실로운반한다. 단시간내에변화될우려가있는성분에대해서는현지에서전처리를하여운반하는것이좋다. 특히날씨가더운여름에는시료의변질이빠르므로운반에유의하여야한다. 많은양의시료수를큰용기 ( 예 : 20 L) 에운반하는경우에는가능한서늘하고바람이잘통하게하며, 용기를빛과차단하도록덮어주는것이좋다. 저장온도에따른시료용기별저장방법을그림 Ⅱ-31 ~ Ⅱ-33까지상세히나타내었다. 192

209 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 그림 Ⅱ-31 냉동보관해야하는시료에대한시료용기별저장방법 그림 Ⅱ-32 실온에서보관해야하는시료에대한시료용기별저장방법 193

210 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 Ⅱ-33 냉장보관해야하는시료에대한시료용기별저장방법 194

211 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 4.5 일반적인특정시료채취 중금속 시료를채취하고 50 % 질산 3 ml 혹은진한질산 1.5 ml 를첨가하여보존한다. 알칼리 성이높은시료에는 ph 미터 (meter) 를이용하여산을첨가한다. 그산을바탕시료에도첨 가하고문서화해야한다. 시료의보존시간은 6 개월이다 용해금속 시료를보존하기전에 0.45 μm 셀룰로오스아세테이트멤브레인 (cellulose acetate membrane) 필터를통해여과시킨다. 그후에산을첨가한다. 가능한한현장에서시료를 여과하며시료수집후가능한빨리실험실로시료를운반하는것이좋다 부유금속 (suspended metal) 보존되지않은시료는 0.45 μm 멤브레인필터를통해여과시키고, 그필터는뒤에분석 을위해남겨둔다. 시료는현장혹은실험실에서여과한다. 그러나시료는가능한실험실로 바로운반한뒤여과하며필터는산으로씻고말린다 VOC 민감한기기는미량유기화학분석과유기화합물의낮은농도분석에사용되기때문에 VOC 등미량유기분석을위한시료를수집할때는휘발되지않도록특별히주의를기울여야한다. 뚜껑안쪽에테플론격막이있는 40 ml 유리바이알로시료를채취하며, 시료채취동안에시료를용기에담고봉하는절차는다음과같다. 천천히시료를넘치도록채운다. 조심스럽게용기를수면에까지둔다. 격막을시료병입구의물이볼록한위에올린다. 나선모양의뚜껑으로시료를봉한다. 시료가완전히봉해졌는지확인하기위해시료가담긴용기를뒤집어놓는다. 용기 195

212 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 안에공기방울이없다면잘봉해진것이다. 공기방울이생긴다면, 그시료는버리고똑같은방식으로시료를재수집해야한다. 시료는분석까지는밀봉되어야된다. 분석을위한운반과저장동안에는시료가 4 C를유지해야한다. 수돗물을시료로채취하는경우는먼저수도꼭지를틀어물을 3~5 분간흘려보내어공급관을깨끗이한후채취한다. 수도꼭지로부터의물이신선한물인지확인하는방법은수온이바뀌는것으로알수있다. 이때물의양을줄여약 500 ml/min으로흐르게하고, 용기의뚜껑과격막을제거한후공기방울의형성을최소화하도록하기위하여물이용기내벽을부딪치게하면서즉시용기를채운다. 단, 시료로병을헹구지말고, 가장자리까지용기를채우되물이과도히넘치지않게한다. 테플론격막을부드럽게옆으로하여올려놓고뚜껑을단단히잠근다. 보존처리된시료의보존시간은 14 일이다. 공기방울이생겼다면, 시료를폐기하고새로운시료를수집해공기방울을점검해야한다. VOC 시료는절대로혼합할수없다. 시료는반드시분석할때까지 4 C에서냉장보관해야한다 Purgeable Halocarbon Purgeable Halocarbon 시료를수집할때잔류염소가있다면, 시료바이알에 Na 2 S 2 O 3 를 첨가한후, 시료를채우고봉한다 Purgeable Aromatics Purgeable Aromatic 시료를수집할때잔류염소가있다면, 시료바이알에 Na 2 S 2 O 3 를첨가한후시료를최소한반정도를채운후 50 % 염산으로 ph 2 정도로맞춘다. 마지막으로시료를채우고봉한다 Acrolein 과 Acrylonitrile 잔류염소가있다면, 시료바이알에 Na 2 S 2 O 3 를첨가한후시료를최소한반정도채운 후 50 % 염산으로 ph 4~5 정도로맞춘후, 마지막으로시료를채우고봉한다. 196

213 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 추출하여야하는유기물질 (extractable organic) 유리용기에단일시료로수집 (grab sampling) 한다. 수집전에용기를시료로미리헹굴필요는없으며자동시료채취장비는다른유기물질에의한오염이없어야한다. 뚜껑안쪽에테플론격막이있는 1 L 좁은입유리병에시료를수집하되플라스틱병이나고무로된뚜껑은사용할수없다. 모든시료는일주일내에추출해야하고, 추출후 40 일이내에분석해야한다 페놀 (Phenol) 시료는추출할때까지 4 C 에서냉장보관되어야한다. 시료채취위치에서시료채취용 기를채우고, 염소처리된시료의경우시료 1 L 당 80 mg Na 2 S 2 O 3 를첨가한다 벤지딘 (Benzidine) 시료는추출할때까지 4 C에서냉장보관되어야한다. 벤지딘 (benzidine) 과다이클로로벤지딘 (dichlorobenzidine) 은유리염소같은물질에의해쉽게산화되므로염소처리된폐수의경우, 수집즉시시료 1 L당 80 mg Na 2 S 2 O 3 를첨가한다. 1,2-diphenylhydrazine이있다면, 벤지딘의재배열을막기위해시료를 ph 4.0 ± 0.2가되도록적정한다. 모든시료는 7 일안에추출해야하고, 추출물질을공기중에노출시켰다면, 7일내에분석을완료해야한다. 추출물질은빛을피해야한다 Phthalate ester 시료는추출할때까지 4 C 에서냉장보관되어야한다. 시료는일주일내에추출해야하 고, 추출후 40 일이내에분석을해야한다 Nitrosamine 시료는추출할때까지 4 C에서냉장보관되어야한다. 잔류염소가있다면, 시료 1 L당 80 mg Na 2 S 2 O 3 를첨가한다. Diphenylnitrosamine을분석해야한다면, 수산화나트륨또는황산을이용해 ph 7~10으로시료를적정하여분석한다. 산혹은염기의첨가한양을기록한다. 시료는 7 일안에추출해야하고, 추출물질을공기중에노출시켰다면, 7 일내에분석을완료해야한다. 추출물질은어두운곳에서보관해야한다. 197

214 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 유기염소계농약과 polychlorinated biphenyl(pcb) 시료는추출할때까지 4 C에서냉장보관해야한다. 시료수집후 72 시간내에바로추출되지않았다면, 시료의 ph를수산화나트륨또는황산을이용해 ph 5~9의범위까지적정한다. 알드린 (aldrine) 을분석할때잔류염소가있다면, 시료 1 L당 80 mg Na 2 S 2 O 3 를첨가한다. 황산을이용해 ph 5~9로맞추어놓은시료는 7 일안에추출해야하고, 추출물질을공기중에노출시켰다면, 7 일내에분석을완료해야한다 유기인계농약 (organophosphorus pesticide) 다이아지논, 파라티온등농약분석을위한시료는 7 일안에추출해야하고, 추출물질을 공기중에노출시켰다면, 7 일내에분석을완료해야한다 Nitroaromatics and isophorone 시료는추출할때까지 4 C 에서냉장보관해야한다. 시료는 7 일내에추출해야하고, 추출물질을공기중에노출시켰다면, 7 일내에분석을완료해야한다 다중핵방향족탄화수소 (polynuclear aromatic hydrocarbons(pahs)) 시료는추출할때까지 4 C에서냉장보관해야한다. PAH는빛에민감하기때문에시료, 추출물, 표준물질은빛으로인한분해를최소화하기위해알루미늄호일로감싼병에저장해야한다. 시료를병에채우고, 잔류염소가있다면시료 1 L당 80 mg Na 2 S 2 O 3 를첨가한다. 시료는 7 일안에추출해야하고, 추출물질을공기중에노출시켰다면, 7 일안에분석을완료해야한다 Haloether 시료는추출할때까지 4 C에서냉장보관해야한다. 시료를병에채우고, 잔류염소가있다면, 시료 1 L당 80 mg Na 2 S 2 O 3 를첨가한다. 시료는 7 일안에추출해야하고, 추출물질을공기중에노출시켰다면, 7 일안에분석을완료해야한다 염소처리된탄화수소 시료는추출할때까지 4 C 에서냉장보관해야한다. 시료는 7 일안에추출해야하고, 추출물질을공기중에노출시켰다면 7 일안에분석을완료해야한다. 198

215 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC ,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-ρ-dioxin 시료는추출할때까지 4 C에서냉장보관해야한다. 시료를병에채우고, 잔류염소가있다면시료 1 L당 80 mg Na 2 S 2 O 3 를첨가한다. 분석전까지시료를빛으로부터차단시켜야한다. 시료는 7 일안에추출해야하고, 추출물질을공기중에노출시켰다면, 7 일안에분석을완료해야한다 Purgeable( 퍼징물질 ) 시료는분석할때까지 4 C에서냉장보관해야한다. 시료는 40 ml VOC 병에수집하고시료에잔류유리염소가포함되어있다면, 시료채취하기바로전에 40 ml에대하여 10 mg Na 2 S 2 O 3 를첨가한다. 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠같은방향족화합물은특정환경조건에서빠르게생물학적분해가발생한다. 폐수의경우, 이들물질을보존하기위해일주일이상냉장하는것은적절하지못하다. 이러한이유로, 분리된시료를수집하고방향족을분석하기전에 50 % 염산을사용해 ph 2가되도록적정한다. 시료바이알에 Na 2 S 2 O 3 를첨가한후시료를최소한반정도채운후 50 % 염산으로 ph 2 정도로맞춘다. 마지막으로시료를채우고봉한다. 시료는수집 14 일이내에분석해야한다 염기 / 중성, 산성, 농약시료는추출할때까지 4 C에서냉장보관되어야하고, 빛을차단시켜야한다. 시료에잔류염소가있다면, 시료 1 L당 80 mg Na 2 S 2 O 3 를첨가한다. 시료는 7 일안에추출해야하고, 추출물질을공기중에노출시켰다면, 7 일안에분석을완료해야한다 영양물질, BOD, COD, 비금속무기물질, 물리적성질분석 이들물질의채취용기종류및양, 보존방법등은표 Ⅱ-10 에서주어진지시사항을따른 다. 일반적인시료수집지시사항을지키고, 실험실로즉시운반한다 미생물분석 밀폐된용기에시료를수집하고분석전에혼합하기위해병에공간을남겨두고 ( 최소한 2.5 cm), 혼합전까지시료를밀봉한다. 뚜껑을제거하고, 시료채취동안에는용기의뚜껑 199

216 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 및용기목부분을만지면안된다. 시료로헹굼없이병을채우고즉시뚜껑을닫는다. 수돗물에서시료를채취할때뚜껑을완전히열고물을 2~3 분가량틀어흘러보낸후채취한다. 염소처리된시료는채취후밀폐하기전같은병에충분한 Na 2 S 2 O 3 를첨가한다. 120 ml 용기에 10 % Na 2 S 2 O ml를첨가해야한다. 미생물시험을위한시료는혼합해서는안되며시료채취 6 시간안에실험실로운반해야한다. 보존시간은 6 시간이다 오일, 그리스및 TRPH 혼합시료 (composite sample) 는사용할수없다. 시료채취전에현장에서시료용기를헹구지않는다. 오일, 그리스및 TRPH 시료는수표면 (water surface) 에서채취하지않고, 잘혼합된위치 (well-mixed area) 에서채취한다. 1 L 유리용기에시료를수집하고황산으로 ph 2 이하가되도록적정한후, 냉장보관한다. 시료는 7 일안에추출하여야하며, 추출후 40 일내에분석하여야한다. 4.6 수질오염공정시험기준에의한시료채취 수질오염공정시험기준에의한하천, 호소및산업시설에서발생되는폐수채취지점선 정, 시료채취시의유의사항, 채취된시료의보존방법및보존기간에대한내용은부록 6 에 수록하였다. 200

217 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 5 토양시료채취 토양시료채취의목적은토양의대표적인성질을파악하는데있다. 시료는자연적으로 식물이죽어있거나시들어있거나또는화학물질로오염된곳에서채취한다. 5.1 시료채취계획의수립 시료채취계획수립에있어서가장먼저할일은조사대상지역의선정과시료의채취방법이다. 예를들어광화된지역 ( 마그마가엉기어굳을때나오는고온의기체가다른암석에작용하여보통돌이유용한광석으로된지역 ) 의지질학적원인에의한자연적오염원 (natural source) 의조사와인간의활동에의한인위적오염원 (anthropogenic source) 을조사하고자한다면계획적이고체계적인조사지점의선정과시료채취작업이선행되지않은경우에는시료채취이후의분석작업, 자료처리및결과의해석에치명적인오류가발생되므로처음부터그목적에맞는면밀한계획수립이필요하다. 토양시료를채취하기위한기본적인계획에서는조사목적, 조사지역의규모, 지형, 지질, 기후등에따라다를수있지만표 Ⅱ-11에제시된고려사항을준수하여시료채취계획을수립하는것이바람직하다. 즉, 토양을활용한자원의탐사에서는광화지역과비광화지역의지구화학적대비 (geochemical contrast) 가크도록시료채취위치를선정하고, 탐사의지침이되는지시원소 ( 指示元素, 특정원소가특정광상의존재를나타내는일이있는데, 이것을지시원소라함 ) 를선정하고, 잔류토양인지이동토양인지를구분하여채취하여야한다. 또한광화작용또는인위적활동에의해오염된토양의환경오염조사에서는오염원의위치에서지형과지질등을고려하여오염원의분산상태및분포특성을잘반영할수있도록계획을세우는것이좋다. 그리고두경우모두토양의특성을잘반영할수있는지점을선정하는것이중요하다. 또한, 지형에따라토양층의발달이좋은곳이있고그렇지못한곳이있으므로이들을고려한시료채취계획을수립해야한다. 201

218 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅱ-11 토양시료채취계획에서고려해야할사항들 자원탐사에서고려해야할사항 1) 광화지역과비광화지역을포함시켜지구화학적대비 (geochemical contrast) 가크도록한다. 2) 탐사의지침이되고분산정도가넓은지시원소를선정한다. 3) 잔류토양인지이동토양인지를확인하고그이동정도를조사한다 ( 주변의지형, 지질, 배수, 식물상분포, 암석의종류등을관찰 ). 4) 시료채취를위한적정심도및최대심도등을결정한다. 5) 적절한분석법을선정한다. 6) 광화지역의규모, 품위및분산유추할수있도록격자상또는선형상으로시료채취위치를선정한다. 환경오염조사에서고려해야할사항 1) 오염지역과비오염지역을포함시켜오염의수준을평가할수있도록한다. 2) 오염지역에서발생될수있는유독성원소들을선정한다. 3) 오염된토양의분산이가능한지형과분포형태를고찰한다 ( 주변의지형, 지질, 배수, 식물상분포, 암석의종류등을관찰 ). 4) 시료채취를위한적정심도및최대심도등을결정한다. 5) 주변식생및수계의오염영향을조사한다. 6) 주민들의건강상태, 환경문제에대한설문조사또는상담을한다. 시료를채취하기전에는채취당시의상황을정확하게기록해두어야이후의과정에서 유용한자료로활용될수있다. 이러한계획에서채취물질에대한정보, 지형에대한정보 및토양심도에따른정보등을고려해야한다. 5.2 일반적인토양시료채취방법 토양시료를채취할때의일반적방법은아래와같다. 천연라텍스고무장갑을착용한다. 적절한시료채취장비를선택한다. 필요한분석에대한시료용기를선택한다. 토양시료를채취하여시료의일부분을덜어사용한다. VOC 분석의경우, 덜어낸부분을즉시 40 ml 유리바이알로옮긴다. 다른분석의경우, 스테인리스강판에서채취한토양을섞고, 적절한시료용기로옮긴다. 시료용기외벽에라벨을부착하며, 인수인계양식과현장기록부를작성한다. 플라스틱가방에시료용기를옮기고, 운반을위해아이스박스에넣는다. 시료를넓은지역으로부터수집할때, 시료수를줄이기위해, 토양시료를혼합한다. 혼합시료를조제할경우, 스테인리스강이나유리용기를사용한다. 혼합할시료의근 202

219 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 원 (source) 과시료크기는현장기록부에문서화하고, VOC 분석의경우토양시료는 절대혼합하면안된다 지표토양시료채취 유기물질에대한시료채취기재질은스테인리스강이좋다. 스테인리스강으로된스푼을사용해시료를채취한다. 먼저시료채취지점을선정하고부삽을이용하여토양을채취한후표면의잡초, 유기물등의이물질을제거한다. 시료의양은조사의목적에따라다르지만보통 0.5 kg ~ 1.0 kg이면충분하다. 토양시료채취에있어고려해야될사항은토양자체는불균일하기때문에한지점에서만채집하면편향된결과를얻을수있다는것이다. 그러므로이를보완하기위하여중간지점과약 5 m 거리로동서남북각방향에서시료를채취하여총 5 개의부시료 (sub-sample) 를하나의혼합시료 (composite sample) 로하는방법을이용한다. 또한한지점에서밭전 ( 田 ) 자모양을가상하여각각 2 m ~ 5 m의간격으로총 9 개의부시료를채취하여가능한대표적인시료가되도록하는방법도이용된다 얕은지표밑토양시료채취얕은지표밑의토양시료를얻기위해스테인리스강삽으로구멍을파거나굴착용나사 (auger) 를사용한다. 어떤토양은응집력이약해서, 구멍을파낼경우무너지는경우가있다. 이러한문제를막기위해구멍에 PVC 지지체를삽입시킨다. 시료를수집한후에 PVC 지지체를제거하고구멍을다시채운다. 그림 Ⅱ-34은굴착용나사 (auger) 를나타내고있다. 그림 Ⅱ-34 굴착용나사 (Auger) 203

220 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 깊은지표밑토양시료채취더깊은토양시료는토양표면아래 460 cm 이상구멍을파채취한다. 바위나단단한토양일경우시료채취장비머리부분에작은다이아몬드를가지고있어단단한지표를뚫을수있어야한다 침전물 ( 퇴적물 ) 시료수집 침전물시료채취침전물시료채취에사용되는방법과장비는원하는침전물에따라다르다. 또한침전물의정량측정을위한시료채취방법은정성을위한측정과의시료채취방법과다르다. 그이유는침전물의양은깊이에따라다르게분포되어있는모래의크기에따라다르지만, 정성을위한것은깊이와상관없는슬릿과진흙을포함하기때문이다. 바닥침전물의경우, 침전물의수직적분포가매우중요하기때문에침전물표면에있는미세한물질의손실을최소화하여수집해야한다. 깊은물에서는 grab sampler 혹은 corer(core sampler) 를사용하고, 얕은물은약주걱 (spatular) 을사용한다 장비침전물시료는지표수시료의한부분으로서채취한다. 모든지표수시료는침전물수집전에채취한다. 침전물시료채취에사용하는장비는시료채취위치, 물의깊이, 침전물입자크기, 점성, 분석물질에따라다르다 대형삽 대형삽은수심이얕은호안에서시료채취할때유용하다. 보트혹은호안으로부터시 료를채취할때, 대형삽에막대기를부착하여사용한다 코어샘플러코어샘플러 (core sampler) 는실트 (silt), 점토등의부드러운침전물을채취할때사용한다. 침전물속에코어샘플러를집어넣고돌려채취한다. 그림 Ⅱ-35에표본채취기를나타내었다. 204

221 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC Ponar dredge sampler 모래, 자갈, 진흙속에생물체를시료채취하는데널리이용된다. 이자가운반시료채취 (self-tripping sampler) 의특징은삽 (jaw) 과그것을고정시켜주는핀이있어시료채취기가바닥에닿으면핀을풀어시료를채취한다 다른장비가장많이사용하는장비는 Peterson( 그림 Ⅱ-36), Ekman( 그림 Ⅱ-37), Ponar( 그림 Ⅱ -38) 시료채취기가있다. Peterson과 Ponar는단단한암석침전물에적당하고, Ekman은모래, 슬릿, 진흙침전물에사용한다. 그림 Ⅱ-35 코어샘플러 그림 Ⅱ-36 Peterson sampler 그림 Ⅱ-37 Ekman sampler 그림 Ⅱ-38 Ponar sampler 205

222 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 침전물시료의보관 실힘실로운반된침전물시료는단단하게마개된통에보관하여이후에있을분석에대비하여야한다. 영양염류나미량의중금속등을분석하기위해서는폴리에틸렌 (PE) 또는폴리스타이렌 (PS) 통에보관하는것이적절하며, 1회용플라스틱제품은이러한물질의분석을위한보관용기로는적절하지않을때도있다. 다음표에분석물질별보관용기와보관온도및보관기간을추천하고있다. 표 Ⅱ-12 퇴적물시료의보관용기및기간 분석항목보관용기보관온도보관기간 영양염 PE, PS 개월 미량금속 PE, PS 년 미량유기물질 Glass -20 1~6 개월 210Pb PE, PS 년 Redox PE, PS 즉시분석 - 137Cs PE, PS 개월 유기탄소 PE, PS 개월 입자크기 PE, PS +4 - PE : polyethylene PS : polystyrene 토양및침전물시료의건조, 분쇄및체질 실험실로운반된토양시료는보통수 %~수십 % 의수분을함유하고있으므로분석을위해건조시킨다. 종이봉투에담긴토양은봉투의상부부분을개봉하여건조시키며, 폴리에틸렌봉지에담긴토양은개봉하여고르게펼쳐서건조시킨다. 건조방법은건조기를이용하는방법과자연건조방법이이용된다. 건조기를이용하여건조하는경우에는보통 50 C ~ 70 C에서건조시키며대부분 72 시간이면완전히건조된다. 그러나비소, 수은등과같이휘발성이강한원소는 60 C 정도에서휘발이될수있으므로 30 C ~ 40 C정도의저온에서 5일이상건조시킨다. 자연건조는실험실에서건조시키는방법으로써상온 (20 C ~ 25 C) 에서 10일이내에완전건조되며, 가끔씩시료를섞어주어빨리건조되도록한다. 물론자연건조에서는지나친통풍에의해오염물질이유입되지않도록조심한다. 현장에서채취한토양시료에는자갈, 모래, 실트및점토들이혼합되어있으며, 보통토 206

223 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 양이라고하면자갈을제외한 2 mm 이하의입도를갖는것이다. 그러므로건조단계를거친시료에서순수한토양입자를얻기위해서는표준망체를이용하여체질을한다. 주로토양의물성을측정하기위해서는 2 mm이하의토양입자를이용하므로 10 mesh 정도의체를이용하여체질을한다. 그리고화학분석에사용되는토양은 10 mesh, 80 mesh, 100 mesh, 200 mesh 등다양한입도를이용하여목적에맞게체질을한다. 표 Ⅱ-13은미국시험재료협회 (ASTM, American Society for Testing Materials) 에서제시한표준망체 (standard sieve) 의번호와구멍의길이 (aperture, μm) 를정리한것이다. 특별한경우를제외하면대부분의토양은입도가작을수록단면적상승효과에의해원소들의함량이증가하는경향을보이므로국제적으로는주로 70 mesh ~ 80 mesh(<180 μm) 이하의입도를갖는토양을화학분석에이용한다. 그러나금속들이모래질입자에흡착되어있거나물에의해풍화된금속의경우는 80 mesh를이용하는것이좋으며, 미립자의점토또는실트토양에흡착된금속의경우는 200 mesh에가까운표준망체를이용하기도한다. 또한조사의목적에따라 10 mesh의토양을이용하기도하며, 우리나라의토양오염공정시험분석법에서도 10 mesh의토양을 0.1 N HCl(Cd, Cu, Pb) 또는 1 N HCl(As) 로추출하는방법을사용하고있다. 그러나입도의차이가크거나밀도가높은입자의혼입에의해시료채취량에차이가생길수있는경우에는막자사발과막자를이용해서분쇄하여 100 mesh(<150 μm) 체를통과한시료를화학분석에이용하기도한다. 표 Ⅱ-13 ASTM에의한표준망체규격 표준망체번호 구멍의길이 (μm) 표준망체번호 구멍의길이 (μm) 10 2, , 시료의분쇄와체질의과정에서발생되는이물질의혼입을방지하기위하여각시료의처리는가능한한오염물질이유입되지않도록해야한다. 보통토양시료의분쇄는막자사발및막자를이용하지만경우에따라아게이트 (agate), 텅스텐-카바이드볼밀 (ball-mill), 크로뮴강 (steel), 디스크밀 (disk-mill) 등을이용하기도한다. 그리고표준망체의주요재질인놋쇠 207

224 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 또는스테인리스강으로부터의오염을방지하기위하여나일론을이용하지만, 분석결과에 서알루미늄함량이중요하지않을때는알루미늄으로제작된표준망체를사용하기도한다. 5.3 토양오염공정시험기준에의한시료채취 토양중각종오염물질을측정하기위해시료를채취하는방법및시료를조제하는방법 은부록 7 에수록하였다. 6 위해성폐기물시료채취 6.1 시료채취계획의수립 위해성폐기물이누설될경우지하수의많은양이오염되게된다. 위해성폐기물의대표시료를채취하기위해시료채취계획이필요하다. 이계획은채취해야할시료수와시료손상을최소화하는방법에대해생각해야한다. 위해성물질은기체, 액체, 고체, 점토, 슬러지형태일수있다. 시료를채취하는동안성질이변하지않도록하여야한다. 예를들어고체상에 VOC가포함되어있다면시료를용기에넣자마자닫는다. 휘발성유기물은용기의맨위에가스공간으로이동하게되고, 시료를용기에서옮길때, VOC의일부분을손실하게된다. 그리고빛이나온도로인한시료의반응은위해성폐기물시료채취동안에매우심각하게고려해야할부분이다 위해성폐기물시료수집시안전사항 시료채취자는이시료가위해성물질임을알아야하고, 특별히조심해서다루어야한다. 채취한물질은가연성, 독성혹은반응성이매우높을수있으므로폐기물에대한정보와알맞은안전주의사항을따라야한다. 채취한물질에대해전혀알지못할경우, 보호장비를꼭착용해야한다. 즉, 보호장갑, 마스크, 안전모를착용한다. 가연성과타기쉬운물질일경우, 면적이좁은곳은소화기를이용하고, 많은양의물질이있다면, 소방차가대기해있어야한다. 208

225 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 높은증기압이나낮은발화점을가진가연성물질의시료채취시에는모든장비가땅에있어야하고, 발화시킬수있는모든원인을제거해야한다. 폭발성, 휘발성, 혹은독성물질을다룰경우, 시료채취전에그지역의위해성을시료채취자들에게알려야한다. 시료를채취하는동안담배를피우거나음식을섭취해서는안된다. 위해성물질을채취할때, 특별안전의복, 신발, 모자를착용해야하고시료채취후에는착용한안전장구를폐기한다. 석면과같은시료를채취하고나서시료채취자는항상손과노출된부분을씻어야한다. 6.2 일반적조사지점의선정 무작위시료채취 (random sampling) 시료의정확성과대표성을얻기위해무작위시료채취가필요하다. 위해성물질시료채 취에적용이되는무작위시료채취는크게 3 가지가있다. 단순무작위시료채취 : 적절한수의시료를무작위로선택할때 층화무작위시료채취 (stratified random sampling) : 층들을확인하고, 각각의층안에단순시료채취를할때 시스템무작위시료채취 (systematic random sampling) : 첫번째시료는무작위로선택하고그뒤시료는고정된시간이나공간간격을선택할때, 예를들어폐기물장소를 1,000 개의정사각형으로나눈후, 첫번째시료채취장소를무작위로선택하고, 그런후 10 번째, 15 번째, 20 번째등등정사각형마다시료채취를하는것 다양한시료채취계획은폐기물현장의크기와위치에따라다르다. 폐기물은용기, 배 럴, 탱크, 개펄, 연못, 호수, 파이프를통해서있을수있다. 폐기물이몇개의용기에있다 면그용기를시료채취한다. 용기또한무작위로선택할수있다. 3차원시료무작위시료채취 : 지표를격자모양으로나누고, 시료채취지점을무작위로선택한다. 매립지와개펄은종종이방법에의해시료채취한다. 2차원시료무작위시료채취 : 지표에서선택된시료채취지점을수직관 (vertical column) 의전체깊이에따라시료채취한다. 209

226 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 6.3 일반적시료채취장비 시료채취장비및채취방법 폐기물시료채취에사용하는장비는 coliwasa, weighted bottle sampler, thief sampler, sampling trier 가있다. 액체와고체폐기물시료채취시에사용한다 Coliwasa 자유롭게흐르는액체와슬러리를채취할때, coliwasa를사용한다. Coliwasa는유리, 플라스틱혹은금속튜브로되어있고, 끝부분에개폐장치가있어열고닫을수있다. 폐기물아래로집어넣을때는열어튜브에폐기물을채운후꺼낼때, 뚜껑을닫는다. 그림 Ⅱ-39 에 coliwasa를나타내었다 Trier 고체혹은부드러운토양에서사용하고 trier는튜브로끝이예리하게세로로잘려있어고체시료를자를수있다. 깨끗한 trier에폐기물시료를채취한후, 시료를용기에옮긴다. 그림 Ⅱ-40에 trier를나타내었다 Sampling Thief 벌크한물질, 입자물질에유용하다. Sampling Thief는튜브중심에 2 개의구멍이있고, 구리나스테인리스강으로만들어졌다. 시료채취를하기위해서는위의손잡이부분을잡아당기면튜브중심의구멍이열리고여기에시료를집어넣고용기를흔들어주면용기안으로시료가집어넣고닫은후튜브를제거하면시료가용기로옮겨진다. 그림 Ⅱ-41에자세한그림을나타내었다 Auger Auger는단단한금속컬럼 (column) 에부착되어있는예리한나선모양의칼날이있어단단하고쌓여있는폐기물과고체시료채취에유용하다. Auger를원하는시료채취깊이까지삽입하고, 빼내어시료를채취한다. 210

227 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC Weighed bottle Weighed bottle은액체와흐름이자유로운슬러리시료채취에사용된다. Sinker, stopper, 아래위로올리는데사용되는줄로된유리병혹은플라스틱병이다. 병마개를열고시료안으로병을내려시료가완전히채워지게한후올린다. 그병은시료용기로사용한다 Dipper Dipper는액체와흐름이자유로운슬러리시료채취에사용된다. 긴막대기끝에비커가있는것으로시료를채운후들어올리고, 시료용기에시료를옮긴다. 그림 Ⅱ-42에 dipper 를나타내었다 삽입자혹은파우더형태의물질을시료채취할때, 사용하는것으로시료채취장비와용기의재질이폐기물시료와반응하는것을사용하면안된다. 플라스틱은유기물질에사용하면안되고, 금속장비는산성폐기물혹은염기성폐기물시료채취에사용하면안된다. 유리는어떤반응이나오염을피하기에가장좋으나시료에플루오르화수소 (HF) 혹은플루오르가포함되어있다면사용해서는안된다. 테플론은미량유기분석시료채취에사용하는것이좋다. 그림 Ⅱ-39 Coliwasa 211

228 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 Ⅱ-40 Trier 닫힘 Sampling position Close position 그림 Ⅱ-41 Sampling Thief 그림 Ⅱ-42 Dipper 212

229 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 6.4 폐기물공정시험방법에의한시료채취방법 폐기물중의각종오염물질을측정하기위해시료를채취하는방법및시료를조제하는 방법은부록 8 에수록하였다. 6.5 유해성물질포장과라벨링 인화성물질 : 빨간색바탕에불꽃표시를한다. 산화성물질 : 노란색바탕에알파벳 O' 를적고, 불꽃표시를한다. 독성물질 : 흰색바탕에두개골과뼈를엇갈리게한기호를표시한다. 폭발성물질 : 오렌지바탕에폭파모양을표시한다. 부식성물질 : 손이나벽돌혹은다른물질을시험관과함께그리고, 흰색과검은색라벨에 부식 이라고적는다. 생물의학물질 : 감염성물질 고압가스 : 초록색바탕에흰색또는검은색실린더를표시한다. 화학물질의분류 표지에관한세계조화시스템 (GHS, Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals) 에서규정된유해화학물질그림문자 ( 그림 Ⅱ-43) 와 유엔위험물운송에관한권고, 모델규칙 (UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Model Regulations) 에서규정된유해화학물질운송에관한그림문자 ( 그림 Ⅱ-44) 를나타내었다. 또한, 화학물질보관용기에사용되는 GHS 라벨링에필요한표지요소로는화학물질의명칭, GHS 그림문자, 신호어, 유해위험문구, 예방조치문구, 응급조치요령, 공급자정보등이있다 ( 그림 Ⅱ-45). 자세한안전라벨은그림 Ⅱ-43 에나와있다. 213

230 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 산화제 인화성물질자기반응성물질발화성물질자기발열성물질가연성가스를방출하는물질유기과산화물 폭발물자기반응성물질유기과산화물 급성독성물질부식성물질고압가스 발암성물질호흡기과민성물질생식독성물질표적장기독성물질변이원성물질흡인유해성물질 수생환경유해성물질 자극성물질피부과민성물질급성독성물질마취제효과물질 그림 Ⅱ-43 GHS 유해화학물질그림문자 214

231 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 인화성가스인화성액체인화성에어로솔 인화성고체자기반응성물질 발화성물질자기발열성물질 물과반응하여가연성가스를방출하는물질 산화성가스산화성액체산화성고체 폭발성물질등급 1.1, 1.2, 1.3 폭발성물질등급 1.4 폭발성물질등급 1.5 폭발성물질등급 1.6 압축가스 급성독성물질 ( 경구, 경피, 흡입 ) 부식성물질 유기과산화물 그림 Ⅱ-44 유해화학물질운송에관한그림문자 215

232 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 Ⅱ-45 화학물질라벨링작업에포함되는구성요소 216

233 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 6.6 위해성폐기물검증 실험실에서위해성폐기물을확인하기위해, 시료는보존제를첨가하지않고수집해야 한다. 확인절차는다음실험실시험을기본으로한다 부식성 부식성은일반적으로금속디스크의표면을얼마나부식시키는지측정한다. 일반적으로 ph가매우낮거나높다. 부식범위는 ph 2 이하거나 12 이상이다. 부식폐기물은용기를파괴하고, 토양과지하수를오염시키거나다른물질과반응해독성가스를배출한다. 부식물질은인간세포조직과수중생물에위험을끼치게된다 반응성 반응성은폐기물의시안 (cyanide) 및그화합물과황의함량을조사하면된다. 시료는탄산가스유입 (aeration) 이최소화되도록수집해야한다. 시료병을완전히채우고, 뚜껑을닫는다. 분석은가능한한즉시하고시료는분석전까지시원하고어두운곳에보관한다. 시안 (cyanide) 및그화합물과황의양에따라위해성폐기물로지정한다 인화성혹은가연성 발화점을측정한다. 인화성폐기물은발화점이 60 C 이하인물질을말한다 가크로뮴 6 가크로뮴은보존을하지않고즉시분석한다 독성 지하수로유출되었거나물또는공기와접촉하였을때, 폐기물의영향을측정한다. 침출수시험의기본개념은현장의조건을가정하는것이다. 침출액시험의가장일반적인방법은추출과정독성시험 (EP Toxicity, extraction procedure toxicity test) 과독성특성침출액절차 (TCLP, toxicity characteristic leachate procedure) 이다. 217

234 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 EP 독성시험은 24시간동안추출한후에, 그추출물을 0.45 μm 멤브레인필터 (membrane filter) 로여과하고그여과액의독성중금속 ( 비소, 바륨, 카드뮴, 납, 수은, 셀레늄, 은 ), 살충제 ( 엔드린, 린데인, 톡사펜, 메톡시클로 ) 와제초제 (2,4-D와 2,4,5-T) 를분석한다. 최대오염수준 (MCL, maximum contaminant level) 은수질기준의약 100 배이상이다. TCLP 시험은 EP 독성시험물질에 38 개의유기물질이추가된것으로폐기물에있는오염물질의이동경로를조사하기위한것이다. TCLP 시험대상오염물질은다음과같다. 아크릴로나이트릴 (Acrylnitrile), 아이소뷰틸알코올 (2-methyl propanol), 비소, 납, 베릴륨, 린단, 벤젠, 수은, Bis(2-chloroethyl)ether, 메톡시클로, 카드뮴, 염화메틸렌, 이황화탄소, 에틸메틸케톤, 테트라클로로메테인, 나이트로벤젠, 클로르단, 펜타클로로페놀, 클로로벤젠, 피리딘, 클로로폼, 셀레늄, 크로뮴, 은, σ-크레솔, 1,1,1,2-테트라클로로에테인, m-크레솔, 1,1,2,2-테트라클로로에테인, ρ-크레솔, 테트라클로로에틸렌, 2,4 D, 2,3,4,6-테트라클로로페놀, 1,2-다이클로로벤젠, 톨루엔, 1,4-다이클로로벤젠, 톡사펜, 1,2-다이클로로에테인, 1,1,1- 트라이클로로에테인, 1,1-다이클로로에틸렌, 1,1,2-트라이클로로에테인, 2,4-다이나이트로톨루엔, 트라이클로로에틸렌, 엔드린, 2,4,5-트라이클로로페놀, 헵타클로로, 2,4,6-트라이클로로페놀, 헥사클로로벤젠, 2,4,5-TP, 헥사클로로뷰타다이엔, 염화바이닐, 헥사클로에테인 218

235 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 7 미생물시료채취 7.1 조사지점의선정 시료채취위치및횟수는사용되는생물학적시료채취방법의특정요건에따라다르다. 전형적으로, 생태학적방법은같은장소에서 1년에한번씩시료를채취해생물학적수질에대한평가를하는데사용한다. 기본적인생태적수질을평가하는집중적인조사는유기체에대해계절에따른변화를측정하기위해 1년에여러번실시하되유기체의 life cycle 및분포정도를고려해야한다. 많은생물학적검증기술은정상적인것과차이가있는생물학적응답을감지하는데사용되기때문에부가적인현장을찾아관리해야한다. 즉오염이안된곳, 유기체가같은환경스트레스를받지않는시료를채취해분석해야한다. 사고로인한오염을모니터링하기위해서는시료채취횟수가많아야한다. 그리고영향의심각성및기간을조사하기위해서는매주시료채취를해야한다. 7.2 일반적시료채취방법 가장많이사용되는소형생물시료에대한시료채취기술에대해표 Ⅱ-14와 Ⅱ-15에비교하였다. 생태학적방법은정성수집 ( 직접마이크로피펫사용 ), 준-정성방법 ( 표준화된채집망을사용해물속유기체수집 ), 완전정량기술 ( 물속유기체에대한플랑크톤혹은단일시료를위한병시료사용 ) 등많은시료채취방법이있다 저서성대형무척추동물의시료채취 수심 50 cm 이하하천얕고, 흐르는물속의무척추동물을수집하기위한가장간단하고, 저렴한방법은표준화된채집망 ( 그림 Ⅱ-46, 그림 Ⅱ-47) 을사용하는것이다. 이채집망의사용절차는아래와같다. 219

236 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 1) 채집망입구가상류를향하도록하고강혹은시냇물에수직으로편다. 2) 얕은물속에서채취자는채집망을상류방향으로손으로돌위에펼쳐놓는다. 움직이고있는유기체는물의흐름에의해채집망속으로옮겨진다. 3) 정해진지역의돌을조사하고채집망으로잡힌유기체에부착물이없는지조사한다. 4) 채집망의부품을흐르는물로씻어내고, 채집망에부착된유기체는직접시료용기로옮긴다. 5) 유기체를확인하고, 보존한다. 6) 보존및저장에필요한시료의부피를줄이기위해, 시료를 500 μm의망체를이용해씻어내고, 물이담긴접시에놓아둔다. 7) 채집망은다음시료채취전까지완전히세척하여보관한다. 하천에서의시료채취에는최소한두사람의인력이필요하다. 조사는하류에서부터상류로거슬러올라가며실시한다. 이는, 수계가짧고조사지점이조밀한경우는상류의조사시하상의교란으로하류조사시영향을줄수있기때문이다. 한사람은물이흘러오는방향으로 Surber 시료채취기 ( 그림 Ⅱ-46, 정량분석을위한시료는 Surber 시료채취기를이용하여유속이 10 cm/s 이상인물속에서채취함 ) 를놓고방형구프레임을내린후방형구내의하상을채취한다. 방형구를놓을때는흐름방향에직각으로하되가능하면프레임에걸치는돌이없게위치를잡는다. 이때특별이보존이필요한시료는보존제가담긴표본병에별도보관한다. 잔석이상의입도를가진돌에는수서곤충류중몸이납작한하루살이류나강도래류, 몸이길거나돌, 나뭇잎등으로집을지어고착되어있는날도래류, 실을내어부착되어있는먹파리류, 가는몸체로돌의굴곡부분의틈사이에끼어있는깔다구류등이주로나타난다. 모래이하의입도를가진하상은손갈퀴로깊이 10 cm까지긁어시료채취기의망에생물이걸리게한이후시료채취기를수거하여채집망에들어있는내용물을흰색쟁반에붓고물을넘치지않게담고핀셋으로골라내어시료통에넣는다. 이상태에서시료채취기의채집망에는아직많은생물이붙어있으므로넘치지않게물이담긴또다른흰색쟁반에채집망을담그고역시핀셋으로생물을골라내어시료통에담는다. 한조사지점에서조사정점의수는하천의규모에따라대형 Surber 시료채취기의경우 2~4 회정도, 소형 Surber 시료채취기의경우 3~6 회정도시료채취하는것을원칙으로한다. 각조사지점에서위에언급된방법으로채취와생물시료의선별이끝나면시료통에하천명과조사지점및조사정점및시료채취기의규격 ( 대형혹은소형 ) 을기록한다. 220

237 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 그림 Ⅱ-46 Surber 시료채취기 a: 채집망, b: Surber 시료채취기, c : grab( 예, Ekman grab) 그림 Ⅱ-47 저서성무척추동물시료채취에사용되는다양한방법 수심 50 cm 이상하천및호소막대를사용하여구조를변경한 Ekman grab으로하상을채취하여내용물을 1 mm 체에담아넘치지않을정도로물속에담그고조심스럽게체질한다. 충분한체질이끝나면걸림물을시료통에담고체에붙어있는생물을핀셋으로채취하여시료통에붓고보존제를 221

238 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 첨가한다. 이때보존제는퇴적물이많이섞여있는경우는 Formalin 20 % 를, 점토덩어리나부식질이적어생물시료가비교적잘선별된경우에는 Kahle's fluid를사용한다. 한조사지점에서조사정점의수는 4회를표준으로한다. 각조사정점에서위에언급된방법으로채취와생물시료의선별이끝나면시료통에하천명과조사지점및조사정점을기록한다. 유기체용기유형보존방법보존된시료의저장 확인및카운팅 표 Ⅱ-14 소형생물시료의보존방법및저장방법 저서대형무척추동물 P or G 1 70 % 에탄올. 5 % 폼알데하이드 1 년 어류 P or G 리터당 3 g 의 sodium borate decahydrate 및 60 ml 글리세롤에 10 % 폼알데하이드추가 1 년이하가능한빨리분석 Macrophytes P or G 5 % 폼알데하이드추가 1 년 Periphyton P or G 5 % 폼알데하이드추가어두운곳에서 6 개월 Phytoplankton P or G 5 % 폼알데하이드추가또는 mentholate Lugol s iodine solution 어두운곳에서 6 개월 Zooplankton P or G 5 % 폼알데하이드추가, Lugol s solution 1 년 Fresh weight 어류 P or G 적용안됨 현장에서무게측정안함 다른그룹 P or G 2 C ~ 5 C 냉각 24 시간 Dry or ash weight 모든그룹 P or G Fitter( 필요한경우 ) -20 C 까지냉각 6 개월 클로로필분석 (Chlorophyll analyses) Phytoplankton P 즉시여과, 여과마지막에 0.2 ml MgCO 3 용액추가 (100 ml 증류수에 1.0 MgCO 3), -20 C 까지냉각 어두운곳에서, 냉동의경우몇주. 가능한빨리분석 화학분석 동 식물조직 * -20 C 까지냉각 1 년 1 P : polyethylene, G : glass * 동식물조직의저장및운반용기는조직의분석내용에따라다르다. 222

239 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 표 Ⅱ-15 소형생물시료채취기술 시료채취 / 시료채취방법 가장적당한유기체가장적당한수체장점단점 직접수집 대형생물, 접착성유기체 강, 호숫가, 얕은물, 돌이있는강 저렴. 장비필요없음 정량만가능. 유기체손실가능. 특정유기체만수집가능 막대있는손채집망 (c. 500 mm mesh) 저서성무척추동물얕은강, 호숫가 저렴. 간편 준정량. 이동성유기체가채집망에피해줄수있음 플랑크톤채집망 Phytoplankton (c. 60 mm mesh), Zooplankton 주로호수 저렴. 간편시료당유기체의농도높음. 큰부피시료가능 단지정성만가능. mesh 크기에따라선택적유기체에손상가능 병시료 (e.g. Friedinger, Van Dom, Ruttner) Phytoplankton, Zooplankton (inc. protozoa), micro-organisms 지하수 정량. 분리된깊이로부터시료수집가능. 유기체손상없음 고가. 시료당유기체의밀도낮음. 채취된시료의총부피작음 수중펌프 Phytoplankton, Zooplankton(Inc. protozoa), micro-organisms 지하수 정량. 큰부피시료빠른수집, 고가. 전력필요, 시료를여과하거나원심분리해야함, 유기체손상가능 Grab (e.g. Ekman, Peterson, Van Veen) 침전물속에사는물속의무척추동물 Macrophytes, 접착성유기체 모래침전물, 해초지역 정량시료. 시료에영향적음 고가. 윈치 (winch) 필요함 Dredge-type 주로수면에사는무척추동물 강및호수의바닥침전물 시료채취기에따라정성분석혹은정량분석가능 고가. 이동성유기체는시료채취기에피해가능 Corer(e.g. Jenkins or made in-house) micro-organism, 침전물속에사는무척추동물 미세한침전물, 호수 분리가능. 정량분석 고가. 적은양의시료채취 인공물질 (e.g. glass slides plastic baskets) Epiphytic algae, 접착성무척추동물, 물속에사는무척추동물 강및호수, 해초지역, 바닥물질 정량분석. 저렴 인공적채집지 는진정한대표집단이아님 Poisons (eg. rotenone) 어류 작은연못 시료채취지역에어류총수집가능 파괴적인기술 Fish net/trap 어류강, 호숫가저렴. 파괴없음선택적. 정성 Electro-fishing 어류강, 호숫가 정량가능. 파괴없음 선택적기술, 고가, 작동중위험발생가능 223

240 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 자연기질의시료채취 보통하천의흐름이안정된기간동안에부착조류를시료채취한다. 빠른물살은하천바닥을긁어내어부착조류를하류로떠내려보낸다. 기질이재형성되는것은물흐름이약해진이후영양염이풍부해질때빠르게일어날수있다. 자연적인기질의시료채취방법에는다음과같이두가지로나뉠수있다. 1) 복수서식지시료채취 (multi-habitat sampling) 는해당지역에서저서성조류연구에가장좋은방법이지만, 연구대상지역간의서식지차이때문에결과의동질성을반영하기는어렵다. 2) 단일서식지시료채취 (single-habitat sampling) 는하나의서식지에서의집단종조성과하천내수질차이를반영하기때문에복수서식지시료채취보다정밀하지만, 다른서식지의영향을간과할수있다. 하천의길이를고려한시료채취는연구의목적, 예산및예상되는결과에따라달라질수있다. 복수서식지시료채취는하천내에존재하는서식지의다양성으로인해연구규모에따라서수행되어야한다. 단일서식지를선택하는것이일반적이기때문에짧은길이의하천은복수서식지시료채취보다는단일서식지시료채취로실시해야한다 부착조류현장시료채취장비필요한장비는긴철제티스푼, 칫솔, PVC 파이프 ( 지름 10 cm, 길이 20~30 cm, 고무마개 ), 현장기록부, 펜, 연필, 비닐지퍼백 ( 연한퇴적물시료채취용 ), 핀셋, suction bulb, 증류수, 보존용액 (Lugol's solution, 4 % buffered formalin, "M3" 보존제또는 2 % Glutaraldehyde 등이있다 복수서식지시료채취 (multi-habitat sampling) 방법 1) 저서성대형무척추동물프로토콜에서같이적용할수있는복수서식지를확정한다. 대부분의경우, 부착조류시료채취는실제적으로많은서식지에서수행되므로대형무척추동물이나어류시료채취와같은양 ( 하천횡단폭당 30~40 개 ) 의샘플이요구된다. 2) 채집에앞서, 부착조류현장기록부를완성한다. 시각적인판단이나정량적인횡단면평가는각기질타입이차지하는퍼센트 (%) 를결정하고, 수생식물, 사상성부착조류, 규조류, 기타의조류등과생물상에대한상대적인풍부도를판단할수있게한다. 224

241 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 3) 이용할수있는모든기질과서식지로부터조류를시료채취한다. 이목적은연구지역에서존재하는부착조류군집에대한대표적인하나의조성샘플을모으는것으로연구지역에서넓이에따른모든기질과서식지 ( 여울, 얕은웅덩이, 연안지역 ) 에서시료채취한다. 하천내빛, 수심, 기질및물살의속도는부착조류집단의종조성에영향을미친다. 서식지내조류종조성의변화는부착조류의색깔이나구조변화의증거가된다. 각서식지에서하위시료 (subsample) 의양은적은양 ( 약 5 ml) 으로충분하다. 그연구지역에서상대적으로풍부도에따른대형조류 ( 예, 사상성조류 ) 의표본을손으로채취한다. 모든시료를용기에담는다. 4) 모든시료를물이새지않고깨지지않는용기에담는다. 시료는 100 ml ~ 120 ml 정도면충분하다. 5) 시료용기에하천또는호소이름, 장소, 정점번호, 날짜, 시료채취자명, 보존제종류등을기록한라벨을부착한다. 6) 시료채취후, 모든라벨과양식의기록된정보가정확하고완벽한지확인하다. 7) 모든솔및제거도구에잔류물이있나확인한다음시료채취장소에가기전또는보관하기전에제거도구들을증류수등으로씻는다. 8) 시료를차고어두운곳에보관하여실험실로옮기고분석하기전까지모든시료를어두운곳에보관한다. 시료가운반중에약해지지않도록반드시잘정리한다. 저장할경우보존제를몇주마다체크한다. 9) 들여온시료를기록한다 단일서식지시료채취 (single-habitat sampling) 하천내서식지의차이때문에발생하는변이는연구지역의특성을나타낼수있는부착조류의단수기질또는서식지조합의방법으로줄어들게된다. 결과의비교때문에같은단수기질및서식지의조합은모든대조구와실험하천에서시료가채취되어야한다. 단일서식지시료채취는부착조류의생체량을평가할때이용되어야한다. 1) 채집지역을선정한다. 단일서식지시료채취로채취하는면적이복수서식지시료채취보다는좁다. 2) 시료채취전에현장기록부를완전히작성한다. 서식지의평가는복수서식지시료채취방법으로완성해야한다. 이방법은시료가채취된서식지의상대적중요성을특성화시킬수있게해준다. 3) 일반적으로채집하는기질 / 서식지조합은유속이 10 cm/s ~ 50 cm/s 정도인얕은여울에서얻는자갈을이용하는것이좋다. 이러한서식지에서얻은시료는실트 (silt) 를 225

242 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 조금포함하고있기때문에느린유속을가진서식지보다분석이용이하다. 얕은여울에서는거의없지만완만한경사의하천에서는꺾어진나뭇가지위또는퇴적층서식지에서조류시료를채취해야한다. 4) 움직이는모래는모래위의종조성이미미하고하층이불안정한상태이므로대상기질로서는적합하지않다. 크고완만한경사를가진하천에서는식물플랑크톤을부착조류의대안으로고려해야한다. 5) 기질 / 서식지조합 (substrate/habitat combination) 에서얻는몇개의하위시료는하나의용기에넣고혼합한다. 3 개또는그이상의하위시료를각지역이나연구하천에서채취해야한다. 6) 만일단위면적당생물량 ( 클로로필 a) 이측정되어야한다면시료가채취된지역의면적을측정해야만한다. 7) 만일클로로필 a에대한채집계획이있으면, 하위시료를채취하기전까지시료에보존제를넣으면안된다. 표 Ⅱ-16 하천에서의부착조류시료채취방법을요약하였다 클로로필 a(chlorophyll-a) 하위시료채취방법 1) 클로로필 a는가능하면바로하위시료를채취해야한다 ( 시료채취후 12 시간내 ). 일반적으로채집한그날실험실로가져와하위시료를만들수없다면, 현장에서실시해야한다. 2) 시료를균일화해야하기때문에현장에서격렬하게흔들고, 실험실에서는조직균일기를이용한다. 3) 부착조류시료의초기용량을기록한다. 4) 시료를자석교반기를이용하여젓는다. 5) 하위시료를만들때에는적어도각각의시료에서 2 개의하위시료를얻어야한다 (2 개의하위시료는하나보다대표성을제공 ). 하위시료의용량을기록한다. 6) 클로로필하위시료를유리섬유필터로농축한다.( 예, Whatman GF/C 필터 ) 7) 필터를접고알루미늄호일로싼다. 8) 필터를차가운곳에보관한다. 226

243 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 표 Ⅱ-16 하천에서의부착조류시료채취방법 기질 (substrate) 종류 제거가능한딱딱한기질 : 자갈류, 나무조각 제거가능한부드럽거나연한기질 : 이끼류, 대형조류, 식물체줄기, 잎및뿌리 제거불가능한큰기질 : 바위, 큰돌, 기반암, 나무덩어리, 큰나무등 연한퇴적층 : 모래, 실트, 미세유기물, 진흙 채취방법 물에서대표기질을제거, 솔등으로표면의조류를긁어시료채취용기에담는다. 약간의물과식물을병, 통, 비닐봉지등의용기에넣은다음, 많이흔들고조류를조심스럽게긁어낸다. 시료용기에서식물은제거한다. 밀착이가능한날개가붙어있는 PVC 파이프를기질에대해밀봉이되도록기질한쪽끝에위치시킨다. 파이프에있는조류를칫솔, 손톱브러시, 스크래퍼등을이용해서제거한다. 파이프에있는조류를피펫으로이용하여제거한다. 퇴적물위에페트리디쉬를뒤집는다. 약주걱등을이용해퇴적물을담는다. 하천으로부터퇴적물을제거하고시료용기에씻어넣는다. 조류시료는퇴적물이가라앉으면스푼, 핀셋, 피펫등으로시료채취한다 인공기질 (artificial substrate) 의시료채취 깊고, 유속이빠른곳에서전통적인방법을사용하여시료를수집해야하는경우, 비슷한물리적특성을가진장소를찾기힘들경우, 인공기질이적당하며, 건너기어려운대하천이나얕지만여울이없는강, 늪지, 정수서식지의연안등에서특히유용하다. 유기체의다른그룹에대해많은유형의인공기질이있으며무척추동물에대한인공기질에는 2가지종류가있다 ( 그림 Ⅱ-48). 단위의크기는의도한생태지에따라선택되고, 생태지로옮길유기체의종류에따라선택된다. 먼저예비실험을실시해유기체의충분한수를인공단위크기로부터수집한다. 인공기질은표준화된시료채취단위로생태지보다더높은정밀도를가져야한다. 인공기질이몇가지의장점을가지고있지만, 안정성을시험해보아야한다. 안정적으로옮기기위해서는몇주가걸리고, 특정종은기질이옮겨지는기간이길경우변화할수도있다. 인공기질은특정유기체에대해선택적으로실시되어야하고, 다른시료채취기술의결과와직접적으로비교할수없다. 하지만수질의기본이되는특정수중생활의잠재적평가에사용할수있다. 227

244 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 Ⅱ-48 수중유기체의시료채취를위한인공기질의 2 가지종류 인공기질이용방법 1) 마이크로슬라이드를 periphytometer( 그림 Ⅱ-49, 슬라이드글라스여러개를같이세트로만들어부착조류가부착되게하며또한반복분석을가능하도록만든장치 ) 에놓기전에반드시깨끗이닦는다. 슬라이드를아세톤으로씻고실험실용종이등으로깨끗이닦는다. 2) 유리슬라이드, 유리봉, 점토타일, 휘어지기쉬운플라스틱조각또는이와유사한기질로만든 periphytometer를대상지역의바닥또는표면에놓는다. 부착조류가착생하고군집을형성하도록 2~4 주정도둔다. 3) 공간적변이를고려하여각정점마다최소 3 개의 periphytometer를놓는다. Periphytometer의총수는연구계획과목적에따라결정한다. 시료들은조합하거나또는개별적으로분석할수있다. 4) Periphytometer를하천바닥에두고철근을넣어고정하거나다른안정된구조물에부착시킨다. Periphytometer는교란이나부서짐등을최소화하기위해반드시잘숨겨야한다. Periphytometer가떠버릴수있는상당한세기의흐름이있는하천이나위락에이용되는하천등을피해야한다. Periphytometer는상류쪽으로앞면이보이 228

245 Ⅱ. 시료채취에서의 QA/QC 도록 설치해야 한다. 5) 만약 배양 기간 동안 범람 또는 이와 유사한 기질을 긁는 일이 발생하면, 수체에 평행 하게 하거나 periphytometer를 깨끗한 슬라이드로 재설치 한다. 6) 배양기간(2~4주)이 끝나면 기질을 모은다. 고무주걱이나 칫솔, 면도날 등으로 부착조 류를 제거한다. 부드럽고 끈적거리는 느낌에서(심지어 조류가 보이지 않을 때도) 끈적 거리지 않거나 거친 표면으로 변화되는 것으로 기질에서 부착조류가 제거되었다는 것 을 판단할 수 있다. 7) 인공기질을 사용하는 것의 장점 중 하나는 현장에서 긁을 필요가 없는 인공기질을 담 을 수 있는 용기를 구입할 수 있다는 것이다. 현미경적 분석과 클로로필 분석에 맞게 기질을 만들 수도 있다. 그러한 다음 조류와 기질은 시료 용기에 담고, 분석을 위해 보존하거나 냉장 시설 내에 넣어둔다. 만일 운반 및 보유시간이 12시간 이하가 되면, 실험실에 돌아오기 전까지 조류를 제거 할 필요는 없다 인공기질의 부착조류 시료채취에 필요한 현장 장비 Periphytometer, 마이크로 슬라이드 또는 다른 유사한 기질(예, 점토 타일, plexiglass 판, 나무 또는 아크릴 판), 작은 sledge hammer, 칫솔, 면도날, 기타 긁을 수 있는 도구, 증류 수, 유성펜, 알루미늄 호일, 시료 용기, 라벨, 현장 기록부, 보존용액 등이 필요하다. 그림 Ⅱ-49 Periphytometer National Institute of Environmental Research 229

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247 ⅠⅢ 결과보고

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249 결과보고 Ⅲ 1 시험검사결과의보고 1.1 원자료의분석 원자료 (raw data) 는분석에의해발생된자료로정도관리점검이포함된것이다. 보고가능한데이터혹은결과는원자료로부터수학적, 통계학적계산을한결과를말한다. 계산을시작하기전에기기로부터나온모든산출값이올바르고, 선택된식이적절한지확인해야한다. 사용된모든식과계산은잉크로기입하고, 기입한내용은절대지울수없고, 틀린곳이있다면틀린곳에한줄을긋고수정하여날짜와서명을해야한다. 원자료와모든관련계산에대한기록은보관되어야한다. 1.2 최종값에대한계산 분석과정에서얻은원자료를보고할수있는최종결과로바꿔야한다. 적절한식을사용해분석자는최종값을계산하고실험실결과시트를등록하거나실험실컴퓨터시스템에입력한다 올바른 ph 값을위한온도수정 ph 미터는항상자동적으로원하는온도로조정한다. 이수정이이루어지지않다면시 료의온도는 ph 값과관련있다. 온도가보고서에명시되지않았다면보통 25 C 이다. 233

250 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 전도도를위한온도보정 전기전도도는온도가증가함에따라증가한다. 시료온도가 25 C 이하라면온도당측 정값의약 2 % 를추가하고, 온도가 25 C 이상이라면온도당측정값의약 2 % 를뺀다. 25 C 일때, 온도보정에대한식은다음과같다. 전도도 (μs/cm) = 측정된전도도 / [ (t - 25)] 항상 25 C 에서전도도를보고한다 고체물질, 습도, 재 (ash) 계산 고체물질, 습도, 재의측정단위는 mg/l 또는 %( 퍼센트 ) 로나타낸다. 총고체물질 (TS, total solid), 부유고체물질 (SS, suspended solid), 총용존고체물질 (TDS, total dissolved solid) 과같은고체물질은 mg/l 또는 %( 퍼센트 ) 로, 습도및재는 %( 퍼센트 ) 로나타낸다. 1) 고체 고체물질 (mg/l) = [(A - B) / 시료량 (ml)] 10 6 여기서, A = TS : 105 C에서건조시킨접시와잔류물의무게 (g) TDS : 180 C에서건조시킨접시와잔류물의무게 (g) SS : 105 C에서건조시킨접시와잔류물의무게 (g) B = 접시무게 (g) 고체물질 (%) = [(A - B) / 시료량 (ml)] 100 고체물질 (%) 은또한계산된고체물질 (mg/l) 로부터값을 으로나눠계산가능하다. 고체물질 (%) = 고체물질농도 (mg/l) / ) 수분 어떤고체의수분은 105 C 실험실오븐안에서골고루섞인시료의알고있는양을건 조시켜계산한다. 건조된고체의무게를다음식을사용해 %( 퍼센트 ) 로계산한다. 234

251 Ⅲ. 결과보고 수분 (%) = ( 고체무게 (g) - 건조된고체무게 (g)) / 고체무게 (g) 100 3) 재고체의재는 1000 C 머플회화로 (muffle furnace) 에서골고루섞인시료를태워탄양을측정해계산한다. 알고있는원래시료의무게와재로남은무게를측정하고아래의식을사용해 %( 퍼센트 ) 로계산한다. 재 (%) = 재무게 (g) 100 / 원래시료의무게 (g) 4) 고체시료의합성 (composition) 퍼센트 위에서명시된 105 C에서습도를퍼센트로계산한다. 위에서언급한남아있는찌꺼기를 1000 C의머플회화로에서불에태운다. 불에타고남은물질의무게와건조한고체의무게차이가그시료에휘발성및유기화합물의양이다. 이것또한퍼센트로계산한다. 남은찌꺼기는재혹은무기물이다. 습도퍼센트, 유기물퍼센트, 재퍼센트의총합은 100 % 이다. 계산된값이 100 % 가아닐경우, 계산값을점검하고위의과정을반복해다시계산한다 적정법과관련된계산법 적정법계산의일반적인방법은아래와같다. mg/l =(ml N Eqw 1000)/ 시료량 (ml) 여기서,mL = 사용한적정용액의부피 N = 적정용액의노말농도 Eqw = 측정된물질의분자량 적정값의결과를퍼센트로나타낼수도있다. % =(ml N meqw 1000)/ 시료량 (ml) 235

252 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 여기서 ml = 사용한적정용액의부피 N = 적정용액의노말농도 meqw = 측정된물질의밀리분자량 (Eqw/1000) 시험동안희석용액을사용하는경우, 적정의계산값은희석요소를곱해결과를산출한다 고체매질에대한결과의계산 고체매질의경우, 최종보고서에서 mg/kg 또는 μg/kg 의단위를사용해결과를보고한 다. 결과에대한공식은다음과같다. wet base 의농도 (mg/kg) = C V / M 여기서 C = 분해물중분석물질농도 (mg/l) V = 처리후시료의최종부피 (ml) M = 시료무게 (g) dry base 농도 (mg/kg) = wet base 의농도 (mg/kg) / 건조고체의백분율 예를들어, 토양시료 5 g의시료를납분석을위해분해 (digest) 하였다. 준비과정후에분석시료의최종부피는 100 ml이다. 이때분해물의납양이 0.56 mg/l이라면, 100 ml 안에는 mg이다. 고체시료 5 g에납 mg이들어있으므로, 1 kg 안에는 11.2 mg이들어있는셈이다. wet base 의납농도 (mg/kg) = /5 = 11.2 mg/kg 'wet base' 는원래의토양혹은침전물시료에다양한양의수분을가지고있는것을의미한다. 토양의무게는수분의무게도포함되어있으므로, 토양의무게는결과적으로올바르지않다. 그러므로토양의수분함량의무게를가지고분석자는필요한수정을해야한다. 이토양의수분함량은 12 % 이라고가정하면, 건조토양은 88 % 이다. dry base 의납농도 (mg/kg) = 11.2 mg/kg 0.88 = 9.86 mg/kg 236

253 Ⅲ. 결과보고 총용존고체물질 (TDS, Total Dissolved Solid) 의계산 TDS 의측정값의검증은다음공식에의해검증한다. TDS = 0.6( 알카리성 ) + Na + K + Ca + Mg + Cl + SO 4 + SiO 3 +(NO 3 -N) + F 측정된농도단위는 mg/l이다. 측정된 TDS 농도는계산된 TDS 농도보다높아야한다. 이유는특정성분이계산에는포함되지않기때문이다. 측정된농도가더낮다면시료는재분석되어야한다. 반면, 측정된고체물질농도가계산된농도보다 20 % 정도높다면, 계산에사용한자료들을재검토해야한다. 측정값과계산값의허용비율은다음과같다. 1.0 측정된 TDS/ 계산된 TDS 1.2 TDS(mg/L 로표현 ) 과전도도 (μmω/cm) 의비율은 0.55 와 0.7 사이의값을가져야한다. 비율이이값을벗어난다면, 측정된 TDS 및전도도값을의심해야하고재분석해야한다 양이온 - 음이온균형 양이온과음이온의합은중성을이루어야한다. 이시험은양이온의합과음이온의합의 퍼센트차로나타낸다. % 차 = [( 양이온의합 - 음이온의합 )/( 양이온의합 + 음이온의합 )] 100 허용범위는양이온의합에따라다르다 ( 표 Ⅲ-1). 표 Ⅲ-1 양이온의합에따른이온농도허용범위 양이온합 (meq/l) 허용범위 (%) 0~3.0 ± 0.2 meq/l 3.0~10.0 ±2 % 20.0~800 ±(2~5) % 표 Ⅲ-2 에서 mg/l 의값을 me/l 의값으로전환하기위한상수값과그반대의경우에 대한상수를나타내었다. 이상수는원자가및원자량또는이온의화학식량으로부터유도 되었다. 분석된이온의 mg/l 값을 me/l 의값으로바꿀경우, mg/l 값에이상수값을곱 237

254 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 하면된다. 표 Ⅲ-2 mg/l 의값과 me/l 의값환산상수값 양이온 상수 mg/l x =me/l 상수 me/l x =mg/l 음이온 상수 mg/l x =me/l 상수 me/l x =mg/l Al BO B Br Ba Cl Ca CO 3 2- Cr CrO Cu F Fe HCO Fe H 2PO H HPO K HS Li HSO 3 - Mg HSO Mn I Mn NO 2 - Na NO NH OH Pb PO Sr S Zn SO 예를들어, 나트륨이온은 1가이온이고원자량은 이다. 사용된상수는 1/ = 이다. 황산이온의경우 2가이온이고, 화학식량은 이므로상수값은 2/ = 이다. me/l의값을 mg/l로바꿀때상수는원자량혹은화학식량을원자로나누어유도되었다. 예를들어 Na의경우, /1 = 이고, 황산의경우 /2 = 48.03이다. 따라서 Na 20 mg/l를 me/l로바꾼다면, ( ) = me/l이고, me/l의 Na은 ( ) = 20 mg/l가된다. 238

255 Ⅲ. 결과보고 1.3 원자료및계산된자료의기록 원자료및보고된결과값과관련된모든문서는경계양식 (boundary form) 으로구분이 쉽고, 언제나열람가능해야한다 현장기록부 현장기록부는시료채취동안발생하는모든자료를기록하는것으로시료인수인계양식, 시료라벨, 현장노트북 (field notebook), 보존제준비기록부 (preservative preparation log) 등이있다. 현장기록부는직엽식 (loose-leaf) 인것을사용한다. 크기는업무하는데적당한것을사용한다. 첫페이지는차례페이지로페이지번호와제목을열거할수있도록남겨두어야한다. 기록부페이지에번호를붙이지않는다면, 분석자는위쪽코너에각각의페이지번호를붙여야한다. 각각의페이지에는자료를확인할때편리하도록제목을적고, 날짜를기입한다. 모든데이터는지워지지않고, 얼룩이지지않는잉크를사용해기록하다. 모든원자료와관찰사항을기록부에적고, 어떤것도지우면안된다. 고쳐야할경우, 줄을한줄긋고, 서명과날짜를적은다음, 수정내용을적는다 시험일지 (work sheet) 시험일지는시료채취현장과실험실에서행해지는모든분석활동에대한것을기록한기록물이며모든분석에는시험일지를작성한다. 분석자는시료 (ID 번호, 시료유형, 매질, 소스등 ), 분석방법혹은참고한시험방법번호, 방법검출한계 (MDL, method detection limit), 기기, 분석자료와 QC 원자료, 계산된값및단위와관련된모든사항을시험일지에기록한다. 시험일지는분석과정의유효화에필요한모든정보를명확하게포함하고있어야한다. 현장시험 (ph, 전도도, 용존산소, 잔류염소측정 ) 에대한시험일지도가지고있어야한다. 전도도에대한시험일지양식은표 Ⅲ-3에나타나있고, 그외의현장시험에대한시험일지양식을표 Ⅲ-4 ~ Ⅲ-5까지각각나타내었고, 표 Ⅲ-6 ~ Ⅲ-10에서는다른매질에서다양한방법으로수행한분석시험일지양식을나타내었다. 239

256 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅲ-3 전도도측정에대한시험일지 시험법번호 : 날짜 : 참고시험법 : 분석자 : 측정기모델명 : 시료확인번호 시료설명 시료온도 ( C) 측정값 (mω/cm) 측정값 (μmω/cm) 25 C 결과값 특이사항 0.01 M KCl 표준용액 QC 시료 이중시료 <QC 시료참값 > 정밀도 1) (RPD) : 허용한계값 : 정확도 2) (% R) : 허용한계값 : 1) RPD(relative percent difference) = (A - B) / [(A + B) / 2] 100 A 와 B = 이중시료의측정값 2) % R(% recovery) = 측정값 / 참값 C 에서 0.01 M KCl 의전도도값은 1413 μmω/cm 이다. 온도보정 : 시료온도가 25 C 이하라면온도당측정값의 2 % 를더하고, 25 C 이상이라면, 온도당측정값의 2 % 를뺀다. 240

257 Ⅲ. 결과보고 표 Ⅲ-4 용존산소량측정에대한시험일지 시험법번호 : 참고시험법 : 측정기모델 : 날짜 : 분석자 : 싸이오황산소듐의노말농도 : 날짜 : 분석자 : 시료확인번호 시료설명 측정값 (mg/l) 시료량 (ml) 적정액 (ml) DO (mg/l) 특이사항 이중시료 정밀도 (RPD) : 허용한계값 : RPD(relative percent difference) = (A - B) / [(A + B) / 2] 100 A 와 B = 이중시료의측정값 요오드적정법에대한계산 DO(mg/L) = [ 적정용액 (ml) N 8000] / 시료량 (ml) N = 싸이오황산소듐적정용액의노말농도, 8000 = 산소의원자량

258 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅲ-5 잔류염소측정을위한시험일지 시험법번호 : ( 요오드적정법 ) 싸이오황산소듐 (Na 2S 2O 3) 의노말농도 : 현장측정날짜 : 분석자 : 요오드적정법날짜 : 분석자 : 시험법확인번호 시료설명 Cl 2 측정값 (mg/l) 시료량 (ml) 적정용액 (ml) Cl 2 (mg/l) 특이사항 이중시료 RPD : 허용한계값 : RPD(relative percent difference) = (A - B) / [(A + B) / 2] 100 A 와 B = 이중시료의측정값 적정용액방법의계산 Cl 2(mg/L) = [(A - B) N ] / 시료량 (ml) A = 시료에대한적정용액 (ml), B = 바탕시료에대한적정용액 (ml), N = Na 2S 2O 3 의노말농도, = 염소의원자량

259 Ⅲ. 결과보고 표 Ⅲ-6 적정법절차에대한시험일지 ( 수질시료 ) 분석물질 : 시험법번호 : 참고시험법 : MDL(method detection limit) : 표준화된적정용액및노말농도 : 분석자 : 날짜 : ID 번호시료확인시료유형시료량 (ml) 적정용액 (ml) 결과 (mg/l) 특이사항 바탕시료 QC 시료 이중시료 첨가시료 <QC 관련정보 > QC 시료의참값 : 이중시료확인 (ID) : 첨가시료 ID 번호 : 첨가한시료량 (ml) : 첨가저장용액의농도 : 첨가한첨가저장용액의부피 (ml) : 첨가한첨가물질값 : RPD : 정확성 (% R) : 첨가물질의회수율 (% R) : 감독관승인 : 날짜 : 243

260 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅲ-7 분광학적분석을위한시험일지 ( 수질시료 ) 분석물질 : 시험법번호 : 참고시험법 : MDL(method detection limit) : 분광기모델명 : 파장 : 검정곡선의상관계수 : 분석자 : 날짜 : ID 번호시료확인시료확인 시료량 (ml) 흡광도 희석 결과 (mg/l) 특이사항 바탕시료 표준시료 1 표준시료 2 표준시료 3 표준시료 4 CCS CCV 이중시료 첨가시료 바탕시료 <QC 관련정보 > 연속검정표준물질 (CCS) 의회수율 (% R) : 검정검증표준물질 (CVS) 의참값 : 검정검증표준물질 (CVS) 의회수율 (% R) : 이중시료의 ID : 첨가시료의 ID 번호 : 첨가한시료량 (ml) : 첨가저장용액의농도 : 첨가한첨가물질값 : RPD : 정확성 (% R) : 첨가물질의회수율 (% R) : 감독관승인 : 날짜 : 244

261 Ⅲ. 결과보고 표 Ⅲ-8 분광학적분석에의한시험일지 ( 고체시료 ) 분석물질 : 시험법번호 : 참고시험법 : MDL(method detection limit) 분광기모델명 : 파장 : 검정곡선의상관계수 : 분석자 : 날짜 : ID 번호 시료확인 g 최종 (ml) 시험 (ml) 흡광도희석결과 (mg/l) 습도 rep wet (mg/kg) rep dry (mg/kg) 바탕시료 표준시료 1 표준시료 2 표준시료 3 표준시료 4 CCS CVS 이중시료 첨가시료 바탕시료 <QC 관련정보 > 연속검정표준물질 (CCS) 의회수율 (% R) : 검정검증표준물질 (CVS) 의참값 : 검정검증표준물질 (CVS) 의회수율 (% R) : 이중시료의 ID : 첨가시료의 ID 번호 : 첨가한시료량 (ml) : 첨가저장용액의농도 : 첨가한첨가물질값 : RPD : 정확성 (% R) : 첨가물질의회수율 (% R) : 감독관승인 : 날짜 : 245

262 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅲ-9 이온선택전극에대한시험일지 ( 수질시료 ) 이온분석기모델명 : 분석물질 : 시험법 : 참고법 : MDL : 기준전극 : single junction : double junction : 기준전극충전용액 : 기울기 : 분석자 : 날짜 : ID 번호 시료확인 시료유형 시료량 (ml) 측정값 (mg/l) 희석 결과 (mg/l) 특이사항 표준시료 1 ppm 표준시료 10 ppm QC 시료 CCS CCS QC 시료 이중시료 첨가시료 <QC 관련정보 > 연속검정표준물질 (CCS) 의회수율 (% R) : QC 시료의참값 : QC 시료의회수율 (% R) : 이중시료의 ID : 정밀도 (RPD) : 첨가시료의 ID : 첨가한시료량 (ml) : 첨가저장용액농도 : 첨가한저장용액의부피 (ml) : 첨가한첨가물질값 : 첨가물질회수율 (% R) : 감독관의승인 : 날짜 : 246

263 Ⅲ. 결과보고 표 Ⅲ-10 이온선택전극의시험일지 ( 고체시료 ) 이온분석기모델명 : 분석물질 : 시험법 : 참고법 : MDL : 기준전극 : single junction : double junction : 기준전극충전용액 : 기울기 : 분석자 : 날짜 : ID 번호시료확인 g 최종 (ml) 시험 (ml) 측정값 (mg/l) 희석 결과값 (mg/l) 습도 (%) rep wet (mg/kg) rep dry (mg/kg) 표준시료 1 ppm 표준시료 10 ppm QC 시료 CCS CCS QC 시료 이중시료 첨가시료 <QC 관련정보 > 연속검정표준물질 (CCS) 의회수율 (% R) : QC 시료의참값 : QC 시료의회수율 (% R) : 이중시료의 ID : 정밀도 (RPD) : 첨가시료의 ID : 첨가한시료량 (ml) : 첨가저장용액농도 : 첨가한저장용액의부피 (ml): 첨가한첨가물질값 : 첨가물질회수율 (% R) : 감독관의승인 : 날짜 : 247

264 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 실험실기록부 문서는시작날짜, 종료날짜, 문서제목, 분석그룹, 분석물질에대해저장되어야한다. 보관지역은기록물을유지하도록충분히넓은곳을사용하고쉽게찾을수있어야한다. 스트립차트 (strip chart), 문서화된검정곡선및수집된원자료는파일상자에저장되어야한다. 저장해야할문서는다음과같다. 크로마토그램, 차트, 기기감응기록 검정곡선 QC 관리차트및 MDL 정밀도및정확도자료에대한요약작성양식 시험일지 저장용액수령과관련된기록 교정용표준물질의준비 실험실운영에필요한모든기록물, 자료양식 실험실인수인계보고서 ( 보유시간, 시료전달양식, 시료저장양식, 시료폐기양식 ) 시료결과와관련된모든계산자료및 QC 한계값에대한통계적계산자료 최종보고서사본 현장기록부, 현장시험자료, 현장기록양식과같은현장기록 1.4 분석자료의평가와승인 분석 QC 점검의유효화 QC는분석측정의결과를점검하는것으로, 보고된값이정확하고수용할수있는것인지결정하는데도움을준다. 문제가발생했을때에는문제를상세히조사하여유효하고보고가능한값으로수정해야한다. QC 문제가확인되었을때, 문제가해결될때까지분석을진행할수없다. 책임자는 QC 점검의허용범위, 문제발생원인, 취해야할상세한시정조치를확인하고검토해야한다. QC 점검은바탕시료, 교정과정, QC 점검표준물질, QC 점검시료, 인증표준물질 (CRM), 매질과분석용증류수첨가물, 이중시료, 대체표준물질, 내부표준물질, 적정물질의표준화, 기기의성능, 첨가시료, 실험실정제수의수질과같은 QC 측정을포함한다. 248

265 Ⅲ. 결과보고 분석자료의승인 허용할수없는바탕시료 (blank samples) 값의원인과수정분석바탕시료는오염정도를측정하는것으로, 방법바탕시료 (method blank sample), 시약바탕시료 (reagent blank sample), 검정곡선바탕시료 (calibration blank sample), 기구바탕시료 (equipment blank sample), 운반바탕시료 (trip blank sample) 등이있다. 바탕시료값은방법검출한계 (MDL) 보다낮은값을가진다. 1) 오염된시약시약바탕시료의오염은시험에사용하는시약의화학적접촉에의해발생될수있다. 그원인파악을위해화학물질과시약의유효날짜, 시약조제날짜와조제된시약의유효날짜를확인한다. 더많은문제가발생하는것을막기위해오래된시약은폐기한다. 용매, 희석물질또는다른실험실에서사용하는정제수는바탕시료오염의가장큰원인이된다. 이문제는증류수의점검을통해해결한다. 2) 오염된유리제품또는시료용기 오염된기구및유리제품의오염을확인하기위해세척과정을점검한다. 3) 환경조건으로부터의오염바탕시료는분석상황, 시료수집, 깨끗하지못한시료취급으로부터오염될수있다. 분석자의의복에의해서도바탕시료에영향을줄수있다. 그러므로항상청결한환경관리는이러한오염을막을수있다. 4) 오염된정제수시약등급수 (reagent grade water) 는분석방법에방해가되는물질이없어야한다. 분석용증류수수질에대한조건은유기, 무기, 미생물성분분석에따라각각다르다. 오염을확인하기위해원인과저장조건을확인한다 허용할수없는교정범위의확인및수정초기교정에서검정곡선의계산된상관계수값이 이상일때용인한다. 수시교정표준물질과원래의교정표준물질과의편차가무기물의경우 ±5 %, 유기물의경우 ±10 % 여야한다. 교정검증표준물질혹은 QC점검표준물질의허용범위는무기물의경우참값의 ±5 %, 유기물은참값의 ±10 % 다. 249

266 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 1) 부적절하게조제된저장용액및표준용액저장물질및표준물질에대한조제기록을확인하고, 계산, 희석방법, 조제에사용된화학물질에문제점이없었는지확인한다. 새로운표준물질을준비하거나혹은다시구입하여교정을반복한다. 2) 오래된저장물질과표준물질 모든저장물질과표준물질은모두유효날짜가명시되어야한다. 즉시폐기해야한다. 이날짜가지난용액은 3) 잘못되거나유효날짜가지난 QC 검정검증표준물질 (CVS) 날짜가지났다면즉시폐기하고, 잘못된 CVS 표준물질에의한문제점은확인하고검정 에따른조치를취한다. 4) 부적절하게저장된저장용액, 표준용액및시약 규정에따라적절하게저장되지않은용액, 표준용액또는시약등이있다면즉시폐기 한다. 5) 부적절하게세척된유리제품, 용기의오염또는깨끗하지않은환경에의한오염세척과정, 세척유리제품의보관및불결한실험실시설로부터의오염가능성을점검한다. 세척과정은실험실표준작업절차서 (SOP) 및 QA/QC 프로그램에명시된것을정확하게따라야한다. 분광기셀을점검하고셀에긁힌자국이있다면사용하지않는다. 6) 부적절한부피측정용유리제품의사용 분석자는실험실기본기술을잘알고있어야한다. 부절적한부피측정용유리제품을사 용하면분석시험을망칠수있다. 7) 잘못된기기의응답 기기수행검사를실시하여, 기기에문제가발견되었다면문제를확인하고해결한다 허용할수없는정밀도값의원인과수정 55) 이중시료는현장이중시료, 실험실이중시료혹은매질첨가이중시료가있다. 계산된정밀 55) 이들오류를점검하고도허용값안에들지않았다면, 전체분석과정을다시시작한다. 그리고새로운표준물질과교정을준비한다. 250

267 Ⅲ. 결과보고 도에대한허용한계값은실험실, 시험방법, 분석물질에따라다르다. 측정된값과계산된 값의정밀도가허용한계값을벗어났을경우, 원인을찾아시정하여야한다. 1) 현장이중시료에대한시료채취오류 시료수집과보존방법을검토하고, 시료준비과정을검토한다. 필요하다면이중시료의 준비와활용에대한과정을반복하고재분석한다. 2) 실험실이중시료에대한준비오류 실험실에서가장범하기쉬운오류로, 시료를확인하지않고사용함으로써발생한다. 분석전에반드시시료에대해점검하고확인한다. 3) 오염에의한오류 이중시료분석에대해다른결과가발생하였다면, 보관된유리제품및장비의오염때문 일수있다. 세척과정을점검하고, 오염이발생하지않도록전과정에서주의를기울인다. 4) 계산에의한오류 데이터와관련된모든계산을검토해문제점을찾아해결한다 허용할수없는첨가물질회수율의원인과수정 모든첨가물질데이터는각각의항목에대해첨가정확도한계값 (spike accuracy limit) 과 일치해야한다. 1) 부절하게조제되거나저장된첨가저장용액모든조제기록과사용한화학물질을검토한다. 필요하다면보존조건및저장조건을점검한다. 점검후에도오류원인을발견하지못했다면, 오래된첨가저장용액 (stock solution) 을폐기하고다시준비한다. 2) 유효날짜가지난첨가저장용액혹은표준용액 유효날짜를확인하고, 유효날짜가지난것은폐기한다. 3) 첨가물질에대한오류 계산을확인하고첨가된양을계산한다. 마이크로피펫 (micro-pipet) 의잘못된사용으로 문제가발생할수있다. 251

268 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표준적정용액잘못된결과원인및수정적정분석은사용하는기구가깨끗한것을사용해야한다. 적정용액은특별한주의를기울여준비해야하고, 사용전에매번정확한노말농도로표준화한다. 제일먼저점검해야하는것은적정용액의준비와표준화를검토한다. 적정용액의노말농도는각각의시험법에의해주어진다. 잘못된노말농도는잘못된결과를가져오게된다. 좋은적정용액의허용한계는 QC 점검표준용액의참값과 ±5 % 차이까지이다. 모든 QC 점검용액은허용한계에있어야한다. 적정과정이이범위에있지않다면, 문제원인을발견해수정한다. 1) 잘못된적정용액 준비오류 : 준비기록부및화학물질을점검 희석과정오류 : 준비기록부확인 날짜가지난저장적정용액사용 : 원인, 준비날짜, 저장용액의유효날짜, 적절한저장방법을점검한다. 저장용액은항상냉장고에저장하고, 사용전에실온에오랫동안두지않는다. 희석된저장용액은부정확할수있다. 표준화의오류 : 저장용액의정확한노말농도는올바른분석실행과결과를얻기위해서매우중요하다. 표준화과정과관련계산을점검한다. 2) 오염되거나유효날짜가지난시약혹은지시약 시약병에적힌날짜를점검한다. 유효날짜가지난시약은폐기하고, 분석은새로반복한다. 3) 오염된유리제품및실험실시설 세척과정, 저장방법을점검한다. 4) 부적절하게사용된부피측정기구 부피측정기구는조심스럽게다루어져야한다. 주기적인교정여부를확인하고오차를최 소화하기위하여 20 에서부피를측정한다. 5) 종말점읽음의오류 지시약에의한종말점측정은많은경험이필요하다. 이문제가발생했다면, 훈련과경 험을쌓기위한교육이분석자에게제공되어야한다. 252

269 Ⅲ. 결과보고 분석시스템실행점검 분석시스템혹은측정과정을유효화하기위해, 실험실은기준표준시료를사용한다. 내부표준물질은실험실에서자체적으로준비하고, 외부표준물질은외부에서준비한다. 허용범위에들지않은경우, 그내용에따라점검및수정을한다. 계산오류 - 계산점검 부적절한시료준비 - 시료준비기술및방법을검토한다. 잘못된시료처리는잘못된분석결과를가져오게된다. 부적절한분석 - 시료준비및분석과관련된모든프로토콜의오류를찾아검토한다. 오염 - 오염을막기위한활동을점검한다 분석결과의점검 각각의분석물질에대해승인되고점검된분석결과는실험실보고서양식에따라옮겨 적는다. 실험실보고서는모든분석과정에대한결과데이터가포함되어있어야한다. 선택 된분석결과를비교해보면서시료분석의정확성을점검받는다 유효숫자 유효숫자란데이터를반올림할때남아있는자리수를말한다. 예를들어측정된값이 10.6 mg/l일때, 10은정확한값이지만 0.6은 0.5 혹은 0.7일수있다 mg/l 보고된값은 3자리의유효숫자를가지는것이다. 유효숫자를결정하기위해다음의법칙이존재한다. 0이아닌정수는항상유효숫자다. 소숫자리에앞에있는숫자 0 은유효숫자에포함되지않는다. 즉 란수에서 0.00 은유효숫자가아닌자리수를나타내기위한것이므로, 이숫자의유효숫자는 2 개이다. 0이아닌숫자사이에있는 0 은항상유효숫자이다. 즉, 1.008이란수는 4 개의유효숫자를가지고있다. 결과를계산할때, 곱하거나더할경우, 계산하는숫자중에서가장작은유효숫자자릿수에맞춰결과값을적는다. 예를들어, = 6.38 은유효숫자를적용하여 6.4 로반올림하여적는다 ( 계산하는 숫자 4.56 과 1.4 에서 1.4 가작으므로가장작은유효숫자는 2 자리 ). 다른예로서

270 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 = 에서는최소유효숫자를적용하여 31.1 로적는다. 단, 각사업별혹은분야별지침에서유효숫자처리방법을제시하였을경우에는이를 따른다. 1.5 분석자료의보고시필요한문서 승인이필요한문서및보고자료는다음과같다. 시료수집및확인에관한문서 - 시료채취계획, 시료수집방법, 시료확인, 인수인계, 현장기록부및현장시험문서, 상세현장 QC 활동 분석실행에관한문서 - 사용한시험방법, 방법검출한계 (MDL), 기기 ( 제조사, 모델, 성능점검 (performance check), 유지기록 ), 교정자료 ( 초기, 수시 ), 상세분석업무 ( 업무일지, 표준물질, 시약준비, 계산 ), 분석날짜및분석자이름 QA/QC 문서및자료 - 바탕시료의분석, 정밀도및정확도자료, QC 차트, 분석항목에대한정확도및정밀도의허용범위, 첨가물질준비방법, 대체물질준비방법, 세척과정 분석데이터의점검및유효화 - 문서, 데이터, 점검및유효화방법, 시정조치, 각각의분석항목에대한분석결과보고승인을위한서명및날짜, 최종분석보고서의승인을위한날짜및서명 1.6 시험 검사결과의기록방법 시험 검사결과의기록방법은국제단위계 (SI, The International System of Units) 를기본으로하고있으며, 이는국립환경과학원예규로제정되어있는 환경오염공정시험기준심의위원회운영규정 에도포함되어환경오염공정시험기준의작성에있어단위를표현하는기준으로삼고있다. 국제단위계는세계대부분의나라에서공식적으로채택하여이용하고있으며우리나라도계량법에의거하여 1964년부터국제단위계의사용을법적으로규정하였으며또한국가표준기본법에도국제단위계의사용을명문화하고있다. 따라서국제단위계에따른측정분석결과의정확한표현으로상호간에측정결과값에대한오해가없도록하여야할것이다. 254

271 시험 검사결과값의수치와단위는한칸띄어쓴다. 3g ( ) 3 g ( ), 12m ( ) 12 m ( ) 와 % 도단위이므로수치와한칸띄어쓴다. 20 ( ) 20 ( ), 100% ( ) 100 % ( ) 약어를단위로사용하지않으며복수인경우에도바뀌지않는다. 단, 구두법상문장의끝에오는마침표는예외로한다. 초 : sec ( ) s ( ) 시간 : hr ( ) h ( ), 5 hr ( ) 5 h ( ) 접두어기호와단위기호는붙여쓰며, 접두어기호는소문자로쓴다. 밀리리터 : ml, 센티미터 : cm, 킬로미터 : km 단, Y( 요타, ), Z( 제타, ), E( 엑사, ), P( 페타, ), T( 테라, ), G( 기가, 10 9 ), M( 메가, 10 6 ) 는대문자로쓴다. 범위로표현되는수치에는단위를각각붙인다. 10~20% ( ) 10 % ~ 20 % ( ) 20±2 ( ) 20 ± 2 ( ) 또는 (20 ± 2) ( ) 부피를나타내는단위리터 (liter) 는 L 또는 l 로쓴다. 5 l ( ) 5 L ( ) 또는 5 l ( ) 환경오염공정시험기준과환경시험 검사에서는숫자 1 과의혼돈을피하기위해 l 보다는 L 로표기하는것을권장함 ppm, ppb, ppt 등은특정국가에서사용하는약어이므로정확한단위로표현하든지백만분율, 십억분율, 일조분율등의수치로표현한다. 5 ppb ( ) 5 μg/kg ( ) 또는 ( ) 2 ppt ( ) 2 ng/kg ( ) 또는 ( ) 양의기호는이탤릭체 ( 기울임체 ) 로작성한다. 면적 A ( ) 면적 A ( ) 시간 t ( ) 시간 t ( ) 온도 T ( ) 온도 T ( ) 255

272 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 수는아라비아숫자로서작성하며 보통두께 의직립체로쓸것을권장한다. 3.01, 3.01, 3.01, 3.01 ( 허용 ) 3.01 ( 권장 ) 수에서천단위의구분은소수점을중심으로세자리마다빈칸을넣어구분한다. 76,438,522 ( ) ( ) 43, ,21 ( ) ( ) 다만, 소수점앞또는소수점아래숫자가네자리일때는붙여쓸수있다 ( ), ( ), ( ), ( ) 영문장에서는접두어와단위명칭사이를한칸띄지도않고연자부호 (hyphen) 를넣지도않는다. megohm", "kilohm", "hectare" 의세가지경우는접두어끝에있는모음이생략된다. 이외의모든단위명칭은모음으로시작되어도두모음을모두써야하며발음도모두해야한다. kilo-meter( ) kilometer( ) 복합단위의배수를형성할때는한개의접두어를사용하여야하며두개나그이상의접두어를나란히붙여쓸수없다. 이때, 접두어는통상적으로분자에있는단위에붙여야하며, kg이분모에올경우는예외로한다. 1 mμm( ) 1 nm( ) kj/g( ) 또는 MJ/kg( ) 어떤양을한단위와수치로나타낼때보통수치가 0.1과 1 000사이에오도록접두어를선택한다. 다만, 다음의경우는예외로한다. - 넓이나부피를나타낼때헥토, 데카, 데시, 센티가필요할수있다. - 같은종류의양의값이실린표에서나주어진문맥에서그값을비교하거나논의할때에는 0.1이나 1 000의범위를벗어나도같은단위를사용하는것이좋다. - 어떤양은특정한분야에서는관례적으로특정한배수가사용된다 mm( ) 12.3 m( ) μm( ) 1.23 nm( ) 제곱헥토미터 (hm 2 ), 세제곱센티미터 (cm 3 ) 기계공학도면에서는 의범위를많이벗어나도 mm를사용 곱하기기호와나누기기호가함께사용되어표현이복잡한경우는음의지수나괄호를사용하며, 두개이상의단위가곱하여지는경우는각단위간에가운뎃점을사용하며전체를괄호로묶을수있다. 곱하기와나누기를쓸때기호와단어를혼용할수없으며숫자간의곱하기기호는가운뎃점으로대신사용할수없다. 256

273 m kg/s 2 mol( ) (m kg)/(s 2 mol)( ), m kg s -2 mol -1 ( ) joules/kg( ), joules/kilogram( ) J kg -1 ( ), joules per kilogram( ) ( ) ( ) 2 오차와불확도 2.1 측정오차 (measurement error 또는 experiment error) 유효숫자 (significant figure) 정확도를잃지않으면서과학적표기방법으로측정자료를표시하는데필요한최소한의자릿수이다. 측정값의마지막유효숫자는항상어느정도의불확도 (uncertainty) 를가지며최소의불확도는마지막유효숫자에서 ±1이될것이다. 마지막유효숫자는측정기기의눈금에의해결정되며가장작은눈금과눈금사이를 10 등분하여가장근접한값을선정한다. 측정값이변동되지않는디지털눈금을가진측정기기라할지라도어떤측정값이든지불확도를갖는다. 유효숫자는과학적표기방법으로나타낼때분명해진다. 예를들면, ( 유효숫자 3 개 ) ( 유효숫자 4 개 ) ( 유효숫자 4 개 ) 유효숫자에서취급이까다로운것이 0 인데, 유효숫자에포함되지않는 0 은단지소 수점을나타내기위한 0 뿐이다 측정데이터의계산된결과의반올림규칙측정데이터의계산된결과는보고하기전에적절한방법으로반올림하여야한다. 반올림할때 5 미만은버리고 5 이상의경우반올림한다. 그러나반올림해야할수가정확하게 5인경우, 예를들어반복측정에의해얻어진결과즉 61.60, 61.46, 및 61.61의평균값은 이고표준편차가 0.069라면 5를반올림하는가장좋은방법은바로윗자리의수를항상가까운짝수가되도록하는것이다. 이렇게하면한쪽방향으로만반올림하려는 257

274 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 경향성을없애준다. 그러므로결과는 61.56±0.07 과같이보고하여야한다. 유효숫자의수가 4 개인몇가지반올림의예를보면 덧셈과뺄셈계산에서의유효숫자 같은자릿수를갖는수를더하거나뺄때, 결과는각각의숫자와마찬가지로같은소수 점 (decimal point) 을갖는다. 결과의유효숫자의수는원래의측정값의유효숫자의수보다많거나적을수있다 곱셈과나눗셈계산에서의유효숫자 곱셈과나눗셈에서일반적으로가장적은유효숫자를갖는수의자릿수에의해서제한 된다 의지수항은남겨야될자릿수에는전혀영향을주지않는다 대수 (logarithm) 와음의대수 (antilogarithm) 계산에서의유효숫자 밑이 10 인 의대수 (logarithm) 가 라면 258

275 Ⅲ. 결과보고 log 여기서 은 의음의대수 (antilogarithm) 라고한다. 대수는가수 (mantissa) 와지표 (characteristic) 로구성되며지표는정수부분이고가수는 소수부분이다. log 지표 = 2 가수 = log 지표 = -4 가수 = log 의가수에있는유효숫자의수는 의유효숫자의수와같아야한다. log 자리 자리 음의대수 (antilog) 에서유효숫자의수는가수의자릿수와같아야한다. 자리 자리 자리 2.2 오차 (error) 의종류 계통오차 (systematic error) 또는가측오차 (determinate error) 계통오차의종류에는 3가지가있다. 측정장치의불완전성, 잘못된검정및전력공급기의불안정성에의해발생하는기기오차 (instrumental error), 분석장치의비이상적인화학적및물리적인영향에의해발생하는방법오차 (method error) 및실험하는사람의부주의, 무관심, 개인적인한계등에의해생기는개인오차 (personal error) 가있다 기기오차유리로만들어진부피측정장치 ( 뷰렛, 피펫, 부피플라스크 ) 는부피를나타내는눈금과약간차이가나는부피를가질수있다. 이러한차이는검정온도와는다른온도에서사용하거나건조하는동안에가열에의해서용기의벽이뒤틀리거나내부표면이오염됨으로 259

276 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 서발생될수있다. 이런종류의계통오차는검정을통하여보정할수있다. 전자측정기기도계통오차를수반할수있는데배터리를이용하는기기의경우전력공급기의전압이시간이지남에따라오차를유발할수있다. 또한기기에대한검정이잘못되거나자주검정을하지않음으로서오차를유발할수있다. 온도변화는많은전자부품에대하여변동성을유발하여오차를유발하며교류전압에의한잡음의영향을받아정밀도와정확도에영향을미치게된다. 이러한오차는검출이가능하며보정할수도있다 방법오차분석의기초원리가되는반응과시약의비이상적인화학적또는물리적행동은방법오차의발생원인이될수있다. 이런비이상적인행동의원인에는느린반응속도, 반응의불완결성, 화학종의불안정성, 대부분의시약의비선택성, 측정과정을방해하는부반응등이있다. 어떤방법에존재하는본질적인오차는검출하기어렵기때문에 3가지계통오차종류중에서가장심각하다 개인오차많은측정은개인적인판단을요구하기도한다. 예를들면두눈금사이에있는지시침의위치를정할때, 적정의종말점에서용액의색깔을구별할때, 또는액체의눈금을뷰렛과피펫에있는눈금에맞출때등이다. 예를들면, 어떤사람은지시침의위치를항상큰값으로읽고, 다른사람은타이머의작동을약간늦게하기도하고, 또다른사람은색깔변화에대해민감하지못할수도있다. 색의변화에민감하지못한분석자는부피분석에서과량의시약을첨가하는경향이있다. 분석자의알려진신체적장애로인한오차를최소화할수있도록분석과정에대한수정을하여야한다. 개인오차의일반적인원인은편견즉개인적인선입관에서온다. 우리들대부분은아무리정직하다고할지라도한무리의결과에대한정밀도를증가시키려는방향으로눈금을읽으려고하는자연스러운경향성을가지고있다. 또는측정의참값을미리마음속을정해놓은경우도있다. 개인마다의차이는심하지만, 숫자에대한편견은또다른개인오차의원인이된다. 눈금위의바늘의위치를읽을때생기게되는가장흔한선입관은숫자 0과 5를선호한다는것이다. 또한큰수보다는작은수를, 홀수보다는짝수를더선호하는편견도가지고있다. 260

277 Ⅲ. 결과보고 계통오차를검출하는방법 1. 표준기준물질 (Standard Reference Material, SRM) 과같은조성을아는시료를분석하라. 그분석방법은알고있는값을재현할수있어야한다. 2. 분석성분이들어있지않은바탕시료 (blank) 를분석하라. 만일측정결과가 0 이되지않으면분석방법은얻고자하는값보다더큰값을얻게될것이다. 3. 같은양을측정하기위하여여러가지다른방법을이용하라. 만일각각의방법에서얻은결과가일치하지않으면한가지또는그이상의방법에오차가발생한것이다. 4. 같은시료를각기다른실험실이나다른실험자 ( 같은방법또는다른방법의이용 ) 에의해서분석한다. 예상한우연오차이외에일치하지않는결과는계통오차이다 우연오차 (random error) 또는불가측오차 (indeterminate error) 우연오차또는불가측오차는측정할때조절하지않은 ( 그리고조절할수없는 ) 변수때문에발생한다. 우연오차는양의값을가지거나음의값을가질확률은같다. 이것은항상존재하며보정할수없다. 대부분의우연오차의원인들을확실하게찾아내기는어렵다. 만일불확도를일으키는원인을확실히찾아낸다고하더라도, 대부분이너무작아서개별적으로검출할수없다. 개개의불가측오차의축적된효과는한무리의반복측정으로부터얻은결과값이평균주위에불규칙하게분포되어나타나게된다. 만일검출할수없는작은불확도가검출할수있는우연오차를만든다고가정하면정성적인개념을얻을수있다. 단지네개의작은우연오차가모여서총괄오차를만드는상황에대해생각해보기로하자. 각오차는같은확률을가지고일어나고, 그리고각오차가최종결과로하여금일정한양 ± 의편차를나타내는조합은한경우뿐이고, 4개의조합이 의편차를갖고있고, 의편차를갖는조합은 6개가있다. 음의오차를갖는조합의수도마찬가지이다. 1:4:6:4:1의비는각크기의편차를나타낼수있는확률의척도가된다. 매우많은개개의오차에적용하였을때종모양의곡선을얻게된다. 이러한곡선을 Gauss 곡선 (Gaussian curve) 또는정규오차곡선 (normal error curve) 이라고한다. 261

278 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅲ-11 똑같은크기를갖는 4 가지불확도의가능한조합 불확도의조합우연오차의크기조합수상대빈도수 1 1/16 = /16 = /16 = /16 = /16 = 그림 Ⅲ-1 우측 : 4 개의우연불확도, 중앙 : 10 개의우연불확도, 좌측 : 매우많은 우연불확도를포함하고있는측정빈도수의분포 262

279 Ⅲ. 결과보고 2.3 정확도 (accuracy) 와정밀도 (precision) 정확도 (accuracy) 는측정값 (measured value) 이참값 (true value) 에얼마나가까운지를나 타내며, 정밀도 (precision) 는결과에대한재현성 (reproducibility) 을나타낸다 정확도의표현방법 정확도를나타내기위한방법으로는절대오차 (absolute error), 상대오차 (relative error) 및상대정확도 (relative accuracy) 가있다 절대오차 (absolute error) 참값과측정값과의차이는부호를포함하여절대오차 (absolute error) 라고하며, 측정값 과같은단위로표현된다. 절대오차 (absolute error) = 참값 (true value) - 측정값 (measured value) 또한여러측정값의평균을사용할경우평균오차 (mean error) 라고한다. 평균오차 (mean error) = 참값 (true value) - 측정값들의평균 (mean of measured values) 상대오차 (relative error) 상대오차는절대오차나평균오차를참값의비 (ratio) 로나타내며, 상대오차백분율 (percent relative error) 또는상대오차천분율 (parts per thousand) 를사용한다. 절대오차또는평균오차상대오차백분율 참값 절대오차또는평균오차상대오차천분율 참값 상대정확도 (relative accuracy) 측정값이나평균값을참값에대한백분율로나타내는방법이다. 263

280 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 측정값또는평균값상대정확도 참값 정밀도의표현방법 정밀도를나타내기위한방법으로는표준편차 (standard deviation), 평균의표준오차 (standard error), 분산 (variance), 상대표준편차 (relative standard deviation) 및퍼짐 (spread) 또는영역 (range) 이있다 표준편차 (standard deviation) 모집단의표준편차 (, population standard deviation) 는 여기서 : 모집단을이루고있는반복데이터의수 : 모집단의표준편차 : 모집단의평균 표본의표준편차 (, sample standard deviation) 는 또는 여기서 : 표본을이루고있는반복데이터의수 : 표본의표준편차 : 표본의평균 일반적으로 이면 수렴하고 에수렴한다고볼수있다. 264

281 Ⅲ. 결과보고 평균의표준오차 (, standard error of mean) 각각 개의데이터를포함하는일련의반복시료들이모집단의데이터로부터마구잡이 로선택되었다면각무리의평균은 이증가함에따라점점더적게흩어질것이며각평 균의표준편차를표준오차 (, standard error of mean) 라한다. 표준오차는평균을계산하는데사용된데이터의수 의제곱근에역비례한다 분산 (, variance) 분산은표준편차의제곱으로나타낸다. 또는 상대표준편차 (RSD, relative standard deviation) 상대표준편차는표준편차를그무리의데이터평균으로나눈것이다. 상대표준편차는그값이작기때문에일반적으로백분율또는천분율로나타낸다. 또는 변동계수 (, coefficient of variance) 백분율로나타낸상대표준편차는변동계수 (, coefficient of variance) 라고한다. 또는 265

282 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 퍼짐 (spread) 또는영역 (range) 한무리의반복측정한결과의정밀도를나타내는데사용되며, 그무리의가장큰값과 가장작은값사이의차이 ( ) 로나타낸다. 가장큰값 가장작은값 2.4 절대불확도 (absolute uncertainty) 와상대불확도 (relative uncertainty) 절대불확도 (absolute uncertainty) 절대불확도 (absolute uncertainty) 는측정에따르는불확도의한계에대한표현이며, 측정 계기의눈금이나숫자를읽는데추정되는불확도가 ± 라면읽기와관련된절대불확도 는 ± 가된다 상대불확도 (relative uncertainty) 상대불확도 (relative uncertainty) 는절대불확도를갖는측정의크기와절대불확도의비 (ratio) 로써나타낸다. 절대불확도상대불확도 측정의크기 또는 절대불확도상대불확도 백분율 측정의크기 2.5 계산된결과의불확도의전파 각각의불확도를알고있는두개이상의실험데이터로부터계산된결과의불확도를알 필요가있다. 계산의종류에따라불확도는다르게전파된다 덧셈과뺄셈 덧셈과뺄셈의계산된결과에대한불확도의전파는다음과같다. 266

283 Ⅲ. 결과보고 ± ± ± ± 여기서 : 절대불확도 의분산, 즉 은 이된다. 그러므로 의절대불확도 ( ) 는 곱셈과나눗셈 곱셈과나눗셈의계산된결과에대한불확도의전파는다음과같이상대불확도를이용 한다. ± ± ± ± 그러므로 이므로 의절대불확도 ( ) 는 지수식 지수식의계산된결과에대한불확도의전파는지수는불확도가없다고하고단지 에 대해서만불확도를갖는다면다음과같이상대불확도를이용한다. ± ± 267

284 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 의절대불확도 ( ) 는 대수 (logarithm) 식 만일 가밑수 10 인 의대수라고하면 ± log ± 의절대불확도 ( ) 는 ln 자연대수 (natural logarithm) 식 의자연대수 (natural logarithm, ln) 는 이고 는자연대수의밑수 가된다. ± ln ± 의절대불확도 ( ) 는 anti-logarithm 식 ± ± 은 ± ± 라고할수있고 ln 그러므로 의절대불확도 ( ) 는 268

285 Ⅲ. 결과보고 [ 예제 ] ph ± 일때수소이온농도 H 와불확도를구하시오.(pH log H 이다.) [ 풀이 ] ph log H ± 이므로 H ± 이된다. 여기서, H 이고, anti-logarithm 식에의한절대불확도 ( ) 는 H ln H 이다. 그러므로수소이온의농도는 H ± M ± M ± M 이다 식 만일 이라면 의상대불확도는 의절대불확도와같다. 의상대불확도는 이므로 의절대불확도 ( ) 는 269

286 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 3 Gauss 곡선 3.1 Gauss 곡선의성질 평균으로부터벗어나는어떤편차들이상대빈도수 를평균으로부터의편차의함수로표시한두개의 Gauss 곡선은그림 Ⅲ-2의 (a) 에서보여주고있다. 가장자리에서보여준것과같이이런곡선은단지두개의파라미터, 즉모집단평균 (population mean) 와모집단표준편차 (population standard deviation) 만을포함한식으로나타낼수있다. 다른형태의정규오차곡선 (normal error distribution) 으로써가로좌표를새로운변수 로나타내면정규분포오차곡선의식은다음과같이되며그림 Ⅲ-2 의 (b) 와같이주어진다. 로정의하면 그림 Ⅲ-2 정규오차곡선 그림 Ⅲ-2 의 (a) 의경우, 곡선 의표준편차는곡선 의표준편차 2 배이다 ( 즉, ). 그리고가로좌표는측정단위로서평균으로부터편차로나타내었다. 그러나 270

287 Ⅲ. 결과보고 그림 Ⅲ-2 의 (b) 의경우, 가로좌표는 단위로표시된평균으로부터의편차이다. 즉, 두곡 선 와 는여기에서는같게된다. 여기서 는표준편차단위로나타낸데이터평균의편차가된다. 즉, 임으로 Gauss 의오차곡선의식은 평균으로부터의편차 ( ) 를적용한모든 Gauss 오차곡선들 ( 그림 Ⅲ-2(a) 의두곡선 와 ) 은 를적용하면하나의 Gauss 오차곡선 ( 그림 Ⅲ-2(b)) 이된다. 정규오차곡선은다음과같은몇가지일반적인성질을갖는다. (1) 평균은최대빈도수에서나타난다. (2) 최고점을중심으로양과음의편차는대칭으로분포한다. (3) 편차의크기가커짐에따라빈도수는지수함수로감소한다. 즉, 작은우연불확도들은매우큰우연불확도들보다훨씬더많이관찰된다. 3.2 Gauss 곡선아래부분의면적 Gauss 오차곡선의아래부분의면적을구하기위해서는 Gauss 오차곡선의식을원하는 에서 까지유한적분에의해얻어진다. 면적 변수 를사용하면 이므로편미분하면 가되므로 이다. 그러므로 면적 271

288 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 를 에서 까지를 적분한 면적은 면적 를 에서 까지를 적분한 면적은 면적 를 에서 까지를 적분한 면적은 면적 를 에서 까지를 적분한 면적은 면적 그림 Ⅲ-3 값에서 값 정규오차곡선 아래 면적 272 National Institute of Environmental Research

289 Ⅲ. 결과 보고 3.3 신뢰구간(confidence interval) ) 주위에 모 평균에 대한 신뢰구간(CI, confidence interval) : 실험적으로 얻은 평균( 집단 평균 가 어떤 확률로 존재할 값의 범위. ) 주위에 모집단 평 평균에 대한 신뢰한계(confidence limit) : 실험적으로 얻은 평균( 균 가 어떤 확률로 존재할 한계 값. ) 주위에 모집단 평균 가 존 신뢰수준(CL, confidence level) : 실험적으로 얻은 평균( 재할 확률을 의미하며 %로 나타낸다. 유의수준(, significance level) : 결과가 신뢰수준 밖에 존재할 확률. 예를 들어, 신뢰 수준이 95%라면 유의수준은 0.05, 즉 이다. 그림 Ⅲ-4 여러 가지 ± 값에 대한 정규오차곡선의 면적(확률 또는 신뢰수준을 나타냄). (a) ± ; (b) ± ; (c) ± ; (d) ± ; (e) ± National Institute of Environmental Research 273

290 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 Ⅲ-5 (a) 신뢰수준 ( 확률 ) 에따른참값이속할수있는구간, (b) 같은신뢰수준에서측정횟수에따른표준편차의크기 신뢰구간구하기 가알려져있거나 가 의좋은근사값일때신뢰구간구하기 잘알려진 값을가진분포로부터얻은하나의측정값 에대하여참평균값이 ± 에존재할확률은 값에따라달라진다. 즉, 의신뢰구간 ± 그러나단하나의측정값으로부터참평균 (true mean, ) 을구하는경우는거의없다. 잘알려진 값을가진분포에서 번측정한값을사용하게되면측정평균값 와평 균의표준오차 ( ) 는 가되므로 의신뢰구간은다음과같이주어진다. 의신뢰구간 ± 를알수없을때신뢰구간구하기 한정된시간이나이용할수있는시료양의제한때문에정확하게 ( 측정횟수 274

291 Ⅲ. 결과보고 일경우 수렴한다고볼수있음 ) 를계산하지못하는경우, 몇개의반복측정값들로부터평균과정밀도를계산하여야한다. 적은데이터를갖는무리로부터계산된 는매우불확실할수있다. 의가변성을설명하기위해서중요한통계학적매개변수 를사용한다. 단한개의측정값에대한 는 이므로 의신뢰구간 ± 번측정한값을사용하게되면, 측정평균값 와평균의표준오차 ( ) 는 가 되므로 이된다. 그러므로 의신뢰구간은다음과같이주어진다. 의신뢰구간 ± t-통계법은 Student-t라고부르기도한다. student라는이름은 W.S. Gossett가 Biometrika, 1908, 6, 1에발표한고전적인논문에서사용된용어이다. Gossett는 Guinness Brewery에고용되어그회사상품의알코올함량에대한결과를통계적으로분석하는임무를부여받았다. 이작업의결과로그는적의수의데이터에대한통계처리법을연구하게되었다. 고용주회사의비밀이알려지는것을방지하기위하여 Gossett는그논문의저자를 student라는이름으로발표하였다. 275

292 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 4 가설검정에대한통계학적도움 많은과학적혹은공학적연구는가설시험을근거로이루어진다. 즉, 관찰된사실을설명하기위해서가설모형을만든후, 실험적으로테스트하여그것의타당성을결정한다. 만일이실험들로부터얻은결과가모형을뒷받침하지못한다면그모형은버리고새로운가설을찾아야한다. 만일그모형이받아들여지면그가설모형은많은다른실험들의기초가된다. 충분한실험데이터가얻어질때까지유용한이론으로인정받게된다. 실험결과가이론적모형에의해예상되는결과와정확히일치하는경우는거의없다. 그러므로과학자와공학자는숫자적차이가모든측정에서필연적으로생기는우연오차에의한것인지혹은계통오차의결과인지를판단해야한다. 이판단들을분명히하기위하여통계학적시험법을사용하는것이유용하다. 이런종류의시험법은귀무가설 ( 혹은영가설, null hypothesis) 을이용하는데, 이귀무가설은비교되는수적인양들이사실상같다고가정하는것이다. 다음에확률분포를이용하여우연오차의결과로인해측정값에차이가발생할확률을계산한다. 만일관찰된차이가 100번중 5번 (0.05 유의수준 ) 발생할수있는차이보다같거나크다면, 귀무가설은문제점이있는것으로간주되고그차이는상당한것으로불수있다. 판단하는데요구되는확실성에따라 0.01(1 %) 나 0.001(0.1 %) 등의유의수준을이용할수도있다. 소수로표현될때, 유의수준은기호 는 과관계가있다. 4.1 알려진값과실험평균의비교 알려진값이란많은실험을통해얻은참값이나혹은인정된값이다. 가설시험을이용하여많은실험을통해얻어진모집단평균 와알려진값 와의유사성을결정하게된다. 이러한유의성을결정하기위해서는통계적시험법을이용하여야한다. 통계적시험을위하여시험과정이수행되어야하며시험과정의가장중요한요소는적당한시험통계를구성하고버릴수있는영역을확인하는것이다. 시험통계는 를받아들일것인지아니면버릴것인지를결정하는데기초가되는데이터들로부터만들어진다. 버리는영역이란 를버리게되는모든시험통계값을포함하는영역이다. 시험통계값이버리는영역 ( 유의수준 ) 에속하면귀무가설을버린다. 하나또는두개의평균에관한시험에있어서는, 측정을여러번하거나또는 값이알려져있다면 시험법을이용하여시험통계를구할수있다. 이와는반대로, 값을모르거나측정을여러번할수없는경우는 시험법 ( ) 을이용하여시험통계를할수있다. 어느것을사용할것인지망 276

293 Ⅲ. 결과보고 설여지면 시험법 ( ) 을이용하는것이좋다 많은수의시료와 시험법 많은수의시료로부터얻은 값이 값의근사값인경우에는, 시험법을사용할수있 다. 그과정을요약하면다음과같다. 1. 귀무가설을정의한다. 2. 시험통계를정의한다. 3. 대안가설, 를정의하고, 버리는영역을결정한다. 의경우, 혹은 이면 를버린다. 의경우, 이면 를버린다. 의경우, 이면 를버린다. 95 % 의신뢰수준에서버리는영역을그림 Ⅲ-6에나타내었다. 대안가설, 가 인경우, 임계값을벗어나는양의 값이나혹은음의 값모두를버릴수있다는것을명심하라. 이것을양쪽꼬리시험 (two-tailed test) 또는양쪽시험 (two-sided test) 라고한다. 95 % 의신뢰수준에서 값이임계값 ( ) 을초과할확률은각각 0.025로전체적으로 0.05이다. 따라서우연오차로인하여 값이 혹은 가될확률은단지 5 % 에지나 지않는다. 유의수준은전체적으로 이다. 이경우여러신뢰수준에서의 값 ( 표 Ⅲ -12) 으로부터임계값 ( ) 이 1.96임을알수있다. 가 인경우는한쪽꼬리시험 (one-tailed test) 또는한쪽시험 (one sided test) 이라하며, 인경우에만버린다. 따라서 95 % 의신뢰수준에서 가임계값 ( ) 을초과하는확률은 5 % 이며, 양쪽모두에서는 10 % 이다. 전체유의수준은 이며, 신뢰수준에서의 값 ( 표 Ⅲ-12) 으로부터임계값 ( ) 은 1.64이다. 비슷한방법으로대안가설이 인경우에는 인경우에만버리게되고, 이한쪽꼬리시험 (one-tailed test) 에서의임계값 ( ) 도역시 1.64이다. 277

294 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 Ⅲ-6 95 % 신뢰수준에서의버리는영역 ( 유의수준 ). (a) 에대한양쪽꼬리시험. 의임계값은 1.96임. (b) 에대한한쪽꼬리시험. 의임계값은 1.64이며전체면적의 95 % 는 의왼쪽에위치하여오른쪽면적은 5 % 임. (c) 에대한한쪽꼬리시험. 의임계값은또한 1.64이며전체면적의 5 % 는 의왼쪽에위치함. 그림 Ⅲ-7 양쪽꼬리시험에서의 95 % 신뢰수준 ( 유의수준 ) 에서의 값과한쪽꼬리시험에서의 97.5 % 신뢰수준 ( 유의수준 ) 에서의 값은같다. 278

295 Ⅲ. 결과보고 표 Ⅲ-12 Student-t values 및 z-values One Sided 75% 80% 85% 90% 95% 97.5% 99% 99.5% 99.75% 99.9% 99.95% Two Sided 50% 60% 70% 80% 90% 95% 98% 99% 99.5% 99.8% 99.9%

296 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 어떤교실의 30명의학생들이특정화학반응의활성화에너지에대한평균값과표준편차를각각 27.7 kcal/mol과 5.2 kcal/mol로결정하였다. 이데이터는문헌값인 30.8 kcal/mol과 (1)95% 의신뢰수준과 (2)99% 의신뢰수준에서일치하는가? 문헌값과동일한값을구할확률을구하라. 측정값들의수가충분하므로 가 에대한좋은근사값이라고할수있다. 귀무가설 ( ) 은 kcal mol 이고대안가설 ( ) 은 kcal mol 이다. 이경우는양쪽꼬리시험으로, 표 Ⅲ-12로부터 95 % 의신뢰수준의 과 99 % 의신뢰수준에서 임을알수있다. 시험통계값은다음과같이계산된다. 이므로 95 % 의신뢰수준에서귀무가설 ( ) 을버릴수있다. 또한 이므로 99 % 의신뢰수준에서귀무가설 ( ) 를버릴수있다. 평균값으로 kcal mol 을얻을수있는확률을계산하고위하여 값이 3.26을얻게되는확률을계산하여야한다. 표 Ⅲ-12로부터우연오차로인하여이렇게큰 값을얻게될확률은단지 0.2 % 에지나지않는다. 이러한결과들로부터학생들의평균값은문헌값과우연오차에의해서가아닌서로다른값이란결론을내릴수있다 적은수의시료와 시험법 적은수의결과들에대해서는 시험법대신에 시험법을이용한다. 귀무가설, 이 인경우에대한과정은다음과같다. 여기서 는 의특수한값으로인정되는값, 이론값, 혹은한계값등이다. 1. 귀무가설을정의한다. 2. 시험통계를정의한다. 3. 대안가설, 를정의하고, 버리는영역을결정한다. 의경우, 혹은 ( 양쪽꼬리검정 ) 이면 를 280

297 Ⅲ. 결과보고 버린다. 의경우, 이면, 를버린다. 의경우, 이면 를버린다. 예를들어성분을정확히알고있는시료를분석하는분석방법에서의계통오차를시험하는경우를생각해보자. 시료를분석하면모집단평균의근사값인실험평균을구할수있다. 만일분석방법에계통오차나바이아스가전혀없다면우연오차의발생은그림 Ⅲ-8 의곡선 A와같이분포한다. 방법 B에 의근사값인 는인정되는값 와일치하지않는얼마간의계통오차를갖게된다. 바이아스 바이아스를시험할때, 처음에우리는실험평균값과인정되는값사이의차이가우연오 차의결과인지혹은실제계통오차의결과인지알지못한다. 그차이의원인을알아내기 위하여 시험법을사용한다. 그림 Ⅲ-8 분석방법에서계통오차유무를 검정하기위한그림 곡선 는바이아스가없는방법에서의인정된값의빈도분포이다. 곡선 는상당 한바이아스를가지고있는방법에의한결과값의빈도분포를나타낸다. 281

298 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 [ 예 ] 황 (S) 의함유량이 % 인등유시료에대하여함유된황의양을빠르게정량하는새로운방법으로시험 검사하였다. 그결과는 S (%) = 0.112, 0.118, 0.115, 이었다. 이방법에의해얻어진데이터는바이아스 (bias) 를포함하고있는가? 귀무가설, 는 이고, 대안가설, 는 이다. 시험통계량은다음과같이계산할수있다. 표 Ⅲ-12로부터 95 % 신뢰수준에서자유도 3에대한 의임계값은 임을알수있으며, 이므로 95 % 의신뢰수준에서두방법에는상당한차이가존재하며따라서바이아스가존재한다고할수있다. 만일 99 % 의신로수준에대한동일한시험을한다면, ( 표 Ⅲ-12 참조 ) 이고 < 이므로, 99 % 신뢰수준에서귀무가설을받아들일수있고실험값과인정된값사이에는차이가없다고결론을내릴수있다. 이경우결과가사용하는신뢰수준에의존하는것을명심하라. 앞으로보게되겠지만신뢰수준에대한선택은결과에서허용되는오차에대한우리의의지와밀접한관계가있다. 유의수준 ( 혹은 ) 은귀무가설을버릴때오차가도입될확률이다. 282

299 Ⅲ. 결과보고 4.2 두실험평균의비교 (1) 두무리의측정값의평균사이에서차이가있는지혹은우연오차의결과인지를판단해야한다. (2) 화학분석의결과를이용하여두물질이동일한것인지를판단하기도한다. 또 (3) 두분석방법이같은결과를얻게되는지혹은같은방법을사용하는두분석자가같은평균값을얻게되는지를판단하기도한다. 이러한과정에서한쌍의데이터를사용할수도있다. 한쌍으로얻어진데이터에서그 들사이의차이를이용하여변동성의원인을제거할수도있다 평균값의차이에대한 시험법 ( ) 두데이터모두가많은측정을통해서얻어졌다면, 시험법을이용하여두데이터를비교할수있다. 그러나많은경우두데이터집합이단지몇개의결과만을포함하고있으며, 따라서 시험법을해야한다. 예를들어분석자 1이 번반복측정하여얻은평균을 1라하고, 같은방법으로분석자 2가 번반복측정하여얻은평균을 2라고하자. 귀무가설에의하면두평균이동일한것이며차이가있다면그것은우연오차의결과라고할수있다. 1. 귀무가설을정의한다. 2. 대안가설, 를정의하고, 버리는영역을결정한다. 의경우, 혹은 ( 양쪽꼬리검정 ) 이면 를버린다. 의경우, 이면, 를버린다.( 한쪽꼬리검정 ) 의경우, 이면 를버린다.( 한쪽꼬리검정 ) 여기서는양쪽꼬리시험을사용하기로한다. 만일데이터를동일한방법으로얻었고두분석자모두가사려깊다고가정하면, 두무리의측정값들에대한표준편차는같다고가정할수있다. 따라서 과 둘다모집단표준편차 값을얻기위하여합동표준편차 (pooled standard deviation, ) 을사용 할수도있다. 분석자 1 의평균의표준오차는 이고분산은다음과같다. 283

300 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 비슷한방법으로분석자 2 에대한분산은다음과같이구할수있다. 시험법을위하여두평균값의차이인 를계산해야한다. 두평균의차이에대 한표준오차 는다음과같다. 이므로 만일합동표준편차 가두 과 의보다더좋은 의근사값이라고하면두 과 대신에합동표준편차 ( ) 를이용할수있다. 합동표준편차 ( ) 는 그런데 이므로 이다. 그러므로 또한 이므로 이다. 그러므로 284

301 Ⅲ. 결과보고 그러므로합동표준편차 ( ) 는 시험 는다음과같이계산될수있다. 시험통계값을표 Ⅲ-12로부터특정신뢰수준에해당하는 의임계값과비교한다. 표 Ⅲ-12에서 의임계값 ( ) 을찾기위한자유도는 이다. 만일 이면, 귀무가설은받아들여지며두평균사이에서큰차이는없다고볼수있다. 만일 이면, 두평균사이에차이가있음을의미한다. 두용기의포도주가다른원료로부터만들어졌는지를알아보기위해서그들의알코올함량을분석하였다. 첫번째용기의포도주를 6번분석한알코올의평균함량은 % 이었고, 두번째용기의포도주를 4번분석한알코올의평균함량은 % 이었다. 열번분석하여얻은합동표준편차, 은 % 이다. 데이터로부터두포도주가차이가나는지를지적할수있는가? 귀무가설은 이고, 대안가설은 이다. 값을계산하면다음과같다. 285

302 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 자유도 8(=6+4-2) 그리고 95 % 의신뢰수준에서의 이다. 따라서 이므로, 95 % 의신뢰수준에서귀무가설을받아들이고두와인의알코올함량에는차이가없다는결론을얻을수있다. 두포도주사이의현저한차이는 95 % 확률수준에서검출되지않았다. 이말은어떤신뢰수준에서 과 가동일하다고말하는것과같다. 그러나두포도주가동일한원료로부터만들어졌다는근거는없다. 실제로, 하나는적포도주이고다른하나는백포도주일수도있다. 두포도주가동일한원료로부터만들어졌다는타당한가능성을갖기위해서는타타르산, 설탕, 그리고미량원소의함량과더불어맛, 색, 향기그리고굴절률등과같은특성도폭넓게시험해보아야한다. 만일중요한차이가이들모든시험법에서라도중요한차이를발견한다면분명히두포도주는다르다는것을보여주는것이된다. 즉, 한시험법에의해중요한차이가있다는것을밝히는것이차이가없다는것을밝히는것보다훨씬더많은의미를가진다. 두데이터집단에대한표준편차가다르다는좋은이유가있다면, 이표본 시험법 ( ) 를수행한다. 그러나이런 시험법에대한유의수준이란단지대략적인것에지나지않으며, 자유도를구하는일도쉬운것이아니다 짝데이터 (paired data) 에대한 시험법 ( ) 짝데이터에대한 검정은데이터쌍을사용한다는것을제외하면일반 시험법과정 과동일한과정을사용하며, 평균의차이에대한표준편차를이용한다. 1. 귀무가설을정의한다. 즉, 2. 대안가설, 를정의하고, 버리는영역을결정한다. 의경우, 혹은 ( 양쪽꼬리검정 ) 이면 를버린다. 의경우, 이면, 를버린다.( 한쪽꼬리검정 ) 의경우, 이면 를버린다.( 한쪽꼬리검정 ) 귀무가설은 이다. 시험통계값은다음과같다. 는 과같은평균의차이다. 286

303 Ⅲ. 결과보고 대안가설은, 혹은 중하나가될수있다. 혈청에포함된글루코오스의함량을정하는새로운자동화과정 ( 방법 A) 을이미사용되고있는방법 B와비교하고자한다. 환자마다의변동성을제거하기위하여두방법모두동일한여섯명의환자로부터의혈청에대하여분석을수행하였다. 다음의결과로 95 % 의신뢰수준에서두방법에차이가있다고말할수있는가? 환자1 환자2 환자3 환자4 환자5 환자6 방법A 글루코오스, mg/l 방법B 글루코오스, mg/l 차이, mg/l 적당한가설을시험해보자. 만일 를두방법에서의실제차이라정의하면, 1. 귀무가설을정의한다. 즉, 2. 대안가설, 를정의하고, 버리는영역을결정한다. 의경우, 혹은 ( 양쪽꼬리검정 ) 이면 를버린다. 의경우, 이면, 를버린다.( 한쪽꼬리검정 ) 의경우, 이면 를버린다.( 한쪽꼬리검정 ) 시험통계는다음과같이계산된다. 287

304 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 차이값에대한표준편차 는다음과같다. 그리고 통계값은다음과같다. 표 Ⅲ-12로부터자유도 5에서 95 % 신뢰수준에대한 이다. 따라서 이므로, 귀무가설은버리고두방법의결과는서로다르다는결론을내릴수있다. 만일방법 A의결과의평균 (A = mg/l) 과방법 B의결과의평균 (B = mg/l) 을단순히비교한다면, 글루코오스함량에대한비교적큰환자별변동성으로인하여 와 값또한매우큰것에주목하라. 따라서환자별변동성은관심있는방법상의차이를가릴수있다. 짝데이터분석은차이에대한심층분석을할수있게한다. 4.3 측정값들의정밀도비교 ( 로표준편차의비교 ) 분산분석에서 분포 는오른쪽으로치우친분포 (right-skewed distribution) 를일반적으로가장많이사용한다. 시험법은표준편차의제곱 (, 분산 ) 를기초로하여두가지방법사이에중요한차이가있는지를알아보는방법이다. 1. 귀무가설을정의한다. 2. 대안가설, 를정의하고, 버리는영역을결정한다. 의경우, 혹은 ( 양쪽꼬리검정 ) 이면 를버린다. 의경우, 이면, 를버린다.( 한쪽꼬리검정 ) 288

305 Ⅲ. 결과보고 기체혼합물중일산화탄소 (CO) 를정량하기위한표준방법의표준편차는수백번의측정을한결과들로부터 0.21 ppm 임을알게되었다. 이의변형된방법은 12 개의자유도를갖는합동데이터무리에대하여표준편차 0.15 ppm를갖는다. 또다른변형된방법은자유도가역시 12일때표준편차 0.12 ppm를갖는다. 원래의방법보다현저히더큰정밀도를갖는변형된방법은어느것인가? 시험할귀무가설은 로, 는변형된방법의분산이다. 한쪽꼬리시험을위한대 안가설 는 이다. 변형된방법이보다정밀한방법이므로변형방법들의분산 을분모에놓는다. 첫번째에대해서는 그리고두번째에대해서는 표준과정의경우 는 의좋은근사값이며분자에대한자유도는무한대의수를선택할수있다. 표 Ⅲ-13으로부터 95 % 신뢰수준에대한임계값 은 2.30임을알수있다. 값이 2.30보다작으므로첫번째변형방법에서는귀무가설을버릴수없으며, 따라서정밀도의개선은없다는결론을내릴수있다. 그러나두번째변형방법에서는 가 2.30보다크다. 따라서귀무가설을버릴수있으며 95 % 신뢰수준에서더좋은정밀도를보인다고할수있다. 만일두번째변형된방법이첫번째변형된방법보다훨씬더좋은정밀도를주는지묻는다면 시험법은그런차이가없다는것을나타낸다. 즉, 이경우에, 의기준값은 2.69 이고 이므로 를받아들여야하며두방법은 동일한정밀도를나타낸다는결론을내릴수있다. 289

306 표 Ⅲ-13 Upper critical values of F distribution at 5 % significance level( ) or 95 % confidence level 자유도 ( ) 자유도 ( )

307 표 Ⅲ-14 Upper critical values of F distribution at 10 % significance level( ) or 90 % confidence level 자유도 ( ) 자유도 ( )

308 표 Ⅲ-15 Upper critical values of F distribution at 1 % significance level( ) or 99 % confidence level 자유도 ( ) 자유도 ( )

309 Ⅲ. 결과보고 5 좋지않은데이터에대한 Q-test 한데이터가나머지데이터와일치하지않는것처럼보일때가있다. 그의심스런데이 터를버릴것인지받아들일것인지를결정할필요가있다. 이때 ( - 시험법 ) 을사 용한다. 그림 Ⅲ-9 Q-test 로허용하는테이터결정 여기서범위 (range) 는데이터의전체분산이고, 간격 (gap) 은의심스러운측정값과가장가 까운측정값사이의차이이다. 계산 간격 범위 표 계산 간격 범위 표 : 의심스러운값은받아들임. : 의심스러운값은버림. 위의예에서 계산를계산하면 계산 간격 범위 표 Ⅲ-16 에서 90 % 신뢰수준의임계값 (Q crit ) 이 0.64 이다. 계산 표 이므 로 90% 신뢰수준에서의심스러운측정값 (12.67) 은받아들인다. 293

310 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 표 Ⅲ-16 거부지수에대한임계값 (Q-test) 측정횟수 80 % 90 % 95 % 96 % 98 % 99 % D. B. Rorabacher, Anal Chem, 63, 139 (1991) 294

311 Ⅲ. 결과보고 6 선형최소제곱법 (Linear Least-Square Method) 6.1 직선의식구하기 측정된자료들이직선의관계가있다고가정하면 여기서 : 종속변수 (dependent variable) : 독립변수 (independent variable) : 기울기 (slope) : 축의절편 (intercept) 그림 Ⅲ-10 직선의도시 일련의실험의점들을통한가장좋은직선은통계적으로직선으로부터각점의편차의제곱의총합이최소가되는직선을나타내는것이다. 이것이최소제곱법 (method of least squares) 이라고알려진방법이다. 가고정변수 ( 예를들어, 농도 ) 이며, 가측정변수 ( 흡광광도법에서흡광도, 형광광도법에서형광의세기 ) 일때는주어진 의값에서의 값의직선으로부터의수직적인벗어남이흥미롭다. 이직선상의값이면 와같다. 295

312 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 따라서, 차이의제곱의합 는다음과같이나타낸다. 이식에서독립변수 에대해서는오차가없다고가정하면 가최소가될때, 가장좋은직선이된다. min 위의관계식을만족하기위해서, 를 과 에대하여미분한것이각각 0 이되어야한다. 를 에대하여미분하면 를 에대하여미분하면 296

313 Ⅲ. 결과보고 이식을 를 에대하여미분한식에대입하면 기울기와절편의표준편차 : 눈가림시료에대한불확실을결정한다. 최소제곱선위의각자료들의점은 축의선에대해정규 ( 가우스 ) 분포를나타낸다. 직선으로부터각 의편차는 이다. 이들각 축편차들의표준편차는기울기와절편을정의하는데두개의자유도가사용되기떄문에자유도가하나더적은식으로주어진다. 297

314 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 이값은또한회귀표준편차 (standard deviation of regression, sr) 이라고도부른다. 최소제곱선의기울기 과절편 는각 값의불확정성과관계되기때문에 과 의불확정성을얻기위하여는 가사용될수있다. 기울기에대해서 여기서 는모든 값의평균이다. 절편에대해서는 최소제곱직선이나타내는눈가림농도 를계산할때,, 의불확정성들은모두 전파되며, 그것으로부터눈가림시료에대한불확정성을구할수있다. 298

315 Ⅰ 부록 부록 1. 측정기의교정대상및주기부록 2. 배출가스상물질시료채취방법 (ES ) 부록 3. 배출가스입자상물질시료채취방법 (ES ) 부록 4. 배출가스휘발성유기화합물질 (VOC) 시료채취방법 (ES ) 부록 5. 환경대기중시료채취방법 (ES ) 부록 6. 수질시료의채취및보존방법 (ES ) 부록 7. 토양시료채취및조제 (ES 07130) 부록 8. 폐기물시료의채취 (ES 06130) 부록 9. 폐기물시료의준비 (ES 06150) 부록 10. BOD 5 시험표준작업절차서의예시부록 11. NELAP의분야별정도관리수행평가허용기준부록 12. 화학물질분류및표지에관한세계조화시스템 ( 부속서 2) 부록 13. 물질안전보건자료 (MSDS) 작성양식

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317 측정기의교정대상및주기 ( 국가교정기관지정제도운영요령별표 4) 부록 1 < 질량및무게 (Mass and Weight)> 단위 : 월 기기분류번호 기기명 교정용표준기 정밀계기 접시지시저울 ( 스프링지시저울포함 )(Spring Dial Scale) 판지시저울 (Platform Dial Scale) 매달림지시저울 (Swing Dial Scale) 판수동저울 (Platform Scale) 매달림수동저울 (Swing Manual Scale) 전기식지시저울 (Electric Balance) 자동계량포장저울 (Auto-Packer Scale) 매달림자동저울 (Swing Auto-Scale) 분동 (Weights) < 부피 (Volume)> 단위 : 월 기기분류번호 기기명 교정용표준기 정밀계기 뷰렛 (Buret) 피펫 (Pipet) 플라스크 (Flask) 실린더 (Cylinder) 정밀부피계 (Volume Measures) 표준부피병 (Standard Volume Bottle)

318 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 < 유속 (Flow Velocity)> 단위 : 월 기기분류번호 기기명 교정용표준기 정밀계기 열전유속계 (Hot-Wire Anemometer) 풍속계 (Vane Anemometer) 피토관 (Pitot Tube) 레이저도플러유속계 (Laser Doppler Velocimeter) 조류계 (Current Meter) - 12 < 액체유량 (Liquid Flow Rate)> 단위 : 월 기기분류번호 기기명 교정용표준기 정밀계기 액체용차압유량계 (Differential Pressure Flowmeter) 액체용면적유량계 (Area Flowmeter) 액체용용적유량계 (Volume Flowmeter) 액체용질량유량계 (Mass Flowmeter) 액체용와유량계 (Vortex Flowmeter) 액체용터빈유량계 (Turbine Flowmeter) 액체용초음파유량기 (Ultrasonic Flowmeter) 액체용전자기유량기 (Electromagnetic Flowmeter) 액체용부피식유량계교정장치 24 - (Liquid Volumetric Flowmeter Calibrator) 액체용중량식유량계교정장치 24 - (Liquid Gravimetric Flowmeter Calibrator) 302

319 부록 < 기체유량 (Gas Flow Rate)> 단위 : 월 기기분류번호 기기명 교정용표준기 정밀계기 기체용차압유량계 (Differential Pressure Flowmeter) 기체용면적유량계 (Area Flowmeter) 기체용용적유량계 (Volume Flowmeter) 기체용질량유량계 (Mass Flowmeter) 기체용와유량계 (Vortex Flowmeter) 기체용터빈유량계 (Turbine Flowmeter) 기체용초음파유량기 (Gas Ultrasonic Flowmeter) 기체용전자기유량계 (Gas Electromagnetic Flowmeter) 기체용부피식유량계교정장치 24 - (Gas Volumetric Flowmeter Calibrator) 기체용중량식유량계교정장치 24 - (Gas Gravimetric Flowmeter Calibrator) < 온도 (Temperature)> 단위 : 월 기기분류번호 기기명 교정용표준기 정밀계기 유리제온도계 (Liquid-in-Glass Thermometer) 수정온도계 (Quartz Thermometer)

320 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 < 분광및색채 (Spectrophotometry & Color)> 단위 : 월 기기분류번호 기기명 교정용표준기 정밀계기 분광광도계 (Spectrophotometer) 투과율계 (Transmittance Meter) 반사율계 (Reflectance Meter) 산란투파계 (Haze Meter) 광택계 (Gloss meter) 비색계 (Tintometer) 색차계 (Color Difference Meter) 색상표준 (Color Standard) - 타일 (Tile) 종이, 페인트 (Paper, Paint) 필터 (Filter) 적외선분광광도계 (Infrared Spectrophotometer) 발광분광분석기 (Emission Spectrophotometer) 원자흡광분석기 (Atomic Absorption Spectrometer) 색채계 (Colorimeter) 확산반사율미터 (Diffused Reflectrometer) 백색도계 (Whitness Tester) 광원밀도표준테블렛 (Optical Density Step Tablet) 광원필터 (Optical Filter) 단색화장치 (Monochromator) 사진농도계 (Microdensitometer) 광택계표준판 (Gloss Meter Standardtile) 분광분석기 (Optical Spectrum Analyzer) 파장계측기 (Wavelength Meter) 광밀도계 (Density Meter) 기체크로마토그래피 (Gas Chromatography)

321 배출가스상물질시료채취방법 (ES ) 부록 2 1. 적용범위 이방법은굴뚝, 덕트등 ( 이하 굴뚝 이라한다 ) 을통하여대기중으로배출되는가스상물질을분석하기위한시료의채취방법에대하여규정한다. 단, 이방법에서표시하는가스상물질의시료채취량은표준상태로환산한건조시료가스의량을말한다. 2. 시료채취점의선정 2.1 채취위치의선정 시료가스채취위치는원칙적으로 ES 배출가스중먼지의시료채취규정에따라선정한다. 다만, 수평굴뚝일경우에는외부공기가새어들지않고굴뚝에요철부분이없는곳으로서굴뚝의방향이바뀌는지점으로부터굴뚝내경의 2배이상떨어진곳을선정할수있다. 2.2 채취점의선정 시료가스의채취점은채취위치로선정된굴뚝의단면내에서 ES 배출가스중먼 지의 3.3 의규정에따라선정한다. 이때보일러의굴뚝과같이가스의농도가대체로균일 하다고인정되는경우에는임의의한점을채취점으로하여도무방하다. 3. 시료채취장치 3.1 장치의구성 흡수병, 채취병등을쓰는시료채취장치는다음의각요소로구성된다. 305

322 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 채취관 도관 채취부 3.2 채취관 재질채취관, 팩킹및여과재의재질은배출가스의조성, 온도등을고려해서다음의조건을만족시키는것을선택한다. (1) 화학반응이나흡착작용등으로배출가스의분석결과에영향을주지않는것 (2) 배출가스중의부식성성분에의하여잘부식되지않는것 (3) 배출가스의온도, 유속등에견딜수있는충분한기계적강도를갖는것. 채취관, 팩킹및여과재의재질은일반적으로분석대상가스, 공존가스및사용온도등에따라서표 1에나타내는것중에서선택한다. 표 1 분석대상가스의종류별채취관및도관등의재질 분석대상가스, 공존가스채취관, 도관의재질여과재비고 암 모 니 아 일 산 화 탄 소 염 화 수 소 염 소 황 산 화 물 질 소 산 화 물 이 황 화 탄 소 포름알데히드 황 화 수 소 불 소 화 합 물 시 안 화 수 소 브 롬 벤 젠 페 놀 비 소 a b c a b c a b c a b c a b c a b c a b a b a b c c a b c a b a b a b a b c 1 경질유리 2 석영 3 보통강철 4 스테인리스강 5 세라믹 6 불소수지 7 염화바이닐수지 8 실리콘수지 9 네오프렌 a 알칼리성분이없는유리솜또는실리카솜 b 소결유리 c 카보런덤 치수 ( 규격 ) 취관은흡입가스의유량, 채취관의기계적강도, 청소의용이성등을고려해서안지름 6 mm ~ 25 mm 정도의것을쓴다. 채취관의길이는 2.2 에서선정한채취점까지끼워넣을 306

323 부록 수있는것이어야하고, 그림 1에채취관의보기를나타내었다. 배출가스의온도가높을때에는관이구부러지는것을막기위한조치를해두는것이필요하다. 먼지가섞여들어오는것을줄이기위해서채취관의앞끝의모양은직접먼지가들어오기어려운구조의것이좋다. 그림 1 채취관 여과재시료중에먼지등이섞여들어오는것을막기위하여필요에따라서그림 2와같이채취관의적당한위치에여과재를넣는다. 여과재료는먼지의제거율이좋고압력손실이적으며흡착, 분해작용등이일어나지않는것을쓴다. 여과재를끼우는부분은교환이쉬운구조의것으로한다. 여과재를채취관앞쪽에넣는경우입자에의해채취관이막히지않도록적절한조치를취한다. 307

324 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 2 채취구및여과재의설치 채취관의고정용기구 그림 2 와같이채취구와채취관과의고정에는여러방법이있다. 재료로서는보통강철 또는스테인리스강을쓴다 보온및가열배출가스중의수분또는이슬점 ( 路點 ) 이높은가스성분이응축해서채취관이부식될염려가있는경우, 여과재가막힐염려가있는경우, 분석대상가스가응축수에용해해서오차가생길염려가있는경우에는채취관을보온또는가열한다. 보온재료는암면, 유리섬유제등을쓰고가열은전기가열, 수증기가열등의방법을쓴다. 전기가열채취관을쓰는경우에는가열용히터를보호관으로보호하는것이좋다. 보호관이붙은전기가열채취관의보기는그림 3과같다. 보호관의재질은표 1에나타난것중에서적당한것을선정한다. 308

325 부록 그림 3 보호관이붙은전기가열채취관 3.3 도관 재질도관의재질은 채취관의경우에따라적당한것을쓴다. 이은부분이나팩킹등도관의일부에부득이흡착성이있는재질을쓰는경우에는가스와의접촉면적을최소화한다. 도관, 팩킹등의재질에는일반적으로분석대상가스, 공존가스, 사용온도등에따라서표 1에나타낸것중에서선정한다. 일반적으로사용되는불소수지도관 ( 녹는점 260 ) 은 250 이상에서는사용할수없다 치수 ( 규격 ) 도관의안지름은도관의길이, 흡인가스의유량, 응축수에의한막힘또는흡인펌프의능력등을고려해서 4 mm ~ 25 mm로한다. 가열도관은시료도관, 퍼지라인 (purge line), 교정가스관, 열원 ( 선 ), 열전대등으로구성되어야하며그림 4에그보기를나타내었다. 도관의길이는되도록짧게하고, 부득이길게해서쓰는경우에는이음매가없는배관을써서접속부분을적게하고받침기구로고정해서사용해야하며, 76 m를넘지않도록한다. 도관은가능한한수직으로연결해야하고부득이구부러진관을 그림 4 가열도관의구성쓸경우에는응축수가흘러나오기 309

326 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 쉽도록경사지게 (5 이상 ) 하고시료가스는아래로향하게한다. 도관은새지않는구조이어야하며, 분석계에서의배출가스및바이패스배출가스의도관은배후압력의변동이적은장소에설치한다. 또한, 하나의도관으로여러개의측정기를사용할경우각측정기앞에서도관을병렬로연결하여사용한다 보온및가열입자가제거된고온의습한배출가스가유입되는측정시스템이나전처리장치가측정기앞부분에있는경우에는시료중의수분및이슬점이높은가스성분이도관속에서응축되는것을막기위하여보온또는가열한다. 전처리시설이시료채취관에있는측정시스템의경우에는도관을보온또는가열할필요가없다. 그림 5에그보기를나타내었다. 3.4 채취부 그림 6 에나타낸바와같이가스흡수병, 바이패스용세척병, 펌프, 가스미터등으로조립 한다. 접속에는갈아맞춤 ( 직접접속 ), 실리콘고무, 불소고무또는연질염화바이닐관을쓴 다. 소량의시료채취를위해서는그림 7 및표 2 에나타내는각종채취병을쓴다. 그림 5 가열도관 흡수병 유리로만든것으로분석대상가스에따라서그림 8 ~ 및표 2 에나타내는것을쓴다. 310

327 부록 수은마노미터 대기와압력차가 100 mmhg 이상인것을쓴다 가스건조탑 유리로만든가스건조탑을쓴다. 이것은펌프를보호하기위해서쓰는것이며건조제로 서는입자상태의실리카겔, 염화칼슘등을쓴다 펌프 배기능력 0.5 L/min ~ 5 L/min 인밀폐형인것을쓴다 가스미터 일회전 1 L 의습식또는건식가스미터로온도계와압력계가붙어있는것을쓴다. 1) (a) 흡수병을쓰는경우 ( 시료채취량 10 L ~ 20 L 의경우 ) A : 시료채취관, B : 연결관, C : 여과재, D : 보온재, E : 흡수병, F : 유리필터, G : 가스건조탑, H : 유량조절콕, I : 밀폐식흡인펌프, J : 온도계, K : 압력계, L : 습식가스미터, M : 3 방콕, N : 바이패스용세척병 (E 와같은것 ), O : 실리콘고무관, P : 구면갈아맞춤이음관, Q : 히터, R : 온도계, S : 수은마노미터, T : 조절대 1) 가스의온도를알고있을때에는온도계를생략하여도좋다. 311

328 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 (b) 흡수병을쓰는경우 ( 시료채취량 100 ml ~ 1000 ml 의경우 ) A : 시료채취관, B : 여과재, C : 흡수병, D : 주사통, E : 흡인병, F : 세척병, G : 흡인펌프또는고무구, H : 히터 ( 비고 : E 를쓰는경우에는 C 와 E 를접속한다.) (c) 포집병을쓰는경우 ( 시료가스채취량이적은경우 ) A : 시료가스채취관, B : 보온재, C : 여과제, D : 히터, E : 3 방콕 (E1, E2), F : 실리콘고무관 G : 포집병, H : 건조제, I : 흡인펌프, J : 세척병, K : 진공마노미터 (d) 포집병을쓰는경우 ( 시료채취관이적은경우 ) A : 시료가스채취관, B : 보온재, C : 여과재, D : 히터, E : 실리콘고무, F : 주사통, G : 건조제, H : 흡인펌프또는고무구, I : 흡수병 ( 방해물질제거용 ), J : 트랩 그림 6 채취부의구성 312

329 부록 A : 시료가스채취용주사통, B : 흡수액주입용주사통, C : 시료가스, D : 흡수액 그림 7 채취병의보기 그림 8 흡수병의보기 표 2 분석대상가스의종류별흡수병및채취병 분석대상가스 흡수병및채취병 모양 ( 그림번호 ) 용량 (ml) 암 모 니 아 염 화 수 소 염 소 황 산 화 물 질 소 산 화 물 이 황 화 탄 소 폼 알 데 하 이 드 황 화 수 소 불 소 화 합 물 시 안 화 수 소 브벤 페 비 롬젠 놀 소 ~ ~ , ~ ~

330 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 4. 조립및취급법 4.1 흡수병을사용할때 부착 (1) 채취관 1 채취관은배출가스의흐름에따라서직각이되도록연결한다. 2 채취관은채취구에고정쇠를써서고정한다. 3 채취구에는그림 2 에나타낸것과같이굴뚝에바깥지름 34 mm정도의강철관을 100 mm ~ 150 mm 길이로용접하고, 끝에나사를낸다. 쓰지않을때에는뚜껑을덮어둔다. 4 채취관에유리솜을채워서여과재로쓰는경우에는, 그채우는길이는 50 mm ~ 150 mm정도로한다. 굴뚝가스의압력이부압일때는가스의흐름속으로, 또흡인속도가너무클때는도관쪽으로각각여과재가빨려들어가는경우가있으므로주의할필요가있다. (2) 도관 1 도관은되도록짧은것이좋으나, 부득이길게할때에는받침기구를써서고정한다. 2 채취관과도관, 도관과채취부등의접속은구면 ( 球面 ) 또는테이퍼접속기구를쓴다. (3) 채취부 1 분석용흡수병은 1개이상준비하고각각에규정량의흡수액을넣는다. 분석대상가스별분석방법및흡수액은표 3에나타낸다. 2 바이패스용세척병은 1개이상준비하고분석대상가스가산성일때는수산화소듐용액 (NaOH, 20 W/V %) 을, 알칼리성일때는황산용액 (H 2 SO 4, 25 W/V %) 을각각 50 ml 넣는다. 3 흡수계및바이패스계의세척병입구측, 출구측은각각 3방콕크로연결한다. 4 흡수병등의접속에는구면갈아맞춤 ( 직접접속 ) 또는실리콘고무판등을쓴다. 5 흡수병은되도록채취위치가까이에놓고필요에따라서냉각중탕에넣어서냉각한다. 비고 : 흡수병을나무상자등에고정해두면들고다니는데편리하다. 314

331 부록 표 3 분석대상가스별분석방법및흡수액 항분석대상가스분석방법흡수액 3 암모니아 인도페놀법 중화적정법붕산용액 (0.5 W/V %) 5 염화수소 티오시안산제 2 수은법 질산은법수산화소듐용액 (0.1 N) 6 염소 오르토톨리딘법오르토톨리딘염산염용액 7 황산화물 침전적정법 중화적정법과산화수소수용액 (3 %) 8 질 소 산 화 물 아연환원나프틸에틸렌 다이아민법 페놀다이설폰산법 9 이 황 화 탄 소 흡광광도법 기체크로마토그래피 10 폼알데하이드 크로모트로핀산법 아세틸아세톤법 11 황 화 수 소 흡광광도법 용량법 12 불 소 화 합 물 흡광광도법 용량볍 증류수 황산 + 과산화수소 + 증류수 다이에틸아민동용액 크로모트로핀산 + 황산 아세틸아세톤함유흡수액 아연아민착염용액 수산화소듐용액 (0.1 N) 13 시안화수소 질산은적정법 피리딘피라졸론법수산화소듐용액 (2 W/V %) 14 브롬화합물 흡광광도법 적정법수산화소듐용액 (0.4 W/V %) 15 벤 젠 흡광광도법 기체크로마토그래피 16 페 놀 흡광광도법 기체크로마토그래피 17 비 소 흡광광도법 원자흡광광도법 질산암모늄 + 황산 (1 5) 수산화소듐용액 (0.4 W/V %) 수산화소듐용액 (4 W/V %) 조립 (1) 조립의보기 1 그림 6 는배출가스중의황산화물을분석할때의조립의보기로서그기본형은황산화물이외에불소화합물, 염화수소, 시안화수소, 황화수소, 암모니아등의분석 315

332 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 에있어서시료채취량이 10 L ~ 20 L인경우에쓴다. 2 그림 6 는배출가스중의황산화물을분석할때의조립의보기로서그기본형은황산화물이외에이산화질소, 염소, 시안화수소등의분석에있어서시료의채취량이 100 ml ~ 1000 ml인경우에쓴다. (2) 조립 1 채취병에서흡수병에이르는사이는직선이되게조립한다. 직선으로조립할수가없는경우에는 L자형도관등을써서조작이쉽도록조립한다. 2 채취관또는도관의접속부와흡수병의접속부와위치가일치하도록흡수병의높이를조절한다. 3 흡수병뒤에수은마노미터, 건조탑, 흡인펌프및가스미터를배치한다. 그배관은연질염화바이닐관, 고무관등을쓴다. 4 채취관또는도관과채취부는접속하기전에채취부에새는곳이없는가확인을한다. 5 새는곳이없으면채취관또는도관과채취부를연결한다. 2) 6 분석대상가스에따라서채취구에서흡수병에이르는사이 3) 를가열한다 누출확인시험 (1) 미리소정의흡인유량에있어서의장치안의부압 ( 대기압과압차 ) 을수은마노미터로측정한다. (2) 채취관쪽의 3방콕크를닫고펌프쪽의 3방콕크를연다음펌프의유량조절콕크를조작하여분석용흡수병을부압 ( 소정의흡인유량에있어서의장치안의부압의 2배정도 ) 으로하고펌프바로앞의콕크를닫는다. (3) 흡수병에거품이생기면그앞의부분에공기가새는것으로본다. 또펌프의 3방콕크를닫았을때의수은마노미터의압차가적어지면, 펌프바로앞부분까지에새는곳이있는것으로본다. (4) 새는부분은장치를다시조립해서 4) 새는곳이없는가다시확인한다. (5) 바이패스용세척병도 (1)~(4) 와같이조작한다. 2) 채취관과도관, 도관과채취부와는새는곳이없도록주의하여접속한다. 3) 채취관및도관에는얇은석면테이프를감아준다. 4) 흡수병의갈아맞춤부분에약간의먼지가붙어있을때에는깨끗이닦고, 갈아맞춤부분을물 1 방울 2 방울로적셔서차폐한다. 공기가새는것을막고필요한때는실리콘그리스등을발라서새는것을막는다. 316

333 부록 취급법 (1) 흡수병에시료를보내기전에바이패스등을써서배관속을시료로충분히바꾸어놓 는다. (2) 시료의흡인유량은최고 2 L/min 정도 ( 염화수소등과같이완전히흡수되는것이확 실한경우에는 4 L/min) 로한다. 채취하는시료량은시료중의분석대상성분의농도 에따라서증감한다. (3) 시료를채취할때는시료의부피를측정하는위치에서동시에가스미터상의온도, 압 력및대기압을측정해둔다. (4) 건조시료가스채취량 (L) 은다음식에따라계산한다. 1 습식가스미터를사용할시 s a m v 2 건식가스미터를사용할시 s a m V : 가스미터로측정한흡인가스량 (L) V s : 건조시료가스채취량 (L) t : 가스미터의온도 ( ) P a : 대기압 (mmhg) P m : 가스미터의게이지압 (mmhg) P v : t 에서의포화수증기압 (mmhg) 비고 : 물의포화수증기압은 ES ( 배출가스중먼지 ) 별표 1에의하여구한다. 4.2 채취병을쓰는경우 부착 (1) 채취관 4.1.1(1) 과같다. (2) 도관 4.1.1(2) 와같다. 317

334 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 (3) 채취부 1 채취병은미리새는곳이없는가를시험하여새지않는것으로준비한다. 2 시료가산성인때에는수산화소듐용액 (20 W/V %) 을, 알칼리성일때에는황산용액 (25 W/V %) 을각각 50 ml 넣은세척병 5) 을흡인펌프앞에넣는다. 3 채취병의접속에는구면접속기구또는실리콘고무관을쓴다. 4 채취병은가급적채취위치가까이에접속한다 조립 (1) 조립의보기 : 그림 6 및 는배출가스중의질소산화물을분석하는경우의조립의보기로서시료채취량이적을때쓴다. (2) 조립 : 4.1.2(2) 에따라서조립한다 새는곳시험 (1) 채취병 1 주사통 ( 그림 7 ) 은내부를물로적신다음눈금의 1/4정도까지공기를넣고콕크를닫은다음안통을잡아당겼다놓았다하는조작을수회반복해서안통이매회먼저위치에되돌아가면새지않는것으로본다. 2 그림 7 에나타낸감압채취병은채취병에진공마노미터를접속한다음절대압력 10 mmhg 정도까지감압하고 1시간방치하여내압의증가가 20 mmhg이내이면새지않는것으로본다. (2) 채취부 1 새는곳을시험하기전에채취관의뒤끝에콕크를, 세척병의앞또는뒤에수은마노미터를접속한다. 2 유량 1 L/min ~ 5 L/min으로가스를흡입하고, 장치내의부압 ( 대기압과의압차 ) 을수은마노미터로측정한다. 3 이하 4.1.3에따라새는지의여부를시험한다. 5) 펌프보호용 318

335 부록 취급법 (1) 채취병에시료를채취하기전에배관속을시료로충분히바꾸어놓는다. (2) 시료의유량은 1 L/min ~ 5 L/min 정도로한다. (3) 시료를채취할때에는채취병의주위에서온도와대기압을측정해둔다. (4) 건조시료가스채취량 (L) 은다음식에따라계산한다. 1 주사통을사용할시 s a f a nf 2 감압채취병을이용할시 f nf i ni s a f i V s : 건조시료가스채취량 (L) V a : 채취병의용적 6)7) (L) P a : 대기압 (mmhg) P i : 시료를채취하기전의채취병내의압력 (mmhg) P f : 시료를채취하고방치후의채취병내의압력 (mmhg) P ni : T i 에있어서의포화수증기압 (mmhg) P nf : T f 에있어서의포화수증기압 (mmhg) T i : P i 를측정하였을때의온도 ( ) T f : P f 를측정하였을때의온도 ( ) 5. 주의사항 5.1 일반사항 시료채취에종사하는사람의안전을위하여다음의조치를강구할필요가있다. 6) 주사통을쓰는경우부피는눈금으로읽는다. 7) 채취병내에흡수액이들어있을경우그액량을채취병의용량에서뺀다. 319

336 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 채취에종사하는사람은보통 2 인이상을 1 조로한다 굴뚝배출가스의조성, 온도및압력과작업환경등을잘알아둔다 옥외에서작업하는경우에는바람의방향을확인하여바람이부는쪽에서작업하는 것이좋다 위험방지를위하여다음의사항들에충분히주의한다. 1 피부를노출하지않는복장을하고, 안전화를신는다. 2 작업환경이고온인경우에는드라이아이스자켓등을입는다. 3 높은곳에서작업을하는경우에는반드시안전밧줄을쓴다. 4 교정용가스가들어있는고압가스용기를취급하는경우에는안전하고쉽게운반, 설치를할수있는방법을쓴다. 5.2 채취위치 위험한장소는피한다 채취위치의주변에는적당한높이와측정작업에충분한넓이의안전한작업대를만 들고, 안전하고쉽게오를수있는설비를갖춘다 채취위치의주변에는배전및급수설비를갖추는것이좋다. 5.3 채취구 수직굴뚝의경우에는, 을만족시키기위해서채취구를같은높이에 3 개이상설 치하는것이좋다 배출가스중의먼지측정용채취구 ( 바깥지름 115 mm 정도 ) 를이용하는경우에는지 름이다른관또는플랜지등을사용하여가스가새는일이없도록접속해서배출가 스용채취구로한다 굴뚝내의압력이매우큰부압 (-300 mmh 2 O 정도이하 ) 인경우에는, 시료채취용굴 320

337 부록 뚝을부설하여, 용량이큰펌프를써서시료가스를흡입하고그부설한굴뚝에채취 구를만든다 굴뚝내의압력이정압 (+) 인경우에는채취구를열었을때유해가스가분출될염려가 있으므로충분한주의가필요하다. 5.4 시료채취장치 흡수병은각분석법에공용할수가있는것도있으나, 대상성분마다전용으로하는 것이좋다. 만일공용으로할때에는대상성분이달라질때마다묽은산또는알칼 리용액과물로깨끗이씻은다음다시흡수액으로 3 회정도씻은후사용한다 습식가스미터를이동또는운반할때에는반드시물을뺀다. 또오랫동안쓰지않을 때에도그와같이배수한다 가스미터는 100 mmh 2 O 이내에서사용한다 습식가스미터를장시간사용하는경우에는배출가스의성상에따라서수위의변화 가일어날수있으므로필요한수위를유지하도록주의한다 가스미터는정밀도를유지하기위하여필요에따라기차 ( 器差 ) 를측정해둔다 시료가스의양을재기위하여쓰는채취병은미리 0 때의참부피를구해둔다 주사통에의한시료가스의계량에있어서계량오차가크다고생각되는경우에는흡 인펌프및가스미터에의한채취방법을이용하는것이좋다 시료가스채취장치의조립에있어서는채취부의조작을쉽게하기위하여흡수병, 마 노미터, 흡인펌프및가스미터는가까운곳에놓는다. 또습식가스미터는정확하게 수평으로조정할수있는곳에놓아야한다 배출가스중에수분과미스트가대단히많을때에는채취부와흡인펌프, 전기배선, 접속부등에물방울이나미스트가부착되지않도록한다. 321

338 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 5.5 기타 시료를채취할때에는조업상태를충분히고려해서채취시간을정한다 측정자는긴밀한연락으로채취시의조업상태를확인하여둔다. 또한, 측정값을보고 할때는그조업상태를기록하여두는것이바람직하다. 322

339 배출가스입자상물질시료채취방법 (ES ) 부록 3 1. 적용범위 이시험방법은물질의파쇄, 선별, 퇴적, 이적기타기계적처리또는연소, 합성분해시굴뚝에서배출되는먼지, 매연, 검댕및액적등을채취하는방법과개방형여과집진시설에서배출되는입자상물질을채취하는방법에대하여규정한다. 2. 측정공위치및측정점의선정 ES ( 배출가스중먼지 ) 3 및 ES ( 철강공장의아크로와연결된개방형여과 집진시설의먼지 ) 2 에따른다. 3. 입자상물질측정방법 ES ( 배출가스중먼지 ) 3 및 ES ( 철강공장의아크로와연결된개방형여과 집진시설의먼지 ) 3 에따른다. 323

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341 배출가스휘발성유기화합물질 (VOC) 시료채취방법 (ES ) 부록 4 1. 적용범위 이방법은산업시설등에서덕트또는굴뚝등으로배출되는배출가스중휘발성유기화합물질 (VOC, volatile organic compounds) 에적용되며, 실내공기나배출원에서일시적으로배출되는미량휘발성유기화합물질의채취및누출확인, 굴뚝이나기기의분석조건하에서매우낮은증기압을갖는휘발성유기화합물질의측정에는적용되지않는다. 또한, 알데하이드류화합물질에대해서도적용되지않는다. 2. 시료채취장치및방법 2.1 시료채취위치 ES 배출가스상물질시료채취방법 2 에따른다. 2.2 시료채취장치 흡착관법휘발성유기화합물질시료채취장치 (VOST, volatile organic sampling train) 는시료채취관, 밸브, 응축기 (2세트), 흡착관 (2세트), 응축수트랩 (2세트), 건조제 ( 실리카겔 ), 유량계, 진공펌프및진공게이지와건식가스미터로구성되며, 각장치의모든연결부위는진공용그리스를사용하지않고불소수지재질의관을사용하여연결한다. 장치의구성은그림 1과같다. (1) 채취관채취관재질은유리, 석영, 불소수지등으로, 120 이상까지가열이가능한것이어야한다. 325

342 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 (2) 밸브불소수지, 유리및석영재질로밀봉그리스 (sealing grease) 를사용하지않고가스의누출이없는구조이어야한다. (3) 응축기및응축수트랩응축기및응축수트랩은유리재질이어야하며, 응축기는가스가앞쪽흡착관을통과하기전가스를 20 이하로낮출수있는용량이어야하고상단연결부는밀봉그리스를사용하지않고도누출이없도록연결해야한다. (4) 흡착관스테인리스스틸또는유리재질등의상용화된규격의흡착관에흡착제 (Charcoal, Tenax, XAD-2 등 ) 가충진된것또는채취대상물질을채취할수있는흡착제를충진 1) 하여사용할수있다. 흡착관은사용전반드시안정화 (conditioning) 시켜서사용해야하며, 안정화온도는흡착제마다다르며, Carbotrap은 350, 100 ml/min, Tenax는 330, 100 ml/min, Chromosorb는 250, 100 ml/min의유량으로한다. 그외흡착제는제조업체에서제시하는기준을준수하고, 흡착제의최대허용온도를초과해서는안되며, 오염여부를반드시확인하여야한다. (5) 유량측정부 VOST의유량측정부는진공게이지, 펌프, 건식가스미터및이와관련된밸브와장비들로구성된다. 앞쪽의응축기와흡착관사이의가스온도를앞쪽응축기바깥표면에연결된열전대 (thermocouple) 를이용하여측정하되이지점의온도는 20 이하가되어야하고, 만약그렇지않다면다른응축기를사용하여야한다. 기기의온도및압력측정이가능해야하며, 최소 100 ml/min의유량으로시료채취가가능해야한다. (6) 시료채취연결관시료채취관에서응축기및기타부분의연결관은가능한짧게하고, 밀봉그리스등을사용하지않고누출이없어야하며, 불소수지재질의것을사용한다. 1) 충진량은스테인리스스틸관인경우 200 mg 1000 mg, 유리관의경우 130 mg 650 mg 정도로한다. 326

343 부록 그림 1 시료채취장치 ( 흡착관법, VOST) 테들라백 (Tedlar bag) 방법시료채취관, 응축기, 응축수트랩, 진공용기, 펌프로구성되며, 각장치의모든연결부위는불소수지재질의관을사용하여연결하며, 테들라백은시료채취동안이나채취후보관시반드시직사광선을받지않도록한다. 진공용기에테들라백을넣고펌프를사용하여진공용기내의공기를빼내용기내의압력이낮아지게되면외부공기와용기내의압력차에의해채취지점의가스는테들라백내로유입된다. 구성은그림 2와같다. 단, 소각시설이나발전시설의배출구같이테들라백내로입자상물질의유입이우려되는경우에는여과재를사용하여입자상물질을걸러주어야한다. 또한, 배출가스의온도가 100 미만으로테들라백내에수분응축의우려가없는경우응축기및응축수트랩을사용하지않아도무방하다. (1) 채취관 : (1) 의규정에따른다. (2) 응축기및응축수트랩 : (3) 의규정에따른다. (3) 진공용기 : 진공용기는 2 L ~ 10 L 테들라백을담을수있어야하며, 용기가완전진공이되도록밀폐된구조의것을사용하여야한다. (4) 진공펌프 : 진공용기내의공기를빨아들여용기내부를진공상태로할수있는용량의것이어야한다. 327

344 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 2 시료채취장치 (Tedlar bag) 2.3 시료채취방법 흡착관법 (1) 흡착관은 (4) 에규정한것과같이사용전적절한방법으로안정화한후흡착관을그림 1의시료채취장치에연결한다. 단, 흡착관은물과의친화력에따라응축기뒷쪽또는응축수트랩뒷쪽에각각연결할수있다. (2) 누출시험을실시한후시료를도입하기전에가열한시료채취관및연결관을시료로충분히치환한다. (3) 시료흡인속도는 100 ml/min ~ 250 ml/min정도로하며, 시료채취량은 1 L ~ 5 L 정도가되도록한다. (4) 시료가스미터의유량, 온도및압력을측정한다. (5) 시료를채취한흡착관은양쪽끝단을 Swagelock 타입의불소수지재질의마개를이용하여단단히막고불소수지재질의필름등으로밀봉하거나마개가달린바이알등에넣어이중으로외부공기와의접촉을차단하여분석전까지 4 이하에서냉장보관하여가능한빠른시일내에분석한다. 328

345 부록 테들라백방법 (1) 테들라백은새것을사용하는것을원칙으로하되만일재사용시에는제로가스와동등이상의순도를가진질소나헬륨가스를채운후 24시간혹은그이상동안백을놓아둔후퍼지 (purge) 시키는조작을반복하고, 백내부의가스를채취하여기체크로마토그래피를이용하여사용전에오염여부를확인하고오염되지않은것을사용한다. (2) 누출시험을실시한후시료를채취하기전에가열한시료채취관및도관을통해시료로충분히치환한다. (3) 백을 2.2.2절처럼시료채취장치에연결한다. (4) 2 L ~ 10 L규격의백을사용하여 1 L/min ~ 2 L/min정도로시료를흡인한다. (5) 시료를채취한백은입구를불소수지재질의필름으로밀봉하여가능한빠른시일내에분석한다. 329

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347 환경대기중시료채취방법 (ES ) 부록 5 1. 적용범위 이시험방법은환경정책기본법에서규정하는환경기준설정항목및기타대기중의오염 물질에관한시험및분석에대하여규정한다. 2. 시료채취를위한일반사항 2.1 채취지점수 ( 측정점수 ) 의결정 환경기준시험을위한시료채취장소및지점수는측정하려고하는대상지역의발생원분포, 기상조건및지리적, 사회적조건을고려하여다음과같이결정한다. (1) 인구비례에의한방법측정하려고하는대상지역의인구분포및인구밀도를고려하여인구밀도가 5000 명 /km 2 이상일때는그림 1을적용하고그이하일때는그지역의가주지면적 ( 可住地面積, 그지역총면적에서전답, 임야, 호수, 하천등의면적을뺀면적 ) 으로부터다음식에의하여측정점의수를결정한다. 그지역거주지면적그지역인구밀도측정점수 km 전국평균인구밀도 (2) TM 좌표에의한방법 (Grid System) 전국지도의 TM 좌표에따라해당지역의 1 : 25,000 이상의지도위에 2 km ~ 3 km 간격 으로바둑판모양의구획을만들고 ( 格子網 ) 그구획마다측정점을선정한다.( 그림 2) 331

348 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 (3) 중심점에의한동심원을이용하는방법측정하려고하는대상지역을대표할수있다고생각되는한지점을선정하고지도위에그지점을중심점으로 0.3 km ~ 2 km의간격으로동심원을그린다. 또중심점에서각방향 (8 방향이상 ) 으로직선을그어각각동심원과만나는점을측정점으로한다.( 그림 3) 이때전체의측정점수는인접측정점과의거리를고려하여적당히조절할수도있다. 실선 : 간헐측정소 (SO 2), 점선 : 연속측정소 (SO x, NO x, CO, HC, O x) A: 최대, B: 표준, C: 최소 그림 1 인구비례에의한측정점수 (4) 대상지역의오염정도에따라공식을이용하는방법 측정하고자하는대상지역의오염정도에따라서다음공식을이용하여결정한다. N = Nx+Ny+Nz Nx = (0.095) ( Cn-Cs Cs Ny = (0.0096) ( Cs-Cb Cs Nz =(0.0004) (z) N 채취지점수 ) (x) ) (y) 332

349 부록 Cn = 최대농도 (ppm) Cs = 환경기준 ( 행정기준 )(ppm) Cb = 최저농도 ( 자연상태 )(ppm) x = 환경기준보다농도가높은지역 (km 2 ) y = 환경기준보다농도가낮으나자연농도보다높은지역 (km 2 ) z = 자연상태의농도와같은지역 (km 2 ) 그림 2 전국지형코드번호 (TM 좌표 ) 333

350 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 3 동심원상측정점선정 (5) 기타방법 과거의경험이나전례에의한선정또는이전부터측정을계속하고있는측정점에대하 여는이미선정되어있는지점을측정점으로할수있다. 2.2 시료채취위치선정 시료채취위치는그지역의주위환경및기상조건을고려하여다음과같이선정한다. (1) 시료채취위치는원칙적으로주위에건물이나수목등의장애물이없고그지역의오염도를대표할수있다고생각되는곳을선정한다. (2) 주위에건물이나수목등의장애물이있을경우에는채취위치로부터장애물까지의거리가그장애물높이의 2배이상또는채취점과장애물상단을연결하는직선이수평선과이루는각도가 30 이하되는곳을선정한다. (3) 주위에건물등이밀집되거나접근되어있을경우에는건물바깥벽으로부터적어도 1.5 m이상덜어진곳에채취점을선정한다. (4) 시료채취의높이는그부근의평균오염도를나타낼수있는곳으로서가능한한 1.5 m 10 m범위로한다. 334

351 부록 2.3 시료채취에대한일반적주의사항 (1) 시료채취를할때는되도록측정하려는가스또는입자의손실이없도록한다. 특히바람이나눈, 비로부터보호하기위하여측정기기는실내에설치하고채취구는밖으로연결할경우에는채취관벽과의반응, 흡착, 흡수등에의한영향을최소한도로줄일수있는재질과방법을선택한다. 그림 4 부유먼지측정기의도로로부터의거리와시료채취높이 (2) 채취관을장기간사용하여관내에분진이퇴적하거나퇴적할분진이가스와반응또는흡착하는것을막기위하여채취관은항상깨끗한상태로보존한다. (3) 미리측정하려고하는성분과이외의성분에대한물리적, 화학적성질을조사하여방해성분의영향이적은방법을선택한다. (4) 시료채취시간은원칙적으로그오염물질의영향을고려하여결정한다. 예를들면악취물질의채취는되도록짧은시간내에끝내고입자상물질중의금속성분이나발암성물질등은되도록장시간채취한다. (5) 환경기준이설정되어있는물질의채취시간은원칙적으로법에정해져있는시간을기준으로한다. (6) 시료채취유량은각항에서규정하는범위내에서는되도록많이채취하는것을원칙으로한다. 또사용유량계는그성능을잘파악하여사용하고채취유량은반드시온도와압력을기록하여표준상태로환산한다. (7) 입자상물질을채취할경우에는채취관벽에분진이부착또는퇴적하는것을피하고특히채취관은수평방향으로연결할경우에는되도록관의길이를짧게하고곡 335

352 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 률변경은크게한다. 또한, 입자상물질을채취할때에는가스의흡착, 유기성분의증발, 기화또는변화하지않도록주의한다. (8) 자동측정기를사용할경우에는다음사항에주의한다. 1 유량계의눈금조정 2 여과지의교환 3 타이머 (Timer) 의점검 4 기록계의영점조정 5 기록잉크의보급 6 감도조정 7 스팬조정 8 램프의청소 9 광원램프의교환 10 진공관교환 11 미스트제거장치 (Mist Trap) 의청소 12 기록펜의청소 13 기록지교환 (9) 기타필요한사항은각항에정하는방법에따른다. 3. 가스상물질의시료채취 대기중의가스상물질의시료채취방법은측정하려고하는가스성분의성상과측정방법 을고려하여아래방법들을이용한다. 3.1 직접채취법 이방법은시료를측정기에직접도입하여분석하는방법으로채취관 - 분석장치 - 흡입펌프로구성된다. (1) 채취관채취관은일반적으로사불화에틸렌수지 (Teflon), 경질유리, 스테인리스강제등으로된것을사용한다. 채취관의길이는 5 m 이내로되도록짧은것이좋으며, 그끝은그림 5와같이빗물이나곤충기타이물질 ( 異物質 ) 이들어가지않도록되어있는구조이어야한다. 또채취관을장기간사용하여내면이오염되거나측정성분에영향을줄염려가있을때는채취관을교환하든가잘씻어사용한다. 336

353 부록 그림 5 시료채취관의보기 ( 공통배관 ) (2) 분석장치분석장치는측정하려는가스성분에따라각항에서규정하는것을사용한다. (3) 흡입펌프흡입펌프는사용목적에맞는용량의로타리펌프또는다이아프램펌프를사용하며전기용또는전지 (Battery) 용이있다. 3.2 용기포집법 ( 容器浦集法 ) 이방법은시료를일단일정한용기에포집한다음분석에이용하는방법으로채취관 - 용기또는채취관 - 유량조절기 - 흡입펌프 - 용기로구성된다. (1) 채취관 : 3.1(1) 에따른다. (2) 용기 : 용기는일반적으로진공병또는공기주머니 (Bag) 를사용한다. (2.1) 진공병을사용할경우 1 구조진공병은그림 6과같이내부용적이일정한경질유리병에진공마개와시료인출용마개가달리고수 mmhg 정도까지감압할수있는것을사용한다. 이때마개의재질은고무, 실리콘고무또는합성수지제고무등을사용하며필요하면그리스 (grease) 를얇게발라공기가새지않도록한다. 진공병의용량은물을가득채웠을때의물의용량을계산하여구한다. 337

354 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 2 포집방법미리진공펌프를사용하여수 mmhg 정도까지감압하였다가시료채취장소에서마개를열고가스를포집한다. 진공병에시료채취관을연결하여시료를채취하는경우에는채취관내의공기를미리충분히시료를치환한다음연결한다. 그림 6 진공병의보기 ((a) 3 L, (b) 10 L) 3 시료의인출 ( 引出 ) 포집한가스의농도가높을때는진공병에가스인출용마개를달고공기가새지않는주사기로시료가스를채취하여직접분석기에도입한다. 포집한가스의농도가낮거나포집전량이필요한경우에는용기가스를이용하거나진공펌프를사용하여포집가스를인출한다. (2.2) 공기주머니 (Air Bag) 를사용할경우이방법은시료를공기주머니에포집하는방법으로측정기기를측정장소까지갖고갈수가없거나소수의측정기로서다수의지점에서동시에시료를측정할경우에이용한다. 공기주머니에의한시료채취는시료성분이주머니안에서흡착, 투과또는서로간의반응에의하여손실또는변질되지않아야한다. 1 주머니 (Bag) 의재질일반적으로사용되는주머니의재질은연질염화바이닐, 사불화바이닐, 사불화에틸렌수지 (Teflon), 폴리에틸렌텔레프탈레이트등을사용한다. 바이닐주머니는일산화탄소의채취이외는사용해선안된다.( 그림 7) 338

355 부록 A : 시료공기도입관, B : 여과지홀더, C : 다이아프램펌프, D : 유량조절기, E : 유량계, F : 공기주머니 (Bag) 그림 7 공기주머니에의한시료채취 2 주머니의세척 한번사용한주머니가내부가다른가스로오염되어있는경우에는주머니외부를적외 선램프로가열하면서건조하고깨끗한공기를통과시켜세척한다.( 그림 8) A : 다이아프램펌프, B : 활성탄흡착관, C : 실리카겔관, D : 여과재, E : 공기주머니, F : 적외선램프 그림 8 공기주머니세척 3.3 용매포집법 ( 溶媒浦集法, 吸收法 ) 이방법은측정대상가스를선택적으로흡수또는반응하는용매에시료가스를일정유량으로통과시켜포집하는방법으로채취관 - 여과재 - 포집부 - 흡입펌프 - 유량계 ( 가스미터 ) 로구성된다. (1) 채취관 3.1(1) 에따른다. 339

356 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 (2) 여과재여과재는석영섬유제, 사불화에틸렌제멤브레인필터 (Teflon Membrane Filter), 셀룰로오스, 나일론제중적당한것을사용한다. (3) 포집부포집부는주로흡수병 ( 흡수관 ) 과세척병 ( 공병 ) 으로구성된다. 1 흡수병 : 흡수병은그림 9과같은것을사용하며흡수병의선택은측정대상가스의흡수액에대한용해도및포집후의안전성등을고려하여결정한다. 2 세척병 ( 공병 ) : 공병은흡수병의내용적의 2배이상되는것으로안에유리솜을가볍게채운것을사용한다. (4) 펌프 3.1(3) 에따른다. 그림 9 흡수병 340

357 부록 (5) 유량계유량계는시료를흡인할때의유량을측정하기위한것으로적산유량계또는순간유량계를사용한다. (5.1) 적산유량계일정용적의용기에가스를도입하여적산하는것으로그림 10과같은구조를갖는습식가스미터와그림 11과같은구조를갖는건식가스미터가있다. A : 외부상자, B : 전실 ( 前室 ), C : 송기관 ( 送氣管 ), D : 드럼, E : 가스입구, F : 가스출구, G : 수면조정용게이지유리, H : 통기공 ( 通氣孔 ), I : 지시기, K : 통수공 ( 通水孔 ), O : 넘치는물배출관, P : 수주 ( 水柱 ) 압력계연결구, T : 온도계, W : 물주입구 그림 10 습식가스미터의원리도 ( 襄膜式 ) A : 주머니날개, B : 주머니축, C : 큰돌쩌귀 ( 큰엘보우 ), D : 작은돌쩌귀 ( 작은엘보우 ), E : 조정축, F : 조정전달쇠, G : 계량주머니, H : 주머니판도선, I : 주머니연결홈, J : 수직간막이판, O : 배기관, V : 활변, P : 연접간, Q : 중앙축스태핑박스, R : 날개축스태핑박스 341

358 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 1 실 : 배출 2 실 : 충전 3 실 : 배출종료 4 실 : 충전종료 1 실 : 배출종료 2 실 : 충전종료 3 실 : 충전 4 실 : 배출 1 실 : 충전 2 실 : 배출 3 실 : 충전종료 4 실 : 배출종료 1 실 : 충전종료 2 실 : 배출종료 3 실 : 배출 4 실 : 충전 그림 11 건식가스미터의원리도 (5.2) 순간유량계 1 면적식유량계 (Area Type) 면적식유량계에는부자식 ( 浮子式 Floater), 피스톤식또는게이트식유량계를사용한다.( 그림 12) 2 기타유량계기타유량계로는오리피스 (Orifice) 유량계, 벤튜리 (Venturi) 식유량계또는노즐 (Flow Nozzle) 식유량계를사용한다. 그림 12 면적식유량계 (6) 채취조작시료채취는그림 13과같이흡수관 - 트랩 - 흡입펌프 - 유량계의순으로배열하고흡수관에일정량의흡수액 (10 ml ~ 20 ml) 을넣은다음일정유량 (0.5 L/min ~ 2.0 L/min) 으로흡인한다. 이때흡입시간은보통 30분 ~ 2시간이면충분하다. 또, 동시에기온, 기압과필요하면풍향, 풍속등다른기상조건을측정한다. A : 시료공기도입관, B : 여지홀더, C : 여과재, D : 흡수관, E : 미스트트랩 (Mist Trap), F : 유량조절기, G : 흡인펌프, H : 유량계 그림 13 시료채취장치 342

359 부록 3.4 고체흡착법 이방법은활성탄, 실리카겔과같은고체분말표면에가스가흡착되는것을이용하는방법으로고체표면에특정액체를발라흡착이잘되게하는수도있다. (1) 채취장치채취장치는그림 14와같이흡착관, 흡인펌프, 유량계로구성된다. 흡착관의내경은 5 mm 길이 15 cm의경질유리관을사용한다. 그림 14 고체흡착시료채취장치 (2) 채취조작 그림 15와같이흡착관에흡착제를채우고양끝을유리솜으로막는다. 흡인펌프와유량계를연결하고 0.5 L/min정도로 20분 ~ 30분흡인한다음즉시유리관의양끝을막아보관한다. 이것을기체크로마토그래피 (GC) 용시료관과같은분석에이용할수있는장치에옮겨서사용한다. 이때사용하는흡착제는 50 메시 ~ 80메시 (mesh) 정도의입자로서무게약 0.5 g정도가적당하다. a : 전기로, b : 온도계, c : 흡착관, d : 스토퍼 (Stopper), e : GC 시료관, f : L 자형접속관 g : 드라이아이스또는액체산소, h : 진공펌프, I : 스라이닥스 ( 전압조절기 ) 그림 15 탈착장치 343

360 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 3.5 저온응축법 이방법은탄화수소와같은가스성분을냉각제 ( 冷却劑 ) 로냉각응축시켜공기로부터분리포집하는방법으로주로 GC나 GC/MS분석계에이용한다. (1) 냉각제냉각제로는액체산소 (-183 ) 드라이아이스 (dried ice) 등을사용한다. (2) 채취장치및조작그림 16과같이탄산가스및수분제거관 - 냉각농축관 - 흡인펌프 - 유량계의순으로연결하여흡인유량 10 L/min, 흡입시간 10분정도로채취한다. 이때사용하는탄산가스및수분제거관은길이 17 cm 내경 3 cm정도의유리관에무수탄산포타슘과소다석회를각각 30 g씩을넣은것을사용한다. 또농축관의길이는 30 cm 내경 2 cm정도의 U자형유리관에 20 메시 ~ 50 메시 (mesh) 규조토내화벽돌가루를채운다. 시료채취는먼저농축관부분을냉각제로냉각시키고마개를열어시료가도입되도록한다음펌프를작동시킨다. 그림 16 저온응축장치 3.6 포집여지 ( 捕集濾紙 ) 에의한방법 이방법은여과지를적당한시약에담갔다가건조시키고시료를통과시켜목적하는가 스성분을포집하는방법으로주로불소화합물, 암모니아, 트라이메틸아민등의가스를포 집하는데이용한다. 344

361 부록 (1) 포집용여과지불화수소용여과지는동양여지 No.5 A에 1 % 탄산소듐용액을침지 ( 沈漬 ) 하여건조시킨것을사용하고암모니아또는트라이메틸아민용은유리섬유여과지에 20 % 황산을침지건조시킨것을사용한다. (2) 채취장치및조작채취장치는그림 17과같이여과지홀더 - 흡인펌프 - 유량계로구성된다. 채취조작은포집용여과지를여과지홀더를장착 ( 裝着 ) 하고일정시간흡인하여목적성분을포집한다. 포집된가스성분은물또는적당한용매로추출하여분석에사용한다. 그림 17 포집여지에의한시료채취 4. 입자상물질의시료채취 대기중에부유 ( 浮游 ) 하고있는먼지, 흄 (Fume), 미스트 (Mist) 와같은입자상물질 ( 粒子狀 物質, Suspended Particulate Matters) 의시료채취는다음의방법들을이용한다. 4.1 고용량공기포집 (High Volume Air Sampler) 법 원리및적용범위이방법은대기중에부유하고있는입자상물질을고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 를이용하여여과지상에포집하는방법으로입자상물질전체의질량농도 ( 質量濃度 ) 를측정하거나금속성분의분석에이용한다. 이방법에의한포집입자의입경은일반적으로 0.1 μm ~ 100 μm범위이다. 345

362 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 장치의구성 고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 는공기흡인부, 여과지홀더, 유량측정부및보호 상자로구성된다.( 그림 18) 그림 18 고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) (1) 공기흡인부공기흡인부는직권정류자 ( 直卷整流子 ) 모터에이단원심 ( 二段遠心 ) 터빈형송풍기가직접연결된것으로무부하 ( 無負荷 ) 일때의흡인유량이약 2 m3/min이고 24시간이상연속측정할수있는것이어야한다. (2) 여과지홀더 (Filter Holder) 여과지홀더는보통 15 cm 22 cm, 또는 20 cm 25 cm 크기의여과지를공기가새지않도록안전하게장착 ( 裝着 ) 할수있고공기흡인부에직접연결할수있는구조이어야하며여과지홀더를구성하는각부분의재질과크기는다음과같다. 1 프레임 (Frame) 프레임의재질은사용하는여과지를파손되지않게고정할수있는것으로크기는보통외부 24 cm 29 cm 또는 18 cm 26 cm 내부 18 cm 23 cm 또는 13 cm 20 cm 되는것을사용한다. 2 금속망 (Net) 금속망은여과지에공기를통과시킬때파손되지않도록받쳐주는것으로여과지를충분히보호할수있는강도를갖고있어야하며여과지나포집된시료에불순물등 346

363 부록 의영향을주지않는내식성재료로만들어져야한다. 망의크기는사용하는여과지의크기와일치하여야하며, 공기가통하지않는부분에는불소수지제테이프를감는다. 3 팩킹 (Packing) 팩킹은독립기포 ( 獨立氣泡 ) 로발포 ( 發泡 ) 시킨합성고무로만들어진것으로그크기는프레임에합치시킨다. 또여과지와접촉하는부분은불소수지제테이프를감는다. 4 여과지고정나사여과지를고정시킬때파손또는공기가새지않도록되어있는구조로내식성재료로만들어진것을사용한다. 1, 4 : 프레임 2 : 패킹 6 : 불소수지제테이프 7 : 여과지 8 : 철망 그림 19 여과지홀더의조립 (3) 유량측정부유량측정부는시료대기흡인유량을측정하는부분으로통상공기흡인부에붙어있고장착 ( 裝着 ) 및탈착 ( 脫着 ) 이쉬운부자식유량계 ( 浮子式流量計, 面積流量計 ) 를사용한다. 지시유량계는상대유량단위 ( 相對流量單位 ) 로서 1.0 m 3 /min ~ 2.0 m 3 /min의범위를 0.05 m 3 /min까지측정할수있도록눈금이새겨진것을사용한다. 또지시유량계의눈금은통상고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 를사용하는상태에서기준유량계로교정하여사용한다. (4) 보호상자 (Shelter) 보호상자는고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 의입자상물질의포집면을위로향하게하여수평으로고정할수있고비, 바람등에의한여과지의파손을방지할수있는내식성재질로된것을사용한다. 보호상자는그림 18의 (b) 와같이지붕, 본체상자, 받침다리의 3부분으로구성되어있고지붕과본체상자사이에는공간이있어야한다. (5) 포집용여과지입자상물질의포집에사용하는여과지는 0.3 μm되는입자를 99 % 이상포집할수있으 347

364 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 며압력손실과흡수성이적고가스상물질의흡착이적은것이어야하며또한분석에방해되는물질을함유하지않은것이어야한다. 사용된여과지의재질은일반적으로유리섬유, 석영섬유, 폴리스타이렌, 나이트로셀룰로스, 불소수지등으로되어있으며분석에사용한여과재의종류와재질을기록해놓는다 시료채취장소및위치시료채취장소및위치는원칙적으로 2. 시료채취를위한일반사항에따르며그부근의오염도를대표할수있고특정한발생원이나교통기관등의영향을직접적으로받지않는곳을선정한다 시료채취조작 (1) 포집전여과지의칭량 ( 稱量 ) 포집된여과지를미리온도 20, 상대습도 50 % 에서항량이될때까지보관하였다가 0.01 mg의감도를갖는분석용저울로서 0.1 mg까지정확히단다. 단, 항온항습 ( 恒溫恒濕 ) 장치가없을때는상온에서 50 %(W/V) 염화칼슘용액을제습제로한데시케이터내에서항량이될때까지보관한다음위와같은방법으로단다. 칭량이끝난여과지는부호또는기호를표시하여기록한다. (2) 채취조작 1 샘플러가정상적으로작동하는가를확인한다. 2 칭량한여과지를여과지홀더에고정시키고나사를조여공기가새지않도록한다. 이때여과지의입자포집면이위를향하도록한다. 3 샘플러를보호상자내에수평으로고정시킨다. 4 이면 ( 裏面 ) 의배기판에설치되어있는유량계연결꼭지에고무관을사용하여유량계를연결한다. 5 전원스위치를넣고포집시작시간을기록한다. 6 포집을시작하고부터 5분후에유량계의눈금을읽어유량을기록하고유량계는떼어놓는다. 이때의유량은보통 1.2 m 3 /min ~ 1.7 m 3 /min정도되도록한다. 또유량계의눈금은유량계부자 (Floater) 의중앙부를읽는다. 7 포집이종료되기직전에다시유량계를연결하고유량을읽어다음과같이흡인공기량을산출한다. 348

365 부록 s e 흡인공기량 Q s : 포집개시직후의유량 (m 3 /min) Q e : 포집종료직전의유량 (m 3 /min) t : 포집시간 ( 분 ) (3) 포집후여과지의칭량 포집후의여과지는입자포집면이안쪽으로향하도록접어여과지의파손이없도록세심 한주의를기울여위 (1) 의조건에서 24 시간방치한후무게를단다 유량계의교정하이볼륨에어샘플러를사용하여입자상물질을채취할때는다음과같이기준유량계를사용하여부속유량계의눈금을교정해주어야한다. (1) 장치 1 표준유량계 2 유량교정용오리피스 3 마노미터 4 공기저항판 A, B, C, D, E 두께 0.24 cm 직경 9.2 cm되는금속제원판에직경이 12 mm되는작은구멍이 1개 ~ 9개뚫려있는것으로저항이적은것의순으로 A, B, C, D, E로한다. 5 고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 본체 6 온도계 7 기압계 (2) 오리피스의유량결정 1 조립표준유량계의공기입구부분에마노미터가달린오리피스를연결하고표준유량계의출구에서부터고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 본체에접속하는부분에공기저항판을끼워넣을수있도록그림 20과같이조립한다. 이때여지홀더는고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 본체에서떼어놓는다. 349

366 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 2 조작 가전원스윗치를넣고무부하상태에서 5 분간동작시킨다음표준유량게의지시값에 의한유량과마노미터의눈금을읽어기록한다. 나전원스위치를끄고표준유량계와고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 본체사 이에공기저항판 A 를넣고다시전원스위치를넣은다음가와같이조작하여 5 분동작하는표준유량계가지시하는유량과마노미터의눈금을읽어기록한다. 이와같은조작을공기저항판 B, C, D, E 에대하여같은방법으로반복한다. 동 시에기온과기압을측정한다. 다표준유량계의읽은값을기온과기압으로보정하여 (20, 1 기압 ) 마노미터의읽 은값과함께그림 21 과같이검정곡선을작성한다. 보정식 Q' = 유량의참값 ( 眞流量 ) Q = 표준유량계에의한유량 t = 측정시의온도 ( ) P = 측정시의압력 (mmhg) (3) 부속유량계의교정 1 조립그림 22와같이고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 의입구부분에마노미터가달리고유량결정이끝난 (8.2) 의조작이끝난오리피스를장착한다. 2 조작가전원스윗치를넣고무부하상태에서 5분간작동한후마노미터의눈금과부속유량계의눈금을읽는다. 350

367 부록 그림 20 오리피스유량결정을위한조립 그림 21 검정곡선 나전원스위치를끄고오리피스와고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 본체의접속부분에공기저항판 A를끼우고다시전원스위치를넣고 1과같은방법으로 5분간작동한후마노미터의눈금과부속유량계의눈금값을읽는다. 이와같은조작을반복하여공기저항판 B, C, D, E에대하여조작한후각각의마노미터눈금값과부속유량계의눈금값을읽는다. 다공기저항판을끼웠을때의마노미터눈금값으로부터나에서작성한검량선을사용하여유량의참값을구한다. 라다에서얻은유량의참값과대응하는부속유량계의지시값과의관계를취하며그림 23과같이그래프를그린다. 이그래프를이용하여부속유량계의교정을한다. 그림 22 부속유량계교정을위한조립 그림 23 부속유량계의지시값과참값과의관계 351

368 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 주의사항 (1) 포집시의유량이나포집후의중량농도에이상한값이인정될경우에는다음사항을점검한다. 1 유량계에이상이없는가확인한다. 2 샘플러에서공기가새지않는가. 3 전원전압에변동이없는가를확인한다. 이와같은이상현상이포집개시직후에있었다면정상운전으로되돌아오는것을확인한후에다시포집을시작한다. 또이상현상이포집종료시에확인되었을경우에는이상이생기지않도록충분히조치한다음포집조작을다시하고먼저포집된시료는기록을정확히하여따로보존한다. 가동중인샘플러의전원에다른기기를가동시키면전압의변화가생겨샘플러의유량을일정하게유지시키기어려우므로가동중인샘플러의전원에다른기기를가동시켜서는안되며가동중인샘플러의전원전압변동에대하여수시로점검한다. (2) 흡인장치의모우터브러쉬는 400시간 ~ 500시간 (24시간연속사용회수로 17회 ~ 20 회 ) 사용후교환하고유량을교정한다. (3) 고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 에부속한유량계의상단에있는유량조절나사는고정해놓고조금이라고움직였을경우에는다시유량을교정한다. (4) 고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 에부속한유량계의상단좁은부분에분진등이물질이묻어있을때는눈금값을적게한다. 또이와같은경우에는가는금속바늘로상처가나지않도록조심하여부착물을제거하고다시오리피스를사용하여유량을교정한다. (5) 흡인장치의부품을교환할때, 수리할때또는채취조작중유량에이상이보일때는오리피스에의하여유량을교정한다. (6) 고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 측정시다음사항에대하여주의하여야한다. 1 샘플러의공기배기에의하여분진이비산되지않도록주의를청결히청소하고되도록콘크리트또는아스팔트바닥위에설치한다. 2 샘플러의보호상자는비, 바람에쓰러질경우를대비하여밑부분을단단히고정시킨다. 3 샘플러설치시소음진동의문제가생기지않도록주의한다. 352

369 부록 4.2 로우볼륨에어샘플러 (Low Volume Air Sampler) 법 원리및적용범위이방법은환경대기중에부유하고있는입자상물질을로우볼륨에어샘플러를사용하여여과지위에포집하는방법으로일반적으로 10 μm이하의입자상물질을포집하여질량농도를구하거나금속등의성분분석에이용한다 장치의구성로우볼륨에어샘플러의기본구성은흡인펌프, 분립장치 ( 分粒裝置 ), 여과지홀더및유량측정부로구성된다.( 그림 24) (1) 흡인펌프흡인펌프는연속해서 30일이상사용할수있고되도록다음의조건을갖춘것을사용한다. 그림 24 로우볼륨에어샘플러의구성 1 진공도가높을것. 2 유량이큰것. 3 맥동 ( 脈動 ) 이없이고르게작동될것. 4 운반이용이할것. (2) 여과지홀더여과지홀더는보통직경이 110 mm 또는 4 mm 정도의여과지를파손되지않고공기가새지않도록장착할수있는것이어야한다.( 그림 25) 353

370 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 25 여과지홀더의조립 1 프레임 (Frame) 프레임은내식성재질로서여과지의포집유효직경을 100 mm 또는 42 mm로할수있는것. 2 망 (Net) 여과지에공기를통과시킬때기류 ( 氣流 ) 에의하여여과지가파손되지않도록받쳐주고여과지에불순물이들어가지않도록내식성재료로만들어진것 3 팩킹 (Packing) 불소수지로만들어진것. 4 고정나사여과지를장착할때파손이나공기가새지않도록된구조를내식성재료로만들어진것을사용한다. (3) 유량측정부유량측정부는통상다음과같이하여유량을측정한다. 1 부자식면적유량계 ( 浮子式面積流量計 ) 유량계는여지홀더와흡인펌프와의사이에설치한다. 이유량계에새겨진눈금은 20, 1기압에서 10 L/min ~ 30 L/min 범위를 0.5 L/min까지측정할수있도록 354

371 부록 되어있는것을사용한다.( 그림 26 참조 ) 그림 26 부자식면적유량계의개략도 2 진공계 ( 眞空計, 壓力計 ) 멤브레인필터 (Membrane Filter) 와같이압력손실이큰여과지를사용할경우에는유량의눈금값에대한보정이필요하기때문에압력계를부착한다. (4) 분립장치 ( 分粒裝置 ) 분립장치는 10 μm이상되는입자를제거하는장치로서사이클론방식 (Cyclone방식, 遠心分離방식도포함 ) 과다단형 ( 多段型 ) 방식이있다. 그림 27은포집특성곡선의예이다. 그림 27 포집특성곡선 1 사이클론식분립장치 그림 28 과같이 10 μm 이상의입자를사이클론방식으로제거하는장치이다. 355

372 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 그림 28 사이클론식분립장치 2 다단형분립장치이분립장치는그림 29와같이얇은평판 ( 平板 ) 을좁은간격으로여러장겹쳐서평판이수평되게놓고여기에채취하려고하는공기를통과시키면평판사이를통과하는동안에 10 μm이상의입자는침강 ( 沈降 ) 하여떨어지고작은입자만이통과한다. 그림 29 다단형분립장치보기 (5) 포집용여과지입자상물질의포집에사용하는포집용여과지는통상유리섬유제여과지의구멍크기 (Pore Size) 가 1 μm ~ 3 μm되는나이트로셀룰로즈 (Nitro Celuulose) 제멤브레인필터 (Membrane Filter) 또는석영섬유제여과지등을사용하여다음과같은조건이맞는것을사용한다 μm의입자상물질에대하여 99 % 이상의초기포집율 ( 初期捕集率 ) 을갖는것. 356

373 부록 2 압력손실이낮은것. 3 가스상물질의흡착이적고흡습성및대전성 ( 帶電性 ) 이적을것. 4 취급하기쉽고충분한강도를가질것. 5 분석에방해되는물질을함유하지않을것 시료채취장소및시간 (1) 시료채취장소및위치시료채취는원칙적으로그시료채취를위한일반사항에따르며, 그부근의오염도를대표할수있고특정한발생원이나교통기간등의영향을직접적으로받지않는곳을택한다. (2) 포집시간포집시간은원칙적으로 24시간또는 2일 ~ 7일간연속채취한다. 단, 질량농도만을측정하거나특정원소의분석을목적으로할경우에는분석감도에따라적당히조정할수있다 시료채취조작 (1) 포집전여과지의칭량 4.1 고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 법의 4.1.4(1) 에따른다. (2) 채취조작채취조작은다음과같이한다. 1 분립장치가더렵혀져있지않은가를확인한다. 2 샘플러가정상적으로작동하는가를확인한다. 3 무게를단여과지를여과지홀더에공기가새지않도록고정시킨다. 이때금속류의성분분석을목적으로할때는여과지가직접금속망에접촉되지않도록나일론제망또는압력손실이적은불소수지제망을사용한다. 4 전원스위치를넣고포집시작시각을기록한다. 5 유량계의부자 ( 浮子 ) 를 20 L/min 되게조정한다. 6 흡인을시작하고부터약 10분후에진공계또는마노미터로차압 ( 差壓 ) 을측정하여흡인유량을보정하고정확히 20 L/min이흡인되는위치의눈금에부자 ( 浮子 ) 를맞춘다. 7 흡인유량은적어도하루에한번이상점검하고차압을측정하여정확히 20 L/min 씩흡인되도록조절한다. 357

374 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 8 포집종료시간을기록하고흡인공기량을구한다. (3) 포집후의여과지칭량포집후의여과지는 (1) 의조건에서 24시간이상방치하였다가무게를단다. (4) 기록시료채취가끝나면매포집시료마다에포집장소, 포집년월일, 여과지번호, 채취시작시간, 종료시간, 기타성적에참고가될만한기상요소 ( 일기, 온도, 습도, 풍향, 풍속등 ) 및시료채취자의성명을기록해놓는다 유량의보정로우볼륨에어샘플러에의한입자상물질의채취는항상설정되어있는일정유량으로흡인해야하고여과지또는샘플러각부분의공기저항에의하여생기는압력손실을측정하여유량계의유량을보정해주어야한다. 유량보정은통상다음방법으로한다. (1) 유량계의유량지시값 ( 指示値 ) 의압력에의한보정 (1.1) 원리 유량계의눈금값을 Q r, 1 기압에서유량을 Q o (L/min) 라하면 Q o = C p Q r (1) 의관계가있고 C p 는압력보정계수로서 (2) 식으로구한다. p (2) o P o : 유량계의설정조건에서의압력 ( 보통 760 mmhg) P : 사용조건에서의유량계내의압력이다. P o 가 760 mmhg 일때마노미터로측정한유량계내의압력손실을 P(mmHg) 라하면 C p 는 (3) 식으로나타난다. p (3) 358

375 부록 로우보륨에어샘플러에의하여 Q o = 20 L/min 으로공기를흡인할때식 (1), (3) 으로부터 r (4) 의관계가성립하고 Q r 을구하여유량계의눈금값 ( 부자의위치 ) 를설정하면된다. 식 (4) 로부터 P 와 Q r 의관계를그래프로그리면그림 30 의유량설정곡선을얻는다. 유 량은식 (4) 또는그림 30 을사용하여교정한다. 그림 30 유량설정곡선 (Q o = 20 L/min) (1.2) 조작 1 누출시험가여과지홀더앞입구를막는다. 입구가여러개있을때는각각의입구를모두막는다. 또다단형 ( 多段型 ) 일때는분립기의앞을막는다. 나진공계의마개를잠그고펌프가작동할때유량계의부자가영 (zero) 을가르키는가를확인한다. 2 교정조작시료채취개시직후및채취중에다음과같은조작을하여설정유량을유지한다. 가진공계의지시값 ( P) 에서설정하려면유량 ( 유량계의위치 Q r ) 을유량설정곡선 ( 그림 30) 으로부터구하고펌프의바이패스 (bypass) 밸브를조절하여그값에부자의위치를맞춘다. 나유량 (Q r ) 을변화하면압력손실 ( P) 도변화하기때문에다시이것을읽어유량설 359

376 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 정곡선으로부터유량이설정값 (Q r ) 을구한다. 다펌프의바이패스밸브를조절하여부자의위치 (Q r ) 를맞추고다시 P 가변화하면 위조작을되풀이하여유량을교정한다 주의사항 (1) 흡인펌프는약 1년간 (8000시간) 사용후에는날개 (blade) 를교환한다. (2) 일반적으로유량계의설계온도는 20 가많으므로온도보정의영향은적지만 ±10 차에대하여오차범위 ±2 % 이하이다. (3) 장치의세척로우볼륨에어샘플러의세척은다음표 1에따른다. 표 1 장치의세척방법 세척부위세척회수세척방법 분 립 장 치 팩 킹 망 유 량 계 펌 프 사 일 렌 서 (Pump Silencer) 포집때마다 연 1 회 중성세제또는초음파 ( 超音波 ) 세척기를사용하여씻는다. 알코올또는중성세제로씻는다. 펠트 (felt) 모양의필터를교환한다. (4) 유량변화는온도및입자상물질채취량의증가에따라달라지기때문에강우 ( 降雨 ) 등기상조건이변화할때는반드시유량을확인해야한다. 또장기간채취할때는입자상물질에의하여여과지가막히기때문에채취후반에는되도록유량확인을자주해야한다. 이때문에샘플러는유량측정, 유량조정을하기쉬운위치에설치하는것이좋다. (5) 유량계를청소할때는눈금교정을한다. (6) 고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 와같은장소에동시에설치할때는고용량공기포집기 ( 하이볼륨에어샘플러 ) 의배기 ( 排氣 ) 영향을받지않도록충분한거리를띄어놓는다. 360

377 수질시료의채취및보존방법 (ES ) 부록 6 1. 개요 1.1 목적시료채취는수질을정확히대표하고실험실에도착할때까지조성의변화가일어나지않도록하여야한다. 일반적으로시료채취와보존은법적인요구사항이므로규정에따라실시한다. 1.2 적용범위 대부분지표수, 지하수, 오수, 도시하수, 산업폐수등의시료채취에적용한다. 2. 시료채취방법 2.1 배출허용기준적합여부판정을위한시료채취배출허용기준적합여부판정을위하여채취하는시료는시료의성상, 유량, 유속등의시간에따른변화를고려하여현장물의성질을대표할수있도록채취하여야하며, 복수채취를원칙으로한다. 단, 신속한대응이필요한경우등복수채취가불합리한경우에는예외로할수있다 복수시료채취방법등 수동으로시료를채취할경우에는 30분이상간격으로 2회이상채취 (composite sample) 하여일정량의단일시료로한다. 단, 부득이한사유로 6시간이상간격으로채취한시료는각각시험 검사한후산술평균하여시험 검사값을산출한다.(2 개이상의시료를각각시험 검사한후산술평균한결과배출허용기준을초과한 361

378 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 경우의위반일적용은최초배출허용기준이초과된시료의채취일을기준으로한다.) 자동시료채취기로시료를채취할경우에는 6시간이내에 30분이상간격으로 2 회이상채취 (composite sample) 하여일정량의단일시료로한다 수소이온농도 (ph), 수온등현장에서즉시측정하여야하는항목인경우에는 30 분이상간격으로 2회이상측정한후산술평균하여측정값을산출한다.( 단, ph 의경우 2회이상측정한값을 ph 7을기준으로산과알칼리로구분하여평균값을산정하고산정한평균값중배출허용기준을많이초과한평균값을시험 검사값으로함 ) 시안 (CN), 노말헥세인추출물질, 대장균군등시료채취기구등에의하여시료의성분이유실또는변질등의우려가있는경우에는 30분이상간격으로 2개이상의시료를채취하여각각분석한후산술평균하여분석값을산출한다. 단, 복수시료채취과정에서시료성분의유실또는변질등의우려가없는경우에는 의방법으로할수있다 복수시료채취방법적용을제외할수있는경우 환경오염사고또는취약시간대 ( 일요일, 공휴일및평일 18:00 ~ 09:00 등 ) 의환경오염감시등신속한대응이필요한경우제외할수있다 수질및수생태계보전에관한법률제15조제1항의규정에의한비정상적행위를할경우제외할수있다 사업장내에서발생하는폐수를회분식 (batch식) 등간헐적으로처리하여방류하는경우제외할수있다 기타부득이복수시료채취방법으로시료를채취할수없을경우제외할수있다. 2.2 하천수등수질조사를위한시료채취시료는시료의성상, 유량, 유속등의시간에따른변화 ( 폐수의경우조업상황등 ) 를고려하여현장물의성질을대표할수있도록채취하여야하며, 수질또는유량의변화가심하다고판단될때에는오염상태를잘알수있도록시료의채취횟수를늘려야하며, 이때에는채취시의유량에비례하여시료를서로섞은다음단일시료로한다. 2.3 지하수수질조사를위한시료채취 지하수침전물로부터오염을피하기위하여보존전에현장에서여과 (0.45 μm) 하는것 362

379 부록 을권장한다. 단, 기타휘발성유기화합물과민감한무기화합물질을함유한시료는그대로보관한다. 3. 시료채취시유의사항 3.1 시료는목적시료의성질을대표할수있는위치에서시료채취용기또는채수기를사용하여채취하여야한다. 3.2 시료채취용기는시료를채우기전에시료로 3회이상씻은다음사용하며, 시료를채울때에는어떠한경우에도시료의교란이일어나서는안되며가능한한공기와접촉하는시간을짧게하여채취한다. 3.3 시료채취량은시험항목및시험횟수에따라차이가있으나보통 3 L ~ 5 L정도이어야한다. 다만, 시료를즉시실험할수없어보존하여야할경우또는시험항목에따라각각다른채취용기를사용하여야할경우에는시료채취량을적절히증감할수있다. 3.4 시료채취시에시료채취시간, 보존제사용여부, 매질등분석결과에영향을미칠수있는사항을기재하여분석자가참고할수있도록한다. 3.5 용존가스, 환원성물질, 휘발성유기화합물, 냄새, 유류및수소이온등을측정하기위한시료를채취할때에는운반중공기와의접촉이없도록시료용기에가득채운후빠르게뚜껑을닫는다. [ 주 1] 휘발성유기화합물분석용시료를채취할때에는뚜껑의격막을만지지않도록주의하여야한다. [ 주 2] 병을뒤집어공기방울이확인되면다시채취해야한다. 3.6 현장에서용존산소측정이어려운경우에는시료를가득채운 300 ml BOD병에황산망간용액 1 ml와알칼리성아이오드화포타슘-아자이드화소듐용액 1 ml를넣고기포가남지않게조심하여마개를닫고수회병을회전하고암소에보관하여 8시간이내측정한다. 3.7 유류또는부유물질등이함유된시료는시료의균일성이유지될수있도록채취해야하며, 침전물등이부상하여혼입되어서는안된다. 3.8 지하수시료는취수정내에고여있는물과원래지하수의성상이달라질수있으므로고여있는물을충분히퍼낸다음새로나온물을채취한다. 이경우퍼내는양은고여있는물의 4배 ~ 5배정도이나 ph 및전기전도도를연속적으로측정하여이값이평형을이룰때까지로한다. 363

380 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 3.9 지하수시료채취시심부층의경우저속양수펌프등을이용하여반드시저속시료채취하여시료교란을최소화하여야하며, 천부층의경우저속양수펌프또는정량이송펌프등을사용한다 냄새측정을위한시료채취시유리기구류는사용직전에새로세척하여사용한다. 먼저냄새없는세제로닦은후정제수로닦아사용하고, 고무또는플라스틱재질의마개는사용하지않는다 총유기탄소를측정하기위한시료채취시시료병은가능한외부의오염이없어야하며, 이를확인하기위해바탕시료를시험해본다. 시료병은폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE, polytetrafluoroethylene) 으로처리된고무마개를사용하며, 암소에서보관하며깨끗하지않은시료병은사용하기전에는산세척하고, 알루미늄호일로포장하여 400 회화로에서 1시간이상구워냉각한것을사용한다 퍼클로레이트를측정하기위한시료채취시시료용기를질산및정제수로씻은후사용하며, 시료채취시시료병의 2/3를채운다 저농도수은 ( mg/l 이하 ) 시료를채취하기위한시료용기는채취전에미리다음과같이준비한다. 우선염산용액 (4 M) 이나진한질산을채워내산성플라스틱덮개를이용하여오목한부분이밑에오도록덮고가열판을이용하여 48시간동안 가되도록한다.( 후두에서실시한다 ) 실온으로식힌후정제수로 3회이상헹구고, 염산용액 (1 %) 세정수로다시채운다. 마개를막고 에서하루이상부식성에강한깨끗한오븐에보관한다. 실온으로다시식힌후정제수로 3회이상헹구고, 염산용액 (0.4 %) 로채워서클린벤치에넣고용기외벽을완전히건조시킨다. 건조된용기를밀봉하여폴리에틸렌지퍼백으로이중포장하고사용시까지플라스틱이나목재상자에넣어보관한다 다이에틸헥실프탈레이트를측정하기위한시료채취시스테인리스강이나유리재질의시료채취기를사용한다. 플라스틱시료채취기나튜브사용을피하고불가피한경우시료채취량의 5배이상을흘려보낸다음채취하며, 갈색유리병에시료를공간이없도록채우고폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE, polytetrafluoroethylene) 마개 ( 또는알루미늄호일 ) 나유리마개로밀봉한다. 시료병을미리시료로헹구지않는다 다이옥산, 염화바이닐, 아크릴로나이트릴, 브로모폼을측정하기위한시료용기는갈색유리병을사용하고, 사용전미리질산및정제수로씻은다음, 아세톤으로세정한후 120 에서 2시간정도가열한후방냉하여준비한다. 시료에산을가하였을때에거품이생기면그시료는버리고산을가하지않은시료를채취한다. 364

381 부록 3.16 미생물시료는멸균된용기를이용하여무균적으로채취하여야하며, 시료채취직전에물속에서채수병의뚜껑을열고폴리글로브를착용하는등신체접촉에의한오염이발생하지않도록유의하여야한다 물벼룩급성독성을측정하기위한시료용기와배양용기는자주사용하는경우내벽에석회성분이침적되므로주기적으로묽은염산용액에담가제거한후세척하여사용하고, 농약, 휘발성유기화합물, 기름성분이시험수에포함된경우에는시험후시험용기세척시 뜨거운비눗물세척-헹굼-아세톤세척-헹굼 과정을추가한다. 시험수의유해성이금속성분에기인한다고판단되는경우, 시험후시험용기세척시 묽은염산 (10 %) 세척혹은질산용액세척-헹굼 과정을추가한다 식물성플랑크톤을측정하기위한시료채취시플랑크톤네트 (mesh size 25 μm) 를이용한정성채집과, 반돈 (Van-Dorn) 채수기또는채수병을이용한정량채집을병행한다. 정성채집시플랑크톤네트는수평및수직으로수회씩끌어채집한다 채취된시료는즉시실험하여야하며, 그렇지못한경우에는 5.0 시료의보존방법에따라보존하고규정된시간내에실험하여야한다. 4. 시료채취지점 4.1 배출시설등의폐수 부지경계선 배출시설배출시설폐수처리장 1 5 폐수처리장 2 배출시설폐수처리장 부지경계선 - 당연채취지점 : 필요시채취지점 : : 방지시설최초방류지점 4 : 배출시설최초방류지점 ( 방지시설을거치지않을경우 ) : 부지경계선외부배출수로 그림 1 시료채취지점 ( 예 ) 365

382 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 폐수의성질을대표할수있는곳 ( 그림 1) 에서채취하며폐수의방류수로가한지점이상일때에는각수로별로채취하여별개의시료로하며필요에따라부지경계선외부의배출구수로에서도채취할수있다. 시료채취시우수나조업목적이외의물이포함되지말아야한다. 4.2 하천수 하천수의오염및용수의목적에따라채수지점을선정하며하천본류와하전지류가합류하는경우에는그림 2의합류이전의각지점과합류이후충분히혼합된지점에서각각채수한다. 하천지류 본류 채수지점 그림 2 하천수채수지점 하천의단면에서수심이가장깊은수면의지점과그지점을중심으로하여좌우로 수면폭을 2 등분한각각의지점의수면으로부터수심 2 m 미만일때에는수심의 ⅓ 에서, 수심이 2 m 이상일때에는수심의 ⅓ 및 ⅔ 에서각각채수한다.( 그림 3) 그림 3 하천수채수위치 ( 단면 ) 기타 4.2.1, 이외의경우에는시료채취목적에따라필요하다고판단되는지점 및위치에서채수한다. 366

383 부록 5. 시료의보존방법 5.1 채취된시료를즉시실험할수없을때에는따로규정이없는한표 1 의보존방법에 따라보존하고어떠한경우에도보존기간이내에실험을끝내야한다. 표 1 시료의보존방법 항목시료용기 보존방법 최대보존기간 ( 권장보존기간 ) 냄새 G 가능한한즉시분석또는냉장보관 6 시간 노말헥세인추출물질 G 4 보관, H2SO4 로 ph 2 이하 28 일 부유물질 P, G 4 보관 7 일 색도 P, G 4 보관 48 시간 생물화학적산소요구량 P, G 4 보관 48 시간 (6 시간 ) 수소이온농도 P, G - 즉시측정 온도 P, G - 즉시측정 용존산소 적정법 BOD 병즉시용존산소고정후암소보관 8 시간 전극법 BOD 병 - 즉시측정 잔류염소 G( 갈색 ) 즉시분석 - 전기전도도 P, G 4 보관 24 시간 총유기탄소 P, G 즉시분석또는 H 3PO 4 또는 H 2SO 4 를가한후 (ph<2) 4 냉암소에서보관 28일 (7일) 클로로필 a P, G 즉시여과하여 -20 이하에서보관 7일 (24시간) 탁도 P, G 4 냉암소에서보관 48 시간 (24 시간 ) 투명도 화학적산소요구량 P, G 4 보관, H 3PO 4 로 ph 2 이하 28 일 (7 일 ) 불소 P - 28 일 브롬이온 P, G - 28 일 시안 P, G 4 보관, NaOH 로 ph 12 이상 14 일 (24 시간 ) 아질산성질소 P, G 4 보관 48 시간 ( 즉시 ) 암모니아성질소 P, G 4 보관, H 2SO 4 로 ph 2 이하 28 일 (7 일 ) 염소이온 P, G - 28 일 음이온계면활성제 P, G 4 보관 48 시간 인산염인 P, G 즉시여과한후 4 보관 48 시간 질산성질소 P, G 4 보관 48 시간 총인 ( 용존총인 ) P, G 4 보관, H 2SO 4 로 ph 2 이하 28 일 총질소 ( 용존총질소 ) P, G 4 보관, H 2SO 4 로 ph 2 이하 28 일 (7 일 ) 367

384 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 퍼클로레이트 항목시료용기 보존방법 P, G 6 이하보관, 현장에서멸균된여과지로여과 최대보존기간 ( 권장보존기간 ) 페놀류 G 4 보관, H 3PO 4 로 ph 4이하조정한후시료 1 L 당 CuSO 4 1g 첨가 28일 황산이온 P, G 6 이하보관 28일 (48시간) 금속류 ( 일반 ) P, G 시료 1 L 당 HNO 3 2 ml 첨가 6 개월 28 일 비소 P, G 1 L 당 HNO ml 로 ph 2 이하 6 개월 셀레늄 P, G 1 L 당 HNO ml 로 ph 2 이하 6 개월 수은 (0.2 μg/l 이하 ) P, G 1 L 당 HCl(12 M) 5 ml 첨가 28 일 6 가크로뮴 P, G 4 보관 24 시간 알킬수은 P, G HNO 3 2 ml/l 1 개월 다이에틸헥실프탈레이트 G( 갈색 ) 4 보관 7 일 ( 추출후 40 일 ) HCl(1+1) 을시료 10 ml당 다이옥산 G( 갈색 ) 2방울씩가하여 ph 2이하염화바이닐, 아크릴로나이트릴, 브로모폼 G( 갈색 ) HCl(1+1) 을시료 10 ml당 1 2방울씩가하여 ph 2이하 석유계총탄화수소 G( 갈색 ) 4 보관, H 2SO 4 또는 HCl 으로 ph 2 이하 14 일 14 일 7 일이내추출, 추출후 40 일 유기인 G 4 보관, HCl 로 ph 일 ( 추출후 40 일 ) 폴리클로리네이티드바이페닐 (PCB) G 4 보관, HCl 로 ph 일 ( 추출후 40 일 ) 휘발성유기화합물 G 냉장보관또는 HCl 을가해 ph<2 로조정후 4 보관냉암소보관 7 일 ( 추출후 14 일 ) 총대장균군 환경기준적용시료 P, G 저온 (10 이하 ) 24 시간 배출허용기준및방류수기준적용시료 P, G 저온 (10 이하 ) 6 시간 분원성대장균군 P, G 저온 (10 이하 ) 24 시간 대장균 P, G 저온 (10 이하 ) 24 시간 물벼룩급성독성 G 4 보관 36 시간 식물성플랑크톤 P, G 즉시분석또는포르말린용액을시료의 3 (V/V %) 5 (V/V %) 가하거나글루타르알데하이드또는루골용액을시료의 1 (V/V %) 2 (V/V %) 가하여냉암소보관 6 개월 P : polyethylene, G : glass 368

385 부록 5.2 클로로필a 분석용시료는즉시여과하여여과한여과지를알루미늄호일로싸서 -20 이하에서보관한다. 여과한여과지는상온에서 3시간까지보관할수있으며, 냉동보관시에는 25일까지가능하다. 즉시여과할수없다면시료를빛이차단된암소에서 4 이하로냉장하여보관하고채수후 24시간이내에여과하여야한다. 5.3 시안분석용시료에잔류염소가공존할경우시료 1 L 당아스코르빈산 1 g을첨가하고, 산화제가공존할경우에는시안을파괴할수있으므로채수즉시아비소산소듐 (NaAsO 2 ) 또는싸이오황산소듐 (Na 2 O 3 S 2 ) 을시료 1 L 당 0.6 g을첨가한다. 5.4 암모니아성질소분석용시료에잔류염소가공존할경우증류과정에서암모니아가산화되어제거될수있으므로시료채취즉시싸이오황산소듐용액 (0.09 %) 을첨가한다. [ 주 3] 싸이오황산소듐용액 (0.09 %) 1 ml를첨가하면시료 1 L 중 2 mg 잔류염소를제거할수있다. 5.5 페놀류분석용시료에산화제가공존할경우채수즉시황산암모늄철용액을첨가한다. 5.6 비소와셀레늄분석용시료를 ph 2 이하로조정할때에는질산 (1 + 1) 을사용할수있으며, 시료가알칼리화되어있거나완충효과가있다면첨가하는산의양을질산 (1 + 1) 5 ml 까지늘려야한다. 5.7 저농도수은 ( mg/l 이하 ) 분석용시료는보관기간동안수은이시료중의유기성물질과결합하거나벽면에흡착될수있으므로가능한빠른시간내분석하여야하고, 용기내흡착을최대한억제하기위하여산화제인브롬산 / 브롬용액 (0.1 N) 을분석하기 24시간전에첨가한다. 5.8 다이에틸헥실프탈레이트분석용시료에잔류염소가공존할경우시료 1 L 당싸이오황산소듐을 80 mg 첨가한다 ,4-다이옥산, 염화바이닐, 아크릴로나이트릴및브로모폼분석용시료에잔류염소가공존할경우시료 40 ml( 잔류염소농도 5 mg/l 이하 ) 당싸이오황산소듐 3 mg 또는아스코르빈산 25 mg을첨가하거나시료 1 L 당염화암모늄 10 mg을첨가한다 휘발성유기화합물분석용시료에잔류염소가공존할경우시료 1 L 당아스코르빈산 1 g을첨가한다 식물성플랑크톤을즉시시험하는것이어려울경우포르말린용액을시료의 3 (V/V %) ~ 5 (V/V %) 가하여보존한다. 침강성이좋지않은남조류나파괴되기쉬운와편모조류와황갈조류등은글루타르알데하이드나루골용액을시료의 1 (V/V %) ~ 2 (V/V %) 가하여보존한다. 369

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387 토양시료채취및조제 (ES 07130) 부록 7 1. 개요 1.1 목적 이시험방법은토양중각종오염물질을측정하기위해시료를채취하는방법및시료를 조제하는방법을설명한다. 1.2 적용범위 이시험방법은토양시료의채취하는방법과조제하는방법에적용한다. 2. 시료의채취방법 토양시료채취는간단한작업이지만토양은수직으로나수평적으로균일하지않으므로, 채취한시료가대상지역의토양을대표해야한다는점에서세심한주의를기울여야한다. 시료채취오차는분석측정오차보다항상크기때문에토양시료는신중하고정확하게채취해야한다. 2.1 일반지역 시료채취지점선정 대상지역을대표할수있는토양시료를채취하기위해, 농경지의경우는대상지역내에서지그재그형으로 5개 ~ 10개지점을선정한다. 공장지역 매립지역 시가지지역등농경지가아닌기타지역의경우는대상지역의중심이되는 1개지점과주변 4방위의 5 m ~ 10 m 거리에있는 1개지점씩총 5개지점을선정하되, 대상지역에시설물등이있어각지점간의간격이불충분할경우간격을 371

388 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 적절히조절할수있다 시안, 유기인화합물, 벤조 (a) 피렌, 석유계총탄화수소, 페놀, 폴리클로리네이티드바이페닐, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 트라이클로로에틸렌및테트라클로로에틸렌시험용시료는농경지또는기타지역의구분에관계없이대상지역을대표할수있는 1개지점또는오염의개연성이높은 1개지점을선정한다. 북 서 5m 동 농경지 남 기타지역 그림 1 토양시료채취지점도 시료의채취및보관 토양오염도검사를위해서는표토층 (0 cm ~ 15 cm) 또는필요에따라일정깊이이하의토양시료를채취할수있다. 토양시료채취시토양표면의잡초나유기물등이물질층을제거한후그림 2와같은토양시료채취기 (sampler) 로약 0.5 kg 채취한다. 다만, 토양시료채취기가없을때는조사대상물질의특성을고려하여결정한다. 유기물질을조사할때에는스테인리스강재질의모종삽또는삽등과같은기구를사용하고중금속류의경우는플라스틱재질이적합하며그림 3과같이 A부분의흙을제거한다음 B부분의흙을채취한다. 시료채취시토양에직접접촉하는부분은도색, 그리스등의화학약품이처리되지않은기구를사용한다 채취한토양시료중약 300 g을분취하여수소이온농도, 중금속및불소시험용시료는폴리에틸렌봉투에, 시안및유기물질시험용시료는입구가넓은유리병에넣어보관한다. 또한벤조 (a) 피렌, 석유계총탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌및트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌시험용시료의분취는 시료의채취및보관에따른다. 372

389 부록 T-bar handle Extension rod 표토층 A B Open core barrel 심토층 그림 2 토양시료채취기예시 그림 3 토양시료채취법예시 채취한토양시료중나머지는입구가넓은 200 ml 이상용량의유리병에가득담고마개로막아밀봉한후 0 ~ 4 의냉장상태로실험실로운반하여수분보정용시료로사용한다 시료용기에는채취날짜, 위치, 시료명, 토양깊이, 채취자등시료내역을기재한다. 특히석유계총탄화수소시험용시료의시료용기에는저장시설에보관된유류의종류및제조회사명을기재한다. 2.2 토양오염관리대상시설지역 시료채취지점선정 부지내 지상저장시설그림 4와같이토양오염물질 ( 유류등 ) 의누출이인지되거나토양오염의개연성이높은 3 개지점을선정하되, 저장시설의끝단으로부터수평방향으로 1 m 이상떨어진지점에서이격거리의 1.5 배깊이까지로한다. 다만, 방유조 (tank dike) 외부에서시료를채취하고자할경우에는방유조끝단을기준으로한다. 373

390 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 지상저장시설 이격거리 A 지상저장시설 이격거리 A 방유조 지상저장시설 이격거리 A 깊이 (Ax1.5) 깊이 (Ax1.5) 깊이 (Ax1.5) 방유조가설치되지않은경우 방유조내에서시료채취시 방유조가설치된경우 방유조외부에서시료채취시 그림 4 지상저장시설의토양시료채취지점깊이예시 지하매설저장시설 그림 5와같이저장시설을중심으로각각서로반대방향에있는배관부위와저장시설부위에서누출개연성이높은곳을각각 1개 ~ 2개지점씩 3 개지점을선정한다. 그림 5 지하매설저장시설의조사지점위치도예시 그림 6과같이저장시설부위에서채취하는 2개지점은저장시설아랫면의끝단에서수평방향으로 1 m 이상떨어진지점 ( 이격거리, A) 에서부터이격거리의 1.5배깊이까지로하며, 배관부위에서채취하는 1개지점은저장시설로부터가장멀리떨어진배관에서수평방향으로 1 m 이상떨어진지점 ( 이격거리, A) 에서부터이격거리의 1.5배깊이까지로한다. 374

391 부록 저장시설부위 배관부위 그림 6 지하매설저장시설의토양시료채취지점깊이예시 주변지역 토양오염관리대상시설부지의경계선으로부터 1 m 이내의지역중, 당해시설이아닌다른오염원으로부터오염되었을개연성이없다고판단되는 1개지점에서부지내의시료채취지점중깊이가가장깊은곳을기준으로하고, 그깊이는표토에서해당깊이까지로한다. 단, 판매시설등의경우에는부지의경계선에서부지내시료채취지점의방향등을고려하여선정한다 시료채취지점의토질이암반등으로시료를채취할수없는경우에는그깊이를조정할수있다 시료의채취및보관 토양시료는직경 2.5 cm 이상의시료채취봉이들어있는타격식이나나선형식의토양시추장비로채취한다. 이때사용하는시추장비는시추중에물이나기름이유입되지않는것이어야한다 시료채취봉을꺼내어오염의개연성이가장높다고판단되는부위 ±15 cm를시료부위로한다. 다만, 오염의개연성이판단되지않을경우는제일하부의토양 30 cm를시료부위로한다 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 트라이클로로에틸렌및테트라클로로에틸렌시 375

392 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 험용시료의경우, 시료부위의토양을즉시한쪽이터진 10 ml 정도의스테인리스, 알루미늄또는유리재질의주사기 ( 그림 7) 또는코어샘플러 ( 그림 8) 를사용하여 3곳에서각각약 2 ml씩채취한 5 g ~ 10 g의토양을미리준비한시험관에넣고, 마개로막아밀봉한후 0 ~ 4 의냉장상태로실험실로운반한다. 그림 7 한쪽이터진주사기예시 그림 8 코어샘플러예시 수분보정용시료는입구가넓은 200 ml 이상의유리병에가득담고밀봉한후같은방법으로실험실로운반하여사용한다. [ 비고 1] 미리준비한시험관이란마개가있는 30 ml 용량의시험관에벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 트라이클로로에틸렌및테트라클로로에틸렌시험용메틸알코올 10 ml를넣고미리소수점 4째자리에서반올림하여소수점 3째자리까지무게를정확히단것을말한다 벤조 (a) 피렌, 석유계총탄화수소시험용시료의경우, 시료부위의토양을입구가넓은 200 ml 이상의유리병에공간이없도록가득담고마개로막아밀봉한후 0 ~ 4 의냉장상태로실험실로운반하여벤조 (a) 피렌, 석유계총탄화수소시험용및수분보정용시료로사용한다. 376

393 부록 시료용기에는의뢰자, 시료명, 검사항목, 채취일시및장소, 토성, 중량및채취자, 입회자등을지워지지않도록기재한다. 특히석유계총탄화수소시험용시료의시료용기에는저장시설에보관된유류의종류및제조회사명을기재한다 벤조 (a) 피렌, 석유계총탄화수소, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌및이외토양오염물질을저장하는시설에대한시료채취및보관도이와동일하게실시한다. [ 비고 2] 토양을시추할때는토양오염관리대상시설관계자의의견을들어지하매설시설등이손상되지않도록주의하여작업하여야한다. 3. 시료의조제방법 3.1 수소이온농도, 불소및중금속시험용시료각각의채취지점에서채취한토양시료를법랑제또는폴리에틸렌제밧트 (vat) 위에균일한두께로하여직사광선이닿지않는장소에서통풍이잘되도록펼쳐놓고풍건시킨다음, 나무망치등으로분쇄하여분석대상물질에따라수소이온농도는눈금간격 2 mm의표준체 (10 메쉬 ), 중금속전함량분석대상물질은눈금간격 0.15 mm의표준체 (100 메쉬 ) 그리고불소는눈금간격 mm의표준체 (200 메쉬 ) 로체걸음한시료를각각균등량 ( 약 200 g) 씩취하여사분법등에의해균일하게혼합하여분석용시료로한다. 3.2 시안, 6가크로뮴및유기물질시험용시료 채취지점에서채취한토양시료에서돌, 나무등협잡물을제거한후분석용시료로한다 벤조 (a) 피렌, 석유계총탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 트라이클로로에틸렌및테트라클로로에틸렌시험용시료는 시료의채취및보관에따른다. 3.3 분석용시료의함수율보정시안, 6가크로뮴, 유기인화합물, 벤조 (a) 피렌, 석유계총탄화수소, 페놀, 폴리클로리네이트바이페닐, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 트라이클로로에틸렌및테트라클로로에틸렌시험용시료는분석결과에대한수분을보정하기위해함수율을측정한다. 377

394 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 4. 참고문헌 4.1 KS M ISO , 2004, 토양의질-시료채취- 제1부 : 시료채취프로그램에관한지침 4.2 KS M ISO , 2004, 토양의질-시료채취- 제2부 : 시료채취기술에관한지침 4.3 KS M ISO , 2004, 토양의질-시료채취- 제3부 : 안전에관한지침 4.4 KS M ISO 18152, 2008, 토양의질-토양시료의장단기보관지침 378

395 폐기물시료의채취 (ES 06130) 부록 8 1. 개요 1.1 목적 이시험기준은폐기물중에각종오염물질을측정하기위해시료를채취하는방법및시 료를조제하는방법을설명한다. 1.2 적용범위 이시험기준은폐기물시료의채취하는방법과조제하는방법에적용한다. 2. 채취도구및시료용기 2.1 채취도구 채취도구는시료의채취과정또는보관중에침식되거나녹이나는재질의것을사용해 서는안된다. 2.2 시료용기 채취용기는시료를변질시키거나흡착하지않는것이어야하며기밀하고누수나흡습성이없어야한다 시료용기는무색경질의유리병또는폴리에틸렌병, 폴리에틸렌백을사용한다. 다만, 노말헥세인추출물질, 유기인, 폴리클로리네이티드바이페닐 (PCBs) 및휘발성저급염소화탄화수소류실험을위한시료의채취시는무색경질의유리병을사용하여야한다. 379

396 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 시료중에다른물질의혼입이나성분의손실을방지하기위하여밀봉할수있는마개를사용하며코르크마개를사용하여서는안된다. 다만, 고무나코르크마개에파라핀지, 유지또는셀로판지를씌워사용할수도있다 시료용기에는폐기물의명칭, 대상폐기물의양, 채취장소, 채취시간및일기, 시료번호, 채취책임자이름, 시료의양, 채취방법, 기타참고자료 ( 보관상태등 ) 를기재한다. 3. 시료의채취방법 3.1 일반적요령 시료의채취는일반적으로폐기물이생성되는단위공정별로구분하여채취하여야한다 시료를채취하기전에폐기물을잘혼합하여야하며이것이불가능할경우에는전체의성질을대표할수있도록서로다른곳에서채취하여야한다. 다만, 서로다른종류의폐기물이혼재되어있다고판단될때에는혼재된폐기물의성분별로각각에대해시료를채취할수있다. 3.2 고상혼합물시료채취 고상혼합물의경우는적당한채취도구를사용하며한번에일정량씩을채취하여야한다. 3.3 액상혼합물시료채취 액상혼합물의경우는원칙적으로최종지점의낙하구에서흐르는도중에채취한다. 용기 에들어있을때에는잘혼합하여균일한상태로하여채취한다. 3.4 콘크리트고형화물시료채취콘크리트고형화물의경우는소형일때는 3.2 고상혼합물의경우에따른다. 대형의고형화물로써분쇄가어려울경우에는임의의 5개소에서채취하여각각파쇄하여 100 g씩균등양혼합하여채취한다. 380

397 부록 3.5 폐기물소각시설의소각재시료채취 일반사항 연소실바닥을통해배출되는바닥재와폐열보일러및대기오염방지시설을통해배출되는비산재의채취에적용한다 공정상소각재에물을분사하는경우 ( 비산방지및냉각 ) 를제외하고는가급적물을분사하기전에시료를채취한다. 다만부득이하게수분이함유된상태에서시료를채취할경우에는가능한한수분을줄여서채취한다 연속식연소방식의소각재반출설비에서시료채취연속식연소방식의소각재반출설비에서채취하는경우바닥재저장조에서는부설된크레인을이용하여채취하고, 비산재저장조에서는낙하구밑에서채취하며, 소각재가운반차량에적재되어있는경우에는적재차량에서채취하는것을원칙으로하고, 부지내에야적되어있는경우에는야적더미에서각층별로채취하는것을원칙으로한다 소각재저장조에서채취하는경우는저장조에쌓여있는소각재를평면상에서 5 등분한후각등분마다크레인을이용하여소각재를상하층으로잘섞은다음크레인으로일정량을저장조밖으로운반한다. 다만, 시료채취장소가좁아작업하기힘든경우에는크레인으로부터직접일정량을채취하는것으로한다. 시료는운반된소각재중대표성이있다고판단되는곳에서각등분마다 500 g 이상을채취한다 낙하구밑에서채취하는경우는시료의양이 1회에 500 g 이상이되도록채취하며, 전체시료의수는 3.7.1에따른다 야적더미에서채취하는경우는야적더미를 2 m 높이마다각각의층으로나누고각층별로적절한지점에서 500 g 이상의시료를채취하며, 전체시료의수는 3.7.1에따른다 소각재가적재되어있는운반차량에서시료를채취하는경우에는 3.7.3에따른다 위의각경우별로채취한시료는혼합하여 5.0 시료의조제방법에따라조제하여최종시료로한다 회분식연소방식의소각재반출설비에서시료채취회분식연소방식의소각재반출설비에서채취하는경우에는하루동안의운전횟수 381

398 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 에따라매운전시마다 2 회이상채취하는것을원칙으로하고, 시료의양은 1 회에 500 g 이상으로한다. 3.6 시료의양 시료의양은 1 회에 100 g 이상채취한다. 다만, 소각재의경우에는 1 회에 500 g 이상을 채취한다. 3.7 시료의수 시료의수는표 1에따른다. 다만, 폐기물의생성또는처리되는공정이적정하게관리되고있으며성상이일정한경우에는표 1에관계없이임의의시료를채취할수있다 같은종류의폐기물이계속배출되는경우에는집적되어있는폐기물의양에관계없이표 1에따라당일배출분에서시료를채취할수있다. 표 1 대상폐기물의양과시료의최소수 대상폐기물의양 ( 단위 : ton) 시료의최소수 1 미만 6 1 이상 ~ 5 미만 10 5 이상 ~ 30 미만 이상 ~ 100 미만 이상 ~ 500 미만 이상 ~ 1,000 미만 36 1,000 이상 ~ 5,000 미만 50 5,000 이상 ~ 폐기물이적재되어있는운반차량에서시료를채취할경우에는표 1에관계없이적재폐기물의성상이균일하다고판단되는깊이에서시료를채취한다. 5톤미만의차량에적재되어있을때에는적재폐기물을평면상에서 6등분한후각등분마다시료를채취한다. 반면, 5톤이상의차량에적재되어있을때에는적재폐기물을평면상에서 9등분한후각등분마다시료를채취한다. 382

399 부록 4. 시료의보관방법 채취시료는수분, 유기물등함유성분의변화가일어나지않도록 0 ~ 4 이하의 냉암소에보관하여야하며가급적빠른시간내에분석하여야한다. 5. 시료의분할채취방법 5.1 전처리 분석용또는수분측정용시료의양이많을경우에는 ( 이를 대시료 라한다 ) 실험에들어가기전에시료의조성을균일화하기위하여시료의분할채취방법에따라균일화한다 소각잔재, 슬러지또는입자상물질은그대로작은돌멩이등의다른물질을제거하고, 이외의폐기물중입경이 5 mm 미만인것은그대로, 입경이 5 mm 이상인것은분쇄하여체로걸러서입경이 0.5 mm ~ 5 mm로한다. 5.2 시료의분할채취방법대시료를균일하게혼합또는혼화하여측정에필요한적당량을취하고그림 1 ~ 그림 3의시료의분할채취방법중하나의방법에따라균일화한다 구획법 모아진대시료를네모꼴로엷게균일한두께로편다 이것을가로 4등분세로 5등분하여 20개의덩어리로나눈다 개의각부분에서균등량씩을취하여혼합하여하나의시료로한다. 그림 1 구획법 383

400 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 교호삽법 분쇄한대시료를단단하고깨끗한평면위에원추형으로쌓는다 원추를장소를바꾸어다시쌓는다 원추에서일정량을취하여장방형으로도포하고계속해서일정량을취하여그위에입체로쌓는다 육면체의측면을교대로돌면서균등량씩을취하여두개의원추를쌓는다 하나의원추는버리고나머지원추를앞의조작을반복하면서적당한크기까지줄인다. 그림 2 교호삽법 원추 4 분법 분쇄한대시료를단단하고깨끗한평면위에원추형으로쌓아올린다. 384

401 부록 그림 3 원추 4 분법 앞의원추를장소를바꾸어다시쌓는다 원추의꼭지를수직으로눌러서평평하게만들고이것을부채꼴로사등분한다 마주보는두부분을취하고반은버린다 반으로준시료를앞의조작을반복하여적당한크기까지줄인다. 385

402

403 폐기물시료의준비 (ES 06150) 부록 9 1. 개요 1.1 목적 이시험기준은폐기물중의오염물질분석시함량시험방법및용출시험방법에따른시 료의준비와산분해전처리방법을설명한다. 1.2 적용범위 함량시험방법지정폐기물여부판정을위한기름성분, 폴리클로리네이티드바이페닐 (PCBs) 및정제유의품질검사를위한실험에적용한다. 또한폐기물관리법에서규정하고있지않으나, 폐기물중에함유된오염물질의농도를측정하는시료에적용한다 용출시험방법고상또는반고상폐기물에대하여폐기물관리법에서규정하고있는지정폐기물의판정및지정폐기물의중간처리방법또는매립방법을결정하기위한실험에적용한다 산분해법용출용액또는액상폐기물에는유기물및현탁물질등이함유되어있어혼탁되었거나색상을띄고있는경우가있을뿐만아니라실험하고자하는목적성분들이입자에흡착되어있거나난분해성의착화합물또는착이온상태로존재하는경우가있기때문에실험의목적에따라적당한방법으로전처리를한다음원자흡수분광광도법, 유도결합플라스마 / 원자발광분광법, 자외선 / 가시선분광법에사용한다. 2. 용어정의 387

404 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 2.1 산분해법시료에산을첨가하고가열하여시료중의유기물및방해물질을제거하는방법이다. 이과정에서시료중의유기물및방해물질은산에의해분해되고이들과착화합물을형성하고있던중금속류는이온상태로시료중에존재하게된다. 2.2 마이크로파산분해법전반적인처리절차및원리는산분해법과같으나마이크로파를이용해서시료를가열하는것이다르다. 마이크로파를이용하여시료를가열할경우고온고압하에서조작할수있어전처리효율이좋아진다. 3. 시험기기및기구 3.1 진탕기 상온, 상압에서진탕회수가매분당약 180 회, 진폭이 5 cm, 6 시간연속진탕기를사용한다. 3.2 가열장치 가열멘틀 (heating mantle) 또는가열판 (heating plate) 을규격에맞게사용한다. 3.3 마이크로파분해장치산과함께시료를용기에넣어마이크로파를가하면강산에의해시료가산화되면서극성성분들의빠른진동과충돌에의하여시료의분자결합이절단되어시료가이온상태의수용액으로분해된다. 이장치는가열속도가빠르고재현성이좋으며폐유등유기물이다량함유된시료의전처리에이용된다. 388

405 부록 4. 시약및표준용액 질산 (nitric acid, HNO 3, 분자량 : 63.01, 함량 70 %) 염산 (hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46, 함량 36.5 % 38 %) 염산 (1 + 1) 염산 (hydrochloric acid, HCl, 분자량 : 36.46) 과정제수의부피비가 1 : 1이되도록혼합하여조제한다 황산 (sulfuric acid, H 2 SO 4, 분자량 : 98.08, 함량 95 % 이상 ) 과염소산 (hyperchloric acid, HClO 4, 분자량 : , 함량 70 % 이상 ) 플루오린화수소산 (hydrofluoric acid, HF, 분자량 : 20.00, 함량 40 % 이상 ) 5. 시료채취및관리 각항목별시료채취및관리방법에따른다. 6. 정도보증 / 정도관리 (QA/QC) 내용없음 7. 분석절차 7.1 함량시험방법각항목별시험기준의전처리에서 액상폐기물시료또는용출용액적당량 을 폐기물시료적당량 으로하여실험한다. [ 주 1] 폐기물시료가고상이거나반고상인경우에는 ES 가크로뮴실험을적용할수없다. 389

406 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 7.2 용출시험방법 시료용액의조제시료의조제방법에따라조제한시료 100 g 이상을정확히달아정제수에염산을넣어 ph를 5.8 ~ 6.3으로한용매 (ml) 를시료 : 용매 = 1 : 10(W : V) 의비로 2000 ml 삼각플라스크에넣어혼합한다 용출조작시료용액의조제가끝난혼합액을상온, 상압에서진탕회수가매분당약 200회, 진폭이 4 cm 5 cm의진탕기를사용하여 6시간연속진탕한다음 1.0 μm의유리섬유여과지로여과하고여과액을적당량취하여용출실험용시료용액으로한다. 다만, 여과가어려운경우에는원심분리기를사용하여매분당 3000회전이상으로 20분이상원심분리한다음상징액을적당량취하여용출실험용시료용액으로한다. 다만, 휘발성저급염소화탄화수소류를실험하고자하는시료의용출조작은 ES 휘발성저급염소화탄화수소류-기체크로마토그래피 7.1 전처리 반고상또는고상폐기물시료의전처리에따른다 실험결과의보정항목별시험기준중각항의규정에따라실험한용출실험의결과는시료중의수분함량보정을위해함수율 85 % 이상인시료에한하여 15/100-시료의함수율 (%)" 을곱하여계산된값으로한다. 7.3 산분해법 질산분해법이방법은유기물함량이낮은시료에적용하며질산에의한유기물분해방법이다 액상폐기물시료또는용출용액적당량을취하여킬달플라스크에넣고진한질산 5 ml와비등석 4개 ~ 5개를넣은다음서서히가열하여액량이약 5 ml ~ 10 ml가될때까지증발농축하고공기중에서식힌다 이때유기물의분해가완전히끝나지않아액이맑지않을때에는다시진한질산 5 ml를넣고가열을반복한다. 필요하면여과하여여과지를정제수로 2회 ~ 3회씻어주고여과액씻은액을합하여정확히 100 ml로한다. 이용액의산농도는약 0.7 M이다. 390

407 부록 질산-염산분해법이방법은유기물함량이비교적높지않고금속의수산화물, 산화물, 인산염및황화물을함유하고있는시료에적용하며질산-염산에의한유기물분해방법이다 액상폐기물시료또는용출용액적당량을취하여킬달플라스크에넣고여기에진한질산 3 ml와비등석 4개 ~ 5개를넣은다음서서히가열하여액량이약 5 ml가될때까지증발농축하고공기중에서식힌다. 다시진한질산 5 ml를넣고서서히가열하여액이거의건고되는부근까지증발농축하고공기중에서식힌다 여기에염산 (1 + 1) 10 ml와정제수 15 ml를넣고약 15분간가열하여잔류물을녹인다. 이때유기물의분해가완전히끝나지않아액이맑지않을때에는다시진한질산 5 ml를넣고가열을반복한후킬달플라스크의기벽을정제수로씻어서합한다. 필요하면여과하고여과지를정제수로 2회 ~ 3회씻은다음여과액과씻은액을합하여정확히 100 ml로한다. 이용액의산농도는약 0.5 M 이다 질산-황산분해법이방법은유기물등을많이함유하고있는대부분의시료에적용하며질산-황산에의한유기물분해방법이다. 그러나칼슘, 바륨, 납등을다량함유한시료는난용성의황산염을생성하여다른금속성분을흡착하므로주의하여야한다 액상폐기물시료또는용출용액적당량을취하여킬달플라스크에넣고여기에진한질산 5 ml와비등석 4개 ~ 5개를넣은다음서서히가열하여액량이약 15 ml가될때까지증발농축하고공기중에서식힌다. 다시진한질산 5 ml와황산 5 ml ~ 10 ml를넣고가열을계속하여백색의황산가스가발생하기시작하면가열을중지한다. 이때유기물의분해가완전히끝나지않아액이맑지않을때에는다시진한질산 5 ml를넣고가열을반복한다 분해가끝나면공기중에서식히고정제수 50 ml를넣어끓기직전까지서서히가열하여침전된용해성염들을녹인다. 공기중에서식혀필요하면여과하고여과지를정제수로 2회 ~ 3회씻어준다음여과액과씻은액을합하여정확히 100 ml로한다. 이용액의산농도는약 1.5 N ~ 3.0 N이다 질산-과염소산분해법이방법은유기물을다량함유하고있으면서산화분해가어려운시료들에적용하며질산-과염소산에의한유기물분해방법이다. 391

408 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 액상폐기물시료또는용출용액적당량을취하여킬달플라스크에넣고여기에진한질산 5 ml와비등석 4개 ~ 5개를넣은다음서서히가열하여액량이약 5 ml ~ 10 ml가될때까지증발농축하고공기중에서식힌다. 진한질산 5 ml와과염소산 10 ml를넣고가열을계속하여과염소산이분해되어백연이발생하기시작하면가열을중지한다. 이때유기물의분해가완전히끝나지않아액이맑지않을때에는다시진한질산 5 ml를넣고가열을반복한다 분해가끝나면공기중에서식히고정제수 50 ml를넣어서서히끓이면서질소산화물및유리염소를완전히제거한다. 필요하면여과하고여과지를정제수로 2회 ~ 3회씻어준다음여과액과씻은액을합하여정확히 100 ml로한다. 이용액의산농도는약 0.8 M이다. [ 주 2] 과염소산을넣을경우진한질산이공존하지않으면폭발할위험이있으므로반드시진한질산을먼저넣어주어야하며, 어떠한경우에도유기물을함유한뜨거운용액에과염소산을넣어서는안된다. [ 주 3] 납을측정할경우시료중에황산이온 (SO 2-4 ) 이다량존재하면불용성의황산납이생성되어측정치에손실을가져온다. 이때는분해가끝난액에물대신아세트산암모늄용액 (5 + 6) 50 ml를넣고가열하여액이끓기시작하면킬달플라스크를회전시켜내벽을액으로충분히씻어준다음약 5분동안가열을계속하고공기중에서식혀여과한다 질산-과염소산-불화수소산분해법이방법은다량의점토질또는규산염을함유한시료에적용하며질산-과염소산-불화수소산에의한유기물분해하는방법이다 액상폐기물시료또는용출용액적당량을취하여킬달플라스크에넣고여기에비등석 4개 ~ 5개를넣은다음서서히가열하여액량이약 15 ml가될때까지증발농축하고공기중에서식힌다 비커에있는액을테플론비커또는백금도가니에옮기고킬달플라스크의기벽에붙어있는부착물을정제수로깨끗이씻어합한다음진한질산 10 ml를넣어거의액이건고할때까지가열하고공기중에서식힌다 과염소산 5 ml와불화수소산 1 ml를넣고가열을계속하여과염소산의백연이발생하면가열을중지하고공기중에서식힌다. 여기에정제수 50 ml를넣고이하 질산-과염소산에의한분해에따라실험한다. 이용액의산농도는약 0.8 M이다. 392

409 부록 회화법이시험기준은목적성분이 400 이상에서휘산되지않고쉽게회화될수있는시료에적용하며회화에의한유기물분해방법이다. 시료중에염화암모늄, 염화마그네슘, 염화칼슘등이다량함유된경우에는납, 철, 주석, 아연, 안티몬등이휘산되어손실을가져오므로주의하여야한다 액상폐기물시료또는용출용액적당량을취하여백금, 실리카또는자제증발접시에넣고수욕또는열판에서가열하여증발건고한다. 용기를회화로에옮기고 400 ~ 500 에서가열하여잔류물을회화시킨다음공기중에서식힌다 잔류물에염산 (1 + 1) 10 ml를넣어열판에서가열한다. 잔류물이녹으면온수 20 ml를넣고여과하여여과지를온수로 2회 ~ 3회씻어준다음여과액과씻은액을합하고정제수를넣어정확히 100 ml로한다. 이용액의산농도는약 0.5 M이다 마이크로파산분해법 시료 ( 고체 0.25 g 이하또는용출액 50 ml 이하 ) 를정확하게취하여용기에넣고여기에질산 10 ml ~ 20 ml를넣는다. 이때격렬한반응이일어나면반응이완결될때까지뚜껑을연채로방치한다. 밀폐용기의뚜껑을닫고용기내의최고압력이약 120 psi ~ 200 psi로되고, 마이크로파힘을다음 ( 밀폐용기 1개 ~ 3개 300 W, 4개 ~ 6개 600 W, 7개이상 1200 W) 과같이조정하되, 가열온도와시간을설정하고온도센서를연결하여실시간으로확인할수있도록한다 분해가끝난후충분히용기를냉각시키고용기내에남아있는질산가스를제거한다. 필요하면여과하고거름종이를정제수로 2회 ~ 3회씻은다음거른액과씻은액을합하여일정부피로묽힌다. [ 주 4] 마이크로파분해장치를통풍실안에직접설치하면주위의산가스에의해장치의부식을초래할수있으므로배기가스만을외부로배출할수도있게장치하여야한다. 또한제작사가제공하는안전수칙을반드시따라야한다. 8. 결과보고 내용없음 393

410 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 9. 참고자료 내용없음 10. 부록 내용 394

411 BOD 5 시험표준작업절차서의예시 부록 10 문서번호 작성날짜 BOD 5 표준작업절차서 작성자 날짜 ( 서명 ) 정도보증책임자 날짜 ( 서명 ) 1. 개요 1.1 목적 수질중의생물학적산소요구량은 환경정책기본법 시행령제2조관련하천, 호소환경기준항목, 수질및수생태계보전에관한법률 제4조의 7 관련배출허용기준초과부과금산정기준항목, 수질및수생태계보전에관한법률 시행규칙제3조및제4조관련수질오염물질, 제26조관련폐수종말처리시설방류수수질기준항목, 제34조관련배출허용기준항목을비롯하여다양한법률에서주요오염물질로관리하고있다. 생물학적산소요구량은자연적인영양물질과물환경의기상 물리 화학적영향에의해수치가변화할수있으나사람의활동에의해서가장큰영향을받는다. 일반적으로생물학적산소요구량이높은물환경에서는혐기조건이형성되어산소를필요로하는수생생물에악영향을끼치며조류의이상생장을야기하여수중생태계의파괴를가져올수있다. 또한생물학적산소요구량증가에따라물을사용하는사람에게피해를가져올수있다. 1.2 적용범위 하천수, 호소수, 오수, 폐수등먹는물과해수를제외한수질의생물학적산소요구량에대 한시험방법에적용하며수질의용존산소를측정하는방법에따라윙클러적정법, 용존산소 395

412 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 측정기 (DO meter) 에의한측정법이있다. 일반적인정량한계는 2 mg/l 이하이며하수, 오수, 폐수처리시설의처리배출수의정량한계는 2.0 mg/l, 하천, 호소수의방법검출한계는희석수의반복측정을통한표준편차에대해일정신뢰도에따른 t값을곱하여 0.3 mg/l ~ 0.4 mg/l을제시하고 [ 참고자료 1], 정량한계값으로부터이론적인표준편차를통해 0.6 mg/l로제시하고있다 [ 참고자료 2]. 정밀도를나타내는상대표준편차 (RSD, relative standard deviation) 는오수를 OO회반복측정한결과 OO ~ OO %, 하수를 OO회반복측정한결과 OO ~ OO %, 하천수를 OO회반복측정한결과 OO ~ OO %, 호소수를 OO회반복측정한결과 OO ~ OO % 로나타났다. GGA(glucose-glutamic acid) 표준용액을이용한표준물질회수율은 200 mg/l 표준용액 OO회측정시 OO ~ OO %, 표준편차는 OO로나타났다. GGA 표준용액의회수율은기존수질오염공정시험기준이 (220 ± 20) mg/l, 공장폐수시험방법 (KSM 0111) 이 (220 ± 10) mg/l[ 참고자료 3], Standard Method에서는 (198 ± 30.5) mg/l를허용가능범위로제시하고있다 [ 참고자료 4]. 이표준작업절차서는 OO 시험기관일반실험실에의뢰 접수된먹는물과해수를제외한하천수, 호소수, 오수, 폐수등수질의생물학적산소요구량에대한시험방법에적용한다. 1.3 간섭물질시료에산, 알칼리, 잔류염소등의산화성물질, 과포화용존산소, 소독물질함유, 농약등과같은유독물질, 중금속등의오염물질함유시료, 고온의시료등은생물학적산소요구량측정에영향을끼칠수있으므로 BOD 시험수행전에이를파악하여가능할경우전처리를수행하여야한다. - 시료채취자가작성한시료채취일지를참고하고시료채취자에게시료에대한정보를취한다. 2. 용어정의 2.1 희석수 (dilution water) 증류수또는탈이온수에미생물의영양물질을첨가하고오염이되지않도록주의하여 20 C 에서산소를포기시켜용존산소를포화시킨것으로시료의희석에사용한다. 396

413 부록 2.2 용존산소 (DO, dissolved oxygen) 물속에용해되어있는분자상태의산소. 호기성미생물에의해소비되므로용존산소의 소비에따라물속의미생물과미생물이에너지원으로사용하는유기물질을유추할수있다. 2.3 용존산소측정기 (DO meter) 물속의용존산소를측정할수있는휴대용또는고정식측정기. 전원장치와프로브와 수치를나타내는디스플레이로구성되어있다. 2.4 BOD 병 (biochemical oxygen demand bottle) 250 ml ~300 ml 용량의유리제병으로갈아맞춘마개와물을가해수봉할수있는 입구를가진병으로겉표면에라벨이가능한것을사용한다. 2.5 글루코스-글루타민산표준용액 (GGA, glucose-glutamic acid standard solution) 글루코스 (C 6 H 12 O 6 ), 글루타민산 ((CH 2 )CH(NH 2 )(COOH) 2 ) 각각 150 mg을정제수 1 L에넣고용해시킨표준용액이다. GGA용액은살균상태로유지되지못한다면사용전에즉각제조하고 4 나그이하의온도에서보관한다. 상업적으로판매되는표준용액을사용할수있으나농도의범위가다양하다. 2.6 식종 (seed) 시료속의호기성미생물이나세균이존재하지않을경우또는여러가지영향에의해그 수가부족할경우 BOD 시험수행시첨가해주는생분해성물질이다. 2.7 배양 (incubate) 호기성미생물이시료의용존산소를소모하여유기물질을소비하도록일정온도조건을 유지하고빛을차단하여정해진시간동안두는것을말한다. 397

414 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 3. 측정장치및기구 3.1 측정장치 용존산소측정기 (DO meter) 대기중또는수질중에서검정 교정이가능한용존산소측정기로휴대용또는고정식측정장치. 최소 Oxygen 0.1 mg/l 단위로측정가능하며부가하여충전장치가달려있고측정결과값의저장또는프린트가가능한기기이다 mg 산소측정가능, 100 V ~ 220 V, 휴대가능한 YSI model 54를사용한다 배양기 (incubator) (20 ± 1) C의온도가안정적으로유지가능해야하고내부가청결하며온도검정 교정내역을갖추어야한다 L 부피, 10 ~ 80 C, ±1 C의정밀도를갖는 SANYO사배양기를사용한다 건조용기 (desiccator) 황산또는실리카겔이적절히채워져있고제성능을충분히발휘하는것이어야한다 분석저울 (analytical balance) 0.1 mg 단위가판독가능한것으로 6개월마다표준분동에의한검정 교정내역을갖추어야한다 mg 단위측정가능, 1.0 % 미만의정밀도를가진 AND사제품을사용한다. 3.2 기구 BOD병 (BOD bottle) 부피 300 ml의유리재질로갈아맞춘마개가있는것을사용한다 ml 부피, 갈아맞춘뚜껑을가진 WHEATON사의 BOD병을사용한다 피펫여러가지부피의팁을가진피펫. - (10, 50, 100, 500, 1000) μl 부피, 무게를측정하여 ±3 % 미만의정밀도를갖는 Eppendorf사의미량피펫과 (1, 2, 5, 10, 25, 50) ml 부피, 무게를측정하여 ±3 % 미만의정밀도를갖는 SCOT DURRAN사의등급 A 부피피펫을사용한다 적정뷰렛 (50 ml) - 50 ml 부피, 무게를측정하여 ±5 % 미만의정밀도를갖는갑을사제품을사용한다. 398

415 부록 부피플라스크 (volumetric flask) - (25, 50, 100, 250, 500) ml 부피, 무게를측정하여 ±5 % 미만의정밀도를갖는 SCOT DURRAN사의등급 A 부피플라스크를사용한다 공기발생기 (aerator) L/min 용량, 220 V, 00사제품을사용한다. 4. 시약및표준용액 4.1 시약 영양물질용액 인산완충용액 (Phosphate butter solution) KH 2 PO g, K 2 HPO g, Na 2 HPO 4 7H 2 O 33.4 g (Na 2 HPO 4 12H 2 O일경우 44.6 g), NH 4 Cl 1.7 g을약 500 ml의정제수에녹인다음정제수를채워 1 L 로한다. 용액의 ph는 7.2 이며, 4 C에서냉장보관한다. 사용시마다각각오염여부를확인한다. 1) - 시약등급, 500 g 용량, SIGMA사제품을사용한다 황산마그네슘용액 (Magnesium sulfate solution) MgSO 4 7H 2 O 22.5 g을 1 L의정제수에녹인다. - 시약등급, 1 kg 용량, SIGMA 제품을사용한다 염화칼슘용액 (Calcium chloride solution) CaCl g을 1 L의정제수에녹인다. - 시약등급, 1 kg 용량, SIGMA 제품을사용한다 염화철용액 (Ferric chloride solution) FeCl 3 6H 2 O 0.25 g을 1 L의정제수에녹인다. - 시약등급, 1 kg 용량, SIGMA 제품을사용한다 윙클러적정법시약 (Winkler titration reagents) - 일상적인 BOD 실험에 DO meter를사용하지만, 검정 교정과정도관리를위해준비하고 2개월마다정기적으로확인한다. 1) 만일침전이나생물학적생장이감지되면모두폐기하고다시준비한다. 399

416 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 황산망간용액 (Manganous sulfate solution) MnSO 4 4H 2 O 2) 480 g을정제수에녹인다. 여과하고정제수를가하여 1 L로한다. - 시약등급, 1 kg 용량, SIGMA 제품을사용한다 알칼리-아이오딘-아자이드시약 (Alkali-iodide-azide reagent) NaOH 500 g, NaI 135 g을정제수에녹이고정제수를가해 1 L로한다. 40 ml 정제수에 NaN 3 10 g을녹인다. 이시약은희석되거나산성화되었을때녹말용액에의한색깔이나타나지않아야한다. - 특급등급, 500 g 용량, SIGMA 제품을각각사용한다 M 싸이오황산소듐적정표준용액 (Standard sodium thiosulfate titrant) g Na 2 S 2 O 3 5H 2 O를정제수에녹이고 1.5 ml 6 N NaOH 또는고체시약 0.4 g NaOH를첨가한후 1 L가되도록정제수를가한다. - 특급등급, 1 kg 용량, SIGMA 제품을사용한다 M 바이아이오딘산포타슘표준용액 (Standard potassium bi-iodate solution) mg KH(IO 3 ) 2 를정제수에녹인후 1 L가되도록정제수를채워잘섞는다. - 시약등급, 1 kg 용량, SIGMA 제품을각각사용한다 녹말지시용액 (Starch indicator in aqueous solution) 끓인물 1 L에 2 g 살리실산 (C 7 H 6 O 3, salicylic acid) 을첨가한다. 20 g의용해성녹말은 40 ml 정제수에녹인다. 1 L의살리실산용액에준비한녹말용액을첨가하여투명해질때까지혼합한다. 이후방냉하고 4 C에서보관한다. - 시약등급, 1 kg 용량, SIGMA 제품을각각사용한다 진한황산 36 N 이상의진한황산. - 시약등급, 1 kg 용량, 덕산화학제품을사용한다 잔류염소함유시료의전처리시약 아세트산 (1+1) 용액 500 ml의증류수에 500 ml 진한아세트산을가하여잘섞어준다. - 시약등급, 1 kg 용량, SIGMA 제품을사용한다. 2) MnSO 4 2H 2 O 400 g 이나 MnSO 4 H 2 O 364 g 을사용하여도된다. 400

417 부록 아이오드화포타슘용액 (Potassium iodide solution) 100 ml 부피플라스크에 KI 10 g을넣는다. 증류수를가해 100 ml를채우고잘섞는다 N 아황산소듐 3) 용액 (Sodium sulfite solution) 1000 ml 부피플라스크에무수아황산소듐 (Na 2 SO 3 ) g 을넣는다. 증류수를가해 1 L를채우고잘섞는다. - 시약등급, 1 kg 용량, SIGMA 제품을사용한다 녹말지시용액 (Starch indicator in aqueous solution) 와동일하다 중화시약 N 황산용액 (Sulfuric acid) - 시약등급, 36 N 진한황산, 덕산화학제품, 정제수를사용하여적절히희석하여조제한다 N 수산화소듐용액 (Sodium hydroxide) - 시약등급, 500 g 용량, SIGMA사제품을구입하여 40 g을정확히무게달아정제수 1 L에녹인다 시약수 (reagent water) 이시험방법에서사용하는모든증류수는미국재료시험학회 (ASTM, american society for testing and materials) Type Ⅰ water 수준의정제수 ( 탈이온수 ) 를사용한다 [ 참고자료 5]. - 시간당 20 L를만들수있는용량으로섬유막, 활성탄역삼투여과를통해 25 일때 18 Ω cm의비저항 (resistivity) 을갖는 MILLIPORE사제조장치를사용한다 표준용액및시약제조에사용하는증류수는검증된증류수제조장치로제조한정제수 ( 탈이온수 ) 를사용한다. - 위제조장치의정제수를사용한다 하루이상경과된정제수는표준용액제조에사용하지않는다 정제수를보관하는정제수병의오염유무를확인한다. - 전기전도도측정기를사용하여 2 ms/m(millisiemens per meter) 이상의값이 3) 이용액은안정적이지못하므로시험수행시마다새로만들어준비한다. 401

418 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 측정되면폐기한다 정제수장치에서받은물의오염유무를확인한다. - 전기전도도측정기를사용하여 2 ms/m(millisiemens per meter) 이상의값이측정되거나자외선분광기를사용하여 254 nm 영역에서피크가측정되면폐기한다. 4.2 표준용액 GGA표준용액글루코스-글루타민산 (glucose-glutamic acid) 용액은시판시약을구입하여사용할수도있고각시약을 150 mg씩취하여녹여서직접만들어준비할수있다. 시약등급이상의글루코스와글루타민산을건조기에서 103 C로 1시간건조하고데시케이터에서한시간방냉한다. 글루코스 150 mg, 글루타민산 150 mg을증류수에녹이고증류수로 1 L를채운다. 4) - 특급등급, 500 g 용량, SIGMA 제품을각각사용한다 상업적으로시판하는표준용액구입시유효기간, 성적서, 소급성, 불확도를확인한다 유효기간이지난표준원액은폐기한다 마이크로피펫을사용하여 GGA표준용액을희석하거나첨가할경우저울을이용하여 10회이상측정하여마이크로피펫의재현성을확인후사용한다. - 정제수의무게를측정하여 3 % 이내의정밀도를가져야한다 희석수바탕시료 (dilution water blank) 와식종바탕시료 (Seeded blank) BOD 5 시험에서사용하는바탕시료는시료의희석에사용하는희석수바탕시료와식종바탕시료가있다. 시험수행시희석수바탕시료를준비하여측정함으로써희석수의오염유무와실험절차에대한정확도를확인하는데사용한다. - 식종하지않을때는희석수바탕시료를, 식종하였을때는식종바탕시료를시험한다. 4) 이용액은빠르게오염될수있기때문에즉시사용해야하고사용하지않을때는아래의절차를따른다. 제조한 GGA 표준용액을 BOD 실험에사용하는날각각의희석병또는뚜껑있는시험튜브에적당량을넣는다. 병을밀봉하고멸균한다. 멸균후 GGA 표준용액이담긴병또는시험튜브를냉각하고 4 C 에서보관한다. 밀봉 / 멸균상태로보관한 GGA 표준용액 6 ml 를각 BOD 병에넣고각 BOD 병에희석수를 3/4 만큼채운다 (2 % GGA 표준용액을사용하거나 300 ml BOD 병의경우 6 ml GGA 표준용액을사용한다.). GGA 표준용액을첨가한 BOD 병 (GGA 병 ) 에식종을하고희석수를가해완전히채운다. 뚜껑을막고수봉하여배양기에 5 일간보관하고 5 일후 GGA 병을꺼내어시료와동일한방법으로 BOD 를측정한다. 평균 BOD 는 (198 ± 30.5) mg/l 범위에있어야하며적절한교정이이루어져야한다. 지속적으로높은 BOD 값은고농도의식종액또는오염된희석수를사용하였거나질산화가원인일수있으며지속적으로낮은 BOD 값은식종액의사용량이적거나독성물질이존재할수있다. GGA 표준원액은유리또는 HDPE(high density polyethylene), PP(polypropylene) 또는 FEP(fluorinatedethyleneprophylene) 용기에보관한다. 402

419 부록 5. 시료채취, 보관및관리 5.1 시료의채취방법 수동시료채취수동으로시료를채취할경우에는 30분이상간격으로 2회이상채취 (composite sample) 하여일정량의단일시료로한다. 단, 부득이한사유로 6시간이상간격으로채취한시료는각각시험 검사한후산술평균하여시험 검사값을산출한다. 5) 자동시료채취자동시료채취기로시료를채취할경우에는 6시간이내에 30분이상간격으로 2회이상채취 (composite sample) 하여일정량의단일시료로한다 현장측정수소이온농도 (ph), 수온등현장에서즉시측정하여야하는항목인경우에는 30분이상간격으로 2회이상시험 검사한후산술평균하여시험 검사값을산출한다. 6) 현장시료채취자에의해작성된시료채취일지를참조한다 시료채취시유의사항 시료는시료의성상, 유량, 유속등의시간에따른변화 ( 폐수의경우조업상황등 ) 를고려하여현장물의성질을대표할수있도록채취하여야하며, 수질또는유량의변화가심하다고판단될때에는오염상태를잘알수있도록시료의채취횟수를늘려야하고, 이때에는채취시의유량에비례하여시료를서로섞은다음단일시료로한다. BOD 5 분석에필요한시료량은최소 300 ml이며매시료채취시 ( 시간 ) 또는시료채취지점 ( 장소 ) 에따라 1시료군 (batch) 마다이중분석 (duplicate analysis), 반복분석 (replicate analysis) 을위해 1 L ~ 4 L의시료를채취한다 시료는시험목적의성질을대표할수있는위치에서시료채취용기또는채수기를사용하여채취하여야하며, 채취용기는시료를채우기전에시료로 3회이상씻은다음사용한다 유류또는부유물질등이함유된시료는시료의균일성이유지될수있도록채취하여야하며, 침전물등이부상하여혼입되어서는안된다. 용존가스, 환원성물 5) 2 개이상의시료를각각시험 검사한후산술평균한결과배출허용기준을초과한경우위반적용은최초배출허용기준이초과된시료의채취일을기준으로한다. 6) 단, ph의경우 2회이상측정한값을 ph 7 기준으로산과알칼리로구분하여평균값을산정하고산정한평균값중배출허용기준을초과한평균값을시험 검사값으로한다. 403

420 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 질, 휘발성유기물질, 유류및수소이온등을측정하기위한시료는운반중공기와의접촉이없도록가득채워져야한다. 시료채취용기에시료를채울때에는어떠한경우에도시료의교란이일어나서는안된다. 가능한한공기와접촉하는시간을짧게하여채취한다. 채취된시료는즉시실험하여야하며, 그렇지못한경우에는시료의보존방법에따라보존하고규정된시간내에실험해야한다 시료채취시에시료채취시간, 보존제사용여부, 매질등분석결과에영향을미칠수있는사항을기재하여분석자가참고할수있도록한다 시료의채취지점시료채취지점의선정은수질오염공정시험기준에따른다 시료및표준용액의보존방법시료가실험실로옮겨지면채취일및기타식별용라벨을붙인다. 즉시시험 검사하지않을때는유리또는폴리에틸렌병에넣고 4 C 이하에서보관한다. 가급적시료가실험실에접수된지 2시간이내에시험 검사를수행하고그렇지못할경우반드시 24시간이내에시험 검사한다. 6. 정도관리 실험자료와시험 검사결과가과학적으로정당함을입증하고신뢰성을보장하기위해 수행한다. 6.1 시험방법검증실험실관리자는실험실장비와기구를운영하고시험및교정을실시하여문서화하며결과를평가한다. 실험실관리자는시험성적서에서명하는모든직원들의역량을보장해야한다. 특정전문작업을실시하는직원에대하여해당교육, 훈련, 경력및입증된기술에대해자격을부여하며시험및교정에대한책임, 시험및교정의계획, 결과평가에관한책임, 의견과해석보고에관한책임, 시험방법변경 새로운시험방법의개발및유효성확인에대한책임, 요구되는전문적인기술및경험, 자격및훈련프로그램에대한책임을지닌다. 분석자는시험 검사결과를제출하기전에반드시시험방법을검증해야한다. 분석자는이시험방법의수행에앞서주기적으로수행특성 (GGA표준용액의정밀도와정확도측정 ) 과시험 검사능력 ( 방법검출한계, 식종에의한시험수행 ) 을평가하여검증한다. 404

421 부록 - 시험수행시마다 GGA표준용액의반복시험을통한정밀도와회수율을통한정확도를수행한다. 간섭물질, 독성물질등이존재할것으로여겨지는시료는식종하여수행한다. 6개월마다또는정기적으로 DO meter의교체, 배양기의교체, 시약의교체에대해필요시방법검출한계를수행한다 정밀도 (precision) 정밀도는시험방법의재현성을측정하는것으로동일조건하에서동일한시험 검사과정을반복하여얻은결과의상호일치도를뜻한다. 분석적정밀도는이중 (duplicate) 또는다중 (multiplicate) 분석과관계된변화를측정하는것이다. 정밀도를측정하기위한 GGA표준용액을사용하며결과가이미수립된관리기준내에들어오면정밀도에문제가없는것으로간주한다. 실제시험수행시 1 시료군 (batch) 에대해최소 2회이상수행한다. 이중시료를이용할경우상대차이백분율 (RPD, relative percent difference), 다중시료의경우상대표준편차 (RSD, relative standard deviation) 로표현하며일반적으로관리기준은평균 (mean) ± 3 표준편차 (standard difference) 를권장한다. 1시료군 (batch) 만시험 검사시초기분석과후기분석을통해시간에따른분석결과의변화를확인하며과거의관리기준과비교하여시험결과를평가한다. 여기서, Χ = 측정값 (X 1 > X 2 ) s = 표준편차 정확도 (accuracy) 정확도는시험 검사결과가얼마나참값에잘일치하는가를나타내는척도로시험방법에반영되는총오차를반영한다. 분석결과가참값또는기지첨가농도와차이가나지않을때시험 검사결과가정확하다고할수있다. 시험방법의정확도는 GGA 표준용액의회수율을비교함으로써알수있으며회수율 (% recovery) 로표현한다. means true 405

422 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 방법검출한계 (MDL, method detection limit) 몇몇자료와보고에서 BOD 5 의방법검출한계 (MDL) 와정량한계 (LOQ) 를언급하고있다. 정량한계를 2.0 mg/l로제시하기도하며 [ 참고자료 6], 용존산소의소모가 2.0 mg/l 이상, 5일후잔존용존산소가 1.0 mg/l 이상, 희석수바탕시료의 5일소모가 0.2 mg/l 이하일때그시험이유효하다는보고가있다 [ 참고자료 1],[ 참고자료 2]. 방법검출한계수립지침에따라희석수를반복측정하여얻은표준편차에 98 % 또는 99 % 신뢰도구간의 t값을곱해 0.3 mg/l ~ 0.4 mg/l의방법검출한계를제시하고있다. 일반적인정량한계제시값인 2.0 mg/l 로부터 LOQ = 10 표준편차, MDL = 3 표준편차라는일반식에서유추하여표준편차 = 2.0/10 = 0.2, MDL = 로부터방법검출한계 0.6 mg/l를제시한보고가있다. 모든실험실은시험방법, 분석기기, 매질, 분석물질에따른방법검출한계를설정해야하며정기적으로재확인해야한다 표준물질의회수율 (recovery) 제안된 GGA표준용액의회수율은 (198 ± 30.5) mg/l 또는 (220 ± 20) mg/l 또는 (220 ± 10) mg/l 이다. 만일이범위내의표준물질회수율이나오지않는다면시험수행전반에대해평가하여오류를수정해야한다 바탕시료의분석 (blank analysis) 시약의이상유무, 정제수 희석수의오염유무, 시험기구의오염에대한전체시험과정을검토하기위해최소 1시료군 (batch) 마다 2개이상의희석수바탕시료를측정분석한다. 희석수바탕시료는 5일뒤용존산소소모값이 0.2 mg/l를넘어서는안되며, 시료의측정값에서희석수바탕시료의소모값을빼서는안된다 이중시료의분석 (duplicate analysis) 1시료군 (batch) 에대해어떠한특정시료를 2개의이중시료 (duplicate), 또는 3개이상의반복시료 (replicate) 를준비해측정분석하여시험과정의정확도와정밀도를평가한다. 6.2 시설및환경조건 실험실환경실험실은시험방법및절차에명시한경우, 또는실험실환경조건이시험결과의품질에영향을미칠경우환경조건을평가, 관리, 기록하여야한다. 시험수행에적절한먼지량, 전자파방해, 방사선, 습도, 온도, 전력공급, 음향및진동과같은다양한실험실환경조건에대해주기적인시험측정및교정을수행해서점검표에기록하여문서화하며, 환경조건이시험및교정의결과를저해하는경우올바로수정하여개선하여야한다. 406

423 부록 날짜 항목 표 1 실험실환경조건 온도 ( C) 습도 (%) 조도 (Lux) 흄후드전력 1월 5일 O.K O.K 1월 6일 O.K OK 1월 7일 OK O.K 1월 8일 O.K O.K 1월 9일 O.K O.K 1월 11일 O.K O.K 1월 12일 O.K O.K 1월 13일 O.K O.K 실험실오염방지이시험방법의어떠한수행이다른시험법의활동에부정적인영향을미칠수있는경우, 인접수행구역간에효과적인격리가필요하다. 상호오염 (cross- contamination) 방지를위한조치를취하여야한다. 시험및교정의품질에영향을미칠수있는실험구역에대한접근과이용을통제해야한다. - 시험구역과시료보관시설의독립. 동일한성질의시료군에대해시험작업을수행한다 시험자료관리계산결과및자료이전은체계적인방식으로적절히관리되어야하며컴퓨터또는자동화된장비를시험및교정자료의수집, 처리, 기록, 보고, 보관및검색에사용하는경우다음사항이보장되어야한다. - 시료채취계획, 시료채취일지, 시료접수일지및시료의뢰일지, 실험일지및원자료, 결과및시험성적서는 5년간보관해야하고시험성적서를제외한모든문서의원본을보관해야한다. 모든기록과문서의수정은정도관리책임자의승인이있어야한다 사용자에의하여개발된소프트웨어를상세히문서화하고사용에적절한지에대해충분히유효성을확인한다. 자료보호를위한절차를정하고수행한다. 자료는수집, 무결성, 기밀유지, 저장, 전송및문서화에관한사항들을포함한다. 407

424 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 컴퓨터및자동화된장비는적절한기능수행을보장할수있도록관리해야하며 시험및교정자료의무결성을유지하는데필요한환경및운영여건을보장해야 한다. 7. 분석절차 7.1 전처리 이시험방법은하천수, 호소수, 오수, 하수, 산업폐수등먹는물과해수를제외한모든수질시료의생물학적산소요구량을정량하는시험방법이다. 이시험방법의주요수행절차는용존산소측정이며용존산소를측정하는데있어온도, 기압등의환경조건과시료에포함되어있는산 알칼리, 조류, 미생물, 잔류염소와같은독성물질등이영향을미치게된다. - 산업원폐수, 소독폐수 ( 최종배출수 ), 고온폐수, 과도한 ph값을가진폐수, 잔류염소와같은독성물질을포함한폐수시료와같이 BOD시험을하기에충분한미생물을포함하지않은시료는유기물질산화를위해반드시시료에생분해성물질 ( 식종액 ) 을넣어주어야한다. 특히시료중에잔류염소가존재할경우같은환경조건에서용존산소포화량이영향을받으므로시료에잔류염소가존재할것으로의심되는시료는반드시 BOD 5 시험방법을수행하기전에잔류염소를측정해야한다. 잔류염소가확인된시료는잔류염소를제거하기위해시료에존재하는잔류염소와비례하여 N 아황산소듐용액 (Na 2 SO 3, sodium sulfite solution) 을넣어준다. 이렇게전처리를하였을지라도잔류염소또는독성물질이존재하거나존재할것으로의심되는시료는반드시식종하여 BOD 5 를시험 검사한다. 잔류염소존재시시료의용존산소포화량은다음표 2와같다. 408

425 부록 표 2 온도와잔류염소존재에따른용존산소포화량 온도 ( C) 수중의염소이온량 (mg/l) 0 5,000 10,000 15,000 20,000 수중용존산소포화량 (mg/l) 염소이온 100 mg/l 에대한용존산소차감량 (mg/l) 시료의잔류염소측정 시험을위해시료의 200 ml를 500 ml 부피플라스크에취한다 아세트산 (1+1) 용액을 10 ml 가한다 아이오드화포타슘용액을 10 ml 가한다 녹말용액을 2 ml 가한다 N 아황산소듐용액으로적정한다. 적정종말점은완전히섞었을때투명해지는점이다 적정에사용한 N 아황산소듐용액부피를측정한다 잔류염소포함시료의전처리 위의 7.1.2에서사용한같은시료 200 ml를 500 ml 부피플라스크에취한다 위의 에따라측정된 N 아황산소듐용액과같은양을시료에첨가한다 분 ~ 20분간방치후시료의잔류염소를재측정한다. 409

426 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 만일잔류염소가남아있지않으면 BOD 시험분석을진행한다. 염소가존재하는시료는반드시식종한다 산, 알칼리포함시료의전처리 BOD 측정에사용하는시료는반드시 ph 6.5에서 7.5를유지해야한다. 도시하수, 배출폐수의일반적인 ph 범위는 7.0 ~ 9.0 이지만, 종종인산완충용액에의해희석수로희석한시료의 ph가 6.5 ~ 7.5 범위를넘어증가되기도한다. 눈가림시료 (blind sample) 는희석수에의해희석한 ph를확인하고모든시료가적절한 ph 범위에들도록해야한다. 필요하면, 1 N 황산용액또는 1 N 수산화소듐용액을첨가해시료를중화시킨다. 시료에첨가하는 1 N 황산용액또는 1 N 수산화소듐용액의양은전체시료량의 0.5 % 를넘기지않도록한다 (300 ml BOD병의 1.5 ml 이내로첨가 ) 과포화시료의전처리겨울철또는조류가과도하게성장한지역에서채취한시료가 20 C에서 9.3 mg/l 이상의용존산소를나타낼때, 이시료는용존산소가과포화된경우이다. 이러한시료들은시험수행배양중에과포화된용존산소의급속한감소를방지하기위해시험수행전에시료를격렬히섞어주거나압축공기를여과포기시켜용존산소를감소시켜야한다. 7) 7.2 용존산소 (DO, dissolved oxygen) 측정방법 용존산소측정기 (DO meter) 측정방법용존산소측정기에의한측정방법은용존산소측정기제조회사의자세한설명서절차대로따른다. 일반적으로 DO meter는사용하는날마다검정 교정하고프로브의막이정상적인지확인한다. 분석하는날마다기압계의기압수치를기록한다. YSI model 54 DO meter 또는이와동등한용존산소측정능력을갖춘용존산소측정기를사용한다 용존산소측정기 (DO meter) 검정 교정용존산소를측정하는데 DO meter probe를사용한다면제조사의설명서에따라보정하는것이가장쉬운방법이다. 이용가능한산소 probes는두가지종류이다. 하나는물이포화된대기 (100 % humidity) 에기초한검정이고다른하나는공기가포화된물에기초한검정이다. 물이포화된대기 (100 % humidity) 에서검정 교정절차는최소한의물을넣은 BOD병에전극을밀봉하여검정한다. 공기가포화된물의검정절차 7) 이러한종류의시료들은종종고농도의질산화미생물을포함하고있어 BOD 측정결과의편차를야기한다. 질산화억제는수행해야하지만, 만일질산화억제 BOD 5 (CBOD 5) 를사용한다면허용범위를함께보고해야한다. 410

427 부록 는격렬하게물을섞어주거나공기방울을발생시켜검정한다. 만약 DO meter를대기상태에서검정할경우, 반드시용존산소측정값은대기압으로보정해야한다. 가장좋은것은실험실에있는기압계를사용하는것으로이것이불가능할경우뉴스또는지역공항의정보를이용한다. 대기압은일반적으로해수면으로보정한값을이용하며실제실험을수행하는고도에따라반드시보정해야한다. 용존산소측정기의검정 교정시대기중산소에대해포화율을확인할경우다음표 3을참조한다. - 프로브의교체, 멤브레인교체, DO meter 수리및점검외에 3개월에 1회이상정기적으로제조사의검정 교정절차서에따라검정 교정한다. 또한윙클러-아지드적정방법에따른비교검토를통해 DO meter의성능을확인한다. 모든내역은검정 교정일지에작성한다. 표 3 용존산소측정기의대기중검정표준상태 온도 ( C) 이론최대용존산소 (mg/l) 용존산소측정기로측정한용존산소값의대기압보정은식에의한다. 보정용존산소 (mg/l) = ( 시료의측정용존산소 (mg/l) 대기압 (mmhg))/760 mmhg 윙클러아지드적정방법 - DO meter를사용하기때문에일상적으로수행하지않지만, 정기적인 DO meter의검정 교정시윙클러아지드적정방법에의해확인한다 BOD병의뚜껑주변을수봉 (water sealed) 한희석수를사이펀 (siphon) 으로천천히 411

428 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 빼낸다. 희석수에대기중산소가첨가되는것을피한다 BOD병에 1 ml 알칼리-아이오딘-아자이드시약을가하고이어서 1 ml MnSO 4 용액을가한다. 시약을 BOD병에첨가할때피펫팁을시료안에잠기게한다. 팁을잘헹구어사용한다 공기방울이생기지않도록조심해서뚜껑을막고위아래로수차례잘섞어준다 BOD병부피가반정도침전되었을때주의하여뚜껑을제거하고 1 ml 진한황산 (36 N) 을가한다. 다시뚜껑을막고아이오딘이병속에서균일하게섞여지도록위아래로잘섞는다 시료 203 ml를 500 ml 카세롤접시 (casserole dish) 에옮기고 M 싸이오황산소듐용액으로엷은파란색이될때까지적정한다. 1 ml ~ 2 ml 녹말지시용액을가하고처음푸른색이나타나지않을때까지적정을계속한다 ( 원래희석수 200 ml는시약이포함된희석수 203 ml와같다.) 만일 0.05 ml 이상눈금을가진뷰렛을사용한다면결과는 0.1 ml 이내로표시한다. 세번째 BOD병은 DO meter probe로측정하여윙클러적정법의결과와비교한다 윙클러아지드적정방법검정 교정윙클러아지드적정방법은대부분의용존산소측정기에비해정확한용존산소를측정할수있다. 윙클러아지드적정법의검정 교정은표준상태에서정제수를계속포기시켜온희석수시료의포화용존산소를측정함으로써알수있다. 희석수의온도를알고있고용액을포화되도록포기시켰으며대기압을알고있으므로희석수의용존산소농도는이론용존산소포화량에가까운값이나타날것이다. 표 3의용존산소포화량과비교하여 20 C에서희석수의용존산소가 9.0 mg/l 보다훨씬낮은값을나타낸다면정확하게검정되지않은것이다. 이경우에는분석절차의오류를찾아정확한교정을수행해야한다. 7.3 식종하지않은시료의 BOD 5 시험 희석기술 시료의 BOD 측정시아래표 4 에따라적절한희석을선택한다. 412

429 부록 표 4 BOD 측정을위한적정한희석방법 8) 예상 BOD 5 (mg/l) 제안시료부피 (ml) 예상 BOD 5 (mg/l) 제안시료부피 (ml) < 5 200, 250, ~ 150 5, 10, 15 < , 150, ~ 300 3, 5, ~ 30 25, 50, ~ 700 1, 3, 5 30 ~ 60 15, 25, ~ , 1, 3 60 ~ 90 10, 15, ~ , 0.5, 1 3 ml 미만의시료로희석할경우희석에따른오차를줄이기위해시료를 BOD 병에직접취하지않고미리시료를눈금실린더나부피플라스크에취해단계적으로희석한다 ml 미만시료는큰팁을사용한부피피펫으로미리세척하고헹군 BOD병에직접취하고, 50 ml 이상의시료는미리눈금실린더를사용하여미리세척하고헹군 300 ml BOD병에잘섞인시료적당량을취해넣는다 인산완충용액의첨가를제외하고희석수는사용하기직전에즉시만들거나하루전에만든것을사용한다. 각영양물질용액을희석수 1 L당 1 ml씩첨가한다. 인산완충용액은오염에의한미생물성장을야기할수있는위험영양원이므로반드시사용직전에멸균하여방냉시킨것을사용하거나이전시험수행에사용하고멸균시켜보관한것을사용하여희석수에첨가해야한다. 희석수는사용전에증류수를배양기에안정되게두거나, 최소한 20 C에서 24시간동안외부공기에차단시켜야한다. 산소포기동안에먼지나기타오염을방지하기위하여 bottle 입구를종이타올, 면마개또는스폰지를사용하여막는다. 희석수에산소가완전히포화되도록한다. 희석수에 BOD 억제를야기하는미생물성장을예방하기위해석재포기장치를사용한다. 최적의기술은오염예방을위한유리섬유, 필터를통한가압공기를사용하는것이다. - 미생물의오염을방지하기위한예방을위해가능한밀봉을하여여과장치를한산소포기장치를사용하여 20 C의배양기에서미리희석수를포기시켜준비한다. BOD 실험을위해일상적으로준비한다. 인산완충용액을제외한희석수영양물질은 BOD 실험직전에조제하여희석수에첨가한다 희석수는각 BOD병에공기방울이발생하지않도록 stopper를사용하여천천히첨가하고넘치지않아야한다. 희석수에 BOD 억제물이유입되는것을예방하기 8) Standard Methods 의제안추가지침은다음과같다. 고농도산업폐수는 3 ml 미만, 원폐수와침전폐수는 3 ml ~ 15 ml, 생물학적처리폐수는 15 ml ~ 75 ml 이다. 413

430 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 위해사이펀 (siphon) 호스는의학용고무 ( 라텍스고무 ), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌으로된것을사용해야한다. Tygon, black rubber는희석수의산소를고갈시킬수있으므로사용하지않는다. 150 ml 이상의시료를사용할경우, 시료 bottle에추가적으로영양물질용액을첨가한다. 150 ml가넘는시료를사용하면초과하는시료 50 ml당영양물질 0.1 ml씩추가로첨가한다. 예를들어시료가 200 ml 라면 0.2 ml의영양물질추가첨가가필요하다. - BOD 희석수전용물통 (20 L 부피 ) 을 4 개준비한다. 물통은 stopper가있지만여기에라텍스재질의튜브를연결하여사용하면기포가발생하지않고편리하게사용할수있다 완벽하게희석수를채운 BOD병의시료를 7.2 용존산소측정방법으로용존산소를측정한다. 측정후뚜껑으로단단하게 BOD병입구를막고희석수를약간가해수봉으로뚜껑이막히도록한다음배양기에넣는다 정도관리를위해반복시료를준비할경우원시료를정확하게같은희석으로반복하여준비한다. 희석수를 BOD병에첨가하여희석수바탕시료를각각 2개이상준비한다. GGA표준용액 (200 mg/l) 6 ml를 BOD병에각각첨가하고 2개이상준비한다. 7.2 용존산소측정방법에따라이중시료, 반복시료, 희석수바탕시료, GGA표준용액의용존산소를측정한다음배양기에넣는다. - 수행 1 시료군마다또는 10개시료마다정도관리를위해 GGA표준용액을첨가한시료 ( 정도관리시료 ), 이중시료, 희석수바탕시료를준비한다 각 bottle에사용시료와부피에대해주의하여기입한다. BOD 수행일지에시험분석의모든작업내역을기록한다 일후배양기에있는모든 BOD병를꺼내고 7.2 용존산소측정방법에따라모든바탕시료, 시료, GGA표준용액의용존산소를측정하고기록한다 계산일반적으로오수, 하수, 폐수의 BOD 5 값이 2.0 mg/l 미만이면정량한계 (LOQ) 미만이라고표시하며하천수, 호소수의경우 0.6 mg/l 미만일경우방법검출한계 (MDL 또는 LOD) 로표시하고불검출로보고한다 ( 즉, < MDL 또는 < LOD). 식종하지않은시료에대한자료계산은다음과같다. 9) 9) 만일독성영향이없는경우, 모든희석에의한결과는최소산소소모와최소잔류 DO 요구량을만족해야한다. 시료희석을증가하였을때 BOD 값이증가하지않는다면독성영향이있다는것을암시한다. 이것은종종부정확한 BODs 로간주한다. 414

431 부록 BOD(mg/L) = ( 초기 DO - 5 일후 DO) 희석배수 희석배수 = Bottle Volume (300 ml) Sample Volume [ 주1] 만일희석수바탕시료 (dilution water blank) 의 BOD값이 0.2 mg/l를넘었다면, 시험결과가의심스러운것이다. 높은 희석수바탕시료가나타나면동일한희석수를사용한시료결과는재확인해야한다. 시험계산시절대로시료결과로부터바탕시료값을빼지않는다. [ 주2] 시료의 DO 소모가최소한 2 mg/l이상이고 5일후잔류 DO가적어도 1 mg/l가넘는다면시료의 BOD 계산에이용할수있다. [ 주3] 희석한시료의평균결과로부터최종 BOD 5 값을계산할때희석배수를곱한다. [ 주4] 식종한시료를위한계산은식종한시료의 BOD 계산식에따른다. 7.4 식종한시료의 BOD5 시험 식종준비 BOD 5 시험을수행하기전에오수 하수처리장유입원수의 grab 시료를채취한다. 만일유입원수에다량의산업폐수가유입되었다면, 유입원수보다더나은식종을위해침전혼합물의수용액을사용한다. 만일침전혼합물수용액을식종에사용한다면, 20 C에서하룻밤배양할필요는없다. 또한상업적으로판매하는식종액을구입하여사용할수있다. BioSeedTM, PolySeedTM 두가지제품이식종액으로가장널리사용되고있다. 유입원수시료를식종액으로사용한다면, 배양기에서 (20 C) 하룻밤둔다음사용한다. - OO 하수종말처리장의 1차침전조의하수를배양기에서 20 C로하룻밤둔다음상층액을식종액으로사용한다 식종대조구 (seeding control) 준비 하루동안배양한유입원수를배양기에서꺼내거나채취하여가라앉힌침전혼합물수용액또는판매식종액을준비한다 ( 섞으면안된다.) 유입원수의맑은상층액 ( 또는침전혼합물수용액또는판매식종액 ) 을 3 개의 BOD병에피펫을사용하여 (3, 5, 7) ml를각각넣는다. 10) 시험수행시료의농도를고려하여상층액의양을조절할수있다. 반드시최소한 2 개이상의다른희 10) 식종액의예상 BOD 값을추정하여표 5 에따라적절한식종액첨가량과시료개수를결정한다. 415

432 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 석배수를사용해야한다 개의 BOD병에희석수를조심해서채운다 개의 BOD병의초기용존산소를 7.2 용존산소측정방법에따라측정하고배양기에넣어 20 C 배양기에넣어배양한다 희석기술식종한시료의 BOD 시험수행시시료와식종대조구에첨가하는식종액양을산정하기위한제안방법을표 5에나타냈다. 시료의희석과식종액첨가량은표 5에따른다. 표 5 식종 BOD 제안희석 (1) (2) (3) (4) 식종액의 BOD 예상값 (mg/l) 식종대조구희석배수 BOD 병당식종량 (ml) 희석식종량 (ml) (10 배희석시 ) 30 15, 25, 50 6~ , 25, 50 4~ , 10, 15 2~ , 10, 15 1~ , 5, ~ , 3, 만일식종액의 BOD 값이 150 mg/l 또는그이하일경우식종액은희석하지말고 BOD 병에직접첨가한다. 식종액이고농도여서희석이필요한경우는표 5 의 ⑷ 에해당하는첨가량을사용한다. 식종대조구는표 5 의 ⑵ 에따라준비한다. 식종액의예상농도에따라적절한식종대조구를준비한다 식종한시료준비 BOD병에희석수를 1/3~1/2을적절히채운다 BOD병에식종액을피펫으로 2 ml씩각각넣는다. 11) 각각의 BOD병에시료의적당량을첨가한다 주의하여희석수를 BOD병에완전히채운다. 11) 식종액의예상 BOD 농도, 시료의예상 BOD 농도에따라적절히조정하여첨가한다. 416

433 부록 각 BOD 병에대한초기용존산소 (IDO, initial dissolved oxygen) 를 7.2 용존산소 측정방법에따라측정하고 20 C 배양기에넣어 5 일간배양한다. 7.5 식종한시료의 BOD 계산 식종계산과보정 일후각식종대조구 (seeding control) 를배양기에서꺼내 7.2 용존산소측정방법에따라용존산소농도를측정한다 같은방법으로모든 BOD 5 시료들을배양기에서꺼내 7.2 용존산소측정방법에따라용존산소의소비를측정한다. 12) 첨가식종액당소모된 DO(DO depletion) 로부터각식종대조구의식종보정값 (SCF, seed correction factor) 를구한다 식종보정값 (SCF) = (A - B) C/D 로서 A는식종대조구의초기용존산소 (mg/l), B는배양후식종대조구의용존산소 (mg/l), C는시료에가한식종액 (ml), D는식종대조구에첨가한식종액 (ml) 을의미한다 개이상의식종대조구를수행하여용존산소소모가모두허용기준을만족한다면식종보정값의평균을계산한다 식종보정값이 0.6 ~ 1.0 사이의범위를벗어나거나, 식종대조구가허용기준 (2.0 mg/l 이상 DO 소모와 1.0 mg/l 이상잔류 DO) 을만족하지못한다면시료에첨가하는식종량은다음시험수행시적절히조정해야한다. 13) 식종 BOD 계산 BOD 5 = BOD(mg/L) = [(IDO - DO 5 ) - 식종보정값 ] 희석배수 여기서, 희석배수 = 300 sample size (ml) 12) 만일적당한 DO 소모가이루어진 bottles이전무하다면다음번시험에서식종량을적절히조절한다. 13) 만일식종액을시료 bottles에첨가하기전에희석하였다면시료 bottles에첨가한희석식종의 ml는희석배수를곱해야한다 ( 예, 만일식종 10 ml + 물 90 ml를혼합하여식종물질을만들었다면희석배수는 1/10 이다.). 417

434 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 8. 결과분석및보고서 8.1 결과분석및계산 시료의분석결과를계산하기위해분석항목계산식을작성한다. 결과는 mg/l로표시하며하천수, 호소수에대해서는방법검출한계미만 (< MDL 또는 < LOD), 하수, 오수, 폐수에대해서는정량한계미만의자료는보고하지않는다 (< LOQ로표시 ) 분석값이 10 미만이면두자리수로농도를표현하여보고하며, 10 이상이면세자리수로농도를표현하여보고한다. 다만, 낮은수일경우방법검출한계또는정량한계아래로표현하면안된다 시료를전처리또는희석하였다면희석계수를곱하여농도를계산한다 전처리를사용하였다면식종액의첨가, 이중분석 (duplicate analysis) 또는반복분석 (replicate analysis) 의평가를통해전처리와분석수행전체에대한오차를확인하여정확도와정밀도를평가한다. 평가한정확도와정밀도의결과는관리차트를작성하여과거와차후시험수행과비교하여시험수행을검증한다. 8.2 보고서작성 측정된자료는컴퓨터하드디스크에폴더를정한후연-월-일-항목이포함된파일번호로보관한다. 예 ) Pb : 2004년 12월 30일, 시료번호 100의납시험결과 종이에인쇄하여동일한파일이름으로서류철에보관한다. 9. 참고자료 1 "BRITISH COLUMBIA ENVIRONMENTAL LABORATORY MANUAL", The British Columbia Quality Assurance Users Committee and the Technical Subcommittee, July 1, "RECOMMENDATIONS OF THE BOD LOD TECHNICAL GROUP", State of Wisconsin Department of Natural Resources, 12/17/

435 부록 3 공장폐수시험방법 KSM 0111, '20. 생물화학적산소소비량 (BOD)', , 한국표준협회 4 Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 18th edition, '5210B, BOD Analysis', Washington DC, APHA, AWWA 5 ASTM D 1193 "Standard Specification for Reagent Water" ASTM, West Conshocken PA , (2001) 6 Method Detection Limit Survey Results and Analysis, PUBL-SS , Kerilynn M. Carden, Wisconsin Department of Natural Resources Laboratory Certification Program, December 부록 10.1 시료의식종보정계산의예공장폐수가포함되었을것으로예상되는각각의시료 1, 2, 3에대한 BOD 5 시험을수행하려한다. 미리희석수를오염되지않도록주의하여 20 C에서하룻밤을포기시켜준비하고식종액으로사용하기위해하수처리장유입원수를하루동안배양기에서 20 C로침전시켜준비하였다. 식종액의예상 BOD 5 값은약 250 mg/l로예상하여식종대조구를위해 BOD병에식종액을각각 15 ml, 10 ml, 5 ml 첨가하고희석수로채운다. 희석수의오염유무를알기위한바탕시료로 2개의 BOD병에희석수를채운다. 미리만들어멸균시켜놓은 GGA표준용액을 2개의 BOD병에 6 ml씩넣고희석수를채운다. 모든시료병에식종액 1 ml씩넣고시료 1, 2, 3을각각적절히첨가하고희석수를채운다. 정도관리 (QC) 를위해이중시료 (duplicate) 또는반복시료 (replicate) 를준비한다. 20 C를유지하며미리검정한 DO meter 또는윙클러법을사용하여초기 DO를측정한다. 모든시료들을배양기에넣고 20 C에서 5일간배양한다. 5일뒤같은방법으로 DO를측정하여 BOD 5 값을계산한다. < 식종대조구명세표 > 식종대조구병 IDO (mg/l) DO 5 (mg/l) DO 소비 (mg/l) 첨가식종액 (ml) A ml/15 ml = 0.55 B ml/10 ml = 0.50 C ml/5 ml = 0.72 SCF 419

436 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 BOD 계산은최소한 DO 소비가 2.0 mg/l 를넘고잔류 DO(DO 5 ) 가적어도 1.0 mg/l 이상 이어야한다. 따라서식종대조구 A 는잔류 DO 가 1.0 mg/l 미만이므로사용하지않는다. 평균식종보정값 (0.5 mg/l mg/l) 2 = 0.61 mg/l 이값은적절한식종보정범위인 0.6~1.0 사이이므로만족한식종보정값이다. 희석수, 시 료, GGA 표준용액의용존산소측정으로부터 BOD 5 값을계산한다. <BOD 5 수행일지 > 시료 blank bottle 번호 시료량 (ml) 식종첨가량 (ml) 초기 DO 최종 DO DO 소모 식종보정값 희석배수 BOD 5 (mg/l) GGA 시료 1 시료 2 duplicate 시료 d d d 검토 : 바탕시료의 5일후 DO 소모가 0.2 mg/l 미만으로나타나희석수의오염과이상이없는것으로판단되며측정결과는모두방법검출한계, 정량한계이상값으로측정되었다. GGA표준용액회수율이각각 110 %, 105 % 로양호한결과를보였다. 두표준용액의상대차이백분율 (RPD, relative percent difference) 은 4.7로정밀한결과를보였다. 시료 2의반복분석을통한상대차이백분율은 bottle 8번이 12.8, bottle 9번이 8.9, bottle 10번이 1.3으로나타나재현성이높게나타났다. 용존산소소모가 2.0 mg/l 미만인시료와산소소비량이 40 % ~ 70 % 범위를벗어난시료를제외하면 420

437 부록 시료 1, 2, 3 의 BOD 5 계산결과는시료 1 이 9.3 mg/l, 시료 2 가평균 14) 22.5 mg/l, 시료 3 이 31.9 mg/l 로측정되었다 관련양식 < 시료채취계획 > 시료채취자 : 채취일 / 접수일 : 실험용도 : 채취지역 시료종류 시험항목 용기번호 희석, 여과, 전처리 보존 저장상태 최대보유시간 담당자 < 채취시료정보 > 채취자채취일자시료명 ( 채취지역 ) 수온기온유량 시험일자채취장비 ph DO 염소처리여부방해물질유무 처리시설용량 ( 톤 / 일 ) 시료성상 ( 업종등 ) 육안확인시시료특이사항 비고 14) bottle 9 번과 bottle 9-d 번의평균값이다. 421

438 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 < 시료인수인계양식 > 시험목적 : 참고 법적 프로젝트시료채취자 : ( 서명 ) 채취지역 : 채취장비 : 시료운반방법 : 시료운반자 : ( 서명 ) 시료정보시료용기 : 시료무게 (kg 또는 L) : 시료채취날짜 / 시간 : 현장측정항목 : 실험실접수날짜 / 시간 : 실험실접수자 : ( 서명 ) 시료접수번호 : 시험용도 : 접수시시료상태 : 밀봉 냉장 냉동 빛차단 실온 기타처리및특이사항 : 시료종류현장번호현장위치날짜시간 composit grab 매질 용기번호 분석항목 시험완료일 : 1 일 2 일 3 일 5 일 10 일 표준 15 일 기타 ( ) 양도직원양수직원날짜 / 시간 ( 이름 ) ( 서명 ) ( 이름 ) ( 서명 ) ( 이름 ) ( 서명 ) ( 이름 ) ( 서명 ) ( 이름 ) ( 서명 ) ( 이름 ) ( 서명 ) 폐기직원 : ( 이름 ) ( 서명 ) 폐기날짜 : 422

439 부록 <BOD 5 시험수행일지 > 시료명 / 번호 : 분석자 : 시험날짜 : 특이사항 : 계산식 : BOD 5 = BOD(mg/L) = [(IDO - DO 5) - 식종보정값 ] 희석배수 시료 bottle 번호 시료량 (ml) 식종첨가량 (ml) 초기 DO 최종 DO DO 소모 식종보정 희석배수 BOD 5 (mg/l) 식종대조구 희석수바탕시료 GGA

440 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 < 정밀도 > 시료명 : 날짜 : 분석자 : 구분 blank 1 (mg/l) blank 2 (mg/l) GGA 1 (mg/l) GGA 2 (mg/l) duplicate replicate (mg/l) (mg/l) RPD (%) Mean (ng/ml) S RSD (%) batch 1 batch 2 batch 3 batch 4 batch 5 IDO DO 5 IDO DO 5 IDO DO 5 IDO DO 5 IDO DO 5 전시험정밀도 < 정확도 > 구분 GGA-1 (%) GGA-2 (%) GGA-3 (%) GGA-4 (%) % Mean batch 1 batch 2 batch 3 batch 4 batch 5 IDO DO 5 IDO DO 5 IDO DO 5 IDO DO 5 IDO DO 5 전시험정확도 424

441 부록 < 용존산소측정장비검정 교정내역 > 용존산소측정장치이력카드문서번호 : 검정 교정계획 확인 날짜 승인 측정항목 장비명모델명제조일자취득방법교정기관운용담당자 제조사일련번호취득일자취득금액교정주기관리자 검정 교정내역 날짜내역확인 보수 수리내역 날짜내역확인 제조사담당자 : 검정 교정담당자 : 분석책임자, 분석담당자가수행하는모든시험방법의표준작업절차서를작성하여확보하여야한다. 425

442

443 NELAP 의분야별정도관리수행평가허용기준 부록 11 < 먹는물분야항목별정도관리 수행평가시료허용기준 > 일반물질 무기물질 중금속 항목 허용기준 (acceptance criteria) 농도범위 (mg/l) 경도 93 %~110 % 90 ~ 250 냄새맛색도수소이온농도 ±10 % (5~10) unit 탁도 70 % ~ 160 % (0.5~8) NTU 과망간산포타슘소비량증발잔류물 63 % ~ 137 % 200 ~ 450 유리탄산잔류염소 56 %~ 144 % 0.25 ~ 5 세제페놀 플루오린 ±10 % 1 ~ 8 사이아나이드 ±25 % 0.1 ~ 0.5 암모니아성질소질산성질소 ±10 % 3 ~ 10 염소이온 91 % ~ 108 % 35 ~ 250 황산이온 ±20 % 6 ~ 500 수은 ±30 % ~ 가크로뮴 ±15 % 0.01 ~ 0.2 구리 ±10 % 0.05 ~ 2 납 ±30 % ~ 0.1 망가니즈 87 % ~ 113 % 0.02 ~ 1 붕소 92 % ~ 112 % 0.4 ~ 2 비소 87 % ~ 112 % ~ 0.15 셀레늄 ±20 % 0.01 ~ 0.1 아연 ±9 % 0.4 ~ 3 427

444 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 반휘발성유기화합물 휘발성유기화합물과소독부산물 미생물 바이러스 원생동물 항목 허용기준 (acceptance criteria) 농도범위 (mg/l) 알루미늄 83 % ~ 120 % 0.13 ~ 4 카드뮴 ±20 % ~ 0.05 다이아지논파라티온페니트로티온카바릴 클로랄하이드레이트 25 % ~ 175 % ~ 0.03 다이브로모아세토나이트릴다이클로로아세토나이트릴트라이클로로아세토나이트릴할로아세틱에시드 총트라이할로메테인 ( 클로로폼 ) ±20 % (±20 % 또는 ±40 %) 0.04 ~ 0.15 (0.002 ~ 0.05) 다이클로로메테인 ±20 % 또는 ±40 % ~ ,1-다이클로로에틸렌 ±20 % 또는 ±40 % ~ ,1,1-트라이클로로에테인 ±20 % 또는 ±40 % ~ 0.02 트라이클로로에틸렌 ±20 % 또는 ±40 % ~ 0.02 테트라클로로에틸렌 ±20 % 또는 ±40 % ~ 0.02 사염화탄소 ±20 % 또는 ±40 % ~ ,2- 다이브로모-3- 클로로프로페인 ±40 % ~ 벤젠 ±20 % 또는 ±40 % ~ 0.02 톨루엔 ±20 % 또는 ±40 % ~ 0.02 에틸벤젠 ±20 % 또는 ±40 % ~ 0.02 자일렌 ±20 % 또는 ±40 % ~ 0.05 저온일반세균중온일반세균 대장균 분원성대장균 총대장균 분원성연쇄상구균녹농균아황산환원염기성포자형성균살모넬라쉬겔라여시니아바이러스 지아디아크립토스포리디움 음성대조구 9 합당 10 음성대조구 9 합당 10 음성대조구 9 합당 10 NELAP 허용기준 (acceptable criteria) 428

445 부록 < 수질분야항목별정도관리 수행평가시료보고허용기준 > 항목 허용기준 (acceptance criteria) 농도범위 (mg/l) 냄새노말헥세인추출물질 53 % ~ 134 % 8 ~ 50 색도수소이온농도 97 % ~ 103 % (5 ~ 10) unit 온도용존산소온도 일반물질 외관 세제류 잔류염소 57 %~143 % 0.15 ~ 5 전기전도도 94 %~106 % (50 ~ 1050) μmhos/cm 페놀류 31 %~101 % 0.04 ~ 5 색소 산및알칼리류 탁도 투명도 생물학적산소요구량 41 % ~ 88 % 15 ~ 250 화학적산소요구량 56 % ~ 141 % 15 ~ 250 기준항목 부유물질 84 % ~ 116 % 140 ~ 675 총인 82 % ~ 136 % 0.15 ~ 10 총질소 80 % ~ 120 %(TKN) 0.35 ~ 35(TKN) 플루오린 80 % ~ 120 % 0.2 ~ 4 브롬 사이아나이드 79 % ~ 119 % 0.03 ~ 1 아질산성질소 무기물질 암모니아성질소 85 % ~ 115 % 0.25 ~ 19 염소 88 % ~ 112 % 0.15 ~ 5 인산염인 90 % ~ 110 % 0.05 ~ 5.5 질산성질소 85 % ~ 113 % 0.25 ~ 40 황 88 % ~ 109 % 5 ~ 125 중금속 구리 94 % ~ 107 % ~ 0.9 니켈 94 % ~ 108 % 0.08 ~ 3 429

446 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 항목 허용기준 (acceptance criteria) 농도범위 (mg/l) 납 92 % ~ 108 % 0.07 ~ 3 망가니즈 93 % ~ 108 % 0.07 ~ 4 비소 89 % ~ 112 % 0.07 ~ 0.9 셀레늄 86 % ~ 110 % 0.09 ~ 2 수은 83 % ~ 117 % ~ 0.03 아연 92 % ~ 109 % 0.03 ~ 2 주석 85 % ~ 115 % 1 ~ 5 중금속 철 92 % ~ 109 % 0.03 ~ 4 카드뮴 90 % ~ 109 % ~ 가크로뮴 86 % ~ 110 % ~ 1 크로뮴 91 % ~ 109 % ~ 1 다이아지논 말라티온 반휘발성유기화합물 휘발성유기화합물 미생물 파라티온 유기인 알킬수은 폴리클로리네이티드바이페닐 51 % ~ 125 % (7 개 Aroclor 평균 ) ~ 다이클로로메테인 75 % ~ 125 % ~ ,1- 다이클로로에틸렌 72 % ~ 135 % 0.01 ~ 0.2 벤젠 81 % ~ 119 % ~ 사염화탄소 74 % ~ 128 % ~ 테트라클로로에틸렌 76 % ~ 118 % ~ ,1,1- 트라이클로로에테인 75 % ~ 121 % ~ 트라이클로로에틸렌 75 % ~ 119 % ~ 대장균군 분원성대장균군 식물성플랑크톤 총대장균군 클로로필 a 평균 ±3 SD 평균 ±3 SD 평균 ±3 SD (20 ~ 2400) CFU/ 100 ml (20 ~ 2400) CFU/ 100 ml (20 ~ 2400) CFU/ 100 ml NELAP 허용기준 (acceptable criteria) 430

447 부록 < 폐기물 토양분야항목별정도관리 수행평가시료보고허용기준 > 항목 수소이온농도 허용기준 (acceptance criteria) 농도범위 (mg/kg) 일반물질 수분및고형물 폐기물강열감량및유기물함량 기름성분 무기물질 플루오린 사이아나이드평균 ±3 SD 25 ~ 500 구리 평균 ±3 SD 40 ~ 200 납 평균 ±3 SD 50 ~ 250 니켈 평균 ±3 SD 40 ~ 250 비소 평균 ±3 SD 50 ~ 400 중금속 수은평균 ±3 SD 1 ~ 50 아연 평균 ±3 SD 70 ~ 1500 카드뮴 평균 ±3 SD 40 ~ 300 6가크로뮴 평균 ±3 SD 40 ~ 300 크로뮴 평균 ±3 SD 40 ~ 300 석유계총탄화수소 유기인 평균 ±3 SD ~ 0.5 페놀 평균 ±3 SD 0.5 ~ 16 반휘발성유기화합물 폴리클로리네이티드바이페닐 평균 ±3 SD 0.5 ~ ~ 50 모노클로로페놀 평균 ±3 SD 0.5 ~ 10 다이클로로페놀 평균 ±3 SD 0.5 ~ 10 트라이클로로페놀 평균 ±3 SD 0.5 ~ 10 벤젠 평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 톨루엔 평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 에틸벤젠 평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 휘발성유기화합물 자일렌평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.5 다이클로로메테인평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 다이클로로벤젠평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 1,1- 다이클로로에테인평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 1,2- 다이클로로에테인평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 클로로벤젠평균 ±3 SD 0.02 ~

448 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 항목 허용기준 (acceptance criteria) 농도범위 (mg/kg) 테트라클로로메테인 평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 테트라클로로에틸렌 평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 트라이클로로메테인 평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 1,1,1- 트라이클로로에테인 평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 1,1,2- 트라이클로로에테인트라이클로로에틸렌 평균 ±3 SD 0.02 ~ 0.2 트라이클로로트라이플루오로에테인트라이클로로플루오로메테인 다이옥신류 미생물 다이옥신및퓨란류 감염성미생물 NELAP 허용기준 (acceptable criteria) 432

449 화학물질분류및표지에관한세계조화시스템 ( 부속서 2) (Globally harmonized system of classification and labelling of chemicals(ghs), 4th revised edition(2011), Annex 2) 부록 12 A 2.1 폭발성물질 (Explosives) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 불안정한폭발물 (Unstable explosives) UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준 제 1 부시험결과에따라분류한다. 기호 신호어 위험 Hydroxylamine, Lead azide, Picric acid, Dimercury dicyanide oxide, Cyclonite 유해위험문구 불안정한폭발물 등급 1.1 UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준 제 1 부시험결과에따라분류한다. 기호 신호어 위험 유해위험문구 폭발물 ; 대폭발유해성 등급 1.2 UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준 제 1 부시험결과에따라분류한다. 기호 신호어 위험 유해위험문구 폭발물 ; 심각한분출위험 433

450 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 등급 1.3 UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준 제 1 부시험결과에따라분류한다. 기호 신호어 유해위험문구 위험 폭발물 ; 화재, 폭발또는분출위험 등급 1.4 UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준 제 1 부시험결과에따라분류한다. 기호 신호어 유해위험문구 경고 화재또는분출위험 등급 1.5 UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준 제 1 부시험결과에따라분류한다. 기호 1.5 신호어 위험 유해위험문구 화재시대폭발할수있음 등급 1.6 UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준 제 1 부시험결과에따라분류한다. 기호 1.6 신호어 신호어없음 유해위험문구 유해위험문구없음 the Manual of Test and Criteria, UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods. ( 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 434

451 부록 A 2.2 인화성가스 (Flammable gases) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 표준기압 kpa 와온도 20 에서가스나가스혼합물이다음각호중하나에해당되는경우 기호 Methyl chloride, Phosphine, Vinyl chloride (a) 공기중부피혼합비율이 13 % 이하에서연소할수있는물질 (b) 연소할수있는범위의최소하한선과관계없이인화범위 (flammable range) 가적어도 12 % 이상인물질 신호어 유해위험문구 위험 극인화성가스 2 유해성구분 1 에해당되지않으며, 표준기압 kpa 와온도 20 에서공기중에혼합되는동안인화범위 (flammable range) 를가진가스나가스혼합물 기호 신호어 유해위험문구 기호없음 경고 인화성가스 A ( 화학적으로불안정한기체 ) 표준기압 kpa 와온도 20 에서화학적으로불안정한인화성가스 기호 신호어 추가기호없음 추가신호어없음 유해위험문구 공기가없어도폭발적으로반응할수있음 B ( 화학적으로불안정한기체 ) 표준기압 kpa 와 ( 또는 ) 온도 20 이상에서화학적으로불안정한인화성가스 기호 신호어 추가기호없음 추가신호어없음 유해위험문구 증가된온도와 ( 또는 ) 압력에서공기가없어도폭발적으로반응할수있음 화학적으로불안정한기체를포함한다. 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 435

452 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 A 2.3 에어로솔 (Aerosols) 유해성구분판정기준유해성정보전달요소 1 구성성분에기초하여화학적연소열과응용할수있다면, 포말에어로솔 (foam aerosols) 에대한포말시험및스프레이에어로솔 (spray aerosols) 에대한연소거리 밀폐공간시험등에의해분류한다. (2.3 장의 판정논리참고 ) 2 구성성분에기초하여화학적연소열과응용할수있다면, 포말에어로솔 (foam aerosols) 에대한포말시험및스프레이에어로솔 (spray aerosols) 에대한연소거리 밀폐공간시험등에의해분류한다. (2.3 장의 판정논리참고 ) 3 구성성분에기초하여화학적연소열과응용할수있다면, 포말에어로솔 (foam aerosols) 에대한포말시험및스프레이에어로솔 (spray aerosols) 에대한연소거리 밀폐공간시험등에의해분류한다. (2.3 장의 판정논리참고 ) 기호 신호어 유해위험문구 기호 신호어 유해위험문구 기호 신호어 유해위험문구 위험 극인화성에어로솔가압용기의경우열을가하면파열될수있음 경고 극인화성에어로솔가압용기의경우열을가하면파열될수있음 기호없음 경고 가압용기의경우열을가하면파열될수있음 A 2.4 산화성가스 (Oxidizing gases) 유해성구분판정기준유해성정보전달요소 1 일반적으로산소를제공하여다른물질연소에공기보다더기여하거나일으키는모든기체 기호 신호어 유해위험문구 위험 화재를일으키거나격렬하게함 ; 산화제 436

453 부록 A 2.5 고압가스 (Gases under pressure) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 압축가스 -50 에서전부기체로존재하는압력조건하에채워진가스로서 -50 이하의임계온도를가진모든기체 기호 Ethyl chloride, Trifluoroborane, Methyl chloride 신호어 경고 유해위험문구 고압가스를함유함 ; 가열시폭발할수있음. 액화가스 -50 이상의온도에서부분적으로액체로존재하는압력조건하에채워진가스로 ⅰ) 와 ⅱ) 로구분한다. ⅰ) 고압액화가스 : -50 ~ 65 사이에서임계온도를가진기체 기호 신호어 경고 Ethylene oxide, Methyl bromide, Hydrogen bromide, Ammonia ⅱ) 저압액화가스 : 65 이상에서임계온도를가진기체 유해위험문구 고압가스를함유함 ; 가열시폭발할수있음. 냉동액화가스 저온에의해부분적으로액체로채워진기체 기호 신호어 경고 유해위험문구 냉동가스를함유함 ; 극저온냉화상이나손상을일으킬수있음. 용해가스 액체용매에녹는압력조건하에채워진기체 기호 신호어 경고 유해위험문구 고압가스를함유함 ; 가열시폭발할수있음. 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 437

454 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 A 2.6 인화성액체 (Flammable liquids) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 인화점 < 23, 초기끓는점 35 기호 Dimethyl sulfide borane, Hydrogen cyanide 신호어 유해위험문구 위험 극인화성액체및증기 2 인화점 < 23, 초기끓는점 > 35 기호 1-Methylpropyla mine, Propiononitrile, Benzene, Ethyl acetate 신호어 유해위험문구 위험 고인화성액체및증기 3 23 인화점 60 기호 2-Vinylpyridine, 2-Propyn-1-ol, Di-n-butylamine 신호어 유해위험문구 경고 인화성액체및증기 4 60 < 인화점 93 기호기호없음 신호어 유해위험문구 경고 가연성액체 initial boiling point 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 438

455 부록 A 2.7 인화성고체 (Flammable solids) 유해성구분 1 연소속도시험 : 판정기준유해성정보전달요소화학물질 기호 금속분말을제외한물질과혼합물 : (a) 습한공간이화재를중단시키지못하고 (b) 연소시간 < 45 초또는연소속도 > 2.2 mm/s 금속분말 : - 연소시간 5 분 신호어 유해위험문구 위험 인화성고체 2 연소속도시험 : 금속분말을제외한물질과혼합물 : (a) 습한공간이화재를최소 4 분이상지연시키고 (b) 연소시간 < 45 초또는연소속도 > 2.2 mm/s 기호 DMAB, Metaldehyde, Phosphorus pentasulfide, 금속분말 : - 5 분 < 연소시간 10 분 신호어 유해위험문구 경고 인화성고체 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. A 2.8 자기반응성물질및혼합물 (Self-reactive substances and mixtures) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 Type A UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준제 2 부시험결과에따르고 2.8 장의판정논리 을적용하여분류한다. 기호 2,4-Dinitrophenol 신호어 유해위험문구 위험 가열하면폭발할수있음 439

456 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 Type B UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준제 2 부시험결과에따르고 2.8 장의판정논리 을적용하여분류한다. 기호 신호어 유해위험문구 위험 가열하면화재또는폭발할수있음 Type C 와 Type D UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준제 2 부시험결과에따르고 2.8 장의판정논리 을적용하여분류한다. 기호 신호어 유해위험문구 위험 가열하면화재를일으킬수있음 Type E 와 Type F UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준제 2 부시험결과에따르고 2.8 장의판정논리 을적용하여분류한다. 기호 신호어 경고 유해위험문구 가열하면화재를일으킬수있음 Type G UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준제 2 부시험결과에따르고 2.8 장의판정논리 을적용하여분류한다. 기호 신호어 유해위험문구 유해성분류에할당된표시구성요소없음 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 440

457 부록 A 2.9 자연발화성액체 (Pyrophoric liquids) 유해성구분 판정기준 유해성정보전달요소 1 불활성환경에서공기중에노출될경우 5 분이내에발화하는액체. 또는공기와닿은여과지를 5 분이내에태우거나발화시키는액체. 기호 신호어 위험 유해위험문구 공기중에노출되면스스로불이붙음 A 2.10 자연발화성고체 (Pyrophoric solids) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 공기중에노출되면 5 분이내에발화하는고체 기호 White phosphorus 신호어 위험 유해위험문구 공기중에노출되면스스로불이붙음 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 441

458 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 A 2.11 자기발열성물질및혼합물 (Self-heating substances and mixtures) 유해성구분 판정기준 유해성정보전달요소 에서 25 mm 시료큐브시험에서양성으로판정된물질 기호 신호어 위험 유해위험문구 자기발열성 ; 화재를일으킬수있음 2 (a) 140 에서 100 mm 시료큐브시험에서양성이고, 140 에서 25 mm 시료큐브시험에서음성으로판정된물질이다. 그리고부피가 3 m 3 초과하여포장용기에채워진물질또는혼합물을말한다. 기호 (b) 140 에서 100 mm 시료큐브시험에서양성이고, 140 에서 25 mm 시료큐브시험에서음성이며, 120 에서 100 mm 시료큐브시험에서양성으로판정된물질이다. 그리고부피가 450 L 초과하여포장용기에채워진물질또는혼합물을말한다. (c) 140 에서 100 mm 시료큐브시험에서양성이고, 140 에서 25 mm 시료큐브시험에서음성으로판정된물질이다. 그리고 100 에서 100 mm 시료큐브시험에서양성으로판정된물질이다. 신호어 유해위험문구 경고 대량으로존재시자기발열성 ; 화재를일으킬수있음 442

459 부록 A 2.12 물과반응하여인화성가스를방출하는물질과혼합물 (Substances and mixtures, which in contact with water, emit flammable gases) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 상온에서물과격렬하게반응하여스스로발화할수있는가스를만드는물질또는혼합물. 또는상온에서물과빠르게반응하여인화성가스가물질 (kg) 당 1 분에 10 L 이상의발생속도 (rate of evolution) 를나타내는물질 기호 신호어 위험 Zinc phosphide, Aluminum phosphide, Potassium, Sodium 유해위험문구 물과반응하여스스로발화하는인화성가스를발생시킴 2 상온에서물과빠르게반응하여발화성가스를발생시키며, 인화성가스를물질 (kg) 당 1 시간에 20 L 이상 (maximum rate of evolution) 발생시키는물질또는혼합물. 유해성구분 1 에해당하지않는다. 기호 신호어 위험 유해위험문구 물과반응하여인화성가스를발생시킴 3 상온에서물과천천히반응하여발화성가스를발생시키며, 인화성가스를물질 (kg) 당 1 시간에 1 L 이상 (maximum rate of evolution) 발생시키는물질또는혼합물. 유해성구분 1 과 2 에해당하지않는다. 기호 신호어 경고 유해위험문구 물과반응하여인화성가스를발생시킴 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 443

460 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 A 2.13 산화성액체 (Oxidizing liquids) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 물질과셀룰로오스의질량비가 1:1 인혼합물시험에서스스로연소하는물질또는혼합물. 또는물질과셀룰로오스의질량비가 1:1 인혼합물시험에서평균압력상승시간 (mean pressure rise time) 이 50 % 과염소산용액과셀룰로오스의질량비 1:1 인혼합물보다짧은물질또는혼합물 기호 신호어 위험 Nitric acid, Hydrogen peroxide 유해위험문구 화재또는폭발이일어날수있음 ; 강한산화제 2 물질과셀룰로오스의질량비가 1:1 인혼합물시험에서평균압력상승시간 (mean pressure rise time) 이 40 % 염화소듐수용액과셀룰로오스의질량비 1:1 인혼합물보다짧거나같은물질또는혼합물. 그리고유해성구분 1 에해당하지않는다. 기호 신호어 위험 유해위험문구 화재가강렬하게일어날수있음 ; 산화제 3 물질과셀룰로오스의질량비가 1:1 인혼합물시험에서평균압력상승시간 (mean pressure rise time) 이 65 % 질산수용액과셀룰로오스의질량비 1:1 인혼합물보다짧거나같은물질또는혼합물. 그리고유해성구분 1 과 2 에해당하지않는다. 기호 신호어 경고 유해위험문구 화재가강렬하게일어날수있음 ; 산화제 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 444

461 부록 A 2.14 산화성고체 (Oxidizing solids) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 셀룰로오스에대한물질 ( 시료 ) 의질량비가 4:1 이거나 1:1 인혼합물시험에서평균연소시간 (mean burning time) 이브롬화포타슘과셀룰로오스의질량비 3:2 인혼합물보다짧게나타나는물질또는혼합물. 기호 Chloric acid, salts 신호어 위험 유해위험문구 화재또는폭발이일어날수있음 ; 강한산화제 2 셀룰로오스에대한물질 ( 시료 ) 의질량비가 4:1 이거나 1:1 인혼합물시험에서평균연소시간 (mean burning time) 이브롬화포타슘과셀룰로오스의질량비 2:3 인혼합물보다짧거나같게나타나는물질또는혼합물. 유해성구분 1 에해당되지않는다. 기호 신호어 위험 Silver nitrate, Silver perchlorate, Sodium chlorite, Nickel dinitriate, Thallium nitrate 유해위험문구 화재가강렬하게일어날수있음 ; 산화제 3 셀룰로오스에대한물질 ( 시료 ) 의질량비가 4:1 이거나 1:1 인혼합물시험에서평균연소시간 (mean burning time) 이브롬화포타슘과셀룰로오스의질량비 3:7 인혼합물보다짧거나같게나타나는물질또는혼합물. 유해성구분 1 과 2 에해당되지않는다. 기호 신호어 경고 Urea peroxide 유해위험문구 state ment) 화재가강렬하게일어날수있음 ; 산화제 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 445

462 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 A 2.15 유기과산화물 (Organic peroxides) 유해성구분 판정기준 유해성정보전달요소 Type A UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준제 2 부 A 에서부터 H 까지의연속시험결과에따르고 2.15 장의판정논리 을적용하여분류한다. 기호 신호어 유해위험문구 위험 가열하면폭발할수있음 Type B UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준제 2 부 A 에서부터 H 까지의연속시험결과에따르고 2.15 장의판정논리 을적용하여분류한다. 기호 신호어 유해위험문구 위험 가열하면화재또는폭발을일으킬수있음. Type C 와 Type D UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준제 2 부 A 에서부터 H 까지의연속시험결과에따르고 2.15 장의판정논리 을적용하여분류한다. 기호 신호어 유해위험문구 위험 가열하면화재를일으킬수있음. 446

463 부록 유해성구분 판정기준 유해성정보전달요소 Type E 와 Type F UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준제 2 부 A 에서부터 H 까지의연속시험결과에따르고 2.15 장의판정논리 을적용하여분류한다. 기호 신호어 경고 유해위험문구 가열하면화재를일으킬수있음. Type G UN 위험물운송에관한권고, 시험과판정기준제 2 부 A 에서부터 H 까지의연속시험결과에따르고 2.15 장의판정논리 을적용하여분류한다. 기호 신호어 유해성분류에할당된표지구성요소없음 유해위험문구 A 2.16 금속부식성물질 (Corrosive to metals) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 강철또는알루미늄표면부식속도가 55 에서 1 년간 6.25 mm 를넘는물질 기호 Hydrogen fluoride, Sulfuric acid, Sodium hydroxide 신호어 경고 유해위험문구 금속을부식시킬수있음 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 447

464 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 A 2.17 급성독성 (Acute toxicity) 유해성구분판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 - 경구투여시 LD 50 5 mg/kg - 경피처리시 LD mg/kg - 흡입 ( 가스 ) LC ppm - 흡입 ( 증기 ) LC mg/l - 흡입 ( 먼지, 미스트 ) LC mg/l 기호 신호어 위험 Dimethyl sulfate ( 흡입 ), 4-Vinylpyridine ( 경피 ) 유해위험문구 삼키면치명적임 ( 경구 ) 피부와접촉하면치명적임 ( 경피 ) 흡입하면치명적임 ( 가스, 증기, 먼지, 미스트 ) 2 - 경구투여시 5 mg/kg < LD mg/kg - 경피처리시 50 mg/kg < LD mg/kg - 흡입 ( 가스 ) 100 ppm < LC ppm - 흡입 ( 증기 ) 0.5 mg/l < LC mg/l - 흡입 ( 먼지, 미스트 ) 0.05 mg/l < LC mg/l 기호 신호어 유해위험문구 위험 삼키면치명적임 ( 경구 ) 피부와접촉하면치명적임 ( 경피 ) 흡입하면치명적임 ( 가스, 증기, 먼지, 미스트 ) Thallium sulfate ( 경구 ), 2,3-Dibromopro pane nitrile ( 경구 ), 4-Aminopyridine ( 경구 ) 3 - 경구투여시 50 mg/kg < LD mg/kg - 경피처리시 200 mg/kg < LD mg/kg - 흡입 ( 가스 ) 500 ppm < LC ppm - 흡입 ( 증기 ) 2.0 mg/l < LC mg/l - 흡입 ( 먼지, 미스트 ) 0.5 mg/l < LC mg/l 기호 신호어 유해위험문구 위험 삼키면유독함 ( 경구 ) 피부와접촉하면유독함 ( 경피 ) 흡입하면유독함 ( 가스, 증기, 먼지, 미스트 ) Hydrazine ( 경구, 경피, 흡입 ), 2,4-Dinitroaniline ( 경구 ), 1,2-Dibromoethane ( 경구, 경피 ) 448

465 부록 유해성구분판정기준유해성정보전달요소화학물질 4 - 경구투여시 300 mg/kg < LD mg/kg - 경피처리시 1000 mg/kg < LD mg/kg - 흡입 ( 가스 ) 2500 ppm < LC ppm - 흡입 ( 증기 ) 10.0 mg/l < LC mg/l - 흡입 ( 먼지, 미스트 ) 1.0 mg/l < LC mg/l 기호 신호어 유해위험문구 경고 삼키면유해함 ( 경구 ) 피부와접촉하면유해함 ( 경피 ) 흡입하면유해함 ( 가스, 증기, 먼지, 미스트 ) Diethyl sulfate ( 경구, 흡입 ) Hydroxylamine ( 경구, 경피 ), 2-Naphthylamine ( 경구 ) 5 - 경구와경피투여시 2000 mg/kg < LD mg/kg - 흡입 ( 가스, 증기그리고 ( 또는 ) 먼지 / 미스트 ) 의경우, LC 50 은경구또는경피에서 LD 50 에해당하는범위와등가이다.( 즉, 2000 mg/kg 초과 5000 mg/kg 이하의범위 ) - 추가적인판정기준 (a) 인체유해한영향 (b) 유해성구분 4 에서사망이발생 (c) 유해성구분 4 에서유의한임상증상 (d) 다른연구에서의결과 기호 신호어 유해위험문구 기호없음 경고 삼키면유해할수있음 ( 경구 ) 피부와접촉하면유해할수있음 ( 경피 ) 흡입하면유해할수있음 ( 가스, 증기, 먼지, 미스트 ) 먼지 (dust), 미스트 (mist) 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 449

466 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 A 2.18 피부부식성 / 자극성 (Skin corrosion/irritation) 유해성구분판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 소구분 A,B,C 를포함하는부식성물질 (3.2 장표 ) 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (a) 사람의경우, 피부에회복할수없는손상을일으키는물질 (b) 부식성물질로분류되어진물질또는혼합물과구조 - 활성상관 (structure-activity relationship) 관계가있는물질 (c) 완충능력을가진 ph 2 또는 ph 11.5 물질 (d) 유효성또는타당성이검증된 in vitro 피부부식시험에서결과가양성으로나타난물질 (e) 동물의경우, 피부에 4 시간동안접촉되면회복할수없는손상을일으키는물질또는혼합물 ( 표 ) 기호 신호어 유해위험문구 위험 피부에심한화상을일으키고눈에손상을줌 Dichloro(phenyl) phosphine, 1-Methylpropyla mine, Potassium dichromate 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우 (a) 성분농도가포함될수있는혼합물인경우, 유해성구분 1 의성분농도합이 5 % 이상이면유해성구분 1 로분류한다. (b) 성분농도가포함될수없는혼합물인경우, 혼합물이유해성구분 1 의성분을 1 % 이상포함하면유해성구분 1 로분류한다. 2 자극성물질 ( 모든관청에적용될수있음.) 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (a) 사람의경우, 피부에 4 시간동안접촉되면회복가능한손상을일으키는물질 (b) 자극성물질로분류되어진물질또는혼합물과구조 - 활성상관 (structure-activity relationship) 관계가있는물질 (c) 유효성있는 in vitro 피부자극시험에서결과가양성으로나타난물질 (d) 동물의경우, 피부에 4 시간동안접촉되면회복가능한손상을 기호 신호어 유해위험문구 경고 피부에자극을일으킴 Tefluthrin, 4-tert-Octylphenol, 1,2-Dichloroethane 450

467 부록 유해성구분판정기준유해성정보전달요소화학물질 일으키는물질또는혼합물. 동물시험결과홍반 / 가피평균값이 2.3 이상 4.0 이하이거나관찰기간동안 3 마리중 2 마리에서염증또는부종이지속되는경우 ( 표 ) 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우 (a) 성분농도가포함될수있는혼합물인경우, (i) 유해성구분 1 의성분농도합이 1 % 이상이고 5 % 미만또는 (ⅱ) 유해성구분 2 의성분농도합이 10 % 이상또는 (ⅲ) [(10 유해성구분 1 의성분농도합 ) + ( 유해성구분 2 의성분농도합 )] 이 10 % 이상이면유해성구분 2 로분류한다. (b) 성분농도가포함될수없는혼합물인경우, 혼합물이유해성구분 2 의성분을 3 % 이상포함하면유해성구분 2 로분류한다. 3 경자극성물질 ( 일부관청에적용될수있음.) 1. 물질과혼합물전체로실험된경우동물의경우, 피부에 4 시간동안접촉되면회복가능한손상을일으키는물질또는혼합물. 동물시험결과 3 마리중 2 마리의홍반 / 가피평균값이 1.5 이상 2.3 미만인물질 ( 표 ) 기호 신호어 유해위험문구 기호없음 경고 피부에경자극을일으킴 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우 (a) 성분농도가포함될수있는혼합물인경우, (i) 유해성구분 2 의성분농도합이 1 % 이상이고 10 % 미만또는 (ⅱ) 유해성구분 3 의성분농도합이 10 % 이상또는 451

468 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 유해성구분판정기준유해성정보전달요소화학물질 (ⅲ) [(10 유해성구분 1 의성분농도합 ) + ( 유해성구분 2 의성분농도합 )] 이 1 % 이상, 10 % 미만이면 (ⅳ) [(10 유해성구분 1 의성분농도합 ) + ( 유해성구분 2 의성분농도합 ) + ( 유행성구분 3 의성분농도합 )] 이 10 % 이상이면유해성구분 3 으로분류한다. (b) 성분농도가포함될수없는혼합물인경우, 혼합물이유해성구분 3 의성분을 3 % 이상포함하면유해성구분 3 으로분류한다. 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. A 2.19 심한눈손상 / 눈자극성 (Serious eye damage/eye irritation) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 비가역적인영향 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (a) 피부부식성물질로분류된물질 (b) 사람의경우, 21 일이내로눈회복이불가한물질 (c) 부식성물질로분류되어진물질또는혼합물과구조 - 활성상관 (structure-activity relationship) 관계가있는물질 (d) 완충능력을가진 ph 2 또는 ph 11.5 물질 (e) 유효성또는타당성이검증된 in vitro 시험에서눈에심한손상을일으키는물질 (f) 동물의경우, 아래 (i) 와 (ⅱ) 중하나에해당되는물질또는혼합물 (i) 적어도한마리동물에서각막, 홍채또는결막이회복되지않거나회복될가능성이희박한물질 (ⅱ) 적어도 3 마리중 2 마리동물이각막불투명도 (corneal opacity) 가 3 이상이고홍채염 (iritis) 이 1.5 를초과하는양성반응이일어나는물질 기호 신호어 유해위험문구 위험 눈에심한손상을일으킴 Guazatine, DNOC, Methyl chloroacetate, Zinc sulfate, Ethylene oxide, Naled, Dodine, Dinoseb, Methyl ethyl ketone 452

469 부록 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우 (a) 성분농도가포함될수있는혼합물인경우, 피부유해성구분 1 의성분농도와눈유해성구분 1 의성분농도의합이 3 % 이상이면유해성구분 1 로분류한다. (b) 성분농도가포함될수없는혼합물인경우, 혼합물이피부유해성구분 1 과눈유해성구분 1 의성분을 1 % 이상포함하면유해성구분 1 로분류한다. 2A 자극성물질 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (a) 심각한피부자극성물질로분류된물질 (b) 사람의경우, 21 일안에가역적인손상을일으키는물질 (c) 눈자극성물질로분류되어진물질또는혼합물과구조 - 활성상관 (structure-activity relationship) 관계가있는물질 (d) 유효성또는타당성이검증된 in vitro 눈자극성시험에서양성의결과가나타나는물질 (e) 동물의경우, 적어도 3 마리중 2 마리가각막불투명도 (corneal opacity) 가 1 이상, 홍채염 (iritis) 이 1 이상또는결막부종 (conjunctival edema) 이 2 이상으로양성반응이나타나는물질과혼합물 ( 표 ) 기호 신호어 유해위험문구 경고 눈에심한자극을일으킴 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우 (a) 성분농도가포함될수있는혼합물인경우, (i) 피부유해성구분 1 의성분농도와눈유해성구분 1 의성분농도의합이 1 % 이상, 3 % 미만 453

470 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 (ⅱ) 눈유해성구분 2/2A 의성분들의농도합이 10 % 이상 (ⅲ) [(10 피부와 ( 또는 ) 눈유해성구분 1 의성분농도의합 ) + ( 눈유해성구분 2A/2B 의성분농도의합 )] 이 10% 이상이면유해성구분 2A 로분류한다. (b) 성분농도가포함될수없는혼합물인경우, 혼합물이눈유해성구분 2 의성분을 3 % 이상포함하면유해성구분 2A 로분류한다. 2B 경자극성물질 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (a) 사람의경우, 눈에경자극을일으키는물질 (b) 동물의경우, 외상이 7 일이내로회복되는시험 ( 표 ) 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 기호 신호어 유해위험문구 기호없음 경고 눈에자극을일으킴 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우 (a) 성분농도가포함될수있는혼합물인경우, (i) 피부유해성구분 1 의성분농도와눈유해성구분 1 의성분농도의합이 1 % 이상, 3 % 미만 (ⅱ) 눈유해성구분 2 의성분들의농도합이 10 % 이상 (ⅲ) [(10 피부와 ( 또는 ) 눈유해성구분 1 의성분농도의합 ) + ( 눈유해성구분 2 의성분농도의합 )] 이 10% 이상이면유해성구분 2B 로분류한다. (b) 성분농도가포함될수없는혼합물인경우, 혼합물이눈유해성구분 2 의성분을 3 % 이상포함하면유해성구분 2B 로분류한다.( ) 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 454

471 부록 A 2.20 호흡기과민성 (Respiratory sensitizer) 유 0 해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (a) 사람의경우, 호흡기과민성반응을일으키게하는물질 (b) 검증된동물시험에서양성결과가나타난물질 기호 Nickel dicyanide, Sodium chromate, Nickel chromate 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우아래의조건에서적어도성분하나가호흡기과민성물질로서분류되어있다면혼합물은호흡기과민성으로분류한다. (a) 고체또는액체 (i) 0.1 % w/w( 표 ) (ⅱ) 1.0 % w/w (b) 기체 (i) 0.1 % v/v( 표 ) (ⅱ) 0.2 % v/v 신호어 유해위험문구 위험 호흡시알레르기반응이나천식증후가발생할수있으며호흡곤란이나타날수있음. 1A ( 법정기관에서요구하는자료 ) 1. 물질과혼합물전체로실험된경우사람의경우, 동물시험이나다른시험을기초하여발생빈도수가높거나감도속도가빠르게나타나는물질. 반응의심각성을고려해야할물질. 기호 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우아래의조건에서적어도성분하나가부속 - 유해성구분 (sub-category) 1A 로분류되어있다면혼합물은호흡기과민성으로분류한다. (a) 고체또는액체 0.1 % w/w (b) 기체 0.1 % v/v 신호어 유해위험문구 위험 호흡시알레르기반응이나천식증후가발생할수있으며호흡곤란이나타날수있음. 455

472 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 유 0 해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1B ( 법정기관에서요구하는자료 ) 1. 물질과혼합물전체로실험된경우사람의경우, 동물시험이나다른시험을기초하여발생빈도수가적당하거나감도속도가느리게나타나는물질. 반응의심각성을고려해야할물질. 기호 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우아래의조건에서적어도성분하나가부속 - 유해성구분 (subcategory) 1B 로분류되어있다면혼합물은호흡기과민성으로분류한다. (a) 고체또는액체 1 % w/w (b) 기체 0.2 % v/v 신호어 유해위험문구 위험 호흡시알레르기반응이나천식증후가발생할수있으며호흡곤란이나타날수있음. 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. A 2.21 피부과민성 (Skin sensitizer) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (a) 사람의경우, 피부접촉에의해다수의사람들에게과민성반응을일으키게하는증거가있는물질 (b) 검증된동물시험에서양성결과가나타난물질 기호 Toluenediamine, Toluidinium chloride, Triazamate, Trichlorfon Phenylhydrazine 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우아래의조건에서적어도성분하나가피부과민성물질로서분류되어 신호어 유해위험문구 경고 알레르기성비부반응을일으킬수있음 456

473 부록 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 있다면혼합물은피부과민성으로분류한다. (a) 0.1 % ( 고체 / 액체 / 기체 ) ( 표 ) (b) 1.0 % ( 고체 / 액체 / 기체 ) 1A ( 법정기관에서요구하는자료 ) 1. 물질과혼합물전체로실험된경우사람의경우높은빈도수로나타나고동물의경우높은강도로나타나므로사람에게심각한과민성물질로추정될수있다. 반응의심각성을고려해야할물질. 기호 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우농도가 0.1 % 이상의조건에서적어도성분하나가부속 - 유해성구분 (sub-category) 1A 로되어있다면혼합물은피부과민성으로분류한다. 신호어 유해위험문구 경고 알레르기성비부반응을일으킬수있음 1B ( 법정기관에서요구하는자료 ) 1. 물질과혼합물전체로실험된경우사람의경우낮은빈도수로나타나고동물의경우낮은강도로나타나므로사람에게과민성물질로추정될수있다. 기호 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 신호어 경고 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우농도가 1.0 % 이상의조건에서적어도성분하나가부속 - 유해성구분 (sub-category) 1B 로되어있다면혼합물은피부과민성으로분류한다. 유해위험문구 알레르기성비부반응을일으킬수있음 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 457

474 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 A 2.22 생식세표변이원성 (Germ cell mutagenicity) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 (1A, 1B 모두해당 ) 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.5.2 기준 ) (a) 사람의생식세포에서유전적인변이원성을일으킨다고알려진물질 (b) 사람의생식세포에서유전적인변이원성을일으킬것으로간주되는물질 기호 Diethyl sulfate, Dichromic acid, Benzene, Propylene oxide 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우농도가 0.1 % 이상의조건에서적어도성분하나가유해성구분 1 로되어있다면혼합물은유해성구분 1 로분류한다. 신호어 유해위험문구 위험 유전적인결함을일으킬수있음.( 노출되어도유해하지않다는결정적인증거가있다면그노출경로를기재하시오 ) 2 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.5.2 기준 ) : 사람의생식세포에서유전적인변이원성을일으킬가능성이있는물질 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 기호 Phosphamidon, Dimethyl sulfate, Nickel dichromate, Nickel sulfate 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우농도가 1.0 % 이상의조건에서적어도성분하나가유해성구분 2 로되어있다면혼합물은유해성구분 2 로분류한다. 신호어 유해위험문구 경고 유전적인결함을일으킬것으로의심됨 ( 노출되어도유해하지않다는결정적인증거가있다면그노출경로를기재하시오 ) 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 458

475 부록 A 2.23 발암성 (Carcinogenicity) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 (1A, 1B 모두해당 ) 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.6.2 기준 ) (a) 사람에게발암성이있다고알려진물질 (b) 사람에게발암성이있다고추정되는물질 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 기호 신호어 위험 Nickel dinitriate, Acrylonitrile, Acrylamide, Cadmium, Captafol, Potassium chromate 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우농도가 0.1 % 이상의조건에서적어도성분하나가유해성구분 1 로되어있다면혼합물은유해성구분 1 로분류한다. 유해위험문구 암을일으킬수있음 ( 노출되어도유해하지않다는결정적인증거가있다면그노출경로를기재하시오 ) 2 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.6.2 기준 ) : 사람에게발암성이의심되는물질 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 기호 Aniline, Antu, Antimony trioxide, Aldrin, Methyl iodide 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우아래의조건에서적어도성분하나가유해성구분 2 로되어있다면혼합물은유해성구분 2 로분류한다. (a) 0.1 %( 과표 의주석 1) 또는 (b) 1.0 %( 과표 의주석 2) 신호어 유해위험문구 경고 암을일으킬것으로의심됨 ( 노출되어도유해하지않다는결정적인증거가있다면그노출경로를기재하시오 ) 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 459

476 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 A 2.24(a) 생식독성 (Toxic to reproduction) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 (1A, 1B 모두해당 ) 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.7.2 기준 ) (a) 사람에게생식독성이있다고알려진물질 (b) 사람에게생식독성이있다고추정되는물질 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 기호 신호어 위험 Nitrofen, Lead acetate, Nickel carbonyl, Dinocap, Linuron, Binapacryl, Mercury 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우아래의조건에서적어도성분하나가유해성구분 1 로되어있다면혼합물은유해성구분 1 로분류한다. (a) 0.1 %( 과표 의주석 1) 또는 (b) 0.3 %( 과표 의주석 2) 유해위험문구 태아또는생식능력에손상을줄수있음. ( 알려진사항이있다면특정한영향을명시하시오.) ( 노출되어도유해하지않다는결정적인증거가있다면그노출경로를기재하시오.) 2 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.7.2 기준 ) : 사람에게생식독성이의심되는물질 기호 Toluene, Nitrobenzene, Methylhydrazine, Molinate 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건에서적어도성분하나가유해성구분 2 로되어있다면혼합물은유해성구분 2 로분류한다. (a) 0.1 %( 과표 의주석 3) 또는 (b) 3.0 %( 과표 의주석 4) 신호어 유해위험문구 경고 태아또는생식능력에손상을줄것으로의심됨.( 알려진사항이있다면특정한영향을명시하시오.) ( 노출되어도유해하지않다는결정적인증거가있다면그노출경로를기재하시오.) 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 460

477 부록 A 2.24(b) 수유에의한영향 (Effects on or via lactation) 유해성구분 판정기준 유해성정보전달요소 수유에의한영향에대한특별한구분 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.7.2 기준 ) : 모유를수유중인아이에게영향을주는물질또는혼합물 기호 신호어 기호없음 신호어없음 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 유해위험문구 모유를먹는아이에유해할수있음. 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건에서적어도성분하나가 < 수유에의한영향에대한특별한구분 > 으로분류되어있다면혼합물은유해성구분 < 수유에의한영향에대한특별한구분 > 으로분류한다. (a) 0.1 %( 과표 의주석 1) 또는 (b) 0.3 %( 과표 의주석 2) A 2.25 특정표적장기전신독성 - 1 회노출 (Specific target organ toxicity following single exposure) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.8.2 기준 ) : 사람또는동물에서특정장기 (specific organs) 나특정시스템 (specific system) 에부작용을일으키는물질또는혼합물. 표 3.8.1( 카테고리 1) 에서제시한값을참조할수있으며, 특정장기나특정시스템의이름을나타낼수있다. 기호 신호어 위험 Acrylamide, Paraquat 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건에서적어도성분하나가유해성구분 1 로되어있다면혼합물은유해성구분 1 로분류한다. (a) 1.0 % ( 과 유해위험문구 장기에손상을일으킴. ( 알려진영향을받는장기가있다면모든장기를명시하시오.) ( 노출되어도유해하지않다는결정적인증거가 461

478 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 표 의주석 1) 또는 (b) 10 % ( 과표 의주석 2) 있다면그노출경로를기재하시오.) 2 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.8.2 기준 ) : 사람또는동물에서특정장기 (specific organs) 나특정시스템 (specific system) 에부작용을일으키는물질또는혼합물. 표 3.8.1( 카테고리 2) 에서제시한값을참조할수있으며, 특정장기나특정시스템의이름을나타낼수있다. 기호 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건에서혼합물을유해성구분 2 로분류한다. (a) 적어도성분하나가유해성구분 1 로되어있고농도가 1 % 이상, 10 % 미만인경우 ( 과표 의주석 3) 또는 (b) 적어도성분하나가유해성구분 2 로되어있고농도가아래와같을경우, ⅰ) 1 % ( 과표 의주석 4) 또는 ⅱ) 10 % ( 과표 의주석 5) 신호어 유해위험문구 경고 장기에손상을일으킬수있음. ( 알려진영향을받는장기가있다면모든장기를명시하시오.) ( 노출되어도유해하지않다는결정적인증거가있다면그노출경로를기재하시오.) 3 (a) ( 호흡계자극 ) 인간호흡에있어서물질및혼합물이일시적인자극을일으킨다는증거. 또는 (b) ( 마취효과 ) 동물연구나인간에있어서물질및혼합물이일시적인마취효과를일으킨다는증거 기호 신호어 유해위험문구 경고 ( 호흡계자극 ) 호흡계자극을일으킬수있음. 또는 ( 마취효과 ) 졸음또는현기증을일으킬수있음. Ethyl acetate, Azocyclotin, Acrylonitrile, Allyl alcohol, Endothal, Omadine, Methyl iodide, Zeta cypermethrin, Xylene, Chlorosulfonic acid 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 462

479 부록 A 2.26 특정표적장기전신독성 - 반복노출 (Specific target organ toxicity following repeated exposure) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.9.2 기준 ) : 사람또는동물에서특정장기 (specific organs) 나특정시스템 (specific system) 에부작용을일으키는물질또는혼합물. 표 에서제시한값을참조할수있으며, 특정장기나특정시스템의이름을나타낼수있다. 기호 Dichromic acid, Sodium dichromate, Nickel sulfate, Nitrobenzene, DDT, Dieldrin 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의농도조건에서적어도성분하나가유해성구분 1 로되어있다면혼합물은유해성구분 1 로분류한다. (a) 1.0 % ( 과표 의주석 1) 또는 (b) 10 % ( 과표 의주석 2) 신호어 유해위험문구 위험 장기간또는반복되는노출은장기에손상을일으킴. ( 알려진영향을받는장기가있다면모든장기를명시하시오.) ( 노출되어도유해하지않다는결정적인증거가있다면그노출경로를기재하시오.) 2 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (3.9.2 기준 ) : 사람또는동물에서특정장기 (specific organs) 나특정시스템 (specific system) 에부작용을일으키는물질또는혼합물. 표 에서제시한값을참조할수있으며, 특정장기나특정시스템의이름을나타낼수있다. 기호 Bethoxazin, Lead alkyls, Cadmium cyanide, Methyl bromide 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건에서혼합물을유해성구분 2 로분류한다. 신호어 유해위험문구 경고 장기간또는반복되는노출은장기에손상을일으킬수있음. ( 알려진영향을 463

480 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 (a) 적어도성분하나가유해성구분 1 로되어있고농도가 1 % 이상, 10 % 미만인경우 ( 과표 의주석 3) 또는 (b) 적어도성분하나가유해성구분 2 로되어있고농도가아래와같을경우, ⅰ) 1.0 % ( 과표 의주석 4) 또는 ⅱ) 10 % ( 과표 의주석 5) 받는장기가있다면모든장기를명시하시오.) ( 노출되어도유해하지않다는결정적인증거가있다면그노출경로를기재하시오.) 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. A 2.27 흡인유해성 (Aspiration hazard) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 (a) 화학폐렴, 폐손상또는사망을포함하여인간에대한흡입독성을보여주는실제적인경험과신뢰성있는증거 (b) 동점도 (kinematic viscosity) 가 40 에서 20.5 mm 2 /s 이하인탄화수소류 기호 Benzene, Toluene 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건에서혼합물은유해성구분 1 로분류한다. (a) 적어도성분하나가유해성구분 1 로되어있고농도가 10 % 이상일때, 40 에서동점도가 20.5 mm 2 /s 이하로측정되는물질. 또는 (b) 두층또는더많은층으로분리되는혼합물인경우, 적어도한개의층이유해성구분 1 의 신호어 유해위험문구 위험 삼켜서기도로유입되면치명적일수있음 464

481 부록 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 성분하나를포함하고있고농도가 10 % 이상일때, 40 에서동점도가 20.5 mm 2 /s 이하로측정되는물질 물질과혼합물전체로실험된경우동물시험과전문적판단에의해사람에서흡인독성을야기하는물질로동점도가 40 에서 14 mm 2 /s 이하인물질과혼합물 기호 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건에서혼합물은유해성구분 2 로분류한다. (a) 적어도성분하나가유해성구분 2 로되어있고농도가 10 % 이상일때, 40 에서동점도가 14 mm 2 /s 이하로측정되는물질. 또는 (b) 두층또는더많은층으로분리되는혼합물인경우, 적어도한개의층이유해성구분 2 의성분하나를포함하고있고농도가 10 % 이상일때, 40 에서동점도가 14 mm 2 /s 이하로측정되는물질. 신호어 유해위험문구 경고 삼켜서기도로유입되면유해할수있음 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 465

482 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 A 2.28(a) 급성수생환경유해성 (Acute hazards to the aquatic environment) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 : L(E)C 50 1 mg/l 여기서, L(E)C 50 은 96hr LC 50( 물고기 ), 48hr EC LC 50( 갑각류 ), 72hr 또는 96hr ErC 50( 조류나다른수생식물 ) 중에하나이다. 기호 Benzoximate, Benzidine, Bromine, Carbon tetrachloride, Cyprofuram 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, (a) 분류된각성분으로혼합물을적용하려면덧셈방법 ( ) 에따라 [( 급성 1 성분들의농도의합 ) M] 25 % 이면, 급성 1 (acute 1) 로분류한다. 여기서 M 은 multiplying factor 이다 ( ). (b) 시험된각성분으로혼합물을적용하려면추가식 ( 에서 까지 ) 에따라 L(E)C 50 1 mg/l 이면, 급성 1(acute 1) 로분류한다. (c) 분류되고시험된각성분으로혼합물을적용하려면결합된추가식과덧셈방법 ( 에서 까지 ) 에따라 [( 급성 1 성분들의농도의합 ) M] 25 % 이면, 급성 1(acute 1) 로분류한다. 신호어 유해위험문구 경고 수생생물에매우유독함 4. 하나이상의성분에대해이용할정보가없는경우에는이용가능한정보만으로분류하고 혼합물중 x % 는수생환경독성으로알려지지않았음. 이라는문구를추가한다. 466

483 부록 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 2 1. 물질과혼합물전체로실험된경우 : 1 mg/l < L(E)C mg/l 여기서, L(E)C 50 은 96hr LC 50( 물고기 ), 48hr EC LC 50( 갑각류 ), 72hr 또는 96hr ErC 50( 조류나다른수생식물 ) 중에하나이다. 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 기호 신호어 유해위험문구 기호없음 신호어없음 수생생물에유독함 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, (a) 분류된각성분으로혼합물을적용하려면덧셈방법 ( ) 에따라 [( 급성 1 성분들의농도의합 M 10) + ( 급성 2 성분들의농도의합 )] 25 % 이면, 급성 2(acute 2) 로분류한다. 여기서 M 은 multiplying factor 이다 ( ). (b) 시험된각성분으로혼합물을적용하려면추가식 ( 에서 까지 ) 에따라 1 mg/l < L(E)C mg/l 이면, 급성 2(acute 2) 로분류한다. (c) 분류되고시험된각성분으로혼합물을적용하려면결합된추가식과덧셈방법 ( 에서 까지 ) 에따라 [( 급성 1 성분들의농도의합 M 10) + ( 급성 2 성분들의농도의합 )] 25 % 이면, 급성 2(acute 2) 로분류한다. 4. 하나이상의성분에대해이용할정보가없는경우에는이용가능한정보만으로분류하고 혼합물중 x % 는수생환경독성으로알려지지않았음. 이라는문구를추가한다 물질과혼합물전체로실험된경우 : 10 mg/l < L(E)C mg/l 여기서, L(E)C 50 은 96hr LC 50( 물고기 ), 기호 신호어 기호없음 신호어없음 467

484 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 48hr EC LC 50( 갑각류 ), 72hr 또는 96hr ErC 50( 조류나다른수생식물 ) 중에하나이다. 유해위험문구 수생생물에유해함 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, (a) 분류된각성분으로혼합물을적용하려면덧셈방법 ( ) 에따라 [( 급성 1 성분들의농도의합 M 100) + ( 급성 2 성분들의농도의합 10) + ( 급성 3 성분들의농도의합 )] 25 % 이면, 급성3(acute 3) 로분류한다. 여기서 M은 multiplying factor이다 ( ). (b) 시험된각성분으로혼합물을적용하려면추가식 ( 에서 까지 ) 에따라 10 mg/l < L(E)C mg/l 이면, 급성3(acute 3) 로분류한다. (c) 분류되고시험된각성분으로혼합물을적용하려면결합된추가식과덧셈방법 ( 에서 까지 ) 에따라 [( 급성 1 성분들의농도의합 M 100) + ( 급성 2 성분들의농도의합 10) + ( 급성 3 성분들의농도의합 )] 25 % 이면, 급성3(acute 3) 로분류한다. 4. 하나이상의성분에대해이용할정보가없는경우에는이용가능한정보만으로분류하고 혼합물중 x % 는수생환경독성으로알려지지않았음. 이라는문구를추가한다. 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. 468

485 부록 A 2.28(b) 만성수생환경유해성 (Long-term hazards to the aquatic environment) 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 1 1. 빠르게분해할수있는물질 (a) NOEC 0.01 mg/l (b) L(E)C 50 1 mg/l, BCF 500 ( 또는 log K ow 가 4 미만인물질 ) 기호 Benzidine, Mercury, Sodium azide 2. 빠르게분해할수없는물질 (a) NOEC 0.1 mg/l (b) L(E)C 50 1 mg/l 3. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 4. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건에서만성 1(chronic 1) 로분류한다. [( 만성 1 성분들의농도의합 ) M] 25 % 여기서 M 은 multiplying factor 이다 ( ). 신호어 유해위험문구 경고 장기적인영향에의해수생생물에매우유독함 5. 하나이상의성분에대해이용할정보가없는경우에는이용가능한정보만으로분류하고 혼합물중 x % 는수생환경독성으로알려지지않았음. 이라는문구를추가한다 빠르게분해할수있는물질 (a) 0.01 mg/l < NOEC 0.1 mg/l (b) 1 mg/l < L(E)C mg/l, BCF 500 ( 또는 log K ow 가 4 미만인물질 ) 기호 Selenium, Cyclonite, Cycloheximide, Acrylonitrile 2. 빠르게분해할수없는물질 (a) 0.1 mg/l < NOEC 1 mg/l (b) 1 mg/l < L(E)C mg/l 3. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 신호어 유해위험문구 신호어없음 장기적인영향에의해수생생물에유독함. 4. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건 469

486 환경시험 검사 QA/QC 핸드북 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 에서만성 2(chronic 2) 로분류한다. [( 만성 1 성분들의농도의합 M 10) + ( 만성 2 성분들의농도의합 )] 25 % 여기서 M 은 multiplying factor 이다 ( ). 5. 하나이상의성분에대해이용할정보가없는경우에는이용가능한정보만으로분류하고 혼합물중 x % 는수생환경독성으로알려지지않았음. 이라는문구를추가한다 빠르게분해할수있는물질 (a) 0.1 mg/l < NOEC 1 mg/l (b) 10 mg/l < L(E)C mg/l, BCF 500 ( 또는 log K ow 가 4 미만인물질 ) 기호 기호없음 Nickel monosulfide, ACTP, Ethyl chloride 2. 빠르게분해할수없는물질 : 10 mg/l < L(E)C mg/l 3. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 4. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건에서만성 3(chronic 3) 로분류한다. [( 만성 1 성분들의농도의합 M 100) + ( 만성 2 성분들의농도의합 10) + ( 만성 3 성분들의농도의합 )] 25 % 여기서 M 은 multiplying factor 이다 ( ). 신호어 유해위험문구 신호어없음 장기적인영향에의해수생생물에유해함. 5. 하나이상의성분에대해이용할정보가없는경우에는이용가능한정보만으로분류하고 혼합물중 x % 는수생환경독성으로알려지지않았음. 이라는문구를추가한다 물질과혼합물전체로실험된경우 (a) 용해성이작고급성독성이물에 기호기호없음 Nickel monoxide 470

487 부록 유해성구분 판정기준유해성정보전달요소화학물질 대한용해도에서관찰되지않는물질 (b) 만성 NOECs 가 1 mg/l 을초과하지않는조건에서빠르게분해할수있는능력이낮으며생물축적 (BCF 500 이거나 log K ow 가 4 미만 ) 이높은물질. 2. 혼합물전체로실험한자료가없다면가교원리 (bridge principle) 에따른다.( ) 신호어 유해위험문구 신호어없음 장기적인영향에의해수생생물에유해를일으킬수있음. 3. 가교원리 (bridge principle) 가적용되지않을경우, 아래의조건에서만성 4(chronic 4) 로분류한다. [( 만성 1 성분들의농도의합 ) + ( 만성 2 성분들의농도의합 ) + ( 만성 3 성분들의농도의합 ) + ( 만성 4 성분들의농도의합 )] 25 % 4. 하나이상의성분에대해이용할정보가없는경우에는이용가능한정보만으로분류하고 혼합물중 x % 는수생환경독성으로알려지지않았음. 이라는문구를추가한다. 유독물등의분류기준및표시방법에관한규정 에따라분류 표시된화학물질을해당항목에맞추어편집하였음. A 2.29 오존층유해성 (Hazard to the ozone layer) 유해성구분 판정기준 유해성정보전달요소 1 1. 물질몬트리올프로토콜 (Montreal Protocol) 부속서에명시된모든규제물질 기호 2. 혼합물몬트리올프로토콜 (Montreal Protocol) 부속서에명시된성분들중적어도하나의성분농도가 0.1 % 이상포함된혼합물 신호어 경고 유해위험문구 상층대기의오존이분해됨에따라공중보건과환경에유해함. 471