고분자특성분석지상강좌 GPC 분석에서중요한핵심포인트들 박기홍 1. 서론고분자의분자량측정은우리가신체검사시제일먼저키와몸무게를재는것과같이고분자분야에서가장기본적이고중요한분석중의하나이다. 특히이분자량의높고낮음, 그리고분포가좁고넓음의정도가결국고분자의물성에지대한영향을미치기때문이다. 따라서, 고분자의분자량의측정은여러기능성고분자의연구, 개발의첫걸음일뿐만아니라, 최종제품의품질관리에까지필수적인물성체크포인트중의하나이다. 이러한고분자분자량을측정하는데가장대표적인기기가 GPC(Gel Permeation Chromatography) 이고, 주로표준물질을이용한상대분자량측정이일반적이다. 1,2 GPC 기기원리는그동안 고분자과학과기술 지를통한몇번의분석강좌를통하여소개되었는데, 3-5 간단히말하면, 컬럼내부의충진입자의 pore size 를이용하여, 분자량이작은물질은컬럼에오래머무르게하고, 분자량이큰물질은빨리유출되게하여, 분자량을이미아는 표준물질들의 calibration plot 과 분자량을모르는 시료의 chromatogram 으로부터분자량분포를산출하는기기이다. 대학교, 연구소의실험실에서새로운고분자가합성되면, 그고분자가중합이되었는지, 어느정도의분자량과분포를갖는지, 그리고촉매의중합활성이높은지등을확인하기위한 GPC 분석이이루어지고, 이것을학술논문에보고할것이다. 또한, GPC 가정말중요하게사용되는곳은제품을만들어내는산업현장이다. 제품의, QC(Quality Control) 와깊이관련되어있기때문이다 ( 그림 1). 고분자제조현장에서는고분자를제조하면서, 이고분자의분자량과분포를매 lot 별로체크하도록되어있다. 만일분자량에문제가생기면, 바로중합조건에문제가있다는것으로출하된제품의성능에곧바로문제를발생시킬수있기때문이다. 1차제조회사에서제품을밖으로내보낼때, OQC (Output Quality Control) 의필수사항이 GPC data 이다. 또한, 어떤고분자제품을받아서 2차제품을제조하는 2차제조회사의경우는, 납품된고분자의물성 ( 분자량 ) 이변화가없는지, GPC 로분자량측정을해두어, 매 lot 별문제가없는지확인하는 IQC(Input Quality Control) 을해야하며, 만일을위하여납품된고분자의소량을정해진기간동안별도보관하여야한다. 물론납품회사의 data 도받지만, 그것만을 믿어서는안되고자체적으로별도로 QC 를하여야한다는것이다. 그이유는, 만일하자가있는제품이납품되었다고가정을하자. IQC 로체크를해두지않았다면, 납품회사에그사실을통보하여도, 1차회사로부터변상을받을길이없다. 설상가상으로, 2차회사가공급한 3차회사로부터제품에대한큰 Claim 을당했다고가정을하자. 보관해놓은고분자도없고, 따라서 1차회사에게항의할수도없고, 그냥 Claim 을당할수밖에없는심각한상황이발생된다. 본연구소에서는이러한상황에처한기업을많이만났고, 결국최종제품의불량에대한상당부분이분자량분포에대한 QC 가잘못된경우를많이경험하였다. 그래서이러한 GPC 뿐만아니라, 기타물성에대한 QC 의중요성을국내산업계에적극홍보하고있다. 문제는국내많은기업들이이러한 OQC, IQC 를잘하고있지않다는사실이다. 불량이나오면그때수습을하려는 QC 불감증인셈이다. 소잃고외양간고치는일이이고분자제조분야에서도빈번히일어나고있다는것은안타까운일이다. 역사적으로고분자제조경력이탄탄한일본이나미국업체는중소기업이라고하더라도, 이러한 GPC 분석을필수적으로진행하고있다. 이런기업에서는사용했던컬럼 ( 제조사, 모델 ) 을바꾸지않고, 처음 QC 를했던첫컬럼을고집하는것을보면, 이들이분자량의 QC 에대하여얼마나중요하게생각하고있는지실감할수있다. 국내에서도이러한 GPC 에대한 QC 의중요성을인식하고, 빨리재정립되어야할시기이다. 제품은양질 (good quality) 도중요하지만 동질 (same quality) 이더중요하기때문이다. 본원고에서는 GPC 분석의중요성을다시재고하고, 분석시발생 박기홍 1985 한양대학교섬유공학과 ( 학사 ) 1987 한양대학교섬유공학과 ( 석사 ) 1990 동경공업대학 ( 일본 ) 유기재료공학과 1995 ( 박사 ) 1995 한국과학기술연구원고분자연구부 2004 선임연구원 1998 켄트주립대학 ( 미국 ) 화학과방문연구원 1999 2004 한국고분자시험연구소 ( 주 ) 연구소장, 대표현재 Important Key Points in GPC Analysis 한국고분자시험연구소 ( 주 )(Kihong Park, Korea Polymer Testing & Research Institute, Ltd., Woongjin Bd, Sangwolgok-dong 24-194, Sungbook-ku, Seoul 136-120, Korea) e-mail: kihong.park@polymer.co.kr 556 Polymer Science and Technology Vol. 19, No. 6, December 2008
150.00 그림 1. Output QC 와 Input QC 의중요성. 되는문제점및해결책들을재검토하고, 중요한분석포인트, 그리고 GPC 분석이까다로운고분자물질의 GPC 분석을위한해결책을몇가지소개하고자한다. 2. GPC 분석조건의재고찰 Mv 100.00 50.00 0.00-50.0 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 그림 2. GPC 크로마토그램에서시스템피크. PS 표준물질 PMMA 표준물질 Mv Mv 150.00 100.00 50.00 0.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00-20.00 그림 3. DMF-GPC 에서표준물질을 polystyrene 을사용한경우와 PMMA 를사용한경우의비교. GPC 분석시잘못측정되는경우는, 대부분굴절률계 (RI) 신호의 baseline 의 drift 발생, 검출신호가 system peak 와겹치는경우, 표준물질의부적절한사용, 잘못된컬럼선택, 부적절한첨가제의사용등, 아주다양하다. 이중, 어느한조건의잘못으로도오류가발생될수있는분석이기에, 이번기회에분석조건을다시한번재점검하고자한다. 2.1 GPC 컬럼의선택 GPC 크로마토그램상, 고분자피크가검출된후, 나중에나오는용매및기포등으로나타나는피크를시스템피크라고한다 ( 그림 2). 이피크는여러가지 chromatogram 을비교시참고 (reference) 피크가되기도하지만, 대개저분자량의물질을분석할때, 방해요소가되기도한다. 이러한경우는컬럼을좀더저분자량전용컬럼으로바꾸어야할것이다. 6 대부분, 실험실에서는저분자량부터고분자량까지모두커버하는컬럼을보유하고싶어한다. 그러나, 저분자량대의고분자는이러한측정폭이넓은컬럼으로측정하면대부분저분자량쪽이시스템피크와겹치게되어적합하지않다. 특히, 생산라인에서는그해당하는분자량대의컬럼으로 QC 하는것이바람직하다. GPC 의핵심요소는 컬럼 (column) 이다. 이컬럼이측정하는분자량측정범위에들어가는것이지, 아닌지를검사한후, 분석하여야한다. 그리고, 컬럼은언젠가는손상되기때문에주기적으로이론단수와해상도를측정하여주기적으로교체해주어야한다. 아이러니하게도, 손상된컬럼으로도 GPC 결과는얼마든지얻어진다. 하지만, 유효성검증방법을모르는일반실험실에서손상된것을인식하지도못하고, 그결과를외부에보고하는일도적지않다. 2.2 표준물질의선택 THF-GPC 를사용하는경우표준물질은일반적으로 polystyrene (PS) 을사용한다. 그러나, PS 를사용하면좋지못한경우가있다. 예를들어, 전개용매로서 DMF, DMAc, NMP, HFIP(hexafluoroisopropanol) 와같은용해력이좋은용매를사용하는경우이다. 이러한용매를사용하는경우, 이용매가 GPC 컬럼내부의충진물 (PS/DVB) 의가교입자표면을심하게팽윤 (swelling) 시킨다. 즉, 충진입자도 PS 계인데, 표준물질이 PS 이면, 친한 PS끼리표면에서심하게상호작용 ( 흡착 ) 을일으키게된다. 따라서, 표준물질들은조금씩늦게유출되게되고, band width도넓어지고, 이러한 calibration plot으로부터실제시료의분자량을계산하면, 분자량은높게산출될것이다. 따라서, 이러한용매에서는표준물질로서 polymethylmethacrylate (PMMA) 를사용하는것을권장한다. 그림 3에이두가지의경우, 유출시간이어떻게달라지는지를나타내었다. 기타, 표준물질은이외에도 PEG/PEO, polysaccharide, polyacrylic acid, polystyrenesulfonic acid 등아주다양하다. 만일측정하는고분자의화학구조가표준물질의구조와너무다르다거나, 흡착을피하기어려운화학구조이거나, 시료의분자량이너무커서해당하는고분자량의표준물질이없는경우는, 상대분자량보다는광산란에의한절대분자량으로분석방법을바꾸는것이바람직하다. 2.3 전개용매및첨가제의선택 GPC 분석은고분자에대하여호용매 (good solvent) 에서가동하는것이제일좋다. 전개용매에서유념하여야할것은, 시료와컬럼내충진입자간의상호작용 ( 흡착 ) 을최대한방지하여야한다는것이다. 분자량은결국 retention time 으로부터산출하여야하기때문에, 시료가충진입자와흡착을일으키는정도에따라, 분자량계산에영향을준다는것을유념하여야한다. 원리상, 분자크기만으로배제되어유출되어야바람직하지만, 실제고분자의화학구조상컬럼과상호작용 ( 흡착 ) 을일으킬다양한기능기들을많이함유하고있기때문이다. 예를들어, 특히 -COOH, -NH 2 를많이함유하는고분자의경우가흡착이심하고, 이러한흡착작용을최소화해줄수있는전개용매및첨가제, modifier 등이검토되어야한다. 예를들어, 산 (-COOH) 을많이함유한 polyamic acid 의경우, 첨가제로서인산이효과적이고, 아민 (-NH 2 ) 을많이함유한에폭시전구체의경우, 첨가제로서 diethanolae 이나 diethylae이효과적이다. 이러한첨가제는 case by case 검토하여야하는경우가많아서, 많은실험을통하여, 분석조건 ( 종류, 사용량 ) 이설정되어야한다. 한편, DMF/DMAc/NMP 를이용한 GPC 에서는 LiBr 과같은 salt 를 고분자과학과기술제 19 권 6 호 2008 년 12 월 557
사용하는경우가많다. THF 가아니라, DMF 를사용하여녹이는경우는대부분, 그고분자가용해도가그다지좋지않은경우이고, 이런경우고분자는응집 (coagulation) 되거나엉킴 (entanglement) 이생길수있는고분자이다. LiBr 와같은 salt 를첨가하면, Li +, Br - 이온들이이러한고분자의용해도를증가시키고, 고분자의응집이나엉킴을해소시켜준다. 만일 LiBr 을첨가하지않고분석을하면, 고분자는사슬이아닌덩어리로크기배제되어분자량이크게산출된다. 수용성고분자의경우에도이러한첨가제가첨가되는데, NaNO 3, NaCl, Na 2 SO 4 등이사용된다. 특히수용성의경우는, 이온상태에따라다양한버퍼를제조하여용매의이온강도를조정하여사용한다. 이러한조건이잘못되면, 아무런신호가검출되지않는경우도많다. 2.4 중요한 GPC 분석포인트만일여러분연구실의 GPC 가잘활성화되고있지않다면, 다음과같은이유들이있다. (1) GPC 를매일가동하는경우오히려기기의문제가별로없지만, 일반연구실의경우, GPC 는간혹운용하게되는데, 막상사용하려고하면잘작동되지않고 trouble 이많이발생하게된다. 특히 GPC 펌프내의기포가문제가되기도하고, GPC 펌프내에몇가지소모품 (seal, plunger, check valve) 들이문제가되기도한다. 이러한소모품들의적절한시기에교체를해주지않으면, 문제가발생한다. 특히용매에 salt 첨가제를사용하는경우는, 기기내부의금속부식을발생시키기도하기때문에, 장기간사용을하지않는경우, 용매를 salt-free 로교환하여야한다. (2) 고분자는시료중불순물을포함할가능성이저분자보다많고, 만일충분하지못한용해도를가진고분자를분석시에는보이지않는미세입자및먼지들에의하여기기막힘및컬럼막힘을초래한다. 이들을제거하기위한 Inline filter 가기기내부에설치되는데, 이것의위치를파악하고주기적으로교체해주어야한다. 이러한문제점을막기위하여, 기기의압력계는계속 monitoring 되어야한다. 압력이증가하면, 그것은기기막힘, 컬럼이상을의미하며, 압력이감소하면그것은 leak 를의미한다. 압력이변화하면서측정되는 GPC 분석은실패를의미한다. (3) GPC 의가장중요한핵심요소는컬럼인데, 장시간사용을안하게되거나, 보관을잘못하면, 컬럼은손상된다. 그림 4는손상된컬럼과정상컬럼으로부터만들어진 calibration plot 을보여주고있다. 문제는컬럼이손상되었다고하더라도 calibration plot 도얻어지고, 분석결과는분명나오겠지만, 그것 은신뢰할수없는결과가될것이다. 오랜만에사용하는경우는, 측정전에정상상태인지를확인하는검증을하여야한다. 3. 까다로운 GPC 분석예 3.1 수용성 GPC 분석국내의 GPC 기기는주로 THF-GPC 로가동되어있어서, 많은분들이수용성고분자의분자량측정에어려움을토로하고있다. 물용매로가동되는 GPC 가거의없고, 또한수용성고분자의분자량을측정하는데있어서주의하여야할포인트들이많기때문이다. 특히수용성컬럼의경우, 내부의물이부패나오염될수있다. 따라서, 장시간사용하지않으면, 컬럼이손상되기때문에, 미사용시 sodium azide 용액으로충전하여내부의박테리아형성을막아주어야하는것도잊지말아야한다. 또한, 수용성고분자는그이온성이산성, 중성, 염기성고분자로나뉜다. 그냥물만을사용하여분석한다고되는것이아니고, 이러한이온성과컬럼과의상호작용을최소화하기위하여표 1과같은적절한버퍼용매 (ph 2, ph 7, ph 9) 를선택하여바꿔주어야한다. Polysaccharide인 hyaluronic acid는 disaccharide 반복단위를갖고, 높은분자량을갖는천연고분자중의하나이다. 닭벼슬이나박테리아혹은합성으로도얻을수있고, 최근성형재료등의의료용재료에많이사용하고있다. 이들의분자량에따라, 각사용처가달라지기때문에, 이들의분자량을가능한정확히측정하여야한다. Hyaluronic acid 는사슬의강직함과높은분자량, 많은음이온성으로인하여, 독특한점성거동을갖는다. 이러한초고분자량 (M w >1,000,000) 의물질을분석하기위해서는고분자량전용의수용성컬럼을따로사용하여야한다. 이러한컬럼으로도분리가안될정도로분자량이너무높은경우는, 적절한표준물질이없는관계로 MALS(Multi-angle light scattering) 나 LALS(Low-angle light scattering) 와같은광산란을이용한절대분자량측정을하여야한다 ( 그림 5). 7,8 키토산 (Chitosan) 은그림 6과같이 ae을함유한 saccharide 구조를가지고있는데, 항균작용및건강식품기능등이알려져있다. 이들의분자량에따라, 그기능및효능이달라지기때문에, 분자량을품질관리하여야할필요성이있다. 그러나, 키토산의분자량분석은비교적어려운편이다. 9,10 Ae 기가고분자컬럼충진입자와심하게상호작용을하기때문에, 이들은일반적인 ph 7에서분석을하면, 아민이컬럼과상호작용을일으켜잘분석이되지않는다. 이러한경우, 컬럼자체가아민계로되어있는컬럼을사용하는것이바람직하고산성의버퍼조건에서분석을해야한다. 표준물질은 polysaccharide 혹은키토올리고당을사용한다. 전도성고분자로잘알려져있는 PEDOT/PSS(polystyrene sulfonic acid) 에서, PSS는 PEDOT의수분산성을향상시키는중요한안정제이고, 이들의분자량도안정성에영향을준다. 따라서, 분자 표 1. 수용성고분자의 GPC 분석시전개용매의일반적인버퍼조건 그림 4. 손상된컬럼과정상컬럼에서의표준물질 chromatogram 패턴. GPC 전개용매 ph 2 buffer ph 7 buffer ph 9 buffer 고분자의종류 Chitosan, Polyethyleneie PEG, PEO, Polyacrylic acid, Hyaluronic acid, Collagen Polystyrene sulfonic acid 558 Polymer Science and Technology Vol. 19, No. 6, December 2008
Molar mass(g/mol) 1.0 10 7 1.0 10 6 Molar mass vs. time ᆞ4261HA22 1.0 10 5 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 Time() 그림 5. Hyaluronic acid 의 MALS-GPC 분석. 10 20 그림 7. Hydrophobic 한수용성고분자의 GPC 분석. 4 20 그림 6. 키토산의수용성 GPC 분석. 량측정이중요한데이고분자가술폰산기 ( SO 3 H) 를함유하기때문에수용성이기는하나, 일반적인수용성 GPC 분석을하면, 아무런신호가검출되지않는다. 그이유는고분자의대부분이소수성구조 (PS backbone, phenyl기 ) 를갖기때문에컬럼입자와흡착을일으켜, 컬럼내에서밖으로유출되지못하기때문이다. 이런경우는전개용매안에유기용매 ( 주로메탄올 ) 를소수성 modifier 로사용하여야흡착을줄일수있다 ( 그림 7). 또한, 분자구조에불소 (fluoride) 를다량함유한수용성고분자의경우도 RI 검출이되지않는경우가많은데, 이러한 modifier 를적절히사용하면, GPC 분석을효과적으로할수있다. 3.2 High Resolution GPC 분석 GPC 는분자량을측정하는기능에만머무르지않고, 그제품의고분자량물질부터저분자량물질 ( 첨가제물질 ) 까지전체적인구성비를 크로마토그램으로관찰하는데, 아주유용한기기이다. 일반적인 GPC 는고분자량의물질만을관찰하고, 저분자량의물질 ( 특히올리고머 ) 은주로용매피크와중첩되어나오기때문에분석하기어렵다. 한편, HPLC 를이용하면주로저분자물질은효율적으로분리, 분석이되지만, 반대로분자량이높고소수성 (hydrophobic) 이큰물질은결국컬럼내부에서흡착되어나오지못하게된다. 그러면과연고분자와저분자를동시에분석할수있는방법은없는것일까? 그대안을 high resolution GPC 에서찾을수있다. 예를들어, pores size 500 Å의컬럼 (50 cm) 을 6개를연결하여총길이 3 m의 GPC 컬럼 (plate number 300,000 이상 ) 을사용함으로써저분자 / 고분자분석이가능하다. 이렇게컬럼길이가길어지면문제점이내부압력이 5,000 psi 이상증가하게되므로 HPLC 펌프도무리가되고충진입자도파손될위험이있는데, 이컬럼의내부충진물은 DVB(divinylbenzene) 100% 로중합된입자로가교도가아주높아서 10,000 psi 도견디게끔설계되어있는것이특징이다. 분석시간은 3 4시간 / 시료소요되지만, 분자량이수만이상의고분자와분자량 1,000 이하의물질들을따로분리해낼수있는분석기기이다. 이 high resolution GPC 를이용하여, 고분자로부터전처리없이도제품 recipe 의조성 (composition) 확인, 첨가제의유무확인, 첨가제의함량분석, 잔류단량체의함량분석이가능하다 ( 그림 8). 이 high resolution GPC 는올리고머의정밀분석시에아주유용하다. 3.3 ELSD-GPC 분석폴리실록산은윤활제, defoag 제, 실란트, 접착제등에서자주사용되는산업적으로중요한고분자이다. 또한, 최근 Low k( 저유전율 ) 재료로주목받는폴리실세스퀴옥산도실리콘계고분자의하나이다. 대부분폴리실록산은 THF 에용해하나, dn/dc가작아서, RI( 굴절률 ) 검출신호가너무작거나때로는음의피크로검출되는경우까지생겨서가장일반적인 RI 굴절계를가지고 GPC 분석을하는경우, 아주힘든경우가있다. 즉높은농도로시료를주입하여도신호크기는아주낮게검출된다. 이런경우, 검출계를 ELSD(Evaporative Light 고분자과학과기술제 19 권 6 호 2008 년 12 월 559
30 cm 일반컬럼 (B) 으로분석하여그크로마토그램차이를비교하였다. 15 cm Super 컬럼으로성능 ( 분해능및이론단수 ) 은변화가없으면서, 분석기간을 1/2 단축시킬수있는장점을잘나타내주고있다. 최근 HPLC(High Performance Liquid Chromatography) 도 UPLC(Ultra Performance Liquid Chromatography) 로변화하면서, 분석기간을최대한줄일수있는방법을모색하고있는것과같은동향으로보인다. 그림 8. High resolution GPC 을이용한올리고머의잔류단량체 (hydroxyl ethylacrylate) 분석. mv 90 40 80 100 120 140 160 180-10 10 20 30 40 그림 9. (A) TSKgel SuperMultipore 컬럼 (15 cm) 과 (B) 일반컬럼 (30 cm) 을이용한 GPC 크로마토그램의비교. Scattering Detector) 를쓰는것이효과적이다. ELSD 의구조는분리되어나오는용액을분무시키고, 고온에서증발시켜서그고분자물질의입자를광산란으로검출하게된다. 전개용매는휘발되어광산란으로검출되지않기때문에, GPC chromatogram의 baseline 이흔들릴일이없고, 시스템피크도나타나지않아서, 아주편리한검출계이다. 또한, 검출감도가 RI 검출계보다아주우수하여아주저농도의시료에서도분자량분석이가능한특징이있다. 4. 최신 GPC 컬럼소개 GPC 분석용컬럼은계속진보하고있다. 현재는 30 cm 길이의컬럼이주로사용되고있지만, 앞으로는분석시간의단축, 전개용매의절약이중요한이슈가되기때문에, 분석컬럼의길이가 15 cm 로바뀌어가고있다. 분석시간은 1/2 로단축되고, 용매는 1/6 로절약되기때문에, 최신 / 친환경컬럼이다고말할수있다. 기업의생산라인에서 QC 의목적으로사용하는경우, 아주효율적이다. 그림 9에에폭시올리고머를 Tosoh( 일본 ) 의 15 cm Super 컬럼 (A) 과다른제조사의 5. 결론고분자분자량측정이이렇게중요함에도불구하고, 고분자의전문가마저도정작 GPC 측정을하는데는전문적이지않는경우가적지않다. 그원인은 (1) 고분자의분자량은그참값 (real value) 을알기어렵기때문에, 만일분자량측정이잘못되었다하여도누가정확히반박하기어렵다는점. (2) GPC 분석은실험실내 (Intra-laboratory reproducibility) 의재현성은아주좋음에도불구하고, 실험실간 (inter-laboratory reproducibility) 의재현성이많이떨어지는점. 즉, 각실험실의분석조건 ( 특히컬럼모델종류 ) 에따라분석치가달라질수있기때문에어떤실험실의측정치가정답이라고얘기하기어렵다는점. (3) 대부분의 THF(tetrahydrofuran) 을사용한 GPC 가일반적이며기타용매로 GPC 를하고자할때, 그측정할곳을찾는것이어렵다는점이있다. 저분자물질은그분자량이나성분을분석하는데는 GC/MS, LC/MS 등의 1 2대의기기로충분히커버되지만, 고분자물질은녹일수있는용매가다양하기때문에각용매에따른 GPC 를여러대보유하고있어야한다. 하지만고가의 GPC 기기를여러대보유한다는것은현실적으로어려운일이고, GPC 1대로활용하여야하는경우, 사용시마다측정용전개용매를교환하여야하는데, 이것은전문가가아닌분에게권장할일이아니다. (4) GPC 분석은, 한개의시료의분자량을측정하려고해도여러개의표준물질도같이분석하여야하고, 기기안정화시간까지생각하면분석기기중분석시간 / 시료가가장큰분석기기라고생각된다. 위의네가지이유가 GPC 분석의걸림돌이되고있지만, 그렇다고우리가 GPC 를이용한분자량측정의중요성을간과하여서는안될것이다. 앞서강조한바와같이, GPC 는고분자의가장기본적인분석이기때문에, 우리와같은고분자분야의관련자들이, 최대한신뢰성있는분석결과가나올수있도록 GPC 시험규격을잘검토한후, 11 최적의분석방법및시험방법을구축하고산업계에전파하여야한다. 본한국고분자시험연구소 ( 주 )(www.polymer.co.kr) 에서는이러한 GPC 측정에어려움을겪고있는분들을위하여다양한 GPC/HPLC 서비스 ( 지용성 -GPC, 수용성-GPC, 고온-GPC, MALS-GPC, LALS-GPC, 고해상도 -GPC, ELSD-GPC, Prep-GPC 등 ) 를구축하여제공하고있다. Maldi-Tof(Matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight) Mass Spectroscopy와같이분자량의참값을측정할수있는기기가계속개발되고있는것은아주바람직한일이다. 더욱참값에가까운분자량과분포를알수있으면, 고분자의정말유용한정보가될수있기때문이다. 이 Maldi-Tof 기술은아직기술적으로모든고분자의분자량측정에는한계가있는것같다. 최근에는신규고분자의흡착문제때문에, 일반상대분자량이신뢰하지못할경우가발생하기때문에 MALS-GPC 와같은광산란을이용한절대분자량 560 Polymer Science and Technology Vol. 19, No. 6, December 2008
으로관심을갖는기업들이차츰늘어가고있는것도주목할일이다. 분명한것은, 아직까지는고분자의분자량과분포를이해하는데있어서 GPC 만큼유용한기기는아직없다는것이다. 앞으로 GPC 뿐만아니라여러가지기법의분자량측정법을최대한잘활용하여, 연구실에서는신규고분자물질의정확한분자량데이터, 생산라인에서는제품의변함없는품질관리에적극응용되기를희망한다. 참고문헌 1. S. Mori and H. G. Barth, Size-Exclusion Chromatography, Springer-Verlag, New York, 1999. 2. M. W. Dong, Modern HPLC for Practicing Scientists, John Wiley & Sons, New Jersey, 2006. 3. K. Kwon and T. Chang, Polym. Sci. Technol., 13, 384 (2002). 4. B. Lee, T.-H. Park, and C.-G. Cho, Polym. Sci. Technol., 5, 47 (1994). 5. B. Lee, T.-H. Park, and C.-G. Cho, Polym. Sci. Technol., 5, 154 (1994). 6. C.-H. Wu, Column Handbook for Size Exclusion Chromatography, Academic Press, London, 1999. 7. B. Yeung and D. Marecak, Journal of Chromatography, A, 852, 573 (1999). 8. N. Berriaud, M. Milas, and M. Rinaudo, Polysaccharides, 313-334 (1998). 9. N. Boucard, L. David, C. Rochas, A. Montembault, C. Viton, and A. Domard, Biomacromolecules, 8, 1209 (2007). 10. J. Brugnerotto, J. Desbrières, G. Roberts, and M. Rinaudo, Polymer, 42, 9921 (2001). 11. ASTM D5296, ASTM D6474, DIN 55672-1, DIN 55672-2. 고분자과학과기술제 19 권 6 호 2008 년 12 월 561