환경부고시제 2009-59 호 수도법제18 조제2항, 같은법시행령제30 조제1항및같은법시행규칙제10 조에따라수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법을다음과같이제정하여고시합니다. 2009 년 4월 14 일 환경부장관
수도용자재및제품의위생안전기준 공정시험방법 2009.4 환경부
목차 1. 총칙 1 2. 시료의준비 4 3. 용출수조제 6 4. 용출시험법 8 5. 분석치의보정 12 일반항목 6. 과망간산칼륨소비량 17 7. 냄새 18 8. 맛 19 9. 색도 20 10. 증발잔류물 24 11. 탁도 25 12. 음이온계면활성제 26 13. 잔류염소감량 33 14. 불소 34 15. 페놀류 35 16. 시안 47 17. 질산성질소및아질산성질소 54 18. 염소이온 55 19. 수소이온농도 56 20. 경도 57 21. 알칼리도 58 금속류 22. 금속류 59 22-1. 금속류-원자흡수분광광도법 61 22-2. 금속류-유도결합플라스마원자발광분광법 62 22-3. 금속류-유도결합플라스마질량분석법 63 23. 구리 64 23-1. 구리 - 원자흡수분광광도법 65 23-2. 구리 - 유도결합플라스마원자발광분광법 66
23-3. 구리 - 유도결합플라스마질량분석법 67 24. 납 68 24-1. 납 - 유도결합플라스마질량분석법 69 24-2. 납 - 양극벗김전압전류법 70 25. 망가니즈 78 25-1. 망가니즈-원자흡수분광광도법 79 25-2. 망가니즈-유도결합플라스마원자발광분광법 80 25-3. 망가니즈-유도결합플라스마질량분석법 81 26. 비소 82 27. 셀레늄 83 28. 수은 84 29. 아연 85 29-1. 아연-원자흡수분광광도법 86 29-2. 아연-유도결합플라스마원자발광분광법 87 29-3. 아연-유도결합플라스마질량분석법 88 30. 철 89 30-1. 철-원자흡수분광광도법 90 30-2. 철-유도결합플라스마원자발광분광법 91 30-3. 철-유도결합플라스마질량분석법 92 31. 카드뮴 93 32.6 가크로뮴 94 33. 나트륨 96 33-1. 나트륨 - 유도결합플라스마원자발광분광법 97 33-2. 나트륨 - 유도결합플라스마질량분석법 105
휘발성유기화합물질 34. 휘발성유기화합물질 115 34-1. 휘발성유기화합물질-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 117 34-2. 휘발성유기화합물질-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 119 34-3. 휘발성유기화합물질-헤드스페이스 / 기체크로마토그래피 121 34-4. 휘발성유기화합물질-마이크로용매추출법 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 123 34-5. 휘발성유기화합물질-기체크로마토그래피 / 질량분석법 125 34-6. 아조화합물질-액체 액체 추출 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 139 35. 디클로로메탄 148 35-1. 디클로로메탄-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 149 35-2. 디클로로메탄-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 150 35-3. 디클로로메탄-헤드스페이스 / 기체크로마토그래피 151 35-4. 디클로로메탄-마이크로용매추출법 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 152 36.1,1- 디클로로에틸렌 153 36-1.1,1- 디클로로에틸렌-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 154 36-2.1,1- 디클로로에틸렌-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 155 36-3.1,1- 디클로로에틸렌-헤드스페이스 / 기체크로마토그래피 156 36-4.1,1- 디클로로에틸렌 -마이크로용매추출법 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 157 37. 트리클로로에틸렌 158 37-1. 트리클로로에틸렌-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 159 37-2. 트리클로로에틸렌-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 160 37-3. 트리클로로에틸렌-헤드스페이스 / 기체크로마토그래피 161 37-4. 트리클로로에틸렌-마이크로용매추출법 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 162 38.1,1,1- 트리클로로에탄 163 38-1.1,1,1- 트리클로로에탄-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 164 38-2.1,1,1- 트리클로로에탄-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 165 38-3.1,1,1- 트리클로로에탄-헤드스페이스 / 기체크로마토그래피 166 38-4.1,1,1- 트리클로로에탄-마이크로용매추출법 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 167 39. 테트라클로로에틸렌 168 39-1. 테트라클로로에틸렌 - 퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 169 39-2. 테트라클로로에틸렌 - 퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 170
39-3. 테트라클로로에틸렌 - 헤드스페이스 / 기체크로마토그래피 171 39-4. 테트라클로로에틸렌 - 마이크로용매추출법 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 172 40. 벤젠 173 40-1. 벤젠-퍼지 트랩 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 174 40-2. 벤젠-헤드스페이스 / 기체크로마토그래피 175 40-3. 벤젠-마이크로용매추출법 / 기체크로마토그래피 / 질량분석법 176 41. 시스 -1,2- 디클로로에틸렌 177 42.1,1,2- 트리클로로에탄 178 43. 사염화탄소 179 44.1,2- 디클로로에탄 180 45. 에피클로로히드린 181 46. 아세트산비닐 182 47. 스티렌 183 48.1,2- 부타디엔 184 49.1,3- 부타디엔 185 50.N,N- 디메틸아닐린 186 51. 아민류 187 52.2,4- 톨루엔디아민 192 53.2,6- 톨루엔디아민 193 54. 포름알데히드 194 부칙 202
수도용자재및제품위생안전공정시험방법총칙 (Introduction) 1.0 개요 1.1 목적이공정시험방법은수도법제18 조, 같은법시행령제30 조제1항및같은법시행규칙제10 조에따라물과접촉하는수도용자재및제품의위생안전기준적합여부를확인하기위한검사의정확성과통일성확보를위해필요한제반사항에대하여규정함을목적으로한다. 1.2 적용범위 이시험기준은수도법제 18 조, 같은법시행령제 30 조, 같은법시행규칙제 10 조에따라물과 접촉하는수도용자재및제품이위생안전기준에적합한지여부를시험 판정하는데적용한다. 2.0 용어의정의 이시험기준에서사용되는주요용어의정의는다음과같다. 2.1 표층용재료 콘크리트수조, 강제수조및현장시공에의한관등의내면에사용되는도료및재료를말한다. 2.2 용출수 용출시험용을위해조제한바탕용액을말한다. 2.3 용출시험 수돗물과접촉하는수도용자재및제품부분을시험용기기및재료를이용하여용출수로용출 조작하는시험을말한다. 2.4 용출액 2.2 의용액을가지고수도용자재및제품을대상으로용출시험을실시하여얻은용액을말한다. 2.5 바탕시험 용출수및용출용기를사용하여수도용자재및제품의용출시험에준하는조작을실시하 - 1 -
는시험을말한다. 2.6 용출시료 분석을위해용출액에서분취하여얻은분석용시료를말한다. 2.7 접촉면적 제품, 부품또는재료가수돗물또는용출수와접촉하는부분의표면적을말한다. 2.8 접촉부피 제품, 부품또는재료가접촉하는수돗물또는용출수의부피를말한다. 2.9 접촉면적비 접촉면적의접촉부피에대한비를말한다. 2.10 일반수도용자재 본공정시험방법에서사용하는일반수도용자재라함은정수지유출부에서부터수용가에게 공급하기위하여설치한급수설비전까지사용되는수도용자재및제품을말한다. 2.11 급수설비 본공정시험방법에서사용하는급수설비라함은수도법제 3 조 ( 정의 ) 제 25 호의규정에따른 급수설비를말한다. 다만, 말단급수설비는제외한다. 2.12 말단급수설비 본공정시험방법에서사용하는말단급수설비라함은 2.11 의급수설비를통해수돗물이최종적 으로나오는급수설비중음용수공급을목적으로설치된수도꼭지 ( 냉온수용포함 ) 를말한다. 3.0 적합여부 수도법시행령제 30 조에따른수도용자재및제품이위생안전기준에적합한지여부는별도 의규정이없는한본공정시험법에따라시험 판정한다. 4.0 시험항목 4.1 맛, 냄새, 색도, 탁도는모든수도용자재에대하여분석하는것을원칙으로한다. 4.2 수도용자재및제품의시험항목은수도법시행규칙별표 4 의 2. 수도용자재및제품별 - 2 -
적용대상위생안전기준과같다. 4.3 패킹등기계설비의일부분으로사용되어접촉면적비가 10cm 2 /L 이하인경우는과망간산 칼륨소비량에대한기준만을적용한다. 4.4 수도법시행규칙별표 4 의 2 에서구분된재질이두가지이상혼합된자재나제품의경우에는 각재질별적용대상위생안전기준을모두적용한다. 4.5 수도법시행규칙별표 4 의 2 에서명시되지아니한재질의수도용자재및제품의경우에는 가장유사한재질의적용대상위생안전기준을적용한다. 4.6 자재및제품의재료물질성분에관한정보를제공하지않거나명확하지않을경우위생 안전기준전항목에대한용출시험을실시하여기준적합여부를평가한다. - 3 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 시료의준비 1.0 시료의준비 용출시료는보정계수산정등을감안하여완제품형태로평가함을기본조건으로하며, 용출시험절차상시료의크기및무게등외형적인조건으로완제품형태로조작이어려운경우는시료의시편으로평가를진행할수있다. 2.0 시료의확인 적합한시험분석결과를얻기위하여다음의사항을검토한다. 2.1 용출시험대상제품의적용및사용목적 2.2 제품이물과접촉하는표면적및접촉수의부피 2.3 제품에사용되는부속품제조시사용되는물질 ( 불순물포함 ) 의조성비 2.4 제품의일반적사용조건 (ph, 온도등 ) 3.0 용출시험용시료의준비 3.1 제품시험을원칙으로하며, 다음의경우부품또는재료시험이가능하다. 3.1.1 제품의내부부피가 20L 이상 3.1.2 제품의무게가 34kg 이상 3.2 수도용자재및제품에대한용출시험은해당제품의최소호칭지름제품을평가대상으로함 을원칙으로한다. 다만, 신청자의요구가있는경우해당제품에대해용출시험을할수있다. 3.3 소형밸브등을완제품으로시험하고자할때는제품의몸통과동일한재질의마감재로 밀봉하여시험할수있다. - 4 -
3.4 기계설비등복합재 (complex) 시료의경우, 물과접촉하는부품을확인하고해당제품이나 부품을개별적으로시험할수있다. 3.5 표층용재료및도장재, 접착제, 씰링재등은유리시편에 120 70mm 넓이로도포하여용출시 험용시료로제작한다. 3.6 3.5 와같이제작한시편을이용한용출시험시시편과용출수와의접촉면적비를다음과같이 확보하여야한다. 3.6.1 표층용재료 : 접촉면적비 50cm 2 /L 이상 3.6.2 접착제, 씰링재, 접합재 ( 관의접합에사용하는부품및제품 ): 접촉면적비 15cm 2 /L 이상 - 5 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 용출수조제 1.0 시험기구 1.1 저울 0.0001g 까지정확하게잴수있는분석용으로서교정받은것을사용한다. 1.2 유리기구 질산 (1+15) 로세척하고정제수로 3 회이상세정후건조한것을사용한다. 2.0 시약 2.1 정제수 최소저항은 18 MΩ cm -1 이상이어야한다. 2.2 차아염소산나트륨용액 2.2.1 정제수적당량에차아염소산나트륨용액 (10% NaOCl)1~2 방울을가한후 10 분간끓인다. 2.2.2 1L 부피플라스크에 2.1 에서준비한정제수를소량가한후차아염소산나트륨용액 (10 % NaOCl)21 ml 를정확히취하여플라스크내벽에닿지않도록주의하여가한다음다시 2.1 의정제수를가해전량을 1L 로한다.( 유효염소농도 1.0mg/L) 2.2.3 조제한용액은뚜껑이있는플라스크에넣어밀봉하여서늘한암실에보관한다. 2.3 염화칼슘용액 (0.04M) 은염화칼슘 4.44g 을정제수에녹여 1L 로한다. 2.4 탄산수소나트륨용액 (0.04M) 은탄산수소나트륨 3.36g 을정제수에녹여 1L 로한다. 2.5 염산 (1+99) 및희석수는염산 1mL 을정제수 99mL 에가하여조제하며, 희석수는이용액 10mL 에정제수를가하여 100mL 로맞춘용액이다. - 6 -
2.6 수산화나트륨 (0.1M) 및희석수는수산화나트륨 4.0g 을정제수를가해 1L 로하여조제 하며, 희석수는이용액 10mL 에정제수를가하여 100mL 로맞춘용액이다. 3.0 조제방법 3.1 비커에정제수 900mL 를넣고, 유효염소농도 1.0mg/L 인차아염소산나트륨용액 1mL, 0.04M 탄산수소나트륨용액 22.5mL,0.04M 염화칼슘용액 11.3mL 을가한후정제수를가 하여최종부피를 1L 로한다. 3.2 3.1 의용액에염산희석수또는수산화나트륨희석수를가하여 ph 가 7.0±0.1 이되도록조 절하고, 최종적으로경도 (45±5)mg/L, 알칼리도 (35±5)mg/L, 잔류염소 (1.1±0.1)mg/L 가되 는지확인한다. - 7 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 용출시험법 1.0 개요 1.1 용출시험은세척 컨디셔닝 용출시험순으로실시한다. 1.2 분석을의뢰한자의요청에따라컨디셔닝은생략할수있으며, 이경우세척작업후 용출수로 3 회세척하고용출을바로실시한다. 단, 보고서에는컨디셔닝절차의생략을기재한다. 2.0 용출시험준비 2.1 용출수는본시험법 ' 용출수조제 ' 에따라준비한다. 2.2 제품시험시밀봉하기위해폴리에틸렌필름또는이와동등한것으로제품의완전한밀봉이 가능하며, 분석결과에영향을주지않는재질을사용한다. 2.3 용출용기는경질유리또는폴리에틸렌등분석결과에영향을주지않는재질의용기를 사용한다. 단, 결과값보정을위하여용출시험과동일조건하에서바탕시료를준비한다. 3.0 일반수도용자재및급수설비 3.1 세척 시료를흐르는수돗물로 1 시간연속하여세척하고, 다음에정제수로 3 회세척한다. 3.2 컨디셔닝 3.2.1 컨디셔닝은 (23±2) 의용출수를사용하여시료제품내부를용출수로가득채워밀봉 하고,14 일간정치한다. 3.2.2 용출수는 14 일간적어도 9 회, 시간을두지않고교환하고,1 회의정치시간은 24 시간 이상으로한다. 단, 정치기간중용출수의온도는 (23±2) 로유지한다. - 8 -
3.2.3 가열된물을통수하는것을목적으로한급수관은 3.2.1~3.2.2 와같은조작을한후용출수를시험관의최고사용온도 ±2 ( 최고사용온도가정해져있지않은것에대해서는 (90±2) ) 로가열하여시험기구내부를채워밀봉하고 1시간동안그대로둔후, 액을버리는조작을 2회실시한다. 다만, 정치기간중용출수의온도를유지할필요는없다. 3.3. 용출 3.3.1 용출은시료제품의한쪽끝을, 정제수로세척한폴리에틸렌필름으로감싸완전히밀봉 하고 (23±2) 의용출수로시료제품내부를가득채워밀봉한다. 3.3.2 이온도를유지하여 16 시간정치시킨후미리질산 (1:15) 으로세척하고, 다시정제수로씻은 경질유리병이나폴리에틸렌용기에용출액을채취한다. 3.3.3 가열된물을통수하는것을목적으로한급수관은한쪽끝을정제수로세척한폴리에틸 렌필름으로감싸완전히밀봉한다. 3.3.4 용출수를시료제품의최고사용온도 ±2 ( 최고사용온도가정해져있지않은것에대해서는 (90±2) ) 로가열하여시료제품내부를가득채워밀봉하고,16 시간정치한후, 미리질산 (1:15) 으로세척하고다시정제수로씻은경질유리병또는폴리에틸렌용기에용출수를채취한다. 다만, 정치기간중용출수의온도를유지할필요는없다. 4.0 말단급수설비 4.1 세척 시료를흐르는수돗물로 1 시간연속하여세척하고, 다음에정제수로 3 회세척한다. 4.2 컨디셔닝 컨디셔닝은 (23±2) 의용출수를사용하여다음의조작을시간을두지않고실시한다. 단, 컨디셔닝조작은세척후 72 시간이내에실시한다. 4.2.1 시료제품내부를용출수로채워밀봉하고 2 시간정치한후, 용출수를버리는조작을 4 회반 복한다. 다음으로시험기구내부를용출수로채워밀봉하고 16 시간둔후용출수를버린다. 4.2.2 4.2.1 의조작을 3 회반복한다. - 9 -
4.2.3 시료제품내부를용출수로채워밀봉하고,2 시간정치한후용출수를버리는조작을 4 회 반복한다. 다음으로시료제품내부를용출수로채워밀봉하고,64 시간후용출수를버린다. 4.2.4 4.2.1~4.2.3 의조작을다시 1 회반복한다. 4.2.5 4.2.1 의조작을 3 회반복후, 시험기구내부를용출수로채워밀봉하고 2 시간정치한후 용출수를버리는조작을 4 회반복한다. 4.3. 용출 4.3.1 (23±2) 의용출수로내부를채워밀봉하고, 이액온을유지한상태로 16 시간정치한 후미리질산 (1:15) 로세척하고, 다시정제수로씻은경질유리병또는폴리에틸렌용기에용출 액을채취한다. 5.0 표층용재료 5.1 세척 시료를흐르는수돗물로 1 시간연속하여세척하고, 다음에정제수로 3 회세척한다. 5.2 컨디셔닝 컨디셔닝은 (23±2) 의용출수를사용하여용제함유의유무에따라다음과같이한다. 단, 정치기간중의용출수의온도는 (23±2) 로유지한다. 5.2.1 용제함유제품 5.2.1.1 시료제품내부를용출수로가득채워밀봉하고,24 시간정치시킨후용출수를버리는 조작을 2 회반복한다. 5.2.1.2 시료제품내부를용출수로가득채워밀봉하고,7 일간정치시킨후용출수를버린다. 5.2.1.3 5.2.1.2 의조작을 3 회반복한다. 5.2.2 용제를함유하지않은제품 시료제품내부를용출수를가득채워밀봉하고,24 시간정치시킨후용출수를버리는조작을 2 회반복한다. - 10 -
5.3 용출 용출은 (23±2) 의용출수를사용하고, 용제함유의유무에따라다음과같이한다. 단, 정치 기간중의용출수의온도는 (23±2) 로유지한다. 5.3.1 용제함유제품 시료제품내부를용출수로가득채워밀봉하고,7 일간정치시킨후, 미리질산 (1+15) 로세척하 고, 정제수로세척한경질유리병또는폴리에틸렌용기에용출수를채취한다. 5.3.2 용제를함유하지않은제품 시료제품내부를용출수로가득채워밀봉하고,3 일간정치시킨후, 미리질산 (1+15) 으로세 척하고, 정제수로세척한경질유리병또는폴리에틸렌용기에용출수를채취한다. 6.0 바탕시험 용출시험과동일조건하에서밀봉용소재및용출용기에대한바탕시험을실시한다. 7.0 용출액의보존 분석용용출수의채취는가능한빨리하는것이바람직하지만, 용출수를보존하는경우에는밀봉하여빛을차단하고 4 이하에서냉장보관한다. 이때시료의최대보존기간은각분석대상물질의분석방법에제시된보존기간을따른다. - 11 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 분석치의보정 1.0 일반수도용자재의보정방법 1.1 맛및냄새에대해서는 이상, 이상없음 으로표기한다. 1.2 1.1 이외의항목에대해서는다음식에따라보정을한다. C =NF C' NF = VL SL SF VF 여기서 C : 평가대상제품의보정치 (mg/l 또는도또는 NTU) NF: 보정계수 C': 시료제품의분석치 VL: 시료제품에대한접촉부피 (L) SL : 시료제품에대한접촉면적 (cm 2 ) VF: 평가대상제품에대한접촉부피 (L) SF : 평가대상제품에대한접촉면적 (cm 2 ) 1.3 1.2 의식은평가대상제품이다음의조건을만족시켰을경우에대해서만적용가능하다. 1.3.1 평가대상제품의사용재료재질과시료제품의사용재료재질이동등할것 1.3.2 평가대상제품의구조및제조방법과시료제품의구조및제조방법이유사하여야한다. 1.3.3 평가대상제품의접촉면적비가시료제품의접촉면적비이하이어야한다. 1.4 일반수도용자재중배관도중에설치되는밸브류및이음쇠류는 VF 를평가대상제품이물 과접촉하는접촉부피의 25 배로한다. - 12 -
2.0 급수설비의보정방법 2.1 맛및냄새에대해서는 이상, 이상없음 으로표기한다. 2.2 2.1 이외의항목에대해서는다음식에따라보정을한다. C =NF C' NF = VL SL SF VF 여기서 C : 평가대상제품의보정치 (mg/l 또는도또는 NTU) NF: 보정계수 C': 시료제품의분석치 VL: 시료제품에대한접촉부피 (L) SL : 시료제품에대한접촉면적 (cm 2 ) VF: 평가대상제품에대한접촉부피 (L) SF : 평가대상제품에대한접촉면적 (cm 2 ) 2.3 2.2 의식은평가대상제품이다음의조건을만족시켰을경우에대해서만적용가능하다. 2.3.1 평가대상제품의사용재료재질과시료제품의사용재료재질이동등할것 2.3.2 평가대상제품의구조및제조방법과시료제품의구조및제조방법이유사하여야한다. 2.3.3 평가대상제품의접촉면적비가시료제품의접촉면적비이하이어야한다. 2.4 급수설비의 VF 는평가대상제품이물과접촉하는접촉부피의 10 배로한다. 2.5 급수설비중배관도중에설치되는밸브류및이음쇠류의 VF 에대해서는 2.4 의사항에추 가적으로평가대상제품이물과접촉하는접촉부피의 25 배를적용한다. 3.0 말단급수설비의보정방법 3.1 맛및냄새에대해서는 이상, 이상없음 으로표기한다. - 13 -
3.2 3.1 이외의항목에대해서는다음식에따라보정을한다. C =NF C' NF = VL SL SF VF 그리고온 냉수혼합수도꼭지의보정치는다음에따른다. ρ ' B=NF ( V W V ) C' 여기서 ρ ' B : 온 냉수혼합수도꼭지의보정치 (mg/l 또는도또는 NTU) V W : 평가대상기구에서의음용에쓰는물 ( 가열된물을제외한다.) 이최대로나올수있도록수도꼭지를조정하였을때의접촉부피 (L) 로계산한다. V : 온 냉수혼합수도꼭지전체의접촉부피 (L) C : 평가대상제품의보정치 (mg/l 또는도또는 NTU) NF: 보정계수 C': 시료제품의분석치 VL: 시료제품에대한접촉부피 (L) SL : 시료제품에대한접촉면적 (cm 2 ) VF: 평가대상제품에대한접촉부피 (L) SF : 평가대상제품에대한접촉면적 (cm 2 ) 3.3 3.2 의식은평가대상제품이다음의조건을만족시켰을경우에대해서만적용가능하다. 3.3.1 평가대상제품의사용재료재질과시료제품의사용재료재질이동등할것 3.3.2 평가대상제품의구조및제조방법과시료제품의구조및제조방법이유사하여야한다. 3.3.3 평가대상제품의접촉면적비가시료제품의접촉면적비이하이어야한다. 3.4 말단급수설비는 VF 가 1L 이하인경우에는 VF 를 1L 로하며, 구리합금재질로만들어진말 단급수설비중구리, 아연, 납항목에대해서는 VF 를평가대상제품이물과접촉하는접촉부피를 기준으로구리는 9.8 배, 아연 9.7 배, 납 1.4 배로한다. - 14 -
4.0 부품시험또는재료시험시보정방법 4.1 맛및냄새에대해서는 이상, 이상없음 으로표시한다. 4.2 부품또는재료시험에의해얻어진분석결과가이상이있을경우에는시료부품또는재 료를사용한평가대상제품의분석결과를 이상 으로표기한다. 4.3 이외의항목에대해서는다음식에의해보정을한다. 여기서 C= N i VF N i =A i VL i SL i SF i C N i : 평가대상제품의분석치 (mg/l 또는도또는 NTU) : 평가대상제품의상태에서의부품또는재료별의용출량 (mg 또는도또는 NTU) VF : 평가대상제품의상태에서의접촉부피 (L) A i : 시료부품또는재료별의분석치 (mg/l 또는도또는 NTU) VL i : 시료부품또는재료별의시험에사용한용출수의체적 (L) SL i : 시료부품또는재료별용출수가접촉하는부분의표면적 (cm 2 ) SF i : 평가대상제품의상태에서의부품또는재료별접촉면적 (cm 2 ) 4.4 4.3 의식은부품시험또는재료시험에서의접촉면적비가평가대상제품상태에서의부품 또는재료의접촉면적비이상인경우에적용가능하다. 4.5 일반수도용자재의부품또는재료가배관도중에설치되는밸브류및이음쇠류의부품또 는재료인경우는 VF 를평가대상제품이물과접촉하는접촉부피의 25 배로한다. 4.6 급수설비의부품또는재료를시험분석할때는 VF 를평가대상제품이물과접촉하는접촉 부피의 10 배로한다. 4.7 급수설비중배관도중에설치되는밸브류및이음쇠류의부품또는재료인경우는 4.6 의 사항에추가적으로 VF 에평가대상제품이물과접촉하는접촉부피의 25 배를적용한다. - 15 -
4.8 말단급수설비의부품또는재료를시험분석할때 VF가 1L이하인경우에는 VF를 1L로하며, 구리합금재질로만들어진말단급수설비중구리, 아연, 납항목에대해서는 VF 를평가대상제품이물과접촉하는접촉부피를기준으로구리는 9.8 배, 아연 9.7 배, 납 1.4 배를적용하여각각의항목에대해보정한다. 4.9 수도용자재및제품중표층용재료는 4.3 의식에따라보정을한다. - 16 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 과망간산칼륨소비량 (Consumption of KMnO 4) 1.0 개요 1.1 목적이시험방법은수도용자재및제품의용출액중과망간산칼륨소비량을측정하는방법으로시료를산성으로조절한후일정한부피의과망간산칼륨용액을넣고끓인다음일정한부피의옥살산나트륨용액을가하여반응하지않고남아있는옥살산나트륨을과망간산칼륨용액으로적정하여측정한다. 1.2 적용범위 1.2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중과망간산칼륨에의해산화되는유기 물질과무기물질의총량을측정하는데적용한다. 1.2.2 이시험방법은물중에염소이온의농도가 500mg/L 이하의경우에적용한다. 1.2.3 물중에철 (I) 이온, 아질산이온, 황화수소및기타환원성물질도과망간산칼륨소모량에포함된다. 1.2.4 이시험방법에의한정량한계는 0.3mg/L 이며, 과망간산칼륨소모량이 0.3~10mg/L 의 범위로존재할때분석가능하다. 1.3 간섭물질 1.3.1 물중에염소이온의농도가 500mg/L 이상의경우에는염소이온의방해를받는다. 1.3.2 물중에철 (I) 이온, 아질산이온, 황화수소및기타환원성물질은간섭물질로분류하지않는다. 2.0 적용가능한시험 과망간산칼륨소비량 (Consumption ofkmno 4 ) 분석을위한수도용자재및제품의위생안전 기준공정시험방법은 ES 05302.1( 먹는물중과망간산칼륨소비량 ) 에따른다. - 17 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 냄새 (Odor) 1.0 개요 1.1 목적이시험방법은수도용자재및제품의용출액중에냄새를확인하는방법으로서시료를삼각플라스크에넣고마개를닫은후온도를 40~50 로높여세게흔들어섞은후뚜껑을열면서관능적으로냄새를맡아서판단한다. 1.2 적용범위 1.2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액의냄새측정에적용한다. 1.2.2 이시험방법은측정자간개인차가심하므로냄새가있을경우 5 명이상의시험자가측 정하는것이바람직하나최소한 2 명이측정해야한다. 1.2.3 이시험방법에의해판단할때염소냄새는제외한다. 1.3 간섭물질 1.3.1 소독제인염소냄새가날때에는티오황산나트륨 (Sodium thiosulfate) 을가하여염소를 제거한후측정한다. 사용하는티오황산나트륨의양은시료 500mL 에잔류염소가 1mg/L 로 존재할때티오황산나트륨용액 1mL 를가한다. 1.3.2 티오황산나트륨을사용할때에는바탕실험을병행하는것이좋다. 1.3.3 냄새를측정하는사람은냄새에극히예민한사람도냄새에무딘사람도적절하지않 다. 측정전에흡연, 냄새나는식사, 면도용로션, 향수등을사용하지말아야하고감기나알 레르기를앓는사람도적절하지않다. 1.3.4 냄새를측정하는사람과시료를준비하는사람은다른사람이어야한다. 2.0 적용가능한시험 냄새 (Odor) 분석을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05303.1( 먹는물중냄새 ) 에따른다. - 18 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 맛 (Taste) 1.0 개요 1.1 목적 이시험방법은수도용자재및제품의용출액의맛을측정하는방법으로, 시료를비커에넣 고온도를 40~50 로높여맛을보아판단한다. 1.2 적용범위 1.2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액의맛측정에적용한다. 1.2.2 이시험방법으로측정하는경우는측정자간개인차가심하므로 5 명이상의시험자가 바람직하나최소한 2 명이필요하다. 1.2.3 이시험방법에의해판단할때염소맛은제외한다. 1.3 간섭물질 1.3.1 맛을측정하는사람은맛에극히예민한사람도무딘사람도적절하지않다. 측정전에 흡연, 식사, 감기나알레르기를앓는사람은적합하지않다. 2.0 적용가능한시험 맛 (Taste) 분석을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05304.1( 먹 는물중맛 ) 에따른다. - 19 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 색도 (Color) 1.0 개요 1.1 순수한물은무색 투명하지만여러가지용존물질이점토와같은, 물에녹지않는현탁물이있으면색과흐름이생기고투시성이감소한다. 이와같은흐름이나착색의정도를수치로표시한것이색도이다. 색도는일정한조성의착색용액을만들어서표준용액의색을기준으로하여색도를나타내며, 눈으로느끼는색 ( 색감또는색자극 ) 은색의측색적 ( 測色的 ) 인성질과밝기 ( 자극값 ) 에의해정해지는데, 그중에서밝기를무시한색의성질을색도라한다. 1.2 색도표시법에는여러가지방법이있는데, 일반적으로주파장 ( 主波長 ) 과순도를결합시켜서 표시하거나그색에포함된 3 원색의비율에의해서표시한다. 2.0 적용범위 본시험방법은수도용자재의위생안전기준을평가하기위한용출시료의분석에사용한다. 3.0 분석기기및기구 3.1 색도계 (Colorimeter) 3.1.1 일반적인것으로서는 3색색도계가있다. 이것은색도계의기본색인빨강 녹색 파랑의 3색광을증감혼합해서얻은색과측정하고자하는빛의색을비교하도록만들어져있다. 혼합색이측정할빛의색과같아보일때의기본색의양 ( 색도계의 3자극값 ) 을눈금에의해파악하고, 그양을기준으로색도좌표를산출한다음, 그값을 CIE( 국제조명위원희 :ICI 라고도한다 ) 표준표색계에따른값으로환산하면색도가구해진다. 3.1.2 색도계에는이러한등색 ( 等色 ) 방식의것이외에, 광전지와필터를결합해서측정할빛을 필터로 3 분하여직접표준표색계에따른 3 자극값을측정하고색도좌표를구하는방식이다. 3.2 측정용기 무색투명한플라스틱재질로서용기의내외부가긁히거나부식되지않아야한다. - 20 -
4.0 시약및표준용액 4.1 시약 4.1.1 정제수는시약등급 (Reagentgrade) 의정제수를사용하며, 바탕시험할때색도 0 도를사용한다. 4.2 표준용액 4.2.1 색도표준원액육염화백금산칼륨 (K 2 PtCl 6 )2.49g( 백금 1.0g 함유 ) 과염화코발트 (CoCl 2 6H 2 O)2g( 코발트 0.496g 포함 ) 을농염산 100mL 에녹여물을가해 1L로하여갈색병에보존한다. 이용액의색도는 1000 도에상당한다. 4.2.2 색도표준원액 100mL 를정확히채취하여용량 1000mL 의부피플라스크에넣고정 제수를가하여전량을 1000mL 로한다. 이용액은색도 100 에상당한다. 시판되는색도표준 용액을사용할수있다. 5.0 시료채취및관리 5.1 용출액을정제수로세척한유리병또는폴리에틸렌병에채취하여시험용액으로하고신속히분석한다. 6.0 정도관리 6.1 바탕시료분석은정제수를분석절차에따라측정하며이때색도는검출한계이하이어야한다. 6.2 검출한계 (LOD) 및정량한계 (LOQ) 측정은표준물질을정량한계부근의농도가되도록 제조한다음분석절차에따라 7 회이상측정한후측정값의표준편차를구하여여기에 3.14 및 10 을곱하여농도값을구한다. 6.3 정밀도측정은정제수에동일한농도의표준물질을 7개이상첨가한후이를분석절차에따라측정하여평균값과상대표준편차 (% RSD) 를구하여산출하고, 정확도는첨가한표준물질의농도에대한산출한평균농도값의상대백분율 (%) 로나타내며, 이와관련한계산식은아래와같다. - 21 -
RSD =CV =100S/x' 여기서, x'= 평균측정값,S = 편차이다 정확도 (%)=100x i /x' 여기서, x i = 제조농도또는이론농도,x'= 평균측정값이다 위와같이측정하였을때에정확도는 75~125% 이내에들어야하고정밀도는 25% 이내에 들어야한다. 6.4 반복시료 (fieldduplicate) 는동일시료를동일한조건으로중복채취한시료로서독립적으로분석하여비교한다. 반복시료는시료량이 10 개이하일경우는 1개, 그이상인경우에는시료 10 개당 1개를추가로시험한다. 이때의동일한조건에서취한두개의시료간편차는다음과같이계산하며편차값이 25% 이하이어야한다. % B =100(X 1 -X 2 )/X m 여기서,B = 두시료간의측정편차 X 1 = 반복시료중하나의측정값 X 2 = 반복시료중다른하나의측정값 X m = 반복시료의평균측정값 7.0 분석절차 7.1 색도계의보정 7.1.1 색도표준용액을 0.1~5mL 중일정간격으로시료량을취하고정제수를넣어 100mL 로한다. 이때의색도는표준용액양에비례하여 0.1~5 도산정하며, 위생안전기준의색도분석 을위해서시험자는색도의검량선을작성하여관리한다. 7.1.2 색도계의 CAL 키를누르고첫번째표준액이담긴셀을넣고 ENTER 키를누른다. 7.1.3 두번째표준액셀을넣고 ENTER 키를누른다. - 22 -
7.1.4 마찬가지방법으로마지막표준액까지진행한다. 7.1.5 마지막표준액교정이끝나면 ( 카운트가끝나면 )CAL 키를눌러지금까지했던교정작업을입력한다. 7.1.6 기기는자동으로측정모드로되돌아간다. 7.2 측정 7.2.1 색도측정 7.2.1.1 시료를흔들어섞고공기방울이없어질때까지가만히둔후일정량을셀의표시선 까지채운후뚜껑을닫는다. 7.2.1.2 셀의뚜껑을잡고표면을휴지나면을사용하여깨끗이닦는다. 7.2.1.3 시료셀을기기의셀주입구에넣고뚜껑을닫고 ENTER 키를누른다. 7.2.1.4 시료의결과는 도 로표시한다. 8.0 참고문헌 8.1 먹는물공정시험법 ES05305.1 8.2 수질오염공정시험법 - 23 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 증발잔류물 (Total Solids) 1.0 개요 1.1 목적이시험방법은수도용자재및제품의용출액의총증발잔류물을측정하는방법으로시료를 103~105 에서 2시간건조하고데시케이터에서식힌후무게를달아증발접시의무게차로부터증발잔류물의양 (mg/l) 을구한다. 1.2 적용범위 1.2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중총증발잔류물측정에적용한다. 1.2.2 이시험방법의정량한계는 2.0mg/L 이고, 정량범위는 2.0~20,000mg/L 이다. 1.3 간섭물질 1.3.1 눈에보이는이물질이들어있을때에는제거해야한다. 1.3.2 용기벽에부착하거나바닥에가라앉는물질이있는경우는시료를분취하는과정에서 큰오차를발생할수있다. 2.0 적용가능한시험 증발잔류물 (TotalSolids) 분석을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05307.1( 먹는물중증발잔류물 ) 에따른다. - 24 -
수도용자재및제품의위생안전공정시험방법 탁도 (Turbidity) 1.0 개요 1.1 목적 이시험방법은수도용자재및제품의용출액의탁도를측정하는방법으로시료중에탁도를 탁도계를사용하여측정하는방법이다. 1.2 적용범위 1.2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중탁도측정에적용한다. 1.2.2 시료중에탁도의정량한계는 0.02NTU 이고, 정량범위는 0.02~400NTU 이다. 1.3 간섭물질 1.3.1 부유물질및고운모래등으로인해탁도값이낮아질수있고, 작은기체방울등으로인 해탁도값이높아질수있다. 1.3.2 착색된시료는빛을흡수하므로낮은탁도의원인이된다. 2.0 적용가능한시험 탁도 (Turbidity) 분석을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05308.1 ( 먹는물중탁도 ) 에따른다. - 25 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 음이온계면활성제 (ABS : Alkyl Benzene Sulfate) 1.0 개요 이방법은수중의음이온계면활성제를정량하기위하여사용한다. 합성계면활성제는액체의표면장력을저하시키고액체와액체또는액체와고체간의계면장력을감소시키는화합물로음이온, 양이온, 양성이온및비이온계면활성제가있다. 가정에서많이사용되고있는음이온계면활성제는연성세제인선형알킬벤젠설폰산염 (LAS :Linear Alkylbenzene Sulfonate) 계열로경성세제에비해수중에서의분해속도가빠르다. 세제는에어레이션탱크에거품을발생시키어산소용해효율을저하시킨다든가, 하수처리장의작업을방해시키고방류수의외관을악화시킨다. 본시험방법에서음이온계면활성제는메틸렌블루와반응하여청색의착화합물을생성한다. 이착화합물을클로로포름으로추출하여 650nm 흡수파장에서흡광도를측정하여음이온계면활성제를측정한다. 흡광도는세제의농도와비례한다. 2.0 적용범위 2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중음이온계면활성제의측정에적용한다. 2.1 이시험방법을사용하여수용액상의세제를분석할경우얻어지는검정곡선의직선성확보 구간은 0.01~1.0mg/L 이다. 단, 이농도범위이상의시료를분석하고자할때는시료를희석하 거나분석하고자하는농도범위이상에서검정곡선의직선성을확인한후분석하여야한다. 2.3 이시험방법으로는시료중의계면활성제를종류별로구분하여측정할수없다. 3. 분석기기및기구 3.1 자동분석기 (Auto-analyzer) 3.1.1 분할흐름분석기 (SFA,SegmentedFlow Analyser) 또는흐름주입분석기 (FIA,Flow InjectionAnalyser) 를사용한다. 3.1.2 시료자동주입기 (Auto sampler) - 26 -
시료를장착할수있는용기와트레이, 세척수모듈, 시료채취를위한장치 (Sampling probe) 로구성되어있으며, 프로그램에의해시료채수와세척시간의조절이가능한것을사용 한다. 3.1.3 용매이송펌프시료와시약을연속으로정량주입이가능하여야하며, 이때사용되는용매이송용튜브는시료및시약과반응하지않는재질을사용하여야하며, 일정시간사용후용매의정량이송이어려워지면교체하여야한다. 3.1.4 반응기 연속으로주입된시료와시약이완전혼합하여반응할수있는구조를가져야하며, 충분한 반응시간이확보되어야한다. 3.1.5 물과클로로포름을분리하기위하여상분리기 (Phaseseparator) 를사용한다. 3.2 검출기및기록계 3.2.1 검출기흡광광도계를사용하며,10~50mm 흐름셀 (flow cel) 과 650nm 필터가장착된비색계를사용한다. 단, 지동분석기에서요구되는규격이상기한규격과상이할경우자동분석기에서요구되는규격을따른다. 3.2.2 기록계 검출기로부터나온신호들의기록, 저장및보존이가능한것을사용한다. 3.3 기타 3.3.1 화학천평 0.01mg 단위를측정할수있는것을사용한다. 3.3.2 눈금실린더 부피 100mL 의유리제품을사용한다. 3.3.3 부피플라스크 100mL,500mL,1L 등을용도에맞게사용하며테프론마개가달린유리제품을사용한다. - 27 -
4. 시약및표준용액 4.1 시약 이항에서제시한시약의종류및제조방법과자동분석기에서요구하는규격이다를경우 자동분석기에서요구되는규격을우선으로한다. 4.1.1 정제수 시약등급을사용하며, 바탕시험을실시할때세제가검출한계이하인것을사용한다. 4.1.2 클로로포름 (CHCl 3 ) 초음파로용매중의가스를제거한다. 이작업은용매 2.5L 당초음파탈기시간 15 분의비율 로실행한다. 4.1.3 메틸렌블루용액 (Methylene blue solution) 정제수 400mL 에메틸렌블루 (C 16 H 18 N 3 SCl)0.1g 과무수인산이수소칼륨 (KH 2 PO 4 )24.73g 을넣어녹인후메탄올 (CH 3 OH)100mL 을넣고수산화나트륨용액으로 ph 를 7로조정하고정제수를넣어표선을맞추어 1L로한다.3 개월간유효하며어두운곳에보관한다. 4.1.4 이동용액 (Carrier solution) 정제수 800mL 에인산이수소칼륨 (KH 2 PO 4 )1.36g 을넣어녹인후정제수로표선을맞추어 1L 로한다.3 개월간유효하며, 어두운곳에보관한다. 4.2 표준용액 4.2.1 표준원액 (100 mg/l) 도데실벤젠설폰산나트륨 (NaC 12 H 25 SO 4 )0.1g 을정제수에녹여 1L 로만든다. 4.2.2 표준용액 (10 mg/l) 4.2.1 의표준원액을 10mL 취하여정제수로희석하여 100mL 로한다. 5. 시료채취및관리 5.1 모든시료는유리병에공간이없도록채취한다. 시료채취전에시료로닦아내지말아야한다. - 28 -
5.2 모든시료는시료채취후시험하기전까지 4 어두운곳에보관한다. 6.0 정도관리 6.1 바탕시료분석은정제수를분석절차에따라측정하며이때세제는검출한계이하이어야한다. 6.2 수행검출한계 (LOD) 및정량한계 (LOQ) 측정은표준물질을정량한계부근의농도가되도록 제조한다음분석절차에따라 7 회이상측정한후측정값의표준편차를구하여여기에 3.14 및 10 을곱하여농도값을구한다. 6.3 정밀도측정은정제수에동일한농도의표준물질을 7개이상첨가한후이를분석절차에따라측정하여평균값과상대표준편차 (% RSD) 를구하여산출하고, 정확도는첨가한표준물질의농도에대한산출한평균농도값의상대백분율 (% Recovery) 로나타낸다. 정밀도와정확도는아래와같이계산한다. RSD =CV =100S/x' 여기서, x'= 평균측정값 S = 편차 정확도 (%)=100 x i /x' 여기서, x i = 제조농도또는이론농도 x'= 평균측정값 위와같이측정하였을때에정확도는 75~125% 이내에들어야하고정밀도는 25% 이내에 들어야한다. 6.4 바탕선들뜸보정시료의측정은검정곡선작성에사용한표준물질중가장높은농도의표준물질을사용하며, 시료 5~10 개당한번씩분석절차에따라측정하여다음의식과같이보정한다. 이때각바탕선보정시료의측정값에대하여바탕선보정시료의상대표준편차 (% RSD) 를구한다. 이때얻어진상대표준편차값은 25% 이하여야한다. - 29 -
U (n)= (U' (n) D 1 D(b)-D(a) b-a (n-a)+d(a) ) 여기서,U (n): 바탕선들뜸값이보정된피크높이 U' (n) : 보정되기전측정된피크높이 D 1 : 첫번째들뜸보정시료의피크높이에의해보정된바탕선 D (a) : 전시료피크높이의보정된바탕선 D (b): 다음시료피크높이의보정된바탕선 n: 현시료의측정번호 a: 이전바탕선보정들뜬시료의측정번호 b: 다음바탕선보정들뜬시료의측정번호 6.5 반복시료는동일시료를동일한조건으로중복채취한시료로독립적으로분석하여비교한다. 반복시료는시료량이 10 개이하일경우는 1개, 그이상인경우에는시료 10 개당 1개를추가로시험한다. 이때의동일한조건에서취한두개의시료간편차는다음과같이계산하며편차값이 25% 이하이어야한다. B =100 (X 1 -X 2 )/X m 여기서,B = 두시료간의측정편차 X 1 = 반복시료중하나의측정값 X 2 = 반복시료중다른하나의측정값 X m = 반복시료의평균측정값 6.6 검정곡선의직선성평가는 3~5 개의표준용액의측정결과로부터얻어진검정곡선의직선성 결정계수 (r 2 ) 로서평가하며그값이 0.995 이상이어야한다. 7.0 분석절차 7.1 전처리 7.1.1 시료가탁한경우, 유입되는용액의부유물질을제거하기위해필요하다면유리섬유여 과지 (GF/C) 로여과를실시한다. - 30 -
7.2 분석방법 7.2.1 각기기의전원장치및기기의동작상태를확인하고, 시료및시약공급라인이올바 르게연결되었는지를확인한다. 7.2.2 가열및냉각장치의온도가설정온도에도달하였는지를확인한다. 7.2.3 분석에사용할조건등을작성한다. 7.2.4 시료및시약공급라인에정제수를연결하여, 자동분석기에정제수를흘리면서정제수가 각공급라인에정상적으로유입되는지여부를관찰하고이상이없으면일정시간바탕선을안정 화시킨다. 7.2.5 바탕선이안정화되면조제된시약들을각시약공급라인에연결하고자동분석기로흘려 주어바탕선을안정화시킨다. 7.2.6 바탕선측정시료, 페놀표준용액, 시료및바탕선들뜸보정시료등을자동분석기에순서 대로장착하고 7.2.3 에서작성한조건에따라분석을실시한다. 7.2.7 분석이완료되면모든시약및시료공급라인을정제수로세척한후다시공기를유입시 켜라인내에정제수를제거한다. 7.3 검정곡선의작성 7.3.1 절대검정곡선법 7.3.1.1 정제수에세제표준용액 (10mg/L) 을 1.0~4.0mL 를단계적으로취하여넣고표선을 맞추어 100mL 로한다. 7.3.1.2 단계적으로제조한검정곡선용표준액을 7.2 항의시험방법에따라자동분석기로분석한다. 7.3.1.3 각표준물질에해당하는피크의높이를측정하고각각표준액농도와의관계선을작성한다. 8.0 결과보고 8.1 절대검정곡선법에의한계산 - 31 -
8.1.1 검정곡선은농도에대한피크높이로작성한다. 시료의농도는표준액의피크높이에대 한시료의높이를비교하여계산한다. 농도 (mg/l)=(y-b)/a 여기서, y= 시료의피크높이 b= 검정곡선의절편 a= 검정곡선의기울기 9.0 참고문헌 9.1 US EPA Method425.1,1974,MBAS 9.2 ISO Method16265-2,1999 9.3 SKALAR MethodCatnr.1167-003issue081303/MH/99226245 9.4 StandardMethods5540,1999,SURFACTANTS - 32 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 잔류염소감량 (Free Residual Chlorine Loss) 1.0 개요 이시험방법은수도용자재및제품의용출액의잔류염소농도를측정하여잔류염소감량정도를계산하는데적용하는방법으로 o-tolidine 용액을이용하여시료를노란색으로발색시켜잔류염소농도를측정하는잔류염소-OT 법과 N-diethyl-p-phenylenediamine 용액을이용하여시료를적색으로발색시켜잔류염소농도를측정하는잔류염소-DPD 법이있다. 2.0 적용가능한시험방법 잔류염소감량 (Free ResidualChlorine Loss) 에대한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05310.1( 먹는물중잔류염소-OT 법 ) 또는 ES 05310.2( 먹는물중잔류염소 -DPD) 법에따른다. - 33 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 불소 (Fluoride) 1.0 개요 이시험방법은수도용자재및제품의용출액의불소농도를측정하는적용하는방법으로란탄과알리자린콤프렉손의착화합물이불소이온과반응하여생성하는청색의복합착화합물흡광도를광전광도계및분광광도계를이용하여 620nm 에서측정하는흡광광도법과전기전도도검출기가장착된이온크로마토그래프를이용하여불소농도를측정하는이온크로마토그래피법이있다. 2.0 적용가능한시험방법 불소 (Fluoride) 분석을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05351.1 ( 먹는물중불소-흡광광도법 ) 또는 ES 05357.1( 먹는물중불소, 질산성질소, 염소이온, 황산이온- 이온크로마토그래피법 ) 에따른다. - 34 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 페놀류 (Phenols) 1.0 개요 1.1 목적이방법은시료를인산이수소칼륨으로 ph 4.5 로조절한후페놀류를디클로로메탄으로추출하여기체크로마토그래프 / 질량분석기로주입시켜분석하는방법이다. 이방법은유도체화없이측정하는방법으로측정전에실리카겔을이용한정제방법을추가할수있다. 1.2 적용범위 1.2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중페놀, 클로로페놀,2,4- 디클로로페놀, 2,4,6- 트리클로로페놀및펜타클로로페놀등의농도를측정하여페놀류의측정에적용한다. 1.2.2 이방법에의한각페놀류의방법검출한계 (MDL) 는 0.2~0.8µg/L 의범위를갖는다. 1.3 간섭물질 1.3.1 유리기구는세정제, 수돗물, 정제수그리고아세톤으로차례로닦아준후 400 에서 15~30 분동안가열한후식혀알루미늄포일로덮어깨끗한곳에보관하여사용한다. 1.3.2 고순도의시약이나용매를사용하면방해물질을최소화할수있다. 1.3.3 알칼리성에서정제하면페놀이나 2,4- 디클로로페놀의회수율이줄어들수있다. 2.0 분석기기및기구 2.1 기체크로마토그래프 2.1.1 컬럼 내경 0.20~0.53mm, 필름두께 0.1~3.0µm, 길이 15~100m 의 DB-1,DB-5 및 DB-624 등 - 35 -
의모세관이나동등한분리성능을가진모세관으로대상분석물질의분리가양호한것을택 하여시험한다. 2.1.2 운반기체 99.999% 이상의고순도헬륨을사용하며, 유량은 0.5~5mL/min, 시료도입부온도는 280~ 320, 컬럼온도는 40~320 로사용한다. 2.1.3 표 1 과같이수행할수있다. 2.2 질량분석기 (Mass spectrometer) 2.2.1 이온화방식은전자충격법 (EI,electronimpact) 을사용하며이온화에너지는 35~70eV 을사용한다. 2.2.2 질량분석기는자기장형 (Magnetic sector), 사중극자형 (Quardrupole) 및이온트랩형 (Ion trap) 등의성능을가진것을사용한다. 2.3 기타 2.3.1 눈금실린더 부피 50mL 의마개있는것을사용한다. 2.3.2 시린지 (Syringe) 시린지는 1~10µL 부피의액체용을사용한다. 3.0 시약및표준용액 3.1 정제수시약용정제수를사용하거나, 증류수를 15 분간끓인후 90 를유지하면서불활성기체로 1 시간불어넣어휘발성유기물질을제거하고입구가작은유리병에넣은다음뚜껑을닫는다. 바탕시험을할때표준물질 (2- 클로로페놀 ) 의피크부근에불순물피크가없는것을사용한다. 3.2 디클로로메탄 바탕시험을할때표준물질의피크부근에불순물피크가없는것을사용한다. 3.3 메탄올 - 36 -
바탕시험을할때표준물질의피크부근에불순물피크가없는것을사용한다. 3.4 무수황산나트륨 시약용을사용하고사용하기전에 180 에서 24 시간동안구워서사용한다. 3.5 염화나트륨 분석용시약을사용한다. 3.6 인산이수소칼륨 분석용시약을사용한다. 3.7 페놀, 2-클로로페놀, 2,4-디클로로페놀, 2,4,6-트리클로로페놀및펜타클로로페놀의표준용액판매하는정도관리용표준용액을사용하거나 99.0% 이상의시약용을사용하여각표준물질 10.0mg 을정확히달아메탄올에녹여 10.0mL 로하여제조한다 ( 이표준용액의농도는 1,000 mg/l 이다 ). 표준용액은갈색병에넣고냉장고에서보관한다. 3.8 내부표준용액판매하는내부표준용액,Phenanthrene-d10 ( 순수도 :98.7%) 을아세톤으로희석한것으로, 이용액 1mL 는 Phenanthrene-d10 을 0.001mg 을포함하여야하며사용할때마다조제하여사용한다. 조제후즉시, 이용액을갈색병에넣고냉장고에서보관한다. 4.0 정도보증 / 정도관리 (QA/QC) 4.1 바탕시료분석 정제수를분석절차에따라측정하며이때각페놀류가방법검출한계이하이어야한다. 4.2 방법검출한계 (MDL) 측정정제수에표준물질을 0.1µg/L 이되도록 7개이상의시료에첨가하여분석절차에따라측정하여표준편차값을구한다음여기에 3.14 를곱하여농도값을구한다. 이와같이구한방법검출한계값은표 2와같다. 4.3 정밀 정확도측정 정제수에표준물질을 5 개이상첨가한후이를실험방법에따라정량하여평균값과상대표 - 37 -
준편차 (RSD) 를구하여산출하며, 정확도는첨가한표준물질의농도에대한산출한평균농도 값의상대백분율 (%) 로나타내고, 상대편차는아래와같이계산한다. RSD =CV =100S/x' 여기에서 x'= 평균측정값 S = 편차 정확도 (%)=100 x i /x' 여기서, x i = 제조농도또는이론농도 x'= 평균측정값 위와같이측정하였을때에정확도는 75~125% 이내에들어야하고정밀도는 25% 이내에 들어야한다. 4.4 운반바탕시료 (trip blank) 실험실에서정제수를취해서시료채취장소까지운반하였다가다시실험실로되돌아올때까지시료와동일한조건으로운반및보관한시료로서시료채취, 운반및보관과정에서발생할수있는오염을확인하려는목적으로실시한다. 운반바탕시료는하루한개의시료를사용한다. 운반바탕시료는분석절차에따라측정하며, 이때각페놀류의수행검출한계의 1/10 이하이어야한다. 4.5 현장반복시료동일위치에서동일한조건으로중복채취한시료로서독립적으로분석하여비교한다. 현장반복시료는한조사팀이하루에 10 개이하를채취할경우에는 1개, 그이상일채취할때에는시료 10 개당 1개를추가로취한다. 이때의동일한조건에서취한두개의시료간편차는다음과같이계산하며편차값이 25% 이하이어야한다. % B =100(X 1 -X 2 )/X m 여기에서 B = 편차 X 1 = 반복시료중하나의측정값 X 2 = 반복시료중다른하나의측정값 X m = 반복시료의평균측정값 - 38 -
4.6 각정도관리항목에대한정도관리목표값은표 4 와같다. 5.0 분석절차 5.1 시험방법 5.1.1 시료 200mL 를 250mL 분액깔때기에취하고인산이수소칼륨을 1g 을넣어 ph 4.5 로조 절한다. 내부표준법을이용할때에는내부표준물질을가한다. 5.1.2 시료에염화나트륨 10g 을넣은후디클로로메탄 10mL 를넣고 10 분간세게흔들어추출한다. 5.1.3 디클로로메탄층을시험관에옮기고무수황산나트륨 2g 을넣고잘흔들어섞은다음정 치하여층을분리한다음추출액을다른시험관에옮긴다. 5.1.4 추출액을 1mL 까지농축한다음필요하면정제과정을거친다. 5.2 정제방법 5.2.1 추출액을건조시킨후헥산 2mL 로재용해시킨다. 5.2.2 내경 10mm 의컬럼에실리카겔 4g 을채우고그위에무수황산나트륨약 2g 을채 운다음 6mL 의헥산을흘려주고잠시공기중에방치하여실리카겔을활성화시킨다. 5.2.3 추출액 2mL 를먼저통과시킨후헥산 10mL 를통과시키고유출액을버린다. 이어서톨루 엔 / 헥산 (75/25)10mL 와 2- 프로판올 / 톨루엔 (15/85)10mL 를통과시켜페놀류를용출한다. 5.2.4 용출액을합하여 1mL 까지농축하여시험용액으로한다. 5.2.5 시험용액 1~5µL 를취하여기체크로마토그래피 - 질량분석기로분석한다. 5.3 측정법 5.3.1 검출방법은선택이온검출법 (SIM,Selected Ion Monitoring) 을이용하거나 TIC(Total IonChromatogram) 법을사용한다. 이온선택법을사용할때표 5 의이온을선택할수있다. - 39 -
5.3.2 선택이온검출법에의해얻은크로마토그램은그림 1 에 TIC 법에의해얻은질량스펙트럼 은그림 2 에제시하였다. 5.4 검정곡선의작성 5.4.1 절대검정곡선법 5.4.1.1 메탄올약 80mL 를넣은 100mL 부피플라스크에페놀혼합표준액을 0.5~10mL 를 단계적으로취하여넣고메탄올을넣어표선까지채운다. 5.4.1.2 단계적으로제조한검정곡선용표준액을정제수 200mL 에일정량의비율로마이크 로주사기를이용하여주입한다음시료분석방법에따라추출하여디클로로메탄층을취하여 기체크로마토그래프 / 질량분석기로분석한다. 5.4.1.3 각질량별크로마토그램으로부터각물질에해당하는피크의높이또는면적을측정 하고각각표준액농도와의관계선을작성한다. 5.4.2 내부표준물질법 5.4.2.1 정제수 200mL 를 6개 250mL 분액깔때기에취하고인산이수소칼륨을 1g을넣어 ph 4.5 로조절한다. 앞에서제조한페놀표준용액 0.0mL,0.5mL,1.0mL,2mL,3 ml,5 ml 를각각의분액깔대기에첨가한후내부표준액 (Phenanthrene-d10)2mL 를각각의분액깔대기에첨가한다음실험절차에따라추출, 농축하여 1~5µL 의일정량을마이크로주사기로취하여기체크로마토그래프로측정한다. 5.4.2.2 크로마토그램으로부터페놀류의각성분및내부표준물질의피크면적을측정한다. 5.4.2.3 가로축에페놀류성분량 (M Z ) 과내부표준물질량 (M S ) 과의비 ( Mz Ms ) 를취하고세로축에페놀류의 피크면적 (A X) 과내부표준물질의피크면적 (A S) 과의비 ( Ax As ) 를취하여검정곡선을작성한다. 6.0 결과보고 6.1 절대검정곡선법에의한계산 - 40 -
6.1.1 외부표준물질법을사용한다면각시료별크로마토그램으로부터각물질에해당되는피크 의높이또는면적을측정한후감응인자로부터다음의식을사용하여농도를계산한다. 농도 (µg/l)= [A][V t] [V i ][V s ] 여기에서 A = 주입물질의양,ng V i = 주입부피,µL V t= 총추출부피,µL V s = 시료부피,mL 6.2 내부표준물질법에의한계산 6.2.1 내부표준물질법을사용한다면각페놀별크로마토그램으로부터각물질에해당되는피크 의높이또는면적을측정한후감응인자로부터다음식을사용하여농도를계산한다. 농도 (µg/l)= [A (s)][c (is) ] [A (is) ][RF] 여기에서 :A (s) = 물질의특성이온면적 A (is)= 내부표준물질의특성이온면적 C (is) = 내부표준물질의농도,µg/L RF = 감응계수 6.2.1 분석결과는회수율보정없이 µg/l 로제시한다. 모든정도관리자료는시료분석결과 와함께제시하여야한다. 7.0 참고자료 7.1 US EPA Method604,1991,Phenols 7.2 US EPA Method625,1991,Base/NeutralsandAcids 7.3 Standard Methods6420C,1995,Liquid-Liquid Extraction GasChromatographic/Mass SpectrometricMethod. - 41 -
7.4 환경부, 먹는물수질감시항목운영지침및시험방법 (2001,1), 제 2 항페놀, 제 2 법 GC-MS 법 8.0 부록 표 1. 페놀류의기체크로마토그래프실험조건예 컬럼 항목조건 운반기체 ( 유속 ) DB-5(Cross-linked5% phenylmethylsilicon 길이 25m, 내경 0.2mm, 필름두께 0.33µm) 헬륨 (1.0mL/min) 분획비 1/10 주입구온도 300 전달선온도 280 오븐온도 초기온도 초기시간 상온속도 최종온도 최종시간 50 3min 10.0 /min 300 5.0min 표 2. 페놀의수행검출한계 (n=7) 페놀종류 수행검출한계 ( μg /L) 페놀 0.5 2- 클로로페놀 0.5 2,4- 디클로로페놀 0.5 2,4,6- 트리클로로페놀 0.2 펜타클로로페놀 0.5 표 3. 단일실험실에서얻은정밀 정확도 (n=7) 페놀종류 첨가량 (µg/l) 측정값 (µg/l) 표준편차 (µg/l) 상대표준편차 (%) 페놀 2.0 2.20 0.15 9.5 2- 클로로페놀 2.0 2.27 0.22 9.5 2,4- 디클로로페놀 2.0 2.29 0.15 6.4 2,4,6- 트리클로로페놀 2.0 2.22 0.15 6.9 펜타클로로페놀 2.0 1.67 0.12 7.5 표 4. 정도관리목표값 정도관리항목 정도관리목표 바탕시료 각페놀이방법검출한계이하로존재해야한다. 수행검출한계 0.1-1.0µg/L 을만족해야한다. 정밀 정확도 상대편차가 ±25% 이내이어야한다. 운반바탕시료 각페놀의수행검출한계값의 1/10 이하로존재해야한다. 현장반복시료 상대편차가 ±25% 이내이어야한다. - 42 -
표 5. 각물질별선택이온페놀종류 분자량 제1선택이온,m/z 제2선택이온,m/z 페놀 94 94 66 2- 클로로페놀 128 128 130 2,4- 디클로로페놀 162 162 164 2,4,6- 트리클로로페놀 196 196 198 펜타클로로페놀 264 266 167 그림 1. 페놀표준물질의기체크로마토그램 6.343min= 페놀 6.569min=2- 클로로페놀 9.323min=2,4- 디클로로페놀 11.951min=2,4,6- 트리클로로페놀 16.829min= 펜타클로로페놀 - 43 -
그림 2. 페놀의기체크로마토그램 그림 3.2- 클로로페놀의기체크로마토그램 - 44 -
그림 4.2,4- 디클로로페놀의기체크로마토그램 그림 5. 트리클로로페놀의기체크로마토그램 - 45 -
그림 6. 펜타클로로페놀의기체크로마토그램 그림 7. 내부표준물질 (Phenanthrene-d10) 의기체크로마토그램 - 46 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 시안 (Cyanide) 1.0 개요 이방법은 ph 2 이하의산성에서가열증류하여시안화물및시안착화합물의대부분을시안화수소로유출시켜포집한다음, 포집된시안이온을중화하고클로라민-T 를넣어생성된염화시안이피리딘-피라졸론혼합액을넣어나타나는청색을 620nm 에서측정하는방법이다. 2.0 적용범위 2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중시안의측정에적용한다. 2.2 이방법을사용하여수용액상의시안을분석할경우얻어지는검정곡선의직선성확보구간은 1~100μg/L 이다. 단, 이농도범위이상의시료를분석하고자할때는시료를희석하거나분석하 고자하는농도범위이상에서검정곡선의직선성을확인한후분석하여야한다. 3.0 분석기기및기구 3.1 자동분석기 (Auto-analyzer) 3.1.1 분할흐름분석기 (SFA, Segmented Flow Analyser) 또는흐름주입분석기 (FIA, Flow InjectionAnalyser) 를사용한다. 3.1.2 시료자동주입기 (Auto sampler) 시료를장착할수있는용기와트레이, 세척수모듈, 시료채취를위한장치 (Sampling probe) 로구성되어있으며, 프로그램에의해시료채수와세척시간의조절이가능한것을사용한다. 3.1.3 용매이송펌프시료와시약을연속으로정량주입할수있어야한다. 이때사용되는용매이송용튜브는시료및시약과반응하지않는재질을사용하여야하며, 일정시간사용후용매의정량이송이어려워지면교체하여야한다. - 47 -
3.1.4 반응기 연속으로주입된시료와시약이완전혼합하여반응할수있는구조를가져야하며, 충분한반응 시간이확보되어야한다. 3.1.5 시료의산화, 발색반응및목적성분을분리를위해증류장치와자외선산화기를사용한다. 이때사용하는증류장치와자외선산화기의규격은각자동분석기에서요구되는규격을사용한다. 3.2 검출기및기록계 3.2.1 검출기흡광광도계를사용하며,10~50mm 흐름셀 (flow cel) 과 620nm 필터가장착된비색계를사용한다. 단, 자동분석기에서요구되는규격이상기한규격과상이할경우자동분석기에서요구되는규격을따른다. 3.2.2 기록계 검출기로부터나온신호들의기록, 저장및보존이가능한것을사용한다. 3.3 기타 3.3.1 화학천평 0.01mg 단위를측정할수있는것을사용한다. 3.3.2 눈금실린더 부피 100mL 의유리제품을사용한다. 3.3.3 부피플라스크 100mL,500mL,1L 등을용도에맞게사용하며테프론마개가달린유리제품을사용한다. 4.0 시약및표준용액 4.1 시약 이항에서제시한시약의종류및제조방법과자동분석에서요구하는규격이다를경우자동 분석기에서요구되는규격을우선으로한다. 4.1.1 정제수 - 48 -
시약등급을사용하며, 바탕시험할때시안이검출한계이하인것을사용한다. 4.1.2 증류시약 정제수 600mL 에진한인산 (H 3 PO 4,85%)250mL 와차아인산 (H 2 PO 2 )50mL 을넣어혼합한 후정제수를넣어표선을맞추어 1L 로한다. 4.1.3 완충액 (Buffer solution) ph 5.2 정제수 800mL 에인산이수소칼륨 (KH 2 PO 4 )13.6g 과인산수소이칼륨 (K 2 HPO 4 )0.34g 을넣고정제수를넣어표선을맞추어 1 L로한후 Brij35(35%)3 ml 을넣은후혼합한다.0.5M 수산화나트륨 (NaOH) 용액으로 ph 를매 48 시간마다한번씩 5.2 로조정한다. 이용액은 4 에서보관시일주일간유효하다. 4.1.4 클로라민 -T(Chloramine-T) 용액 정제수 800mL 에클로라민 -T(C 7 H 7 ClNNaO 2 S 3H 2 O)2g 을넣고정제수를넣어표선을맞추어 1L 로한다.5 일간유효하다. 4.1.5 발색시약 (Colour reagent) 정제수 800mL 에염산 (HCl)15mL 과바르비투루산 (C 4 H 4 N 2 O 3 )13.6g 을넣어녹인후피리딘 (C 5 H 5 M)75mL 을넣고정제수를넣어표선을맞추어 1L로한다.1M 염산으로 ph 를 5.5 로조정하여사용한다.1 개월간유효하다. 4.1.6 희석용액 정제수 800mL 에 1M 수산화나트륨 (NaOH) 용액 10mL 를넣어표선을맞추어 1L 로한다. 4.2 표준용액 4.2.1 표준원액 (100 mg/l) 정제수 800 ml 에시안화칼륨 (KCN,98.0% 이상 )250 mg 과수산화나트륨 400 mg 을넣어 녹이고정제수를넣어표선을맞추어 1L 로한다. 이용액은 1 개월간유효하다. 4.2.2 표준용액 (1 mg/l) 4.2.1 의표준원액 1mL 를취하여 0.01M 수산화나트륨용액으로희석하여 100mL 로한다. 5.0 시료채취및관리 - 49 -
5.1 모든시료는유리병에공간이없도록채취한다. 시료채취전에시료로닦아내지말아야한다. 5.2 모든시료는시료채취후추출하기전까지 4 어두운곳에보관한다. 5.3 시료에산화제가들어있다면채수즉시아비산나트륨 (NaAsO 2) 혹은티오황산나트륨 (Na 2 S 2 O 3 ) 을시료 1L 당 0.6g 의비율로첨가한다. 5.4 시료는채취후 24 시간안에분석하는것을원칙으로하나그렇지못할경우수산화나트 륨으로시료의 ph 를 12 이상으로조절하여 4 어두운곳에보관한다. 5.5 기타본항에서설명하지않은부분은수질오염공정시험법중시료의채취및보전방법에따른다. 6.0 정도관리 6.1 바탕시료분석은희석용수를분석절차에따라측정하며이때시안은검출한계이하이어야한다. 6.2 검출한계 (LOD) 및정량한계 (LOQ) 측정은표준물질을정량한계부근의농도 ( 약 10μg/L) 가 되도록제조한다음분석절차에따라 7 회이상측정한후측정값의표준편차를구하여여기에 3.14 및 10 을곱하여농도값을구한다. 6.3 정밀도측정은정제수에동일한농도의표준물질을 7개이상첨가한후이를분석절차에따라측정하여평균값과상대표준편차 (% RSD) 를구하여산출한다. 정확도는첨가한표준물질의농도에대한산출한평균농도값의상대백분율 (%) 로나타낸다. 정밀도와정확도는아래와같이계산한다. RSD =CV =100S/x' 여기서, x'= 평균측정값 S = 편차 정확도 (%)=100 xi/x' 여기서, xi= 제조농도또는이론농도,x'= 평균측정값 - 50 -
위와같이측정하였을때에정확도는 75~125% 이내에들어야하고정밀도는 25% 이내에들 어야한다. 6.4 바탕선들뜸보정시료의측정은검정곡선작성에사용한표준물질중가장높은농도의표준물질을사용하며, 시료 5~10 개당한번씩분석절차에따라측정하여다음의식과같이보정한다. 이때각바탕선보정시료의측정값에대하여바탕선보정시료의상대표준편차 (% RSD) 를구한다. 이때얻어진상대표준편차값은 25% 이하여야한다. U (n)= (U' (n) D 1 ) D (b) -D (a) b-a (n-a)+d (a) 여기서,U (n): 바탕선들뜸값이보정된피크높이 U' (n) : 보정되기전측정된피크높이 D 1 : 첫번째들뜸보정시료의피크높이에의해보정된바탕선 D (a) : 전시료피크높이의보정된바탕선 D (b): 다음시료피크높이의보정된바탕선 n: 현시료의측정번호 a: 이전바탕선보정들뜬시료의측정번호 b: 다음바탕선보정들뜬시료의측정번호 6.5 반복시료는동일시료를동일한조건으로중복채취한시료로서독립적으로분석하여비교한다. 반복시료는시료수가 10 개이하일경우는 1개, 그이상인경우에는시료 10 개당 1개를추가로시험한다. 이때의동일한조건에서취한두개의시료간편차는다음과같이계산하며편차값이 25% 이하이어야한다. % B =100(X 1 -X 2 )/X m 여기서,B = 두시료간의측정편차 X 1 = 반복시료중하나의측정값 X 2 = 반복시료중다른하나의측정값 X m = 반복시료의평균측정값 6.6 검정곡선의직선성평가는 3~5 개의표준용액의측정결과로부터얻어진검정곡선의직선성 결정계수 (r 2 ) 로서평가하며그값이 0.995 이상이어야한다. - 51 -
7.0 분석절차 7.1 전처리 7.1.1 모든시료는 ph 12 이상으로조정한후 10M 수산화나트륨용액을시료 1L 당 2mL 의비율로첨가한다. 7.1.2 시료가탁한경우, 유입되는용액의부유물질을제거하기위해필요하다면유리섬유여 과지 (GF/C) 로여과를실시한다. 7.2 분석방법 7.2.1 기기의전원장치및기기의동작상태를확인하고, 시료및시약공급라인이올바르게 연결되었는지를확인한다. 7.2.2 가열및냉각장치의온도가설정온도에도달하였는지를확인한다. 7.2.3 시료및시약공급라인에정제수를연결하여, 자동분석기에정제수를흘리면서정제수 가각공급라인에정상적으로유입되는지여부를관찰하고이상이없으면약 30 분간바탕선을 안정화시킨다. 7.2.4 바탕선이안정화되면조제된시약들을각시약공급라인에올바르게연결하고자동분석기 로흘려주어시약에의한바탕선을안정화시킨다. 7.2.5 바탕선측정시료, 시안표준용액, 시료및바탕선들뜸보정시료등을자동분석기에순서대 로장착하고 7.2.3 에서작성한조건에따라분석을실시한다. 7.2.6 분석이완료되면모든시약및시료공급라인을정제수로 20 분간세척한후다시공기 를유입시켜라인내에정제수를제거한다. 7.3 검정곡선의작성 7.3.1 절대검정곡선법 7.3.1.1 0.01M 수산화나트륨용액에시안표준액 (1mg/L) 을 0.5~2.0mL 를단계적으로취 - 52 -
하여각각 100mL 로한다. 7.3.1.2 단계적으로제조한검정곡선용표준액을 7.2 항의시험방법에따라자동분석기로분석한다. 7.3.1.3 각표준물질에해당하는피크의높이를측정하고각각표준액농도와의관계선을작성한다. 8.0 결과보고 8.1 절대검정곡선법에의한계산 8.1.1 검정곡선은농도에대한피크높이로작성한다. 시료의농도는표준액의피크높이에대 한시료의높이를비교하여계산한다. 농도 (mg/l)=(y-b)/a 여기서, y= 시료의피크높이 b= 검정곡선의절편 a= 검정곡선의기울기 9.0 참고문헌 9.1 USEPA Method335.3,1978,Cyanide,Total(Colorimetric,AutomatedUV) 9.2 ISO Method14403,1999Water-quality-Determinationoftotalcyanideandfree cyanidebycontinuousflow analysis 9.3 SKALAR MethodCatnr.293-335.3w/rissue080603/MH/99226245 9.4 StandardMethods4500,1999,CYANIDE - 53 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 질산성질소및아질산성질소 (Nitrate-N & Nitrite-N) 1.0 개요 이시험방법은수도용자재및제품의용출액의질산성질소및아질산성질소농도를측정하는데적용하는방법으로액체시료를이온교환컬럼에고압으로전개시켜분리되는각각의질산성질소및아질산성질소의크로마토그램을작성하여분석을하는이온크로마토그래피법과질산성질소이온이포함된시료가설파민산암모늄, 살리실산나트륨과반응하여형성된황색의화합물의흡광도를 410nm 에서측정하는흡광광도법, 그리고아질산이온이포함된시료를슬퍼니아미드와반응시켜생성된홍색의아조화합믈질의흡광도를 540nm 에서측정하는흡광광도법이있다. 2.0 적용가능한시험방법 질산성질소 (Nitrate-N) 분석을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05354.1( 먹는물중질산성질소-흡광광도법 ) 또는 ES 05357.1( 먹는물중불소, 질산성질소, 염소이온, 황산이온-이온크로마토그래피법 ) 에따르며, 아질산성질소 (Nitrite-N) 분석을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은환경부고시 수질오염공정시험법 제 12 장아질산성질소의흡광광도법및이온크로마토그래피법에따른다. - 54 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 염소이온 (Chloride) 1.0 개요 이시험방법은수도용자재및제품의용출액의염소이온농도를측정하는데적용하는방법으로염소이온과질산은이반응하여크로뮴산은의침전으로나타나는점을적정의종말점으로하여염소이온의농도를측정하는적정법과전기전도도검출기가장착된이온크로마토그래프를이용하여염소이온의농도를측정하는이온크로마토그래피법이있다. 2.0 적용가능한시험방법 염소이온 (Chloride) 분석을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05355.1( 먹는물중염소이온-적정법 ) 또는 ES 05357.1( 먹는물중불소, 질산성질소, 염소이온, 황산이온-이온크로마토그래피법 ) 에따른다. - 55 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 수소이온농도 (ph) 1.0 개요 이시험방법은수도용자재및제품의용출시험에사용되는용출수의수소이온농도 (ph) 를 측정하는방법으로유리전극과기준전극으로구성된 ph 측정기를사용하여측정한다. 2.0 적용가능한시험방법 수소이온농도 (ph) 측정을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05306.1( 먹는물중수소이온농도 - 유리전극법 ) 에따른다. - 56 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 경도 (Hardness) 1.0 개요 이시험방법은수도용자재및제품의용출시험에사용되는용출수의경도를측정하는방법으로시료에암모니아완충용액을넣어 ph 10 으로조절한다음적정에의해소비된 EDTA 용액으로부터탄산칼슘의양으로환산하여경도 (mg/l) 를구한다. 2.0 적용가능한시험방법 경도측정을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05301.1( 먹는물 중경도 -EDTA 적정법 ) 에따른다. - 57 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 알칼리도 (Alkalinity) 1.0 개요 이시험방법은수도용자재및제품의용출시험에사용되는용출수의알칼리도를측정하는방법으로시료에 MR(MethylRed) 혼합지시약을투입후황산 (0.01mol/L) 로시료가적자색이될때까지적정에소비된황산용액으로부터알칼리도 (mg/l) 를구한다. 2.0 적용가능한시험방법 경도측정을위한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 KS M 9247( 부속서 3( 규정 )- 알칼리도의측정방법 ) 에따른다. - 58 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 금속류 (Metals) 1.0 목적 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중에구리, 납, 망가니즈, 비소, 셀렌, 수은, 아연, 철, 카드뮴등의금속류의분석으로, 시료채취, 간섭물질, 전처리과정, 기기분석에관해설명하고내부정도관리에대해기술한다. 수도용자재및제품의용출액중금속류측정의주된목적은수도용자재및제품의용출액중에유해성금속성분에대해감시하고관리하는데있다. 2.0 적용가능한시험 수도용자재및제품의용출액중금속성분을분석하기위해일반적으로시료를적절한방법으로전처리하여야하고그후에기기분석을실시한다. 금속별로사용되는기기분석방법은표 1과같으며, 원자흡수분광광도법을주시험법으로한다. 원자흡수분광광도법, 유도결합플라스마원자발광분광법, 자외선 / 가시선분광법, 유도결합플라스마질량분석법및양극벗김전압전류법의시험방법들이제시되어있다. 표 1. 수도용자재및제품의용출액중금속류의시험방법및시험방법의분류번호 측정금속 원자흡수분광광도법 유도결합플라스마원자발광분광법 유도결합플라스마질량분석법 양극벗김전압전류법 구리 23-1 23-2 23-3 - 납 - - 24-3 24-2 망가니즈 25-1 25-2 25-3 - 비소 - - 26 - 셀렌 - - 27 - 수은 28 1 - - - 아연 29-1 29-2 29-3 - 철 30-1 30-2 30-3 - 카드뮴 - - 31-1. 냉증기원자흡수분광광도법 - 59 -
3.0 금속류분석에서의일반적인주의사항 금속의미량분석에서는유리기구, 정제수및여과지에서의금속오염을방지하는것이중요하다. 사용하는시약에서도오염이되므로순수시약으로사용하며특히산처리와농축과정중에오염이될수있으므로바탕실험을통해오염여부를평가하여야한다. 분석실험실은일반적으로산을이용한전처리및가열농축과정에서발생하는유독기체를배출시킬수있는환기시설 ( 후드 ) 등이갖추어져있어야한다. - 60 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 금속류 - 원자흡수분광광도법 (Metals - Atomic Absorption Spectrophotometry) 1.0 개요 1.1 목적이시험방법은수도용자재및제품의용출액중금속류의측정방법으로, 질산을가한시료또는산분해후농축시료를직접불꽃으로주입하여원자화한후원자흡수분광광도법으로분석한다. 1.2 적용범위 1.2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중구리, 망가니즈, 아연, 철등의금속류 의분석에적용한다. 1.2.2 구리, 망가니즈, 아연, 안티몬, 철등의금속류는공기 - 아세틸렌불꽃에주입하여분석한 다. 1.2.3 낮은농도의구리, 망가니즈, 아연, 철등의금속류는암모늄피롤리딘다이티오카바메이 트 (APDC,ammonium pyrolidinedithiocarbamate) 와착물을생성시켜메틸아이소부틸케톤 (MIBK,methylisobutylketone) 으로추출하여공기 - 아세틸렌불꽃에주입하여분석한다. 2.0 적용가능한시험방법 금속류 - 원자흡수분광광도법과관련한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05400.1( 먹는물중금속류 - 원자흡수분광광도법 :Metals-AtomicAbsorptionSpectrophotometry) 을따른다. - 61 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 금속류 - 유도결합플라스마원자발광분광법 (Metals-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry) 1.0 개요 1.1 목적이시험방법은수도용자재및제품의용출액중금속류를측정하는방법으로, 시료를고주파유도코일에의하여형성된아르곤플라스마에주입하여 6,000~8,000K 에서들뜬원자가바닥상태로이동할때방출하는발광선및발광강도를측정하여원소의정성및정량분석을수행한다. 1.2 적용범위 1.2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중구리, 망가니즈, 아연, 철등의금속류 의분석에적용한다. 1.2.2 물속에용해되어있는금속류는여과와산보존처리후에측정하고, 총금속류분석은 산분해후에측정한다. 2.0 적용가능한시험방법 금속류 - 유도결합플라스마원자발광분광법과관련한수도용자재및제품의위생안전기준공 정시험방법은 ES 05400.2( 먹는물중금속류 - 유도결합플라스마원자발광분광법 ) 를따른다. - 62 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 금속류 - 유도결합플라스마질량분석법 (Metals-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) 1.0 개요 1.1 목적이시험방법은수도용자재및제품의용출액중금속류를측정하는방법으로, 시료를플라스마에분사시켜탈용매, 원자화그리고이온화하여사중극자형으로주입한후질량분석을수행하는방법이다. 이방법은수 µg/l 의금속류의정성및정량분석에적합하다. 1.2 적용범위 1.2.1 이방법은수도용자재및제품의용출액중구리, 납, 망가니즈, 비소, 셀렌, 아연, 철, 카드뮴등미량용존금속원소의측정에적용한다. 1.2.2 용존원소는여과와산처리보존후분석한다. 총원소분석은산분해후측정하며용 존고형물은 0.2%(w/v) 를초과하지않게하여가능한간섭을피한다. 1.2.3 수도용자재및제품의용출액시료의정량한계는 0.0002~0.0138mg/L 이다. 2.0 적용가능한시험방법 금속류 - 유도결합플라스마질량분석법과관련한수도용자재및제품의위생안전기준공정시 험방법은 ES 05400.3( 먹는물중금속류 - 유도결합플라스마원자발광분광법 ) 을따른다. - 63 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 구리 (Copper, Cu) 1.0 일반적성질 이시험방법들은수도용자재및제품의용출액중에구리를측정하는방법이다. 구리는지각중에 55 mg/kg 이존재하며환경중존재량은토양중에는 2~100 mg/kg, 자연수에는 0. 2~30μg/L, 식품중에는 10mg/kg 이하로존재하여야한다. 수돗물중의구리는구리급수관에서용출되거나, 취수구에서조류제거제로사용되는황산구리가유입된것이며, 구리특유의금속맛을유발하고색을띠기도한다. 구리는묽은황산에서는공기중에서서서히반응하여황산구리를생성하며진한황산및진한염산에는잘녹는다. 암모니아와착물을형성하며아세트산등의유기산에도잘녹는다. 2.0 적용가능한시험방법 구리 정량한계 (mg/l) 원자흡수분광광도법 0.004 유도결합플라스마원자발광분광법 0.003 유도결합플라스마질량분석법 0.00045-64 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 구리 - 원자흡수분광광도법 (Copper-Atomic Absorption Spectrophotometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중에구리를측정하는방법으로, 시료 200mL 에질산을가해분해시키고 10 배농축하여시료를직접불꽃으로주입하여원자화한후원자흡수분광광도법으로측정하는것으로, 본공정시험법의 22-1. 금속류-원자흡수분광광도법 에따른다. - 65 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 구리 - 유도결합플라스마원자발광분광법 (Copper-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중구리를측정하는방법으로, 시료를아르곤 플라스마에주입하여방출하는발광선및발광강도를측정하여정성및정량분석을수행한다. 이방법은본공정시험법중 22-2. 금속류 - 유도결합플라스마원자발광분광법 에따른다. - 66 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 구리 - 유도결합플라스마질량분석법 (Copper-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중구리를측정하는분석방법으로, 시료를플라스마에분사시켜탈용매, 원자화그리고이온화하여사중극자형으로주입한후질량분석을수행하는방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-3. 금속류-유도결합플라스마질량분석법 에따른다. - 67 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 납 (Lead, Pb) 1.0 일반적성질 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중납을측정하는방법들이다. 납은지각중에평균 13mg/kg 이존재한다. 환경중에는존재량은토양에서 2~200mg/kg, 도시지역강우중 40µg/L, 하천과호소수에는 0.0001~0.01µg/L 이다. 납은축적성이있는독성금속으로보통은 5µg/L 이상이되는경우는드물다. 납은공장, 광산, 제련소등으로부터상수원수에유입될수있고원수의경도가낮거나산성일때수도관등에서용출되어먹는물에오염되는경우가있다. 2.0 적용가능한시험방법 납 정량한계 (mg/l) 유도결합플라스마질량분석법 0.00037 양극벗김전압전류법 0.0001-68 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 납 - 유도결합플라스마질량분석법 (Lead -Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중납을측정하는방법으로, 시료를플라스마에 분사시켜탈용매, 원자화그리고이온화하여사중극자형으로주입한후질량분석을수행하는 방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-3. 금속류 - 유도결합플라스마질량분석법 에따른다. - 69 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 납 - 양극벗김전압전류법 (Lead - Anodic Stripping Voltammetry) 1.0 개요 1.1 목적이시험방법은수도용자재및제품의용출액중납을측정하는방법으로, 시료를산성화시킨후자유이온화된납을유리탄소전극 (GCE,glassy carbon electrode) 에수은막 (mercury film) 을입힌전극에의한포화칼로멜전극에대해 -100mV 전위차에서작용전극에농축시킨다음이를양극벗김전압전류법으로분석하는방법이다. 2.0 적용범위 2.1 이방법은수도용자재및제품의용출액중납의미량측정에적용된다. 2.2 유리탄소전극에수은막을입힌전극을사용하며 -100mV 의전위차 ( 포화칼로멜전극에대해 ) 에서자유이온화된납의정량범위는 0.0005~0.2 mg/l 이고정량한계는 0.001 mg/l 이다. 정량범위는시료를희석하거나, 축적시간 (depositiontime) 을줄이거나, 벗김전류를높여줌으로서확장시킬수있다. 2.3 간섭물질 탁한시료는납의측정을방해하므로미리 0.45µm 의유리필터를사용하여걸러낸다. 3.0 분석기기및기구 3.1 전압 - 전류측정기 3.1.1 전압전류측정기는전위를조절하여전류를측정하는장치로서전극표면에서특정전 위에서분석성분의산화나환원이일어나고이로인해전자이동이일어나고전류가생성된다. 전류는암페어나쿨롱 / 초, 즉전자흐름속도로측정한다. - 70 -
3.1.2 어떤전위에서산화ㆍ환원이일어나면전류가측정된다. 분석성분의환원과정은아래와 같다. Ox+ne Red 이식은 Nernst 방정식과유사하게다음과같이표현할수있다. E =E 0 +(RT/nF)ln([Ox]/[Red]) 여기서,[Ox]= 산화된분석물질의농도 [Red]= 환원된분석물질의농도 전류와농도사이에는아래의식으로주어진다. i d =kc 0 여기서,i d = 확산전류 C 0 = 용액의농도 (mol/cm 2 ) 3.2 전극 3.2.1 작업전극 작업전극 (workingelectrode) 은어떤전위에서산화ㆍ환원이일어나는전극이다. 종류에는금 속 / 금속이온전극, 금속 / 금속연 / 금속이온전극및산화ㆍ환원전극이있다. 3.2.2 전극은시험용액또는바탕시료로씻은다음외면이젖어있을때는깨끗이닦는다. 4.0 시약및표준용액 4.1 시약 4.1.1 초산완충용액 염화나트륨 14.6g 과아세트산나트륨 2.7g 과빙초산 (glacialaceticacid)1.2ml 을정제수에 - 71 -
녹여 1L 로한다. 4.1.2 0.2N 염산용액 진한염산 16.7mL 를정제수에녹여 1L 로한다. 4.2 표준용액 4.2.1 납표준원액 (1,000 mg/l) 질산납 (Ⅱ)(leadnitrate,Pb(NO 3 ) 2 )1.60g 을 1L 부피플라스크에넣고약간의정제수를넣은다음진한질산 10mL 를가해완전히녹여준후정제수로표선까지맞추어제조하여사용하거나시판용표준용액을사용한다. 4.2.2 납표준용액 (2.0 mg/l) 납표준원액 (1,000mg/L)2.0mL 를 1L 부피플라스크에넣어정제수를표선까지가하여제조한다. 5.0 시료채취및관리 5.1 모든시료채취용기는플라스틱이나유리로된용기를사용할수있고세제, 산, 정제수 로연속하여세척하여사용한다. 5.2 시료채취시질산으로 ph 를 2 이하로산성화시켜야한다. 5.3 시료를냉장보관할필요는없으나직사광선이나상온이상의온도에서보관하지말아야한다. 6.0 정도보증 / 정도관리 (QA/QC) 6.1 방법검출한계및정량한계 6.1.1 방법검출한계 (MethodDetectionLimit) 및정량한계 (Minimum quantitationlimit) 정제수에표 2 의정량한계부근의농도가되도록각금속류를첨가한시료 7 개를준비하고 각시료를 7.0 항의실험절차와동일하게추출하여표준편차를구한다. 6.1.2 표준편차에 3.14 를곱한값을방법검출한계로,10 을곱한값을정량한계로나타낸다. 측 정한정량한계는시험방법에서제시한정량한계이하의값이어야한다. - 72 -
6.2 방법바탕시료의측정 시료군마다 1 개의방법바탕시료 (Methodblank) 를측정한다. 방법바탕시료는정제수를사용하 여 7.0 항의실험절차와동일하게전처리 측정하며얻은값이방법검출한계이하이어야한다. 6.3 검정곡선의작성및검증 6.3.1 표 2 의정량범위내에서바탕시료를포함하여 4 개이상의농도에대해검정곡선을작 성하고얻어진검정곡선의결정계수 (R 2 ) 가 0.98 또는감응계수의상대표준편차가 20% 이내이 어야하며결정계수나상대표준편차가허용범위를벗어나면재작성한다. 6.3.2 감응계수 (RF) 는검정곡선작성을위한표준용액의농도 (C) 에대한흡광도와같은반응 (R,response) 으로다음식과같이구하며, 표준용액의농도를 2 개이상사용한경우는검정곡 선의기울기에해당된다. RF( 감응계수 )= R C 6.3.3 검정곡선의직선성을검증하기위하여각시료군마다 1회의검정곡선검증을실시하는것이바람직하다. 표 2의정량범위또는검정곡선의중간농도에해당하는표준용액을측정한다. 측정값은검정곡선작성시의값과 20% 이내에서일치하여야한다. 만약이범위를넘는경우, 검정곡선의재작성이요구된다. 6.4 정밀도및정확도 6.4.1 정확도 (Accuracy) 및정밀도 (Precision) 는표 2 의정량한계의 1~2 배의농도로동일하게 표준물질을첨가한시료를 4 개이상준비하고 7.0 항의절차와동일하게측정하여구한다. 6.4.2 정밀도는 4 회이상측정한평균값과상대표준편차 (RSD) 를구하여산출한다. 정밀도 (%)=RSD = S X ' 10 여기서 X': 평균측정값 S : 표준편차 6.4.3 정확도는 4 회이상측정한평균값과제조한표준용액의농도에대한상대백분율 (%) 로 - 73 -
나타낸다. 여기서 X i: 제조농도또는이론농도 X': 평균측정값 정확도 (%)= X i X ' 100 6.5 현장이중시료의측정현장이중시료는동일한시료채취장소에서동일한조건으로중복채취한시료로서한조사팀이하루에 20 개이하를채취할경우에는 1개를그리고그이상을채취할때에는시료 20 개당 1개를추가로채취한다. 동일한조건의두시료간의측정값의편차는 20% 이하이어야한다. B(%)= X 1-X 2 X m 100 여기서,X 1,X 2 = 반복시료의측정값 X m = 반복시료간의평균값 6.6 내부정도관리주기및목표 6.6.1 방법검출한계및정밀도 정확도의측정은연 1 회이상측정하는것을원칙으로하며 분석자의변경, 분석장비의수리및이동시등의주요변동사항이생긴경우실시한다. 검정 곡선의검증및방법바탕시료의측정은시료군당 1 회를실시하도록한다. 6.6.2 각정도관리항목에대한정도관리목표값은표 2 와같다. 6.7 내부정도관리값 6.7.1 시료분석시에정량한계값은표 2 와같다. 6.7.2 단일실험실에서얻은정밀 정확도는표 3 과같다. 7.0 분석절차 7.1 전처리법 - 74 -
7.1.1 ASV 장치, 전극및컴퓨터를매뉴얼에따라작동시킬수있도록준비하고프로그램을 운영한다. 7.1.2 유리탄소전극을정제수로깨끗이닦아주고물기를털어준다. 필요하면부드럽고젖은 종이로닦아주거나분말로문질러준후정제수로세척한다. 물이나증기에서보관할수있다. 7.1.3 수은도금용액 10mL 에유리탄소전극을담가서매뉴얼에따라수은도금을시작한다. 수은도금후사용하기전에분석성분이없는아세트산완충용액을분석하여컨디션화한다. 컨 디션후사용전까지물에담가보관한다. 7.2 검정곡선의작성 7.2.1 납표준용액 (2.0mg/L) 를정제수로희석하여 0.002~0.080mg/L 농도를만들고각각을 5mL 를취하여초산완충용액 5mL 를넣고섞어준다필요에따라사용하는표준용액의농도 를달리할수있다. 7.2.2 각시료에전극을담가납을측정하여납의양 (mg) 과피크의면적과의관계로부터검 정곡선을작성한다. 7.2.3 납의농도 (mg/l) 를가로축 (x 축 ) 에, 납피크의면적을세로축 (y 축 ) 에취하여검정곡선 을작성한다. 7.3 측정법 시료 5mL 에초산완충용액 5mL 를넣고섞어준후시료에전극을담가납을측정한다. 8.0 결과보고 8.1 계산 각시료중납피크의측정값을검정곡선의 y 값에대입하여구한 x 값이시료중에납의농 도 (mg/l) 이다. 금속의농도 (mg/l)=c(m) f 여기서, C(m)= 검정곡선에서구한농도 (mg/l) - 75 -
f= 시료의농축배수 ( 여기에서는 0.1) 8.2 결과보고 8.2.1 행정사항과관련된항목별시험결과는다음표 1 의항목별시험결과표시한계미만인 경우는불검출로표기한다. 8.2.2 항목별시험결과는다음표 1 의항목별시험결과표시자리수까지표기한다. 8.2.3 항목별시험결과는불검출이아닌경우에는다음표 1 의항목별시험결과표시자리수 까지표기한다. 9.0 참고자료 9.1 StandardMethods3130,1990,MetalsbyAnodicStrippingVoltammetry. 9.2 日本水道協會, 上水試驗方法解說編 (1993) 10.0 부록 표 1. 납의시험결과표시한계및시험결과표시자리수 성분명 시험결과표시한계 시험결과표시자리수 납 0.04mg/L 0.000 * 시험결과표시자리수항의 0 표시는표시자리수를표시한것임 표 2. 정도관리목표값 정도관리항목 정도관리목표 정량한계 검정곡선 정밀도 0.001mg/L 상대표준편차가 20% 이내 상대표준편차가 20% 이내 정확도 75~125% 현장이중시료 상대표준편차가 20% 이내 - 76 -
표 3. 단일실험실에서얻은정밀 정확도 (n=5) 금속종류첨가량,mg/L 정확도,% 표준편차,mg/L 납 0.025 93.7 0.0006 0.050 93.1 0.0007-77 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 망가니즈 (Manganese, Mn) 1.0 일반적성질 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중망가니즈를측정하는방법이다. 망가니즈는 +2 가와 +4 가로주로존재하는데원수중에는 +2 가로존재하더라도정수장에서처리과정에서대부분 +4 가로산화된다. 망가니즈는지각중에널리분포하는원소이며환경중에는토양에서 200~3,000 mg/kg, 하천수에서 8~180 μg/l 로분포한다. 망가니즈는물속에서이온이나콜로이드상태로존재하며입자에흡착된다. 하천수에는공장폐수의영향도받지만주로지질의영향으로망가니즈가존재한다. 2.0 적용가능한시험방법 망가니즈 정량한계 (mg/l) 원자흡수분광광도법 0.004 유도결합플라스마원자발광분광법 0.001 유도결합플라스마질량분석법 0.00015-78 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 망가니즈 - 원자흡수분광광도법 (Manganese-Atomic Absorption Spectrophotometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중망가니즈를측정하는방법으로, 시료 200 ml 에질산을가해분해시키고 10 배농축하여시료를직접불꽃으로주입하여원자화한후원자흡수분광광도법으로측정하는방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-1. 금속류-원자흡수분광광도법 에따른다. - 79 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법망가니즈-유도결합플라스마원자발광분광법 (Manganese-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중망가니즈를측정하는방법으로, 시료를아르곤 플라스마에주입하여방출하는발광선및발광강도를측정하여정성및정량분석을하는방법 이다. 이방법은본공정시험법중 22-2. 금속류 - 유도결합플라스마원자발광분광법 에따른다. - 80 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 망가니즈 - 유도결합플라스마질량분석법 (Manganese-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중에망가니즈를측정하는방법으로, 시료를플라스마에분사시켜탈용매, 원자화그리고이온화하여사중극자형으로주입한후질량분석을수행하는방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-3. 금속류-유도결합플라스마질량분석법 에따른다. - 81 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 비소 (Arsenic, As) 1.0 일반적성질 비소는 5족에속하는원소로서원자번호는 33 번이며 +3,+5 이다. 지각중에 1.8mg/kg 이존재하며일반적으로광석중에서는 3가, 토양중에서는산화된 5가로존재한다. 환경중비소는화산성온천등광산폐수와피혁, 염색등의공장폐수가오염원인이다. 비소는삼산화비소로 100 mg 정도를섭취해도심한독성을보인다. 비소의발암성도보고되고있다. 먹는물에서 0.005mg/L 이상이되는경우는드물다. 비소는묽은황산및저온의묽은질산에서는녹지않으나, 진한황산및질산에는쉽게녹는다. 2.0 적용가능한시험방법 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중비소를측정하는방법으로, 시료를아르곤플라스마에주입하여방출하는발광선및발광강도를측정하여정성및정량분석을수행하는방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-2. 금속류-유도결합플라스마원자발광분광법 에따른다. - 82 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 세레늄 ( 셀렌 ) (Selenium, Se) 1.0 일반적성질 셀렌은원자번호 34 번이며원자가는 -2,+4,+6 가이다. 셀렌은반도체재료, 광전지, 잉크등합금, 살충제등각종공업에서광범위하게사용되어자연수의오염원인으로작용한다. 필수미량원소이나미량이상으로섭취한경우사람이나동물에서독성을나타낸다. 하천수에는 0.02~0.63μg/L 잔류하며, 먹는물에서는 0.010mg/L 이상이되는경우는드물다. 셀렌은발전소의바닥재및비산재로부터오염될수있다. 2.0 적용가능한시험방법 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중셀렌을측정하는방법으로, 시료를아르곤플라스마에주입하여방출하는발광선및발광강도를측정하여정성및정량분석을수행하는방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-3. 금속류-유도결합플라스마질량분석법 에따른다. - 83 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 수은 (Mercury, Hg) 1.0 개요 1.1 목적이시험방법은수도용자재및제품의용출액중에수은을측정하는방법으로, 시료에이염화주석을넣어금속수은으로환원시킨다음, 이용액에통기하여발생하는수은증기를 253.7 nm 의파장에서원자흡수분광광도법에따라정량하는방법이다. 1.2 적용범위 1.2.1 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중수은측정에적용한다. 1.2.2 이시험방법은사용하는장치및측정조건에따라다르나정량한계가 0.0001mg/L 이하로 분석이가능한경우에적용한다. 1.3 간섭물질 1.3.1 염소이온의농도가높은시료는양의오차를발생시키는데이는염소가스가발생하여 간섭을일으키는것으로판단된다. 1.3.2 휘발성유기화합물의존재는같은파장의흡수를하여간섭을일으킬수있다. 1.3.3 고체를함유하고있는시료는잘섞어측정해야한다. 2.0 적용가능한시험 수은 (Mercury) 에대한수도용자재및제품의위생안전기준공정시험방법은 ES 05407.1( 먹는 물중수은 - 냉증기 / 원자흡수분광광도법 ) 에따른다. - 84 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 아연 (Zinc, Zn) 1.0 일반적성질 아연은원자번호 30 번이며주요산화상태는 +2 이다. 지각중에는 70mg/kg, 토양중에는 1 0~300mg/kg, 하천수에는 10μg/L 정도존재하며지하수에는 0.1mg/L 이하로존재한다. 아연은사람의성장에필수원소이다.5mg/L 이상의농도로쓴맛을나타내며알칼리용액에서불투명한흰빛을낸다. 전기도금된철이나청동으로부터오염될수있으며이때납과카드뮴도함께오염될수있다. 아연은염산이나묽은황산에서는수소를발생하며녹아각각의염이된다. 또진한알칼리용액과가열하면역시수소를발생하며녹아아연산염을만든다. 이때문에묽은산또는진한알칼리와함께환원제로사용된다. 2.0 적용가능한시험방법 아연 정량한계 (mg/l) 원자흡수분광광도법 0.002 유도결합플라스마원자발광분광법 0.001 유도결합플라스마질량분석법 0.00023-85 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 아연 - 원자흡수분광광도법 (Zinc-Atomic Absorption Spectrophotometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중아연을측정하는방법으로, 시료 200mL 에질산을가해분해시키고 10 배농축하여시료를직접불꽃으로주입하여원자화한후원자흡수분광광도법으로측정하는방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-1. 금속류-원자흡수분광광도법 에따른다. - 86 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 아연 - 유도결합플라스마원자발광분광법 (Zinc-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중아연을측정하는방법으로, 시료를아르곤플라스마에주입하여방출하는발광선및발광강도를측정하여정성및정량분석을수행하는방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-2. 금속류-유도결합플라스마원자발광분광법 에따른다. - 87 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 아연 - 유도결합플라스마질량분석법 (Zinc-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중아연을측정하는방법으로, 시료를플라스마에분사시켜탈용매, 원자화그리고이온화하여사중극자형으로주입한후질량분석을수행하는방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-3. 금속류-유도결합플라스마질량분석법 에따른다. - 88 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 철 (Iron, Fe) 1.0 일반적성질 철은원자번호 26 번이며지각중에서두번째로많은원소로약 5% 존재한다. 환경중에는지표수에 1.5mg/L 이하, 하천수에서 0.67mg/L, 빗물에는 0.23mg/L 존재한다. 철은물속에서용해성철 (Fe 2+ ) 로존재하는경우는거의없으며 Fe(OH) 3 형태로현탁되어있다. 점토등유기물이많은물속에서는휴민산염등의콜로이드성유기착화합물로존재한다. 수돗물중의철은수도관의부식으로발생할수있다. 철은묽은질산, 염산, 황산에는쉽게녹는다. 2.0 적용가능한시험방법 철 정량한계 (mg/l) 원자흡수분광광도법 0.008 유도결합플라스마원자발광분광법 0.003 유도결합플라스마질량분석법 0.01376-89 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 철 - 원자흡수분광광도법 (Iron-Atomic Absorption Spectrophotometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중철을측정하는방법으로, 시료 200mL 에질산을가해분해시키고 10 배농축하여시료를직접불꽃으로주입하여원자화한후원자흡수분광광도법으로측정한다. 이방법은본공정시험법중 22-2. 금속류-원자흡수분광광도법 에따른다. - 90 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 철 - 유도결합플라스마원자발광분광법 (Iron-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중철을측정하는방법으로, 시료를아르곤플라스마에주입하여방출하는발광선및발광강도를측정하여정성및정량분석을수행하는방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-2. 금속류-유도결합플라스마원자발광분광법 에따른다. - 91 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 철 - 유도결합플라스마질량분석법 (Iron-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) 이시험방법은수도용자재및제품의용출액중철을측정하는방법으로, 시료를플라스마에 분사시켜탈용매, 원자화그리고이온화하여사중극자형으로주입한후질량분석을수행하는 방법이다. 이방법은본공정시험법중 22-2. 금속류 - 유도결합플라스마질량분석법 에따른다. - 92 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 카드뮴 (Cadmium, Cd) 1.0 일반적성질 카드뮴은원자번호 48 로주산화상태는 +2 가이다. 지각중카드뮴의농도는 0.16mg/kg 으로토양중에 0.1~0.5mg/kg, 하천수에 1μg /L, 지하수에 1~10 μg /L 정도로존재한다. 카드뮴은독성이크고발암물질로알려져있으며물에산업폐수나도금된수도관으로부터발생할수있다. 카드뮴은묽은질산에는쉽게녹고, 뜨거운염산에는서서히녹는다. 차가울때에는황산에녹지않지만, 가열하면녹는다. 아연과달리알칼리용액에녹지않는다. 2.0 적용가능한시험방법 카드뮴 (Cadmium) 측정을위한수도용자재및제품의위생안전공정시험방법은 20-3. 금속류 - 유도결합플라스마질량분석법 에따른다. - 93 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 6 가크로뮴 (Hexachromium, Cr 6+ ) 1.0 개요 1.1 목적이시험방법은수도용자재의위생안전기준을평가하기위한용출시료중 6가크로뮴을측정하는방법으로 6가크로뮴에디페닐카르바지드를작용시켜생성하는적자색의착화합물의흡광도를 540 nm 에서측정하여정량하는방법이다. 2.0 적용범위 2.1 이시험방법은수도용자재의위생안전기준을평가하기위한용출시료중 6 가크로뮴의측정 에적용하나, 용출시료에본시험방법을적용하기전에 ES 05413( 크롬 ) 로분석하여측정값이위생 안전기준의 6 가크로뮴기준을초과한경우에만본시험방법을이용하여 6 가크로뮴을분석한다. 2.2 간섭물질용출시료중에잔류염소가공존시발색을방해하므로, 시료에수산화나트륨용액 (20W/V %) 을넣어 ph 12 로조정한다음입상활성탄을 10% 정도되게놓고자석교반기로약 30 분간교반하여여과한액을시료로사용한다. 3.0 분석기기및기구 본공정시험방법에사용되는분석기기는광전광도계및광전분광광도계를사용한다. 4.0 시약및표준용액 4.1 시약 4.1.1 디페닐카르바지드용액 디페닐카르바지드 0.1g 을에탄올 50mL 에녹이고다시황산 (1+9)200mL 를넣는다. - 94 -
4.2 표준용액 4.2.1 6 가크로뮴표준원액 중크로뮴산칼륨 2.829g 을묽은질산 (1 10)100mL 에녹이고다시물을넣어 1L 로한다 ( 이 용액 1mL 는 6 가크로뮴 1mg 을함유한다 ). 4.2.2 6 가크로뮴표준용액 6 가크로뮴표준원액을물로 100 배희석한용액 100mL 에물을넣어 1L 로하며, 쓸때에 만든다 ( 이용액 1mL 는 6 가크로뮴 0.001mg 을함유한다 ). 5.0 시험방법 5.1 분석 5.1.1 검수 50mL(0.001~0.005mg 의 6 가크로뮴을함유하거나같은양의 6 가크로뮴을함 유하도록검수에물을넣어 50mL 로한것 ) 를비색관에넣고디페닐카르바지드용액 2.5mL 를 넣어섞은후 5 분간둔다. 5.1.2 이용액일부를흡수셀 (10mm) 에넣고, 광전분광광도계또는광전광도계를사용하여, 검수와같은방법으로시험한공시험액을대조액으로하여파장 540 nm 부근에서흡광도를 측정하고 5.2 에따라작성한검량선으로부터검수중의 6 가크로뮴의농도를측정한다. 5.2 검량선의작성 5.2.1 6 가크로뮴표준용액 0~5mL 를단계적으로비색관에넣고각각에물을넣어 50mL 로한다. 이하 5.1 과같은방법으로시험하여 6 가크로뮴의양과흡광도와의관계를구하여농도를측정한다. 6. 참고문헌 6.1 환경부, 먹는물공정시험방법 (2002,6),2-2-2-6.6 가크롬 (Hexachromium) - 95 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 나트륨 (Sodium, Na) 1.0 일반적성질 나트륨은원자번호 11 번이며리튬 (Li), 칼륨 (K), 루비듐 (Rb), 세슘 (Cs) 및프랑슘 (Fr) 과함께주기율표 1족에속하는알칼리금속으로, 전기가잘통하게하며, 무른편이어서칼로쉽게자를수있다. 알칼리금속은물과반응하여염기성용액을만들면서수소기체를만들어내는데, 나트륨역시물과만나면반응하여수소기체를내고수산화나트륨을만들어염기성용액이된다.(2Na+2H 2 O -> 2NaOH +H 2 ) 이반응은상당히격렬하게일어나기때문에주의를기울여야하며, 나트륨을작은조각으로잘라사용하는것이안전하다. 또나트륨은공기와닿으면쉽게산화되어광택이없어진다. 4Na+O 2 -> 2Na 2 O 나트륨은이와같이산소나물과의반응성이크기때문에보관할때에는공기나물과의접촉을피하도록석유나벤젠등에넣는다. 또알칼리금속은백금선에묻혀토치불꽃으로가열하면고유의색깔을띠는성질이있는데, 나트륨의경우노란불꽃색을낸다. 알칼리금속각각의고유한불꽃색은알칼리금속을확인하는데에유용하게사용된다. 2.0 적용가능한시험방법 시험방법 정량한계 (mg/l) 나트륨 - 유도결합플라스마원자발광분광법 0.03 나트륨 - 유도결합플라스마질량분석법 0.0004-96 -
수도용자재및제품위생안전공정시험방법 나트륨 - 유도결합플라스마원자발광분광법 (Sodium - Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry) 1.0 개요 1.1 수도용자재의위생안전기준평가를위한용출시험에서나트륨의분석을위하여유도결 합플라스마 - 원자발광분광법에대해기술하였다. 1.2 이방법은시료를고주파유도코일에의하여형성된알곤플라스마에도입하여 6,000~ 8,000K 에서들뜬상태의원자가바닥상태로이동할때방출하는발광선및발광강도를측정 하여원소의정성및정량분석에이용하는방법이다. 2.0 적용범위 2.1 이방법은수도용자재의위생안전기준에해당하는금속류인나트륨 (Na) 의분석에사용한다. 2.2 이방법에의한나트륨분석시선택파장, 방법검출한계, 정량한계는부록의표 1 을참조한다. 3.0 분석기기및기구 3.1 유도결합플라스마 - 원자발광광도계 3.1.1 유도결합플라스마발생기 3.1.1.1 라디오고주파발생기 라디오고주파 (RF,radiofrequency) 발생기는출력범위 750~1200W 이상의것을사용하며, 이때사용하는주파수는 27.12MHz 또는 40.68MHz 를사용한다. 3.1.1.2 토치는내부직경 18,12,1.5mm 인 3 개의동심원또는동등한규격의석영관을사 용한다. 가장바깥쪽관의냉각기체는알곤이나질소를사용하며, 중심관과중간관의운반기체 와보조기체로는알곤을사용한다. - 97 -
3.1.2 시료도입장치 3.1.2.1 분무기일반적인시료의경우동심축분무기 (Concentricnebulizer) 이나교차흐름분무기 (Crossflow nebulizer) 를사용하며, 점성이있는시료나입자상물질이존재할경우바빙톤분무기 (Barbington nebulizer) 를사용한다. 이외에도, 시료의성질에따라초음파분무기 (Ultrasonic nebulizer) 등다양한형태의분무기사용이가능하다. 3.1.3 알곤및플라스마기체의유량조절기 3.1.4 속도조절이가능한연동펌프 3.1.5 알곤가스공급장치 순도 99.99% 이상고순도가스상또는액체알곤을사용해야한다. 3.2.1 분광계 3.2.1.1 다색화분광기또는단색화장치모두사용가능 3.2.1.2 스펙트럼의밴드패스 (bandpass) 가 0.05nm 미만이어야한다. 3.2 분석저울 0.1mg 까지측정이가능하여야한다. 3.3 분석기구 3.3.1 시료의채취, 보관, 전처리등분석의전과정에서금속이포함되지않은정제수와시약 을사용한다. 주기적으로금속포함여부를확인하며, 시약의경우증류하여정제하여사용하거 나, 정제된시약을구입하여사용한다. 3.3.2 유리, 석영, 폴리에틸렌, 테플론재질의기구사용이가능하다. 유리기구는 20% 질산용액에 4시간이상담근후, 정제수로세척한다. 플라스틱재질의피펫팁등구리, 아연, 철, 카드뮴에의한오염이쉽게발생하므로사용전 2N 염산또는질산에 1주일간넣어놓고정제수로최종세척한다. 색이있는플라스틱은금속을포함할수있다. - 98 -