★..한국실내환경학회 KOSIE

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HPLC 분석기법에 기초한 아세톤과 아크롤레인의 피크분리 기초 연구

고은주^*⋅김신도⋅김기현¹⁾

서울시립대학교 환경공학과, ¹⁾세종대학교 지구환경과학과

A Study on the Peak Separation of Acetone and Acrolein based on HPLC method

Eun Joo Goh^*⋅Shin Do Kim⋅Ki Hyun Kim¹⁾ Department of Environmental Engineering, University of Seoul ,

1)Department of Earth and Environmental Sciences, Sejong University

Abstract

To resolve coelution phenomenon of acetone and acrolein in the HPLC‐based analysis of carbonyls, we attempted to find the optimal conditions for their separation. For the purpose of this study, the collection of carbonyl Compounds is made by DNPH‐coated cartridges. Quantification of carbonyls is then initiated by the formation of hydrazone derivatives that are then separated by HPLC and detected by UV‐VIS spectroscopic detector (at 360 nm). To the course of this experiment, we examined the influences of the three major experimental variables such as 5 temperature (25, 30, 40, 50 and 60℃), 2 flow rate (1.0 and 1.2 mL min^‐1), and variable relative composition of mobile phase (among acetonitrile, water, and tetrahydrofuran). According to our experiments, the optimal condition for separation was found at flow rate of 1.2 mL min‐1 and temperature of 32℃ with the mobile phase composition of acetonitrile:water:tetrahydrofuran = 34 : 52.8 : 13.2.

keywords：Acetone, Acrolein, Tetrahydrofuran, Peak Separation, HPLC

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1. 서론

근래에 들어 각종 건축자재 및 생활용품의 고급 화에 따라 이들의 제조과정에서 직⋅간접적으로 유입된 유해물질들은 증기 또는 가스의 형태로 배 출되며, 장기간 지속적으로 실내공기를 오염시키 는 것으로 밝혀지고 있다(국립환경과학원, 2005).

특히 이와 같은 실내오염인자들 중 발암성 및 자 극성을 띈 폼알데하이드의 유해성이 알려지면서 주요 관리대상으로 다루어지고 있다(환경부, 2004). 예를 들어 폼알데하이드는 알데하이드류의 일종으로 알데하이드류는 주로 건축 재료나 가구, 흡연 등을 통해 실내환경에서 발생하는 것으로 보 고되고 있다(Kelly and Smith, 1999; Morrison and Nazaroff, 2002).

알데하이드류는 분자구조 및 용해성, 화학적 반 응성 및 독성 등이 각기 다른 특성을 가지고 있다.

많은 종류의 알데하이드류는 수용성이며, 반응성 이 커서 상기도 호흡기계의 점막이나 시신경, 피 부 등을 자극하는 것으로 알려져 있다(US EPA, 1994). 이 중 폼알데하이드와 아크롤레인 등은 비 교적 낮은 농도에서도 강한 자극성을 띄는 것으로 알려져 있다(문경환 외, 2006). 특히 아크롤레인의 경우 휘발성과 독성이 강한 물질로 눈, 코의 점막, 호흡기, 피부를 자극하며, 유전독성과 세포독성이 강한 물질로 분류되고 있다. 미국 환경보호청 통 합위해성 정보시스템(US EPA IRIS, 2003)에서는 아크롤레인을 인체 발암가능성 물질로 분류(Group C)하고 있다. 아세톤의 경우, 흡입 노출 시 호흡곤 란, 흉막통증, 폐부종, 저산소혈증, 기관지경련, 지 속적인 폐기능 저하, 피부 노출 시 봉와직염, 패혈 증, 경축, 전신 중독, 골수염등을 유발할 수 있다 (US EPA, 1994). 또한 안구 노출 시 자극, 화상, 각

막 진무름등의 증상을, 경구 노출 시 식도화상, 위 화상, 유문협착증, 위장관 화상 등을 유발시킬 수 있다(US EPA, 1994).

현재 우리나라의 실내공기질 공정시험방법에는 알데하이드류 중 폼알데하이드만을 측정, 관리하 도록 규정하고 있다. 다수의 알데하이드류의 경우, 작업장 환경등에서 악취방지법과 같은 규제기준 으로 관리하고 있는 실정이다. 실내공기 중 폼알 데하이드에 대한 많은 조사 연구를 진행하였지만, 그 외의 알데하이드류에 대한 조사 사례는 많지 않다. 특히 아크롤레인과 아세톤의 경우, 비슷한 분자량과 같은 머무름시간(Retention Time) 으로 인하여 분석 시 피크가 겹치는 문제가 심각하다. 따라서 그 농도가 과소/과대평가 되거나, 결과 해 석에서 제외되는 경우도 발생하는 실정이다. 본 연구에서는 이들 성분의 분석특성을 체계적으로 파악하기 위해, 이들의 정성, 정량적 분석을 통한 기초자료를 확보하고자 하였다. 이를 위해 아세톤 과 아크롤레인의 피크를 분리하기 위한 최적 분석 기법의 적용가능성을 검토하고 이러한 조건의 변 화에 따른 분석 특성을 체계적으로 설명하고자 하 였다.

2. 연구방법

2.1 실험 기기

본 연구에서는 알데하이드를 분석하기 위하여 사용한 HPLC 는 미국 Waters사의 Water 600s로, 펌프는 Waters 616, 검출기는 Waters 486 turnable absorbance detector(UV/Vis), 시료주입기는 MIDAS Auto Sampler를 사용하였다. HPLC의 분석조건은 Table 1에 나타내었다. 시료의 검출파장은 360 nm,

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Table 1. Analytical Conditions of HPLC.

ITEM Analysis Condition

Detector Column Purge gas Purge gas flow Quantity of Injection Run Time

Pump mode Mobile Phases　 Mobile Phases rate Column Oven Temperature

UV/VIS spectrometer (at 360 nm)

Supelco LC‐18 column (5 ㎛ × 25 cm × 4.6 mm) He (99.999)%

100 ㎖/min 20 ㎕ 32 min Isogratic

A：cetonitrile, B：ater, C：Tetrahydrofuran 1) [Mix A] A : B = 20 : 80 ~ 80 : 20

2) [Mix B] A : B : C = 20 : 64 : 16 ~ 80 : 16 : 64 25 ~ 60 ℃

1) [Mix A] A : B : = Acetonitrile : Water

2) [Mix B] A : B : C = Acetonitrile : Water : Tetrahydrofuran

Fig. 1. Schematic of HPLC.

분석시간은 32분으로 고정하였다. 이동상은 아세 토니트릴(Acetonitrile)과 물 두가지만 또는 아세토 니트릴과 물, 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF)까지 첨가하여 세가지 모두를 혼합하여 사용 하였다(Isocratic mode). 테트라하이드로퓨란 용매 는 분석하기 전에 물과 혼합하여(물 : 테트라하이 드로퓨란 = 80 : 20), 최소 24시간 이상 정치시킨 후 사용하였다. 이동상의 유속은 1.0 또는 1.2 ㎖

/min 사이에서 운영하였다. 고정상으로는 Supelco sil LC‐18 컬럼(5㎛ × 25cm × 4.6mm)을 사용하였 다. Fig. 1 에는 HPLC분석장비의 모식도와 사진을 제시하였다.

2.2 실험방법

아세톤과 아크롤레인의 피크가 분리되는 최적 분석조건을 파악하기 위하여, 온도, 유량, 새로운

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이동상 용매의 첨가, 이동상 용매의 비율 등의 조 건에 변화를 주면서 실험을 진행하였다.

먼저 이동상 용매인 아세토니트릴과 물의 비율 을 5 가지 조건((1) 20 : 80, (2) 30 : 70, (3) 40 : 60, (4) 50 : 50, (5) 60 : 40)으로, 온도를 5가지 조건 (25, 30, 40, 50, 60℃) 설정하였다. 그리고 각각의 조건에서 유속을 1.0 또는 1.2 ml/min으로 분석을 실시하였다. 다음으로 이동상 용매에 테트라하이 드로퓨란 용매를 추가하여 첫 번째 조건과 마찬가 지로 온도, 유량, 이동상 용매의 비율(아세토니트 릴 : 물 : 테트라하이드로퓨란 = (1) 20 : 64 : 16, (2) 30 : 56 : 14, (3) 35 : 52 : 13, (4) 40 : 48 : 12, (5) 50 : 40 : 10 , (6) 60 : 32 : 8)에 변화를 주면서 아세톤과 아크롤레인 피크의 분리에 최적화 조건 을 검토하였다. 표준용액은 보편적으로 사용하고 있는 Supelco사의 Carb Carbonyl ‐ DNPH Mix를 사 용하였다. 이 표준물질에는 폼알데하이드, 아세트 알데하이드, 아크롤레인, 아세톤, 프로피온알데하 이드, 부틸알데하이드, 벤즈알데하이드의 7 종 물 질이 포함되어 있다. 원 표준시료에 함유된 각 물 질의 농도는 폼알데하이드 215, 아세트알데하이드 196, 아세톤 122, 아크롤레인 119, 프로피온알데하 이드 122, 부틸알데하이드 143, 벤즈알데하이드 185 ㎍/ml 이다. Table 2(a)는 검량선 작성을 위해 사용한 표준물질의 희석배수와 각 희석배수에 대 한 알데하이드류의 농도를 나타낸 것이다. 검량선 은 표준물질을 1/200 ~ 1/4000 배 희석하여 5 단계 로 작성하였다. 이들은 세번 반복 분석하여 검량 선의 기울기와 R²에 대한 상대표준편차를 구한 결 과는 Table 2(b)와 같다. Mix B 보다 Mix A(Mix A

= 아세토니트릴과 물, Mix B = 아세토니트릴, 물, 테트라하이드로퓨란)의 기울기 값이 약간 컸으며, 대체적으로 R²는 0.997정도의 양호한 결과를 나타

내었다. Mix A와 Mix B의 재현성 평가 결과 머무 름시간(RT)에 대한 상대표준편차는 아세토니트릴 과 물, 두가지 용매만 혼합한 경우가 더 양호하였 으나, 검량선의 기울기에 대한 상대표준편차는 세 가지 용매를 혼합하였을 때 두가지 용매를 혼합한 경우보다 양호한 결과를 나타내었다(Table 3(a)).

Mix A와 Mix B에 대한 최저 검출한계는 분석한 일곱가지 물질 모두 세가지 용매를 혼합한 Mix B 의 검출한계 값이 더 낮았다(Table 3(b)). 이러한 분석기법은 건축자재의 알데하이드류에 대한 방 출시험 시료의 분석에 적용하였다. 이러한 분석기 법은 이미 공기청정협회(2005)에 의해 상세하게 정의된 바 있다.

3. 결과

온도, 유량, 이동상 용매의 비율 조건에 변화를 주며 실험을 진행한 결과 이동상 용매로 아세토니 트릴과 물의 두가지 용매(Mix A)만 사용하였을 경우에는 모든 조건에서 아세톤과 아크롤레인의 피크 분리가 이루어지지 않았다. 그러나 테트라하 이드로퓨란 용매를 추가하였을 경우, 조건설정에 따라 아세톤과 아크롤레인을 완벽하게 분리할 수 있었다.

재현성 평가는 알데하이드류 분석 시 발생되는 오차 정도를 평가하기 위해, 펌프 성능을 나타내 는 피크 보유시간(Retention time)과 검량선의 기울 기(Calibration Slope)에 대하여 실시하였다. 이는 1 mg/L로 희석한 표준물질을 연속 3 회 분석한 후 상대표준편차(relative standard deviation, RSD)를 평가하였다(Table 3(a)). 그 결과 Mix A와 Mix B 의 피크보유시간과 Calibration Slope에 대한 상대

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Table 2. Preparation of carbonyl standards and results of repetitive calibration analyses.

[A] Preparation of working standards(ng mL‐1) 　

　 Primary

Standard　 Working Standard (ng mL‐1) Dilution Factor

Formaldehyde Acetaldehyde

Acetone Acrolein Propionaldehyde

Butyraldehyde Benzaldehyde

ng mL^‐1 215000 196000 122000 119000 122000 143000 185000　

200 1075 980 610 595 610 715 925

250 860 784 488 476 488 572 740

400 537.5

490 305 297.5

305 357.5 462.5

500 430 392 244 238 244 286 370

,1000 215 196 122 119 122 143 185

2500 86 78.4 48.8 47.6 48.8 57.2 74

4000 53.75 49 30.5 29.75

30.5 35.75 46.25 [B] Comparison of Linear regression analysis to derive calibration slope values　　

　 Calibration slope values　 Correlation coefficients (r²) 　 Exp 1 Exp 2 Exp 3 Average Exp 1 Exp 2 Exp 3 Average 1. Mix A

0.803 0.585 0.472 0.472 0.446 0.353 0.247

0.806 0.586 0.474 0.474 0.449 0.356 0.248

0.784 0.570 0.462 0.462 0.438 0.345 0.240

0.798 0.580 0.469 0.469 0.444 0.352 0.245

0.9994 0.9995 0.9994 0.9994 0.9991 0.9970 0.9980

0.9994 0.9993 0.9989 0.9989 0.9986 0.9968 0.9966

0.9999 0.9999 0.9996 0.9996 0.9994 0.9990 0.9978

1.000 1.000 0.999 0.999 0.999 0.998 0.997 2. Mix B

0.692 0.498 0.363 0.424 0.361 0.254 0.135

0.685 0.193 0.362 0.418 0.353 0.243 0.138

0.679 0.486 0.360 0.417 0.349 0.250 0.136

0.685 0.392 0.362 0.420 0.354 0.249 0.136

0.9982 0.9982 0.9984 0.9984 0.9977 0.9923 0.9974

0.9941 0.9948 0.9958 0.9979 0.9950 0.9864 0.9978

0.9975 0.9973 0.9982 0.9974 0.9968 0.9984 0.9964

0.997 0.997 0.997 0.998 0.997 0.992 0.997

표준편차는 각각 1.9%, 2.2%이내로 우수한 결과 를 나타내었다. 또한, 알데하이드류의 최소검출한 계(MDL)는 검출한계(DL)에 다다를 것으로 생각 되는 표준물질의 농도(표준물질 원농도의 1/4000,

폼알데하이드를 기준으로 53.75 ng/mL) 를 7 번 반복 분석한 후 이 농도 값을 바탕으로 얻은 표준 편차(Mix A의 경우, 폼알데하이드 0.9, 아세트알 데하이드 1.4, 아세톤‐아크롤레인 1.2, 프로피온알

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Table 3. The fundamental QA for carbonyl analysis by the HPLC method.

[A] Repeatability of aldehyde analysis by HPLC/UV (n=3)

Repeatability (RSD%)

Aldehydes RT Calibration Slope

　 Mix A¹⁾　 Mix B²⁾ Mix A¹⁾ Mix B²⁾

Acrolein Acetone Propionaldehyde

0.97 1.15 0.44 0.96 1.70 2.13 1.07

1.18 1.26 1.54 1.53 1.47 1.65 1.98

1.49 1.54 1.44 1.44 1.35 1.60 1.81

0.26 0.33 0.26 0.26 0.41 0.48 　0.61 1) Mix A = ACN : Water : THF = 60 : 40 : 0 and 2) Mix B = ACN : Water : THF = 34 : 51.2 : 12.8

[B] Minimum detection limit of aldehyde analyzed by HPLC/UV

　 Liq concentration Absolute mass^a) Concentration^b) Aldehydes

1. Mix A Formaldehyde

Acetaldehyde Acetone+Acrolein

Propionaldehyde Butyraldehyde

Benzaldehyde

ng ml^‐1 　 2.91 4.42 3.81 9.56 7.00 13.3

ng 　 0.06 0.09 0.08 0.19 0.14 0.27 　

㎍ m^‐3 　 0.81 1.23 1.06 2.66 1.95 3.69 　

ppbv 0.64 0.67 0.44 1.10 0.65 0.84 2. Mix B

1.07 2.77 2.48 3.30 3.88 2.68 7.03 　

0.02 0.06 0.05 0.07 0.08 0.05 0.14 　

0.30 0.77 0.69 0.92 0.08 0.75 1.95 　

0.24 0.42 0.29 0.39 0.45 0.25 0.44 a) estimated from 20 ㎕ sample injection

b) ㎍ m‐³ is estimated by sampling volume of 18 L and extraction volume of 5 ml, and ppbv is derived by assuming at 25 ℃ and 1 atm pressure

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a) Acetonitrile‐Water (60 : 40) at 1.0 ml/min, 25 ℃ b) Acetonitrile‐Water (80 : 20) at 1.0 ml/min, 25 ℃ 1. Formaldehyde, 2. Acetaldehyde, 3. Acrolein, 4. Acetone, 5. Propionaldehyde, 6. Butyraldehyde, 7. Benzaldehyde

Fig. 2. Mix A types (Acetonitrile : Water).

데하이드 3.0, 부틸알데하이드 2.2, 벤즈알데하이 드 4.2 ng/mL, Mix B의 경우, 폼알데하이드 0.3, 아 세트알데하이드 0.9, 아세톤 0.8, 아크롤레인 1.0, 프로피온알데하이드 1.2, 부틸알데하이드 0.9, 벤 즈알데하이드 2.2 ng/mL)에 3.14 를 곱하여 산출하 였다. 각 알데하이드류 물질에 대한 액체상 시료 중의 검출한계와 이들 농도들은 실제 대기 18 L를 채취한 것으로 가정하여 대기 중 농도로 환산한 결과를 Table 3(b) 에 나타내었다.

Fig. 2 는 이동상용매를 아세토니트릴과 물, 두 가지만을 사용하였을 때의 크로마토그램에 해당 한다. Fig. 2(a) 는 일반적인 실내공기질 공정시험 방법에서 주로 사용하는 HPLC의 분석조건으로 표준물질을 분석한 크로마토그램이다. 크로마토 그램을 통하여 3, 4 번 피크인 아크롤레인과 아세 톤의 피크가 겹쳐져서 나오는 것을 확인할 수 있 다. 앞서 언급한 바와 같이 피크의 분리가 이루어 지지 않아 아세톤과 아크롤레인의 결과해석에 있 어 분석자에 따라 주관적인 결과가 도출될 수 있 고, 두 물질이 과소/과대평가 됨으로 인해 이 두 물질에 대한 현황파악에 어려움을 겪게 될 수 있

다. Fig. 2(b) 는 Fig. 2(a) 의 조건에서 이동상 용매 의 비율에 변화를 주어 분석한 결과를 제시하였 다. 이론상으로 물의 비율이 낮을 경우, 분석시간 의 단축이 가능하다. 본 연구에서도 물의 비율이 낮아질 경우, 분석시간이 짧아짐으로서 기존에 분 리되던 피크까지 겹쳐지는 현상이 나타났다. Fig. 3 은 이동상으로 아세토니트릴과 물, 테트 라하이드로퓨란의 세 가지 용매를 사용하였을 때 의 실험조건에 따른 크로마토그램이다. Fig. 3(a) 에는 이 세 가지 용매를 사용하여 아세톤과 아크 롤레인을 바탕선까지 완벽하게 분리하였다. 이는 테트라하이드로퓨란을 소량 첨가함으로서 아세토 니트릴과의 상호 용해성이 향상되어 머무름시간 및 피크의 테일링현상을 최소화한데 따른 결과로 사료된다(T. L. Wang외, 2005). 이동상 용매인 아 세토니트릴과 재현성이 우수한 경우의 크로마토 그램으로 이때의 분석조건은 “아세토니트릴 : 물 : 테트라하이드로퓨란” 의 비율이 34 : 52.8 : 13.2, 온도 32 ℃, 유량 1.2 ml/min이다. 테트라하이드로 퓨란 용매를 이용함으로써 기존에 분리할 수 없는 아세톤과 아크롤레인의 피크를 완벽하게 분리하

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a) Acetonitrile‐Water‐THF (34 : 52.8 : 13.2) at 1.2 ml/min, 32℃ b) Acetonitrile‐Water‐THF (80 : 16 : 4) at 1.0 ml/min, 35℃

1. Formaldehyde, 2. Acetaldehyde, 3. Acetone, 4. Acrolein, 5. Propionaldehyde, 6. Butyraldehyde, 7. Benzaldehyde Fig. 3. Mix B types (Acetonitrile : Water : Tetrahydrofuran).

Fig. 4. Proportion of aldehydes in aldehydes standards.

였다. 테트라하이드로퓨란 용매를 이용하였을 때 모든 실험조건에서 피크가 완전히 분리된 것은 아 니며 이동상 용매의 비율과 유량, 온도조건을 알 맞게 조절해 주어야만 재현성있게 피크가 분리되

는 것을 알 수 있었다(Fig. 3(b)).

Fig. 4는 아세톤과 아크롤레인의 피크를 분리하 였을 때와 분리하지 않았을 때의 피크분리 특성에 대한 그래프이다. 이는 표준물질을 1/200 배 희석

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Fig. 5. Proportion of aldehydes in sample.

하여 두 번 반복 분석한 결과를 평균으로 나타낸 것이다. 총 면적에는 거의 차이가 없었으며 이를 통해 테트라하이드로퓨란 용매의 사용이 분석결 과에는 크게 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다. 또한 테트라하이드로퓨란 용매를 사용할 경 우, 아크롤레인보다 아세톤의 피크가 먼저 나오는 것을 실험을 통하여 알 수 있었다. 이러한 현상은 테트라하이드로퓨란의 사용으로 인해, 컬럼에 대 한 용매의 세기(ε⁰)와 분해도가 변화한 데 따른 결과로 판단된다(K.Rissler, 2000).

피크가 분리되기 전에는 전체 면적 중 아세톤과 아크롤레인 두 물질이 합해진 면적과 비율만을 알 수 있었다. 그러나 피크가 분리된 이후에는 아세 톤과 아크롤레인 각각의 면적과 비율을 알 수 있 었다. 피크가 분리되기 전의 아세톤, 아크롤레인 의 비율은 전체의 21%였으며, 그 중 11%가 아크 롤레인, 10%가 아세톤인 것으로 나타났다.

Fig. 5 는 DNPH카트리지를 이용하여 건축자재 (온돌, 파티클보드, 접착제)와 실내공간에서의 방 출량 조사를 위해 방출농도를 분석한 결과이다. 4 개의 소재를 각각 2 ～ 5 개씩 분석한 결과를 이 용하여 성분별 발생 분율을 ㎍/m3으로 산출한 결 과에 해당한다. 건축자재의 한국공기청정협회에 서 주관하고 있는 ‘HB 건축자재 인증등급’에서 오염물질을 측정하는 소형챔버법을 이용하였다. 실내 시료는 유량 167 mL/min으로 총 5 L를 채취 하였다. 알데하이드류에 대한 시료의 채취는 2, 4 – DNPH 실리카 카트리지(Supelco, S10, USA)를 이용하였다. 알데하이드류는 측정시 2 , 4 – DNPH 와 반응하여 DNPH 유도체를 형성한다. 이 유도체 를 HPLC 방식으로 분석함으로서 알데하이드류의 농도를 계산할 수 있다. 단 이때, 오존, 수분, 태양 광선은 알데하이드류의 측정에 방해요인으로 작 용하기 때문에, 오존 제거를 위하여 DNPH 카트리

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지 전단부에 KI 결정을 충진한 오존스크러버 (Waters, USA) 를 사용하였다. 태양광선에 의한 변 화를 막기위해, 알루미늄 호일로 DNPH 카트리지 를 보호하였다(EPA, 1999). 실제로 실험이 진행되 는 동안 태양광선의 영향은 거의 없어 무시할 수 있었다. 건축자재 중 온돌, 파티클보드, 접착제의 경우 시중에서 흔히 구할 수 있는 자재를 이용하 였다. 온돌은 5 개, 파티클보드와 접착제는 2 개의 시료를 채취한 결과를 평균으로 나타내었다. 또한 건축자재와 실제 실내공간에서의 알데하이드 방 출특성에는 차이가 있을 것을 고려하여 실내공간 에서 두개의 시료를 채취하여 건축자재의 알데하 이드 방출특성과 비교하였다. 실내공간에서의 시 료채취는 서울시립대학교 공대실험동 3층에서 수 행하였으며 2 개의 시료를 채취한 결과를 평균내 었다.

2005 년 실시한 전국 63 개 단지 801 세대(수도 권 394 세대, 충정지역 90세대, 대구 및 경북지역 114 세대, 부산 및 경남지역 105 세대, 전라지역 81 세대, 강원지역 17 세대)의 신축공동주택 실내 공기질 측정 결과 실내공기 중 분포되어 있는 카 보닐 화합물의 농도는 아세톤‐아크롤레인이 가장 높은 비율을 차지하였다(국립환경과학원, 2005).

그 다음으로 폼알데하이드, 부틸알데하이드 순으 로 높은 비율을 차지하였다. Fig. 4 에 제시한 바 와 같이 접착제와 바닥재에서 방출되는 카보닐 화 합물의 평균적인 구성은 2005 년 실시한 전국 신 축공동주택 실내공기질 중 카보닐 화합물의 구성 비와 마찬가지로 아세톤이 가장 높은 비율을 차지 하였다(신축 공동주택 실내공기질 권고기준 설정 연구(Ⅱ), 2005). 실내공간에서는 건축자재에 비하 여 다양한 알데하이드류가 배출되었다. 그러나 건 축자재와 마찬가지로 아세톤의 비율이 가장 높았

고, 그 다음으로 폼알데하이드가 높은 비율을 보 였다. 아세톤과 아크롤레인의 비율은 전체의 약 52%였으며, 이중 약 11%가 아크롤레인, 42%정도 가 아세톤인 것으로 밝혀졌다. 따라서 아세톤과 아크롤레인을 분리하지 않는 경우, 자료 해석이 복잡하게 나타나는 것으로 판단되었다.

4. 결론

실내공기는 각종 사무기기의 증대와 건축자재 의 다양화로 인하여 이들로부터 방출되는 다양한 알데하이드류에 쉽게 노출될 수 있다. 따라서 이 들 물질이 인체에 미치는 영향 또한 커지는 양상 이다. 그러나 현재 실내공기질 관리법상에는 폼알 데하이드만을 법적으로 규제할 뿐 다른 알데하이 드에 대한 규정은 마련되어 있지 않은 실정이다. 특히 아세톤과 아크롤레인의 경우, 분자량과 피크 보유시간이 비슷하여 분석 시 피크가 겹쳐나오는 문제로, 여러 가지 어려움을 겪고 있다.

본 연구에서는 아세톤과 아크롤레인의 피크분 리를 위한 최적 분석조건을 검토하였다. 그 결과 Water 600s 시스템에서의 최적 분리조건은 (1) 이 동상 용매의 조성을 아세토니트릴 : 물 : 테트라하 이드로퓨란 의 비율이 34 : 52.8 : 13.2, (2) 온도 32

℃, (3) 유량 1.2 ml/min의 조건으로 확인하였다.

최적분리조건에서의 검량선 평가 결과 R² 0.997 정도의 우수한 선형성을 보였다. 피크보유면적과 검량기울기 값을 이용하여 재현성을 확인하였다 그 결과 상대표준편차를 기준으로 우수한 재현성 을 확인할 수 있었다.

아세톤과 아크롤레인의 피크가 분리되지 않았 을 경우와 분리가 되었을 경우의 각 표준물질의

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면적과 비율은 거의 차이가 없게 나타났다. 본 연 구에서는 이들의 분리를 통하여 아세톤과 아크롤 레인의 정확한 피크면적과 비율을 알 수 있었다.

그 결과 표준물질에서 아크롤레인은 전체의 11%, 아세톤은 10%를 차지하는 것으로 나타났다.

DNPH카트리지를 이용하여 서울시립대학교 공 대실험동 3 층에서 실내공기를 채취하여 분석한 결과 전체의 약 11%가 아크롤레인이었으며, 42%

가 아세톤인 것으로 나타났다. 따라서 아세톤과 아크롤레인의 피크분리를 통하여 정확한 실태를 파악해야 할 필요성이 있다. 이를 위하여 다양한 자재와 공간에서의 연구가 진행해야 할 것으로 판 단된다.

감사의 글

본 연구는 2007년도 환경부의 환경기술인력양 성 지원사업으로 지원되었습니다.

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