환경부고시 제1997-118호('97.12.22 제정)

제1999-16호('99.02.11 개정)

제2000-75호('00.07. 1 개정)

제2002-91호('02.06.21 개정)

제2004-88호('04.06.22 개정)

제2007-146호('07.10. 1 전부개정)

먹는물 수질공정시험 방법

목 차

ES 05000 총칙	1

ES 05001 시험 및 판정시 유의사항	6

ES 05002 참고자료(먹는물 수질기준의 정량한계 및 결과표시)	8

ES 05130 시료채취와 보존	9

ES 05171 시약	11

ES 05172 용액	16

ES 05173 용량분석용 표준용액	21

ES 05174 표준용액	24

일반항목

ES 05301.1 경도-EDTA 적정법	29

ES 05302.1 과망간산칼륨소비량	38

ES 05303.1 냄새	44

ES 05304.1 맛	49

ES 05305.1 색도-비색법	52

ES 05306.1 수소이온농도-유리전극법	57

ES 05307.1 증발잔류물	65

ES 05308.1 탁도	70

ES 05309.1 세제(음이온계면활성제)	77

ES 05310.1 잔류염소-OT법	79

ES 05310.2 잔류염소-DPD법	83

ES 05311.1 유리탄산	85

ES 05312.1 페놀-자외선/가시선 분광법	86

ES 05351.1 불소	99

ES 05352.1 시안	102

ES 05353.1 암모니아성질소	105

ES 05354.1 질산성질소	107

ES 05355.1 염소이온	109

ES 05356.1 황산이온	111

ES 05357.1 불소, 질산성질소, 염소이온, 황산이온	113

금속류

ES 05400 금속류	116

ES 05400.1 금속류-원자흡수분광광도법	118

ES 05400.2 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법	135

ES 05400.3 금속류-유도결합플라스마 질량분석법	154

ES 05401 구리	171

ES 05401.1 구리-원자흡수분광광도법	172

ES 05401.2 구리-유도결합플라스마 원자발광분광법	173

ES 05401.3 구리-유도결합플라스마 질량분석법	174

ES 05402 납	175

ES 05402.1 납-유도결합플라스마 원자발광분광법	176

ES 05402.2 납-원자흡수분광광도법	177

ES 05402.3 납-유도결합플라스마 원자발광분광법	178

ES 05402.4 납-양극벗김전압전류법	179

ES 05403 망간	188

ES 05403.1 망간-원자흡수분광광도법	189

ES 05403.2 망간-유도결합플라스마 원자발광분광법	190

ES 05403.3 망간-유도결합플라스마 질량분석법	191

ES 05404 보론(붕소)	192

ES 05404.1 보론(붕소)-유도결합플라스마 원자발광분광법	193

ES 05404.2 보론(붕소)-자외선/가시선 분광법	194

ES 05405 비소	203

ES 05405.1 비소-유도결합플라스마 원자발광분광법	204

ES 05405.2 비소-자외선/가시선 분광법	205

ES 05405.3 비소-유도결합플라스마 질량분석법	215

ES 05406 세레늄(셀렌)	216

ES 05406.1 세레늄(셀렌)-수소화물생성/원자흡수분광광도법	217

ES 05406.2 세레늄(셀렌)-유도결합플라스마 원자발광분광법	226

ES 05406.3 세레늄(셀렌)-유도결합플라스마 질량분석법	227

ES 05407 수은	228

ES 05407.1 수은-냉증기/원자흡수분광광도법	229

ES 05407.2 수은-양극벗김전압전류법	239

ES 05408 아연	248

ES 05408.1 아연-원자흡수분광광도법	249

ES 05408.2 아연-유도결합플라스마 원자발광분광법	250

ES 05408.3 아연-유도결합플라스마 질량분석법	251

ES 05409 안티몬	252

ES 05409.1 안티몬-원자흡수분광광도법	253

ES 05409.2 안티몬-유도결합플라스마 원자발광분광법	254

ES 05409.3 안티몬-유도결합플라스마 질량분석법	255

ES 05410 알루미늄	256

ES 05410.1 알루미늄-원자흡수분광광도법	257

ES 05410.2 알루미늄-유도결합플라스마 원자발광분광법	258

ES 05410.3 알루미늄-자외선/가시선 분광법	259

ES 05410.4 알루미늄-유도결합플라스마 질량분석법	269

ES 05411 철	270

ES 05411.1 철-자외선/가시선 분광법	271

ES 05411.2 철-원자흡수분광광도법	280

ES 05411.3 철-유도결합플라스마 원자발광분광법	281

ES 05411.4 철-유도결합플라스마 질량분석법	282

ES 05412 카드뮴	283

ES 05412.1 카드뮴-원자흡수분광광도법	284

ES 05412.2 카드뮴-유도결합플라스마 원자발광분광법	285

ES 05412.3 카드뮴-유도결합플라스마 질량분석법	286

ES 05413 크롬	287

ES 05413.1 크롬-원자흡수분광광도법	288

ES 05413.2 크롬-유도결합플라스마 원자발광분광법	289

ES 05413.3 크롬-유도결합플라스마 질량분석법	290

유기물질

ES 05501.1 유기인계 농약	291

ES 05502.1 카바릴-기체크로마토그래피	294

ES 05502.2 카바릴-액체크로마토그래피	297

ES 05551 염소소독부산물	300

ES 05551.1 염소소독부산물-기체크로마토그래피/질량분석법	302

ES 05551.2 염소소독부산물-기체크로마토그래피	319

ES 05552.1 할로아세틱에시드-기체크로마토그래피	332

ES 05552.2 할로아세틱에시드-기체크로마토그래피/질량분석법	336

휘발성유기화합물

ES 05601 휘발성유기화합물	338

ES 05601.1 휘발성유기화합물-퍼지․트랩/기체크로마토그래피/질량분석법	341

ES 05601.2 휘발성유기화합물-퍼지․트랩/기체크로마토그래피	369

ES 05601.3 휘발성유기화합물-헤드스페이스/기체크로마토그래피	387

ES 05601.4 휘발성유기화합물-마이크로용매추출법/기체크로마토그래피/질량 분석법	414

미생물

ES 05701.1 저온일반세균	431

ES 05702.1 (중온)일반세균 제1법(수돗물등)	434

ES 05702.2 (중온)일반세균 제2법(샘물 및 먹는샘물)	437

ES 05703.1 총대장균군 제1법(시험관법:수돗물 등)	439

ES 05703.2 총대장균군 제2법(시험관법:샘물 및 먹는샘물)	442

ES 05703.3 총대장균군 제3법(막여과법)	447

ES 05703.4 총대장균군 제4법(효소발색법)	451

ES 05704.1 분원성대장균군	453

ES 05705.1 대장균 제1법(시험관법)	455

ES 05705.2 대장균 제2법(막여과법)	456

ES 05705.3 대장균 제3법(효소발색법)	457

ES 05706.1 분원성연쇄상구균	458

ES 05707.1 녹농균	460

ES 05708.1 아황산환원혐기성포자형성균	463

ES 05709.1 살모넬라 제1법(시험관법)	465

ES 05709.2 살모넬라 제2법(막여과법)	467

ES 05710.1 쉬겔라 제1법(시험관법)	469

ES 05710.2 쉬겔라 제2법(막여과법)	471

ES 05711.1 여시니아	472

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05000
총칙	2007
(Introduction)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물관리법 제6조(먹는물 수질에 대한 공정시험 방법)에 따라 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙 제2조(수질기준)에 따른 먹는물 수질기준 항목 등에 대한 수질검사를 실시함에 있어서 정확과 통일을 기하기 위해 필요한 제반사항에 대하여 규정함을 목적으로 한다.

1.2  적용범위

이 시험방법은 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙 제2조에 따른 먹는물의 수질기준에 적합한지 여부를 시험․판정하는데 적용한다.

2.0  도량형

도량형은 미터법에 따라 다음의 약호를 쓴다.

2.1  길이

m, cm, mm, µm, nm

2.2  부피

kL, L, mL, µL

2.3  중량

kg, g, mg, µg, ng

2.4  넓이

m2, cm2, mm2

3.0  농도

농도를 표시할 때에는 다음의 기호를 쓴다.

3.1  백분율을 표시할 때에는 %의 기호를 쓴다. 다만, 용액 100mL 중의 물질함량(g)을 표시할 때에는 w/v%, 용액 100mL 중의 물질함량(mL)을 표시할 때에는 v/v%의 기호를 쓴다.

3.2  백만분율을 표시할 때에는 mg/L를 쓴다.

3.3  십억분율을 표시할 때에는 µg/L를 쓴다.

4.0  온도

4.1  온도는 셀시우스법을 쓰며, 아라비아숫자의 오른쪽에 ℃를 붙여서 표시한다.

4,2  표준온도는 20℃로 하고, 상온은 15～25℃, 실온은 1～35℃, 미온은 30～40℃로 한다. 온탕은 따로 규정이 없는 한 60～70℃, 열탕은 100℃의 물로 한다. “수욕 상 또는 수욕 중에서 가열한다.” 함은 따로 규정이 없는 한 그 가열온도는 약 100℃로 하되, 수욕 대신 약 100℃의 증기욕을 쓸 수 있다.

4.3  찬 곳이라 함은 따로 규정이 없는 한 0～15℃의 장소를 말한다.

5.0  기타

5.1  시험에 쓰는 물은 따로 규정이 없는 한 증류수 또는 정제수로 한다.

5.2  용액이라고 기재하고 특히, 그 용제를 표시하지 아니한 것은 수용액을 말한다.

5.3  감압은 따로 규정이 없는 한 15mmHg 이하로 한다.

5.4  약산성, 강산성, 약알칼리성, 강알칼리성 등으로 기재한 것은 산성 또는 알칼리성의 정도의 개략을 표시한 것으로서 그 pH의 범위는 다음과 같다.

약산성 : 약 3～5

강산성 : 약 3이하

중  성 : 약 6.5～7.5

약알칼리성 : 약 9～11

강알칼리성 : 약 11이상

5.5  용액의 농도를(1→5), (1→10), (1→100)등으로 기재한 것은 고체약품 1g 또는 액체약품 1mL를 용제에 녹여 전량을 각각 5mL, 10mL, 100mL 등으로 하는 것을 표시한다. 또한 (1+1), (1+5)등으로 기재한 것은 액체약품 1mL에 정제수를 각각 1mL, 5mL 혼합하는 것으로서 뒤의 숫자로서 물의 비율을 나타낸다.

5.6  (1:1), (4:2:1) 등은 고체약품 혼합중량비 또는 액체약품 혼합부피비를 말한다.

5.7  방울 수를 측정할 때에는 20℃에서 물 20방울을 적하할 때 그 무게가 0.9～1.1g이 되는 기구를 쓴다.

5.8  네슬러관은 안지름 20mm, 바깥지름 24mm, 밑에서부터 마개 밑까지의 거리가 20cm인 무색유리로 만든 마개 있는 밑면이 평평한 시험관으로서 50mL의 것을 사용한다. 또한 각 관의 부피높이의 차는 2mm이하로 한다.

5.9  원자량은 국제원자량표에 의하며, 분자량은 이 표에 의하여 계산한 후 소수점 이하 둘째자리까지 정리한다.

5.10  이상, 이하 또는 미만이라고 기재한 것은 시험에서 얻은 수치를 끊어 올리거나 버리지 않고 이상, 이하 또는 미만을 표시한 것이며 “a～b”라고 기재한 것은 a 이상 b이하를 표시한 것이다.

5.11  “정밀히 단다.”라 함은 규정된 양의 시료를 취하여 화학저울 또는 미량저울로 칭량함을 말한다. 또한 무게를 “정확히 단다.”라 함은 규정된 수치의 무게를 2자리수 까지 다는 것을 말한다.

5.12  “약”이라 함은 기재된 양에 대하여 ±10%이상의 차가 있어서는 안 된다.

5.13  시험은 따로 규정이 없는 한 상온에서 하고 조작 후 30초 이내에 관찰한다. 다만, 온도의 영향이 있는 것에 대하여는 표준온도에서 한다.

5.14  “항량으로 될 때까지 건조한다.” 또는 “항량으로 될 때까지 강열한다.”라 함은 같은 조건에서 1시간 더 건조하거나 또는 강열할 때 전후 차가 g당 0.3mg이하일 때를 말한다.

5.15  수치를 정리하여 소수점 이하를 n자리까지 하는 경우에는 (n+1)자리 이하의 수치를 다음과 같이 끊어 올리거나 또는 버린다.

5.15.1  (n+1) 자리의 수가 6이상일 때는 끊어 올린다.

5.15.2  (n+1)째 자리의 수가 4이하일 때는 버린다.

5.15.2  (n+1)째 자리의 수가 5일때는 n 자리의 수가 1, 3, 5, 7 또는 9일 경우에는 끊어 올리고, n 자리의 수가 0, 2, 4, 6 또는 8일 경우에는 버린다.

5.16  미생물 분석에 사용하는 배지는 가능한 상용화된 완성제품을 사용하도록 한다.

5.17  이 공정시험방법 이외의 방법으로서 그 시험방법이 보다 더 정밀하다고 인정될 때에는 그 방법을 사용할 수도 있다.

5.18  하나 이상의 시험결과가 달라 제반 기준의 적부 판정에 영향을 줄 경우에는 제 4항목별 시험방법 각 항목의 주 시험방법에 따른 분석 성적에 따라 판정한다. 다만, 주 시험방법은 따로 규정이 없는 한 각 항목의 1법으로 한다.”

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05001
시험 및 판정시 유의사항	2007

1. 검량선으로부터 시험용액중의 목적물질의 양을 구하여 검수중의 목적물질의 농도를 산출하는 것은 다음 식에 따라 계산한다(검량선으로부터 구한 시험용액중의 목적물질의 양을 a mg으로 표시함).

가. 검수의 전량을 시험용액으로 분석한 항목

[eqn: 목적물질(㎎/L) = a~ ㎎ × 1,000 over 검수]

나. 검수를 전처리해서 얻은 시험용액 일부로 분석한 항목

[eqn: (1) 시안 (㎎/L) = a~㎎ × 250mL over 20mL × 1,000 over 250mL]

[eqn: (2) 불소 (㎎/L) = a ~㎎ × 200mL over 20mL × 1,000 over 200mL]

2. 물의 적부시험을 할 때에 광전분광광도계 또는 분광광도계가 없을 경우에는 다음과 같은 간이시험법으로 시험하여 판정할 수 있다.

가. 암모니아성질소

검수 50mL를 네슬러관에 넣고 따로 암모니아성질소 표준용액 2.5mL를 다른 네슬러관에 넣은 후 물을 넣어 50mL로 한다. 양관에 주석산칼륨나트륨용액 2mL 및 네슬러용액 1mL를 각각 섞으면서 넣고 10분간 둔 후 양관을 백색을 배경으로 하여 옆 및 위에서 관찰할 때 검수의 색이 표준용액의 색보다 진하여서는 안 된다.

나. 질산성질소

⑴ 검수 2mL를 100mL의 비이커에 넣고 살리실산나트륨용액 1mL, 염화나트륨용액 1mL 및 설파민산암모늄용액 1mL를 넣어 수욕상에서 증발건고 한다.

⑵ 식힌 후 황산 2mL를 넣어 때때로 저어 섞으면서 10분간 두고(증발잔류물이 다량인 경우에는 수욕상에서 10분간 가열하고 식힌 후) 물 10mL를 넣어 네슬러관에 옮긴다.

⑶ 증발건고한 것은 식힌 후 천천히 수산화나트륨용액(2→5) 10mL를 넣고 물을 넣어 25mL로 한다. 따로 질산성질소 표준용액 20mL를 비이커에 넣고 검수와 같은 방법으로 시험한다.

⑷ 양관을 백색을 배경으로 하여 옆 및 위에서 관찰할 때 검수의 색이 표준용액의 색보다 진하여서는 안 된다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05002
먹는물 수질기준의 정량한계 및 결과표시	2007

NO	성 분 명	수질기준	정량한계	검사결과치의 유효숫자확정	시 험 결 과 유효숫자 표기
1	일반세균	100CFU/mL이하	0	0	0
2	총대장균군	불검출/100mL	-	-	검출,불검출
3	분원성대장균군	불검출/100mL	-	-	검출,불검출
4	대장균	불검출/100mL	-	-	검출,불검출
5	불소	1.5㎎g/L이하	0.15㎎g/L	0.00	0.0
6	시안	0.01㎎g/L이하	0.01㎎g/L	0.00	0.00
7	암모니아성질소	0.5㎎/L이하	0.01㎎/L	0.00	0.00
8	질산성질소	10㎎/L이하	0.1㎎/L	0.0	0.0
9	잔류염소	4.0㎎/L이하	0.05㎎/L	0.00	0.00
10	할로아세틱에시드	0.1㎎/L이하	0.0005㎎/L	0.0000	0.0000
11	세제	0.5㎎/L이하	0.1㎎/L	0.00	0.00
12	염소이온	250㎎/L이하	0.4㎎/L	0.0	0
13	황산이온	200㎎/L이하	2㎎/L	0.0	0
14	알루미늄	0.2㎎/L이하	0.02㎎/L	0.00	0.00

<행정사항>

① 정량한계 미만은 “불검출”로 표기(다만, 탁도의 경우 반드시 숫자로 표기함)

② 시험결과 유효숫자표기항의 “ 0 ” 표시는 유효자리 수를 표시한 것임

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05130
시료의 채취와 보존	2007

1. 암모니아성질소, 질산성질소, 염소이온, 과망간산칼륨소비량, 불소, 페놀, 경도, 황산이온, 세제, 수소이온농도, 색도, 탁도, 증발잔류물, 농약 및 잔류염소시험용 시료 : 미리 질산 및 증류수로 씻은 유리병에 시료를 채취하여 신속히 시험한다. 다만, 불소는 폴리에틸렌병에 채취하여 1주일이내에 시험하고, 페놀은 4시간 이내에 시험하지 못할 때에는 시료 1L에 대하여 황산동(5수염) 1g과 인산을 넣어 pH를 약 4로 하고, 냉암소에 보존하여 24시간이내에 시험하며 잔류염소를 함유한 때에는 아비산나트륨용액을 넣어 잔류염소를 제거한다.

2. 미생물 시험용 시료

미생물 시험용 시료를 채취 할 때에는 멸균된 시료용기를 사용하여 무균적으로 시료를 채취하고 즉시 시험하여야 한다. 즉시 시험할 수 없는 경우에는 4℃ 냉장 보관한 상태에서 일반세균, 녹농균, 여시니아는 24시간 이내에, 총대장균군 등 그 밖의 항목은 30시간 이내에 시험하여야 한다.

잔류염소를 함유한 시료를 채취할 때에는 시료채취 전에 멸균된 시료채취용기에 멸균한 치오황산나트륨용액을 최종농도 0.03%(w/v) 되도록 투여한다.

수도꼭지에서 시료를 채취할 경우에는 수도꼭지를 틀어 2-3분간 흘려보낸 후 시료를 채취한다.

먹는샘물 제품수는 병의 마개를 열지 않은 상태의 제품을 말하며, 병의 마개가 열린 것은 검수로 사용할 수 없다.

3. 시안시험용 시료

미리 증류수로 잘 씻은 유리병 또는 폴리에틸렌병에 시료를 채취하고 곧 입상의 수산화나트륨을 넣어 pH 12이상의 알칼리성으로 하고 신속히 시험한다. 다만, 잔류염소를 함유한 경우에는 채취 후 곧 아비산나트륨용액을 넣어 잔류염소를 제거한다.

4. 트리할로메탄 및 휘발성유기화학물질 시험용시료

미리 증류수로 잘 씻은 유리병에 기포가 생기지 아니하도록 조용히 채취하고 pH가 약 2가 되도록 인산(1+10)을 시료 10mL당 1방울을 넣고 물을 추가하여 꽉 채운 후 밀봉한다. 잔류염소가 함유되어 있는 경우에는 아비산나트륨용액을 넣어 잔류염소를 제거한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05171
시약	2007

1. 시약

표준원액과 표준용액의 역가를 보정하는 시약은 특급을 쓰고, 실험에서 사용하는 시약은 따로 규정한 것 이외는 모두 1급 이상을 쓴다.

과망간산칼륨  KMnO4

과염소산  HClO4(비중 약 1.67정도) HClO4 70%함유

구연산암모늄(NH4)2HC6H5O7

니트로프루지트나트륨 Na2Fe(CN)5NO․2H20

다이아지논 C12H21N2O3PS

도데실벤젠설폰산나트륨 CH3(CH2)11C6H4SO3Na

동, 금속 Cu 선상,판상,입상 또는 분말로 되어 있다.

디브로모클로로메탄 CHBr2Cl

디에틸디치오카르바민산나트륨(C2H5)2NNaCS2․3H2O

디에틸디치오카르바민산은 C5H10NS2Ag

N․N-디에틸-P-페니렌디아민황산염(C2H5)2NC6H4NH2H2SO4

디클로로메탄  CH2Cl2

1,2-디클로로벤젠 C6H4Cl2

1,1-디클로로에틸렌 C2H2Cl2

2.6-디페닐렌옥사이드폴리머 크로마토그라피용으로 60-80메쉬의 것(Tenax GC등)

디페닐카르바지드 C13H14N4O

말라티온 C10H19O5PS2

망간, 금속 Mn

무수클로로초산(ClCH2CO)2O

무수황산나트륨 Na2SO4(황산나트륨(무수))

메칠렌블루 C16H18N3ClS․nH2O

메틸이소부틸케톤  CH3COCH2CH(CH3)2(4-메틸-2-펜타논)

메틸알콜  CH3OH

메틸실리콘 충전제 가스크로마토그라피용 규조토(60-80메쉬)에 OV-1을 3% 코팅시킨 것

벤젠  C6H6

불화나트륨 NaF

브로모디클로로메탄 CHBrCl2

브로모포름 CHBr3

브롬산칼륨 KBrO3

브롬칼륨 KBr

브롬티몰블루 C27H28O5Br2S

비스(1-페닐-3-메칠-5-피라졸론)  C20H18N4O2

사상아연(비소시험법참조) 지름이 1～1.4㎜로서 비소를 함유하지 않은 것을 사용한다.

사염화탄소 CCl4

삼산화칼륨 KO3

살리실산나트륨 HOC6H4COONa

설파민산암모늄 NH4OSO2NH

시안화칼륨 KCN

수산나트륨 C2H4Na2

수산화나트륨 NaOH

실리카겔  크로마토그라피용 35-60메쉬의 것(그레이드 15)

4-아미노안티피린 C11H13N3O

아비산나트륨(NaAsO2)

아세톤 CH3COCH3

아연, 금속 Zn

아연말 Zn(무비소)

아황산수소나트륨(무수) Na2SO3(무수)

알루미늄 금속선

알리자린컴플렉손 C19H15NO8(1, 2-히드록시안트라 퀴노닐- 3-메칠 아민- N. N- 2초산)

암모니아수 NH4OH

야자활성탄 크로마토그라피용으로서 26메쉬의 체를 통과하는 것

에리오크롬블랙T C20H12N3O7Na(1-(1-히드록시-2-나프틸아조)-5-니트로-2-나프톨-4-설폰산나트륨)

에틸렌디아민 4초산 2나트륨(2수염) C10H14O8Na2․2H2O

에틸벤젠 C8H10

에탄올 C2H5OH 95%(v/v)

염산 HCl

염산히드록실아민 NH2OH․HCl

염화나트륨 NaCl

염화마그네슘(6수염) MgCl2․6H2O

염화바륨 BaCl2

염화바륨(2수염) BaCl2․2H2O

염화백금산칼륨

염화코발트(6수염)

염화암모늄 NH4Cl

염화제1주석(2수염) SnCl2․2H2O

염화제2수은 HgCl2

옥시염화지르코늄(8수염) ZrOCl2․8H2O

옥신(8-옥시퀴놀린) C9H7NO

요오드칼륨 KI

요오드산칼륨 KIO3

이산화세레늄 SeO2

인산 H3PO4

인산 1수소나트륨(무수) Na2HPO4

인산1수소칼륨 K2HPO4

인산2수소칼륨 KH2PO4 인산1칼륨

전분 대한약전의 감자전분을 쓴다.

중크롬산칼륨 K2Cr2O7

질산 HNO3

질산납 Pb(NO3)2

질산란탄(6수염) LA(NO3)3․6H2O

질산은 AgNO3

질산칼륨 KNO3

차아염소산나트륨 NaCLO

초산 CH3COOH

초산나트륨(3수염) CH3COONa․3H2O

초산납(3수염) Pb(CH3COO)2․3H2O

초산아연(2수염) Zn(CH3COO)2․2H2O

초산암모늄 CH3COONH4

치오황산나트륨(5수염) Na2S2O3․5H2O

카드뮴, 금속 Cd

카바릴(NAC) (ClCH2CO)2O

카오린

크롬산칼륨 K2CrO4

m-크실렌 C6H4(CH3)2

o-크실렌 C6H4(CH3)2

p-크실렌 C6H4(CH3)2

클로라민T(3수염) C7H7ClNNaO2S

클로로포름 CHCl3

탄산나트륨(무수) Na2CO3

탄산칼륨 K2CO3

테트라클로로에틸렌 C2Cl4

톨루엔 C7H8

o-톨리딘(3,3-디메틸벤지딘)염산염(CH3C6H3NH2)2․2HCl

1,1,1-트리클로로에탄 C2H3Cl3

트리클로로에틸렌 C2HCl3

파라디메틸미노벤지리덴로다닌(CH3)2NC6H4CH:CSCSNHCO

파라티온 C10H14NO5PS

페놀 C6H5OH

페놀프탈레인 C20H14O4

페니트로티온 C9H12NO5PS

1-페닐-3-메틸-5-피라졸론 C6H5NNC(CH3)CH2CO

페리시안화칼륨 K2Fe(CN)6

1,10-페난쓰로린염산염 C12H8N2․HCl

N-펜탄 CH3(CH2)3CH3

포르말린 HCHO

피로인산나트륨(10수염) Na4P2O7․10H2O

피리딘 C5H5N

황산 H2SO4

황산동(5수염) CuSO4․5H2O

N-헥산 CH3(CH2)4CH3

황산알루미늄칼륨(24수염) K2SO4Al2(SO4)․24H2O

황산제1철암모늄(6수염)(NH4)2Fe(SO4)2․6H2O

훌로로벤젠 C6H5F

C.I.에시드레드265(N-토루일설포닐H산) C24H19O9N2S3Na2

1,2-시크로헥산디아민4초산(CyDTA) C6H10[N(CH2COOH)2]2

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05172
용액	2007

․과망간산칼륨용액 ː과망간산칼륨 50g을 물에 녹여 1L로 하고 여과한다.

․구연산암모늄용액 ː구연산암모늄(원자흡광분석용) 25g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․디에틸디치오카르바민산나트륨용액ː디에틸디치오카르바민산나트륨 5g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․디에틸디치오카르바민산은용액ː디에틸디치오카르바민산은 1g을 피리딘 200mL에 녹인다.

․디클로로메탄 함유 N-헥산ː디클로로메탄과 N-헥산을 15 : 85의 비율로 혼합한다.

․디페닐카르바지드용액ː디페닐카르바지드 0.1g을 에탄올 50mL에 녹이고 다시 황산(1+9) 200mL를 넣는다.

․브롬산칼륨․브롬칼륨용액ː브롬산칼륨 2.78g과 브롬칼륨 10g을 물에 녹여 1L로 한다.

․브롬티몰블루용액ː브롬티몰블루 0.1g을 에탄올 50mL와 물 50mL의 혼합용액에 녹인다.

․산성메틸렌블루용액ː메틸렌블루 0.35g을 물 약 500mL에 녹인후, 황산 6.5mL와 물을 넣어 1L로 한다.

․살리실산나트륨용액ː살리실산나트륨 1g을 수산화나트륨용액(0.01N)에 녹여 100mL로 한다.

․설파민산암모늄용액ː설파민산암모늄 0.1g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․수산화나트륨용액ː수산화나트륨 40g을 물에 녹여 1L로 한다.

․수산화나트륨용액(2→5)ː수산화나트륨 40g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․수산화나트륨용액(카바릴시험용)ː수산화나트륨 10g을 물에 녹여 1L로 한다.

․시안화칼륨용액ː시안화칼륨 10g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․아미노안티피린용액ː4-아미노안티피린 2g을 물에 녹여 100mL로 하며 쓸 때에 만든다.

․아비산나트륨용액ː아비산나트륨 0.5g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․아황산수소나트륨용액ː아황산수소나트륨(무수) 1g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․알리자린컴플렉손용액ː알리자린컴플렉손(1,2-히드록시안트라 퀴노닐-3-메칠 아민- N,N-2초산) 0.385g을 가능한 한 소량의 수산화나트륨용액에 녹이고, 물 10mL를 넣은 다음 용액의 색이 자색으로부터 적색이 될 때까지 염산(1+99)을 천천히 넣고, 다시 물을 넣어 100mL로 한다.

․알카리성인산1수소나트륨용액ː인산 1수소나트륨(무수) 10g을 물 약 800mL에 녹이고, 수산화나트륨용액으로 pH를 10으로 한 후 물을 넣어 1L로 한다.

․묽은암모니아수(10%)

․암모니아 완충액ː염화암모늄 67.5g을 암모니아수 570mL에 녹이고 물을 넣어 1L로 한다.

․에리오크롬블랙T용액ː에리오크롬블랙T 0.5g과 염산히드록실아민 4.5g을 에탄올에 녹여 100mL로 한다.

․묽은염산(1+1)(유기인시험용)ː염산과 물을 같은 양 혼합한다. 공시험할때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

․염산히드록실아민용액ː염산히드록실아민 10g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․염화나트륨용액ː염화나트륨 0.2g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․염화제1주석용액(비소시험용)ː염화제1주석(2수염) 40g을 염산 100mL에 녹이며 쓸 때에 만든다.

․염화제1주석용액(수은 시험용)ː염화제1주석(2수염) 10g을 물 60mL와 황산 3mL의 혼합액에 넣고, 저으면서 가열용해한 후 식힌 다음 질소가스를 통과시켜 용액중의 수은을 제거하고 물을 넣어 100mL로 하며 쓸 때에 만든다.

․옥신용액1%(w/v)ː옥신(8-옥시퀴놀린) 2g을 초산 50mL에 녹이고, 물을 넣어 200mL로 한다.

․요오드칼륨용액ː요오드칼륨 15g을 물에 녹여 100mL로 하며 쓸 때에 만든다.

․인산(1+9)ː물 90mL에 인산 10mL를 넣어 혼합한다.

․인산(1+10)ː물 100mL에 인산 10mL를 넣어 혼합한다.

․인산염완충액(잔류염소시험용-OT법)ː미리 110℃에서 건조하고 데시케이터에서 식힌 인산1수소칼륨 22.86g과 인산2수소칼륨 46.14g을 무탄산물에 녹여 1L로 한 후 수 일간 두었다가 생성된 침전물을 제거하여 원액으로 하고, 이 원액 400mL에 무탄산물을 넣어 2L로 한다. 이 용액의 pH는 6.45이다.

․인산염완충액(잔류염소시험용-DPD법)ː0.2M 인산1칼륨용액 100mL와 0.2N 수산화나트륨용액 35.4mL를 혼합하고, 이에 CyDTA(1,2-시크로헥산디아민4초산) 0.13g을 넣어 녹이고 물을 넣어 1L로 한다. 이 용액의 pH는 6.5이다.

․인산완충액ː인산2수소칼륨 3.40g과 인산1수소나트륨(무수) 3.55g을 물에 녹여 1L로 한다.

․전분용액ː가용성전분 1g을 물 약 10mL와 잘 섞으면서 가열한 물 100mL중에 넣고, 약 1분간 끓인 후 식힌 다음 위에 뜨는 맑은 액을 쓰며, 이 용액은 쓸 때에 만든다.

․정제수(총트리할로메탄, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 1.1.1-트리클로로에탄 시험용)ː물 또는 이온교환수 2L를 분액깔대기에 취하고 n-헥산(잔류농약시험용 또는 수질시험용) 100mL를 넣어 흔들어 섞은 후 물층의 2L 삼각플라스크에 옮기고 끓여서 n-헥산을 제거한다. 이것을 증류 플라스크에 넣어 2회 증류한다. 사용할 때마다 10분간 끓이고 식혀 사용한다.

․정제수(휘발성유기화합물 시험용)ː시약용 정제수를 사용하거나, 물을 15분간 끓인 후 90℃를 유지하면서 불활성가스로 1시간 퍼지하여 휘발성 유기물질을 제거하고 병구멍이 작은 유리병에 넣은 다음 마개를 한다. 공시험할 때 표준물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

․중성메틸렌블루용액ː메틸렌블루 0.35g을 물에 녹여 1L로 한다.

․지르코늄용액ː옥시염화지르코늄(8수염) 3.5g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․질산란탄용액ː질산란탄(6수염) 4.33g을 물에 녹여 1L로 한다.

․질산은용액ː질산은 5g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․차아염소산나트륨용액ː차아염소산나트륨 용액(100/c)mL (c는 유효염소농도 %) 및 수산화나트륨 15g을 물에 녹여서 1L로 하며 쓸 때에 만든다.

․초산나트륨용액ː초산나트륨(3수염) 40g을 물에 녹여 100mL로 한다.

․초산납용액ː초산납(3수염) 10g에 초산 1방울을 넣고 물에 녹여 100mL로 한다.

․초산용액(1+9)ː물 90mL에 초산 10mL를 넣어 혼합한다.

․초산아연용액ː초산아연(2수염) 100g을 물에 녹여 1L로 한다.

․초산완충액(불소 시험용)ː초산나트륨(3수염) 100g을 물 약 200mL에 녹이고, 초산 약 11mL를 넣어 잘 섞은후 pH 5.2가 되도록 초산을 넣고, 다시 물을 넣어 1L로 한다.

․초산완충액(잔류염소 시험용)ː초산암모늄 250g을 초산 700mL에 녹이고 물을 넣어 1L로 한다.

․크롬산칼륨용액ː크롬산칼륨 50g을 물 약 200mL에 녹이고, 적색침전이 생길때까지 질산은 용액을 넣어 여과한 후 여과액에 물을 넣어 1L로 한다.

․크롬산칼륨․중크롬산칼륨용액ː크롬산칼륨 4.65g과 중크롬산칼륨 1.55g을 완충액에 녹여 1L로 한다.

․클로라민T용액ː클로라민T(3수염) 1.25g을 물에 녹여 100mL로 하며 쓸 때에 만든다.

․클로로초산벤젠용액ː무수클로로초산 2g을 벤젠에 녹여 100mL로 한다.

․탄산칼륨용액(0.1M)ː탄산칼륨 13.8g을 물에 녹여 1L로 한다.

․o-톨리딘용액ːo-톨리딘염산염 1.35g을 물 800mL에 녹이고 염산 150mL와 물을 넣어 1L로 한 후 갈색병에 넣어 보존하며, 6개월 이내의 것을 사용한다.

․파라디메틸아미노벤지리덴로다닌용액ː파라디메틸아미노벤지리덴로다닌 0.02g을 아세톤 100mL에 녹인다.

․1,10-페난쓰로린용액ː1,10-페난쓰로린염산염 0.12g을 물에 녹여 100mL로 한 후 갈색병에 넣어 냉암소에 보존한다.

․페놀니트로프루지트나트륨용액ː페놀 5g 및 니트로프루지트나트륨 25㎎을 물에 녹여서 500mL로 한다. 차고 어두운 곳에 보존하고 1월내에 사용한다.

․페놀프탈레인용액ː페놀프탈레인 0.5g을 에탄올 50mL에 녹이고 물을 넣어 100mL로 한후 이 용액이 홍색을 나타낼 때까지 수산화나트륨용액 0.1%(v/v)를 넣는다.

․페리시안화칼륨용액ː페리시안화칼륨 약 2g을 취하여 소량의 물로 표면을 씻은 후 물에 녹여 100mL로 한다. 불순물이 있는 경우에는 여과하며 쓸 때에 만든다.

․피리딘․피라졸론혼합액ː1-페닐-3-메칠-5-피라졸론0.25g을 75℃로 가열한 100mL에 녹이고(완전히 녹지 않아도 좋다) 실온으로 식힌 다음 비스(1-페닐-3-메칠-5-피라졸론) 0.02g을 피리딘 20mL에 녹인 용액을 넣어 섞는다. 이 용액은 쓸 때에 만든다.

․묽은황산(1+2)ː물 200mL에 황산 100mL를 저으면서 천천히 넣고 수욕상에서 온도를 높이면서 과망간산칼륨용액으로 과망간산칼륨의 엷은 홍색이 없어지지 아니할 때까지 한방울씩 넣는다.

․황산(50%)

․황산용액(1+35)ː물 350mL에 황산 10mL를 서서히 넣어 혼합한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05173
용량분석용 표준용액	2007

․0.01N-과망간산칼륨용액

과망간산칼륨 0.31g을 물에 녹여 1L로 한 후 갈색병에 보존한다.

표정 : 물 100mL를 수개의 비등석을 넣은 삼각플라스크에 넣고 이에 묽은황산(1+2) 5mL와 과망간산칼륨용액(0.01N) 5mL를 넣어 5분간 끓인 후 수산나트륨용액(0.01N) 10mL를 넣어 탈색을 확인한 다음 과망간산칼륨용액(0.01N)으로 엷은 홍색이 없어지지 않고 남을 때까지 적정한다. 적정이 끝난 용액에 다시 묽은 황산(1+2) 5mL와 과망간산칼륨용액(0.01N) 5mL를 넣어 5분간 끓인 후 수산나트륨용액(0.01N) 10mL를 넣고 과망간산칼륨용액(0.01N)으로 엷은 홍색이 없어지지 않고 남을 때까지 적정하고, 이 때 소비된 과망간산칼륨용액(0.01N)의 mL수(a)로부터 다음 식에 따라 역가(f)를 구한다.

[eqn: f={10overa+5}]

․0.01M-EDTA용액

에틸렌디아민 4초산 2나트륨(2수염)을 80℃에서 5시간 건조하고, 데시케이터에서 식힌 다음 3.722g을 물에 녹여 1L로 한후 갈색병에 넣어 보존한다(이 용액 1mL는 탄산칼슘으로서 1㎎을 함유하는 양에 상당한다).

표정 : 삼각플라스크에 황산이온 표준용액 10.0mL, 물 40mL 및 염산용액(0.02N) 5mL를 넣고 끓이면서 염화바륨용액(0.01M) 10.0mL를 넣어 수분간 끓이고 속히 식힌 다음 암모니아완충액 5mL 및 EBT용액 3방울을 넣은 후 곧 EDTA용액(0.01M)으로 적정하고, 종말점 부근에서 염화마그네슘용액(0.01M) 2.0mL를 넣은 후 계속 적정하여 이에 소비된 EDTA용액(0.01M)의 mL수(a)를 구하여 다음 식에 따라 EDTA(0.01M)의 역가(f)를 구한다.

[eqn: f= 5 over {(b-a)×0.96}]

b : 물을 사용하여 위와 같은 방법으로 시험할 떄 소비된 EDTA용액(0.01M)의 mL수

․0.01N-수산나트륨용액

150～200℃에서 1시간～1.5시간 건조시키고 데시케이터에서 식힌 수산나트륨 0.670g을 물에 녹여 1L로 하여 갈색병에 보존하고, 만든 후 1월내에 사용한다.

․0.01N-염화나트륨용액

염화나트륨(500～600℃에서 1시간 가열하고 데시케이터에서 식힌것) 0.5844g을 물에 녹여 1L로 한다.

․0.01M-염화마그네슘용액 염화마그네슘(6수염) 약 2.1g을 물에 녹여 1L로 한다.

․0.01M-염화바륨용액 염화바륨(2수염) 약 2g을 물에 녹여 1L로 한다.

․0.1N-질산은용액

질산은 17.0g을 물에 녹여 1L로 한 후 갈색병에 넣어 보관한다.

표정 : 염화나트륨(500℃～600℃에서 1시간 가열하고 데시케이타에서 식힌 것) 약 100㎎을 정밀히 달아 백색사기접시 또는 삼각플라스크(백색판 위에서 적정)에 넣고 물 약 100mL를 넣어 녹이고 크롬산칼륨용액 0.2mL를 지시약으로 하여 질산은용액(0.1N)으로 엷은 등색이 없어지지 않고 남을 때까지 적정하고 여기에 소비된 질산은용액(0.1N)의 mL(a)로 부터 다음 식에 따라 질산은용액(0.1N)의 역가(f)를 구한다.

[eqn: f={염화나트륨의 양(mg)}over{(a-b)×5.8444}]

b : 염화나트륨을 넣지 않고 위와 같은 방법으로 공시험할 때 소비된 질산은용액(0.1N) mL수

․0.01N-질산은용액

질산은 1.7g을 물에 녹여 1L로 한 후 갈색병에 보존한다.

표정 : 염화나트륨(0.01N) 25mL를 백색사기접시 또는 삼각플라스크(백색판위에서 적정)에 넣고, 크롬산칼륨용액 0.2mL를 지시약으로 하여 질산은용액(0.01N)으로 엷은 등색이 없어지지 않고 남을 때까지 적정하고 이에 소비된 질산은용액(0.01N)의 mL수(a)로 부터 다음 식에 따라 질산은용액(0.01N)의 역가(f)를 구한다.

[eqn: f={25over(a-b)}]

b : 염화나트륨용액 대신 물을 사용하여 위와 같은 방법으로 공시험할때 소비된 질산은용액(0.01N)의 mL수

․0.1N-티오황산나트륨용액

티오황산나트륨(5수염) 26g과 탄산나트륨(무수) 0.2g을 무탄산 물에 녹여 1L로 하고 이소아밀알콜 약 10mL를 넣어 잘 흔들어 섞고 2일간 둔다.

표정 : 요오드산칼륨(120℃～140℃에서 2시간 건조하고, 데시케이터에서 식힌것) 약 80㎎을 정밀히 달아 마개있는 삼각플라스크에 넣고, 물 약 25mL, 요오드칼륨 2g과 황산(1+5) 5mL를 넣어 곧 마개를 막고, 조용히 흔들어 섞은 후 어두운 곳에서 5분간 가만히 둔다. 다시 물 100mL를 넣고 티오황산나트륨용액(0.1N)으로 적정하여, 액의 황색이 엷어질 때에 전분용액 2mL～3mL를 지시약으로 넣은 후 액의 청색이 없어질때까지 다시 적정을 계속하고 여기에 소비된 티오황산나트륨용액(0.1N)의 mL수(a)를 구하여 다음 식에 따라 티오황산나트륨용액(0.1N)의 역가를 구한다.

[eqn: f = {요오드산칼륨의양(mg)} over {(a-b) × 3.567}]

b : 요오드산칼륨을 넣지 않고 위와 같은 방법으로 시험할때 소비된 티오황산나트륨용액(0.1N)의 mL수

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05174
표준용액	2007

․납표준용액

질산납 1.599g을 질산 10mL와 물 90mL의 혼합액에 녹이고 물을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 납표준원액을 물로 100배 희석하며 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 납 0.01㎎을 함유한다.

․농약표준용액

잔류농약시험용 다이아지논, 페니트로티온, 말라티온, 파라티온 각 50㎎을 정확히 취하여 각각 50mL 메스플라스크에 넣고 아세톤을 넣어 50mL로 한 것을 표준원액으로한다. 100mL 메스플라스크에 각 농약표준원액(다이아지논 0.5mL, 페니트로티온 1mL, 말라티온 1mL 및 파라티온 1mL)를 넣고 아세톤을 넣어 100mL로 한다. 이 용액 1mL는 다이아지논 5㎍, 페니트로티온 10㎍, 말라티온 10㎍ 및 파라티온 10㎍을 함유한다.

․동표준용액

금속동(99.9%이상의 것) 1.0g을 질산 10mL와 물 90mL의 혼합액에 가열하여 녹이고 물을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 동표준원액을 물로 100배 희석하며 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 동 0.01mg을 함유한다.

․망간표준용액

금속망간(순도 99.0%이상의 것) 1.0g을 질산 10mL와 물 90mL의 혼합액에 가열하여 녹이고, 물을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 망간표준원액을 물로 100배 희석하며, 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 망간 0.01mg을 함유한다.

․불소표준용액

불화나트륨을 백금접시중에서 500℃～500℃에서 40분～50분간 가열하고, 데시케이터중에서 식힌 다음 2.210g을 물에 녹여 1L로 한 것을 표준원액으로 한다(제조 후 폴리에칠렌병에 넣어 보존하다). 불소표준원액을 물로 100배 희석한 용액 100mL에 물을 넣어 1L로 하며, 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 불소 0.001㎎을 함유한다.

․비소표준용액

삼산화칼륨 1.320g 수산화나트륨용액 20%(w/v) 5mL에 녹이고, 물 약 400mL를 넣고 황산(1+19)으로 중화한 후 물을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 비소표준원액을 물로 100배 희석한 용액 100mL에 물을 넣어 1L로 하며 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 비소 0.001㎎을 함유한다.

․색도표준용액

염화백금산칼륨 2.49g과 염화코발트(6수염) 2.00g을 염산 200mL에 녹이고 물을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 색도표준원액을 물로 10배 희석한다. 이 용액은 색도 100도에 상당한다.

․세레늄표준용액

이산화세레늄(SeO2) 1.405g을 물에 녹여 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 세레늄 표준원액을 물로 100배 희석한 용액 10mL에 물을 넣어 1L로 한 것으로 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 세레늄 0.0001㎎을 함유한다.

․수은표준용액

염화제2수은 0.135g을 질산 10mL와 물 75mL의 혼합액에 녹이고 물을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 수은 표준원액을 물로 100배 희석한 용액 100mL에 질산 1mL 및 물을 넣어 1L로 하며 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 수은 0.0001㎎을 함유한다.

․시안표준용액

시안화칼륨 2.51g을 물에 녹여 1L로 한 것을 표준원액으로 하며 이 표준원액을 만들 때마다 다음 방법에 따라 이 용액에 함유된 시안의 농도를 측정한다.

표정 : 이 용액 100mL를 비이커에 넣고 수산화나트륨용액 0.5mL를 넣은후 파라디메틸아미노벤지리덴로다닌용액 0.5mL를 지용액으로 하여 용액의 색이 황색에서 적색으로 될 때까지 질산은용액(0.1N)으로 적정하고, 이에 소비된 질산은용액(0.1N)의 mL수(b)로 부터 다음 식에 따라 용액에 함유된 시안의 양(㎎/mL)을 구한다.

[eqn: 시안(㎎/mL) = b×f over 100 × 5.20]

f : 질산은용액(0.1N)의 역가

위 액에서 10㎎에 상당하는 시안을 함유한 시안 표준원액에 물을 넣어 1L로 한 용액 100mL와 수산화나트륨용액 50mL의 혼합액에 물을 넣어 1L로 하며 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 시안 0.001㎎을 함유한다.

․아연표준용액

금속아연(순도 99.9% 이상의 것) 1.0g을 질산 10mL와 물 90mL의 혼합액에 가열하여 녹이고, 물을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 아연표준원액을 물로 100배 희석하며 쓸때에 만든다. 이 용액 1mL는 아연 0.01㎎을 함유한다.

․알루미늄표준용액(옥신법)

황산알루미늄칼륨(24수염) 1.758g을 물에 녹여 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 알루미늄표준원액을 10배 희석하며 쓸때에 만든다. 이 용액 1mL는 알루미늄 0.01mg을 함유한다.

․알루미늄표준용액(원자흡광광도법)

알루미늄 금속선(분석용) 1.0g을 물에 100mL와 수산화나트륨 5g의 혼합액에 녹이고, 물을 넣어 약 800mL로 한 후 염산으로 중화하고, 0.1N염산을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 알루미늄표준원액을 물로 10배 희석하며 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 알루미늄 0.1mg을 함유한다.

․에시드레드(Acid Red) 265 표준용액

105℃～110℃에서 3～4시간 건조하여 황산데시케이타내에서 식힌 표준시약 C.I 에시드레드(Acid Red) 265(N-토르일설포닐H산) 0.329g을 물에 녹여 1L로하여 표준원액으로 한다. 표준원액 100mL를 물에 녹여 1L로 한다.

․음이온계면활성제표준용액

도데실벤젠설폰산나트륨 1.000g(순도 100%로 환산하여 계산함)을 물에 녹여 1L로 한 것을 표준원액으로 한다(제조후 찬곳에 보존한다). 음이온계면활성제표준원액을 물로 100배 희석하여 찬곳에 보존하고 만든 후 1주일내에 사용한다. 이 용액 1mL는 도데실벤젠설폰산나트륨 0.01㎎을 함유한다.

․질산성질소표준용액

미리 105℃～110℃에서 4시간 건조하고, 데시게이터에서 식힌 질산칼륨 0.722g을 물에 녹여 1L로 하여 클로로포름 2방울을 넣은 후 갈색병에 넣어 보존하며 이 용액을 표준원액으로 한다. 질산성질소 표준원액을 물로 100배 희석하며 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 질산성질소 0.001㎎을 함유한다.

․철표준용액

황산제1철암모늄(6수염) 7.022g을 소량의 물에 녹이고 이에 염산 3mL와 물을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 철표준원액을 물로 100배 희석하며 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 철 0.01mg을 함유한다.

․카드뮴표준용액

금속카드뮴(순도 99.9%이상의 것) 1.0g을 질산 10mL과 물 90mL의 혼합액에 가열하여 녹이고 물을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 카드뮴표준원액을 물로 100배 희석하며 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 카드뮴 0.01㎎을 함유한다.

․카바릴표준용액

50mL 메스플라스크에 카바릴(NAC) 50㎎을 정확히 취하여 넣고 아세톤을 넣어 50mL로 한 것을 표준원액으로 한다. 이 용액은 갈색병에 넣어 냉암소에 보존한다. 카바릴표준원액 0.5mL을 정확히 취하여 100mL 메스플라스크에 넣고 아세톤을 넣어 전량 100mL로 한다. 이 용액 1mL는 카바릴 0.005㎎을 함유한다.

․클로로포름, 브로모디클로로메탄, 디브로모클로로메탄, 브로모포름, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 1.1.1-트리클로로에탄표준용액

100mL 메스플라스크에 n-헥산 90mL를 넣고 이에 클로로포름 1g, 브로모디클로로메탄 0.25g, 디브로모클로로메탄 0.4g, 브로모포름 2g, 테트라클로로에틸렌 0.4g, 트리클로로에틸렌 1.5g, 1.1.1-트리클로로에탄 0.4g을 넣어 녹이고 n-헥산을 넣어 100mL로 한 것을 표준원액으로 한다. 100mL 메스플라스크에 n-헥산 90mL를 넣고 이에 표준원액 0.1mL를 넣고 n-헥산을 넣어 100mL로 한다.  이 용액은 시험할 때마다 만든다. 이 용액 1mL는 클로로포름 10㎍, 브로모디클로로메탄 2.5㎍, 디브로모클로로메탄 4㎍, 브로모포름 20㎍, 테트라클로로에틸렌 4㎍, 트리클로로에틸렌 15㎍, 1.1.1-트리클로로에탄 4㎍을 함유한다.

․탁도표준용액

표준카오린 1,000g에 포르말린 10mL와 물을 넣어 1L로 한 것을 표준원액으로 한다. 탁도표준원액을 잘 섞으면서 100mL를 취하여 물로 10배 희석한다. 이 용액은 탁도 100도에 상당한다.

․페놀표준용액

페놀 1g을 물에 넣여 1L로 하며 표준원액을 만들때마다 다음 방법에 따라 이 용액에 함유된 페놀의 농도를 측정한다.

표정 : 이 용액 50mL를 공전삼각플라스크에 넣고, 물 약 100mL를 넣은 후 브롬산칼륨․브롬칼륨용액 50mL, 염산 5mL를 넣어 백색 침전을 생성시킨다.   마개를 막아 조용히 흔들어 10분간 둔 다음 요오드칼륨 1g을 넣고 치오황산나트륨용액(0.1N)으로 적정하여 액의 황색이 엷어질 때에 전분용액 2mL～3mL를 지시약으로 넣은 후 액의 청색이 없어질 때까지 다시 적정하여,  이에 소비된 치오황산나트륨용액(0.1N)의 mL수 (a)를 구한다. 따로 물 100mL 브롬산칼륨․브롬칼륨용액 25mL를 넣은 용액에 대하여 같은 방법으로 시험하고, 이에 소비된 치오황산나트륨용액(0.1N)의 mL(b)를 구하여, 다음 식에 따라 이 용액 중 함유된 페놀의 양(㎎/mL)을 산출한다.

[eqn: 페놀(㎎/mL)= (2b-a) over 50 × f ``× 1.569]

f : 치오황산나트륨용액(0.1N)의 역가

10㎎에 상당하는 페놀이 함유된 페놀 표준원액을 취하여 물을 넣어 1L로 한 용액을 다시 물로 10배 희석하며, 쓸 때에 만든다. 이 용액 1mL는 페놀 0.001㎎을 함유한다.

․표준카오린

(가) 카오린 약 10g과 피로인산나트륨(10수염) 0.2g을 1L의 마개 있는 메스실린더에 넣고 물을 넣어 1L로 한다.

(나) 1분간 심하게 흔들어 섞고 1시간동안 가만히 둔 후 메스실린더중의 액면으로부터 약 5㎝까지의 액을 버리고 그 밑의 15㎝까지의 액을 취하여 매분 3,000회전으로 약 30분간 원심분리하거나 4일 이상 가만히 두었다가 위에 뜨는 액을 버린다.

(다) 얻어진 침전물을 수욕상에서 증발 건고시킨 후 유발 중에서 미세하게 분쇄하고 105℃～110℃에서 3시간 건조한다.

․황산이온 표준용액

105℃에서 건조한 황산칼륨 0.9071g을 정확히 달아 물에 녹여 1L로 한다. 이 용액 1mL는 황산이온 0.5mg을 함유한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05301.1
경도-EDTA 적정법	2007
(Hardness-EDTA Titrimetric Method)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 경도를 측정하는 방법으로서 시료에 암모니아 완충용액을 넣어 pH 10으로 조절한 다음 적정에 의해 소비된 EDTA용액으로부터 탄산칼슘의 양으로 환산하여 경도(mg/L) 를 구한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물의 경도 측정에 적용한다.

1.2.2  이 시험방법은 높은 농도의 경도를 측정하는 데에도 적용할 수 있으나 과다한 적정용액의 사용을 피하기 위해 경도 10mg/L 이하에서 사용하는 것이 좋다. 경도가 높은 물은 시료를 묽혀 사용한다.

1.2.3  이 시험방법은 중금속이나 폴리인산염(polyphosphate)의 농도가 표 1의 농도 이하일 때 사용할 수 있고 정량한계는 1.0mg/L이다.

1.2.4  자동화된 적정장치를 사용할 수도 있다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  일부의 중금속은 종말점의 색 변화를 분명치 않게 하거나 EDTA의 정량적인 반응을 간섭할 수 있다. 표 2의 간섭 물질의 한계농도 이내일 때에는 시안화칼륨용액이나 황화나트륨용액을 사용하여 제거한다.

1.3.2  중금속이나 폴리인산염(polyphosphate)의 농도가 표 1의 농도보다 높을 때에는 EDTA 적정법을 사용할 수 없다.

1.3.3  콜로이드성 유기물질이 존재할 때 종말점을 간섭할 수 있다. 이 경우 완전 증발 건조시키거나 전기로(furnace)에서 550℃로 가열 분해 제거할 수 있다.

1.3.4  어는점에 가까운 온도에서 적정할 때에는 색깔이 느리게 변화할 수 있으며 뜨거운 물에서는 지시약의 분해가 발생할 수 있다.

1.3.5  높은 pH에서 종말점이 선명하나 너무 높은 pH에서는 탄산칼슘(CaCO3)으로 침전될 수 있다. 탄산칼슘으로 침전되는 것을 방지하기 위해서는 아래의 방법을 사용한다.

1.3.5.1  시료를 정제수로 묽혀 탄산칼슘의 농도를 낮춘다.

1.3.5.2  대략적인 경도를 구하여 경도의 약 90% 정도까지 적정용액을 첨가한 후 완충용액으로 pH를 조절한다.

1.3.5.3  시료를 산성으로 조절한 후 2분 동안 교반하여 이산화탄소를 제거한 후 완충용액으로 pH를 조절한다.

2.0  용어정의

2.1  경도

경도(Hardness)란 물 중에 존재하는 칼슘과 마그네슘의 농도를 탄산칼슘의 농도(mg/L)로 나타낸 값이다.

2.2  낮은 경도 시료

연수기를 통과한 물 또는 경도가 5mg/L 이하인 물 시료를 말하며 경도 측정을 위해 100～1000mL의 많은 양의 시료를 사용한다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  적정장치

일반의 적정 장치를 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  시안화칼륨용액

시안화칼륨(potassium cyanide, KCN, 65.12) 10g을 정제수에 녹여 100mL로 한다. 이 용액은 간섭 이온과 착화합물을 생성시켜 간섭이온을 제거하기 위해 사용한다. 이 화합물은 독성이 매우 강하므로 주의가 요구된다. 특히 용액이 산성에서는 휘발되므로 증기에 노출되지 않도록 특별히 주의해야 한다.

4.1.2  암모니아 완충용액

염화암모늄(ammonium chloride, NH4Cl, 53.49) 67.5g을 진한 암모니아수(ammonia water, 28%) 570mL에 녹이고 정제수를 넣어 1L로 한다. 완충용액 1～2mL를 가하였을 때 시료의 pH가 10.0 ±0.1로 유지되어야 한다.

4.1.3  EBT용액

에리오크롬블랙T용액(eriochrome black T, C20H12N3NaO7S, 461.39) 0.5g과 염산히드록실아민(hydroxylamine hydrochloride, NH2OH·HCl, 70.49) 4.5g을 에탄올에 녹여 100mL로 한다.

4.1.4  염화마그네슘용액(0.01M)

염화마그네슘·6수화물(magnesium chloride hexahydrate, MgCl2·6H2O, 203.33) 2.10g을 정제수에 녹여 1L로 한다.

4.1.5  염산용액(1+1)

염산과 정제수를 같은 양 혼합하여 제조한다.

4.1.6  메틸레드 용액

메틸레드(methyl red, (CH3)2NC6H4N=NC6H4CO2H)) 20mg을 90% 에탄올에 녹여 100mL로 한다.

4.2  표준용액

4.2.1  칼슘표준용액(0.01M)

무수 탄산칼슘(calcium carbonate, CaCO3, 100.09) 1.000g을 500mL 비커에 넣고 CaCO3이 완전히 녹을 때까지 염산용액(1:1)을 가한다. 여기에 정제수 200mL 를 가한 후 몇 분간을 끓여주어 이산화탄소를 제거한다. 용액을 식힌 다음 메틸레드 지시약 몇 방울을 가한 후 색이 중간 오렌지색으로 변할 때까지 암모니아수(ammonia water, 10%) 또는 염산용액(1:1) 을 가한 후 1L 부피플라스크로 옮겨 정제수로 표선까지 정확히 맞춘다(이 용액 1mL는 탄산칼슘으로서 1mg을 함유하는 양에 상당한다).

[주 1]  칼슘표준용액은 방법검출한계 및 정량한계 측정 등 경도표준용액이 필요할 때 조제하여 사용한다.

4.2.2  EDTA용액(0.01M)

4.2.2.1  에틸렌다이아민테트라아세트산이나트륨(EDTA, Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt, C10H14Na2N2O8·2H2O, 372.26) 3.8g을 정제수에 녹여 1L로 한 후 갈색 병에 넣어 보존한다(이 용액 1mL는 탄산칼슘으로서 1mg을 함유하는 양에 해당된다).

4.2.2.2  농도결정

4.2.2.2.1  EDTA용액(0.01M) 10.0mL를 삼각플라스크에 넣고 정제수를 가하여  100mL로 만든 다음 암모니아완충액 2mL 및 EBT용액 3방울을 넣은 후 용액의 색이 엷은 붉은색이 될 때까지 염화마그네슘 용액(0.01M)을 가한다.

4.2.2.2.2  이에 소비된 염화마그네슘 용액(0.01M)의 mL수(a)를 구하여 다음 식에 따라 EDTA(0.01M)의 농도계수(F)를 구한다.

[eqn: F= a over 10]

여기서, a 는 소비된 염화마그네슙 용액(0.01M)의 mL 수

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 유리병 또는 폴리에틸렌 병에 채취한다.

5.2  시료를 질산으로 pH 2 이하가 되도록 조절하여 0～4℃에서 보관한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법바탕시료의 측정

6.1.1  시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 그 값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.2  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 25%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.3  내부정도관리 주기 및 목표

6.3.1  방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.3.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 3과 같다.

7.0  분석절차

7.1  시료전처리

먹는물 시료에서는 시료 전처리가 필요하지 않는다.

7.2  시료측정

7.2.1  시료 100mL(탄산칼슘이 25mg 이하로 함유되도록 시료에 물을 넣어 100mL로 한 것)를 삼각플라스크에 넣고, 시안화칼륨용액 수 방울, 염화마그네슘용액 1mL 및 암모니아완충용액 2mL를 넣는다.

[주 2] 시안화칼륨용액 대신 황화나트륨용액을 사용할 수 있는데 사용하는 양은 1mL이다

7.2.2  EBT용액 수 방울을 지시약으로 하여 EDTA용액(0.01M)으로 시료가 적자색으로부터 청색이 될 때까지 적정한다.

7.2.3  이 때에 EDTA용액(0.01M)의 소비량(mL)을 구한다.

7.2.4  시료를 적정하는데 소요되는 시간은 완충용액을 첨가한 후 5분 이내가 바람직하다.

8.0  결과보고

8.1  계산

소비된 EDTA용액(0.01M)의 부피(a)로부터 다음 식에 따라 시료의 탄산칼슘 양으로서 경도(mg/L)를 구한다.

경도(mg/L) = (a F-1) ×

여기서,      a : 적정에 소비된 EDTA용액의 부피(mL)

F : 4.2.2.2에서 구한 EDTA용액(0.01M)의 농도계수

경도는 0.1mg/L까지 계산한다.

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  경도의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
경도	1㎎/L	0.0

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 130.2, 1982, Hardness, Total(Titrimetric, EDTA)

9.2  Standard Methods 2340, 1990, Hardness.

9.3  DIN Method 38409-H6, Komplexometrische Bestimmung mit Titriplex III-Lösung gegen Indikator-Puffertablette

9.4  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-1-1. 경도

10.0  부록

표 2.  경도물질을 간섭하는 중금속이나 폴리인산염(poly phosphate)의 최대 허용농도 및 제거물질

간섭화합물	농도(mg/L)
	시안화칼륨용액*	황화나트륨용액*
알루미늄(Aluminium) 바륨(Barium) 카드뮴 코발트 구리 철 납 망간(Mn2+) 니켈 스트론튬 아연 폴리인산염(polyphosphate)	20 † † 20 30 30 † † 20 † † -	20 † 20 0.3 20 5 20 1 0.3 † 200 10

* : 간섭 제거물질, † : 경도에 포함, - : 사용안함

표 3.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 현장이중시료	1.0mg/L 상대표준편차가 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05302.1
과망간산칼륨소비량	2007
(Consumption of KMnO4)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물의 과망간산칼륨 소비량을 측정하는 방법으로서, 시료를 산성으로 조절한 후 일정한 부피의 과망간산칼륨용액을 넣고 끓인 다음 일정한 부피의 옥살산나트륨용액을 가하여 반응하지 않고 남아있는 옥살산나트륨을 과망간산칼륨용액으로 적정하여 측정한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중 과망간산칼륨에 의해 산화되는 유기물질과 무기물질의 총량을 측정하는데 적용한다.

1.2.2  이 시험방법은 물 중에 염소이온의 농도가 500mg/L 이하의 경우에 적용한다.

1.2.3  물 중에 철(II)이온, 아질산이온, 황화수소 및 기타 환원성물질도 과망간산칼륨 소모량에 포함된다.

1.2.4  이 시험방법에 의한 정량한계는 0.3mg/L이며, 과망간산칼륨 소모량이 0.3～10mg/L의 범위로 존재할 때 분석가능하다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  이 시험방법은 물 중에 염소이온의 농도가 500mg/L 이상의 경우에는 염소이온의 방해를 받는다.

1.3.2  물 중에 철(II)이온, 아질산이온, 황화수소 및 기타 환원성물질은 간섭 물질로 분류하지 않는다.

2.0  용어정의

2.1  과망간산칼륨소비량

과망간산칼륨소비량은 먹는물 중의 산화성 물질에 의하여 소비되는 과망간산칼륨의 양을 말하며 유기물질, 제일철염, 아질산염, 황화물 등이 과망간산칼륨을 소비한다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  적정용 뷰렛

일반 적정용 뷰렛을 사용한다.

3.2  자석교반기

자석을 이용하여 교반하는 장치로서 온도 조절이 함께 되는 것을 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  묽은황산(1+2)

정제수 200mL에 황산(sulfuric acid, H2SO4, 98.08) 100mL를 저으면서 천천히 넣어 제조한다.

4.1.2  비등석

비등석은 과망간산칼륨을 소비하지 않는 것을 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  옥살산나트륨용액(0.01N)

150～200℃에서 1～1.5 시간 건조시키고 데시케이터에서 식힌 옥살산나트륨(sodium oxalate, Na2C2O4, 134.00) 0.670g을 정제수에 녹여 1L로 하여 갈색병에 보존하고, 만든 후 1개월 내에 사용한다.

4.2.2  과망간산칼륨용액(0.01N)

4.2.2.1  과망간산칼륨(potassium permanganate, KMnO4, 158.03) 0.31g을 정제수에 녹여 1L로 한 후 갈색병에 보존한다.

4.2.2.2  농도결정

4.2.2.2.1  정제수 100mL를 수개의 비등석을 넣은 삼각플라스크에 넣고 묽은황산(1+2) 5mL와 과망간산칼륨용액(0.01N) 5mL를 넣어 5분간 끓인 후 옥살산나트륨용액(0.01N) 10mL를 넣어 탈색을 확인한 다음 과망간산칼륨용액(0.01N)으로 엷은 홍색이 없어지지 않고 남을 때까지 적정한다.

4.2.2.2.2  적정이 끝난 용액에 다시 묽은 황산(1+2) 5mL와 과망간산칼륨용액(0.01N) 5mL를 넣어 5분간 끓인 후 옥살산나트륨용액(0.01N) 10mL를 넣고 과망간산칼륨용액(0.01N)으로 엷은 홍색이 없어지지 않고 남을 때까지 적정한다.

4.2.2.2.3  소비된 과망간산칼륨용액(0.01N)의 mL(a)로부터 다음 식에 따라 농도계수(f)를 구한다.

[eqn: f = 10 over a+5]

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 유리병 또는 폴리에틸렌 병에 채취한다.

5.2  시료를 보관할 때에는 질산으로 pH 2이하가 되도록 조절하여 0～4℃에서 최대 2일 동안 보관할 수 있다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․분석하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.2  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20% 이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.3  내부정도관리 주기 및 목표

6.3.1  방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.3.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

6.4  내부정도관리 값

한 실험실에서 약 10mg/L의 5개 시료의 표준편차는 4.5%이었다.

7.0  분석절차

7.1  수개의 비등석을 넣은 삼각플라스크에 시료 100mL를 넣는다.

7.2  묽은황산(1+2) 5mL와 과망간산칼륨용액(0.01N) 10mL를 넣어 5분간 끓인다.

7.3  옥살산나트륨용액(0.01N) 10mL를 넣어 탈색을 확인한 다음 곧 과망간산칼륨용액(0.01N)으로 엷은 홍색이 없어지지 않고 남을 때까지 적정한다.

7.4  소비된 과망간산칼륨용액(0.01N)의 부피를 구한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

다음 식으로 시료 중의 과망간산칼륨소비량을 구한다.

여기서,      a : 과망간산칼륨 소비량(mL)

b : 정제수를 사용하여 시료와 같은 방법으로 시험할 때에 소비된 과망         간산칼륨 소비량(mL)

f  : 4.2.2에서 구한 과망간산칼륨용액(0.01N) 의 농도계수

과망간산칼륨 소비량의 측정값은 0.1mg/L까지 계산한다.

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  과망간산칼륨소비량의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
과망간산칼륨소비량	0.3㎎/L	0.00

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  DIN Method 38409-H5, Permanganat-Index(Titrimetrische Bestimmung)

9.2 환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-1-2. 과망간산칼륨소비량(Consumption of KMnO4)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법바탕시료 현장이중시료	0.1mg/L 0.1mg/L 이하 상대표준편차가 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05303.1
냄새	2007
(Odor)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 냄새를 확인하는 방법으로서 시료를 삼각플라스크에 넣고 마개를 닫은 후 온도를 40～50℃로 높여 세게 흔들어 섞은 후 뚜껑을 열면서 관능적으로 냄새를 맡아서 판단한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물의 냄새 측정에 적용한다.

1.2.2  이 시험방법은 측정자간 개인차가 심하므로 냄새가 있을 경우 5명 이상의 시험자가 측정하는 것이 바람직하나 최소한 2명이 측정해야 한다.

1.2.3  이 시험방법에 의해 판단할 때 염소냄새는 제외한다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  소독제인 염소 냄새가 날 때에는 티오황산나트륨(sodium thiosulfate)을 가하여 염소를 제거한 후 측정한다. 사용하는 티오황산나트륨의 양은 시료 500mL에 잔류염소가 1mg/L로 존재할 때 티오황산나트륨용액 1mL를 가한다.

1.3.2  티오황산나트륨(sodium thiosulfate)을 사용할 때에는 바탕실험을 병행하는 것이 좋다.

1.3.3  냄새를 측정하는 사람은 냄새에 극히 예민한 사람도 냄새에 무딘 사람도 적절하지 않다. 측정 전에 흡연, 냄새나는 식사, 면도용 로션, 향수 등을 사용하지 말아야 하고 감기나 알레르기를 앓는 사람도 적절하지 않다.

1.3.4  냄새를 측정하는 사람과 시료를 준비하는 사람은 다른 사람이어야 한다.

2.0  용어정의

2.1  냄새

냄새물질의 분자가 공기에 의하여 확산됨으로써 후각세포를 자극하는 것을 냄새라 한다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  유리기구류

유리기구류는 사용직전에 새로 세척하여 사용한다. 먼저 냄새 없는 세제로 닦은 후 냄새 없는 물로 닦아 이 목적으로만 사용한다. 고무, 콕 및 플라스틱 마개는 사용하지 않아야 한다.

3.2  항온수조

항온수조는 ±1℃로 유지할 수 있어야 하고 냄새를 발생하지 않아야 한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  냄새 없는 물

활성탄으로 거른 물을 냄새 없는 물로 사용한다. 그러나 활성탄을 통과한 물에서 염소냄새가 나는지 또는 기타의 냄새가 발생하는지를 확인하여야 한다. 또한, pH가 너무 높아지거나 낮아지는 경우를 확인한다.

4.1.2  티오황산나트륨 용액

티오황산나트륨 용액은 티오황산나트륨 5 수화물(sodium thiosulfate pentahydrate, Na2S2O3·5H2O, 248.2) 3.5g을 정제수에 녹여 1L로 하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 유리재질의 병과 테플론 재질의 마개를 사용하여 채취하며 플라스틱 재질은 사용하지 않는다.

5.2  냄새측정은 시료 채취 후 가능한 빨리 하며, 보관이 불가피하면 물 시료를 1L병에 가득 채워 0～4℃에서 보관한다. 특히 물이 냉각될 때 주위의 냄새물질이 시료 안으로 들어가지 않게 주의해야한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  정밀도

6.1.1  일정 냄새를 나타내는 시료를 2 명 이상 동일하게 측정하여 측정한 결과의 차이를 구한다.

6.1.2  측정값의 차이가 없어야 한다.

6.2  내부정도관리 주기 및 목표

각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  시료 200mL를 부피 300mL의 마개 있는 삼각플라스크에 넣고 마개를 닫는다.

7.2  온도를 40～50℃로 높이고 세게 흔들어 섞은 후 뚜껑을 열면서 바로 냄새를 맡는다.

7.3  만약 냄새역치를 구할 필요가 있다면 일정비의 냄새 없는 물로 묽혀 7.2의 실험에 따라 냄새를 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  냄새를 측정하여 있음, 없음으로 구분한다.

8.2  계산

만약 냄새역치를 구할 필요가 있으면 사용한 시료의 부피와 냄새 없는 희석수의 부피를 사용하여 다음과 같이 계산한다. 200mL로 묽히는데 사용한 시료의 부피별로 역치 값은 표 2와 같다.

역치(TON, threshold odor number) =

여기서,      a = 시료의 부피(mL)

b = 냄새없는 희석수(mL)

냄새가 있는지 없는지만 보고할 경우 7.2에서 판단한 결과로 보고한다.

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 140.1, 1971, Odor

9.2  Standard Methods 2150, 1991, Odor.

9.3  DEV B1/2, Prüfung auf Geruch und Geschmack.

9.4  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-1-3. 냄새(Odor)

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정밀도 현장이중시료	냄새 차이가 없어야 한다. 냄새 차이가 없어야 한다.

표 2.  묽히는데 사용한 시료 양에 대한 역치 값

시료 양(mL)	역치(TON)
200 100 50 25 12.5 6.3 3.1 1.6 0.8	1 2 4 8 16 32 64 128 256

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05304.1
맛	2007
(Taste)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물의 맛을 측정하는 방법으로, 시료를 비커에 넣고 온도를 40～50℃로 높여 맛을 보아 판단한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물의 맛 측정에 적용한다.

1.2.2  이 시험방법으로 측정하는 경우는 측정자간 개인차가 심하므로 5명 이상의 시험자가 바람직하나 최소한 2명이 필요하다.

1.2.3  이 시험방법에 의해 판단할 때 염소 맛은 제외한다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  맛을 측정하는 사람은 맛에 극히 예민한 사람도 무딘 사람도 적절하지 않다. 측정 전에 흡연, 식사, 감기나 알레르기를 앓는 사람은 적합하지 않다.

2.0  용어정의

2.1  맛

맛이란 입에 넣은 물질이 혀의 표면에 있는 미각세포를 자극하여 일어나는 감각을 말한다.

3.0  분석기기 및 기구

“ 내용 없음 ”

4.0  시약 및 표준용액

“ 내용 없음 ”

5.0  시료채취 및 관리

시료는 유리재질의 병과 테플론 재질의 마개를 사용하여 채취하며 플라스틱 재질은 사용하지 않는다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  정밀도

6.1.1  일정 맛을 나타내는 물 시료를 2명 이상이 동일하게 측정하여 측정값의 차이를 구한다.

6.1.2  측정값의 차이가 없어야 한다.

6.2  내부정도관리 주기 및 목표

각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 1과 같다.

7.0  분석절차

7.1  시료 200mL를 비커에 넣고 온도를 40～50℃로 높인다.

7.2  시료의 맛을 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  맛을 측정하여 있음, 없음으로 구분한다.

8.2  맛의 종류를 구분할 필요가 있을 때에는 짠맛, 쓴맛, 신맛, 단맛으로 구분하거나 화합물의 종류에 따라 염소, 유류, 철, 비누 맛으로 구분한다.

9.0  참고자료

9.1  Standard Methods 2160, 1993, Taste.

9.2  DEV B1/2, Prüfung auf Geruch und Geschmack.

9.3  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-1-4. 맛(Taste)

10.0  부록

표 1.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정밀도 현장이중시료	맛의 차이가 없어야한다 맛의 차이가 없어야한다

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05305.1
색도-비색법	2007
(Color-Visual Comparison Method)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물의 색도를 측정하는 방법으로 시각적으로 눈에 보이는 물의 색을 표준용액의 색도와 비교하여 측정한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중에 인위적 또는 자연적으로 발생하는 물질에 의한 색을 측정하는데 적용한다.

1.2.2  이 시험방법은 높은 농도로 오염된 경우에는 적용할 수 없다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  시료 중 탁도물질은 색도 측정을 간섭할 수 있으므로 제거하여야 한다.

1.3.2  탁도물질은 0.45μm의 막이나 유리섬유 거름종이를 사용하거나 원심분리 하여 제거한다.

2.0  용어정의

2.1  색도

색도란 물의 색깔의 정도를 나타내며 물에 용해된 물질과 현탁물질로 인해 발생한다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  비색관

길이 약 37cm의 마개 있는 밑면이 평평한 무색 시험관으로서, 밑바닥으로부터 30cm의 높이에 100mL의 표시선이 있는 것을 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  색도표준원액(1,000도)

육염화백금칼륨(potassium hexachloroplatinate, K2PtCl6, 486.03) 2.49g과 염화코발트ㆍ6수화물(cobaltous chloride hexahydrate, CoCl2ㆍ6H2O, 237.96) 2.00g을 염산 200mL에 녹이고 정제수를 넣어 1L로 한다.

4.2  색도표준용액(100도)

색도표준원액을 정제수로 10배 희석한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료채취, 보관 및 관리

5.1.1  유리병에 물 시료를 채취한다.

5.1.2  미생물의 활성으로 시료의 색도를 변화시킬 수 있으므로 시료채취 후 가능한 빠른 시간 안에 측정한다.

5.1.3  시료를 보관 할 때에는 0～4℃에서 한다.

5.1.4  시료의 색도는 물의 pH에 따라 크게 변한다. 따라서 물의 pH 값을 함께 측정하는 것이 좋다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  정밀도

6.1.1  일정 색도의 표준색도용액을 2명 이상 동일하게 측정하여 측정값의 차이를 구한다.

6.1.2  측정값의 차이가 없어야 한다.

6.2  내부정도관리 주기 및 목표

각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

7.0  분석절차

7.1  시료 전처리

7.1.1  탁도 제거가 필요할 경우에 위의 시료를 0.45µm의 막이나 유리필터를 사용하여 여과하여 시료로 한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  색도 표준용액 0, 1.0, 3.0, 5.0, 7.0, 9.0mL를 각각 정확히 취하여 비색관에 넣고 각각에 정제수를 넣어 100mL로 한다. 이 표준용액의 색도는 0, 1, 3, 5, 7, 9 이다. 필요에 따라 표준용액의 색도를 조절하여 제조한다.

7.2.2  색도 표준용액은 오염이나 증발되지 않도록 보존한다.

7.3  측정법

시료 100mL를 비색관에 넣고 7.2에 따라 제조한 색도 표준용액과 육안으로 비교한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

묽힌 시료의 색도는 다음 식을 이용하여 색도를 계산한다.

여기서,      A = 묽힌 시료의 색도

B = 묽히기 위해 취한 시료 양(mL)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  시험결과는 표 1의 시험결과 표시 자리수에 따라 표시한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  색도의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
색도	1도	0.0

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 110.1, 1978, Color(Colorimetric, ADMI)

9.2  US EPA Method 110.2, 1971, Color(Colorimetric, Platinum-Cobalt)

9.3  Standard Methods 2120, 1993, Color.

9.4  DIN Method 38404 C1-1, Visuelle Bestimmung der Färbung

9.5  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-1-5. 색도

9.6  환경부, 수질오염공정시험방법, 제 7항 색도

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
방법바탕시료 정밀도 현장이중시료	색이 없어야한다 색도의 차이가 없어야한다 색도의 차이가 없어야한다

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05306.1
수소이온농도-유리전극법	2007
(pH-Electrometric Method)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물의 pH를 측정하는 방법으로 유리전극과 기준전극으로 구성된 pH 측정기를 사용하여 측정한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물의 pH측정에 적용한다.

1.2.2  이 시험방법으로 pH를 0.1까지 측정한다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  유리전극은 일반적으로 용액의 색도, 탁도, 콜로이드성 물질들, 산화 및 환원성 물질들 그리고 염도에 의해 간섭을 받지 않는다.

1.3.2  pH 10 이상에서 나트륨에 의해 오차가 발생할 수 있는데 이는 “낮은 나트륨 오차 전극”을 사용하여 줄일 수 있다.

1.3.3  기름 층이나 작은 입자상이 전극을 피복하여 pH측정을 방해할 수 있는데 이 피복물을 부드럽게 문질러 닦아내거나 세척제로 닦아낸 후 증류수로 세척하여 부드러운 천으로 제거하여 사용한다. 염산(1+9)용액을 사용하여 피복물을 제거할 수 있다.

1.3.4  pH는 온도변화에 따라 영향을 받는다. 대부분의 pH측정기는 자동으로 온도를 보정하나 표 2에 따라 할 수 있다.

2.0  용어정의

2.1  pH

pH 는 보통 유리전극과 비교전극으로 된 pH측정기를 사용하여 측정하는데 양전극간에 생성되는 기전력의 차를 이용하여 다음과 같은 식으로 정의된다.

pHx = pHs ± [eqn: rm {F~(Ex-Es) } over { 2.303~R~T}]

여기서,      pHx : 시료의 pH측정값

pHs : 표준용액의 pH(-log [H+])

Ex : 시료에서의 유리전극과 비교전극간의 전위차(mV)

Es : 표준용액에서의 유리전극과 비교전극간의 전위차(mV)

F  : 패러데이(Faraday) 정수(9.649 × 104coulomb/mole)

R : 기체정수(8.314J/ Kㆍmole)

T : 절대온도(̊K)

2.2  기준전극

은-염화은의 칼로멜 전극 등으로 구성된 전극으로 pH측정기에서 측정 전위값의 기준이 된다.

2.3  유리전극(작용전극)

pH측정기에 유리전극으로서 수소이온의 농도가 감지되는 전극이다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  pH 측정기

3.1.1  pH 측정기의 구조

pH 측정기는 보통 유리전극 및 기준전극으로 된 검출부와 검출된 pH를 지시하는 지시부로 되어 있다. 지시부에는 비대칭 전위조절(영점조절) 기능 및 온도보정 기능이 있다. 온도보정 기능이 없는 경우는 온도보정용 감온부가 있다.

3.1.2  기준전극

은-염화은의 칼로멜 전극 등이 사용될 수 있다. 기준전극과 작용전극이 결합된 전극이 측정하기에 편리하다.

3.1.3  자석 교반기 또는 테플론으로 피복된 자석 바를 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  정제수

시약용 정제수를 사용하거나, 정제수를 15분 이상을 재증류하여 이산화탄소를 제거한 후에 산화칼슘(생석회) 흡수관을 부착하여 식힌 다음 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  조제한 pH 표준용액은 경질유리병 또는 폴리에틸렌병에 보관하며, 보통 산성표준용액은 3개월, 염기성 표준용액은 산화칼슘(생석회) 흡수관을 부착하여 1개월 이내에 사용하며, 현재 국내외에 상품화되어 있는 표준용액을 사용할 수 있다.

4.2.2  수산염 표준용액(0.05M)

테트라옥살산칼륨(potassium tetraoxalate, KH3(CO2)4, 218.16)을 가루로 하여 데시케이터(실리카겔 사용)에서 건조한 다음 12.71g을 정확하게 달아 정제수를 넣어 정확히 1L로 한다.

4.2.3  프탈산염 표준용액(0.05M)

프탈산수소칼륨(potassium biphthalate, KC8H5O4, 204.22)을 가루로 하여 110℃에서 2시간 건조한 다음 10.21g을 정확하게 달아 정제수를 넣어 녹여 정확히 1L로 한다.

4.2.4  인산염 표준용액(0.05M)

인산이수소칼륨(potassium dihydrogen phosphate, KH2PO4, 136.09) 및 무수인산일수소나트륨(disodium hydrogen phosphate, Na2HPO4, 141.96)을 가루로 하여 110～130℃에서 2시간 건조한 다음 인산이수소칼륨 3.40g 및 무수인산일수소나트륨 3.55g을 정확하게 달아 정제수에 녹여 정확히 1L로 한다.

4.2.5  붕산염 표준용액(0.05M)

붕산나트륨(sodium borate, Na2B4O7, 201.22)을 데시케이터(정제수로 적신 브롬화나트륨) 중에 넣어 건조시킨 다음 3.81g을 정확하게 달아 정제수를 넣어 녹여 정확히 1L로 한다.

4.2.6  탄산염 표준용액(0.05M)

데시케이터(실리카겔)에서 건조시킨 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate, NaHCO3, 84.01) 2.10g과 1000℃에서 1시간 건조한 무수탄산나트륨(pH 측정용) 2.65g을 정확하게 달아 정제수를 넣어 녹여 정확히 1L로 한다.

4.2.7  수산화칼슘 표준용액(0.02M, 25℃ 포화용액)

수산화칼슘(calcium hydroxide, Ca(OH)2, 74.09)을 가루로 하여 5g을 플라스크에 넣고 23～27℃의 정제수 1L를 넣어 잘 흔들어 섞어 충분히 포화시킨 다음, 상층액을 여과하여 투명한 용액을 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  pH는 가능한 현장에서 측정한다.

5.2  물 시료를 채취한 후 보관하여야 할 경우 공기와 접촉으로 pH가 변할 수 있으므로 물 시료를 용기에 가득 채워서 밀봉하여 분석 전까지 보관한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  정밀도

6.1.1  측정농도의 범위에 있는 동일한 시료를 5개 이상 동일하게 측정하여 측정값의 차이를 구한다.

6.1.2  측정값의 차이가 0.1 이내이어야 한다.

6.2  내부정도관리 주기 및 목표

6.2.1  시료를 측정하기 전에 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.2.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 3과 같다.

6.3  내부정도관리 값

6.3.1  단일 실험실에서 평균 pH 7.7의 물 시료를 측정하였을 때 ±0.1의 편차를 보였다.

7.0  분석절차

7.1  유리전극은 사용하기 수 시간 전에 정제수에 담가 두어야 하고, pH측정기는 전원을 켠 다음 5분 이상 경과한 후에 사용한다.

7.2  유리전극을 정제수로 잘 씻은 후 여과지로 남아있는 물을 조심하여 닦아낸다. 온도보정을 할 수 있는 경우 pH 표준용액의 온도와 같게 맞추고 유리전극을 시료의 pH 값에 가까운 표준용액에 담가 2분 지난 후 표준용액의 pH값이 되도록 조절한다.

7.3  pH측정기가 온도보정 기능이 없는 경우는 표 1에서 온도에 따른 표준용액의 pH 값을 읽어 조절한다. 두 pH 값을 조절할 경우에는 인산염 pH 표준용액과 시료의 pH 값에 가까운 pH 표준용액을 사용하여 조절한다.

7.4  유리전극을 정제수로 잘 씻고 남아있는 물을 여과지 등으로 조심하여 닦아낸 다음 시료에 담가 측정값을 읽는다. 이때 온도를 함께 측정한다. 측정값이 0.1 이하의 pH 차이를 보일 때까지 반복 측정한다.

7.5  시료는 유리전극이 충분히 잠기고 자석 교반기가 투명하게 보일 수 있을 정도로 사용한다. 만약 현장에서 pH를 측정할 경우에는 전극을 적절한 깊이에 직접 담가서 측정할 수도 있다.

7.6  유리탄산을 함유한 시료의 경우에는 유리탄산을 제거한 후 pH를 측정한다.

7.7  pH 측정기의 구조 및 조작법은 제조회사에 따라 다르다. pH 11이상의 시료는 오차가 크므로 알칼리용액에서 오차가 적은 특수전극을 사용한다.

7.8  측정시료의 온도는 pH 표준용액의 온도와 동일해야 한다.

8.0  결과보고

8.1  pH 측정기의 값을 0.1 단위까지 직접 읽고 온도를 함께 측정한다.

8.2  시험결과는 표 1의 시험결과 표시 자리수에 따라 표시한다.

8.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  수소이온농도의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
수소이온농도	-	0.0

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 150.1, 1978, pH(Electrometric)

9.2  Standard Methods 4500-H+, 1990, pH Value.

9.3  DIN Method 38405-C5, Elektrometrische Bestimmung mittels Glaselektrodenmesskette

9.4  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-1-6. 수소이온농도(pH)

9.5  환경부, 수질오염공정시험방법, 제 3항 수소이온농도(pH)

10.0  부록

표 2. 온도별 표준액의 pH 값

온도(℃)	수 산 염 표 준 액	프탈산염 표 준 액	인 산 염 표 준 액	붕 산 염 표 준 액	탄 산 염 표 준 액	수산화칼슘 표 준 액
0	1.67	4.01	6.98	9.46	10.32	13.43
5	1.67	4.01	6.95	9.39	10.25	13.21
10	1.67	4.00	6.92	9.33	10.18	13.00
15	1.67	4.00	6.90	9.27	10.12	12.81
20	1.68	4.00	6.88	9.22	10.07	12.63
25	1.68	4.01	6.86	9.18	10.02	12.45
30	1.69	4.01	6.85	9.14	9.97	12.30
35	1.69	4.02	6.84	9.10	9.93	12.14
40	1.70	4.03	6.84	9.07	-	11.99
50	1.71	4.06	6.83	9.01	-	11.70
60	1.73	4.10	6.84	8.96	-	11.45

표 3.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정밀도	±0.1 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05307.1
증발잔류물	2007
(Total Solids)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물의 총 증발잔류물을 측정하는 방법으로 시료를 103～105℃에서 2시간 건조하고 데시케이터에서 식힌 후 무게를 달아 증발접시의 무게차로부터 증발잔류물의 양(mg/L)을 구한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물의 총 증발잔류물의 측정에 적용한다.

1.2.2  이 시험방법의 정량한계는 2.0mg/L이고, 정량범위는 2.0～20,000mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  눈에 보이는 이물질이 들어 있을 때에는 제거해야한다.

1.3.2  용기 벽에 부착하거나 바닥에 가라앉는 물질이 있는 경우는 시료를 분취하는 과정에서 큰 오차를 발생할 수 있다.

2.0  용어정의

2.1  증발잔류물

시료를 일정한 온도에서 증발 건조시켰을 때 잔류물의 양을 의미하며 이는 시료 중에 용해되어 있거나 현탁되어 있는 물질의 총 합을 의미한다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  증발접시

시료를 증발시키는 용기로 도가니, 비커, 백금도가니(이 경우 작은 크기)로 가벼운 것을 유기용매, 정제수로 세척하여 건조시켜 사용한다.

3.2  저울

시료 용기와 시료의 무게를 잴 수 있는 것으로 0.1mg 까지 측정할 수 있는 것을 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  정제수

시약용 정제수로서 증발잔류물이 1.0mg/L 이하의 것을 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 유리병에 채취하고 가능한 빨리 측정한다.

5.2  시료를 보관하여야 할 경우 미생물에 의해 분해를 방지하기 위해 0～4℃로 보관한다.

5.3  시료는 24시간 이내에 증발처리를 하여야 하나 최대한 7일을 넘기지 말아야 한다. 시료를 분석하기 전에 상온이 되게 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

1.0mg/L까지 측정한다.

6.2  바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 그 값이 영에 가까워야 한다.

6.3  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20% 이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.4  내부정도관리 주기 및 목표

6.4.1  방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.4.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

7.0  분석절차

7.1  증발접시를 103～105℃에서 1시간 건조하고 데시케이터에서 식힌 후 사용하기 직전에 무게를 단다.

7.2  시료 100～500mL(건조중량이 10～200mg이 되도록 시료를 취함)를 증발접시에 넣고 103～105℃의 증기건조대 또는 오븐에서 완전 건조시킨다.

7.3  시료가 끓어 튀어나갈 염려가 있을 때에는 끓는 온도 이하(보통 98℃)로 온도를 유지하도록 하여도 되나 103～105℃의 온도에서 적어도 1시간은 증발건조 시켜야한다.

7.4  건조한 시료는 데시케이터에서 식힌 후 무게를 달아 증발접시의 무게차를 구한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

시료와 증발접시의 무게차(a)를 구하여 다음 식에 따라 시료 중의 증발잔류물의 양(mg/L)을 계산한다.

시료의 증발잔류물은 1.0mg/L까지 측정한다.

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  증발잔류물의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
증발잔류물	2mg/L	0.0

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 160.3, 1971, Total Residue(Gravimetric)

9.2  Standard Methods 2540, 1991, Solid.

9.3  DIN Method 38409-H1-1, Bestimmung des Gesamttrockenrueckstandes eines unfiltrierten Wassers

9.4  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-1-7. 증발잔류물(Total Solids)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법바탕시료 현장이중시료	1.0mg/L 불검출 상대표준편차가 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05308.1
탁도	2007
(Turbidity)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물의 탁도를 측정하는 방법으로, 시료 중에 탁도를 탁도계를 사용하여 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물의 탁도 측정에 적용한다.

1.2.2  시료 중에 탁도의 정량한계는 0.02NTU이고, 정량범위는 0.02～400NTU이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  부유물질 및 고운모래 등으로 인해 탁도 값이 낮아질 수 있고, 작은 기체방울등으로 인해 탁도 값이 높아질 수 있다.

1.3.2  착색된 시료는 빛을 흡수하므로 낮은 탁도의 원인이 된다.

2.0  용어정의

2.1  NTU

NTU(nephelometric turbidity units)는 빛을 산란시키는 정도를 대조군과 비교하여 나타낸 값으로 빛을 산란시키는 정도가 클수록 탁도가 높다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  탁도계

광원부와 광전자식 검출기를 갖추고 있으며 정량한계가 0.02NTU 이상인 NTU(Nephelometric Turbidity Units) 탁도계로서 광원인 텅스텐 필라멘트는 2,200～3,000℃ 온도에서 작동하고 측정 튜브 내에서의 투사광과 산란광의 총 통과거리는 10cm를 넘지 않아야 하며, 검출기에 의해 빛을 흡수하는 각도는 투사광에 대하여 90 ±30도를 넘지 않아야 한다.

3.2  측정관

무색투명한 유리재질로서 튜브의 내외부가 긁히거나 부식되지 않아야 한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  정제수

0.02NTU의 정제수를 사용한다.

4.1.2  황산하이드라진용액

황산하이드라진(hydrazine sulfate, (NH2)2․H2SO4, 130.12) 1.0g을 100mL 부피의 마개 있는 부피플라스크에 넣고 정제수를 넣어 100mL로 한다.

4.1.3  헥사메틸렌테트라아민용액

헥사메틸렌테트라아민(hexamethylenetetramine, (CH2)6N4, 140.19) 10.0g을 100mL 부피의 마개 있는 부피플라스크에 넣고 정제수를 넣어 100mL로 한다.

4.2  표준용액

4.2.1  탁도표준원액(400NTU)

황산하이드라진용액 5.0mL와 헥사메틸렌테트라아민용액 5.0mL를 섞어 실온에서 24시간 방치한 다음 정제수를 넣어 100mL로 한다(이 용액 1mL는 탁도 400NTU에 해당하며 1개월간 사용한다).

4.2.2  탁도표준용액(40NTU)

탁도표준원액을 잘 섞으면서 1.0mL를 정확히 취하여 정제수로 10배 희석한다. 이 용액은 탁도 40NTU에 상당하며, 사용할 때에 만든다. 시판되는 탁도표준용액을 사용 할 수 있다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 유리병에 채취하고 가능한 빨리 측정한다.

5.2  시료를 보관하여야 할 경우 미생물에 의한 분해를 방지하기위해 0～4℃로 보관한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․분석한다.

6.2  검정곡선의 작성 및 검증

6.2.1  0～5.0NTU의 범위 안에 5개의 탁도 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 직선성 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 상관계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.2.2  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 0～5.0NTU의 범위 또는 1.0NTU 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.3  정밀도 및 정확도

6.3.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.3.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.3.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) = 100 ×  xi / x'                         (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.4  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20% 이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.5  내부정도관리 주기 및 목표

6.5.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.5.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

6.6  내부정도관리 값

6.6.1  단일 실험실에서 0.5NTU의 시료를 반복 측정하였을 때에 각각 0.02NTU의 편차가 발생하였다.

7.0  분석절차

7.1  검정곡선의 작성

탁도표준용액(40NTU)을 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5mL를 취해 정제수로 100mL로 희석하면 각각 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0NTU의 용액이 되며 이를 사용하여 제조사의 보정방법에 따라 탁도계를 보정한다.

7.2  측정법

시료를 강하게 흔들어 섞고 공기방울이 없어질 때까지 가만히 둔 후 일정량을 취하여 측정튜브에 넣고 보정된 탁도계로 탁도를 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  탁도계에서 읽은 값에 묽힘 배수를 곱하여 구한다.

8.2  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 1의 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.3  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.4  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  탁도의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
탁도	0.02NTU	0.000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 180.1, 1978, Turbidity(Nephelometric)

9.2  Standard Methods 2130, 1994, Turbidity

9.3  DIN Method 38404-C2-1, Visuelle Bestimmung der Tuerbung.

9.4  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(1999, 2), 2-1-8. 탁도(Turbidity)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정확도 현장이중시료	0.02NTU 20% 이내 상대표준편차가 ±20% 이내 상대표준편차가 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05309.1
세제(음이온성계면활성제)	2007
(ABS ; Alkyl Benzene Sulfate)

가. 시약

(1) 아황산수소나트륨용액

아황산수소나트륨(무수) 1g을 물에 녹여 100mL로 한다.

(2) 알카리성인산1수소나트륨용액

인산1수소나트륨(무수) 10g을 물 약 800mL에 녹이고, 수산화나트륨용액으로 pH를 10으로 한 후 물을 넣어 1L로 한다.

(3) 산성메칠렌블루용액

메칠렌블루 0.35g을 물 약 500mL에 녹인 후, 황산 6.5mL와 물을 넣어 1L로 한다.

(4) 중성메칠렌블루용액

메칠렌블루 0.35g을 물에 녹여 1L로 한다.

(5) 클로로포름

증류직후의 것을 사용한다.

(6) 음이온계면활성제표준원액

도데실벤젠설폰산나트륨 1.0g(순도 100%로 환산하여 계산함)을 물에 녹여 1L로 한 후 찬 곳에 보존한다(이 용액 1mL는 도데실벤젠설폰산나트륨 1㎎을 함유한다).

(7) 음이온계면활성제표준용액

음이온계면활성제표준원액을 물로 100배 희석하여 찬 곳에 보존하고 만든 후 1주일내에 사용한다(이 용액 1mL는 도데실벤젠설폰산나트륨 0.01㎎을 함유한다).

나. 시험

(1) 분석

(가) 검수 100mL(0.02～0.14㎎의 계면활성제를 함유하거나 같은 양의 계면활성제를 함유하도록 검수에 물을 넣어 100mL로 한 것)를 분액깔대기(A)에 넣고, 알칼리성인산1수소나트륨용액 10mL와 중성메칠렌블루용액 5mL를 넣는다.

(나) 클로로포름 15mL를 넣고 1분간 심하게 흔들어 섞은 다음 가만히 두었다가 클로로포름층을 다른 분액깔때기(B)에 취한다.

(다) 다시 분액깔때기(B)에 클로로포름 10mL씩을 넣어 2회 같은 방법으로 추출하고, 클로로포름층을 분액깔때기(B)에 합한다.

(라) 분액깔때기(B)에 물 100mL와 산성메칠렌블루용액 5mL를 넣고 심하게 흔들어 섞은 다음 가만히 두었다가 클로로포름층을 취하여 유리섬유로 여과한다.

(마) 다시 분액깔때기(B)에 클로로포름 5mL를 넣어 같은 방법으로 추출하여 유리섬유로 여과한다.

(바) 두 액을 합하고 클로로포름을 넣어 전량을 50mL로 하여 이를 시험용액으로 한다.

(사) 이 시험용액의 일부를 흡수셀(10㎜)에 넣고 광전분광광도계 또는 광전광도계를 사용하여 검수와 같은 방법으로 시험한 공시험액을 대조액으로 하여 파장 654㎚ 부근에서 흡광도를 측정하고 (2)에 따라 작성한 검량선으로 부터 시험용액중의 음이온계면활성제의 양을 도데실벤젠설폰산나트륨의 양으로서 구하고 검수중의 음이온계면활성제의 농도를 측정한다.

(아) 잔류염소를 함유한 시료의 경우에는 미리 잔류염소 1㎎에 대하여 아황산수소나트륨용액 1mL를 넣은 것을 검수로 한다.

(2) 검량선의 작성

음이온계면활성제표준용액 0～14mL를 단계적으로 분액깔때기에 넣고 각각에 물을 넣어 100mL로 한다. 이하 (1)과 같은 방법으로 시험하여 도데실벤젠설폰산나트륨의 양과 흡광도와의 관계를 구한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05310.1
잔류염소-OT법	2007
(Free Residual Chlorine)

가. 시약

(1) o-톨리딘용액

o-톨리딘염산염 1.35g을 물 800mL에 녹이고 염산 150mL와 물을 넣어 1L로 한후 갈색병에 넣어 보존하며, 6개월 이내에 사용한다.

(2) 완충액

미리 110℃에서 건조하고 데시케이터에서 식힌 인산1수소칼륨 22.86g과 인산2수소칼륨 46.14g을 무탄산수에 녹여 1L로 한 후 수일간 두었다가 생성된 침전물을 제거하여 원액으로 하고, 이 원액 400mL에 무탄산수를 넣어 2L로 한다.  이 용액의 pH는 6.45이다.

(3) 잔류염소표준용액

크롬산칼륨 4.65g과 중크롬산칼륨 1.55g을 완충액에 녹여 1L로 한다.

(4) 잔류염소표준비색표

(가) 100mL의 비색관을 쓸 때에는 잔류염소표준용액 및 완충액을 <표1>의 비율로 취하여 각각 비색관에 넣고 해당하는 잔류염소의 농도(㎎/L)를 기재한다.

(나) 100mL이외의 비색관 또는 비색병을 쓸 때에는 1㎎/L이하의 잔류염소표준비색표를 <표1>에 따라 조정하고, 1㎎/L를 초과하는 잔류염소표준비색표는 사용하는 용기의 액층에 따라서 <표2>의 해당하는 난에 따라 잔류염소표준용액을 취하고 완충액을 사용하여 100mL로 한 후 각각을 소정의 용기에 넣고 해당하는 잔류염소의 mg/L를 기재한 것을 잔류염소표준비색표로 한다.

(다) 이 잔류염소표준비색표는 어두운 곳에 보존하고 침전물이 생성되었을 때에는 다시 만든다.

나. 기구

(1) 비색관

마개있는 밑이 평평한 무색시험관으로 일정용량의 높이에 표시선을 그은 것을 사용한다.

다. 시험

(1) 유리잔류염소

o-톨리딘용액을 비색관용액(VmL)의 1/20에 상당하는 양을 취하여 비색관에 넣고 이에 검수를 비색관의 표시선까지 넣어 섞은 다음 즉시(약 5초이내) 잔류염소표준비색표와 비교하여 검수의 유리잔류염소농도(㎎/L)를 구한다.

(2) 잔류염소

(1)의 액을 약 5분간 둔 후의 정색을 잔류염소표준비색표와 비교하여 검수의 잔류염소농도(㎎/L)를 구한다.

(3) 결합잔류염소

잔류염소농도와 유리잔류염소농도(㎎/L)와의 차이로부터 결합잔류염소농도(㎎/L)를 구한다.

< 표 1 >

잔류염소표준비색표(100mL 비색관용)

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

잔류염소 (mg/L)	잔류염소 표준용액(mL)	완충액 (mL)	잔류염소 (mg/L)	잔류염소 표준용액(mL)	완충액 (mL)
0.01	0.1	99.9	0.70	7.0	93.0
0.02	0.2	99.8	0.80	8.0	92.0
0.05	0.5	99.5	0.90	9.0	91.0
0.07	0.7	99.3	1.00	10.0	90.0
0.10	1.0	99.0	1.5	15.0	85.0
0.15	1.5	98.5	2.0	19.7	80.3
0.20	2.0	98.0	3.0	29.0	71.0
0.25	2.5	97.5	4.0	39.0	61.0
0.30	3.0	97.0	5.0	48.0	52.0
0.35	3.5	96.5	6.0	58.0	42.0
0.40	4.0	96.0	7.0	68.0	32.0
0.45	4.5	95.5	8.0	77.5	22.5
0.50	5.0	95.0	9.0	87.0	13.0
0.60	6.0	94.0	10.0	97.0	3.0

< 표 2 >

잔류염소표준비색표(100mL외의 비색관용)

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

용기의 액층별 잔류염소 표준용액(mL) 잔류염소(mg/L)	2.5～ 5㎝	10㎝	20㎝	24～ 30㎝
1.0	10.0	10.0	10.0	10.0
1.5	15.0	15.0	15.0	15.0
2.0	19.5	19.5	19.7	20.0
3.0	27.0	27.5	29.0	30.0
4.0	34.5	35.0	39.0	40.0
5.0	42.0	43.0	48.0	50.0
6.0	49.0	51.0	58.0	60.0
7.0	56.5	59.0	68.0	70.0
8.0	64.0	67.0	77.5	80.0
9.0	72.0	75.5	87.0	90.
10.0	80.0	84.0	97.0	100.0

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05310.2
잔류염소-DPD법	2007
(Free Residual Chlorine)

가. 시약

⑴  DPD 시약

N, N-디에틸-P-페니렌디아민황산염 1.0g을 석영유발중에서 잘 분쇄한다. 이에 무수황산나트륨 24g을 넣고, 결정 알맹이가 분쇄되지 않을 정도로 혼합하여 백색병에 넣어 습기를 막아서 어두운 곳에 보존한다. 담적색으로 착색한 것은 사용하면 안 된다.

⑵ 인산염완충액

0.2M 인산1칼륨용액 100mL와 0.2N 수산화나트륨용액 35.4mL를 혼합하고, 이에 CyDTA(1,2-시크로헥산디아민4초산) 0.13g을 넣어 녹이고 물을 넣어 1L로 한다. 이 용액의 pH는 6.5이다.

⑶ 잔류염소표준용액

105～110℃에서 3～4시간 건조하여 황산데시케이타중에서 식힌 표준시약 C.I.에시드레드(Acid Red) 265(N-토루일설포닐H산) 0.329g을 물에 녹여 1L로하여 표준원액으로 한다. 표준원액 100mL를 물에 녹여 1L로 한다.

⑷ 잔류염소표준비색표

잔류염소표준용액 및 물을 <표3>에 따라서 50mL 마개있는 비색관에 취하고 잘 섞는다.

< 표 3 >

DPD법 잔류염소표준비색표

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

잔류염소 (mg/L)	잔류염소 표준용액(mL)	물 (mL)	잔류염소 (mg/L)	잔류염소 표준용액(mL)	물 (mL)
0.05	0.5	49.5	0.8	8.0	42.0
0.1	1.0	49.0	0.9	9.0	41.0
0.2	2.0	48.0	1.0	10.0	40.0
0.3	3.0	47.0	1.2	12.0	38.0
0.4	4.0	46.0	1.4	14.0	36.0
0.5	5.0	45.0	1.6	16.0	34.0
0.6	6.0	44.0	1.8	18.0	32.0
0.7	7.0	43.0	2.0	20.0	30.0

나. 시험

⑴ 유리잔류염소

50mL의 마개있는 비색관에 인산염완충액 2.5mL를 취하고, 이에 DPD시약 0.5g을 넣는다. 다음에 검수(잔류염소 농도가 2mg/L이하인 것)를 넣고 전량 50mL로 하여, 섞은 다음 즉시 잔류염소표준비색표와 옆면에서 비교하여, 유리잔류염소농도(mg/L)를 구한다.

⑵ 잔류염소

(1)의 액에 요오드칼륨 약 0.5g을 넣어 약 2분간 둔 후의 정색을 잔류염소표준비색표와 옆면에서 비교하여 검수의 잔류염소농도(mg/L)를 구한다.

⑶ 결합잔류염소

잔류염소농도와 유리잔류염소농도와의 차이로부터 결합잔류염소농도(mg/L)를 구한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05311.1
유리탄산	2007
(Free carbonate)

가. 시약

(1) 페놀프탈레인용액 : 페놀프탈레인 0.5g을 50%(v/v)에탄올에 녹여 100mL로 하고 0.02N수산화나트륨용액으로 중화한다. 에탄올을 희석할 때에는 무탄산 물을 쓴다.

나. 기구

(1) 비색관 : 전 길이 약 27㎝의 마개달린 밑이 평평한 무색시험관으로 밑부분에서 25㎝의 높이에 100mL의 표시선이 있는 것

다. 시험

시료병을 가능한 흔들리지 않도록 주의해서 검수 100mL를 비색관에 취하고 페놀프탈레인용액 4～5방울을 넣어 백지상에 놓고 미홍색이 없어지지 않고 남을 때까지 0.02N 수산화나트륨용액으로 적정하여 예비시험을 한다.

따로 비색관에 시료 100mL를 취하고 페놀프탈레인용액 4～5방울을 넣고 예비시험에서 소비한 양과 같은 양의 0.02N 수산화나트륨용액을 일시에 가하고, 가볍게 흔든다음 홍색이 없어지면 다시 적정을 계속한다. 이와같이 해서 소비된 0.02N 수산화나트륨용액의 총 mL수 a를 구하고 다음식에 따라서 총 산도를 구한다. 다만, 시료가 착색되어 있거나 탁한 경우에는 검수 100mL를 따로 비색관에 취한 것을 대조액으로하여 비교적정한다.

[eqn: 유리탄산 (㎎/L) = af ~× ~1,000 over 검수(mL) × ~0.88]

f : 0.02N수산화나트륨 역가

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05312.1
페놀-자외선/가시선 분광법	2007
(Phenols-Ultraviolet/Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 총 페놀을 측정하는 방법으로서 시료의 pH를 4로 조절하여 증류한 시료에 염화암모늄-암모니아 완충용액을 넣어 pH 10으로 조절한 다음 4-아미노안티피린과 페리사이안칼륨을 넣어 생성된 적색의 안티피린계 색소를 클로로폼으로 추출 후 460nm에서 흡광도를 측정하여 페놀을 분석한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중에 총 페놀의 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험방법에 의해 페놀, 오르토(ortho)-페놀 및 그 화합물, 메타(meta)-페놀 및 그 화합물 및 카르복실기(carboxyl), 할로겐기(halogen), 메톡시기(methoxy), 황산기(sulfonic acid)의 파라(para) 치환 페놀 및 그 화합물을 측정할 수 있다.

1.2.3  이 시험방법으로는 알킬기(alkyl), 아릴기(aryl), 나이트로기(nitro), 벤조일기(benzoyl), 나이트로소기(nitroso) 및 알데하이드기(aldehyde)의 파라(para) 치환 페놀 및 그 화합물을 측정할 수 없다.

1.2.4  이 시험방법은 먹는물 중에 페놀이 0.001～0.10mg/L의 농도범위에서 적절하며 시료 중에는 0.005mg/L의 정량한계를 갖는다.

1.2.5  이 시험방법으로는 각 페놀 종류를 구분하여 정량할 수 없다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  황 화합물의 간섭을 받을 수 있는데 이는 인산(H3PO4)을 사용하여 pH 4로 산성화하여 교반하면 황화수소(H2S)나 이산화황(SO2)으로 제거할 수 있다. 황산구리(CuSO4)를 첨가하여 제거할 수도 있다.

1.3.2  염소와 요오드(요오드이온이 산화되면 요오드가 생성됨)와 같은 산화제는 페놀화합물을 산화시키므로 과량의 황산제일철(ferrous sulfate)을 첨가하여 제거한다.

1.3.3  오일과 타르 성분은 수산화나트륨을 사용하여 시료의 pH를 12～12.5로 조절한 후 클로로폼(50mL)으로 용매 추출하여 제거할 수 있다. 시료 중에 남아있는 클로로폼은 항온 수욕조에서 가열시켜 제거한다.

2.0  용어정의

2.1  그람 냉각기

그람냉각기(graham condenser)란 냉각기의 일종으로 주로 기화된 시료의 냉각 및 액화에 사용된다. 냉각기의 내부에는 나선형으로 된 시료 이송관이 위치하고 있으며, 냉각수는 시료 이송관의 외부로 흐른다(그림 1).

2.2  농도결정

농도결정(standardization)은 이론적으로 계산한 표준용액의 농도와 실제로 제조한 표준용액간의 농도 편차를 보정하기 위하여 실시하며, 제조한 표준물질의 당량에 대응하는 반응시약의 당량으로서 구할 수 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  자외선/가시선 분광광도계

자외선/가시선 분광광도계는 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되어 있고 빛 경로길이가 1cm 이상 되며, 510nm 또는 460nm의 파장에서 흡광도의 측정이 가능하여야 한다.

3.2  증류장치

그람 냉각기(graham condenser)가 부착된 유리재질의 증류장치를 사용한다. 그림 1과 같이 할 수 있다.

시료

냉각기

수기

그림 1. 페놀 증류장치

3.3  분별깔때기

부피 1L로서 마개에 그리스를 사용하지 않는다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  황산구리용액

황산구리․5 수화물(cupric sulfate pentahydrate, CuSO4․5H2O, 249.71) 100.0g을 정제수에 녹여 1.0L로 한다.

4.1.2  인산(H3PO4) (1 + 9)

정제수 90mL에 인산(phosphoric acid, H3PO4, 98.00) 10mL를 넣어 혼합하여 제조한다.

4.1.3  염화암모늄-암모니아 완충용액(pH 10)

염화암모늄(ammonium chloride, NH4Cl, 53.49) 67.6g을 암모니아수(ammonia water, 28% 이상) 570mL에 녹인 후 정제수를 넣어 1.0L로 한다. 유리마개용기에 넣어 냉소에 보관한다.

4.1.4  4-아미노안티피린용액 2%(w/v)

4-아미노안티피린(4-aminoantipyrine, C11H13N3O, 203.24) 2.0g을 정제수에 녹여 100mL로 하며 사용할 때 만든다.

4.1.5  헥사시안화철(Ⅱ)산칼륨용액

헥사시안화철(Ⅱ)산칼륨(potassium hexacyanoferrate(Ⅱ), C6FeK4N6, 368.35)의 결정 약 2.0g을 취하여 소량의 정제수로 표면을 씻은 후 정제수에 녹여 100mL로 한다. 불순물이 있는 경우에는 여과하며, 사용 전에 만든다.

4.1.6  클로로폼

클로로폼(chloroform, CHCl3, 119.38)은 순도 98% 이상의 시약용을 사용한다.

4.1.7  브롬산칼륨․브롬화칼륨 용액(0.1N)

브롬산칼륨(potassium bromate, KBrO3, 167.00) 2.78g과 브롬화칼륨(potassium bromide, KBr, 119.00) 10.0g을 정제수에 녹여 1L로 한다.

4.1.8  황산나트륨(Na2SO4)

황산나트륨(sodium sulfate anhydrous, Na2SO4, 142.04)은 순도 98% 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300℃에서 하루 밤 구워서 사용한다.

4.1.9  티오황산나트륨 ․ 5수화물

순도 98% 이상의 티오황산나트륨․5수화물(sodium thiosulfate pentahydrate, Na2O3S2․5H2O, 248.21)을 사용한다.

4.1.10  요오드산칼륨

요오드산칼륨(potassium iodate, KIO3, 166.00)을 120～140℃로 2시간 건조한 다음 사용한다.

4.1.11  황산(1+5)

황산(1+5)은 정제수 50mL에 황산(sulfuric acid, H2SO4, 98.00) 10mL를 넣어 혼합하여 제조한다.

[주 1] 이때 정제수에 황산을 넣어야 한다. 만약 황산에 정제수를 넣으면 폭발할 수 있다. 황산을 가할 때에도 조심스럽게 가하여야 한다.

4.1.12  전분용액

가용성전분 1g을 정제수 약 10mL와 잘 섞으면서 뜨거운 물 100mL에 넣고, 약 1분간 끓인 후 식힌 다음 위에 뜨는 맑은 액을 사용하며, 사용할 때에 만든다.

4.2  표준용액

4.2.1  페놀표준원액(1000mg/L)

4.2.1.1  페놀(phenol, C6H5OH, 94.11) 1.000g을 정제수에 녹여 1L로 하며 표준원액을 만든다.

4.2.1.2  농도결정

4.2.1.2.1  이 용액 50mL를 마개 있는 삼각플라스크에 넣고, 정제수 약 100mL를 넣은 후 브롬산칼륨․브롬화칼륨용액 50mL와 염산 5mL를 넣어 백색 침전을 생성시킨다.

4.2.1.2.2  마개를 막아 조용히 흔들어 10분간 둔 다음 요오드화칼륨 1.0g을 넣고 티오황산나트륨용액(0.1N)으로 적정하여 액의 황색이 엷어질 때에 전분용액 2～3mL를 지시약으로 넣은 후 액의 청색이 없어질 때까지 다시 적정하여, 이에 소비된 티오황산나트륨용액(0.1N)의 mL(a)를 구한다.

4.2.1.2.3  따로 정제수 100mL에 브롬산칼륨․브롬화칼륨용액 25mL를 넣은 용액에 대하여 같은 방법으로 시험하고, 이에 소비된 티오황산나트륨용액(0.1N)의 mL(b)를 구하여, 다음 식에 따라 이 용액 중 함유된 페놀의 양(mg/mL)을 산출한다.

[eqn: 페놀(mg/mL)= {(2b-a) over 50} × f × 1.569]

여기서,      f = 4.2.4.2에서 구한 티오황산나트륨용액(0.1N)의 농도계수

4.2.2  페놀표준용액(10.0mg/L)

페놀표준원액(1000mg/L) 10mL를 1L 부피플라스크에 넣고 정제수를 표선까지 가하여 100배 희석하여 만든다.

4.2.3  페놀표준용액(1.0mg/L)

페놀표준용액(10.0mg/L)을 정제수로 10배 희석하여 제조한다(이 용액 1mL는 페놀 0.001mg을 함유한다).

4.2.4  티오황산나트륨용액(0.1N)

4.2.4.1  티오황산나트륨․5수화물(sodium thiosulfate pentahydrate, Na2O3S2․5H2O, 248.21) 26.0g과 무수탄산나트륨(sodium carbonate) 0.2g을 정제수에 녹여 1L로 하고 아이소아밀알콜 약 10mL를 넣어 잘 흔들어 섞고 2일간 둔다.

4.2.4.2  농도결정

4.2.4.2.1  요오드산칼륨(potassium iodate, KIO3, 166.00) (120～140℃에서 2시간 건조하고, 데시케이터에서 식힌 것) 약 80.0mg을 정확히 달아 마개 있는 삼각플라스크에 넣고, 정제수 25mL, 요오드화칼륨 2.0g 및 황산(1+5) 5mL를 넣어 곧 마개를 막고, 조용히 흔들어 섞은 후 어두운 곳에서 5분간 가만히 둔다.

4.2.4.2.2  정제수 100mL를 넣고 티오황산나트륨용액(0.1N)으로 적정하여, 액의 황색이 엷어질 때에 전분용액 2～3mL를 지시약으로 넣은 후 액의 청색이 없어질 때까지 다시 적정을 계속하고 여기에 소비된 티오황산나트륨용액(0.1N)의 mL(a)를 구하여 다음 식에 따라 티오황산나트륨용액(0.1N)의 농도계수(factor)를 구한다.

[eqn: f={요오드산칼륨의양(㎎)} over {(a-b) × 3.567}]

여기서,      f : 티오황산나트륨용액(0.1N)의 농도계수

a : 소비된 티오황산나트륨용액(0.1N)의 부피(mL)

b : 요오드산칼륨을 넣지 않고 위와 같은 방법으로 시험할 때 소비된 티     오황산나트륨용액(0.1N)의 부피(mL)

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료 1L당 진한 황산 2mL를 첨가하고 산성화시켜 생물학적 분해를 방지한다.

5.2  시료채취 후 4시간 내에 분석을 하지 않을 경우에는 4℃ 에서 보관하며 시료채취 후 28일 이내에 분석한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 0.001mg/L가 되도록 분석물질을 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 방법검출한계와 정량한계는 표 2에서 제시한 방법검출한계 및 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  검정곡선의 작성 및 검증은 정량범위 내의 5개의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상 또는 결정계수의 상대표준편차가 25% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선의 직선성을 검증하기 위해서는 정량범위를 0.001～0.10mg/L로 설정하여 검정곡선을 작성하여 결정계수(R2)를 구한다.

6.3.3  검정곡선의 감응계수를 검증하기 위해서는 검정곡선의 중간 농도의 한 농도에서 감응계수를 구하여 그 값이 전과 25% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선을 재작성한다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 이중시료 간의 측정값의 차이(C2-C1)에 대한 평균값([eqn: bar x])의 상대 백분율로 나타내며 25% 이하이어야 한다.

% B = [eqn: {C_2 - C_1 } over {bar x } × 100`` %]

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  정밀도․정확도 및 회수율의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다.

6.6.2  방법검출한계는 주당 1회 이상 실시하며 측정 장비의 감도가 의심될 때에는 언제든지 측정하여 확인하여야 한다.

6.6.3  검정곡선 및 방법바탕시료의 측정은 매일 1회 이상 실시하며, 고농도의 시료 다음에는 시약바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검한다.

6.6.4  검정곡선용 표준물질, 방법바탕시료, 방법검출한계 시료(1개), 시약바탕시료는 순서대로 반드시 매일 측정하여 확인하여야 하며 시약바탕시료를 측정하여 오염현상이 없음을 확인한 후 시료를 분석해야 한다.

6.6.6  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  페놀의 방법검출한계는 0.0003mg/L이다.

6.7.2  6개의 실험실에서 0.0096, 0.0483 그리고 0.0935mg/L의 3가지 농도를 반복 측정한 결과 표준편차(상대표준편차)는 ±0.00099mg/L (10.3%), ±0.0031mg/L (6.4%)과 ±0.0042mg/L (4.5%)이었다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  시료 500mL(0.001～0.01mg의 페놀을 함유하거나 같은 양의 페놀을 함유하도록 시료에 정제수를 넣어 500mL로 한 것)를 미리 수개의 비등석을 넣은 증류플라스크에 넣고, 황산구리․ 5수화물 0.5g과 인산을 넣어 pH를 약 4로 조절한다.

7.1.2  증류플라스크를 증류장치의 냉각관과 연결하고 500mL 부피실린더를 수기로 사용한다. 증류를 시작하여 증류액이 450mL가 되었을 때 가열을 중지하고 증류플라스크에 정제수 50mL를 넣어 다시 증류를 행하여 전 증류액이 500mL가 되었을 때 증류를 끝낸다. 증류액이 백탁되었을 때에는 증류 조작을 반복하여 재증류한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  페놀표준용액(1.0mg/L) 0, 1.0, 2.0, 4.0, 8.0mL를 단계적으로 부피플라스크에 넣고, 각각에 정제수를 넣어 500mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 시료 중의 농도로 계산하면 0, 0.002, 0.004, 0.008, 0.016mg/L에 해당된다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.2.2  이하 7.3과 같은 방법으로 측정하여 페놀의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 페놀의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

7.3.1  전처리에서 얻은 시험용액 500mL를 분별깔때기에 넣고 암모니아 완충용액 5mL를 넣어 흔들어 섞는다.

7.3.2  아미노안티피린용액 3mL와 헥사시안화철(Ⅱ)산칼륨용액 10mL를 넣어 섞고 3 분간 둔 후 클로로폼 15mL를 넣어 강하게 흔들어 섞은 다음 가만히 두었다가 클로로폼 층을 취한다.

7.3.3  클로로폼 10mL를 사용하여 같은 방법으로 추출하여 클로로폼 층을 취하고, 취한 클로로폼 층을 합하여 건조필터로 여과한다.

7.3.4  추출물의 일부를 흡수셀(10mm)에 넣고, 분광광도계를 사용하여 시료와 같은 방법으로 시험한 바탕시험액을 대조액으로 하여 파장 460nm에서 흡광도를 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

페놀의 측정값을 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 페놀의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {A_X - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  페놀의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
페놀	0.005mg/L	0.0000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 420.1, 1978, Phenolics, Total recoverable(spectrophotometric, manual 4-AAP with distillation)

9.2  Standard Method 5530, 1993, Phenols.

9.3  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-3-2-2. 페놀(Phenol)

9.4  환경부, 수질오염공정시험방법, 제 17항 페놀 및 그 화합물

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법검출한계 방법바탕시료 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.001mg/L 0.0003mg/L 0.0003mg/L 이하 25% 이내 상대표준편차가 ±25% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±25% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05351.1
불소	2007
(F ; Fluoride)

가. 시약

(1) 페놀프탈레인용액

시안의 검사에 쓰는 페놀프탈레인용액과 같다.

(2) 수산화나트륨용액

수산화나트륨 40g을 물에 녹여 1L로 한다.

(3) 인산

(4) 과염소산

(5) 알리자린컴플렉손용액

알리자린컴플렉손(1,2-디히드록시안트라퀴노닐-3-메칠아민-N.N-2초산 0.385g을 가능한 한 소량의 수산화나트륨용액에 녹이고, 물 10mL를 넣은 다음 용액의 색이 자색으로부터 적색이 될 때까지 염산(1+99)을 천천히 넣고, 다시 물을 넣어 100mL로 한다.

(6) 질산란탄용액

질산란탄(6수염) 4.33g을 물에 녹여 1L로 한다.

(7) 초산완충액

초산나트륨(3수염) 100g을 물 약 200mL에 녹이고, 초산 약 11mL를 넣어 잘 섞은 후 pH 5.2가 되도록 초산을 넣고, 다시 물을 넣어 1L로 한다.

(8) 아세톤

(9) 불소표준원액

불화나트륨을 백금접시중에서 500～550℃에서 40～50분간 가열하고, 데시케이터내에서 식힌 다음 2.210g을 물에 녹여 1L로 한후 폴리에칠렌병에 넣어 보존한다(이 용액 1mL는 불소 1㎎을 함유한다).

(10) 불소표준용액

불소표준원액을 물로 100배 희석한 용액 100mL에 물을 넣어 1L로 하며, 쓸 때에 만든다(이 용액 1mL는 불소 0.001㎎을 함유한다).

나. 기구 및 장치

불소증류장치 : 원칙적으로 다음 그림과 같다.

A : 수증기발생용플라스크(용량 1L)

B : 증류플라스크(용량 300mL)

C : 연결관

D : 냉각기

E : 온도계

다. 시험

(1) 전처리

(가) 전처리는 검수 1L중에 인산이온 3㎎이상 또는 알루미늄이온 1㎎이상을 함유하거나 색도가 20도이상인 경우에 한다.

(나) 검수 200mL를 증발접시에 넣고, 페놀프탈레인용액 수방울을 지시약으로 하여, 액이 엷은 홍색이 될 때까지 수산화나트륨용액을 넣고 가열 농축한다.  액이 약 50mL가 된후, 곧 소량의 물을 사용하여 비등석을 넣은 증류플라스크(B)에 씻어 넣는다.

(다) 이 액에 인산 약 1mL와 과염소산 40mL를 넣은 후 미리 물 약 250mL와 수개의 비등석을 넣은 수증기발생용플라스크(A), 연결관(C) 및 냉각기(D)를 연결하고, 수증기발생용플라스크(A)와 증류플라스크(B)를 가열한다.  이때 연결관(C)의 코크를 열어 놓는다.

(라) 증류플라스크내의 온도가 140℃가 되면 곧 연결관(C)의 코크를 조작하여 천천히 수증기를 통과시켜 증류한다.  이때 증류온도는 140～150℃로 유지하며, 증류플라스크를 가열하는 불꽃은 플라스크내의 액면이하의 부분에만 접촉되도록 한다.

(마) 유출액이 약 190mL가 되면, 곧 증류를 그치고 유출액에 물을 넣어 200mL로 하여, 이를 시험용액으로 한다.

(2) 분석

(가) 검수 20mL(0.003～0.02㎎의 불소를 함유하거나 같은 양의 불소를 함유하도록 검수에 물을 넣어 20mL로 한 것)를 비색관에 넣고, 알리자린컴플렉손용액 1mL, 초산완충액 5mL, 질산란탄용액 1mL 및 아세톤 20mL를 넣고 다시 물을 넣어 50mL로 하여 잘 흔들어 섞은 후 60분 이상 둔다.

(나) 이 용액의 일부를 흡수셀(10㎜)에 넣고 광전분광광도계 또는 광전광도계를 사용하여 검수와 같은 방법으로 시험한 공시험액을 대조액으로 하여 파장 620nm 부근에서 흡광도를 측정하고 (3)에 따라 작성한 검량선으로 부터 시험용액 중의 불소의 양을 구하여, 검수중의 불소의 농도를 측정한다.

(다) 전처리를 한 경우에는 전처리에서 얻은 시험용액을 검수로 한다.

(3) 검량선의 작성

(가) 불소표준용액 0～20mL를 단계적으로 비색관에 넣고, 각각에 물을 넣어 20mL로 하여, 이하 (2)와 같은 방법으로 시험하여 불소의 양과 흡광도와의 관계를 구한다.

(나) 또한 검수를 전처리한 경우에는 불소표준용액 0～20mL를 단계적으로 증발접시에 넣고, 각각에 물을 넣어 200mL로 하여 이하 (1) 및 (2)와 같은 방법으로 시험한다.

.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05352.1
시안	2007
(CN ; Cyanide)

가. 시약

(1) 아비산나트륨용액

아비산나트륨 0.5g을 물에 녹여 100mL로 한다.

(2) 페놀프탈레인용액

페놀프탈레인 0.5g을 에탄올 50mL에 녹이고 물을 넣어 100mL로 한후 이 용액이 홍색을 나타낼 때까지 수산화나트륨용액을 넣는다.

(3) 황산용액(1+35)

물 350mL에 황산 10mL를 서서히 넣어 혼합한다.

(4) 초산아연용액

초산아연(2수염) 100g을 물에 녹여 1L로 한다.

(5) 수산화나트륨용액

수산화나트륨 40g을 물에 녹여 1L로 한다.

(6) 초산용액(1+9)

물 90mL에 초산 10mL를 넣어 혼합한다.

(7) 인산완충액

인산2수소칼륨 3.40g과 인산1수소나트륨(무수) 3.55g을 물에 녹여 1L로 한다.

(8) 클로라민 T용액

클로라민T(3수염) 1.25g을 물에 녹여 100mL로 하며, 쓸 때에 만든다.

(9) 피리딘․피라졸론혼합액

1-페닐-3-메칠-5-피라졸론 0.25g을 75℃로 가열한 물 100mL에 녹이고(완전히 녹지 않아도 좋다), 실온으로 식힌 다음 비스(1-페닐-3-메칠-5-피라졸론) 0.02g을 피리딘 20mL에 녹인 용액을 넣어 섞는다.  이 용액은 쓸 때에 만든다.

(10) 질산은용액(0.1N)

질산은 17.0g을 물에 녹여 1L로 한 후 갈색병에 넣어 보관한다.

표정 : 염화나트륨(500～600℃에서 1시간 가열하고 데시케이타에서 식힌것) 약 100㎎을 정밀히 달아 백색사기접시 또는 삼각플라스크(백색판 위에서 적정)에 넣고 물 약 100mL를 넣어 녹이고 크롬산칼륨용액 0.2mL를 지시약으로 하여 질산은용액(0.1N)으로 엷은 등색이 없어지지 않고 남을 때까지 적정하고 여기에 소비된 질산은용액(0.1N)의 mL(a)로 부터 다음 식에 따라 질산은용액(0.1N)의 역가(f)를 구한다.

[eqn: f = {염화나트륨의 양(㎎)} over {(a-b)×5.844}]

b : 공시험할 때 소비된 질산은용액(0.1N)의 mL

(11) 파라디메칠아미노벤지리덴로다닌용액

파라디메칠아미노벤지리덴로다닌 0.02g을 아세톤 100mL에 녹인다.

(12) 시안표준원액

(가) 시안화칼륨 2.51g을 물에 녹여 1L로 하며 표준원액을 만들 때마다 다음 방법에 따라 이 용액에 함유된 시안의 농도를 측정한다.

(나) 이 용액 100mL를 비이커에 넣고 수산화나트륨용액 0.5mL를 넣은 후 파라디메칠아미노벤지리덴로다닌용액 0.5mL를 지용액으로 하여 용액의 색이 황색에서 적색으로 될 때까지 질산은용액(0.1N)으로 적정하고, 이에 소비된 질산은용액(0.1N)의 mL수(a)로 부터 다음 식에 따라 용액에 함유된 시안의 양(㎎/mL)을 구한다.

[eqn: 시안(㎎/㎖) = {a~×~f over 100} ~× ~5.20]

f : 질산은용액(0.1N)의 역가

(13) 시안표준용액

10㎎에 상당하는 시안을 함유한 시안표준원액에 물을 넣어 1L로 한 용액 100mL와 수산화나트륨용액 50mL의 혼합액에 물을 넣어 1L로 하며, 쓸 때에 만든다(이 용액 1mL는 시안 0.001㎎을 함유한다).

나. 시험

(1) 전처리

(가) 검수 250mL(0.0025～0.05㎎의 시안을 함유하거나 같은 양의 시안을 함유하도록 검수에 물을 넣어 250mL로 한 것)를 미리 수 개의 비등석을 넣은 증류플라스크에 넣고 페놀프탈레인용액 수방울을 지시약으로 하여 황산용액으로 중화한다.

(나) 이 용액에 초산아연용액 20mL를 넣은 후 다시 황산용액 10mL를 넣어 유출속도가 매분 2～3mL가 되도록 가열 증류한다.

(다) 유출액은 미리 수산화나트륨용액 30mL를 넣은 용기에 냉각기의 끝이 잠기도록 하여 유출액이 약 180mL가 되면 곧 증류를 그치고 냉각기를 씻은 다음 용기에 냉각기를 씻은 액을 넣어 다시 페놀프탈레인용액 수방울을 지시약으로 하여 초산용액으로 중화한 후 물을 넣어 250mL로 하여 이를 시험용액으로 한다.

(2) 분석

(가) 전처리에서 얻어진 시험용액 20mL를 비색관에 넣고 인산완충액 10mL 및 클로라민T용액 0.25mL를 넣어 마개를 막고 흔들어 섞는다.

(나) 2～3분간 둔 후 피리딘․피라졸론혼합액 15mL를 넣어 잘 섞고 20～30℃에서 약 50분간 둔다.

(다) 이 용액의 일부를 흡수셀(10㎜)에 넣고 광전분광광도계 또는 광전광도계를 사용하여 검수와 같은 방법으로 시험한 공시험액을 대조액으로 하여 파장 620㎚ 부근에서 흡광도를 측정하고 (3)에 따라 작성한 검량선으로부터 시험용액중의 시안의 양을 구하여 검수중의 시안의 농도를 측정한다. 이때 0.01㎎/L미만은 검출되지 아니한 것으로 한다.

(3) 검량선의 작성

시안표준용액 0～4mL를 단계적으로 비색관에 넣고 각각에 물을 넣어 20mL로 한후 이하 (2)와 같은 방법으로 시험하여 시안의 양과 흡광도와의 관계를 구한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05353.1
암모니아성질소	2007
(NH3-N ; Ammonium Nitrogen)

가. 시약

(1) 페놀니트로프루지트나트륨용액

페놀 5g 및 니트로프루지트나트륨 25㎎을 물에 녹여 500mL로 한다.  차고 어두운 곳에 보존하고 1개월내에 사용한다.

(2) 차아염소산나트륨용액

차아염소산나트륨(100/c)mL(c는 유효염소농도%) 및 수산화나트륨 15g을 물에 녹여 1L로 하며, 쓸 때에 만든다.

(3) 암모니아성질소표준원액

염화암모늄 0.3819g을 물에 녹여 1L로 한다(이 용액 1mL는 암모니아성질소 0.1㎎을 함유한다).

(4) 암모니아성질소표준용액

암모니아성질소표준원액을 물로 100배 희석하며, 쓸 때에 만든다(이 용액 1mL는 암모니아성질소 0.001㎎을 함유한다).

나. 시험

(1) 분석

(가) 검수 10mL(0.01㎎ 이하의 암모니아성질소를 함유하거나 같은 양의 암모니아성질소를 함유하도록 검수에 물을 넣어 10mL로 한 것)를 마개있는 시험관에 넣고 페놀니트로프루지트나트륨용액 5mL를 넣어, 마개를 한 다음 조용히 흔들어 섞는다.

(나) 이어서 차아염소산나트륨용액 5mL를 넣어 다시 마개를 하고 조용히 흔들어 섞은 후 25～30℃에서 60분간 둔다.

(다) 이 용액 일부를 흡수셀(10㎜)에 넣고 광전분광광도계 또는 광전광도계를 사용하여 검수와 같은 방법으로 시험한 공시험액을 대조액으로 하여 파장 640㎚ 부근에서 흡광도를 측정하고, (2)에 따라 작성한 검량선으로 부터 시험용액중의 암모니아성질소의 양을 구하여 검수중의 암모니아성질소의 농도를 측정한다.

(2) 검량선의 작성

암모니아성질소표준용액 0～10mL를 단계적으로 마개있는 시험관에 넣고, 물을 넣어 10mL로 한다.  이하 (1)과 같이 시험하여 암모니아성질소의 양과 흡광도와의 관계를 구한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05354.1
질산성질소	2007
(NO3-N ; Nitrate Nitrogen)

가. 시약

(1) 살리실산나트륨용액

살리실산나트륨 1g을 수산화나트륨용액(0.01N)에 녹여 100mL로 한다.

(2) 염화나트륨용액

염화나트륨 0.2g을 물에 녹여 100mL로 한다.

(3) 설파민산암모늄용액

설파민산암모늄 0.1g을 물에 녹여 100mL로 한다.

(4) 수산화나트륨용액(2→5)

수산화나트륨 40g을 물에 녹여 100mL로 한다.

(5) 질산성질소표준원액

미리 105～110℃에서 4시간 건조하고, 데시게이터에서 식힌 질산칼륨 0.722g을 물에 녹여 1L로 하고 클로로포름 2방울을 넣은 후 갈색병에 넣어 보존한다(이 용액 1mL는 질산성질소 0.1㎎을 함유한다).

(6) 질산성질소표준용액

질산성질소표준원액을 물로 100배 희석하며, 쓸 때에 만든다(이 용액 1mL는 질산성질소 0.001㎎을 함유한다).

나. 시험

(1) 분석

(가) 검수 적당량(0.001～0.2㎎의 질산성질소를 함유한 것)을 100mL의 비이커에 넣고 살리실산나트륨용액 1mL, 염화나트륨용액 1mL 및 설파민산암모늄용액 1mL를 넣어 수욕상에서 증발건고한다.

(나) 이를 식히고 황산 2mL를 넣어 때때로 저어 섞으면서 10분간 둔 후(증발잔류물이 다량인 경우에는 수욕상에서 10분간 가열하고 식힌 후) 물 10mL를 넣어 네슬러관에 옮긴다.

(다) 다시 이를 식히고 천천히 수산화나트륨용액(2→5) 10mL를 넣은 후 물을 넣어 전량 25mL로 한다.

(라) 이 용액 일부를 흡수셀(10㎜)에 넣고, 광전분광광도계 또는 광전광도계를 사용하여 검수와 같은 방법으로 시험한 공시험액을 대조액으로 하여, 파장 410㎚ 부근에서 흡광도를 측정하고 (2)에 따라 작성한 검량선으로 부터 시험용액중의 질산성질소의 양을 구하여 검수중의 질산성질소의 농도를 측정한다.

(2) 검량선의 작성

질산성질소표준용액 0～20mL를 단계적으로 비이커에 넣고, 이하(1)과 같이 시험하여 질산성질소의 양과 흡광도와의 관계를 구한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05355.1
염소이온	2007
(Cl- ; Chloride)

가. 시약

(1) 크롬산칼륨용액

크롬산칼륨 50g을 물 약 200mL에 녹이고, 적색침전이 생길 때까지 질산은 용액을 넣어 여과한 후 여과액에 물을 넣어 1L로 한다.

(2) 질산은용액(0.01N)

질산은 1.7g을 물에 녹여 1L로 한 후 갈색병에 보존한다.

표정 : 염화나트륨(0.01N) 25mL를 백색사기접시 또는 삼각플라스크(백색판위에서 적정)에 넣고, 크롬산칼륨용액 0.2mL를 지시약으로 하여 질산은용액(0.01N)으로 엷은 등색이 없어지지 않고 남을 때까지 적정하고 이에 소비된 질산은용액(0.01N)의 mL(a)로 부터 다음 식에 따라 질산은용액(0.01N)의 역가(f)를 구한다.

[eqn: f= 25 over (a-b)]

b : 염화나트륨용액 대신 물을 사용하여 위와 같은 방법으로 공시험할때 소비된 질산은용액(0.01N)의 mL

(3) 질산은용액

질산은 5g을 물에 녹여 100mL로 한다.

(4) 염화나트륨용액(0.01N)

염화나트륨(500～600℃에서 1시간 가열하고 데시케이터에서 식힌 것) 0.5844g을 물에 녹여 1L로 한다.

나. 시험

(1) 검수 100mL를 백색사기접시 또는 삼각플라스크(백색판위에서 적정)에 넣고, 크롬산칼륨용액 0.5mL를 넣은 후, 액이 엷은 등색이 될 때까지 질산은용액(0.01N)으로 적정한다.

(2) 이에 소비된 질산은용액(0.01N)의 mL(a)로 부터 다음식에 따라 검수에 함유된 염소이온의 양(㎎/L)을 구한다.

[eqn: 염소이온(㎎/L) =(a-b) ×~ f ~× 1,000 over 100 ×~ 0.355]

b : 물을 사용하여 검수와 같은 방법으로 공시험할 때에 소비된 질산은용액(0.01N)의 mL

f : “가”의 (2)에서 구한 질산은용액(0.01N)의 역가

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05356.1
황산이온	2007
(SO4+ ; Sulfate)

가. 시약

⑴ 황산이온표준용액

105℃에서 건조한 황산칼륨 0.9071g을 정확히 달아 물에 녹여 1L로 한다(이 용액 1mL는 황산이온 0.5mg을 함유한다).

⑵ 염화마그네슘용액(0.01M)

경도의 검사에 쓰는 염화마그네슘용액(0.01M)과 같다.

⑶ 염화바륨용액(0.01M)

염화바륨(2수염) 약 2g을 물에 녹여 1L로 한다.

⑷ 암모니아완충액

경도의 검사에 쓰는 암모니아완충액과 같다.

⑸ EBT용액

경도의 검사에 쓰는 EBT용액과 같다.

⑹ EDTA용액(0.01M)

경도의 검사에 쓰는 EDTA용액(0.01M)과 같다.

표정 : 삼각플라스크에 황산이온표준용액 10.0mL, 물 40mL 및 염산용액(0.02N) 5mL를 넣고 끓이면서 염화바륨용액(0.01M) 10.0mL를 넣어 수분간 끓이고 속히 식힌 다음 암모니아완충액 5mL 및 EBT용액 3방울을 넣은 후 곧 EDTA용액(0.01M)으로 적정하고, 종말점 부근에서 염화마그네슘용액(0.01M) 2.0mL를 넣은 후 계속 적정하여 이에 소비된 EDTA용액(0.01M)의 mL(a)를 구하여 다음식에 따라 EDTA(0.01M)의 역가(f)를 구한다.

[eqn: f = 5 over {(b-a) × 0.96}]

b : 물을 사용하여 위와 같은 방법으로 시험할 때 소비된 EDTA용액(0.01M)의 mL

나. 기구 및 장치

이온교환수지관 : 원칙적으로 다음과 같이 만든다.

•양이온교환수지(Amberite IR-120)를 약 10배량의 염산용액(5N)에 담근다. 이어서 염소이온이 완전히 제거될때까지 물로 씻는다. 이 수지를 옆의 유리칼럼에 주입하여 약 12㎝의 수지층을 만든다. 이 때 수지층의 위에는 항상 소량의  물층이 남도록 한다. 이 수지층의 이온교환능력은 검수의 수질에 따라 다르지만 일반 먹는물에서는 약 3L를 연속해서 사용할 수 있다. 만일 이 수지층을 통과시킨 유출액 10mL를 시험관에 취하여 수산화나트륨(5N) 1방울과 NN희석분말을 넣을 때 적색이 나타날 때는 이 수지를 재생시켜야 한다.

다. 시험

⑴ 전처리

검수를 취하여 1분에 5mL의 속도로 이온교환수지층을 통과시켜 처음 유출액 20mL는 버리고 그 후의 유출액 50～100mL를 취하여 시험용액으로 한다.

⑵ 분석

(가) 검수 50mL(1～9mg의 황산이온을 함유하거나 같은양의 황산이온을 함유하도록 검수에 물을 넣어 50mL로 한 것)를 삼각플라스크에 넣고 10% 염산 1～2방울을 넣은 다음 끓이면서 염화바륨용액(0.01M) 10.0mL를 넣어 수초간 끓인 후 식히고 암모니아완충액 5mL 및 EBT용액 3방울을 넣어 곧 EDTA용액(0.01M)으로 적정한다.

(나) 종말점 가까이서(용액의 색이 적자색에서 청색으로 변할 때) 염화마그네슘용액(0.01M)을 정확히 2.0mL 넣고 다시 용액의 색이 청색으로 변할 때 까지 적정한다.

(다) 이에 소비된 EDTA용액(0.01M)의 mL(c)를 구하여 다음 식에 따라 검수에 함유된 황산이온의 양(mg/L)을 산출한다.

[eqn: 황산이온(㎎/L) = 0.96 ~×~(b-c) ×~ f ~×~ 1,000 over 50]

b : 물을 사용하여 검수와 같은 방법으로 시험할 때 소비된 EDTA용액(0.01M)의 mL

f : EDTA용액(0.01M)의 역가

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05357.1
불소, 질산성질소, 염소이온, 황산이온	2007
(F-:Fluoride, NO3--N:Nitrate Nitrogen, SO42-:Sulfate Cl-:Chloride)

이 시험방법은 불소, 질산성질소, 염소이온, 황산이온(F-:Fluoride, NO3--N:Nitrate Nitrogen, SO42-:Sulfate Cl-:Chloride)의 분석방법이다.

가. 시약

(1) 정제수

시약용 정제수를 사용하거나 정제수를 멤브레인휠터로 여과한 것을 사용한다. 바탕시험을 할 때 표준물질의 봉우리부근에 불순물봉우리가 없는 것을 사용한다.

(2) 용리액

억압기형은 탄산수소나트륨용액(0.008M)과 탄산나트륨용액(0.008M)을 같은 양 혼합한다. 비억압기형은 프탈산용액(0.005M)과 트라이스(하이드록시메틸)아미노메탄용액(0.005M)을 같은 양 혼합한다.

(3) 불소표준원액

불화나트륨을 백금접시에 취하여 500～550℃에서 40～50분간 가열하고 건조기에서 식힌 다음 2.210g을 취하여 물에 녹여 1L로 한다. 이 용액 1mL는 불소 1mg을 함유한다. 이 용액은 폴리에틸렌병에 넣어 보존한다.

(4) 질산성질소표준원액

질산칼륨을 백금접시에 취하여 105～110℃에서 4시간 건조하고 건조기에서 식힌 다음 7.222g을 취하여 물에 녹여 1L로 한다. 이 용액 1mL는 질산성질소 1mg을 함유한다. 이 용액에 클로로포름 2방울을 넣고, 건열 멸균한 갈색 유리병에 넣어 보존한다.

(5) 염소이온표준원액

염화나트륨을 백금접시에 취하여 500～550℃에서 40～50분간 가열하고, 건조기에서 식힌 다음 1.649g을 취하여 물에 녹여 1L로 한다. 이 용액 1mL는 염소이온 1mg을 함유한다.

(6) 황산이온표준원액

황산나트륨을 항량이 될 때까지 800℃에서 강열하고 건조기에서 식힌 다음 1.479g을 취하여 물에 녹여 1L로 한다. 이 용액 1mL는 황산이온 1mg을 함유한다.

(7) 음이온혼합표준용액

불소표준원액 5mL, 염소이온표준원액 20mL, 황산이온표준원액 20mL, 질산성질소표준원액 2mL를 취하여 물을 넣어 1L로 한다. 이 용액 1mL는 불소 0.005mg, 염소이온 0.02mg, 황산이온 0.02mg, 질산성질소 0.002mg을 함유한다. 이 용액은 사용할 때마다 조제한다.

나. 기구 및 장치

(1) 이온크로마토그래프 : 전기전도도 검출기를 장착한 것.

(2) 멤브레인휠터-여과장치 : 직경 약 0.2㎛의 멤브레인휠터를 장착한 것.

다. 시험

(1) 전처리

(가) 시료(불소 0.05～0.5mg, 염소이온 0.2～20mg, 황산이온 0.2～20mg, 질산성질소 0.02～2mg를 함유하거나 같은 양을 함유하도록 정제수로 희석한 것)를 멤브레인휠터-여과장치로 여과하여 처음 거른 용액 약 10mL는 버리고 그 후의 거른 용액을 시험용액으로 한다.

(2) 시험

(가) 시험용액 일정량을 주사기를 이용하여 이온크로마토그래프에 주입하여 크로마토그램을 얻고 (3)의 검량선에서 시험용액중의 각 성분의 양을 구하여 시료중의 음이온 농도를 측정한다.

(나) 이온크로마토그래프의 조작조건

o 시료주입부 : 용량 50～200μL의 것으로, 이온크로마토그래프에 시료일정량을 주입할 수 있는 것.

o 음이온분리관 : 안지름 4.0～4.6mm, 길이 10～25cm의 것으로 억압기형은 음이온 교환체를 피복한 스티렌디비닐벤젠코폴리마를 충전한 것을, 비억압기형은 음이온 교환체를 피복한 표면다공성의 폴리아크릴계 또는 실리카를 충전한 것 또는 동등의 분리능을 갖고 있는 것.

o 용리액유속 : 1～2mL/분

o 제거액유속 : 1～2mL/분(억압기형에 사용한다)

(3) 검량선작성

음이온혼합표준용액 0～10mL를 단계적으로 부피플라스크에 취하고 각각에 정제수를 넣어 100mL로 한다. 이하 (2)와 같은 방법으로 시험하여 각각의 음이온 양과 봉우리 높이 또는 면적과의 관계를 구한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05400
금속류	2007
(Metals)

1.0  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 구리, 납, 망간, 붕소, 비소, 셀렌, 수은, 아연, 안티몬, 알루미늄, 철, 카드뮴, 크롬 등의 금속류의 분석으로, 시료채취, 간섭물질, 전처리과정, 기기분석에 관해 설명하고 내부정도관리에 대해 자세히 기술하고 있다.

먹는물 중 금속류 측정의 주된 목적은 먹는물 중에 유해성 금속 성분에 대해 감시하고 관리하는데 있다.

2.0 적용 가능한 시험

먹는물 중 금속성분을 분석하기 위해 일반적으로 시료를 적절한 방법으로 전처리하여야 하고 그 후에 기기분석을 실시한다. 금속 별로 사용되는 기기분석 방법은 표 1과 같으며, 원자흡수분광광도법을 주시험법으로 한다.

원자흡수분광광도법, 유도결합플라스마 원자발광분광법, 자외선/가시선 분광법, 유도결합플라스마 질량분석법 및 양극벗김전압전류법의 자세한 시험법들이 제시되어 있다.

측정 금속	원자흡수 분광광도법	유도결합플라스마 원자발광분광법	자외선/가시선 분광법	유도결합플라스마 질량분석법	양극벗김 전압전류법
05401 구리	05401.1	05401.2	-	05401.3	-
05402 납	05402.2	05402.1	-	05402.3	05402.4
05403 망간	05403.1	05403.2	-	05403.3	-
05404 붕소	-	05404.1	05404.2	-	-
05405 비소	-	05405.1	05405.2	05405.3	-
05406 셀렌	05406.11	05406.2	-	05406.3	-
05407 수은	05407.12	-	-	-	05407.2
05408 아연	05408.1	05408.2	-	05408.3	-
05409 안티몬	05409.1	05409.2	-	05409.3	-
05410 알루미늄	05410.1	05410.2	05410.3	05410.4	-
05411 철	05411.2	05411.3	05411.1	05411.4	-
05412 카드뮴	05412.1	05412.2	-	05412.3	-
05413 크롬	05413.1	05413.2	05413.3	05413.4	-

표 1. 먹는물 중 금속류의 시험방법 및 시험방법의 분류번호

† 1. 수소화물생성 원자흡수분광광도법

2. 냉증기 원자흡수분광광도법

3. 분류번호 중 소수점 이하 첫째 자리수는 동일 항목의 시험방법이 여러 개 있을 때 우선순위를 나타낸다.

예시) 제1법 : ****.1, 제2법 : ****.2, 제3법 : ****.3, 제 4법 : ****.4 등

3.0  금속류 분석에서의 일반적인 주의사항

금속의 미량분석에서는 유리기구, 정제수 및 여과지에서의 금속 오염을 방지하는 것이 중요하다. 사용하는 시약에서도 오염이 되므로 순수시약으로 사용하며 특히 산처리와 농축과정 중에 오염이 될 수 있으므로 바탕실험을 통해 오염여부를 잘 평가해야 한다.

분석실험실은 일반적으로 산을 이용한 전처리 및 가열 농축과정에서 발생하는 유독기체를 배출시킬 수 있는 환기시설(후드)등이 갖추어져 있어야 한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05400.1
금속류-원자흡수분광광도법	2007
(Metals - Atomic Absorption Spectrophotometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 금속류의 측정방법으로, 질산을 가한 시료 또는 산 분해 후 농축 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 분석한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중에 구리, 납, 망간, 아연, 안티몬, 알루미늄, 철, 카드뮴, 크롬 등의 금속류의 분석에 적용한다.

1.2.2  구리, 납, 망간, 아연, 안티몬, 철, 카드뮴 등의 금속류는 공기-아세틸렌 불꽃에 주입하여 분석한다.

1.2.3  낮은 농도의 구리, 납, 망간, 아연, 안티몬, 철, 카드뮴 등의 금속류는 암모늄 피롤리딘 다이티오카바메이트(APDC, ammonium pyrrolidine dithiocarbamate)와 착물을 생성시켜 메틸 아이소 부틸 케톤(MIBK, methyl isobutyl ketone)으로 추출하여 공기-아세틸렌 불꽃에 주입하여 분석한다.

1.2.4  알루미늄 등의 금속류는 아산화질소-아세틸렌 불꽃에 주입하여 분석한다.

1.2.5  이 시험에 의한 먹는물 중 금속류의 정량한계 및 정량범위는 표 2와 같다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  화학물질이 공기-아세틸렌 불꽃에서 분자상태로 존재하여 낮은 흡광도를 보일 때가 있다. 이는 불꽃의 온도가 너무 낮아 원자화가 일어나지 않는 경우와 안정한 산화물질로 바뀌어 불꽃에서 원자화가 일어나지 않는 경우에 발생한다.

1.3.2  실리콘은 망간 측정을 간섭하는데 칼슘을 넣어 이를 방지할 수 있다.

1.3.3  실리콘과 알루미늄은 높은 불꽃 온도가 요구되는데 이를 위해 아산화질소-아세틸렌 불꽃을 사용한다.

1.3.4  염이 많은 시료를 분석하면 버너 헤드 부분에 고체가 생성되어 불꽃이 자주 꺼지고 버너 헤드를 청소해야 하는데 이를 방지하기 위해서는 시료를 묽혀 분석하거나, MIBK 등을 사용하여 추출하여 분석한다.

1.3.5  시료 중에 칼륨, 나트륨, 리튬, 세슘과 같이 쉽게 이온화되는 원소가 1000mg/L 이상의 농도로 존재할 때에는 금속측정을 간섭한다. 이때에는 검정곡선용 표준물질에 시료의 매질과 유사하게 첨가하여 보정한다.

2.0  용어정의

2.1  발광세기

금속원자를 적절한 방법으로 들뜨게 한 다음, 각 금속의 들뜸 상태에서 에너지준위가 낮은 상태로 전자가 되돌아가는 과정에서, 각 궤도간의 에너지 차이가 빛으로 방출될 때의 빛에너지의 세기를 말한다.

2.2  바탕보정

원자흡수분광법에서 용액에 공존하는 여러 물질들에 의해 발생하는 스펙트럼 방해를 최소화시키기 위한 방법으로, 분석파장 변화, 불꽃 온도 상승, 복사선 완충제 추가, 또는 두 선 보정법, 연속 광원법, 지맨(Zeeman) 효과법 등의 방법으로 스펙트럼 방해를 줄여 바탕보정을 실시할 수 있다.

2.3  용매추출

용매를 써서 고체 또는 액체시료 중에서 성분물질의 일종(때로는 2종 이상)을 용해시켜 분리하는 조작을 말하며 단순히 추출이라고도 하는 분리법이다.

2.4  인증표준물질

공인된 인증서가 첨부되고 각 지정된 양에 대하여 인증값, 측정불확도 및 소급성을 검증할 수 있는 표준물질로서, 현재 국내외에 상품화되어 있어 이를 용도 및 목적에 따라 선택, 구입할 수 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  원자흡수분광광도계

원자흡수분광광도계(AAS, Atomic Absorption Spectrophotometer)는 일반적으로 광원부, 시료원자화부, 파장선택부 및 측광부로 구성되어 있으며 단광속형과 복광속형으로 구분된다. 다원소 분석이나 내부표준물질법을 사용할 수 있는 복합 채널형(multi-channel)도 있다.

3.2  광원램프

원자흡수분광광도계에 사용하는 광원으로 좁은 선폭과 높은 휘도를 갖는 스펙트럼을 방사하는 속빈음극 램프를 사용한다.

3.3  가스

3.3.1  원자흡수분광광도계에 불꽃을 만들기 위해 사용하는 조연성 기체와 가연성 기체를 말하며, 이들의 조합은 수소-공기, 수소-공기-아르곤, 수소-산소, 아세틸렌-공기, 아세틸렌-산소, 아세틸렌-아산화질소, 프로판-공기, 석탄가스-공기 등이 있다. 일반적으로 가연성가스로  아세틸렌을 조연성가스로 공기를 사용한다.

3.3.2  수소-공기와 아세틸렌-공기는 거의 대부분의 원소 분석에 유효하게 사용할 수 있으며 특히 수소-공기는 원자 외 영역에서 불꽃자체에 의한 흡수가 적기 때문에 이 파장영역에서 흡수선을 갖는 원소의 분석에 적당하다.

3.3.3  아세틸렌-아산화질소 불꽃은 불꽃의 온도가 높기 때문에 불꽃 중에서 해리하기 어려운 내화성산화물을 만들기 쉬운 원소의 분석에 적당하다. 알루미늄 분석에 아산화질소 및 아세틸렌 가스를 사용한다.

3.3.4  프로판-공기 불꽃은 불꽃온도가 낮고 일부 원소에 대하여 높은 감도를 나타낸다.

3.3.5  어떠한 종류의 불꽃이라도 가연성 가스와 조연성 가스의 혼합비는 감도에 크게 영향을 주므로 금속의 종류에 따라 최적혼합비를 선택하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  질산

진한 질산(65% nitric acid, HNO3, 63.01)을 사용하며 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  구연산암모늄용액

구연산암모늄(ammonium citrate, C6H6O7(NH4)2, 226.18) 25.0g을 정제수에 녹여 100mL로 한다.

4.1.3  브로모티몰블루용액

브로모티몰블루(bromothymol blue, C21H15NaBr2O3S, 530.42) 0.1g을 에탄올(ethanol, C2H5OH, 46.07)  50mL와 정제수 50mL의 혼합액에 녹인다.

4.1.4  메틸아이소부틸케톤

메틸아이소부틸케톤(MIBK, methyl isobutyl ketone, C6H12O, 100.16)은 분석용 특급 시약용을 사용하고 극미량 분석을 위해서는 재증류하여 사용한다.

4.1.5  다이에틸다이티오카르바민산나트륨용액

다이에틸다이티오카르바민산나트륨(diethyldithiocarbamic acid sodium salt, NaC5H10NS2, 171.26) 5.0g을 정제수에 녹여 100mL로 한다.

4.1.6  암모니아수

암모니아수(ammonia water) 10%를 사용한다.

4.1.7  지르코늄용액

옥시염화지르코늄·8수화물(zirconium oxychloride octahydrate, ZrOCl2·8H2O, 322.29) 3.5g을 정제수에 녹여 100mL로 한다.

4.1.8  가연성 가스로 아세틸렌을 조연성가스로 공기를 사용한다(순도 99.9%이상).

4.1.9  정제수로는 금속류를 함유하지 않은 3차 증류수 또는 막 여과수를 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  구리

4.2.1.1  구리 표준원액(1,000mg/L)

금속구리(99.9%이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.1.2  구리 표준용액(2.0mg/L)

구리 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.2  납

4.2.2.1  납 표준원액(1,000mg/L)

질산납(Ⅱ) (lead nitrate, Pb(NO3)2, 331.20) 1.60g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2.2  납 표준용액(2.0mg/L)

납 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  망간

4.2.3.1  망간 표준원액(1,000mg/L)

금속망간(순도 99.9%이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.3.2  망간 표준용액(2.0mg/L)

망간 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.4  아연

4.2.4.1  아연 표준원액(1,000mg/L)

금속아연(순도 99.9% 이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.4.2  아연 표준용액(2.0mg/L)

아연 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.5  안티몬

4.2.5.1  안티몬 표준원액(1,000mg/L)

안티모니타르타릭산칼륨·이수화물(antimony potassium tartrate bishydrate, C4H4KO7Sb․2H2O, 360.96) 2.74g에 염산 3mL와 정제수를 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.5.2  안티몬 표준용액(2.0mg/L)

안티몬 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.6  알루미늄

4.2.6.1  알루미늄 표준원액(1,000mg/L)

알루미늄 금속선(분석용) 1.000g을 정제수 100mL와 수산화나트륨 5g의 혼합액에 녹이고, 정제수를 넣어 약 800mL로 한 후 염산으로 중화하고, 0.1N 염산을 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.6.2  알루미늄 표준용액(2.0mg/L)

알루미늄 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.7  철

4.2.7.1  철 표준원액(1,000mg/L)

황산제1철암모늄 ․ 6수화물(ammonium ferrous sulfate hexahydrate, (NH4)2Fe(SO4)2․6H2O, 392.17) 7.02g을 1L 부피플라스크에 넣고 소량의 정제수에 녹이고 이에 염산 3mL와 정제수를 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.7.2  철 표준용액(2.0mg/L)

철 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.8  카드뮴

4.2.8.1  카드뮴 표준원액(1,000mg/L)

금속카드뮴(순도 99.9%이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.8.2  카드뮴 표준용액(2.0mg/L)

카드뮴 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.9  크롬

4.2.9.1  크롬 표준원액(1,000mg/L)

다이크롬산칼륨(potassium dichromate, K2Cr2O7, 294.18) 2.83g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.9.2  크롬 표준용액(2.0mg/L)

크롬 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 미리 세척한 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 테플론 용기에 채취한다.

5.2  시료채취용기는 비인산계 세제로 세척한 후 수돗물로 여러 번 세척하고 질산 용액(1+1)과 정제수로 차례로 세척한 후 건조하여 사용한다.

5.3  시료 채취 즉시 1L당 진한 질산 1.5mL 또는 질산 용액(1+1) 3.0mL를 가하여 pH 2 로 보존한다. 만약 시료가 알칼리화 되어 있거나 완충효과가 있다면 첨가하는 산의 양을 질산 용액(1+1)을 5.0mL까지 늘려야 한다.

5.4  산 처리한 시료는 4℃로 보관하여 시료가 증발로 인해 부피변화가 없도록 해야 한다. 이 조건에서는 시료를 최대 6개월까지 보관할 수 있다. 그러나 수은을 분석할 경우는 최대 5 주까지 보관할 수 있다.

5.5  µg/L의 농도에서는 시료 채취 후 되도록 빠른 시간 안에 분석한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.4  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 3과 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  3개의 분석실에서 3개의 정수장 처리수를 분석한 결과 대부분의 금속은 측정되지 않았고 붕소와 알루미늄이 0.02～0.2mg/L의 농도 범위로 측정되었고 실험실간의 상대표준편차는 17%이내 이었다.

7.0  분석절차

7.1  시료의 전처리

7.1.1  구리, 아연, 철, 망간, 안티몬

7.1.1.1  시료 200mL 또는 금속을 첨가한 시료 200mL를 비커에 넣고 질산 2mL(미리 시료에 넣은 질산을 포함한다)를 넣는다.

7.1.1.2  액량이 약 10mL가 될 때까지 약하게 가열농축하고, 부피플라스크에 옮긴 후 정제수를 넣어 20mL로 하여 이를 시험용액으로 한다.

7.1.2  납, 크롬, 카드뮴

7.1.2.1  시료 500mL 또는 금속을 첨가한 시료 500mL를 비커에 넣고 질산 5mL를 첨가한다.

7.1.2.2  액량이 약 50mL가 될 때까지 천천히 가열농축하고, 이 용액을 분액깔때기에 취한다.

7.1.2.3  구연산암모늄용액 2mL를 넣고 브로모티몰블루용액 수 방울을 지시약으로 하여 액의 색이 황색으로부터 녹색으로 될 때까지 암모니아수를 넣어 중화한다.

7.1.2.4  다이에틸다이티오카바민산나트륨용액 10mL를 넣고 흔들어 섞어 수 분간 둔 후, 메틸아이소부틸케톤 10mL를 넣고 강하게 흔들어 섞은 다음 메칠아이소부틸케톤 층을 취하여 이를 시험용액으로 한다.

7.1.3  알루미늄

7.1.3.1  시료 200mL 또는 금속을 첨가한 시료 200mL를 비커에 넣고 염산 2mL 및 지르코늄용액 1mL를 넣어 흔들어 섞는다.

7.1.3.2  이 용액을 암모니아수로 pH 9로 조정하여, 수산화지르코늄의 침전을 생성시킨다. 잘 섞어 방치하여 침전을 가라앉힌다.

7.1.3.3  여과지(5종A)로 여과하여 침전물을 분리한 후 정제수로 여지의 침전물을 씻는다.

7.1.3.4  침전물을 뜨거운 염산용액(2N) 10～15mL로 녹이고 식힌 후, 정제수로 20mL로 하여 시험용액으로 한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  구리, 아연, 철, 망간, 안티몬

7.2.1.1  금속 표준용액(2.0mg/L) 0, 12.5, 25.0, 50.0, 100.0mL를 단계적으로 100mL 부피플라스크에 넣고 각각에 질산 2mL와 정제수를 넣어 표선을 맞춘다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 0, 0.25, 0.5, 1.0, 2.0mg/L이다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.2.1.2  이하 7.3과 같은 방법으로 시험하여 금속의 양과 흡광도와의 관계를 구한다.

7.2.2  납, 크롬, 카드뮴

7.2.2.1  금속의 표준용액(2.0mg/L) 0, 2.0, 5.0, 10,0 20.0mL를 단계적으로 500mL 부피 플라스크에 넣고 각각에 표선까지 정제수를 넣는다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 0, 0.008, 0.020, 0.040, 0.080mg/L이다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.2.2.2  검정곡선용 표준용액 50mL를 취하여 이하 7.1.2.3～7.1.2.4와 같은 방법으로 시료를 전처리한 후 7.3의 방법으로 금속의 양과 흡광도와의 관계를 구한다.

7.2.2.3  금속의 농도와 흡광도로부터 검정곡선을 작성한다.

7.2.3  알루미늄

7.2.3.1  알루미늄 표준용액(2.0mg/L) 0, 5.0, 10.0, 25.0, 50.0mL를 단계적으로 100mL 부피 플라스크에 넣고 각각에 염산 10mL와 정제수를 넣어 100mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 0, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0mg/L이다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.2.3.2  이하 7.3과 같은 방법으로 시험하여 금속의 양과 흡광도와의 관계를 구한다.

7.3  측정법

전처리에서 얻은 시험용액을 표 2에서 제시한 파장과 각각의 속빈 음극램프를 사용하여 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

시료에서 각 금속의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 농도(x값)를 사용하여 다음의 식으로부터 시료 중에 농도를 계산한다.

금속의 농도(mg/L)= C(m) × f

여기서,      C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 농축 배수(여기에서는 0.1)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  금속류의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

NO	성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수*
1	구리	0.008mg/L	0.0000
2	납	0.01mg/L	0.000
3	망간	0.005mg/L	0.0000
4	아연	0.002mg/L	0.0000
5	안티몬	0.001mg/L	0.0000
6	알루미늄	0.02mg/L	0.000
7	철	0.05mg/L	0.000
8	카드뮴	0.002mg/L	0.0000
9	크롬	0.02mg/L	0.000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 7000A, 1992, Atomic Absorption Methods

9.2  Standard Method 3110, 1993, Metals by atomic absorption spectrometry.

9.3  Standard Method 3010 B, 1993, Metal Sampling and sample preservation.

9.4  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(1999, 2), 2-2-2. 금속류(Metals)

9.5  환경부, 수질오염공정시험방법, 제20-31항 금속류

9.6  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  원자흡수분광광도법에 의한 금속별 정량한계 및 정량범위

금속종류	측정파장, nm	불꽃기체	정량한계† (mg/L)	정량범위† (mg/L)
구리 납 망간 아연 안티몬 알루미늄 철 카드뮴 크롬	324.7 283.3 279.5 213.9 217.6 309.3 248.3 228.8 357.9	A-Ac A-Ac A-Ac A-Ac A-Ac N-Ac A-Ac A-Ac A-Ac	0.004 0.02 0.004 0.002 0.028 0.004 0.008 0.0008 0.008	0.004～0.2 0.02～0.4 0.004～0.4 0.002～0.08 0.028～1.12 0.004～0.08 0.008～0.27 0.0008～0.032 0.008～0.4

A-Ac : 공기-아세틸렌; N-Ac : 아산화질소-아세틸렌

†시료의 농축배수를 고려하여 시료 중에 농도로 계산한 값

표 3.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 검정곡선 검증 정밀도 정확도 현장이중시료	0.0008～0.028mg/L(표 2참조) 결정계수(R2) > 0.98 검증농도와 검정곡선 작성 시 농도와 20% 이내에서 일치 상대표준편차 ±20% 이내 상대백분율 75～125% 상대표준편차 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05400.2
금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Metals-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 금속류를 측정하는 방법으로, 시료를 고주파유도코일에 의하여 형성된 아르곤 플라스마에 주입하여 6,000～8,000℃에서 들뜬 원자가 바닥상태로 이동할 때 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 원소의 정성 및 정량분석을 수행한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중에 구리, 납, 망간, 붕소, 비소, 셀렌, 아연, 안티몬, 알루미늄, 철, 카드뮴, 크롬 등의 금속류의 분석에 적용한다.

1.2.2  물 속에 용해되어 있는 금속류는 여과와 산 보전처리 후에 측정하고, 총 금속류 분석은 산 분해 후에 측정한다.

1.2.3  일반적으로 금속류의 측정은 용해성 금속류를 측정하나 먹는물의 경우는 탁도가 낮으므로 여과없이 측정을 한다.

1.2.4  이 시험방법으로 먹는물 중에 각 금속류의 정량한계는 0.001～0.03mg/L이고 정량범위는 표 2와 같다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  대부분의 간섭 물질은 산 분해에 의해 제거된다.

1.3.2  간섭효과를 줄이기 위해서는 용존 고체의 양이 0.2%를 초과하지 말아야 한다.

1.3.3  다음과 같은 종류의 간섭이 존재한다.

1.3.3.1  광학 간섭

분석하는 금속원소 이외에서 발광하는 파장은 측정을 간섭한다. 어떤 원소가 동일 파장에서 발광할 때, 파장의 스펙트럼선이 넓어질 때, 이온과 원자의 재결합으로 연속 발광할 때, 분자 띠 발광 시에 간섭이 발생한다.

1.3.3.2  물리적 간섭

시료의 분무 또는 운반과정에서 물리적 특성 즉 점도와 표면장력의 변화 등에 의해 발생한다. 특히 시료 중에 산의 농도가 10%(v/v) 이상으로 높거나 용존 고형물질이 1,500mg/L 이상으로 높은 반면, 검량용 표준용액의 산의 농도는 5% 이하로 낮을 때에 발생하며 이때 시료를 희석하거나 표준용액을 시료의 매질과 유사하게 하거나 표준물질 첨가법을 사용하면 간섭효과를 줄일 수 있다.

1.3.3.3  화학적 간섭

분자 생성, 이온화 효과, 열화학 효과 등이 시료 분무와 원자화 과정에서 방해요인으로 나타난다. 이 영향은 별로 심하지 않으며 적절한 운전 조건의 선택으로 최소화 할 수 있다.

1.3.4  만일 간섭효과가 의심되면 대부분의 경우가 시료의 매질로 인해 발생하므로 다음의 조치를 취한다.

1.3.4.1  연속 희석법

분석 대상의 농도가 수행검출한계의 10배 이상의 농도일 경우에 적용할 수 있으며 시료를 희석하여 측정하였을 때 희색배수를 고려해서 계산한 농도 값이 본래의 농도 값의 10% 이내를 보여야 한다. 만약 10%를 벗어나면 물리 및 화학적 간섭이 의심된다.

1.3.4.2  표준물질 첨가법

측정시료에 표준물질을 수행검출한계의 20～100배의 농도로 첨가하여 분석하였을 때에 회수율이 90～110% 이내이어야 한다. 만약 이 범위를 벗어나면 매질의 영향을 의심해야 한다.

1.3.4.3  대체 분석과 비교

AA 또는 ICP-MS법과 같은 대체방법과 비교한다.

1.3.4.4  전파장 분석

장비가 허용된다면 가능한 파장의 간섭을 알기위해 전 파장 분석(Wavelength scanning)을 수행한다.

1.3.5  시료 중에 칼슘과 마그네슘의 농도 합이 500mg/L 이상이고 측정값이 규제 값의 90%이상일 때 표준물질첨가법에 의해 측정하는 것이 좋다.

2.0  용어정의

2.1  용존금속

용존금속은 시료를 산성화시키기 전에 0.45µm 막을 통과하는 금속을 의미한다.

2.2  금속

시료 중에 존재하는 금속의 총량을 의미하고, 이는 여과없이 산 처리 후에 측정하는 시료 중에 금속을 말한다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  유도결합플라스마-원자발광분광기(ICP/AES)

유도결합플라스마-원자발광분광기는 시료도입부, 고주파전원부, 광원부, 분광부, 연산처리부 및 기록부로 구성되어 있으며, 분광부는 검출 및 측정에 따라 연속주사형 단원소측정장치(Sequential type, monochromator)와 다원소동시측정장치(Simultaneous type, polychromator)로 구분된다.

3.2  아르곤 가스

액화 또는 압축 아르곤으로서 99.99%(v/v) 이상의 순도를 갖는 것이어야 한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염산

염산(hydrochloric acid, HCl, 36.46)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  질산용액(1+1)

1L 부피플라스크에 정제수를 약 400mL 넣은 다음 진한 질산(nitric acid, HNO3, 63.01) 500mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1L가 되도록 채운다.

4.2  표준용액

4.2.1  구리

4.2.1.1  구리 표준원액(1,000mg/L)

금속구리(99.9%이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.1.2  구리 표준용액(2.0mg/L)

구리 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.2  납

4.2.2.1  납 표준원액(1,000mg/L)

질산납(Ⅱ) (lead nitrate, Pb(NO3)2, 331.20) 1.60g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2.2  납 표준용액(2.0mg/L)

납 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  망간

4.2.3.1  망간 표준원액(1,000mg/L)

금속망간(순도 99.9%이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한 질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.3.2  망간 표준용액(2.0mg/L)

망간 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.4  붕소

4.2.4.1  붕소표준원액(1,000mg/L)

붕산 5.72g을 정제수에 녹여 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.4.2  붕소표준용액(2.0mg/L)

붕소표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣고 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.5  비소

4.2.5.1  비소표준원액(1,000mg/L)

삼산화비소(arsenic trioxide, As2O3, 197.84) 1.32g을 1L 부피플라스크에 넣고 수산화나트륨용액 20%(w/v) 5mL에 녹이고, 정제수 약 400mL를 넣고 황산용액(1+19)으로 중화한 후 정제수를 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.5.2  비소표준용액(2.0mg/L)

비소표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣고 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.6  셀렌

4.2.6.1  셀렌표준원액(1,000mg/L)

이산화셀렌(selenium oxide, SeO2, 110.96) 1.41g을 정제수에 녹여 1L로 하여 제조한다. 시판용 표준용액을 사용할 수 있다.

4.2.6.2  셀렌표준용액(2.0mg/L)

셀렌표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣고 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.7  아연

4.2.7.1  아연 표준원액(1,000mg/L)

금속아연(순도 99.9% 이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.7.2  아연 표준용액(2.0mg/L)

아연 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.8  안티몬

4.2.8.1  안티몬 표준원액(1,000mg/L)

안티모니타르타릭산칼륨·이수화물(antimony potassium tartrate bishydrate, C4H4KO7Sb․2H2O, 360.96) 2.74g에 염산 3mL와 정제수를 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.8.2  안티몬 표준용액(2.0mg/L)

안티몬 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.9  알루미늄

4.2.9.1  알루미늄 표준원액(1,000mg/L)

알루미늄 금속선(분석용) 1.000g을 정제수 100mL와 수산화나트륨 5g의 혼합액에 녹이고, 정제수를 넣어 약 800mL로 한 후 염산으로 중화하고, 0.1N 염산을 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.9.2  알루미늄 표준용액(2.0mg/L)

알루미늄 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.10  철

4.2.10.1  철 표준원액(1,000mg/L)

황산제1철암모늄 ․6수화물(ammonium ferrous sulfate hexahydrate, (NH4)2Fe(SO4)2․6H2O, 392.17) 7.02g을 1L 부피플라스크에 넣고 소량의 정제수에 녹이고 이에 염산 3mL와 정제수를 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.10.2  철 표준용액(2.0mg/L)

철 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.11  카드뮴

4.2.11.1  카드뮴 표준원액(1,000mg/L)

금속카드뮴(순도 99.9%이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.11.2  카드뮴 표준용액(2.0mg/L)

카드뮴 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.12  크롬

4.2.12.1  크롬 표준원액(1,000mg/L)

다이크롬산칼륨(potassium dichromate, K2Cr2O7, 294.18) 2.83g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.12.2  크롬 표준용액(2.0mg/L)

크롬 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.3  내부표준용액

4.3.1  이트륨

4.3.1.1  이트륨 표준원액(1,000mg/L)

이트륨(Yttrium, Y, 88.91) 표준원액은 산화이트륨(yttrium oxide, Y2O3, 225.82) 1.27g을 질산용액(1+1) 50mL에 녹인 후 정제수로 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.3.1.2  이트륨 표준용액(2.0mg/L)

이트륨 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.3.2  스칸듐

4.3.2.1  스칸듐 표준원액(1,000mg/L)

스칸듐(Scandium, Sc, 44.96) 표준원액은 산화스칸듐(scandium oxide, Sc2O3, 137.92) 1.53g을 질산용액(1+1) 50mL에 녹인 후 정제수로 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.3.2.2  스칸듐 표준용액(2.0mg/L)

스칸듐 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.3.3  인듐

4.3.3.1  인듐 표준원액(1,000mg/L)

인듐(Indium, In, 114.82) 표준원액은 금속인듐(순도 99.9% 이상) 1.000g을 질산용액(1+1) 50mL에 녹인 후 정제수로 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.3.3.2  인듐 표준용액(2.0mg/L)

인듐 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.3.4  터비움

4.3.4.1  터비움 표준원액(1,000mg/L)

터비움(Terbium, Tb, 158.93) 표준원액은 산화터비움(terbium oxide, Tb4O7, 747.72) 1.18g을 진한질산 50mL에 녹인 후 정제수로 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.3.4.2  터비움 표준용액(2.0mg/L)

터비움 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.3.5  비스무트

4.3.5.1  비스무트 표준원액(1,000mg/L)

비스무트(Bismuth, Bi, 208.98) 표준원액은 산화비스무트(bismuth oxide, Bi2O3, 465.96) 1.12g을 진한질산 50mL에 녹인 후 정제수로 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.3.5.2  비스무트 표준용액(2.0mg/L)

비스무트 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료채취 전에 전 함량 분석을 할 것인가 아니면 용존 금속만을 분석할 것인가를 결정하여 적절한 보존을 선택한다.

5.2  시료는 미리 세척한 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 테플론 용기에 채취한다.

5.3  채취용기는 비인산계 세제로 세척한 후 수돗물로 여러 번 세척하고 질산 용액(1+1)과 증류수로 린스한 후 건조한다.

5.4  용존 금속을 측정할 경우에는 시료를 0.45µm 막을 통과시켜 걸러진 용액에 1L당 진한 질산 1.5mL 또는 질산 용액(1+1) 3.0mL를 가하여 pH 2 이하로 조절한다.

5.5  전 함량 금속을 측정할 경우에는 시료 채취 즉시 1L당 진한 질산 1.5mL 또는 질산 용액(1+1) 3.0mL를 가하여 pH 2 이하로 조절하여 보존한다. 만약 시료가 알칼리화 되어 있거나 완충효과가 있다면 첨가하는 산의 양을 질산 용액(1+1)을 5.0mL까지 늘려야 한다.

5.6  산 처리한 시료는 4℃이하로 보관하여 시료가 증발로 인해 부피변화가 없도록 해야 한다. 이 조건에서는 시료를 최대 6개월까지 보관할 수 있다. 그러나 수은을 분석할 경우는 최대 5주까지 보관할 수 있다.

5.7  µg/L의 농도에서는 시료 채취 후 되도록 빠른 시간 안에 분석한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.4  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 3과 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  단일 실험실에서 측정한 결과 표 4와 같다.

6.7.2  3개의 분석실에서 분석한 결과 실험실 간의 표준편차는 5.6%이었다.

7.0  분석절차

7.1  시료의 전처리

7.1.1  시료 200mL 또는 금속을 첨가하여 200mL로 한 것을 비커에 넣고 질산(1+1) 4.0mL와 염산(1+1) 2.0mL를 첨가한다.

7.1.2  액량이 약 15mL가 될 때까지 끓이지 않고 천천히 가열농축하고, 이 용액을 20mL 부피플라스크에 옮긴 후 정제수로 비커를 닦아주어 부피플라스크에 합친 다음 정제수로 표선까지 정확히 채운다.

7.1.3  내부표준물질법을 이용할 경우는 내부 표준원소로서 이트륨(yttrium), 스칸듐(scandium), 인듐(indium), 터비듐(terbium) 또는 비스무트(bismuth) 중 하나 이상을 선택하여 최종용액 중에 100µg/L이 되게 첨가하고 정제수로 표선까지 정확히 채운다.

7.1.4  시료와 표준용액에는 염화란탄과 염화칼륨 용액을 시료 10mL 당 1mL를 넣어 정확도를 높일 수 있다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  구리, 망간, 붕소, 아연, 알루미늄, 철의 경우는 금속 표준용액(2.0mg/L) 0, 12.5, 25.0, 50.0, 100mL를 단계적으로 부피플라스크에 넣고 정제수를 넣어 100mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 0, 0.25, 0.5, 1.0, 2.0mg/L이다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.2.2  납, 비소, 셀렌, 안티몬, 카드뮴, 크롬의 경우는 금속의 표준용액(2.0mg/L) 0, 5.0, 10.0, 20.0, 40.0mL를 단계적으로 부피플라스크에 넣고 각각에 정제수를 넣어 100mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 0, 0.10, 0.20, 0.40, 0.80mg/L이다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.2.3 내부표준물질법을 이용할 경우는 내부 표준원소로서 이트륨(yttrium), 스칸듐(scandium), 인듐(indium), 터비듐(terbium) 또는 비스무트(bismuth)를 최종용액 중에 0.10mg/L이 되게 표준물질과 함께 첨가한다.

7.2.4  이하 7.3과 같은 방법으로 측정하여 금속의 농도와 측정값으로부터 관계선을 작성한다.

7.2.5  절대검정곡선법을 사용할 때에는 금속의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 금속의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.2.6  상대검정곡선법을 사용할 때에는 금속의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 금속의 측정값(Ax)과 내부표준물질의 측정값(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

7.3.1  시료를 플라스마에 주입하여 각각의 스펙트럼선 강도를 측정한다.

7.3.2  절대검정곡선법을 사용할 때에는 시료에서 측정한 각 금속의 측정값을 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.3.3  상대검정곡선법을 사용할 때에는 각 금속의 측정값(Ax)과 내부표준물질의 측정값(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.3.4  바탕시험을 행하여 보정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

시료에서 각 금속의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 농도(x값)를 사용하여 다음의 식으로부터 시료 중에 농도를 계산한다.

금속의 농도(mg/L)= C(m) × f

여기서,      C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 농축 배수(여기에서는 0.1)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  금속류의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

NO	성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과표시 자리수
1	구리	0.008mg/L	0.0000
2	납	0.04mg/L	0.000
3	망간	0.005mg/L	0.0000
4	붕소(보론)	0.01mg/L	0.000
5	비소	0.005mg/L	0.0000
6	셀렌(세레늄)	0.005mg/L	0.0000
7	아연	0.002mg/L	0.0000
8	안티몬	0.001mg/L	0.0000
9	알루미늄	0.02mg/L	0.000
10	철	0.05mg/L	0.000
11	카드뮴	0.002mg/L	0.0000
12	크롬	0.02mg/L	0.000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 200.7, 1994, Determination of Metals and Trace Elements in Water and Wastes by Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry.

9.2  Standard Methods 3120, 1993, Metals by plasma emission spectroscopy

9.3  Standard Methods 3010 B, 1993, Metal Sampling and sample preservation.

9.4  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(1999, 2), 2-2-2. 금속류(Metals)

9.5  환경부, 수질오염공정시험방법, 제 20-31 항 금속류

9.6  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  유도결합플라스마-원자발광광도법에 의한 금속별 측정 파장, 정량한계 및 정량범위

금속종류	측정파장 nm	제2 측정파장 nm	정량한계† (mg/L)	정량범위† (mg/L)
구리 납 망간 붕소(보론) 비소 셀렌(세레늄) 아연 안티몬 알루미늄 철 카드뮴 크롬	324.75 220.35 257.61 249.77 193.70 196.03 213.86 206.83 308.22 259.94 226.50 267.72	219.96 217.00 294.92 249.68 189.04 203.99 206.20 217.58 237.32 238.20 214.44 206.15	0.003 0.010 0.001 0.002 0.010 0.005 0.001 0.012 0.016 0.003 0.002 0.003	0.003～50 0.010～100 0.001～50 0.002～50 0.010～100 0.030～100 0.001～100 0.012～100 0.016～100 0.003～100 0.002～50 0.003～50

†시료의 농축배수를 고려하여 시료 중에 농도로 계산한 값

표 3.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 검정곡선 검증 정밀도 정확도 현장이중시료	0.001～0.030mg/L(표 1참조) 결정계수(R2) > 0.98 검증농도와 검정곡선 작성 시 농도와 20% 이내에서 일치 상대표준편차가 ±20% 이내 상대백분율 75～125% 상대표준편차가 ±20% 이내

표 4.  단일 실험실에서 얻은 정밀·정확도 (n=5)

종류	첨가량, mg/L	측정값, mg/L	표준편차, mg/L
구리 납 망간 붕소(보론) 비소 셀렌(세레늄) 수은 아연 안티몬 알루미늄 철 카드뮴 크롬	0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050 0.050	0.044 0.055 0.050 0.050 0.048 0.043 0.049 0.056 0.054 0.062 0.051 0.049 0.042	0.004 0.004 0.004 0.004. 0.004 0.002 0.004 0.003 0.004 0.006 0.003 0.004 0.004

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05400.3
금속류-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Metals-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 금속류를 측정하는 방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 수 µg/L의 금속류의 정성 및 정량분석에 적합하다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 방법은 먹는물 중에 표 1의 미량 용존 금속원소의 측정에 적용한다.

1.2.2  용존 원소는 여과와 산 처리 보존 후 분석한다. 총 원소분석은 산 분해 후 측정하며 용존 고형물은 0.2%(w/v)를 초과하지 않게 하여 가능한 간섭을 피한다.

1.2.3  먹는물 시료의 경우에는 여과와 산 분해 없이 시료를 직접 분석하고 정량한계는 0.0002～0.0138mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  동중원소 간섭

동중원소(Isobaric element) 간섭이란 다른 원소의 동위원소가 1가 또는 2가로 이온화되면서 측정하려는 원소의 질량과 동일한 경우의 간섭을 의미한다. 대부분의 원소는 간섭을 갖지 않는 1개 이상의 동위원소를 가지고 있어 적절한 질량을 선택하면 간섭효과의 영향을 받지 않고 분석할 수 있다.

1.3.2  다량민감도

다량민감도(Abundance sensitivity)는 한 피크의 일부가 다른 피크에 영향을 주는 정도를 말하며 작은 피크가 큰 피크 옆에 중첩되어 발생하며 최대한 분리능을 높여 간섭을 줄이도록 해야 한다.

1.3.3  동중 다원소이온 간섭

동중 다원소이온 간섭(Isobaric polyatomic ion interference)은 측정하려는 원소의 질량과 동일한 다원소로 구성된 이온에 의해 발생하는 간섭을 말한다. 가능한 간섭 물질이 잘 알려져 있고 이는 시료의 매질과 기기조건에 의존적이다.

1.3.4  물리적 간섭

시료의 플라스마로 전달, 이온화, 질량분석기로 연결 과정 등의 물리적인 과정에 의해 발생하는 간섭을 의미한다. 이는 검정곡선용 표준물질을 측정할 때와 시료를 측정할 때 기기 반응도의 차이로부터 발생한다. 용존 고형물의 농도가 높을 때에는 각 전달시스템에 공의 크기의 변화를 유발하여 간섭이 되므로 용존고형물은 0.2%(w/v)를 초과하지 않도록 한다. 내부표준물질의 사용으로 물리적인 간섭을 보정할 수 있다.

1.3.5  메모리효과

앞에 측정한 시료에 있는 원소의 동위원소가 다음 시료의 분석에 영향을 주어 간섭하는 것을 의미한다. 메모리효과는 주로 측정 장비 내에 침착되어 발생하는데 시료의 플라스마로 전달, 이온화, 질량분석기로 연결 과정 등의 물리적인 과정에 의해 발생하는 간섭을 의미한다. 이 간섭은 정기적으로 세척하여 방지할 수 있다.

2.0  용어정의

2.1  동중원소

동중원소란 원자번호는 다르나 질량이 같은 원소, 즉 다른 원소의 동위원소와 질량이 같은 경우를 말한다.

2.2  다량민감도

다량민감도는 다량의 한 피크의 일부가 다른 피크에 영향을 주는 정도를 말한다.

2.3  동중 다원소 이온

측정하려는 원소의 질량과 동일한 다원소로 구성된 이온을 말한다.

2.4  메모리효과

앞에 측정한 시료에 있는 원소의 동위원소가 다음 시료의 분석에 영향을 주는 것을 말한다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  유도결합 플라스마-질량분석기(ICP-MS)

3.1.1  이 장비는 5% 피크 높이에서 1amu의 최소 분리능을 갖고, 5～250amu의 질량범위에서 측정할 수 있는 것이어야 한다.

3.1.2  표 3과 같이 분석할 수 있다.

3.2  아르곤 기체

액화 또는 압축 아르곤으로써 99.99% 이상의 순도를 갖는 것이어야 한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1.1  염산

염산(hydrochloric acid, HCl, 36.46)을 사용하여 바탕시험결과 금속류가 검출되어서는 안 된다.

4.1.2  질산용액(1+1)

1L부피플라스크에 정제수를 약 400mL 넣은 다음 진한 질산(nitric acid, HNO3, 63.01) 500mL를 넣고 흔들어 섞어준 후 정제수로서 정확히 1L가 되도록 채운다.

4.2  표준용액

4.2.1  구리

4.2.1.1  구리 표준원액(1,000mg/L)

금속구리(99.9%이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.1.2  구리 표준용액(2.0mg/L)

구리 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.2  납

4.2.2.1  납 표준원액(1,000mg/L)

질산납(Ⅱ) (lead nitrate, Pb(NO3)2, 331.20) 1.60g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2.2  납 표준용액(2.0mg/L)

납 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.3  망간

4.2.3.1  망간 표준원액(1,000mg/L)

금속망간(순도 99.9%이상의 것) 1.00g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.3.2  망간 표준용액(2.0mg/L)

망간 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.4  비소

4.2.4.1  비소표준원액(1,000mg/L)

삼산화비소(arsenic trioxide, As2O3, 197.84) 1.320g을 1L 부피플라스크에 넣고 수산화나트륨용액 20%(w/v) 5mL에 녹이고, 정제수 약 400mL를 넣고 황산용액(1+19)으로 중화한 후 정제수를 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.4.2  비소표준용액(2.0mg/L)

비소표준원액(1,000mg/L)을 50배 희석한 용액 10mL를 100mL 부피플라스크에 넣고 정제수를 표선까지 가하여 제조하며 쓸 때 만든다.

4.2.5  셀렌

4.2.5.1  셀렌표준원액(1,000mg/L)

이산화셀렌(selenium oxide, SeO2, 110.96) 1.405g을 정제수에 녹여 1L로 하여 제조한다. 시판용 표준용액을 사용할 수 있다.

4.2.5.2  셀렌표준용액(2.0mg/L)

셀렌표준원액(1,000mg/L)  10mL를 1L 부피플라스크에 넣고 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.6  아연

4.2.6.1  아연 표준원액(1,000mg/L)

금속아연(순도 99.9% 이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.6.2  아연 표준용액(2.0mg/L)

아연 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.7  안티몬

4.2.7.1  안티몬 표준원액(1,000mg/L)

안티모니타르타릭산칼륨·이수화물(antimony potassium tartrate bishydrate, C4H4KO7Sb․2H2O, 360.96) 2.74g에 염산 3mL와 정제수를 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.7.2  안티몬 표준용액(2.0mg/L)

안티몬 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.8  알루미늄

4.2.8.1  알루미늄 표준원액(1,000mg/L)

알루미늄 금속선(분석용) 1.000g을 정제수 100mL와 수산화나트륨 5g의 혼합액에 녹이고, 정제수를 넣어 약 800mL로 한 후 염산으로 중화하고, 0.1N 염산을 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.8.2  알루미늄 표준용액(2.0mg/L)

알루미늄 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.9  철

4.2.9.1  철 표준원액(1,000mg/L)

황산제1철암모늄 ․6수화물(ammonium ferrous sulfate hexahydrate, (NH4)2Fe(SO4)2․6H2O, 392.17) 7.02g을 1L 부피플라스크에 넣고 소량의 정제수에 녹이고 이에 염산 3mL와 정제수를 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.9.2  철 표준용액(2.0mg/L)

철 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.10  카드뮴

4.2.10.1  카드뮴 표준원액(1,000mg/L)

금속카드뮴(순도 99.9%이상의 것) 1.000g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.10.2  카드뮴 표준용액(2.0mg/L)

카드뮴 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.2.11  크롬

4.2.11.1  크롬 표준원액(1,000mg/L)

다이크롬산칼륨(potassium dichromate, Cr2K2O7, 294.18) 2.83g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.11.2  크롬 표준용액(2.0mg/L)

크롬 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.3  내부표준용액

4.3.1  이트륨

4.3.1.1  이트륨 표준원액(1,000mg/L)

이트륨(Yttrium, Y, 88.91) 표준원액은 산화이트륨(yttrium oxide, Y2O3, 225.82) 1.27g을 질산용액(1+1) 50mL에 녹인 후 정제수로 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.3.1.2  이트륨 표준용액(2.0mg/L)

이트륨 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.3.2  스칸듐

4.3.2.1  스칸듐 표준원액(1,000mg/L)

스칸듐(Scandium, Sc, 44.96) 표준원액은 산화스칸듐(scandium oxide, Sc2O3, 137.92) 1.53g을 질산용액(1+1) 50mL에 녹인 후 정제수로 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.3.2.2  스칸듐 표준용액(2.0mg/L)

스칸듐 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.3.3  인듐

4.3.3.1  인듐 표준원액(1,000mg/L)

인듐(Indium, In, 114.82) 표준원액은 금속인듐(순도 99.9% 이상) 1.000g을 질산용액(1+1) 50mL에 녹인 후 정제수로 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.3.3.2  인듐 표준용액(2.0mg/L)

인듐 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.3.4  터비움

4.3.4.1  터비움 표준원액(1,000mg/L)

터비움(Terbium, Tb, 158.93) 표준원액은 산화터비움(terbium oxide, Tb4O7, 747.72) 1.18g을 진한질산 50mL에 녹인 후 정제수로 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.3.4.2  터비움 표준용액(2.0mg/L)

터비움 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

4.3.5  비스무트

4.3.5.1  비스무트 표준원액(1,000mg/L)

비스무트(Bismuth, Bi, 208.98) 표준원액은 산화비스무트(bismuth oxide, Bi2O3, 465.96) 1.12g을 진한질산 50mL에 녹인 후 정제수로 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.3.5.2  비스무트 표준용액(2.0mg/L)

비스무트 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

시료채취 및 관리는 ES 5400.1의 5.0과 같이 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.4  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 4와 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  단일 실험실에서 금속류 2, 10µg/L 농도 용액을 각 5회씩 분석한 결과 표준편차는 각각 ±0.3, ±0.9, ±1.1µg/L 이었고 회수율은 각각 94, 93, 85% 이었다.

7.0  분석절차

7.1  시료의 전처리

7.1.1  시료 100mL에 진한질산 1mL를 넣는다.

7.1.2  내부표준물질법을 이용할 경우는 내부 표준원소로서 이트륨(yttrium), 스칸듐(scandium), 인듐(indium), 터비듐(terbium) 또는 비스무트(bismuth) 중에 하나 이상을 선택하여 최종용액 중에 0.010mg/L이 되게 첨가하고 잘 섞어 측정용 시료로 사용한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  금속의 표준용액(2.0mg/L) 0, 1.0, 2.0, 4.0, 8.0mL를 단계적으로 부피플라스크에 넣고 각각에 정제수를 넣어 200mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 0, 0.010, 0.020, 0.040, 0.080mg/L이다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.2.2  내부표준물질법을 이용할 경우는 내부 표준원소로서 이트륨(yttrium), 스칸듐(scandium), 인듐(indium), 터비듐(terbium) 또는 비스무트(bismuth)를 최종용액 중에 0.10mg/L이 되게 첨가하고 잘 섞어 측정용 시료로 사용한다. 필요에 따라 사용하는 농도를 달리 할 수 있다.

7.2.3  이하 7.3과 같은 방법으로 측정하여 금속의 농도와 측정값으로부터 다음과 같이 관계선을 작성한다.

7.2.3.1  절대검정곡선법을 사용할 때에는 금속의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 금속의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.2.3.2  상대검정곡선법을 사용할 때에는 금속의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 금속의 측정값(Ax)과 내부표준물질의 측정값(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

7.3.1  시료를 유도결합플라스마-질량분석기에 주입하여 각각의 이온의 강도를 측정한다.

7.3.2  시료 중 금속의 농도가 정량범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 측정한다.

7.3.3  절대검정곡선법을 사용할 때에는 시료에서 측정한 각 금속의 측정값을 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.3.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 각 금속의 측정값(Ax)과 내부표준물질의 측정값(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 검정곡선의 y 값에 대입하여 농도(mg/L)를 계산한다.

7.3.5  바탕시험을 행하여 보정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

시료에서 각 금속의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 농도(x값)를 사용하여 다음의 식으로부터 시료 중에 농도를 계산한다.

금속의 농도(mg/L)= C(m) × f

여기서,      C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 묽힘 배수(직접측정법의 경우는 1.0)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1. 금속류의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

NO	성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
1	구리	0.008mg/L	0.0000
2	납	0.04mg/L	0.000
3	망간	0.005mg/L	0.0000
4	비소	0.005mg/L	0.0000
5	셀렌(세레늄)	0.005mg/L	0.0000
6	아연	0.002mg/L	0.0000
7	안티몬	0.001mg/L	0.0000
8	알루미늄	0.02mg/L	0.000
9	철	0.05mg/L	0.000
10	카드뮴	0.002mg/L	0.0000
11	크롬	0.02mg/L	0.000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 200.8, 1991, Determination of Trace Elements in Waters and Wastes by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry.

9.2  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  유도결합플라스마-질량분석법에 의해 측정 질량, 정량한계

금속종류	화학식	측정질량(m/z)	정량한계(mg/L)
구리 납 망간 비소 셀렌(세레늄) 아연 안티몬 알루미늄 철 카드뮴 크롬	Cu Pb Mn As Se Zn Sb Al Fe Cd Cr	63† 206†, 207, 208 55† 75† 82†, 77 66†, 67, 68 121†, 123 27† 54† 114† 52†	0.00045 0.00037 0.00015 0.00287 0.00049 0.00023 0.00050 0.00182 0.01376 0.00036 0.00135

† : 우선선택이온

표 3.  유도결합플라스마-질량분석법의 작동 조건 예시

설정 인자	설정값
플라스마유속(Plasma Flow) 플라스마 전력(Plasma forward power) 보조기체유속(Auxiliary Flow) 분사유속(Nebulizer Flow) 용액 흡수유속(solution uptake rate) 분사방온도(Spray chamber temperature) 검출기모드(Detector mode) 반복적분수(Replicate integrations) 질량범위(Mass range) 체류시간(Dwell Time) 스켄수(Number of scan sweeps)	16.5L/min 1.35 kW 0.6L/min 0.78L/min 0.6mL/min 15℃ Pulse 5 8-240 amu 320 us 85

표 4.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.00015～0.01376mg/L 10% 이내 상대표준편차가 ±20% 이내 80～120% 상대표준편차가 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05401
구리	2007
(Copper, Cu)

1.0  일반적 성질

이 시험방법들은 먹는물 중에 구리를 측정하는 방법이다. 구리는 지각 중에 55mg/kg이 존재하며 환경 중 존재량은 토양 중에는 2～100mg/kg, 자연수에는 0.2～30 μg/L, 식품 중에는 10mg/kg 이하로 존재하여야 한다. 수돗물 중의 구리는 구리 급수관에서 용출되거나, 취수구에서 조류 제거제로 사용되는 황산구리가 유입된 것이며, 구리 특유의 금속 맛을 유발하고 색을 띠기도 한다. 구리는 묽은 황산에서는 공기 중에서 서서히 반응하여 황산구리를 생성하며 진한 황산 및 진한 염산에는 잘 녹는다. 암모니아와 착물을 형성하며 아세트산 등의 유기산에도 잘 녹는다.

2.0  적용 가능한 시험방법

구리	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
원자흡수분광광도법	0.004	20% 이내
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.003	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.00045	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05401.1
구리-원자흡수분광광도법	2007
(Copper-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 구리의 분석방법으로, 시료 200mL에 질산을 가해 분해 시키고 10배 농축하여 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 측정하는 것으로, ES 05400.1 먹는물 중에 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05401.2
구리-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Copper-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 구리를 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05401.3
구리-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Copper-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 구리의 분석방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05402
납	2007
(Lead, Pb)

1.0  일반적 성질

이 시험방법들은 먹는물 중에 납을 분석하는 방법들이다. 납은 지각 중에 평균 13mg/kg 이 존재한다. 환경 중에는 존재량은 토양에서 2～200mg/kg, 도시 지역 강우 중 40µg/L, 하천과 호소수에는 0.0001～0.01µg/L이다.  이 납은 축적성이 있는 독성금속으로 보통은 5µg/L 이상이 되는 경우는 드물다. 납은 공장, 광산, 제련소 등으로부터 상수원수에 유입될 수 있고 원수의 경도가 낮거나 산성일 때 수도관 등에서 용출되어 먹는물에 오염되는 경우가 있다.

2.0  적용 가능한 시험방법

납	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.010	20% 이내
원자흡수분광광도법	0.02	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.00037	20% 이내
양극벗김전압전류법	0.0001	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05402.1
납-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Lead-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 납을 측정하는 분석방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05402.2
납-원자흡수분광광도법	2007
(Lead-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 납의 분석방법으로, 시료에 피로리딘다이티오카르바민산암모늄 용액을 넣어 메틸아이소부틸케톤으로 추출 후 원자흡수분광광도법에 따라 측정하는 것으로, ES 05400.1 먹는물 중에 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05402.3
납-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Lead-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 납의 분석으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05402.4
납-양극벗김전압전류법	2007
(Lead-Anodic Stripping Voltammetry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 납의 측정으로, 시료를 산성화시킨 후 자유이온화된 납을 유리탄소전극(GCE, glassy carbon electrode)에 수은막(mercury film)을 입힌 전극에 의한 포화칼로멜 전극에 대해 -100mV 전위차에서 작용전극에 농축시킨 다음 이를 양극벗김전압전류법으로 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 방법은 먹는물 중 납의 미량 측정에 적용된다.

1.2.2  유리탄소전극(GCE, glassy carbon electrode)에 수은막(mercury metal film)을 입힌 전극을 사용하며 -100mV의 전위차(포화칼로멜전극에 대해)에서 자유이온화 된 납의 정량범위는 0.0005～0.2mg/L이고 정량한계는 0.001mg/L이다. 정량범위는 시료를 희석하거나, 축적시간(deposition time)을 줄이거나, 벗김전류를 높여줌으로서 확장시킬 수 있다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  탁한 시료는 납의 측정을 방해하므로 미리 0.45µm의 유리필터를 사용하여 걸러낸다.

2.0  용어정의

“ 내용 없음 ”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  전압-전류 측정기

3.1.1  전압전류 측정기는 전위를 조절하여 전류를 측정하는 장치로서 전극표면에서 특정 전위에서 분석성분의 산화나 환원이 일어나고 이로 인해 전자이동이 일어나고 전류가 생성된다. 전류는 암페어나 쿨롱/초, 즉 전자흐름속도로 측정한다.

3.1.2  어떤 전위에서 산화ㆍ환원이 일어나면 전류가 측정된다. 분석성분의 환원과정은 아래와 같다.

Ox + ne → Red

이 식은 Nernst 방정식과 유사하게 다음과 같이 표현할 수 있다.

E = E0 + (RT/nF) ln([Ox]/[Red])

여기서,      [Ox] = 산화된 분석물질의 농도

[Red] = 환원된 분석물질의 농도

전류와 농도사이에는 아래의 식으로 주어진다.

id = kC0

여기서,       id = 확산전류

C0 = 용액의 농도(mol/cm2)

3.2  전극

3.2.1  작업전극

작업전극(working electrode)은 어떤 전위에서 산화ㆍ환원이 일어나는 전극이다. 종류에는 금속/금속이온전극, 금속/금속연/금속이온전극 및 산화ㆍ환원 전극이 있다.

3.2.2  전극은 시험용액 또는 바탕시료로 씻은 다음 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  초산 완충용액

염화나트륨(soduim chloride, NaCl, 58.44) 14.6g과 아세트산나트륨(sodium acetate, CH3COONa, 82.03) 2.7g과 빙초산(glacial acetic acid, CH3COOH, 60.05) 1.2mL을 정제수에 녹여 1L로 한다.

4.1.2  0.2N 염산 용액

진한 염산 16.7mL를 정제수에 녹여 1L로 한다.

4.2  표준용액

4.2.1  납 표준원액(1,000mg/L)

질산납(Ⅱ) (lead nitrate, Pb(NO3)2, 331.20) 1.60g을 1L 부피플라스크에 넣고 약간의 정제수를 넣은 다음 진한질산 10mL를 가해 완전히 녹여준 후 정제수로 표선까지 맞추어 제조하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  납 표준용액(2.0mg/L)

납 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  모든 시료채취 용기는 플라스틱이나 유리로 된 용기를 사용할 수 있고 세제, 산, 정제수로 연속하여 세척하여 사용한다.

5.2  시료채취 시 질산으로 pH를 2 이하로 산성화 시켜야한다.

5.3  시료를 냉장 보관할 필요는 없으나 직사광선이나 상온 이상의 온도에서 보관하지 말아야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.3  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경, 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표2와 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  시료분석 시에 정량한계 값은 표 2와 같다.

6.7.2  단일실험실에서 얻은 정밀·정확도는 표 3과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리법

7.1.1  ASV장치, 전극 및 컴퓨터를 매뉴얼에 따라 작동시킬 수 있도록 준비하고 프로그램을 운영한다.

7.1.2  유리탄소전극을 정제수로 깨끗이 닦아주고 물기를 털어준다. 필요하면 부드럽고 젖은 종이로 닦아주거나 분말로 문질러준 후 정제수로 세척한다. 물이나 증기에서 보관할 수 있다.

7.1.3  수은 도금용액 10mL에 유리탄소 전극을 담가서 매뉴얼에 따라 수은도금을 시작한다. 수은도금 후 사용하기 전에 분석성분이 없는 아세트산 완충용액을 분석하여 컨디션화한다. 컨디션 후 사용 전까지 물에 담가 보관한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  납 표준용액(2.0mg/L)를 정제수로 희석하여 0.002～0.080mg/L 농도를 만들고 각각을 5mL를 취하여 초산완충 용액 5mL를 넣고 섞어준다 필요에 따라 사용하는 표준용액의 농도를 달리 할 수 있다.

7.2.2  각 시료에 전극을 담가 납을 측정하여 납의 양(mg)과 피크의 면적과의 관계로부터 검정곡선을 작성한다.

7.2.3  납의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 납 피크의 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

시료 5mL에 초산 완충 용액 5mL를 넣고 섞어 준 후 시료에 전극을 담가 납을 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

각 시료 중 납 피크의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 x값이 시료 중에 납의 농도(mg/L)이다.

금속의 농도(mg/L) = C(m) × f

여기서,       C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 농축 배수(여기에서는 0.1)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  납의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
납	0.04mg/L	0.000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  Standard Methods 3130, 1990, Metals by Anodic Stripping Voltammetry.

9.2  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.001mg/L 상대표준편차가 20% 이내 상대표준편차가 20% 이내 75～125% 상대표준편차가 20% 이내

표 3.  단일 실험실에서 얻은 정밀·정확도(n=5)

금속종류	첨가량,mg/L	정확도, %	표준편차,mg/L
납	0.025 0.050	93.7 93.1	0.0006 0.0007

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05403
망간	2007
(Manganese, Mn)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 먹는물 중에 망간의 분석방법이다. 망간은 +2가와 +4가로 주로 존재하는데 원수 중에는 +2가로 존재하더라도 정수장에서 처리과정에서 대부분 +4가로 산화된다. 망간은 지각 중에 널리 분포하는 원소이며 환경 중에는 토양에서 200～3,000mg/kg, 하천수에서 8～180μg/L로 분포한다. 망간은 물속에서 이온이나 콜로이드 상태로 존재하며 입자에 흡착된다. 하천수에는 공장 폐수의 영향도 받지만 주로 지질의 영향으로 망간이 존재한다.

2.0  적용 가능한 시험방법

망간	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
원자흡수분광광도법	0.004	20% 이내
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.001	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.00015	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05403.1
망간-원자흡수분광광도법	2007
(Manganese-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 망간의 분석방법으로, 시료 200mL에 질산을 가해 분해시키고 10배 농축하여 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 측정하는 것으로, ES 05400.1 먹는물 중에 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05403.2
망간-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Manganese-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 망간을 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05403.3
망간-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Manganese-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 망간의 분석방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05404
보론(붕소)	2007
(Boron, B)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 먹는물 중에 붕소를 측정하는 방법들이다. 붕소는 지각 중에 10mg/kg 존재하며 자연계에서 유리 붕산 또는 염의 형태로 분포한다. 일반적으로 먹는물에는 1.0mg/L 이상인 경우가 드물고 보통은 0.1mg/L 정도이나 화산지대의 지하수나 온천이 유입되는 경우에는 잔류 농도가 높게 나타난다. 금속표면처리, 유리 공장의 폐수에 의하여 유입된다. 붕소는 식물의 성장에 필수원소이지만 2.0mg/L 이상에서는 해로울 수 있다. 많은 양의 붕소의 섭취는 중추신경계에 영향을 줄 수 있다.

2.0  적용 가능한 시험방법

보론(붕소)	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.002	20% 이내
자외선/가시선 분광법	0.01	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05404.1
보론(붕소)-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Boron-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 붕소를 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05404.2
보론(붕소)-자외선/가시선 분광법	2007
(Boron-Ultraviolet Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 붕소와 쿠크민용액과 반응하여 생성된 착염을 아세톤으로 녹여 흡광도를 540nm에서 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 방법은 먹는물 중 붕소의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 붕소의 정량한계는 0.01mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.1.1  탄산나트륨용액 2%(w/v)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40～50℃로 약 10 분간 가열한다.

1.3.1.2  흡수셀을 꺼내 정제수로 씻은 후 질산(1+5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30 분간 담가 놓았다가 꺼내어 정제수로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

1.3.1.3  급히 사용하고자 할 때는 물기를 제거한 후 에틸알코올로 씻고 다시 에틸에테르로 씻은 다음 드라이어로 건조해서 사용한다.

1.3.2  다음과 같이 발색반응을 검토하여 간섭효과를 줄여야 한다.

1.3.2.1  액성의 변화에 따른 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.2  온도변화 및 방치시간에 의한 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.3  시약의 농도, 첨가량 및 첨가순서에 따른 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.4  빛에 의한 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.3  다음과 같이 측정조건을 검토하여 간섭효과를 줄여야 한다.

1.3.3.1  측정파장은 원칙적으로 최고의 흡광도를 얻을 수 있는 최대 흡수파장을 선정하나, 방해성분의 영향, 재현성 및 안정성 등을 고려하여 차선의 측정파장 또는 필터를 선정하는 수 있다.

1.3.3.2  대조액으로 바탕시험액을 사용한다.

1.3.3.3  흡광도의 측정값이 0.2～0.8의 범위에 들도록 시험용액의 농도를 조절한다.

2.0  용어정의

“ 내용 없음 ”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  흡광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러가지 형식이 있다.

광 원 부		파장선택부		시 료 부		측 광 부

그림 1. 흡광광도 분석장치

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료액의 흡수파장이 약 370nm 이상 일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370nm 일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 시험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 정제수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80 %를 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  석회유 2%(w/v)

소석회(calcium hydroxide, Ca(OH)2, 74.09) 2g을 정제수에 녹여 100mL로 하며, 유상으로 한다.

4.1.2  염산(1+3)

진한 염산(hydrochloric acid, HCl, 36.46) 100mL를 정제수 300mL에 서서히 넣어 섞어 사용한다.

4.1.3  옥살산용액

옥살산․2수화물(oxalic acid dihydrate, C2H2O4․2H2O, 126.07) 50g을 아세톤 450mL에 녹이고 여과한다. 2 주일 이내에 사용한다.

4.1.4  쿠크민용액

쿠크민 0.1g을 에탄올 95%(v/v) 400mL에 녹이고 여과하여 갈색병에 넣어 보존한다. 2 주일 이내에 사용한다.

4.1.5  아세톤

아세톤(acetone, C2H5COC2H5, 86.1) 15g을 정제수에 녹여 100mL로 하며, 쓸 때에 만든다.

4.2  표준용액

4.2.5  붕소

4.2.5.1  붕소 표준원액(1,000mg/L)

붕산 5.72g을 정제수에 녹여 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.5.2  붕소 표준용액(2.0mg/L)

붕소 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5400.1 금속류 원자흡수분광광도법의 5.0 시료채취 및 관리에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.4  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  시료분석 시에 정량한계 값은 표 2와 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  시료 100mL를 300mL 비커에 넣고 석회유 0.5mL를 넣어 알칼리성으로 하고, 증발 건조시킨다.

7.1.2  식힌 후 잔류물에 묽은염산(1+3) 1mL 및 옥살산용액 5mL를 넣어 충분히 혼합하고, 쿠크민용액 2mL를 추가한 다음 충분히 혼합하여 55 ±3℃의 수욕 상에서 증발 건조시킨 다음 아세톤 25mL로 녹여서 여과한다.

7.1.3  여과용액을 50mL 부피플라스크에 옮기고 여과지 및 비커를 아세톤으로 잘 씻어 부피플라스크에 합친 다음 아세톤을 넣어 전량 50mL로 하여 시험용액으로 한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  붕소표준용액(2.0mg/L) 0, 2.0, 4.0, 8.0, 16.0mL를 단계적으로 100mL 부피플라스크에 취하고 각각에 정제수를 넣어 100mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 0, 0.040, 0.080, 0.160, 0.320mg/L이다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다. 이하 7.1과 같이 전처리한다.

7.2.2  이하 7.3과 같은 방법으로 측정하여 붕소의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 붕소의 흡광도를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

시험용액의 일부를 흡수셀(10mm)에 넣고 광전분광광도계를 사용하여 시료와 같은 방법으로 시험한 바탕시험액을 대조액으로 하여 파장 540nm 부근에서 흡광도를 측정하고 7.2에 따라 작성한 검정곡선으로부터 시료 중의 붕소의 농도를 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

붕소의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 x값이 시료 중에 붕소의 농도(mg/L)이다.

금속의 농도(mg/L)= C(m) × f

여기서,       C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 농축 배수(여기에서는 0.1)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

]8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1. 붕소의 결과표시한계 및 시험결과 표시자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
붕소(보론)	0.01mg/L	0.000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(1999, 2), 2-2-2-12. 붕소(B)

9.2  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.01mg/L 20% 이내 상대표준편차가 ±20% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05405
비소	2007
(Arsenic, As)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 시료 중의 비소를 측정하는 방법들이다. 비소는 5족에 속하는 원소로서 원자번호는 33번이며 +3, +5이다. 지각 중에 1.8mg/kg이 존재하며 일반적으로 광석 중에서는 3가, 토양 중에서는 산화된 5가로 존재한다. 환경 중 비소는 화산성 온천 등 광산폐수와 피혁, 염색 등의 공장 폐수가 오염원인이다. 비소는 삼산화비소로 100mg 정도를 섭취해도 심한 독성을 보인다. 비소의 발암성도 보고되고 있다. 먹는물에서 0.005mg/L 이상이 되는 경우는 드물다. 비소는 묽은 황산 및 저온의 묽은 질산에서는 녹지 않으나, 진한 황산 및 질산에는 쉽게 녹는다.

2.0  적용 가능한 시험방법

비소	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.01	20% 이내
자외선/가시선 분광법	0.005	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.00287	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05405.1
비소-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Arsenic-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 비소를 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05405.2
비소-자외선/가시선 분광법	2007
(Arsenic-Ultraviolet Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 비소를 3가 비소로 환원시킨 다음 아연을 넣어 발생되는 비화수소를 다이에틸다이티오카르바민산은의 피리딘 용액에 흡수시켜 이때 나타나는 적자색의 흡광도를 530nm에서 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 방법은 먹는물 중 비소의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 비소의 정량범위는 0.005～0.1mg/L이고 정량한계는 0.005mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.1.1  탄산나트륨용액 2%(w/v)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40～50℃로 약 10 분간 가열한다.

1.3.1.2  흡수셀을 꺼내 정제수로 씻은 후 질산(1+5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30 분간 담가 놓았다가 꺼내어 정제수로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

1.3.1.3  급히 사용하고자 할 때는 물기를 제거한 후 에틸알코올로 씻고 다시 에틸에테르로 씻은 다음 드라이어로 건조해서 사용한다.

1.3.2  다음과 같이 발색반응을 검토하여 간섭효과를 줄여야 한다.

1.3.2.1  액성의 변화에 따른 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.2  온도변화 및 방치시간에 의한 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.3  시약의 농도, 첨가량 및 첨가순서에 따른 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.4  빛에 의한 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.3  다음과 같이 측정조건을 검토하여 간섭효과를 줄여야 한다.

1.3.3.1  측정파장은 원칙적으로 최고의 흡광도를 얻을 수 있는 최대 흡수파장을 선정하나, 방해성분의 영향, 재현성 및 안정성 등을 고려하여 차선의 측정파장 또는 필터를 선정하는 수 있다.

1.3.3.2  대조액으로 바탕시험액을 사용한다.

1.3.3.3  흡광도의 측정값이 0.2～0.8의 범위에 들도록 시험용액의 농도를 조절한다.

2.0  용어정의

“ 내용 없음 ”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  흡광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러가지 형식이 있다.

광 원 부		파장선택부		시 료 부		측 광 부

그림 1. 흡광광도 분석장치

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료액의 흡수파장이 약 370nm 이상 일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370nm이하일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 시험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 정제수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80%까지 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염산

35% 이상의 염산(hydrochloric acid, HCl, 36.46)을 사용하며 바탕실험 결과 금속류가 기기검출한계 이하이어야 한다.

4.1.2  요오드화칼륨용액

요오드화칼륨(potassium iodide, KI, 166.00) 15.0g을 물에 녹여 100mL로 하여 사용한다.

4.1.3  이염화주석용액

이염화주석․2수화물(tin dichloride dihydrate, SnCl2․2H2O, 225.66) 40.0g을 염산 100mL에 녹여 만들며, 쓸 때에 만든다.

4.1.4  사상아연

지름이 1～1.4mm로서 비소를 함유하지 않은 것을 사용한다.

4.1.5  다이에틸다이티오카바민산은용액

다이에틸다이티오카바민산은(diethyldithiocarbamic acid silver, C5H10NAgS2, 246.13) 1.0g을 피리딘 200mL에 녹인다.

4.1.6  수산화나트륨용액 20%(w/v)

수산화나트륨(sodium hydroxide, NaOH, 40.00) 20.0g을 정제수에 녹여 100mL로 한 다음 폴리에틸렌 병에 넣어 보관한다.

4.1.7  황산용액(1+19)

황산(sulfuric acid, H2SO4, 98.08) 5.0mL를 정제수 80mL에 서서히 가해 섞어준 다음 부피를 정확히 100mL로 한다.

4.2  표준용액

4.2.1  비소 표준원액(1,000mg/L)

삼산화비소(arsenic trioxide, As2O3, 197.84) 1.32g을 1L 부피플라스크에 넣고 수산화나트륨용액 20%(w/v) 5mL에 녹이고, 정제수 약 400mL를 넣고 황산용액(1+19)으로 중화한 후 정제수를 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  비소 표준용액(2.0mg/L)

비소 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5400.1 금속류 원자흡수분광광도법의 5.0 시료채취 및 관리에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.4  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  시료분석 시에 정량한계 값은 표 2와 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  시료 200mL(0.001～0.02mg의 비소를 함유하거나, 같은 양의 비소를 함유하도록 시료에 물을 넣어 200mL로 한 것)를 비커에 넣고, 염산 5mL를 넣어 시료가 약 30mL로 될 때까지 가열 농축한다.

7.1.2  시험용액을 식힌 다음 비화수소 부피플라스크에 옮겨 넣고, 물을 넣어 40mL로 하여 시험용액으로 한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  비소표준용액(2.0mg/L) 0, 1.0, 2.0, 4.0, 8.0mL를 단계적으로 비화수소 발생병에 넣고, 각각에 염산 5mL와 물을 넣어 약 40mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 0, 0.010, 0.020, 0.040, 0.080mg/L에 해당된다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.2.2  이하 7.3과 같은 방법으로 측정하여 비소의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 비소의 흡광도를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

7.3.1  전처리에서 얻은 시험용액을 요오드화칼륨용액 5mL를 넣어 2 분～3 분간 둔다.

7.3.2  다음 이염화주석용액 1mL를 넣어 섞고, 15 분간 둔 후, 아연말정제 3g을 넣고 곧 비화수소 발생병과 흡수관(미리 다이에틸다이티오카바민산은 용액을 넣어둔다)을 연결하여, 상온에서 1 시간 수소가스를 발생시킨다. 이때 부수적으로 발생하는 비화수소는 다이에틸다이티오카바민산은 용액에 흡수시킨다.

7.3.3  이 흡수액의 일부를 흡수셀(10mm)에 넣고 광전분광광도계 또는 광전광도계를 사용하여 다이에틸다이티오카바민산은용액을 대조액으로 하여, 파장 525nm부근에서 흡광도를 측정하고, 7.2에 따라 작성한 검정곡선으로부터 시험용액 중의 비소의 양을 구하여 시료 중의 비소의 농도를 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

비소의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 x값이 시료 중에 비소의 농도(mg/L)이다.

금속의 농도(mg/L)= C(m) × f

여기서,       C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 농축 배수(여기에서는 0.1)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  비소의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
비소	0.005mg/L	0.0000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(1999, 2), 2-2-2-2. 비소(As ; Arsenic)

9.2  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.005mg/L 20% 이내 상대표준편차가 ±20% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05405.3
비소-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Arsenic-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 비소의 분석방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05406
세레늄(셀렌)	2007
(Selenium, Se)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 먹는물 중에 셀렌을 측정하는 방법들이다. 셀렌은 원자번호 34번이며 원자가는 -2, +4, +6가이다. 셀렌은 반도체재료, 광전지, 잉크 등 합금, 살충제 등 각종 공업에서 광범위하게 사용되어 자연수의 오염원인으로 작용한다. 필수미량원소이나 미량 이상으로 섭취한 경우 사람이나 동물에서 독성을 나타낸다. 하천수에는 0.02～0.63 μg/L 잔류하며, 먹는물에서는 0.010mg/L 이상이 되는 경우는 드물다. 셀렌은 발전소의 바닥재 및 비산재로부터 오염될 수 있다.

2.0  적용 가능한 시험방법

셀렌	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
수소화물생성/원자흡수분광광도법	0.002	20% 이내
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.005	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.00049	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05406.1
세레늄(셀렌)-수소화물생성/원자흡수분광광도법	2007
(Selenium-Hydride Generation/Atomic Absorption Spectrophotometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 셀렌을 측정하는 방법으로, 시료에 아연을 넣어 셀렌을 수소화 셀렌으로 환원하여 포집하여 아르곤(또는 질소)-수소 불꽃에서 원자화시켜 원자흡수분광광도법으로 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중에 셀렌의 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험방법은 셀렌을 환원 증류하여 질소-수소 불꽃에 주입하여 분석한다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  셀렌은 196.0nm에서 최대 흡광도를 보이는데 일반적으로 낮은 파장에서 간섭이 심하다. 이는 환원 증류하여 질소-수소 불꽃에 주입하여 간섭을 줄일 수 있다.

1.3.2  높은 농도의 크롬, 코발트, 구리, 수은, 몰리브덴, 은 및 니켈은 셀렌 분석을 간섭한다.

2.0  용어정의

2.1  발광세기

금속원자를 적절한 방법으로 여기 시킨 후, 각 금속의 여기 상태에서 에너지준위가 낮은 상태로 전자가 되돌아가는 과정에서, 각 궤도간의 에너지 차이가 빛으로 방사될 때의 그 빛에너지의 세기를 말한다.

2.2  바탕보정

원자흡수분광법 분석에서 용액에 공존하는 여러 물질들에 의해 발생하는 스펙트럼 방해를 최소화시키기 위한 방법. 분석파장 변화, 불꽃 온도 상승, 복사선 완충제 추가, 또는 두 선 보정법, 연속 광원법, 지맨(Zeeman) 효과법 등의 방법으로 스펙트럼 방해를 줄여 바탕보정을 실시할 수 있다.

2.3  용매추출

용매를 써서 고체 또는 액체시료 중에서 성분물질을 용해시켜 분리하는 조작을 말하며 단순히 추출이라고도 하는 분리법이다.

2.4  인증표준물질

공인된 인증서가 첨부되고 각 지정된 양에 대하여 인증값, 측정불확도 및 소급성을 검증할 수 있는 표준물질. 현재 국내외에 상품화되어 있어 이를 용도 및 목적에 따라 선택, 구입할 수 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  환원증류장치

환원증류장치는 그림 1과 같다.

그림 1. 환원증류장치

3.2  기체

셀렌 분석에 질소-수소 기체를 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염산

100배를 농축하였을 때 기기검출한계 이하이어야 한다.

4.1.2  이염화주석용액

이염화주석․2수화물(tin dichloride dihydrate, SnCl2․2H2O, 225.66) 40.0g을 염산 100mL에 녹여 만들며, 사용할 때에 만든다.

4.1.3  아연분말정제

아연분말(zinc, Zn, 65.39) 50g에 접착제 5g을 배합하고 정제수 7mL를 넣어 갠 다음 정제 성형기에 가득 채우고 정제를 만든 다음 80℃에 10 분간 건조한 정제(1개가 약 0.5g정도)를 사용하거나 아연말 1g을 차광지에 쌓아 사용한다.

4.2  표준시료

4.2.1  셀렌표준원액(1,000mg/L)

이산화셀렌(selenium oxide, SeO2, 110.96) 1.41g을 정제수에 녹여 1L로 하여 제조한다. 시판용 표준용액을 사용할 수 있다.

4.2.2  셀렌표준용액(2.0mg/L)

셀렌표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣고 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료는 미리 세척한 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 테프론 용기에 채취한다.

5.2  채취용기는 비인산계 세제로 세척한 후 수돗물로 여러 번 세척하고 질산 용액(1+1)과 증류수로 린스한 후 건조한다.

5.3  시료 채취 즉시 1L당 진한 질산 1.5mL 또는 질산 용액(1+1) 3.0mL를 가하여 pH 2 로 보존한다. 만약 시료가 알칼리화 되어 있거나 완충효과가 있다면 첨가하는 산의 양을 질산 용액(1+1) 5.0mL까지 늘려야 한다.

5.4  산 처리한 시료는 4℃ 로 보관하여 시료가 증발로 인해 부피변화가 없도록 해야 한다. 이 조건에서는 시료를 최대 6개월까지 보관할 수 있다.

5.5  µg/L의 농도에서는 시료 채취 후 되도록 빠른 시간 안에 분석한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.4  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

시료 20mL(0.00004～0.001mg의 셀렌을 함유하거나 같은 양의 셀렌을 함유하도록 시료에 물을 넣어 20mL로 한 것)를 수소화 발생장치의 반응용기에 취하고 염산 10mL를 넣고 약 15 분간 방치한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  셀렌 표준용액(2.0mg/L) 0, 20, 40, 80, 160µL를 수소화셀렌의 반응용기에 취하고 각각에 염산 10mL 및 정제수를 20mL를 넣어 30mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 시료 중의 농도로 계산하면 0, 0.002, 0.004, 0.008, 0.016mg/L에 해당된다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.2.2  이하 7.3과 같은 방법으로 측정하여 셀렌의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 셀렌의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

이 장치를 원자흡광광도계에 연결하고 4 방향 콕을 조작하여 이염화주석용액 1mL를 넣어 섞고 15 분간 둔 후, 아연분말정제 1개를 신속히 시험용액 중에 넣고 자석교반기로 저어주어 수소화셀렌을 발생시킨다. 발생한 수소화셀렌을 아르곤(또는 질소)-수소불꽃에 주입하여 파장 196nm에서 흡광도를 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

셀렌의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 x값이 시료 중에 셀렌의 농도(mg/L)이다.

금속의 농도(mg/L)= C(m) × f

여기서,       C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 농축 배수(여기에서는 0.1)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  셀렌의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과표시한계	시험결과표시 자리수
셀렌(세레늄)	0.005mg/L	0.0000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 207.3, 1974, Selenium(AA, Gaseous Hydride)

9.2  Standard Methods 3110, 1993, Metals by atomic absorption spectrometry.

9.3  Standard Methods 3010 B, 1993, Metal Sampling and sample preservation.

9.4  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(1999, 2), 2-2-2. 금속류(Metals)

9.5  환경부, 수질오염공정시험방법, 제 20-31 항 금속류

9.6  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법바탕시료 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.002mg/L 0.001mg/L 이하 20% 이내 상대표준편차가 ±20% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05406.2
세레늄(셀렌)-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Selenium-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 셀렌을 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05406.3
세레늄(셀렌)-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Selenium-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 셀렌의 분석방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05407
수은	2007
(Mercury, Hg)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 먹는물 중에 무기 수은을 측정하는 방법이다. 수은은 원자량 80으로 상온에서 액체 상태로 존재하는 유일한 금속이다. 지각 중에 0.08mg/kg 존재하며 일반적으로 자연환경 중에도 극미량 잔류한다. 토양 중에 100 μg/kg, 하천수와 호소수에서 0.03～0.1 μg/L, 지하수에서 0.01～0.10 μg/L, 온천수에서 0.01～2.5 μg/L 정도 잔류한다. 수은은 독성이 강한 원소로서 먹는물 중에 계속적인 모니터링이 필요하다.

2.0  적용 가능한 시험방법

수은	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
냉증기/원자흡수분광광도법	0.0005	20% 이내
양극벗김전압전류법	0.001	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05407.1
수은-냉증기/원자흡수분광광도법	2007
(Mercury-Cold Vapor/Atomic Absorption Spectrometric Method)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 수은을 측정하는 방법으로, 시료에 이염화주석을 넣어 금속 수은으로 환원시킨 다음 이 용액에 통기하여 발생하는 수은 증기를 253.7nm의 파장에서 원자흡수분광광도법에 따라 정량하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중에 수은 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험방법은 사용하는 장치 및 측정조건에 따라 다르나 방법검출한계는 0.0002mg/L, 정량범위는 0.0005～0.01mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  염소이온의 농도가 높은 시료는 양의 오차를 발생시키는데 이는 염소가스가 발생하여 간섭을 일으키는 것으로 판단된다.

1.3.2  휘발성유기화합물의 존재는 같은 파장의 흡수를 하여 간섭을 일으킬 수 있다.

1.3.3  고체를 함유하고 있는 시료는 잘 섞어 측정해야 한다.

2.0  용어정의

“ 내용 없음 ”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  원자흡광광도계(AAS)

3.2  램프

수은 중공음극 램프를 사용한다.

3.3  환원플라스크

환류냉각기가 부착된 부피 350mL의 삼각플라스크로 부피 250mL를 표시하는 선이 그어진 것을 사용한다.

3.4  흡수셀

유리제 또는 염화비닐제의 원통(길이 100mm)의 양끝에 석영유리창을 장치한 것을 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  황산

황산(sulfuric acid, H2SO4, 98.08)으로 바탕실험을 하였을 때 기기검출한계 이하이어야 한다.

4.1.2  질산

질산(nitric acid, HNO3, 63.01)으로 바탕실험을 하였을 때 기기검출한계 이하이어야 한다.

4.1.3  과망간산칼륨용액

과망간산칼륨(potassium permanganate, KMnO4, 158.03) 50g을 정제수에 녹여 1L로 하고 여과한다.

4.1.4  염산히드록실아민 용액

염산히드록실아민(hydroxylamine hydrochloride, NH2OH·HCl, 70.49) 10g을 정제수에 녹여 100mL로 한다.

4.1.5  이염화주석용액

이염화주석․2수화물(tin dichloride dihydrate, SnCl2․2H2O, 225.66) 10g을 묽은 황산(1+19) 60mL에 넣고, 저으면서 가열용해한 후 식힌 다음 질소가스를 통과시켜 용액 중의 수은을 제거하고 물을 넣어 100mL로 하며, 쓸 때에 만든다.

4.2  표준용액

4.2.1  수은표준원액(1,000mg/L)

염화제2수은(mercuric chloride, HgCl2, 271.49) 1.35g을 묽은질산(1+9) 100mL에 녹이고 정제수를 넣어 1L로 하여 제조한다. 시판용 표준용액을 사용할 수 있다.

4.2.2  수은표준용액(2.0mg/L)

수은표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣고, 질산을 0.1mL를 가한 다음 정제수로 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  시료채취, 보관 및 관리

5.1.1  시료는 미리 세척한 폴리에틸렌 또는 테플론 용기에 채취한다.

5.1.2  채취용기는 비인산계 세제로 세척한 후 수돗물로 여러 번 세척하고 질산 용액(1+1)과 증류수로 세척한 후 건조한다.

5.1.3  시료 채취 즉시 1L당 진한 질산 2mL를 가하여 pH 2 이하로 보존한다. 시료는 실온에서 최대 6개월까지 보관할 수 있다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.4  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  6개의 실험실에서 0.0096, 0.0483 그리고 0.0935mg/L의 농도로 반복 측정 시에 표준편차는 ±0.00099, ±0.0031과 ±0.0042mg/L이었다.

6.7.2  실험실간 비교 분석 결과는 표 3과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  시료 200mL(0.00004～0.002mg의 수은을 함유하거나 같은 양의 수은을 함유하도록 물을 넣어 200mL로 한 것)를 환원플라스크에 넣는다.

7.1.2  시료에 황산 10mL와 질산 5mL를 넣어 잘 섞은 후 과망간산칼륨용액 20mL를 넣어 흔들어 섞고, 환류냉각기를 부착한 후 약 95℃의 수욕 상에 환원플라스크를 담그고 2 시간 가열한다.

7.1.3  식힌 후 환류냉각기를 제거하고 염산히드록실아민용액 8mL를 넣고 흔들어 과잉의 과망간산이온을 환원한 후 250mL의 표시선까지 정제수를 넣어 이를 시험용액으로 한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  수은 표준용액(2.0mg/L) 0, 40, 80, 160, 320µL를 환원플라스크에 넣어 각각 정제수를 넣어 200mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 시료 중의 농도로 계산하면 0, 0.0004, 0.0008, 0.0016, 0.0032mg/L에 해당된다). 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양을 달리 할 수 있다.

7.2.2  7.1.2～7.1.3의 방법으로 전처리하고 7.3과 같은 방법으로 측정하여 수은의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 수은의 측정값을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

7.3.1  원자흡광광도계의 광원램프(수은속빈 음극램프 또는 수은램프)를 켜고 펌프의 통기량을 적량으로 조정한다.

7.3.2  전처리에서 얻어진 시험용액에 이염화주석용액 10mL를 넣고 곧 통기장치에 연결한 후 펌프를 작동시켜서 발생하는 수은증기를 흡수셀에 보낸다.

7.3.3  파장 253.7nm에서 흡광도가 일정치가 된 때에 측정하고 7.3에 따라 작성한 검정곡선으로부터 시험용액 중의 수은의 양을 구하여 시료 중의 수은의 농도를 측정한다. 이때 0.001mg/L 이하는 검출되지 아니한 것으로 한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

수은의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 x값이 시료 중에 수은의 농도(mg/L)이다.

금속의 농도(mg/L)= C(m) × f

여기서,       C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 농축 배수(여기에서는 0.1)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  수은의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
수은	0.001mg/L	0.0000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 245.1, 1974,  Mercury(Manual Cold Vapor Technique)

9.2  US EPA Method 245.2, 1974, Mercury(Automated Cold Vapor Technique)

9.3  Standard Methods 3110, 1993, Metals by atomic absorption spectrometry.

9.4  Standard Methods 3010 B, 1993, Metal Sampling and sample preservation.

9.5  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(1999, 2), 2-2-2. 금속류(Metals)

9.6  환경부, 수질오염공정시험방법, 제 20-31 항 금속류

9.7  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법바탕시료 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.0005mg/L 0.0001mg/L 20% 이내 상대표준편차가 ±20% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±20% 이내

표 3.  실험실간 비교 분석 결과

농도(mg/L)	표준편차(mg/L)	분석자(명)
0.0034 0.0042	0.0001 0.0006	23 21

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05407.2
수은-양극벗김전압전류법	2007
(Mercury-Anodic Stripping Voltammetry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 수은의 측정방법으로, 시료를 산성화시킨 후 자유이온화 된 수은을 유리탄소전극(GCE, glassy carbon electrode)에 금막(gold metal film)입힌 전극에 의한 포화칼로멜 전극에 대해 +650mV 전위차에서 작용전극에 농축시킨 다음 이를 양극벗김전압전류법으로 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 방법은 먹는물 중 수은의 미량 측정에 적용된다.

1.2.2  유리탄소전극(GCE, glassy carbon electrode)에 금막(gold metal film)입힌 전극을 사용하며 이때 수은은 +650mV 전위차(포화칼로멜전극 기준)에서 자유이온화 된다. 이 방법에 의한 수은의 정량범위는 0.001～0.2mg/L이고 정량한계는 0.001mg/L이다. 정량범위는 시료의 희석배율, 축적시간(deposition time), 벗김전류에 따라 달라진다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  탁한시료는 수은의 측정을 방해하므로 미리 0.45µm의 유리필터를 사용하여 걸러낸다.

1.3.3  이 방법으로는 유기 또는 무기 수은(II)을 구분할 수 없다.

1.3.4  100mg/L이상의 탄닌산이 존재하는 시료의 경우에는 이 방법에 의해 수은을 측정할 수 없다.

1.3.5  양극벗김전압전류법으로 납을 측정한 다음 수은을 측정 할 경우 수은 오염이 우려되므로 수은 분석 전에 방법바탕시료를 측정하여 오염 여부를 확인하여야 한다.

2.0  용어정의

“ 내용 없음 ”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  전압-전류 측정기

3.1.1  전압전류 측정기는 전위를 조절하여 전류를 측정하는 장치로서 전극표면에서 특정 전위에서 분석성분의 산화나 환원이 일어나고 이로 인해 전자이동이 일어나고 전류가 생성된다. 전류는 암페어나 쿨롱/초, 즉 전자흐름속도로 측정한다.

3.1.2  어떤 전위에서 산화ㆍ환원이 일어나면 전류가 측정된다. 분석성분의 환원과정은 아래와 같다.

Ox + ne → Red

이 식은 네른스트(Nernst) 방정식과 유사하게 다음과 같이 표현할 수 있다.

E = E0 + (RT/nF) ln([Ox]/[Red])

여기서,      [Ox] = 산화된 분석물질의 농도

[Red] = 환원된 분석물질의 농도

전류와 농도사이에는 아래의 식으로 주어진다.

id = kC0

여기서,      id = 확산전류

C0 = 용액의 농도(mol/cm2)

3.2  전극

3.2.1  작업전극

작업전극(working electrode)은 어떤 전위에서 산화ㆍ환원이 일어나는 전극이다. 종류에는 금속/금속이온전극, 금속/금속연/금속이온전극 및 산화ㆍ환원 전극이 있다.

3.2.2  전극은 시험용액 또는 바탕시료로 씻은 다음 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  초산 완충 용액

염화나트륨(soduim chloride, NaCl, 58.44) 14.6g과 아세트산나트륨(sodium acetate, CH3COONa, 82.03) 2.7g과 빙초산(glacial acetic acid, CH3COOH, 60.05) 1.2mL을 정제수에 녹여 1L로 한다.

4.1.2  0.2N 염산 용액

진한 염산 16.7mL를 정제수에 녹여 1L로 한다.

4.2  표준용액

4.2.1  수은표준원액(1,000mg/L)

염화제2수은(mercuric chloride, HgCl2, 271.49) 1.35g을 묽은질산(1+9) 100mL에 녹이고 정제수를 넣어 1L로 하여 제조한다. 시판용 표준용액을 사용할 수 있다.

4.2.2  수은표준용액(2.0mg/L)

수은표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣고, 진한질산 0.1mL를 가한 다음 정제수로 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  모든 시료채취 용기는 플라스틱이나 유리로 된 용기를 사용할 수 있고 세제, 산, 정제수로 연속하여 세척하여 사용한다.

5.2  시료채취 시 질산으로 pH를 2 이하로 산성화 시켜야한다.

5.3  시료를 냉장 보관할 필요는 없으나 직사광선이나 상온 이상의 온도에서 보관하지 말아야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.4  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  시료분석 시에 정량한계 값은 표 2와 같다.

6.7.2  단일실험실에서 얻은 정밀·정확도는 표 3과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리법

7.1.1  ASV장치, 전극 및 컴퓨터를 매뉴얼에 따라 작동시킬 수 있도록 준비하고 프로그램을 운영한다.

7.1.2  유리탄소전극을 정제수로 깨끗이 닦아주고 물기를 털어준다. 필요하면 부드럽고 젖은 종이로 닦아주거나 분말로 문질러준 후 정제수로 세척한다. 물이나 증기에서 보관할 수 있다.

7.1.3  금 도금용액 10mL에 유리 전극을 담가서 매뉴얼에 따라 금도금을 시작한다. 금도금 후 사용하기 전에 컨디션 화하여야 하는데 이 방법은 분석성분이 없는 0.1M 염산에서 분석함으로서 준비할 수 있다. 컨디션 후 사용 전까지 정제수에 담가 보관한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  수은 표준용액(2.0mg/L) 0, 10, 20, 50, 100, 200, 400µL를 취해 정제수로 묽혀 10.0mL로 만들고 각각을 5mL씩 취하여 0.2N 염산 5mL를 넣어 섞어준다(각각은 시료 중 농도로 계산하였을 때 0, 0.002. 0.004, 0.010, 0.020, 0.040, 0.080mg/L이다.).

7.2.2  각 시료에 전극을 담가 수은을 측정하여 수은의 농도(mg/L)와 피크의 면적과의 관계로부터 검정곡선을 작성한다.

7.2.3  수은의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 수은 피크의 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

시료 5.0mL에 0.2N 염산 5mL를 넣고 섞어 준 후 시료에 전극을 담가 수은을 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

수은의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 x값이 시료 중에 수은의 농도(mg/L)이다.

금속의 농도(mg/L)= C(m) × f

여기서,      C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 농축 배수(여기에서는 0.1)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  수은의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
수은	0.001mg/L	0.0000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 7472, 1996, Mercury in Aqueous Samples and Extracts by Anodic Stripping Voltammetry <ASV>.

9.2  Standard Methods 3130, 1990, Metals by Anodic Stripping Voltammetry.

9.3  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.001mg/L 상대표준편차가 20% 이내 상대표준편차가 20% 이내 75～125% 상대표준편차가 20% 이내

표 3.  단일 실험실에서 얻은 정밀·정확도(n=5)

금속종류	첨가량,mg/L	정확도, %	표준편차,mg/L (상대표준편차, %)
수은	0.025 0.050	90.4 95.6	0.00042(1.54) 0.00082(1.56)

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05408
아연	2007
(Zinc, Zn)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 먹는물 중에 아연의 분석방법이다. 아연은 원자번호 30번이며 주요산화 상태는 +2이다. 지각 중에는 70mg/kg, 토양 중에는 10～300mg/kg, 하천수에는 10μg/L 정도 존재하며 지하수에는 0.1mg/L 이하로 존재한다. 아연은 사람의 성장에 필수원소이다. 5mg/L이상의 농도로 쓴 맛을 나타내며 알칼리 용액에서 젖빛을 낸다. 전기 도금된 철이나 청동으로부터 오염될 수 있으며 이 때 납과 카드뮴도 함께 오염 될 수 있다. 아연은 염산이나 묽은 황산에서는 수소를 발생하며 녹아 각각의 염이 된다. 또 진한 알칼리 용액과 가열하면 역시 수소를 발생하며 녹아 아연산염을 만든다. 이 때문에 묽은 산 또는 진한 알칼리와 함께 환원제로 사용된다.

2.0  적용 가능한 시험방법

아연	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
원자흡수분광광도법	0.002	20% 이내
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.001	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.00023	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05408.1
아연-원자흡수분광광도법	2007
(Zinc-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 아연의 분석방법으로, 시료 200mL에 질산을 가해 분해시키고 10배 농축하여 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 측정하는 것으로, ES 05400.1 먹는물 중에 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05408.2
아연-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Zinc-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 아연을 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05408.3
아연-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Zinc-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 아연의 분석방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05409
안티몬	2007
(Antimony, Sb)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 먹는물 중에 안티몬의 분석방법이다. 안티몬은 원자번호 51번이며 주요 산화 상태는 +3, +5, -3이다. 안티몬은 지각 중에 0.2mg/kg, 하천수에는 1 μg/L이하, 원수가 지하수인 먹는물에는 0.1mg/L이하, 원수가 지표수인 먹는물에는 0.04mg/L이하로 존재하나 뜨거운 온천수는 높은 농도로 존재할 수 있다. 물속의 안티몬은 응집 침전 및 활성탄 흡착으로 제거하나 제거율이 낮아서 일반적인 정수처리로는 제거되지 않는다.

2.0  적용 가능한 시험방법

안티몬	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
원자흡수분광광도법	0.028	20% 이내
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.012	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.00050	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05409.1
안티몬-원자흡수분광광도법	2007
(Antimony-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 안티몬의 분석으로, 시료 200mL에 질산을 가해 분해시키고 10배 농축하여 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 측정하는 것으로, ES 05400.1 먹는물 중에 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05409.2
안티몬-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Antimony-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 안티몬을 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05409.3
안티몬-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Antimony-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 안티몬의 분석방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05410
알루미늄	2007
(Aluminium, Al)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 먹는물 중에 알루미늄의 분석방법이다. 알루미늄은 원자번호 3번이며 주요 산화상태는 +3이며 지각에서 세 번째로 풍부한 원소로 81.3g/kg 존재한다. 하천수 중에는 약 3mg/L 존재하며 광물, 암석 및 점토로부터 나올 수 있다. 수돗물 중 알루미늄은 정수처리과정에 사용된 응집제의 극미량이 잔류하기 때문이다.

2.0  적용 가능한 시험방법

알루미늄	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
원자흡수분광광도법	0.004	20% 이내
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.016	20% 이내
자외선/가시선 분광법	0.01	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.00182	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05410.1
알루미늄-원자흡수분광광도법	2007
(Aluminium-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 알루미늄의 분석방법으로, 시료 200mL에 질산을 가해 분해시키고 10배 농축하여 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 측정하는 것으로, ES 05400.1 먹는물 중에 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05410.2
알루미늄-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Aluminium-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 알루미늄을 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05410.3
알루미늄-자외선/가시선 분광법	2007
(Aluminium-Ultraviolet Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 알루미늄을 페난트로린과 반응하여 생성된 착염을 클로로폼으로 추출하여 흡광도를 390nm에서 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 방법은 먹는물 중 알루미늄의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 알루미늄의 정량한계는 0.01mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.1.1  탄산나트륨용액 2%(w/v)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40～50℃로 약 10 분간 가열한다.

1.3.1.2  흡수셀을 꺼내 물로 씻은 후 질산(1+5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30 분간 담가 놓았다가 꺼내어 물로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

1.3.1.3  급히 사용하고자 할 때는 물기를 제거한 후 에틸알코올로 씻고 다시 에틸에테르로 씻은 다음 드라이어로 건조해서 사용한다.

1.3.2  다음과 같이 발색반응을 검토하여 간섭효과를 줄여야 한다.

1.3.2.1  액성의 변화에 따른 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.2  온도변화 및 방치시간에 의한 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.3  시약의 농도, 첨가량 및 첨가순서에 따른 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.4  빛에 의한 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.3  다음과 같이 측정조건을 검토하여 간섭효과를 줄여야 한다.

1.3.3.1  측정파장은 원칙적으로 최고의 흡광도를 얻을 수 있는 최대 흡수파장을 선정하나, 방해성분의 영향, 재현성 및 안정성 등을 고려하여 차선의 측정파장 또는 필터를 선정하는 수 있다.

1.3.3.2  대조액으로 바탕시험을 수행한다.

1.3.3.3  흡광도의 측정값이 0.2～0.8의 범위에 들도록 시험용액의 농도를 조절한다.

2.0  용어정의

“ 내용 없음 ”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  흡광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러가지 형식이 있다.

광 원 부		파장선택부		시 료 부		측 광 부

그림 1. 흡광광도 분석장치

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료액의 흡수파장이 약 370nm 이상 일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370nm이하 일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 시험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 증류수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80%까지 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염산(1+9)

진한 염산(hydrochloric acid, HCl, 36.46) 10mL를 정제수 90mL에 서서히 넣어 섞어 사용한다.

4.1.2  염산히드록실아민용액

염산히드록실아민(hydroxylamine hydrochloride, NH2OH·HCl, 70.49) 10g을 물에 녹여 100mL로 한다.

4.1.3  1,10-페난트로린용액

1,10-페난트로린 염산염(1,10-phenanthroline hydrochloride, C12H8N2․HCl, 216.67) 0.12g을 물에 녹여 100mL로 한 후 갈색병에 넣어 암소에서 보존한다.

4.1.4  옥신용액

옥신(auxin, C9H7NO, 109.13) (8-옥시퀴놀린) 2.0g을 아세트산 5mL에 녹이고, 물을 넣어 200mL로 한다.

4.1.5  아세트산나트륨용액

아세트산나트륨․3수화물(sodium acetate trihydrate, C2H3NaO2․3H2O, 136.09) 40g을 물에 녹여 100mL로 한다.

4.1.6  클로로폼

클로로폼(chloroform, CHCl3, 119.38)을 사용하며 바탕실험 결과 금속류가 기기검출한계 이하이어야 한다.

4.1.7  황산나트륨

황산나트륨(sodium sulfate anhydrous, Na2SO4, 142.04)을 사용하며 바탕실험 결과 금속류가 기기검출한계 이하이어야 한다.

4.2  표준용액

4.2.1  알루미늄 표준원액(1,000mg/L)

알루미늄 금속선(분석용) 1.000g을 정제수 100mL와 수산화나트륨 5g의 혼합액에 녹이고, 정제수를 넣어 약 800mL로 한 후 염산으로 중화하고, 0.1N염산을 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  알루미늄 표준용액(2.0mg/L)

알루미늄 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 1L 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5400.1 금속류 원자흡수분광광도법의 5.0 시료채취 및 관리에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.4  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  시료분석 시에 정량한계 값은 표 2와 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

시료 200mL(0.002～0.04mg의 알루미늄을 함유하거나, 같은 양의 알루미늄을 함유하도록 시료에 물을 넣어 200mL로 한 것)를 비커에 넣고, 염산(1+9) 4mL(미리 시료에 넣은 염산을 포함한다)를 넣어 약 5분간 끓인 다음 염산히드록실아민용액 1mL를 넣어 실온에서 식히고 이를 시험용액으로 한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  알루미늄 표준용액(2.0mg/L) 0, 1.0, 2.0, 4.0, 8.0mL를 단계적으로 200mL 부피플라스크에 넣고 각각에 정제수를 넣어 200mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 0, 0.010, 0.020, 0.040, 0.080mg/L이다).

7.2.2  이하 7.3과 같은 방법으로 측정하여 알루미늄의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 알루미늄의 흡광도를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

7.3.1  전처리에서 얻은 시험용액을 분별깔때기에 옮긴 후 1,10-페난트로린용액 3mL를 넣어 잘 흔들어 섞은 다음 옥신용액 2mL, 아세트산나트륨용액 10mL를 넣어 잘 흔들어 섞는다.

7.3.2  클로로폼 15mL를 넣고 30 초간 강하게 흔들어 섞은 다음 5 분간 가만히 두었다가 클로로폼층을 황산나트륨 약 2g을 넣은 50mL 마개달린 시험관에 취하고 마개를 한 후 세게 흔들어 탈수한다.

7.3.3  이 용액 일부를 흡수셀(10mm)에 넣고 광전분광광도계 또는 광전광도계를 사용하여 시료와 같은 방법으로 시험한 바탕시험액을 대조액으로 하여 파장 390nm 부근에서 흡광도를 측정하고 7.2에 따라 작성한 검정곡선으로부터 시험용액 중의 알루미늄의 양을 구하여 시료 중의 알루미늄 농도를 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

알루미늄의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 x값이 시료 중에 알루미늄의 농도(mg/L)이다.

금속의 농도(mg/L)= C(m) × f

여기서,       C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 농축 배수(여기에서는 0.1)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  알루미늄의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
알루미늄	0.02mg/L	0.000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(1999, 2), 2-2-2-11. 알루미늄(Al ; Aluminium)

9.2  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.01mg/L 20% 이내 상대표준편차가 ±20% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05410.4
알루미늄-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Aluminium-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 알루미늄의 분석방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05411
철	2007
(Iron, Fe)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 먹는물 중에 철의 분석방법이다. 철은 원자번호 26번이며 지각 중에서 두 번째로 많은 원소로 약 5% 존재한다. 환경 중에는 지표수에 1.5mg/L이하, 하천수에서 0.67mg/L, 빗물에는 0.23mg/L 존재한다. 철은 물속에서 용해성 철(Fe2+)로 존재하는 경우는 거의 없으며 Fe(OH)3 형태로 현탁되어 있다. 점토 등 유기물이 많은 물속에서는 휴민산염 등의 콜로이드성 유기착화합물로 존재한다. 수돗물 중의 철은 수도관의 부식으로 발생할 수 있다. 철은 묽은 질산, 염산, 황산에는 쉽게 녹는다.

2.0  적용 가능한 시험방법

철	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
자외선/가시선 분광법	0.05	20% 이내
원자흡수분광광도법	0.008	20% 이내
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.003	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.01376	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05411.1
철-자외선/가시선 분광법	2007
(Iron-Ultraviolet Visible Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 철 이온을 암모니아 알칼리성으로 하여 수산화제이철로 침전분리하고 침전물을 염산에 녹여서 염산히드록실아민으로 제일철로 환원한 다음, o-페난트로린을 넣어 약산성에서 나타나는 등적색 철착염의 흡광도를 510nm에서 측정하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 방법은 먹는물 중 철의 측정에 적용된다.

1.2.2  이 방법에 의한 철의 정량한계는 0.05mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  흡수셀이 더러우면 측정값에 오차가 발생하므로 다음과 같이 세척하여 사용한다. 또는 시판용 세척액을 사용하여 세척한다.

1.3.1.1  탄산나트륨용액 2%(w/v)에 소량의 음이온 계면활성제를 가한 용액에 흡수셀을 담가 놓고 필요하면 40～50℃로 약 10 분간 가열한다.

1.3.1.2  흡수셀을 꺼내 물로 씻은 후 질산(1+5)에 소량의 과산화수소를 가한 용액에 약 30 분간 담가 놓았다가 꺼내어 물로 잘 씻는다. 깨끗한 가제나 흡수지 위에 거꾸로 놓아 물기를 제거하고 실리카겔을 넣은 데시케이터 중에서 건조하여 보존한다.

1.3.1.3  급히 사용하고자 할 때는 물기를 제거한 후 에틸알코올로 씻고 다시 에틸에테르로 씻은 다음 드라이어로 건조해서 사용한다.

1.3.2  다음과 같이 발색반응을 검토하여 간섭효과를 줄여야 한다.

1.3.2.1  액성의 변화에 따른 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.2  온도변화 및 방치시간에 의한 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.3  시약의 농도, 첨가량 및 첨가순서에 따른 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.2.4  빛에 의한 흡광도의 변화를 점검한다.

1.3.3  다음과 같이 측정조건을 검토하여 간섭효과를 줄여야 한다.

1.3.3.1  측정파장은 원칙적으로 최고의 흡광도를 얻을 수 있는 최대 흡수파장을 선정하나, 방해성분의 영향, 재현성 및 안정성 등을 고려하여 차선의 측정파장 또는 필터를 선정하는 수 있다.

1.3.3.2  대조액으로 바탕실험을 수행한다.

1.3.3.3  흡광도의 측정값이 0.2～0.8의 범위에 들도록 시험용액의 농도를 조절한다.

2.0  용어정의

“ 내용 없음 ”

3.0  분석기기 및 기구

3.1  흡광광도계

3.1.1  흡광광도 분석장치는 아래 그림과 같이 광원부, 파장선택부, 시료부 및 측광부로 구성되고 광원부에서 측광부까지의 광학계에는 측정목적에 따라 여러가지 형식이 있다.

광 원 부		파장선택부		시 료 부		측 광 부

그림 1. 흡광광도 분석장치

3.1.2  광원부의 광원으로 가시부와 근적외부의 광원으로는 주로 텅스텐램프를 사용하고 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다.

3.2  흡수셀

3.2.1  시료액의 흡수파장이 약 370nm 이상 일 때는 석영 또는 경질유리 흡수셀을 사용하고 약 370nm 일 때는 석영 흡수셀을 사용한다.

3.2.2  따로 흡수셀의 길이를 지정하지 않았을 때는 10mm셀을 사용한다.

3.2.3  시료셀에는 시험용액을, 대조셀에는 따로 규정이 없는 한 정제수를 넣는다. 넣고자 하는 용액으로 흡수셀을 씻은 다음 셀의 약 80%까지 넣고 외면이 젖어 있을 때는 깨끗이 닦는다. 필요하면(휘발성 용매를 사용할 때와 같은 경우) 흡수셀에 마개를 하고 흡수셀에 방향성이 있을 때는 항상 방향을 일정하게 하여 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  염산히드록실아민용액

염산히드록실아민(hydroxylamine hydrochloride, NH2OH·HCl, 70.49) 10g을 물에 녹여 100mL로 한다.

4.1.2  1,10-페난트로린용액

1,10-페난트로린 염산염(1,10-phenanthroline hydrochloride, C12H8N2․HCl, 216.67) 0.12g을 물에 녹여 100mL로 한 후 갈색병에 넣어 암소에서 보존한다.

4.1.3  아세트산나트륨용액

아세트산나트륨․3수화물(sodium acetate trihydrate , C2H3NaO2․3H2O, 136.09) 40g을 물에 녹여 100mL로 한다.

4.2  표준용액

4.2.1  철 표준원액(1,000mg/L)

황산제1철암모늄 ․6수화물(ammonium ferrous sulfate hexahydrate, (NH4)2Fe(SO4)2․6H2O, 392.17) 7.02g을 1L 부피플라스크에 넣고 소량의 정제수에 녹이고 이에 염산 3mL와 정제수를 넣어 1L로 하여 사용하거나 시판용 표준용액을 사용한다.

4.2.2  철 표준용액(20mg/L)

철 표준원액(1,000mg/L) 2.0mL를 100mL 부피플라스크에 넣어 정제수를 표선까지 가하여 제조한다.

5.0  시료채취 및 관리

5400.1 금속류 원자흡수분광광도법의 5.0 시료채취 및 관리에 따른다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표 2의 정량한계 부근의 농도가 되도록 각 금속류를 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 시험방법에서 제시한 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 얻은 값이 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  표 2의 정량범위 내에서 바탕시료를 포함하여 4개 이상의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 또는 감응계수(RF, response factor)의 상대표준편차가 20% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  감응계수(RF)는 검정곡선 작성을 위한 표준용액의 농도(C)에 대한 흡광도 와 같은 반응(R, response)으로 다음 식과 같이 구하며, 표준용액의 농도를 2개 이상 사용한 경우는 검정곡선의 기울기에 해당된다.

[eqn: RF(감응계수)= {R} over {C }]

6.3.4  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 각 시료군마다 1회의 검정곡선 검증을 실시하는 것이 바람직하다. 표 2의 정량범위 또는 검정곡선의 중간 농도에 해당하는 표준용액을 측정한다. 측정값은 검정곡선 작성 시의 값과 20% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선의 재작성이 요구된다.

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 2의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 채취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 편차는 20%이하이어야 한다.

☓  100

여기서,      X1, X2 = 중복시료의 측정값

Xm = 중복시료간의 평균값

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1  방법검출한계 및 정밀도․정확도의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 변경 및 분석 장비의 수리 및 이동 시 등의 주요 변동사항이 생긴 경우 실시한다. 검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군 당 1회를 실시하도록 한다.

6.6.2  각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 2와 같다.

6.7  내부정도관리 값

6.7.1  시료분석 시에 정량한계 값은 표 2와 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

시료 100mL(0.005～0.1mg의 철을 함유하거나, 같은 양의 철을 함유하도록 시료에 물을 넣어 100mL로 한 것)를 비커에 넣고, 염산 3mL를 넣어 액량이 약 50mL가 될 때 까지 가열 농축한 다음 실온에서 식히고 이를 시험용액으로 한다. 다만, 침전물이 있는 경우에는 여과한 후 사용한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  철 표준용액(20mg/L) 0, 2.5, 5.0, 10.0, 20.0mL를 부피플라스크에 넣고, 각각에 염산 3mL와 물을 넣어 약 50mL로 한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 시료 중의 농도로 계산하면 0, 0.050, 0.10, 0.200, 0.40mg/L이다).

7.2.2  이하 7.3과 같은 방법으로 측정하여 철의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 철의 흡광도를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

7.3  측정법

7.3.1  전처리에서 얻은 시험용액을 부피플라스크에 넣은 후 염산히드록실아민용액 1mL 1,10-페난트로린용액 5mL 및 아세트산완충용액 20mL를 넣고, 다시 물을 넣어 100mL로 하여 30 분간 둔다.

7.3.2  이 용액 일부를 흡수셀(10mm)에 넣고, 광전분광광도계 또는 광전광도계를 사용하여 시료와 같은 방법으로 시험한 바탕시험액을 대조액으로 하여 파장 510nm 부근에서 흡광도를 측정하고, 7.2에 따라 작성한 검정곡선으로부터 시험용액 중의 철의 양을 구하여 시료 중의 철의 농도를 측정한다.

8.0  결과보고

8.1  계산

철의 측정값을 검정곡선의 y값에 대입하여 구한 x값이 시료 중에 철의 농도(mg/L)이다.

금속의 농도(mg/L)= C(m) × f

여기서,       C(m) = 검정곡선에서 구한 농도(mg/L)

f = 시료의 농축 배수(여기에서는 0.1)

8.2  결과보고

8.2.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.2.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  철의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

성 분 명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
철	0.05mg/L	0.000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(1999, 2), 2-2-2-9. 철(Fe ; Iron)

9.2  日本水道協會, 上水試驗方法 解說編(1993)

10.0  부록

표 2.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.05mg/L 20% 이내 상대표준편차가 ±20% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05411.2
철-원자흡수분광광도법	2007
(Iron-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 철의 분석방법으로, 시료 200mL에 질산을 가해 분해시키고 10배 농축하여 시료를 직접 불꽃으로 주입하여 원자화한 후 원자흡수분광광도법으로 측정하는 것으로, ES 05400.1 먹는물 중에 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05411.3
철-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Iron-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 철을 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05411.4
철-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Iron-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 철의 분석방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05412
카드뮴	2007
(Cadmium, Cd)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 먹는물 중에 카드뮴의 분석방법이다. 카드뮴은 원자번호 48로 주 산화 상태는 +2가이다. 지각 중 카드뮴의 농도는 0.16mg/kg 으로서 토양 중에 0.1～0.5mg/kg, 하천수에 1㎍/L, 지하수에 1～ 10㎍/L 정도로 존재한다. 카드뮴은 독성이 크고 발암물질로 알려져 있으며 물에 산업폐수나 도금된 수도관으로부터 발생할 수 있다. 카드뮴은 묽은 질산에는 쉽게 녹고, 뜨거운 염산에는 서서히 녹는다. 차가울 때에는 황산에 녹지 않지만, 가열하면 녹는다. 아연과 달리 알칼리 용액에 녹지 않는다.

2.0  적용 가능한 시험방법

카드뮴	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
원자흡수분광광도법	0.0008	20% 이내
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.002	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.00036	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05412.1
카드뮴-원자흡수분광광도법	2007
(Cadmium-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 카드뮴의 분석방법으로, 시료에 피로리딘다이티오카르바민산암모늄 용액을 넣어 메틸아이소부틸케톤으로 추출 후 원자흡수분광광도법에 따라 측정하는 것으로, ES 05400.1 먹는물 중에 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05412.2
카드뮴-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Cadmium-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 카드뮴을 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05412.3
카드뮴-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Cadmium-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 카드뮴의 분석방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05413
크롬	2007
(Chromium, Cr+6)

1.0  일반적 성질

이 시험방법은 먹는물 중에 크롬의 분석방법이다. 크롬은 +3가와 +6가로 주로 존재하는데 +6가가 독성이 강하다. 먹는물에서 크롬은 +6가의 크롬을 규제하고 있으나 총 크롬을 측정한 후 크롬이 검출되는 경우에만 +6가 크롬을 분석한다. 크롬은 폐수로부터 먹는물의 원수로 유입될 수 있다. 크롬은 염산이나 황산에는 수소를 발생하며 녹지만 진한 질산이나 왕수 등 산화력을 가지는 산에는 녹지 않고, 또 이들 산에 담가 둔 것은 표면에 부동태를 만들어 보통의 산에도 녹지 않는다.

2.0  적용 가능한 시험방법

크롬	정량한계 (mg/L)	정밀도 (% RSD)
원자흡수분광광도법	0.008	20% 이내
유도결합플라스마 원자발광분광법	0.003	20% 이내
유도결합플라스마 질량분석법	0.00135	20% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05413.1
크롬-원자흡수분광광도법	2007
(Chromium-Atomic Absorption Spectrophotometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 총 크롬의 분석방법으로, 시료에 피로리딘다이티오카르바민산암모늄 용액을 넣어 메틸아이소부틸케톤으로 추출 후 원자흡수분광광도법에 따라 측정하는 것으로, ES 05400.1 먹는물 중에 금속류-원자흡수분광광도법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05413.2
크롬-유도결합플라스마 원자발광분광법	2007
(Chromium-Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 총 크롬을 측정하는 방법으로, 시료를 아르곤 플라스마에 주입하여 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 정성 및 정량분석을 수행하며, ES 05400.2 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마 원자발광분광법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05413.3
크롬-유도결합플라스마 질량분석법	2007
(Chromium-Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)

이 시험방법은 먹는물 중에 총 크롬의 분석방법으로, 시료를 플라스마에 분사시켜 탈용매, 원자화 그리고 이온화하여 사중극자형으로 주입한 후 질량분석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 ES 05400.3 먹는물 중에 금속류-유도결합플라스마-질량분석법에 따른다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05501.1
유기인계 농약	2007
(Diazinon, Parathion, Malathion, Fenitrothion )

이 방법은 다이아지논(Diazinon), 파라티온(Parathion), 말라티온(Malathion), 페니트로티온(Fenitrothion)의 검사에 적용한다.

가. 시약

(1) 염화나트륨

염화나트륨 50g을 물 500mL에 녹이고 추출용매 10mL를 넣고 흔들어 혼합한 다음 추출용매 5㎕ 취하여 가스크로마토그래피에 주입할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

(2) 염산

염산 50mL에 추출용매 5mL를 넣고 흔들어 혼합한 다음 추출용매 5㎕를 취하여 가스크로마토그래피에 주입할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

(3) 염산(1+1)

(4) n-헥산

n-헥산 100mL를 약 1～5mL로 농축한 것을 5㎕ 취하여 가스크로마토그래피에 주입할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

(5) 아세톤

아세톤 100mL를 약 1～5mL로 농축한 것을 5㎕ 취하여 가스크로마토그래피에 주입할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

(6) 디클로로메탄

디클로로메탄 100mL를 약 1～5mL로 농축한 것을 5㎕ 취하여 가스크로마토그래피에 주입할 때 표준물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

(7) 추출용매(디클로로메탄 함유 n-헥산)

디클로로메탄과 n-헥산을 15:85의 비율로 혼합하여 사용한다.

(8) 무수황산나트륨

황산나트륨 100g에 추출용매 50mL를 넣고 흔들어 섞은 다음 여과하여 황산나트륨을 분리한다. 분리한 황산나트륨에 다시 추출용매 25mL를 넣고 흔들어 섞은 다음 여과하여 분리한 황산나트륨을 바람에 말린다. 2번째 분리하여 얻은 추출용매 5㎕ 취하여 가스크로마토그래피에 주입할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

(9) 농약표준원액

잔류농약시험용 다이아지논, 페니트로티온, 말라티온, 파라티온 각 50㎎을 정확히 취하여 각각 50mL 메스플라스크에 넣고 아세톤을 넣어 50mL로 한다(이 용액 1mL는 유기인계농약이 각각 1㎎을 함유한다).

(10) 농약표준용액

100mL 메스플라스크에 각각의 농약표준원액(다이아지논 0.5mL, 페니트로티온 1mL, 말라티온 1mL 및 파라티온 1mL)를 넣고 아세톤을 넣어 100mL로 한다(이 용액 1mL는 다이아지논 5㎍, 페니트로티온 10㎍, 말라티온 10㎍ 및 파라티온 10㎍을 함유한다).

나. 기구 및 장치

(1) 구테루나 다니쉬 농축기

(2) 가스크로마토그래피

다. 시험

(1) 전처리

(가) 검수 500mL를 1L분액깔대기에 취하고 염화나트륨 약 5g을 넣어 녹인 다음 염산(1+1)을 넣어 산성으로 한다.

(나) 추출용매 30mL를 넣어 2분간 강하게 흔들어 섞은 다음 가만히 두었다가 물층을 다른 분액깔때기 (B)에 취한다.

(다) 분액깔대기 (B)에 추출용매 30mL를 넣어 같은 방법으로 추출한다.

(라) (나)와 (다)의 추출액을 합하여 물 10mL씩 2회 세척한다.

(마) (라)의 물로 세척한 추출액을 무수황산나트륨 70～100㎜를 채운 칼럼관을 통과시킨다.

(바) (마)의 액을 구테루나 다니쉬 농축기로 5mL까지 농축하여 시험용액으로 한다.

(2) 시험

(가) 전처리에서 얻은 시험용액 1～5㎕를 가스크로마토그래피에 주입하여 가스크로마토그램을 실시하여 (3)에 따라 작성한 검량선으로 부터 시험용액중의 각 성분의 양을 구하여 검수중의 농약의 농도를 측정한다.

(나) 가스크로마토그래피의 조작조건

․칼럼담체 : 가스크로마토그래피용 규조토(149～177㎛)를 사용한다.

․칼럼충진제 : 칼럼담체에 대하여 다음의 가스크로마토그래피용 액상을 코팅시킨다. 2% QF-1, 2.5% DC200 + 0.25% 에폰1009, 2% DEGA, 10% DC200, 2% DEGS+0.5% PA, 2% OV-17, 3% OV-1, 4% OV-101

․칼럼판 : 내경 3～4㎜, 길이 2～3m의 유리관을 사용한다.

․칼럼온도 : 190～230℃

․주입구온도 : 210～250℃

․검출기 : NPD를 사용한다.

․캐리어가스 : 질소가스를 사용하고 유속은 표준물질의 피크가 3～15분 사이에서 유출하도록 조절한다.

(3) 검량선의 작성

농약표준용액 1～10mL를 단계적으로 10mL 플라스크에 넣고 각각 아세톤으로 전량 10mL로 하여 (2)와 같은 방법으로 시험하여 농약의 양과 가스크로마토그램의 피이크 높이 또는 피크 면적과의 관계를 구한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05502.1
카바릴-기체크로마토그래피	2007
(Carbaryl)

가. 시약

(1) 아세톤

아세톤 100mL를 약 1～5mL로 농축한 것을 5㎕ 취하여 가스크로마토그래피에 주입할 때 표준물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

(2) n-헥산

n-헥산 100mL를 약 1～5mL로 농축한 것을 5㎕ 취하여 가스크로마토그래피에 주입할 때 표준물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

(3) 디클로로메탄

디클로로메탄 100mL를 약 1～5mL로 농축한 것을 5㎕ 취하여 가스크로마토그래피에 주입할 때 표준물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

(4) 벤젠

벤젠 100mL를 약 1～5mL로 농축한 것을 5㎕ 취하여 가스크로마토그래피에 주입할 때 표준물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

(5) 무수황산나트륨

유기인계농약의 검사에 쓰는 무수황산나트륨과 같다.

(6) 황산(50%)

(7) 탄산칼륨용액(0.1M)

탄산칼륨 13.8g을 물에 녹여 1L로 한다.

(8) 수산화나트륨용액

수산화나트륨 10g을 물에 녹여 1L로 한다.

(9) 무수클로로초산벤젠용액

무수클로로초산 2g을 벤젠에 녹여 100mL로 한다.

(10) 카바릴표준원액

50mL 메스플라스크에 카바릴(NAC) 50㎎을 정확히 취하여 넣고 아세톤을 넣어 50mL로 한다. 이 용액은 갈색병에 넣어 냉암소에 보존한다. 이 용액 1mL는 카바릴 1㎎을 함유한다.

(11) 카바릴표준용액

카바릴표준원액 0.5mL를 정확히 취하여 100mL 메스플라스크에 넣고 아세톤을 넣어 전량 100mL로 한다. 이 용액 1mL는 카바릴 0.005㎎을 함유한다.

나. 시험

(1) 전처리

(가) 검수 500mL를 1L분액깔대기에 취하고, 황산(50%)을 넣어 pH 3～4로 한 다음 황산나트륨 5g을 넣어 잘 녹인다. 여기에 디클로로메탄 50mL를 넣어 2분간 강하게 흔들어 섞은 다음 가만히 두었다가 추출액을 300mL 분액깔대기에 취한다.

(나) 다시 한번 검수에 디클로로메탄 50mL를 넣어 같은 방법으로 추출한다.

(다) (가)와 (나)의 추출액을 합하여 탄산칼륨용액 50mL씩으로 2회 세척한다.

(라) (다)의 탄산칼륨용액으로 세척한 추출액을 무수황산나트륨 70～100㎜를 채운 칼럼관을 통과시킨다.

(마) (라)의 액을 구테루나다니쉬농축기로 1mL까지 농축하고 실온에서 용매를 질소가스로 완전히 날려보낸다.

(바) 위의 잔사에 수산화나트륨용액 10mL를 넣고 실온에서 30분간 방치한 후 분액깔대기에 옮기고 다시 물 15mL로 용기를 씻어 앞의 액에 합한다.

(사) 위의 액에 n-헥산 20mL를 넣어 1분간 흔들어 섞는다.

(아) 물층을 다른 분액깔대기에 옮긴 후 무수클로로초산 벤젠용액 10mL를 넣어 1분간 흔들어 섞는다.

(자) 벤젠층을 벤젠포화물 20mL로 씻고 무수황산나트륨 칼럼에 통과시켜 탈수한다.

(차) 다시 칼럼을 소량의 벤젠으로 씻은 후 5mL로 농축하여 시험용액으로 한다.

(2) 시험

(가) 전처리에서 얻은 시험용액 1～5㎕를 가스크로마토그래피에 주입하여 가스크로마토그램을 실시하여 (3)에 따라 작성한 검량선으로 부터 시험용액중의 각 성분의 양을 구하여 검수중의 카바릴의 농도를 측정한다.

(나) 가스크로마토그래피의 조작조건

․칼럼단체 : 가스크로마토 그라피용 규조토(149～177㎛)를 사용한다.

․칼럼충진제 : 칼럼단체에 대하여 다음의 가스크로마토그라피용 액상을 코팅시킨다. 2% QF-1+1% OV-17, 5% XE-60, 5% DC-200, 5% OV-17, 2% OV-225

․칼럼관 : 내경 3～4㎜, 길이 2～3m의 유리관을 사용한다.

․칼럼온도 : 150～180℃

․주입구온도 : 200～250℃

․검출기 : 전자포획검출기(ECD)를 사용하고 온도는 250～280℃로 한다.

․캐리어가스 : 질소가스를 사용하고 유속은 30～50mL/min으로 한다.

(3) 검량선의 작성

카바릴표준용액 1～10mL를 단계적으로 수개의 10mL 메스플라스크에 넣고 각각에 아세톤으로 전량 10mL로 한 다음 증발건고하고, 이하 나(1) (바)와 같은 방법으로 유도체화한다. 벤젠으로 최종 10mL로 한 다음 (2)와 같은 방법으로 시험하여 카바릴의 양과 가스크로마토그램의 피크높이 또는 피크면적과의 관계를 구한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05502.2
카바릴-액체크로마토그래피	2007
(Carbaryl)

[제2법 : 액체크로마토그래피]

가. 시약

(1) 메탄올

액체크로마토그래피용 시약을 사용하며, 바탕시험 할 때 표준물질의 봉우리부근에 불순물봉우리가 없는 것을 사용한다.

(2) 물

액체크로마토그래피용 시약을 사용하며, 바탕시험 할 때 표준물질의 봉우리부근에 불순물봉우리가 없는 것을 사용한다.

(3) 수산화나트륨용액(0.05M)

수산화나트륨 2g을 물에 녹여 1L로 한다. 사용하기 전에 여과하고 헬륨으로 탈기한다.

(4) 2-머캅토에탄올용액

2-머캅토에탄올 10mL와 아세토니트릴 10mL를 혼합한다. 이 용액은 차고 어두운 곳에 보관한다.

(5) 붕산나트륨용액(0.05M)

붕산나트륨(10수염) 19.1ｇ을 물에 녹여 1L로 한다. 완전히 용해되도록 하루 지난 후에 사용한다.

(6) OPA 반응용액

o-프탈알데히드 0.1g을 메탄올 10mL에 녹이고, 붕산나트륨용액 1L에 넣고 혼합하여 여과한 후 헬륨기체로 탈기한다. 이 용액에 2-머캅토에탄올용액 100μL를 넣어 혼합한다. 이 용액은 산소와 접촉하지 않으면 3일이상 안정하다. 필요시 조제하여 즉시 사용한다.

(7) 모노클로로아세트산용액(2.5M)

모노클로로아세트산 236g을 물에 녹여 1L로 한다.

(8) 아세트산칼륨용액(2.5M)

아세트산칼륨 245g을 물에 녹여 1L로 한다.

(9) 모노클로로아세트산 완충용액(pH3)

모노클로로아세트산용액 156mL와 아세트산칼륨용액 100mL를 혼합한다.

(10) 티오황산나트륨

(11) 내부표준용액

4-브로모-3,5-디메틸페닐 N-메틸카바메이트(BDMC) 5mg을 취하여 메탄올에 녹여 50mL로 한다.

(12) 표준원액

카바릴(순도 96%이상) 5.0mg을 정확히 취하여 메탄올에 녹여 50mL로 한다. 이 용액 1mL는 카바릴 0.1mg 함유한다. 이 용액은 -10℃이하에서 보관하면 수개월간 안정하게 사용할 수 있다.

(13) 표준용액

표준원액을 메탄올로 100배 희석한다. 이 용액 1mL는 카바릴 1㎍을 함유한다.

나. 기구 및 장치

(1) 액체크로마토그래프(HPLC)

파장 230nm에서 여기하고 파장 418nm에서 방출하는 형광검출기가 부착된 것.

(2) 포스트분리관 반응기

이동상에 반응시약을 혼합할 수 있는 장치로서 반응시약을 0.1～1.0mL/분의 유속으로 주입할 수 있는 펌프가 장착된 것.

(3) 여지

이동상 또는 반응시약용은 47mm여과지1)를 사용하고, 시료는 직경 13mm여과지(직경 0.2㎛  폴리에스터)를 사용한다.

주 1. 여과지는 Millipore의 HA type(수용액) 또는 FA type(용매)를 사용하거나 동등이상의 것을 사용한다.

다. 시험

(1) 전처리

(가) 시료를 냉장고에서 꺼내 상온으로 한다.

(나) 50mL 부피플라스크에 모노클로로아세트산완충용액 1.5mL와 내부표준용액 20μL를 넣고 시료로 채워 50mL로 한다.

(다) 주사기와 여과지에 물 5mL를 통과시켜 세척한다. 주사기로 위의 용액 5mL를 취하여 여과지를 통과시킨다. 거른 용액은 버린다. 다시 위의 용액 5～10mL를 취하여 여과지를 통과시켜 얻은 용액을 시험용액으로 한다.

(2) 시험

(가) 전처리에서 얻은 시험용액 500μL를 액체크로마토그래프에 주입하여 생성된 크로마토그램을 얻고 (3)의 검량선에서 시험용액중의 카바릴의 양을 구하여 시료중의 카바릴의 농도를 측정한다. 봉우리가 표준용액의 최고농도 범위를 초과하면 시험용액을 완충용액(pH 3)으로 희석하여 다시 주입한다.

(나) 액체크로마토그래프 조건

o 분리관 : 안지름 3～5mm, 길이 15～25cm의 스테인레스관에 옥타데실실릴기(ODS)를 화학결합시킨 실리카겔(입경 5～10㎛)을 충전한 것 또는 이와 동등의 분리능을 갖는 것.(Novapak C18, Beckman Ultrasphere ODS, Supelco LC-1 등)

o 이동상 : 메탄올:물(80:20)

o 유  속 : 1.0mL/분

o 검출기 : 형광검출기

(다) 포스트분리관 반응기 조건

o 가수분해 : 95℃에서 1.0mL 반응코일에 수산화나트륨용액(0.05M)을 유속 0.5mL/분으로 주입한다.

o 유도체시약 : 실온에서 1.0mL 반응코일에 OPA반응용액을 유속 0.5mL/분으로 주입한다.

(3) 검량선 작성

카바릴표준용액 0～5mL를 단계적으로 50mL 부피플라스크에 넣고 각각에 내부표준용액 20μL를 넣은 다음 완충용액(pH3)으로 전량을 50mL로 한다. 이어서 (2)와 같은 방법으로 시험하여 카바릴의 양과 크로마토그램의 봉우리 높이 또는 면적을 구하여 내부표준물질에 대한 표준용액의 비로 검량선을 작성한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05551
염소 소독부산물	2007
(Chlorine Byproduct)

1.0  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 잔류하는 클로랄하이드레이트, 디브로모아세토니트릴, 디클로로아세토니트릴, 트리클로로아세토니트릴, 1,2-디브로모-3-클로로프로판 등의 염소 소독부산물의 분석으로, 시료채취, 간섭물질, 전처리과정, 기기분석에 관해 설명하고 내부정도관리에 대해 자세히 기술하고 있다.

먹는물 중 염소 소독부산물의 측정의 주된 목적은 염소 소독과정에서 발생하는 소독부산물의 성분에 대해 감시하고 관리하는데 있다.

2.0 적용 가능한 시험

먹는물 중 염소 소독부산물 성분을 분석하기 위해 일반적으로 시료를 적절한 방법으로 전처리하여야 하고 그 후에 기기분석을 실시한다. 염소 소독부산물의 성분별로 사용되는 기기분석 방법은 표 1과 같으며, 기체크로마토그래피/질량분석법을 주시험법으로 하며 기체크로마토그래피에 대하여도 제시되어 있다.

표 1. 먹는물 중 염소소독부산물의 시험방법

염소소독부산물	GC/MS(ES 05551.1)	GC/ECD(ES 05551.2)
클로랄하이드레이트	o	o
디브로모아세토니트릴	o	o
디클로로아세토니트릴	o	o
트리클로로아세토니트릴	o	o
1,2-디브로모-3-클로로프로판	o	o

[주1] 항목별 시험방법이 여러 개 있을 때는 시험방법 분류번호의 소수 첫째 자리의 수가 작을수록 우선순위가 있다.(예: 제1법 ES 05551.1, 제2법 ES 05551.2 등 )

[주2] GC/MS(기체크로마토그래피/질량분석법)

GC/ECD(기체크로마토그래피/전자포착검출기)

3.0  염소 소독부산물의 분석에서의 일반적인 주의사항

염소소독부산물의 미량분석에서는 유리기구, 정제수 및 분석기기의 오염을 방지하는 것이 중요하다. 정제수와 용매는 쉽게 오염되므로 바탕실험을 통해 오염여부를 잘 평가해야 한다.

염소소독부산물의 분석은 농축과 같은 시료 전처리 과정에서 사용하는 용매의 증기를 배출시킬 수 있는 환기시설(후드)등이 갖추어져 있어야 한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05551.1
염소소독부산물-기체크로마토그래피/ 질량분석법	2007
(Chlorine Byproduct-Gas Chromatography/ Mass Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 준휘발성인 염소소독부산물의 측정방법으로서, 먹는물 중 클로랄하이드레이트, 다이브로모아세토나이트릴, 다이클로로아세토나이트릴, 트라이클로로아세토나이트릴, 1,2-다이브로모-3-클로로프로판을 삼차부틸메틸에테르로 추출하여 농축한 후 기체크로마토그래프로 분리한 다음 질량분석기로 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중에 염소 소독부산물인 클로랄하이드레이트, 다이브로모아세토나이트릴, 다이클로로아세토나이트릴, 트라이클로로아세토나이트릴, 1,2-다이브로모-3-클로로프로판의 분석에 적용한다. 1,2-다이브로모-3-클로로프로판은 휘발성유기화합물의 분석법에 따라 분석할 수 있다.

1.2.2  이 시험방법은 기체크로마토그래프로 분리한 다음 질량분석기로 측정하는 방법이다.

1.2.3  이 방법에 의한 먹는물 중에 각 소독부산물의 정량한계는 0.0005mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  추출 용매 안에 함유하고 있는 불순물이 분석을 방해할 수 있다. 이 경우 바탕시료나 시약바탕시료를 분석하여 확인할 수 있다. 방해물질이 존재하면 용매를 증류하거나 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 제거한다.

1.3.2  삼차부틸메틸에테르 용매는 종종 클로로폼, 트라이클로로에틸렌, 사염화탄소를 함유한다. 이때 불순물은 증류하여 제거할 수 있다.

1.3.3  용매추출법을 사용할 때에는 폭넓은 영역의 끓는점을 갖는 극성 및 비극성 유기물질이 함께 추출되어 분석물질을 간섭한다. 특히 시료 중에 분석물질이 낮은 농도로 있는 경우에는 용매를 시료 전처리와 같은 배수로 농축하여 확인하여야 한다.

2.0  용어정의

2.1  염소소독부산물

물중에 용해되어 있는 부식질을 포함한 유기물질들이 염소와 반응하여 생성하는 물질들을 염소소독부산물이라 하고 그 중에는 트라이할로메탄, 할로아세토나이트릴, 할로초산류 등이 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20～0.35mm, 필름두께 0.1～0.50µm, 길이 15～60m의 DB-1, DB-5 및 DB-624 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 시험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999%이상의 헬륨으로서(또는 질소) 유량은 0.5～4mL/min, 시료도입부 온도는 200～250℃, 컬럼온도는 40～280℃로 승온조작하여 사용한다.

3.1.3  표 3과 같이 수행할 수 있다.

3.2  질량분석기(mass spectrometer)

3.2.1  이온화방식은 전자충격법(EI, electron impact)을 사용하며 이온화에너지는  35～70eV을 사용한다.

3.2.2  질량분석기는 자기장형(magnetic sector), 사중극자형(quardrupole) 및 이온트랩형(ion trap) 등의 성능을 가진 것을 사용한다.

3.2.3  정량분석에는 선택이온검출법(SIM, Selected Ion Monitoring)을 이용하는 것이 바람직하다. 선택하는 이온들은 표 4의 이온을 사용할 수 있다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  정제수

시약용 정제수를 사용하거나, 물을 15 분간 끓인 후 90℃를 유지하면서 불활성기체로 1 시간 퍼지 하여 휘발성 유기물질을 제거하고 입구가 작은 유리병에 넣은 다음 마개를 한다. 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  삼차부틸메틸에테르

삼차부틸메틸에테르(MTBE, Tert-butyl methyl ether, C4H9OCH3, 88.15)는 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  메탄올

메탄올(methanol, CH3OH, 32.04)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.4  아세톤

아세톤(acetone, CH3OCH3, 58.08)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.5  염화암모늄

염화암모늄(ammonium chloride, NH4Cl, 53.49)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.6  염화나트륨

염화나트륨(sodium chloride, NaCl, 58.44)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.7  황산나트륨

무수황산나트륨(sodium sulfate, Na2SO4, 142.04)은 순도 98% 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300℃에서 하루 밤 구워서 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  표준원액(1,000mg/L)

클로랄하이드레이트, 다이브로모아세토니트릴, 다이클로로아세토니트릴, 트라이클로로아세토니트릴, 1,2-다이브로모-3-클로로프로판(DBCP)은 시판하는 표준용액, 또는 순도 99%이상의 시약을 사용하여 표준용액을 조제하여 사용한다. 사용하는 용매는 아세톤 또는 메탄올을 사용하나 클로랄하이드레이트는 메탄올을 사용한다.

4.2.1.1  25mL 부피플라스크에 염소소독부산물 표준물질 25.0mg을 정확하게 무게를 재어 넣고 소량의 메탄올로 용해시킨 후 메탄올로 표선까지 채운다.

4.2.1.2  각각의 표준물질의 첨가량을 구하여 표준원액의 농도(mg/L)를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고(4℃)에서 보존하고, 4 주일 이내에 사용한다.

4.2.2  표준용액(10.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 각각 250µg에 상당하는 표준원액을 넣고 아세톤으로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 4 주일 이내에 사용한다.

4.2.3  표준용액(1.0mg/L)

표준용액(10.0mg/L)을 2.5mL를 취해 25mL 부피플라스크에 넣고 아세톤으로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 4 주일 이내에 사용한다.

4.2.4  내부표준용액(10.0mg/L)

브로모플루오로벤젠(BFB) 25.0mg을 취하여 아세톤 25.0mL에 녹인다. 이 용액 250µL를 아세톤 25mL에 녹인다.

4.2.5  대체표준용액(10.0mg/L)

대체표준용액(Surrogate Standard)으로 데카플루오로바이페닐(decafluorobiphenyl) 25.0mg을 취하여 아세톤 25.0mL에 녹인다. 이 용액 250µL를 아세톤 25.0mL에 녹인다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  유리병에 10mg의 염화암모늄을 첨가하고 6N 염산을 1～2 방울을 가한 후 시료를 유리병에 기포가 없도록 채취한다.

[주 1] 티오황산나트륨이나 아스코르빈산은 다이할로아세토나이트릴과 클로로피크린의 분해를 일으킬 수 있어 이들을 분석할 때에 사용하는 것은 적합하지 않다.

5.2  모든 시료는 시료채취 후 추출하기 전까지 4℃ 냉암소에서 보관하고 14 일 이내에 분석한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표준용액을 0.0005mg/L가 되도록 첨가한 7개의 첨가시료를 준비하고 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 방법검출한계는 0.00015mg/L 이하의 값이어야 하고, 정량한계는 0.0005mg/L 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

6.2.1  시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 0.00015mg/L 이하이어야 한다.

6.2.2  고농도의 시료 분석 후 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검하는 것이 바람직하다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  검정곡선의 작성 및 검증은 정량범위 내의 5개의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상 또는 감응계수의 상대표준편차가 25% 이내이어야 하며 상관계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 정량범위를 0.001～0.050mg/L로 한다. 그러나 측정값이 이 농도범위를 벗어날 경우에는 시료를 묽혀서 다시 분석한다.

6.3.3  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 비교할 때에는 검정곡선의 중간 농도의 감응계수를 구하여 그 값이 전과 25% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선을 재작성한다.

RF =

여기서,      As : 측정할 분석물질의 면적

Ais : 내부표준물질의 면적

Cis : 내부표준물질의 농도

Cs : 측정할 분석물질의 농도

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 5의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 차이(C2-C1)에 대한 평균값([eqn: bar x])의 상대 백분율로 나타내며 25% 이하이어야 한다.

% B = [eqn: {C_2 - C_1 } over {bar x } × 100`` %]

6.6  회수율

회수율(recovery)은 시료에 내부표준물질을 첨가한 시료를 분석한 분석값(CAM)과 첨가하지 않은 시료의 분석값(CS)과의 차이에 대한 첨가농도(CA)의 상대 백분율로 나타내며 그 값이 70～130% 이내이어야 한다.

회수율(%)=[eqn: {C_AM - C_S } over {C_A } × 100`` %]

[주 2]  내부표준물질은 본래 정확한 정량분석을 위해 사용하나 동시에 회수율을 측정하기 위해 사용할 수 있다.

6.7  내부정도관리 주기 및 목표

6.7.1 내부정도관리 주기

정밀도․정확도 및 방법검출한계의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다.

6.7.2  정도관리 목표

각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 5와 같다.

6.8  내부정도관리 자료

6.8.1  혼합성분의 크로마토그램은 그림 1과 같다.

6.8.2  각 성분별 질량스펙트럼은 그림 2와 같다.

6.8.3  한 실험실에서 측정한 방법검출한계 및 정량한계는 표 6과 같다.

6.8.4  한 실험실에서의 측정한 정밀도·정확도는 표 7과 같다.

7.0  분석절차

7.1  시료전처리

7.1.1  시료 200mL를 취하여 250mL 분별깔때기에 넣은 후 내부표준용액 또는 대체표준용액 100µL를 넣는다.

[주 3]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준용액을 주입하지 않는다.

7.1.2  시료에 염화나트륨 5g을 넣고 흔들어 녹인 후 삼차부틸메틸에테르 25mL를 넣은 다음 4 분간 격렬하게 흔들어 추출한다.

7.1.3  두 층이 분리되면 아래 물 층은 버리고 위의 삼차부틸메틸에테르 층을 시험관에 취한다음 무수 황산나트륨을 약 0.5g 가하여 수분을 제거한 다음 0.5mL까지 농축시킨다.

[주 4]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 최종 농축부피를 정확히 측정하여야 한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  정제수 200mL를 취하여 250mL 분별깔때기에 넣은 후 소독부산물 혼합표준용액 10.0mg/L 0, 40, 100, 200, 500, 1000µL를 단계적으로 취하여 넣고 내부표준용액(10.0mg/L)을 정확히 100µL를 취하여 시료에 첨가한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 시료 중의 농도로 계산하면 0, 0.002, 0.005, 0.010, 0.025, 0.050mg/L에 해당되며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 농도와 개수를 달리 할 수 있다).

[주 5]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준용액을 주입하지 않는다.

[주 6]  시료분석결과 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.2.2  이하 추출방법은 7.1.2～7.1.3에 따른다.

7.2.3  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석화합물의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 분석화합물에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 7]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.2.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 소독부산물의 농도(Cx)를 취하여 가로축(x 축)에, 소독부산물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 8]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.3  측정법

7.3.1  추출액 2µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.3.2  기체크로마토그래프-질량분석기로부터 얻은 크로마토그램에서 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간에 해당하는 위치의 피크들로부터 피크 면적을 구한다.

7.3.3  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 각 분석성분 및 내부표준물질의 피크 면적을 측정하여 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 구한다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법

각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {A_X - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.2  상대검정곡선법

각 분석물질별로 내부표준물질에 대한 면적 비(Ax/Ai)를 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도 (Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {{A_X over A_i} - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.3  결과보고

8.3.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.3.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.3.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  소독부산물의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

번호	성분명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
1	1.2-디브로모-3-클로로프로판	0.001mg/L	0.0000
2	클로랄하이드레이트	0.0005mg/L	0.00000
3	다이브모아세토니트릴	0.0005mg/L	0.00000
4	다이클로로아세토니트릴	0.0005mg/L	0.00000
5	트라이클로로아세토니트릴	0.0005mg/L	0.00000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 551, 1990, Determination of chlorination disinfection by products and chlorinated solvents in drinking water by liquid-liquid extraction and gas chromatography with electron-capture detection

9.2  Standard Method 6231, 1993, 1,2-Dibromoethane(EDB) and 1,2-dibromo-3-chloropropane(DBCP)

9.3  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-3-2-4. 클로랄하이드레이트, 다이브로모아세토니트릴, 다이클로로아세토니트릴, 트라이클로로아세토니트릴, 1,2-다이브로모-3-클로로프로판.

10.0  부록

그림 1. 혼합 염소소독부산물 표준물질의 GC-MS 크로마토그램

표 2.  혼합 염소소독부산물 표준물질과 Retention Time

물질명	분 (min)	물질명	분 (min)
트라이클로로아세토나이트릴 클로랄 하이드레이트 다이크로로아세토나이트릴 1,1-디클로로-2-프로판온	3.32 4.00 4.06 4.44	클로로피크린 브로모클로로아세토니트릴 1,1,1-트라이클로로-2-프로판온 다이브로모아세토나이트릴	6.00 7.54 8.70 10.99

트라이클로로아세토나이트릴(3.31min)

클로랄 하이드레이트(3.99min)

그림 2. 염소소독부산물의 질량스펙트럼

다이크로로아세토나이트릴(4.06min)

다이브로모아세토나이트릴(10.99min)

그림 2. 계속

표 3.  염소소독부산물의 기체크로마토그래피 실험조건 예

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획비 주입구온도 검출기 온도 오븐온도	Ultra-2(Cross-linked 5% phenylmethylsilicon, 30m 길이 x 0.2mm 안지름 x 0.33µm 필름두께) 헬륨(1.0mL/min) 1/10 200℃ 280℃ 초기온도 초기시간 승온속도 최종온도 최종시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 40 7 10 60 3 30 300

표 4.  소독부산물별 선택이온

페놀 종류	분자량	선택이온, m/z
클로랄하이드레이트 다이브로모아세토나이트릴 다이클로로아세토나이트릴 트라이클로로아세토나이트릴 1,2-다이브로모-3-클로로프로판	165.40 201.05 112.05 147.55 236.58	82, 84, 111 118, 120, 199 76, 82, 84 108, 110, 82 157, 155, 75

표 5.  소독부산물 정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법검출한계 방법바탕시료 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료 회수율	0.0005mg/L 0.00015mg/L 0.00015mg/L 이하 25% 이내 상대표준편차가 ±25% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±25% 이내 70～130%

표 6.  한 실험실에서 측정한 염소소독부산물의 방법검출한계 및 정량한계(n=7)

휘발성유기화합물의 종류	방법검출한계(mg/L)	정량한계(mg/L)
트라이클로로아세토나이트릴 클로랄 하이드레이트 다이크로로아세토나이트릴 다이브로모아세토나이트릴 1,2-다이브로모-3-클로로프로판	0.0001 0.00015 0.00015 0.0001 0.0001	0.0003 0.0005 0.0005 0.0003 0.0003

표 7.  한 실험실에서 측정한 정밀·정확도(n=5)

페놀 종류	첨가량,mg/L	정확도(%)	표준편차,mg/L (상대표준편차, %)
트라이클로로아세토나이트릴 클로랄 하이드레이트 다이크로로아세토나이트릴 다이브로모아세토나이트릴 1,2-다이브로모-3-클로로프로판	0.005 0.050 0.005 0.050 0.005 0.050 0.005 0.050 0.005 0.050	96 95 89 92 90 93 86 99 86 94	0.0003(6.8) 0.0018(3.8) 0.0005(11.6) 0.0031(6.2) 0.0006(13.6) 0.0022(4.8) 0.0003(6.6) 0.0042(8.5) 0.0005(11.6) 0.0017(3.7)

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05551.2
염소소독부산물-기체크로마토그래피	2007
(Chlorine Byproduct-Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1  목적

먹는물 중 염소 소독부산물인 클로랄하이드레이트, 다이브로모아세토나이트릴, 다이클로로아세토나이트릴, 트라이클로로아세토나이트릴, 1,2-다이브로모-3-클로로프로판을 삼차부틸메틸에테르로 추출하여 농축한 후 기체크로마토그래피로 분리한 다음 전자포착검출기로 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 방법은 먹는물 중에 염소 소독부산물인 클로랄하이드레이트, 다이브로모아세토나이트릴, 다이클로로아세토나이트릴, 트라이클로로아세토나이트릴, 1,2-다이브로모-3-클로로프로판의 분석에 적용한다.

1.2.2  이 방법은 기체크로마토그래프로 분리한 다음 전자포착검출기로 검출할 수 있는 할로겐유기화합물들의 분석에 적용한다.

1.2.3  이 방법에 의해 먹는물 중에 각 소독부산물의 정량한계는 0.0005mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  추출 용매 안에 함유하고 있는 불순물로 인해 간섭을 받는다. 이 경우 바탕시료나 시약바탕시료를 분석하여 확인할 수 있다.

1.3.2  삼차부틸메틸에테르는 미량의 클로로폼, 트라이클로로에틸렌, 사염화탄소를 함유할 수 있다. 이때 2차 증류하여 불순물을 제거할 수 있다.

1.3.3  용매추출법을 사용할 때에는 폭넓은 영역의 끓는점을 갖는 극성 및 비극성 유기물질이 함께 추출되어 분석물질을 방해한다. 특히 미량분석을 할 때에는 이들에 의해 간섭을 크게 받으므로 기체크로마토그래피-질량분석기로 확인하고 간섭이 심할 때에는 고체상 추출법 등의 정제를 생각해야 한다.

2.0  용어정의

2.1  염소소독부산물

물중에 용해되어 있는 부식질을 포함한 유기물질들과 염소소독제가 반응하여 생성하는 물질들을 염소소독부산물이라 하고 그 중에는 트라이할로메탄, 할로아세토나이트릴, 할로초산류 등이 있다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20～0.35mm, 필름두께 0.1～0.50µm, 길이 15～60m의 DB-1, DB-5 및 DB-624 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 시험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999%이상의 질소를 사용하며 유량은 0.5～4mL/min, 시료도입부 온도는 200～250℃, 컬럼온도는 40～280℃로 사용한다.

3.1.3  전자포착검출기

전자포착검출기(ECD, Electron Capture Detector)는 방사선 동위원소(63Ni, 3H 등)로부터 방출되는 β선이 운반기체를 전리하여 미소전류를 흘려보낼 때 시료 중의 할로겐이나 산소와 같이 전자포착력이 강한 화합물에 의하여 전자가 포착되어 전류가 감소하는 것을 이용하는 방법으로 유기할로겐화합물, 나이트로화합물 및 유기금속화합물을 선택적으로 검출할 수 있다.

3.1.4  기체 크로마토그래프의 조건은 표 2와 같이 수행할 수 있다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  정제수

시약용 정제수를 사용하거나, 물을 15 분간 끓인 후 90℃를 유지하면서 불활성기체로 1 시간 퍼지 하여 휘발성유기물질을 제거하고 입구가 작은 유리병에 넣은 다음 마개를 한다. 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  삼차부틸메틸에테르

삼차부틸메틸에테르(MTBE, Tert-butyl methyl ether, C4H9OCH3, 88.15)는 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  메탄올

메탄올(methanol, CH3OH, 32.04)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.4  아세톤

아세톤(acetone, CH3OCH3, 58.08)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.5  염화암모늄

염화암모늄(ammonium chloride, NH4Cl, 53.49)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.6  염화나트륨

염화나트륨(sodium chloride, NaCl, 58.44)은 바탕시험 할 때 분석화합물의 피크 부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.7  황산나트륨

무수황산나트륨(sodium sulfate, Na2SO4, 142.04)은 순도 98% 이상의 시약용을 사용하며 사용하기 전에 300℃에서 하루 밤 구워서 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  표준원액(1,000mg/L)

클로랄하이드레이트, 다이브로모아세토니트릴, 다이클로로아세토니트릴, 트라이클로로아세토니트릴, 1,2-다이브로모-3-클로로프로판(DBCP)은 시판하는 표준용액, 또는 순도 99%이상의 시약을 사용하여 표준용액을 조제하여 사용한다. 사용하는 용매는 아세톤 또는 메탄올을 사용하나 클로랄하이드레이트는 메탄올을 사용한다.

4.2.1.1  25mL 부피플라스크에 메탄올 5.0mL를 넣고 각각의 염소소독부산물 표준물질 25.0mg을 정확하게 무게를 재어 넣고 메탄올로 표선까지 채운다.

4.2.1.2  각각의 표준물질의 첨가량을 구하여 표준원액의 농도(mg/L)를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고(4℃이하)에서 보존하고, 4 주일 이내에 사용한다.

4.2.2  표준용액(10.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 각각 250µg에 상당하는 표준원액을 넣고 아세톤으로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 4 주일 이내에 사용한다.

4.2.3  표준용액(1.0mg/L)

표준용액(10.0mg/L)을 2.5mL를 취해 25mL 부피플라스크에 넣고 아세톤으로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 4 주일 이내에 사용한다.

4.2.4  내부표준용액(10.0mg/L)

브로모플루오로벤젠(BFB) 25.0mg을 취하여 아세톤 25.0mL에 녹인다. 이 용액 250µL를 아세톤 25mL에 녹인다.

4.2.5  대체표준용액(10.0mg/L)

대체표준용액(Surrogate Standard)으로 데카플루오로바이페닐(decafluorobiphenyl) 25.0mg을 취하여 아세톤 25.0mL에 녹인다. 이 용액 250µL를 아세톤 25.0mL에 녹인다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  유리병에 10mg의 염화암모늄을 첨가하고 6N 염산을 1～2 방울을 가한 후 시료를 유리병에 기포가 없도록 채취한다.

[주 1] 다이할로아세토나이트릴과 클로로피크린을 분석할 때에는 티오황산나트륨이나 아스코르빈산을 사용하지 않는다. 이들은 두 화합물을 분해시킬 수 있다.

5.2  모든 시료는 시료채취 후 추출하기 전까지 4℃ 냉암소에서 보관하고 14 일 이내에 분석한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 표준용액을 0.0005mg/L가 되도록 첨가한 7개의 첨가시료를 준비하고 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 방법검출한계는 0.00015mg/L 이하의 값이어야 하고, 정량한계는 0.0005mg/L 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 0.00015mg/L 이하이어야 한다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  검정곡선의 작성 및 검증은 정량범위 내의 5개의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상 또는 결정계수의 상대표준편차가 25% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 검정곡선을 작성할 때에는 정량범위를 0.001～0.050mg/L로 한다. 그러나 측정값이 이 농도범위를 벗어날 경우에는 시료를 묽혀서 다시 분석한다.

6.3.3  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 비교할 때에는 검정곡선의 중간 농도에서 한 농도를 선택하여 감응계수(RF)를 구하여 그 값의 변화가 25% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선을 재작성한다.

RF =

여기서,      As : 측정할 분석물질의 면적

Ais : 내부표준물질의 면적

Cis : 내부표준물질의 농도

Cs : 측정할 분석물질의 농도

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 3의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 시료채취 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 차이(C2-C1)에 대한 평균값([eqn: bar x])의 상대 백분율로 나타내며 25% 이하이어야 한다.

% B = [eqn: {C_2 - C_1 } over {bar x } × 100`` %]

6.6  회수율

회수율(recovery)은 시료에 내부표준물질을 첨가한 시료를 분석한 분석값(CAM)과 첨가하지 않은 시료의 분석값(CS)과의 차이에 대한 첨가농도(CA)의 상대 백분율로 나타내며 그 값이 70～130% 이내이어야 한다.

회수율(%)=[eqn: {C_AM - C_S } over {C_A } × 100`` %]

[주 2]  내부표준물질은 본래 정확한 정량분석을 위해 사용하나 동시에 회수율을 측정하기 위해 사용할 수 있다.

6.7  내부정도관리 주기 및 목표

6.7.1 내부정도관리 주기

정밀도․정확도 및 방법검출한계의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다.

6.7.2  정도관리 목표

각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 3과 같다.

7.0  분석절차

7.1  시료전처리

7.1.1  시료 200mL를 취하여 250mL 분별깔때기에 넣은 후 내부표준용액 또는 대체표준용액 100µL를 넣는다.

[주 3]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준용액을 주입하지 않는다.

7.1.2  시료에 염화나트륨 5g을 넣고 흔들어 녹인 후 삼차부틸메틸에테르 25mL를 넣은 다음 4 분간 격렬하게 흔들어 추출한다.

7.1.3  두 층이 분리되면 아래 물 층은 버리고 위의 삼차부틸메틸에테르 층을 시험관에 취한다음 무수 황산나트륨을 약 0.5g 가하여 수분을 제거한 다음 0.5mL까지 농축시킨다.

[주 4]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 최종 농축부피를 정확히 측정하여야 한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  정제수 200mL를 취하여 250mL 분별깔때기에 넣은 후 소독부산물 혼합표준용액 10.0mg/L 0, 40, 100, 200, 500, 1000µL를 단계적으로 취하여 넣고 내부표준용액(10.0mg/L)을 정확히 100µL를 취하여 시료에 첨가한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 시료 중의 농도로 계산하면 0, 0.002, 0.005, 0.010, 0.025, 0.050mg/L에 해당되며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 농도와 개수를 달리 할 수 있다).

[주 5]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준용액을 주입하지 않는다.

[주 6]  시료분석결과 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.2.2  이하 추출방법은 7.1.2～7.1.3에 따른다.

7.2.3  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석화합물의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 분석화합물에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 7]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.2.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 소독부산물의 농도(Cx)를 취하여 가로축(x 축)에, 소독부산물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 8]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.3  측정법

7.3.1  추출액 2µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.3.2  기체크로마토그래프부터 얻은 크로마토그램에서 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간에 해당하는 위치의 피크들로부터 피크 면적을 구한다.

7.3.3  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 각 분석성분 및 내부표준물질의 피크 면적을 측정하여 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 구한다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법

각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs,mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {A_X - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.2  상대검정곡선법

각 분석물질별로 내부표준물질에 대한 면적 비(Ax/Ai)를 구한 다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {{A_X over A_i} - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.3  결과보고

8.3.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 1의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.3.2  항목별 시험결과는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.3.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 1의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 1.  소독부산물의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

번호	성분명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
1	1.2-디브로모-3-클로로프로판	0.001mg/L	0.000
2	클로랄하이드레이트	0.0005mg/L	0.0000
3	다이브모아세토니트릴	0.0005mg/L	0.0000
4	다이클로로아세토니트릴	0.0005mg/L	0.0000
5	트라이클로로아세토니트릴	0.0005mg/L	0.0000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 551, 1990, Determination of chlorination disinfection by products and chlorinated solvents in drinking water by liquid-liquid extraction and gas chromatography with electron-capture detection

9.2  Standard Method 6231, 1993, 1,2-Dibromoethane(EDB) and 1,2-dibromo- 3-chloropropane(DBCP)

9.3  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-3-2-4. 클로랄하이드레이트, 다이브로모아세토니트릴, 다이클로로아세토니트릴, 트라이클로로아세토니트릴, 1,2-다이브로모-3-클로로프로판.

10.0  부록

표 2.  염소소독부산물의 기체크로마토그래피 실험조건 예

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획비 주입구온도 검출기 온도 오븐온도	Ultra-2(Cross-linked 5% phenylmethylsilicon, 30m 길이 x 0.2mm 안지름 x 0.33µm 필름두께) 헬륨(1.0mL/min) 1/10 200℃ 280℃ 초기온도 초기시간 승온속도 최종온도 최종시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 40 7 10 60 3 30 300

표 3.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법검출한계 방법바탕시료 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료 회수율	0.0005mg/L 0.00015mg/L 0.00015mg/L 이하 25% 이내 상대표준편차가 ±25% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±25% 이내 70～130%

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05552.1
할로아세틱에시드-기체크로마토그래피	2007
(Halocetic acids-Gas Chromatography)

가. 시약

(1) 정제수

공시험할 때 표준물질의 검출한계(MDL) 피이크 부근에 불순물 피이크가 없는 것을 사용한다.

(2) 메틸-터셜-부틸에테르(methyl-tert-butyl ether : MTBE)

공시험할 때 표준물질의 피이크 부근에 불순물 피이크가 없는 것을 사용한다.  필요시 증류한다.

(3) 메탄올

공시험할 때 표준물질의 피이크 부근에 불순물 피이크가 없는 것을 사용한다.

(4) 아세톤

공시험할 때 표준물질의 피이크 부근에 불순물 피이크가 없는 것을 사용한다.

(5) 무수황산나트륨

(6) 황산구리

(7) 탄산수소나트륨

(8) 염화암모늄

(9) 10% 황산․메탄올 용액

황산 5mL를 메탄올 50mL에 녹인다.

(10) 탄산수소나트륨 포화용액

정제수에 탄산수소나트륨을 가하여 포화용액으로 만들어 사용한다.

(11) 내부표준용액

1,2,3-트리클로로프로판 50.0mg을 MTBE 50.0mL에 녹인다. 이 용액을 MTBE로 40배 희석한다.

(12) 대체표준용액(Surrogate standard)

2,3-디브로모프로피온산 50.0mg을 MTBE에 50.0mL에 녹인다. 이 용액을 MTBE로 100배 희석한다.

(13) 표준물질

디클로로아세트산, 트리클로로아세트산은 표준시약 또는 특급이상을 사용하며, 표준물질의 순도가 96%이상이면 농도는 보정하지 아니한다.

(14) 표준원액

미리 희석하여 판매하는 표준원액(1.0mg/mL)을 사용하거나 각각 표준물질 50.0mg을 MTBE에 녹여 50.0mL로 한다. -10℃의 어두운 곳에서 보관하며 2개월 이내에 사용한다.

(15) 표준용액

디클로로아세트산 표준원액 6mL를 MTBE 100mL에 녹인다. 트리클로로아세트산 표준원액 4mL를 MTBE 100mL에 녹인다. 이 표준용액을 5단계의 검량선 농도로 희석하여 사용한다. -10℃의 어두운 곳에서 보관하며 2개월 이내에 사용한다.

나. 기구

(1) 가스크로마토그래프-전자포획검출기(GC-ECD)

다. 시험

(1) 전처리

(가) 검수 40mL를 테프론 마개가 부착된 100mL 분액깔대기에 취한다.

(나) 2,3-디브로모프로피온산 20µL를 넣는다.

(다) 황산 2mL를 가하여 pH 0.5이하로 조정한다.

(라) 황산구리 2g를 넣고 녹을 때까지 흔든다.

(마) 무수황산나트륨 16g을 넣어 녹인다.

(바) MTBE 5mL를 넣은 후 1～2분간 세게 흔든다.

(사) 층이 분리되면 아래의 물층은 버리고 MTBE층 4mL를 취한다.

(아) 황산․메탄올 용액 1mL를 가하여 50℃에서 2시간 동안 반응시킨다.

(자) 반응이 끝나면 식힌 후 탄산수소나트륨 포화용액 4mL를 서서히 가하여 중화시킨다.

(차) 2분간 원심분리한 다음 MTBE층을 취하여 내부표준용액 10µL를 넣는다.

(카) 위의 용액을 시험용액으로 한다.

(2) 시험

(가) 전처리에서 얻은 시험용액 1～2µL를 가스크로마토그래프에 주입하여 가스크로마토그램을 실시하고 (3)에 따라 작성한 검량선으로부터   시험용액중의 디클로로아세트산 및 트리클로로아세트산의 양을 구하여 검수중의 농도를 측정한다. 이때의 할로아세트산의 양은 디클로로아세트산 및 트리클로로아세트산 농도의 합계이다.

(나) 가스크로마토그래프의 조작조건

◦ 분석기기 : 가스크로마토그래프

◦ 컬럼 : Ultra-2, DB-5, DB-625, DB-1701 또는 유사한 종류, 모세관의 길이가 30m이상이고 내경은 0.25mm, 두께는 0.25㎛.

◦ 주입구 온도 : 200℃

◦ 컬럼온도 : 표준물질이 최적조건으로 분리되도록 승온조작한다.

◦ 검출기 온도(ECD) : 260℃

◦ 캐리어 가스 : 질소

(3) 검량선의 작성

(가) 디클로로아세트산표준용액을 15µL～150µL를 취하고 트리클로로아세트산 20µL～500µL를 취하여 5단계로 희석하여 각각에 MTBE로 전량을 10mL로 한다.

(나) 각 표준용액을 정제수 40.0mL에 넣어 시료와 같은 방법으로 조작하여시험한다.

(다) 2µL를 주입하여 피크 높이 또는 면적과 각 분석물질의 농도와 내부표준용액과의 관계를 구한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05552.2
할로아세틱에시드-기체크로마토그래피/ 질량분석법	2007
(Halocetic acids-Gas Chromatography/Mass Spectrometry)

가. 시험

(1) 가스크로마토그래프법에서 만든 시료를 가스크로마토그래프/질량분석기(GC/MS)로 분석한다.

(2) 분석기기 및 조작조건

◦ 분석기기 : 가스크로마토그래프-질량분석기

◦ 컬럼 : Ultra-2, DB-5, DB-625, DB-1701 또는 유사한 종류, 모세관의 길이가 30m이상이고 내경은 0.25mm, 두께는 0.25㎛ 등.

◦ 주입구 온도 : 200℃

◦ 컬럼 온도 : 표준물질이 최적조건으로 분리되도록 승온조작한다.

◦ 연결관 온도 : 260℃

◦ 캐리어 가스 : 헬륨

표 1. 각 물질의 선택이온

	분자량	제1선택이온, m/z	제2선택이온, m/z
디클로로아세틱에시드 트리클로로아세틱에시드	142 176	59 59	83, 85 117, 119

3) 가스크로마토그래프-질량분석기 실험조건 예

‧ 컬럼 : DB-5MS(30m x 0.25mm I.D) x 0.25μm, film thickness)

‧ 운반가스 유속 : He at 0.8mL/min.

‧ 주입 방식 : 비분할

‧ 주입구 온도 : 200～250℃

‧ 연결관 온도: 260～280℃

‧ 오븐온도프로그램 : 표준물질이 최적조건으로 분리되도록 승온조작한다

‧ 유출시간 : 15min.

‧ 검출방식 : SIM mode(용매유지시간 : 5.0min.)

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05601
휘발성유기화합물	2007
(Volatile Organic Compounds)

1.0  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 총트리할로메탄(브로모디클로로메탄, 디브클로로메탄, 브로모포름, 클로로폼 농도의 합), 클로로폼, 테트라클로로에틸렌, 1,1,1-트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 디클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌, 1,1-디클로로에틸렌, 사염화탄소, 1,2-디브로모-3-클로로프로판 등의 휘발성유기화합물의 분석으로, 시료채취, 간섭물질, 전처리과정, 기기분석에 관해 설명하고 내부정도관리에 대해 자세히 기술하고 있다.

먹는물 중 휘발성유기화합물 측정의 주된 목적은 먹는물 중의 휘발성유기화합물 성분에 대해 감시하고 관리하는데 있다.

2.0 적용 가능한 시험

먹는물 중 미량으로 존재하는 휘발성유기화합물을 분석하기 위해서는 일반적으로 전처리 정치를 이용하거나 적절한 방법으로 전처리하여야 하고 그 후에 기체크로마토그래프를 이용하여 기기분석을 실시한다. 휘발성성유기화합물의 개별 성분에 대한 분석 방법은 표 1과 같이 퍼지․트랩/기체크로마토그래피/질량분석법을 주시험법으로 하며, 퍼지․트랩/기체크로마토그래피, 헤드스페이스/기체크로마토그래피/질량분석법, 마이크로용매추출법/기체크로마토그래피/질량분석법이 제시되어 있다.

.

표 1. 먹는물 중 휘발성유기화합물의 시험방법

휘발성유기화합물	P&T GC/MS (ES 05601.1)	P&T GC/ECD/FID (ES 05601.2)	HS GC/MS (ES 05601.3)	MSE-GC/MS (ES 05601.4)
총트리할로메탄	o	o	o	o
클로로폼	o	o	o	o
테트라클로로에틸렌	o	o	o	o
1,1,1-트리클로로에탄	o	o	o	o
트리클로로에틸렌	o	o	o	o
디클로로메탄	o	o	o	o
벤젠	o	o	o	o
톨루엔	o	o	o	o
에틸벤젠	o	o	o	o
크실렌	o	o	o	o
1,1-디클로로에틸렌	o	o	o	o
사염화탄소	o	o	o	o
디브로모클로로 메탄	o	o	o	o
브로모디클로로 메탄	o	o	o	o
1,2-디브로모-3-클로로 프로판	o	-	-	-

[주1] 항목별 시험방법이 여러 개 있을 때는 시험방법 분류번호의 소수 첫째 자리의 수가 작을수록 우선순위가 있다.(예: 제1법 ES 05601.1, 제2법 ES 05601.2 등 )

[주2] 1,2-디브로모-3-클로로프로판은 염소소독부산물이나 휘발성유기화합물 시험방법으로도 분석 가능하나, 염소소독부산물에 의한 시험방법(ES 05551.1와 ES 05551.2)이 우선한다.

[주3]  P&T GC/MS(퍼지․트랩/기체크로마토그래피/질량분석법)

P&T GC(퍼지․트랩/기체크로마토그래피)

HS/GC(헤드스페이스/기체크로마토그래피)

MSE GC/MS(마이크로용매추출법/기체크로마토그래피/질량분석법)

3.0  휘발성유기화합물 분석에서의 일반적인 주의사항

휘발성유기화합물의 미량분석에서는 유리기구, 정제수 및 분석기기의 오염을 방지하는 것이 중요하다. 정제수는 공기 중의 휘발성유기화합물에 의하여 쉽게 오염되므로 바탕실험을 통해 오염여부를 잘 평가해야 한다.

휘발성유기화합물은 잔류농약 분석과 같이 용매를 많이 사용하는 실험실에서 분석하는 경우 오염이 발생하므로 분리된 다른 장소에서 하는 것이 원칙이다. 사용하는 용매의 증기를 배출시킬 수 있는 환기시설(후드)등이 갖추어져 있어야 한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05601.1
휘발성유기화합물-퍼지․트랩/기체크로마토 그래피/질량분석법	2007
(Volatile Organic Compounds-Purge & Trap/Gas Chromatography/Mass Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 휘발성유기화합물들을 동시 측정하는 방법으로, 시료 중에 휘발성 유기화합물을 불활성기체로 퍼지시켜 기상으로 추출한 다음 트랩 관으로 흡착․농축하고, 가열․탈착시켜 모세관 컬럼을 사용한 기체크로마토그래프/질량분석기로 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중에 다이클로로메탄(Dichloromethane), 벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene), 에틸벤젠(Ethylbenzen), 자일렌(Xylene), 총트라이할로메탄(THMs; 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼), 1.1.1-트라이클로로에탄(1.1.1-Trichloroethane), 트라이클로로에틸렌(TCE ; Trichloroethylene), 테트라클로로에틸렌(PEC ; Tetrachloroethylene), 1.1-다이클로로에틸렌(1.1-Dichloroethylene), 1,2-다이브로모-3-클로로프로판(1,2-Dibromo-3-chloropropane) 및 사염화탄소(Tetrachlorocarbon) 등의 휘발성 유기화합물의 분석에 적용한다.

표 1.  적용대상 휘발성유기화합물

No.	명 칭	CAS NO.	화학식	분자량
1	다이클로로메탄(Dichloromethane)	75-09-2	CH2Cl2	84.93
2	벤젠(Benzene)	71-43-2	C6H6	78.11
3	톨루엔(Toluene)	108-88-3	C7H8	92.14
4	에틸벤젠(Ethylbenzene)	100-41-4	C8H10	106.17
5	자일렌 (o-Xylene)	95-47-6	C8H10	106.17
6	자일렌(m-Xylene)	108-38-3	C8H10	106.17
7	자일렌(p-Xylene)	106-42-3	C8H10	106.17
8	클로로폼 (chloroform)	67-66-3	CHCl3	119.38
9	브로모다이클로로메탄 (bromodichloromethane)	75-27-4	CHBrCl2	163.83
10	다이브로모클로로메탄 (dibromochloromethane)	124-48-1	CHBr2Cl	208.28
11	브로모폼 (Bromoform)	75-25-2	CHBr3	252.73
12	1,1,1-트라이클로로에탄 (1,1,1-Trichloroethane)	71-55-6	C2H3Cl3	133.40
13	트라이클로로에틸렌 (Trichloroethylene)	79-01-6	C2HCl3	131.39
14	테트라클로로에틸렌 (Tetrachloroethylene)	127-18-4	C2Cl4	165.83
15	1,1-다이클로로에틸렌 (1,1-dichloroethylene)	75-35-4	C2H2Cl2	96.94
16	사염화탄소(Tetrachlorocarbon)	56-23-5	CCl4	153.82
17	1,2-다이브로모-3-클로로프로판 (1,2-Dibromo-3-chloropropane)	96-12-8	C3H5Br2Cl	236.33

1.2.2  이 시험방법에 의해 물 시료 중에 각 휘발성 유기화합물들의 정량한계는 표 4에 제시한 바와 같이 0.001mg/L이다.

1.2.3  이 시험방법에 의해 분리되지 않는 m, p -자일렌 이성질체들은 합하여 정량한다.

1.2.4  이 방법으로 용해도가 2% 이상 이거나 끓는점이 200℃ 이상인 화합물은 낮은 회수율을 보인다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  퍼지 기체나 트랩 연결관 등의 오염이나 실험실 공기 속에 기화된 용매가 오염원이 될 수 있다. 따라서 바탕시료를 사용하여 이를 점검하여야한다.

1.3.2  테플론 재질이 아닌 튜브, 봉합제 및 유속조절제의 사용을 피해야 한다.

1.3.3  다이클로로메탄은 보관이나 운반 중에 격막(septum)을 통해 확산되어 시료에 오염되거나, 공기로부터 직접 오염되거나 옷에 흡착하였다가 오염될 수 있으므로 바탕시료를 사용하여 점검하여야한다.

1.3.4  높은 농도의 시료와 낮은 농도의 시료를 연속하여 분석할 때에 오염이 될 수 있으므로 시료 분석 사이에 정제수로 세척하여야 한다. 높은 농도의 시료를 분석한 후에는 바탕시료를 분석하는 것이 좋다.

1.3.5  많은 양의 수용성 물질, 부유물질, 고비점 또는 휘발성 물질을 함유하는 시료를 분석한 후에는 퍼지 장치들을 세척한 후 105℃ 오븐 안에서 건조시켜 사용하는 것이 좋다.

1.3.6  높은 순도의 메탄올에도 아세톤이나 다이클로로메탄 등의 유기용매가 존재할 수 있으므로 이를 사용하여 표준용액을 제조하기 전에 확인해야 한다.

2.0  용어정의

2.1  퍼지․트랩 장치

퍼지․트랩 장치는 휘발성유기화합물을 기체크로마토그래프로 분석할 때 시료 중 휘발성유기화합물을 농축하는 전처리 장비로 퍼지부, 트랩관, 탈착부 및 냉각응축부(cryofocus) 등으로 구성된다.

2.2  냉각응축(Cryofocus)

분석물질이 트랩관에 흡착 후 탈착할 때 시간차이가 발생하여 피크 간에 분리능이 나빠지는데 이를 개선하기 위해 탈착 후 냉각 응축시키는 방법을 사용한다. 작동방법은 0.20～0.53mm의 모세관컬럼을 -50～-150℃ 정도로 냉각시켜 휘발성물질을 응축시킨 후 200℃ 정도로 급속 가열하면 휘발성물질이 휘발되어 기체크로마토그래프로 주입된다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체 크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20～0.35mm, 필름두께 0.2～0.50µm, 길이 15～60m의 5%-페닐메틸폴리실록산([5%-phenyl]-methylpolysiloxane)이 코팅된 DB-1, DB-5 및 DB-624 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 시험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999%이상의 헬륨으로서(또는 질소) 유량은 0.5～4mL/min, 시료도입부 온도는 120～250℃, 컬럼온도는 30～250℃로 사용한다.

3.1.3  표 5와 같이 수행할 수 있다.

3.2  질량분석기(mass spectrometer)

3.2.1  이온화방식은 전자충격법(EI, electron impact)을 사용하며 이온화에너지는

35～70 eV을 사용한다.

3.2.2  질량분석기는 자기장형(magnetic sector), 사중극자형(quardrupole) 및 이온트랩형(ion trap) 등을 사용한다.

3.2.3  정량분석에는 선택이온검출법(SIM, Selected Ion Monitoring)을 이용하는 것이 바람직하다. 선택하는 이온들은 표 6의 이온을 사용할 수 있다.

3.3  퍼지․트랩장치

3.3.1  퍼지부, 트랩관, 탈착부 및 냉각응축부(cryofocus) 등으로 구성된다.

3.3.2  퍼지부는 5～25mL의 시료를 주입할 수 있는 스파저(sparger)와 시료를 일정 온도로 가열할 수 있는 가열장치가 있어야 한다.

3.3.3  트랩관은 길이 25～30cm, 안지름 2mm이상의 스테인레스강관에 휘발성유기화합물을 흡착․농축할 수 있는 충전제가 충전된 것 또는 이와 동등 이상의 성능을 가진 것이어야 한다.

3.3.4  탈착부는 트랩관에 포집된 휘발성 유기화합물을 가열․탈착할 수 있는 가열장치 또는 이와 동등 이상의 성능을 가진 것이어야 한다.

3.3.5  냉각 응축부는 안지름 0.20～0.53mm의 모세관을 -50～-150℃ 정도로 냉각이 가능하고, 또한 약 200℃ 정도로 가열이 가능한 장치 또는 이와 동등 이상의 성능을 가진 것이어야 한다. 경우에 따라 냉각 응축과정은 생략해도 좋다.

3.3.6  일반적으로 트랩은 2.6-다이페닐렌다이옥사이드폴리머(Tenax-GC)/실리카겔/활성탄 또는 이와 동등 이상의 성능을 가진 것으로 충진하여 사용하거나 상업적으로 제조하여 판매하는 것을 사용한다.

3.3.7  퍼지․트랩장치는 표 7과 같이 실시할 수 있다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  정제수

시약용 정제수를 사용하거나, 정제수를 15 분간 끓인 후 90℃를 유지하면서 불활성기체로 1 시간 퍼지하여 휘발성 유기물질을 제거하고 병 구멍이 작은 유리병에 넣은 다음 마개를 한다. 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  묽은염산(1+1)

염산과 정제수를 같은 부피로 혼합하여 제조한다. 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  메탄올

메탄올(methanol, CH3OH, 32.04)은 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.4  아비산나트륨용액

아비산나트륨(sodium arsenite, NaAsO2, 139.92) 0.50g을 정제수에 녹여 100mL로 한다.

4.1.5  2.6-다이페닐렌옥사이드폴리머

2.6-다이페닐렌다이옥사이드폴리머(Tenax-GC, 2,6-diphenylene dioxide polymer)는 크로마토그래피용으로 60～80 메쉬의 것을 사용한다.

4.1.6  실리카겔

실리카겔(Silicagel, SiO2·nH2O)은 크로마토그래피용 35～60 메쉬의 것(그레이드 15)을 사용한다.

4.1.7  활성탄

활성탄(Charcoal)은 크로마토그래피용으로서 26메쉬의 체를 통과한 것을 사용한다.

4.1.8  티오황산나트륨액(0.1N)

티오황산나트륨․5수화물(sodium thiosulfate pentahydrate, Na2O3S2․5H2O, 248.21) 24.817g을 정제수에 녹여 최종부피 1L로 하여 제조한다.

4.1.9  아스코르빈산

아스코르빈산(ascorbic acid, C6H8O6, 176.12)은 순도 98% 이상의 분석용 시약을 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  휘발성유기화합물 표준원액(1,000mg/L)

다이클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼, 1.1.1-트라이클로로에탄, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1.1-다이클로로에틸렌, 사염화탄소, 1,2-다이브로모-3-클로로프로판(1,2-Dibromo-3-chloropropane)은 고순도 (99%이상)의 특급시약을 사용하여 아래와 같이 제조하여 사용할 수 있다. 그러나 국제적으로 잘 알려진 표준물질 제조회사로부터 구입하여 사용하는 것이 좋다.

[주 1] 표준물질 제조회사에 따라 200～2,000mg/L의 다른 농도로 제조하여 판매한다.

4.2.1.1  25mL 부피플라스크에 메탄올 20mL를 넣고 휘발성유기화합물 표준물질 약 25mg을 실린지로 메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다.

4.2.1.2  각각의 표준물질의 첨가량을 구하여 표준원액의 농도(mg/L)를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고(4℃이하)에서 보존하고, 4주일 이내에 사용한다.

4.2.2  혼합표준용액(10.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 다이클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼, 1.1.1-트라이클로로에탄, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1.1-다이클로로에틸렌, 사염화탄소 및 1,2-다이브로모-3-클로로프로판(1,2-Dibromo-3-chloropropane)이 각각 250µg에 상당하는 표준원액을 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

4.2.3  혼합표준용액(1.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 표준용액(10.0mg/L) 2.50mL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

4.2.4  내부표준용액

4.2.4.1  표준원액(1,000mg/L)

25mL 부피플라스크에 메탄올 5.0mL를 넣고 플루오로벤젠 또는 1,2-다이클로로벤젠-d4 표준물질 약 25mg을 실린지로 메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다.

4.2.4.2  혼합표준용액(10.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 플루오로벤젠 또는 1,2-다이클로로벤젠-d4 표준원액(1,000mg/L) 250µL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 아니하도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

4.2.4.3  혼합표준용액(1.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 표준용액(10.0mg/L) 2.50mL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  유리잔류염소를 제거하기위해 유리병에 아스코르빈산(ascorbic acid) 또는 티오황산나트륨(sodium thiosulfate) 25mg 정도를 넣고 시료를 공간이 없도록 약 40mL를 채취하고 공기가 들어가지 않도록 주의하여 밀봉한다. 모든 시료를 중복으로 채취한다.

5.2  염산(1+1) 또는 인산(1+10) 또는 황산(1+5)을 1 방울/10mL로 가하여 약 pH 2로 조절하고 4℃ 냉암소에서 보관한다. 특히 시료 중 방향족 탄화수소(예로서 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 등)는 쉽게 미생물에 의해 분해되므로 일주일 이상 보관할 경우는 산처리 한다.

5.3  모든 시료는 채취 후 14 일 이내에 분석해야 한다.

5.4  시료에 염산을 가하였을 때에 거품이 생기면 그 시료는 버리고 산을 가하지 않은 채로 두 개의 시료를 채취한다. 산을 가하지 않은 시료는 24 시간 이내에 분석해야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 0.001mg/L가 되도록 분석물질을 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 방법검출한계와 정량한계는 표 8에서 제시한 방법검출한계 및 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

6.2.1  시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.2.2  고농도의 시료 분석 후 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검하는 것이 바람직하다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  검정곡선의 작성 및 검증은 정량범위 내의 5개의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상 또는 결정계수의 상대표준편차가 25% 이내 이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 정량범위를 0.001～0.050mg/L로 검정곡선을 작성한다. 그러나 측정값이 이 농도범위를 벗어날 경우에는 시료를 묽혀서 다시 분석한다.

6.3.3  검정곡선의 감응계수를 검증하기 위하여 검정곡선의 중간 농도에서 한 농도를 선택하여 감응계수(RF)를 구하여 그 값의 변화가 25% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선을 재작성한다.

RF =

여기서,      As : 측정할 분석물질의 면적

Ais : 내부표준물질의 면적

Cis : 내부표준물질의 농도

Cs : 측정할 분석물질의 농도

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 4의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 차이(C2-C1)에 대한 평균값([eqn: bar x])의 상대 백분율로 나타내며 25% 이하이어야 한다.

% B = [eqn: {C_2 - C_1 } over {bar x } × 100`` %]

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1 내부정도관리 주기

6.6.1.1  정밀도․정확도 및 방법검출한계의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다.

6.6.1.2  검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군당 1회 실시한다.

6.6.2  정도관리 목표

각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 8과 같다.

6.7  내부정도관리 자료

6.7.1  혼합성분의 크로마토그램은 그림 1과 같다.

6.7.2  각 성분별 질량스펙트럼은 그림 2와 같다.

6.7.3  한 실험실에서 측정한 방법검출한계 및 정량한계는 표 9와 같다.

6.7.4  한 실험실에서의 측정한 정밀도·정확도는 표 10과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  기밀주사기나 자동주입기로 정제수 5mL(경우에 따라 시료의 양을 증가시킬 수 있다)를 정확히 취하여 스파저에 주입한 다음, 휘발성 유기화합물 혼합표준용액(1.0mg/L)를 0, 10.0, 50, 100, 250µL를 단계적으로 취하여 넣고 내부표준용액(1.0mg/L)을 정확히 50µL를 취하여 시료에 첨가한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 시료 중의 농도로 계산하면 0, 0.002, 0.010, 0.020, 0.050mg/L에 해당되며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양과 개수를 달리 할 수 있다).

[주 2]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.2.2  일정 온도에서 휘발성유기화합물을 퍼지시켜 트랩에서 포집한 다음 가열 탈착시켜 기체크로마토그래프-질량분석기로 주입한다.

7.2.3  절대검정곡선법을 사용할 때에는 휘발성유기화합물의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 휘발성유기화합물에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 3]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.2.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 휘발성유기화합물의 농도(Cx)를 취하여 가로축(x 축)에, 크로마토그램으로부터 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다. 두 개의 내부표준물질 중에 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

[주 4]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.3  측정법

7.3.1  기밀주사기 또는 자동주입기로 시료 5mL(장치에 따라 부피를 달리할 수 있다)를 정확히 취하여 바이알 또는 스파저 내에 주입한 다음, 내부표준용액(1.0mg/L)을 정확히 50µL를 취하여 시료에 첨가한다.

[주 5]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준용액을 주입하지 않는다.

7.3.2  일정 온도에서 휘발성유기화합물을 퍼지시켜 트랩에서 포집한 다음 가열 탈착시켜 기체크로마토그래프-질량분석기에 주입한다.

7.3.3  기체크로마토그래프-질량분석기로부터 얻은 크로마토그램에서 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간에 해당하는 위치의 피크들로부터 피크 면적을 구한다.

7.3.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 각 분석성분 및 내부표준물질의 피크 면적을 측정하여 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 구한다. 두 개의 내부표준물질 중에 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법

각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한 다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {A_X - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.2  상대검정곡선법

각 분석물질별로 내부표준물질에 대한 면적 비(Ax/Ai)를 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {{A_X over A_i} - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.3  결과보고

8.3.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 2의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.3.2  항목별 시험결과는 다음 표 2의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.3.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 2의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 2.  휘발성유기화합물의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

번호	성분명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
1	총트리할로메탄	0.001mg/L	0.0000
2	클로로포름	0.0001mg/L	0.00000
3	1.1.1-트리클로로에탄	0.001mg/L	0.0000
4	테트라클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
5	트리클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
6	디클로로메탄	0.002mg/L	0.0000
7	벤젠	0.001mg/L	0.0000
8	톨루엔	0.001mg/L	0.0000
9	에틸벤젠	0.001mg/L	0.0000
10	크실렌	0.001mg/L	0.0000
11	1.1디클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
12	사염화탄소	0.001mg/L	0.0000
13	1.2-디브로모-3-클로로프로판	0.001mg/L	0.0000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 524.2, 1992, Measurement of purgeable organic compounds in water by capillary column gas chromatography/mass spectrometry.

9.2  US EPA Method 624, 1991, Purgeables.

9.3  Standard Methods 6010D, 1992, Purge and Trap Capillary-Column Gas Chromatographic/Mass Spectrometric Method.

9.4  일본환경수질분석법 4.3.2, 제3법,

9.5  환경부, 먹는물감시항목시험방법(2001, 1), 휘발성유기화합물, 제 1법

9.6  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-3-2. 휘발성유기화합물(VOCs)

9.7  환경부, 수질오염공정시험방법, 제 36항 휘발성저급탄화수소류

10.0  부록

그림 1. 혼합 휘발성유기화합물 표준물질의 GC-MS 크로마토그램

표 3.  혼합 휘발성유기화합물 표준물질과 머무름 시간

물질명	머무름 시간(분)	물질명	머무름 시간(분)
1,1-다이클로로에틸렌	3.07	에틸벤젠	9.94
다이클로로메탄	3.15	m,p-자일렌	10.13
trans-1,2-다이클로로에틸렌	3.38	브로모폼	10.50
1,1-다이클로로에탄	3.51	스타이렌	10.64
cis-1,2-다이클로로에틸렌	3.85	o-자일렌	10.70
브로모클로로메탄	3.97	1,2,3-트라이클로로프로판	11.30
클로로폼	3.98	아이소프로필벤젠	11.41
1,1,1-트라이클로로에탄	4.44	브로모벤젠	11.56
1,2-다이크로로에탄	4.50	2-클로로톨루엔	12.01
1,1-다이클로로프로펜	4.63	N-프로필벤젠	12.05
벤젠	4.75	4-클로로톨루엔	12.13
사염화탄소	4.77	1,2,4-트라이메틸벤젠	12.35
1,2-다이클로로프로판	5.60	tert-부틸벤젠	12.85
트라이클로로에틸렌	5.61	1,3,5-트라이메틸벤젠	12.87
다이브로모에탄	5.67	1,3-다이클로로벤젠	13.12
브로모다이클로로메탄	5.79	sec-부틸벤젠	13.20
cis-1,3-다이클로로프로펜(Z)	6.71	1,4-다이클로로벤젠	13.24
trans-1,3-다이클로로프로펜(E)	7.41	p-아이소프로필톨루엔	13.46
톨루엔	7.44	1,2-다이클로로벤젠	13.69
1,1,2-트라이클로로에탄	7.56	N-부틸벤젠	14.04
1,3-다이클로로프로판	7.93	1,2-다이브로모-3-클로로프로판	14.56
다이브로모클로로메탄	8.20	1,2,4-트라이클로로벤젠	16.17
1,2-다이브로모에탄	8.49	나프탈렌	16.31
테트라클로로에틸렌	8.59	1,2,3-트라이클로로벤젠	16.76
클로로벤젠	9.55	헥사클로로부타다이엔	16.77
1,1,1,2-테트라클로로에탄	9.64

1.1-다이클로로에틸렌(3.07min)

다이클로로메탄(3.15min)

클로로폼(3.95min)

그림 2. 휘발성유기화합물의 질량스펙트럼

1.1.1-트라이클로로에탄(4.44min)

벤젠(4.75min)

사염화탄소(4.77min)

그림 2. 계속

트라이클로로에틸렌(5.63min)

브로모다이클로로메탄(5.79min)

톨루엔(7.43min)

그림 2. 계속

다이브로모클로로메탄(8.20min)

테트라클로로에틸렌(8.59min)

에틸벤젠(9.93min)

그림 2. 계속

m,p-자일렌(10.13min)

o-자일렌(10.69min)

브로모폼(10.50min)

그림 2. 계속

1,2-다이브로모-3-클로로프로판(14.56min)

표 4.  휘발성유기화합물의 정량한계

휘발성유기화합물의 종류	정량한계(mg/L)
다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m,p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소 1,2-다이브로모-3-클로로프로판	0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

표 5.  휘발성유기화합물의 기체크로마토그래피 실험조건 예

항 목	조 건
칼럼 운반기체(유속) 분획 비 주입구온도 전달선 온도 오븐온도	Ultra-2(Cross-linked 5% phenylmethylsilicon, 25m 길이 x 0.2mm 안지름 x 0.33µm 필름두께) 헬륨(1.0mL/min) 1/10 200℃ 250℃ 초기온도 초기시간 승온속도 온도 시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 35 7 5.0 50 0 10.0 150 0

표 6.  휘발성유기화합물의 질량스펙트럼 특성 이온들

물 질 명	분자량	제1선택이온(m/z)	제2선택이온(m/z)
플루오로벤젠 1.2-다이클로로벤젠-d4 다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m - 자일렌 p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소 1,2-다이브로모-3-클로로프로판	96 150 84 78 92 106 106 106 106 118 162 206 250 132 130 164 96 152 237	96 152 84 78 91 91 106 106 106 83 83 129 173 97 95 166 61 117 157	77 115, 150 86, 49 77 92, 77 106, 77 91, 77 91, 77 91, 77 47, 85 85, 127 127, 131 171, 175 99, 61 130, 132 129, 168 96, 98 119, 121 155, 75

표 7.  휘발성 유기화합물에 대한 퍼지․트랩장치의 실험조건 예

항 목	조 건
퍼지속도(퍼지기체) 탈착속도(탈착기체) 수분제거부 준비온도 퍼지시간 건조퍼지시간 수분제거부 탈착온도 냉각응축온도 탈착온도(시간) 주입시간(온도) 재생 시간(온도)	40mL/min(He) 20mL/min(He) 100℃ 11min 5min 35℃ -150℃ 220℃(1min) 0.7min(200℃) 10min(225℃)

표 8.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법검출한계 방법바탕시료 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.001mg/L 0.0003mg/L 0.0003mg/L 25% 이내 상대표준편차가 ±25% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±25% 이내

표 9.  한 실험실에서 측정한 휘발성유기화합물의 방법검출한계 및 정량한계(n=7)

휘발성유기화합물의 종류	방법검출한계(mg/L)	정량한계(mg/L)
다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m, p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소 1,2-다이브로모-3-클로로프로판	0.0002 0.0002 0.0001 0.0001 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002	0.0007 0.0007 0.0003 0.0003 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007

표 10.  한 실험실에서 측정한 정밀·정확도(n=5)

종류	첨가량,mg/L	정확도, %	표준편차, µg/L (상대표준편차, %)
다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m,p-자일렌 클로로폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1,2-다이브로모-3-클로로프로판	0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010	86 97 97 97 99 97 96 97 99 99 98 95 92 95 90 97	0.0003(3.5) 0.0002(2.4) 0.0002(2.0) 0.0002(2.1) 0.0007(6.6) 0.0002(1.7) 0.0002(2.0) 0.0002(2.1) 0.0002(2.0) 0.0003(3.0) 0.0003(3.3) 0.0002(2.5) 0.0002(2.1) 0.0001(1.7) 0.0004(4.9) 0.0003(3.0)

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05601.2
휘발성유기화합물-퍼지․트랩/ 기체크로마토그래피	2007
(Volatile Organic Compounds-Purge & Trap/Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 휘발성유기화합물을 측정하는 방법으로, 시료 중에 휘발성 유기화합물을 불활성기체로 퍼지 시켜 기상으로 추출한 다음 트랩 관으로 흡착․농축하고, 가열․탈착시켜 모세관을 사용한 기체크로마토그래프로 분석하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중에 다이클로로메탄(Dichloromethane), 벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene), 에틸벤젠(Ethylbenzen), 자일렌(Xylene), 총트라이할로메탄(THMs; 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼), 1.1.1-트라이클로로에탄(1.1.1-Trichloroethane), 트라이클로로에틸렌(TCE ; Trichloroethylene), 테트라클로로에틸렌(PEC ; Tetrachloroethylene), 1.1-다이클로로에틸렌(1.1-Dichloroethylene), 사염화탄소(Tetrachlorocarbon) 등의 휘발성 유기화합물의 분석에 적용한다.

표 1. 적용대상 휘발성유기화합물

No.	명 칭	CAS NO.	화학식	분자량
1	다이클로로메탄(Dichloromethane)	75-09-2	CH2Cl2	84.93
2	벤젠(Benzene)	71-43-2	C6H6	78.11
3	톨루엔(Toluene)	108-88-3	C7H8	92.14
4	에틸벤젠(Ethylbenzene)	100-41-4	C8H10	106.17
5	자일렌 (o-Xylene)	95-47-6	C8H10	106.17
6	자일렌(m-Xylene)	108-38-3	C8H10	106.17
7	자일렌(p-Xylene)	106-42-3	C8H10	106.17
8	클로로폼 (chloroform)	67-66-3	CHCl3	119.38
9	브로모다이클로로메탄 (bromodichloromethane)	75-27-4	CHBrCl2	163.83
10	다이브로모클로로메탄 (dibromochloromethane)	124-48-1	CHBr2Cl	208.28
11	브로모폼 (Bromoform)	75-25-2	CHBr3	252.73
12	1,1,1-트라이클로로에탄 (1,1,1-Trichloroethane)	71-55-6	C2H3Cl3	133.40
13	트라이클로로에틸렌 (Trichloroethylene)	79-01-6	C2HCl3	131.39
14	테트라클로로에틸렌 (Tetrachloroethylene)	127-18-4	C2Cl4	165.83
15	1,1-다이클로로에틸렌 (1,1-dichloroethylene)	75-35-4	C2H2Cl2	96.94
16	사염화탄소(Tetrachlorocarbon)	56-23-5	CCl4	153.82

1.2.2  이 시험방법에 의한 휘발성유기화합물의 정량한계는 표 3과 같이 전자포착검출기를 사용할 경우 물 시료 중에 0.0005～0.001mg/L의 범위를 갖고, 불꽃이온화검출기를 사용할 경우는 물 시료 중에 0.002～0.003mg/L의 범위를 갖는다. 수 µg/L의 낮은 농도에서는 불꽃이온화검출기의 사용은 적절하지 않다.

1.2.3  이 시험방법에 의해 분리되지 않는 m, p-자일렌 이성질체들은 합하여 정량한다.

1.2.4  이 방법으로 용해도가 2% 이상 이거나 끓는점이 200℃이상인 화합물은 낮은 회수율을 보인다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  퍼지 기체나 트랩 연결관 등의 오염이나 실험실 공기 속에 기화된 용매가 오염원이 될 수 있다. 따라서 바탕시료를 사용하여 이를 점검하여야한다.

1.3.2  테플론 재질이 아닌 튜브, 봉합제 및 유속조절제의 사용을 피해야 한다.

1.3.3  다이클로로메탄은 보관이나 운반 중에 격막(Septum)을 통해 확산되어 시료에 오염되거나, 공기로부터 직접 오염되거나 옷에 흡착하였다가 오염될 수 있으므로 바탕시료를 사용하여 점검하여야한다.

1.3.4  높은 농도의 시료와 낮은 농도의 시료를 연속하여 분석할 때에 오염이 될 수 있으므로 시료 분석 사이에 정제수로 세척하여야한다. 높은 농도의 시료를 분석한 후에는 바탕시료를 분석하는 것이 좋다.

1.3.5  많은 양의 수용성 물질, 부유물질, 고비점 또는 휘발성 물질을 함유하는 시료를 분석한 후에는 퍼지 장치들을 세척하여 105℃ 오븐 안에서 건조시킨 후 사용 것이 필요하다.

1.3.6  높은 순도의 메탄올 안에는 아세톤이나 다이클로로메탄 등의 유기용매가 존재할 수 있으므로 이를 사용하여 표준용액을 제조하기 전에 확인해야 한다.

2.0  용어정의

2.1  퍼지․트랩 장치

퍼지․트랩 장치는 퍼지부, 트랩관, 탈착부 및 냉각응축부(cryofocus) 등으로 구성된다. 퍼지부는 5～25mL의 시료를 주입할 수 있는 스파저(sparger)와 시료를 일정온도로 가열할 수 있는 가열장치가 있다. 트랩관은 길이 5～30cm, 안지름 2mm상의 스테인레스강 관에 흡착제를 충전시키고 흡착 후 가열․탈착할 수 있는 가열부 내부에 있다. 냉각 응축부에 사용하는 모세관은 냉각 후 가열이 가능하여야 한다.

2.2  냉각응축(Cryofocus)

분석물질이 트랩관에 흡착 후 탈착할 때 시간차이가 발생하여 피크 간에 분리능이 나빠지는데 이를 개선하기 위해 탈착 후 냉각 응축시키는 방법을 사용한다. 작동방법은 0.20～0.53mm의 모세관을 -50～-150℃ 정도로 냉각시켜 휘발성물질을 응축시킨 후 200℃ 정도로 급속 가열하면 휘발성물질이 휘발되어 기체크로마토그래프로 주입된다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체 크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20～0.35mm, 필름두께 0.2～0.50µm, 길이 15～60m의 5%-페닐메틸폴리실록산([5%-phenyl]-methylpolysiloxane)이 코팅된 DB-1, DB-5 및 DB-624 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 시험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999%이상의 순도를 가는 질소로 유량은 0.5～4mL/min, 시료도입부 온도는 120～250℃, 컬럼온도는 30～250℃로 사용한다.

3.1.3  전자포착검출기

전자포착검출기(ECD, Electron Capture Detector)는 방사선 동위원소 (63Ni, 3H 등)로부터 방출되는 β선이 운반기체를 전리하여 미소전류를 흘려보낼 때 시료 중의 할로겐이나 산소와 같이 전자포획력이 강한 화합물에 의하여 전자가 포획되어 전류가 감소하는 것을 이용하는 방법으로 할로겐화합물을 선택적으로 검출할 수 있다.

3.1.4  불꽃이온화검출기

불꽃이온화검출기(FID, Flame Ionization Detector)는 수소연소노즐(Nozzle), 이온 수집기(Ion Collector)로 구성되는 본체와 이 전극 사이에 직류전압을 주어 흐르는 이온전류를 측정하기 위한 직류전압 변환회로, 감도 조절부, 신호감쇄부 등으로 구성된다.

3.1.5  표 4와 같이 수행할 수 있다.

3.2  퍼지․트랩장치

3.2.1  퍼지부, 트랩관, 탈착부 및 냉각응축부(cryofocus) 등으로 구성된다.

3.2.2  퍼지부는 5～25mL의 시료를 주입할 수 있는 스파저(sparger)와 시료를 일정 온도로 가열할 수 있는 가열장치가 있어야 한다.

3.2.3  트랩관은 길이 5～30cm, 안지름 2mm이상의 스테인레스관에 휘발성유기화합물을 흡착․농축할 수 있는 충전제가 충전된 것 또는 이와 동등 이상의 성능을 가진 것이어야 한다.

3.2.4  탈착부는 트랩관에 포집된 휘발성 유기화합물을 가열․탈착할 수 있는 가열장치 또는 이와 동등 이상의 성능을 가진 것이어야 한다.

3.2.5  냉각 응축부는 안지름 0.20～0.53mm의 모세관을 -50～-150℃ 정도로 냉각이 가능하고, 또한 200℃로 가열이 가능한 장치 또는 이와 동등 이상의 성능을 가진 것이어야 한다. 경우에 따라 냉각 응축과정은 생략해도 좋다.

3.2.6  일반적으로 트랩은 2.6-다이페닐렌다이옥사이드폴리머(Tenax-GC)/실리카겔/활성탄 또는 이와 동등 이상의 성능을 가진 것으로 충전하여 사용한다.

3.2.7  표 5와 같이 실시할 수 있다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  정제수

시약용 정제수를 사용하거나, 정제수를 15 분간 끓인 후 90℃를 유지하면서 불활성기체로 1 시간 퍼지하여 휘발성 유기물질을 제거하고 병구멍이 작은 유리병에 넣은 다음 마개를 한다. 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  묽은염산(1+1)

염산과 정제수를 같은 양 혼합한다. 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  메탄올

메탄올(methanol, CH3OH, 32.04)은 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.4  아비산나트륨용액

아비산나트륨(sodium arsenite, NaAsO2, 139.92) 0.5g을 정제수에 녹여 100mL로 하여 사용한다.

4.1.5  2,6-다이페닐렌옥사이드폴리머

2,6-다이페닐렌옥사이드폴리머(2,6-diphenylene dioxide polymer)는 크로마토그래피용으로 60～80메시의 것(Tenax GC등)을 사용한다.

4.1.6  실리카겔

실리카겔(Silicagel, SiO2·nH2O)은 크로마토그래피용 35～60메쉬의 것(그레이드 15)을 사용한다.

4.1.7  활성탄

활성탄(Charcoal)은 크로마토그래피용으로서 26메시의 체를 통과하는 것을 사용한다.

4.1.8  티오황산나트륨액(0.1N)

티오황산나트륨․5수화물(sodium thiosulfate pentahydrate, Na2O3S2․5H2O, 248.21) 24.817g을 정제수에 녹여 최종 1L로 한다.

4.1.9  아스코르빈산

아스코르빈산(ascorbic acid, C6H8O6, 176.12)은 순도 98% 이상의 분석용 시약을 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  표준원액(1,000mg/L)

다이클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼, 1.1.1-트라이클로로에탄, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1.1-다이클로로에틸렌, 사염화탄소는 특급시약을 사용하여 아래와 같이 제조하여 사용할 수 있다. 그러나 국제적으로 잘 알려진 표준물질 제조회사로부터 구입하여 사용하는 것이 좋다.

4.2.1.1  25mL 부피플라스크에 메탄올 20mL를 넣고 휘발성유기화합물 표준물질 약 25mg을 실린지로 메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다.

4.2.1.2  각각의 표준물질의 첨가량을 구하여 표준원액의 농도(mg/L)를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고(4℃)에서 보존하고, 4주일 이내에 사용한다.

4.2.2  혼합표준용액(10.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 다이클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼, 1.1.1-트라이클로로에탄, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1.1-다이클로로에틸렌 및 사염화탄소가 각각 250µg에 상당하는 표준원액을 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

4.2.3  혼합표준용액(1.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 표준용액(10.0mg/L) 2.50mL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

4.2.4  내부표준용액

4.2.4.1  표준원액(1,000mg/L)

25mL 부피플라스크에 메탄올 20mL를 넣고 플루오르벤젠 표준물질 약 25mg을 실린지로 메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다.

4.2.4.2  혼합표준용액(10.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 플루오르벤젠 표준원액(1,000mg/L) 250µL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

4.2.4.3  혼합표준용액(1.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 표준용액(10.0mg/L) 2.50mL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  유리잔류염소를 제거하기위해 유리병에 아스코르빈산(ascorbic acid) 또는 티오황산나트륨(sodium thiosulfate) 25mg정도를 넣고 시료를 공간이 없도록 약 40mL를 채취하고 공기가 들어가지 않도록 주의하여 밀봉한다. 모든 시료를 중복으로 채취한다.

5.2  염산(1+1) 또는 인산(1+10) 또는 황산(1+5)을 1 방울/10mL로 가하여 약 pH 2로 조절하고 4℃ 냉암소에서 보관한다. 특히 시료 중에 방향족 탄화수소(예로서 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 등)는 쉽게 미생물에 의해 분해되므로 일주일 이상 보관할 경우는 산 처리를 해야 한다.

5.3  모든 시료는 채취 후 14일 이내에 분석해야한다.

5.4  시료에 염산을 가하였을 때에 거품이 생기면 그 시료는 버리고 산을 가하지 않은 채로 두 개의 시료를 채취하고 24시간 이내에 분석해야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 0.001mg/L가 되도록 분석물질을 첨가한 시료 7개를 준비하고 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 방법검출한계와 정량한계는 표 6에서 제시한 방법검출한계 및 정량한계 이하의 값이어야 한다.

[주 1] 불꽃이온화검출기는 검출한계 및 정량한계 목표 값을 만족시키지 못한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

6.2.1  시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․측정하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.2.2  고농도의 시료 분석 후 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검하는 것이 바람직하다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  검정곡선의 작성 및 검증은 정량범위 내의 5개의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상 또는 결정계수의 상대표준편차가 25% 이내 이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 정량범위를 0.001～0.050mg/L로 검정곡선을 작성한다. 그러나 측정값이 이 농도범위를 벗어날 경우에는 시료를 묽혀서 다시 분석한다.

6.3.3  검정곡선의 감응계수를 검증하기 위하여 검정곡선의 중간 농도에서 한 농도를 선택하여 감응계수(RF)를 구하여 그 값의 변화가 25% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선을 재작성한다.

RF =

여기서,      As : 측정할 분석물질의 면적

Ais : 내부표준물질의 면적

Cis : 내부표준물질의 농도

Cs : 측정할 분석물질의 농도

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 3의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 차이(C2-C1)에 대한 평균값([eqn: bar x])의 상대 백분율로 나타내며 25% 이하이어야 한다.

% B = [eqn: {C_2 - C_1 } over {bar x } × 100`` %]

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1 내부정도관리 주기

6.6.1.2  정밀도․정확도 및 방법검출한계의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다.

6.6.1.2  검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군당 1회 실시한다.

6.6.2  정도관리 목표

각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 6과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  기밀주사기나 자동주입기로 정제수 5mL(경우에 따라 시료의 양을 증가시킬 수 있다)를 정확히 취하여 스파저에 주입한 다음, 휘발성 유기화합물 혼합표준용액 1.0mg/L를 0, 10.0, 50, 100, 250µL를 단계적으로 취하여 넣고 내부표준용액(1.0mg/L)을 정확히 50µL를 취하여 시료에 첨가한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 시료 중의 농도로 계산하면 0, 0.002, 0.010, 0.020, 0.050mg/L에 해당되며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양과 개수를 달리 할 수 있다).

[주 2]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.2.2  일정 온도에서 휘발성유기화합물을 퍼지시켜 트랩에서 포집한 다음 가열 탈착시켜 기체크로마토그래프로 주입한다.

7.2.3  절대검정곡선법을 사용할 때에는 휘발성유기화합물의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 휘발성유기화합물에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 3]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.2.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 휘발성유기화합물의 농도(Cx)를 취하여 가로축(x 축)에, 크로마토그램으로부터 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다. 두 개의 내부표준물질 중에 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

[주 4]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.3  측정법

7.3.1  기밀주사기 또는 자동주입기로 시료 5mL(경우에 따라 부피를 달리할 수 있다)를 정확히 취하여 바이알 또는 스파저 내에 주입한 다음, 내부표준용액(1.0mg/L)을 정확히 50µL를 취하여 시료에 첨가한다.

[주 5]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준용액을 주입하지 않는다.

7.3.2  일정 온도에서 휘발성유기화합물을 퍼지시켜 트랩에서 포집한 다음 가열 탈착시켜 기체크로마토그래프로 주입한다.

7.3.3  기체크로마토그래프로부터 얻은 크로마토그램에서 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름 시간에 해당하는 위치의 피크들로부터 피크 면적을 구한다.

7.3.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 각 분석성분 및 내부표준물질의 피크 면적을 측정하여 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 구한다. 두 개의 내부표준물질을 사용할 때에는 둘 중에 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법

각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {A_X - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.2  상대검정곡선법

각 분석물질별로 내부표준물질에 대한 면적 비(Ax/Ai)를 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {{A_X over A_i} - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.3  결과보고

8.3.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 2의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 2의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.3.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 2의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 2.  휘발성유기화합물의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

번호	성분명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
1	총트리할로메탄	0.001mg/L	0.0000
2	클로로포름	0.0001mg/L	0.00000
3	1.1.1-트리클로로에탄	0.001mg/L	0.0000
4	테트라클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
5	트리클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
6	디클로로메탄	0.002mg/L	0.0000
7	벤젠	0.001mg/L	0.0000
8	톨루엔	0.001mg/L	0.0000
9	에틸벤젠	0.001mg/L	0.0000
10	크실렌	0.001mg/L	0.0000
11	1.1디클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
12	사염화탄소	0.001mg/L	0.0000
13	1.2-디브로모-3-클로로프로판	0.001mg/L	0.0000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 501.1, 1979, The analysis of trihalomethanes in drinking water by the purge and trap method

9.2  US EPA Method 502.1, 1989, Volatile halogenated organic compounds in water by purge and trap gas chromatography.

9.3  US EPA Method 503.1, 1989, Volatile aromatic and unsaturated organic compounds in water by purge and trap gas chromatography

9.4  일본환경수질분석법 4.3.2, 제3법

9.5  환경부, 먹는물감시항목시험방법(2001, 1), 휘발성유기화합물, 제 1법

9.6  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-3-2. 휘발성유기화합물(VOCs)

9.7  환경부, 수질오염공정시험방법, 제36항 휘발성저급탄화수소류

10.0  부록

표 3.  휘발성유기화합물의 정량한계

휘발성유기화합물의 종류	정량한계(mg/L)
	ECD	FID
다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m,p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소	0.0005 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005	0.003 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.002 0.002 0.002 0.002

표 4.  휘발성유기물질의 기체크로마토그래피 실험조건 예

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획비 주입구온도 전달선 온도 오븐온도	Ultra-2(Cross-linked 5% phenylmethylsilicon, 25m 길이 x 0.2mm 안지름 x 0.33µm 필름두께) 질소(1.0mL/min) 1/10 200℃ 250℃ 초기온도 초기시간 승온속도 온도 시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 35 7 5.0 50 0 10.0 150 0

표 5.  휘발성 유기화합물의 퍼지․트랩장치의 실험조건 예

항목	조건
퍼지유속(피지기체) 탈착유속(탈착기체) 전퍼지 MCS standby temp. 퍼지시간 건조퍼지시간 MCS 탈착온도 크라이오제닉 탈착온도(시간) 주입시간(온도) 재생 시간(온도)	40mL/min(He) 20mL/min(He) 0.75min 100℃ 11min 5min 35℃ -150℃ 220℃(1min) 0.7min(200℃) 10min(225℃)

표 6.  정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법검출한계 방법바탕시료 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.001～0.002mg/L 0.0003～0.0006mg/L 0.0003mg/L 이하 25% 이내 상대표준편차가 ±25% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±25% 이내

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05601.3

휘발성유기화합물-헤드스페이스/ 기체크로마토그래피	2007
(Volatile Organic Compounds-Headspace/Gas Chromatography)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 휘발성 유기화합물을 측정하는 방법으로서, 시료 중의 휘발성 유기화합물을 일정온도에서 가열하여 평형상태에 있는 기상의 일정량을 기체크로마토그래프에 주입하여 목적성분을 분리하여 질량분석기 또는 전자포착검출기로 검출하는 방법이다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 방법은 먹는물 중에 다이클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼, 1,1,1-트라이클로로에탄, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1,1-다이클로로에틸렌, 사염화탄소, 1,2-다이브로모-3-클로로프로판, 1,2-다이클로로에탄 및 클로로에탄 등의 휘발성 유기화합물의 분석에 적용한다.

표 1. 적용대상 휘발성유기화합물

No.	명 칭	CAS NO.	화학식	분자량
1	다이클로로메탄(Dichloromethane)	75-09-2	CH2Cl2	84.93
2	벤젠(Benzene)	71-43-2	C6H6	78.11
3	톨루엔(Toluene)	108-88-3	C7H8	92.14
4	에틸벤젠(Ethylbenzene)	100-41-4	C8H10	106.17
5	자일렌 (o-Xylene)	95-47-6	C8H10	106.17
6	자일렌(m-Xylene)	108-38-3	C8H10	106.17
7	자일렌(p-Xylene)	106-42-3	C8H10	106.17
8	클로로폼 (chloroform)	67-66-3	CHCl3	119.38
9	브로모다이클로로메탄 (bromodichloromethane)	75-27-4	CHBrCl2	163.83
10	다이브로모클로로메탄 (dibromochloromethane)	124-48-1	CHBr2Cl	208.28
11	브로모폼 (Bromoform)	75-25-2	CHBr3	252.73
12	1,1,1-트라이클로로에탄 (1,1,1-Trichloroethane)	71-55-6	C2H3Cl3	133.40
13	트라이클로로에틸렌 (Trichloroethylene)	79-01-6	C2HCl3	131.39
14	테트라클로로에틸렌 (Tetrachloroethylene)	127-18-4	C2Cl4	165.83
15	1,1-다이클로로에틸렌 (1,1-dichloroethylene)	75-35-4	C2H2Cl2	96.94
16	사염화탄소(Tetrachlorocarbon)	56-23-5	CCl4	153.82

1.2.2  이 방법은 비교적 오염이 많이 된 물 중에 휘발성 유기화합물의 분석에도 적용한다.

1.2.3  이 시험방법에 의해 물 시료 중에 각 휘발성 유기화합물들의 정량한계는 표 4에 제시한 바와 같이 약 0.001mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  용매, 시약, 유리기구류 및 다른 실험도구로부터 간섭 물질이 존재할 수 있으므로 사용 전에 점검하여야 한다.

1.3.2  실험실 공기 속에 기화된 용매로 오염이 될 수 있으므로 바탕시료를 사용하여 점검하여야한다.

1.3.3  다이클로로메탄은 보관이나 운반 중에 격막(septum)을 통해 확산되어 시료에 오염되거나, 공기로부터 직접 오염되거나 옷에 흡착하였다가 오염될 수 있으므로 바탕시료를 사용하여 점검하여야한다.

1.3.4  플루오르화탄소나 다이클로로메탄과 같은 휘발성 유기물은 보관이나 운반 중에 격막(septum)을 통해 확산되어 시료에 오염될 수 있으므로 현장 바탕시료를 사용하여 점검하여야한다.

2.0  용어정의

2.1  헤드스페이스방법

바이알에 일정 시료를 넣고 캡으로 완전히 밀폐시킨 후 시료의 온도를 일정 온도 및 일정 시간동안 가온할 때 휘발성유기화합물들이 기화되어 평형상태에 이르게 되고 이 기체의 일부를 측정 장비로 주입하여 분석하는 방법이다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체 크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20～0.35mm, 필름두께 0.1～0.50µm, 길이 15～60m의  100%-메틸폴리실록산(100%-methyl-polysiloxane) 또는 5%-페닐-메틸폴리실록산([5%-phenyl]-methylpolysiloxane)이 코팅된 DB-1, DB-5 및 DB-624 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 시험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999% 이상의 헬륨 또는 질소 유량은 0.5～4mL/min, 시료도입부 온도는 150～250℃, 컬럼온도는 30～250℃로 사용한다.

3.1.3  전자포착검출기

전자포착검출기(ECD, Electron Capture Detector)는 방사선 동위원소 (63Ni, 3H 등)로부터 방출되는 β선이 운반기체를 전리하여 미소전류를 흘려보낼 때 시료 중의 할로겐이나 산소와 같이 전자포착력이 강한 화합물에 의하여 전자가 포획되어 전류가 감소하는 것을 이용하는 방법으로 유기할로겐화합물, 나이트로화합물 및 유기금속화합물을 선택적으로 검출할 수 있다.

3.1.4  기체 크로마토그래프의 조건은 표 5와 같이 수행할 수 있다.

3.2  질량분석기(mass spectrometer)

3.2.1  이온화방식은 전자충격법(EI, electron impact)을 사용하며 이온화에너지는

35～70 eV을 사용한다.

3.2.2  질량분석기는 자기장형(magnetic sector), 사중극자형(quardrupole) 및 이온트랩형(ion trap) 등의 성능을 가진 것을 사용한다.

3.2.3  정량분석에는 선택이온검출법(SIM, Selected Ion Monitoring)을 이용하는 것이 바람직하다. 선택하는 이온들은 표 6의 이온을 사용할 수 있다.

3.3  헤드스페이스 장치

3.3.1  바이알은 10～40mL의 유리제로서 가열하여도 밀폐성이 높은 것을 사용한다. 사용 전에 메탄올로 세정하고 충분히 건조한 후 사용한다.

3.3.2  격막(septum)은 한쪽 면이 두께 0.05mm 이상의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, polytetrafluoroethylene)의 재질로 코팅된 실리콘 마개를 사용한다.

3.3.3  알루미늄 캡

밀폐성이 높은 것을 사용한다.

3.3.4  시료 보온부는 온도를 약 40～90 ±0.5℃ 범위 내에서 1 시간 정도 일정하게 보온 유지할 수 있는 것을 사용한다.

3.3.5  헤드스페이스의 조건은 표 7과 같이 수행할 수 있다.

3.4  시료채취용 장치

3.4.1  압력조절방식

시료주입량을 조절할 수 있어야하고, 주사기 바늘은 시료와 반응성을 최소화하기 위해 백금-이리듐(Pt-Ir) 재질 또는 이와 동등의 재질을 사용한다. 연결부는 비활성화된 모세관을 사용한다.

3.4.2  시료채취용 루프(Sampling Loop)

기체크로마토그래프-질량분석기에 접속할 수 있는 것으로 스테인레스제 또는 이것과 동등 이상의 재질인 것을 사용한다.

3.5  기밀주사기

기밀주사기는 부피가 0.1～5mL의 것으로 기체크로마토그래프에 접속할 수 있는 것 또는 자동 주입기로 스테인레스제 또는 이것과 동등 이상의 재질인 것을 사용한다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1  시약

4.1.1  정제수

시약용 정제수를 사용하거나, 정제수를 15 분간 끓인 후 90℃를 유지하면서 불활성기체로 1시간 퍼지하여 휘발성 유기물질을 제거하고 병 구멍이 작은 유리병에 넣은 다음 마개를 한다. 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  묽은염산(1+1)

염산과 정제수를 같은 양 혼합한다. 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  메탄올

메탄올(methanol, CH3OH, 32.04)은 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.4  티오황산나트륨액(0.1N)

티오황산나트륨․5수화물(sodium thiosulfate pentahydrate, Na2O3S2․5H2O, 248.21) 24.817g을 정제수에 녹여 최종 1L로 한다.

4.1.5  아스코르빈산

아스코르빈산(ascorbic acid, C6H8O6, 176.12)은 순도 98% 이상의 분석용 시약을 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  표준용액

4.2.1.1  표준원액(1,000mg/L)

다이클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼, 1.1.1-트라이클로로에탄, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1.1-다이클로로에틸렌, 사염화탄소는 고순도(99%이상)의 특급시약을 사용하여 아래와 같이 제조하여 사용할 수 있다. 그러나 국제적으로 인증된 표준물질을 구입하여 사용하는 것이 좋다.

4.2.1.1.1  25mL 부피플라스크에 메탄올 20mL를 넣고 휘발성유기화합물 표준물질 약 25mg을 실린지로 메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다.

4.2.1.1.2  각각의 표준물질의 첨가량을 구하여 표준원액의 농도(mg/L)를 구한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고(4℃이하)에서 보존하고, 4주일 이내에 사용한다.

4.2.1.2  혼합표준용액(10.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 다이클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼, 1.1.1-트라이클로로에탄, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1.1-다이클로로에틸렌 및 사염화탄소가 각각 250µg에 상당하는 표준원액을 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4 주일 이내에 사용한다.

4.2.1.3  혼합표준용액(1.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 표준용액(10.0mg/L) 2.50mL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4 주일 이내에 사용한다.

4.2.2  내부표준용액

4.2.2.1  표준원액(1,000mg/L)

25mL 부피플라스크에 메탄올 20mL를 넣고 또는 1,2-다이클로로벤젠-d4 표준물질 약 25mg을 실린지로 메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다.

4.2.2.2  혼합표준용액(10.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 플루오로벤젠 또는 1,2-다이클로로벤젠-d4 표준원액(1,000mg/L) 250µL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4 주일 이내에 사용한다.

4.2.2.3  혼합표준용액(1.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 표준용액(10.0mg/L) 2.50mL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4 주일 이내에 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  유리잔류염소를 제거하기위해 유리병에 아스코르빈산(ascorbic acid) 또는 티오황산나트륨(sodium thiosulfate) 25mg정도를 넣고 시료를 공간이 없도록 약 40mL를 채취하고 공기가 들어가지 않도록 주의하여 밀봉한다. 모든 시료를 중복으로 채취한다.

5.2  염산(1+1) 또는 인산(1+10) 또는 황산(1+5)을 1 방울/10mL로 가하여 약 pH 2 이하로 조절하고 4℃ 냉암소에서 보관한다.

5.3  시료가 잔류염소를 함유하고 있다면 티오황산나트륨(10mg/40mL)을 시료 채취 전에 넣는다. 특히 시료 중에 방향족 탄화수소(예로서 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 등)는 쉽게 미생물에 의해 분해되므로 일주일 이상 보관할 경우는 반드시 산 처리하여 보관해야 한다.

5.4  모든 시료는 채취 후 14 일 이내에 분석해야 한다.

5.5  시료에 염산을 가하였을 때에 거품이 생기면 그 시료는 버리고 산을 가하지 않은 채로 두 개의 시료를 채취하여 24 시간 안에 분석해야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 0.001mg/L가 되도록 분석물질을 첨가한 시료를 7개를 준비하여 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출하여, 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 방법검출한계와 정량한계는 표 8에서 제시한 방법검출한계 및 정량한계 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

6.2.1  시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 전처리․분석하며 측정값은 방법검출한계 이하이어야 한다.

6.2.2  고농도의 시료 분석 후 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검하는 것이 바람직하다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  검정곡선의 작성 및 검증은 정량범위 내의 5개의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상 또는 결정계수의 상대표준편차가 25% 이내 이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 정량범위를 0.001～0.050mg/L로 검정곡선을 작성한다. 그러나 측정값이 이 농도범위를 벗어날 경우에는 시료를 묽혀서 다시 분석한다.

6.3.3  검정곡선의 감응계수를 검증하기 위하여 검정곡선의 중간 농도에서 한 농도를 선택하여 감응계수(RF)를 구하여 그 값의 변화가 25% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선을 재작성한다.

RF =

여기서,      As : 측정할 분석물질의 면적

Ais : 내부표준물질의 면적

Cis : 내부표준물질의 농도

Cs : 측정할 분석물질의 농도

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 4의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 차이(C2-C1)에 대한 평균값([eqn: bar x])의 상대 백분율로 나타내며 25% 이하이어야 한다.

% B = [eqn: {C_2 - C_1 } over {bar x } × 100`` %]

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1 내부정도관리 주기

6.6.1.2  정밀도․정확도 및 방법검출한계의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다.

6.6.1.2  검정곡선의 검증 및 방법바탕시료의 측정은 시료군당 1회 실시한다.

6.6.2  정도관리 목표

각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 8과 같다.

6.7  내부정도관리 자료

6.7.1  혼합성분의 크로마토그램은 그림 1과 같다.

6.7.2  각 성분별 질량스펙트럼은 그림 2와 같다.

6.7.3  한 실험실에서 측정한 휘발성유기화합물의 질량분석기에 의한 방법검출한계 및 정량한계는 표 9와 같다.

6.7.4  한 실험실에서의 측정한 정밀도·정확도는 표 10과 11과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1 정제수 5mL(경우에 따라 시료의 양을 증가시킬 수 있다.)를 정확히 취하여 헤드스페이스용 바이알에 주입한 다음, 휘발성유기화합물 혼합표준용액(1.0mg/L) 0, 10, 50, 100, 250µL를 단계적으로 취하여 넣고 내부표준용액(1.0mg/L)을 정확히 50µL를 취하여 시료에 첨가한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 시료 중의 농도로 계산하면 0, 0.002, 0.010, 0.020, 0.050mg/L에 해당되며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 양과 개수를 달리 할 수 있다).

[주 2]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.2.2 일정 온도와 시간에서 휘발성유기화합물을 가열시켜 기화된 휘발성유기화합물을 기체크로마토그래프로 주입한다.

7.2.3  절대검정곡선법을 사용할 때에는 휘발성유기화합물의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 휘발성유기화합물에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 3]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.2.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 휘발성유기화합물의 농도(Cx)를 취하여 가로축(x 축)에, 크로마토그램으로부터 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다. 두 개의 내부표준물질 중에 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

[주 4]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.3  측정법

7.3.1  시료 5mL(경우에 따라 부피를 변경할 수 있다)를 정확히 취하여 헤드스페이스용 바이알에 옮기고, 내부표준용액(1.0mg/L)을 정확히 50µL를 취하여 헤드스페이스용 바이알 내의 시료에 첨가한다.

[주 5]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준용액을 주입하지 않는다.

7.3.2  일정 온도 및 시간에서(검정곡선 작성 때와 동일하게) 가열하여 상부기체의 일부분을 기체크로마토그래프로 주입한다.

7.3.3  기체크로마토그래프-질량분석기로부터 얻은 크로마토그램에서 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간에 해당하는 위치의 피크들로부터 피크 면적을 구한다.

7.3.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 각 분석성분 및 내부표준물질의 피크 면적을 측정하여 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 구한다. 두 개의 내부표준물질을 사용할 때에는 둘 중 머무름 시간이 가까운 것으로 선택한다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법

각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {A_X - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값이다.

8.2  상대검정곡선법

각 분석물질별로 내부표준물질에 대한 면적 비(Ax/Ai)를 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {{A_X over A_i} - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.3  결과보고

8.3.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 2의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.2.2  항목별 시험결과는 다음 표 2의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.3.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 2의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 2.  휘발성유기화합물의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

번호	성분명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
1	총트리할로메탄	0.001mg/L	0.0000
2	클로로포름	0.0001mg/L	0.00000
3	1.1.1-트리클로로에탄	0.001mg/L	0.0000
4	테트라클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
5	트리클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
6	디클로로메탄	0.002mg/L	0.0000
7	벤젠	0.001mg/L	0.0000
8	톨루엔	0.001mg/L	0.0000
9	에틸벤젠	0.001mg/L	0.0000
10	크실렌	0.001mg/L	0.0000
11	1.1디클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
12	사염화탄소	0.001mg/L	0.0000
13	1.2-디브로모-3-클로로프로판	0.001mg/L	0.0000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 5021, 2003, volatile organic compounds in various sample matrices using equilibrium headspace analysis.

9.2  환경부, 먹는물감시항목시험방법(2001, 1), 휘발성유기화합물, 제1법

9.3  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-3-2. 휘발성유기화합물(VOCs)

9.4  환경부, 수질오염공정시험방법, 제36항 휘발성저급탄화수소류

10.0  부록

그림 1. 혼합 휘발성유기화합물 표준물질의 HS-GC-MS 크로마토그램

표 3.  혼합 휘발성유기화합물 표준물질과 머무름시간

물질명	머무름 시간(분)	물질명	머무름 시간(분)
1,1-다이클로로에틸렌	3.07	에틸벤젠	9.94
다이클로로메탄	3.15	m,p-자일렌	10.13
trans-1,2-다이클로로에틸렌	3.38	브로모폼	10.50
1,1-다이클로로에탄	3.51	스타이렌	10.64
cis-1,2-다이클로로에틸렌	3.85	o-자일렌	10.70
브로모클로로메탄	3.97	1,2,3-트라이클로로프로판	11.30
클로로폼	3.98	아이소프로필벤젠	11.41
1,1,1-트라이클로로에탄	4.44	브로모벤젠	11.56
1,2-다이크로로에탄	4.50	2-클로로톨루엔	12.01
1,1-다이클로로프로펜	4.63	N-프로필벤젠	12.05
벤젠	4.75	4-클로로톨루엔	12.13
사염화탄소	4.77	1,2,4-트라이메틸벤젠	12.35
1,2-다이클로로프로판	5.60	tert-부틸벤젠	12.85
트라이클로로에틸렌	5.61	1,3,5-트라이메틸벤젠	12.87
다이브로모에탄	5.67	1,3-다이클로로벤젠	13.12
브로모다이클로로메탄	5.79	sec-부틸벤젠	13.20
cis-1,3-다이클로로프로펜(Z)	6.71	1,4-다이클로로벤젠	13.24
trans-1,3-다이클로로프로펜(E)	7.41	p-아이소프로필톨루엔	13.46
톨루엔	7.44	1,2-다이클로로벤젠	13.69
1,1,2-트라이클로로에탄	7.56	N-부틸벤젠	14.04
1,3-다이클로로프로판	7.93	1,2-다이브로모-3-클로로프로판	14.56
다이브로모클로로메탄	8.20	1,2,4-트라이클로로벤젠	16.17
1,2-다이브로모에탄	8.49	나프탈렌	16.31
테트라클로로에틸렌	8.59	1,2,3-트라이클로로벤젠	16.76
클로로벤젠	9.55	헥사클로로부타다이엔	16.77
1,1,1,2-테트라클로로에탄	9.64

1.1-다이클로로에틸렌(3.07min)

다이클로로메탄(3.15min)

클로로폼(3.95min)

그림 2. 휘발성유기화합물의 질량스펙트럼

1.1.1-트라이클로로에탄(4.44min)

벤젠(4.75min)

사염화탄소(4.77min)

그림 2. 계속

트라이클로로에틸렌(5.63min)

브로모다이클로로메탄(5.79min)

톨루엔(7.43min)

그림 2. 계속

다이브로모클로로메탄(8.20min)

테트라클로로에틸렌(8.59min)

에틸벤젠(9.93min)

그림 2. 계속

m,p-자일렌(10.13min)

o-자일렌(10.69min)

브로모폼(10.50min)

그림 2. 계속

표 4.  휘발성유기화합물의 정량한계

휘발성유기화합물의 종류	정량한계(mg/L)
	질량분석기	전자포획검출기
다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m,p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소	0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001	0.001 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.0005 0.001 0.0005

표 5.  휘발성유기화합물의 기체크로마토그래피 실험조건 예

항 목	조 건
컬럼 운반기체(유속) 분획비 주입구온도 전달선 온도 오븐온도	Ultra-2(Cross-linked 5% phenylmethylsilicon, 25m 길이 x 0.2mm 안지름 x 0.33µm 필름두께) 헬륨(1.0mL/min) 1/10 200℃ 250℃ 초기온도 초기시간 승온속도 온도 시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 35 7 5.0 50 0 10.0 150 0

표 6.  휘발성유기화합물의 질량스펙트럼 특성 이온들

물 질 명	분자량	제1선택이온(m/z)	제2선택이온(m/z)
플루오로벤젠 1.2-다이클로로벤젠-d4 다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m - 자일렌 p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소	96 150 84 78 92 106 106 106 106 118 162 206 250 132 130 164 96 152	96 152 84 78 91 91 106 106 106 83 83 129 173 97 95 166 61 117	77 115, 150 86, 49 77 92, 77 106, 77 91, 77 91, 77 91, 77 47, 85 85, 127 127, 131 171, 175 99, 61 130, 132 129, 168 96, 98 119, 121

표 7.  휘발성 유기화합물의 헤드스페이스의 실험조건 예

항목	조건
가열온도 가열시간 주입 양 주입시간(온도)	85℃ 20min 2µL 0.7min(200℃)

표 8.  휘발성유기화합물의 정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법검출한계 방법바탕시료 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.001mg/L 0.0003mg/L 0.0003mg/L 이하 25% 이내 상대표준편차가 ±25% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±25% 이내

표 9.  한 실험실에서 측정한 휘발성유기화합물의 질량분석기에 의한 방법검출한계 및 정량한계(n=7)

휘발성유기화합물의 종류	방법검출한계(mg/L)	정량한계(mg/L)
다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m, p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소	0.0001 0.0001 0.00005 0.00003 0.00005 0.00005 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.00005 0.0001 0.0001 0.0001	0.0003 0.0003 0.0002 0.0001 0.0002 0.0002 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0002 0.0003 0.0003 0.0003

표 10.  한 실험실에서 질량분석기에 의한 정밀·정확도(n=5)

휘발성유기화합물의 종류	첨가량, mg/L	정확도, %	표준편차, mg/L (상대표준편차, %)
다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m, p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소	0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002	90 90 95 90 90 90 90 90 90 95 105 90 95 90 90	0.00008(5.5) 0.00010(5.8) 0.00006(3.2) 0.00005(2.9) 0.00006(3.2) 0.00005(2.7) 0.00012(6.3) 0.00011(6.4) 0.00010(5.4) 0.00008(3.8) 0.00013(7.1) 0.00017(9.4) 0.00007(3.7) 0.00010(5.5) 0.00012(6.8)

표 11.  한 실험실에서 질량분석기에 의한 정밀·정확도(n=5)

휘발성유기화합물의 종류	첨가량, mg/L	정확도, %	표준편차, mg/L (상대표준편차, %)
다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m, p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트리클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소	0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010	86 95 77 76 80 77 105 107 90 104 102 105 82 89 105	0.0005(5.3) 0.0004(4.0) 0.0002(2.3) 0.0002(2.4) 0.0002(2.7) 0.0002(2.4) 0.0004(4.2) 0.0005(4.6) 0.0002(1.9) 0.0003(2.4) 0.0004(4.1) 0.0005(4.6) 0.0001(1.7) 0.0003(3.4) 0.0005(4.5)

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05601.4

휘발성유기화합물-마이크로용매추출법/기체크로마토그래피/질량분석법	2007
(Volatile Organic Compounds-Micro Liquid Extraction/Gas Chromatography/Mass Spectrometry)

1.0  개요

1.1  목적

이 시험방법은 먹는물 중에 휘발성유기화합물을 측정하는 방법으로, 시료 중의 휘발성유기화합물을 최소 부피의 헥산으로 추출하여 기체크로마토그래프/질량분석기로 분석한다.

1.2  적용범위

1.2.1  이 시험방법은 먹는물 중에 휘발성 유기화합물의 분석에 적용한다.

1.2.2  이 시험방법에 의해 물 시료 중에 폭넓은 비점과 극성을 갖는 휘발성 유기화합물들의 분석에 적용할 수 있으며 정량한계는 0.001mg/L이다.

1.3  간섭 물질

1.3.1  추출 용매에는 분석성분의 머무름 시간에서 피크가 나타나는 간섭물질이 있을 수 있다. 추출 용매 안에 간섭물질이 발견되면 증류하거나 컬럼 크로마토그래피에 의해 제거한다.

1.3.2  이 시험으로 끓는점이 높거나 극성 유기화합물들이 함께 추출되므로 이들 중에는 분석을 간섭하는 물질이 있을 수 있다.

표 1. 적용대상 휘발성유기화합물

No.	명 칭	CAS NO.	화학식	분자량
1	다이클로로메탄(Dichloromethane)	75-09-2	CH2Cl2	84.93
2	벤젠(Benzene)	71-43-2	C6H6	78.11
3	톨루엔(Toluene)	108-88-3	C7H8	92.14
4	에틸벤젠(Ethylbenzene)	100-41-4	C8H10	106.17
5	자일렌 (o-Xylene)	95-47-6	C8H10	106.17
6	자일렌(m-Xylene)	108-38-3	C8H10	106.17
7	자일렌(p-Xylene)	106-42-3	C8H10	106.17
8	클로로폼 (chloroform)	67-66-3	CHCl3	119.38
9	브로모다이클로로메탄 (bromodichloromethane)	75-27-4	CHBrCl2	163.83
10	다이브로모클로로메탄 (dibromochloromethane)	124-48-1	CHBr2Cl	208.28
11	브로모폼 (Bromoform)	75-25-2	CHBr3	252.73
12	1,1,1-트라이클로로에탄 (1,1,1-Trichloroethane)	71-55-6	C2H3Cl3	133.40
13	트라이클로로에틸렌 (Trichloroethylene)	79-01-6	C2HCl3	131.39
14	테트라클로로에틸렌 (Tetrachloroethylene)	127-18-4	C2Cl4	165.83
15	1,1-다이클로로에틸렌 (1,1-dichloroethylene)	75-35-4	C2H2Cl2	96.94
16	사염화탄소(Tetrachlorocarbon)	56-23-5	CCl4	153.82

1.3.3  다이클로로메탄과 같이 머무름 시간이 짧은 화합물은 용매의 피크와 겹쳐 분석을 방해할 수 있다.

1.3.4  풀루오르화탄소나 다이클로로메탄과 같은 휘발성 유기물은 보관이나 운반 중에 격막(septum)을 통해 시료 안으로 확산되어 시료를 오염시킬 수 있으므로 현장 바탕시료로서 이를 점검하여야 한다.

1.3.5  시료에 혼합표준액 일정량을 첨가하여 크로마토그램을 작성하고 미지의 다른 성분과 피크의 중복여부를 확인한다. 만일 피크가 중복될 경우 극성이 다르고 분리가 양호한 컬럼을 택하여 시험한다.

2.0  용어정의

2.1  마이크로추출

마이크로용매 추출법이란 일반 용매추출과 같이 용해도가 높은 용매를 사용하여 분배원리에 의해 추출하거나 사용하는 추출용매의 부피를 최소화하여 농축을 하지 않아도 되도록 하는 방법이다. 휘발성유기화합물은 용매를 농축할 때 분석물질이 손실되므로 농축할 수 없다.

3.0  분석기기 및 기구

3.1  기체 크로마토그래프

3.1.1  컬럼은 안지름 0.20～0.35mm, 필름두께 0.1～0.50µm, 길이 15～60m의 DB-1, DB-5 및 DB-624 등의 모세관이나 동등한 분리성능을 가진 모세관으로 대상 분석 물질의 분리가 양호한 것을 택하여 시험한다.

3.1.2  운반기체는 부피백분율 99.999%이상의 헬륨으로서(또는 질소) 유량은 0.5～4mL/min, 시료도입부 온도는 150～250℃, 컬럼 온도는 30～250℃로 사용한다.

3.1.3  표 3과 같이 수행할 수 있다.

3.2  질량분석기(mass spectrometer)

3.2.1  이온화방식은 전자충격법(EI, electron impact)을 사용하며 이온화 에너지는 35～70eV을 사용한다.

3.2.2  질량분석기는 자기장형(magnetic sector), 사중극자형(quardrupole) 및 이온트랩형(ion trap) 등의 성능을 가진 것을 사용한다.

3.2.3  정량분석에는 선택이온검출법(SIM, Selected Ion Monitoring)을 이용하는 것이 바람직하다. 선택하는 이온들은 표 4의 이온을 사용할 수 있다.

4.0  시약 및 표준용액

4.1.1  정제수

시약용 정제수를 사용하거나, 정제수를 15 분간 끓인 후 90℃를 유지하면서 불활성기체로 1시간 퍼지하여 휘발성 유기물질을 제거하고 병 구멍이 작은 유리병에 넣은 다음 마개를 한다. 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.2  묽은 염산(1+1)

염산과 정제수를 같은 양 혼합한다. 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.3  메탄올

메탄올(methanol, CH3OH, 32.04)은 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.4  염화나트륨

염화나트륨(sodium chloride, NaCl, 58.45)은 순도 98% 이상의 것을 사용한다.

4.1.5  헥산

헥산(hexane, C6H14, 86.17)은 바탕시험 할 때 표준물질의 피크부근에 불순물 피크가 없는 것을 사용한다.

4.1.6  티오황산나트륨액(0.1N)

티오황산나트륨․5수화물(sodium thiosulfate pentahydrate, Na2O3S2․5H2O, 248.21) 24.817g을 정제수에 녹여 최종 1L로 한다.

4.1.7  아스코르빈산

아스코르빈산(ascorbic acid, C6H8O6, 176.12)은 순도 98% 이상의 분석용 시약을 사용한다.

4.2  표준용액

4.2.1  표준용액

4.2.1.1  표준원액(1,000mg/L)

다이클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼, 1.1.1-트라이클로로에탄, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1.1-다이클로로에틸렌, 사염화탄소는 고순도(99%이상)의 특급시약을 사용하여 아래와 같이 제조하여 사용할 수 있다. 그러나 국제적으로 잘 알려진 표준물질 제조회사로부터 구입하여 사용하는 것이 좋다.

4.2.1.2  혼합표준용액(10.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 다이클로로메탄, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 클로로폼, 브로모다이클로로메탄, 다이브로모클로로메탄, 브로모폼, 1.1.1-트라이클로로에탄, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 1.1-다이클로로에틸렌 및 사염화탄소가 각각 250µg에 상당하는 표준원액을 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

4.2.1.3  혼합표준용액(1.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 표준용액(10.0mg/L) 2.50mL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

4.2.2  내부표준용액

4.2.2.1  표준원액(1,000mg/L)

25mL 부피플라스크에 메탄올 20mL를 넣고 또는 1,2-다이클로로벤젠-d4 표준물질 약 25mg을 실린지로 메탄올 가운데에 주입한 후 정확하게 무게 증가량을 잰 후 메탄올로 표선까지 채워 정확한 원액의 농도를 구한다.

4.2.2.2  혼합표준용액(10.0mg/L)

25mL 부피플라스크에  플루오로벤젠 또는 1,2-다이클로로벤젠-d4 표준원액(1,000mg/L) 250µL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4주일 이내에 사용한다.

4.2.2.3  혼합표준용액(1.0mg/L)

25mL 부피플라스크에 표준용액(10.0mg/L) 2.50mL를 넣고 메탄올로 표선까지 채운 다음 마개를 하고 플라스크를 흔들어서 혼합한다. 이 용액은 될 수 있는 대로 여러 개의 바이알에 공기층이 남지 않도록 나누어 넣은 다음 밀봉하여 냉장고에 보존하고, 제조 후 4 주일 이내에 사용한다.

5.0  시료채취 및 관리

5.1  유리잔류염소를 제거하기위해 유리병에 아스코르빈산(ascorbic acid) 또는 티오황산나트륨(sodium thiosulfate) 25mg정도를 넣고 시료를 공간이 없도록 약 500mL를 채취하고 공기가 들어가지 않도록 주의하여 밀봉한다.

5.2  염산(1+1), 인산(1+10) 또는 황산(1+5)을 1 방울/10mL로 가하여 약 pH 2로 조절하고 4℃ 냉암소에서 보관한다.

5.3  시료가 잔류염소를 함유하고 있다면 티오황산나트륨(10mg/40mL)을 시료 채취 전에 넣는다.

5.4  시료 중에 방향족 탄화수소(예로서 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 등)는 쉽게 미생물에 의해 분해되므로 일주일 이상 보관할 경우는 다음과 같이 보관한다. 시료 500mL를(1+1) 염산으로 pH를 약 2로 조절한 후 앞에 5.1과 같이 시료를 병에 채운다.

5.5  모든 시료는 채취 후 14일 이내에 분석해야한다.

5.6  시료에 염산을 가하였을 때에 거품이 생기면 그 시료는 버리고 산을 가하지 않은 채로 두 개의 시료를 채취한다. 이 시료에는 산을 가하지 않았음을 표시해야하고 24시간 안에 분석해야 한다.

6.0  정도보증/정도관리(QA/QC)

6.1  방법검출한계 및 정량한계

6.1.1  방법검출한계(Method Detection Limit) 및 정량한계(Minimum quantitation limit)는 정제수에 0.001mg/L가 되도록 분석물질을 첨가한 7개의 시료를 준비하여 각 시료를 7.0항의 실험절차와 동일하게 측정하여 표준편차를 구한다.

6.1.2  표준편차에 3.14를 곱한 값을 방법검출한계로, 10을 곱한 값을 정량한계로 나타낸다. 측정한 정량한계는 0.001mg/L 이하의 값이어야 한다.

6.2  방법바탕시료의 측정

6.2.1  시료군마다 1개의 방법바탕시료(Method blank)를 측정한다. 방법바탕시료는 정제수를 사용하여 7.0항의 실험절차와 동일하게 추출․측정하며 측정값은 0.0003mg/L 이하이어야 한다.

6.2.2  고농도의 시료 분석 후 방법바탕시료를 측정하여 오염여부를 점검하는 것이 바람직하다.

6.3  검정곡선의 작성 및 검증

6.3.1  검정곡선의 작성 및 검증은 정량범위 내의 5개의 농도에 대해 검정곡선을 작성하고 얻어진 검정곡선의 결정계수(R2)가 0.98 이상 또는 결정계수의 상대표준편차가 25% 이내이어야 하며 결정계수나 상대표준편차가 허용범위를 벗어나면 재작성하도록 한다.

6.3.2  검정곡선의 직선성을 검증하기 위하여 정량범위를 0.001～0.050mg/L로 한다. 그러나 측정값이 이 농도범위를 벗어날 경우에는 시료를 묽혀서 다시 분석한다.

6.3.3  검정곡선을 검증하기 위하여 감응계수를 비교할 때에는 검정곡선의 중간 농도에서 한 농도를 선택하여 감응계수(RF)를 구하여 그 값의 변화가 25% 이내에서 일치하여야 한다. 만약 이 범위를 넘는 경우, 검정곡선을 재작성한다.

RF =

여기서,      As : 측정할 분석물질의 면적

Ais : 내부표준물질의 면적

Cis : 내부표준물질의 농도

Cs : 측정할 분석물질의 농도

6.4  정밀도 및 정확도

6.4.1  정확도(Accuracy) 및 정밀도(Precision)는 표 5의 정량한계의 1～2배의 농도로 동일하게 표준물질을 첨가한 시료를 4개 이상 준비하고 7.0항의 절차와 동일하게 측정하여 구한다.

6.4.2  정밀도는 4회 이상 측정한 평균값과 상대표준편차(RSD)를 구하여 산출한다.

정밀도(%) = RSD =    × 100                        (식 1)

여기서,      x' : 평균측정값

S : 표준편차

6.4.3  정확도는 4회 이상 측정한 평균값과 제조한 표준용액의 농도에 대한 상대 백분율(%)로 나타낸다.

정확도(%) =  ×  100                               (식 2)

여기서,      xi : 제조농도 또는 이론농도

x' : 평균측정값

6.5  현장 이중시료의 측정

현장 이중시료(field duplicate)는 동일한 장소에서 동일한 조건으로 중복 채취한 시료로서 한 조사팀이 하루에 20개 이하를 채취할 경우에는 1개를 그리고 그 이상을 채취할 때에는 시료 20개당 1개를 추가로 취한다. 동일한 조건의 두 시료간의 측정값의 차이(C2-C1)에 대한 평균값([eqn: bar x])의 상대 백분율로 나타내며 25% 이하이어야 한다.

% B = [eqn: {C_2 - C_1 } over {bar x } × 100`` %]

6.6  내부정도관리 주기 및 목표

6.6.1 내부정도관리 주기

정밀도․정확도 및 방법검출한계의 측정은 연 1회 이상 측정하는 것을 원칙으로 하며 분석자의 교체, 분석 장비의 수리 및 이동 등의 주요 변동사항이 생길 경우에는 다시 실시한다.

6.6.2  정도관리 목표

각 정도관리 항목에 대한 정도관리 목표 값은 표 5와 같다.

6.7  내부정도관리 자료

6.7.1  한 실험실에서 측정한 방법검출한계 및 정량한계는 표 6과 같다.

6.7.2  한 실험실에서의 측정한 정밀도·정확도는 표 6과 같다.

7.0  분석절차

7.1  전처리

7.1.1  시료 200mL를 취하여 250mL 분별깔때기에 넣은 후 내부표준용액(10mg/L) 또는 대체표준용액(10mg/L) 100µL를 넣는다.

[주 1]  절대검정곡선법을 사용할 때에는 내부표준용액을 주입하지 않는다.

7.1.2  시료에 염화나트륨 5g을 넣고 흔들어 녹인 후 헥산 2mL를 넣은 다음 4분간 흔들어 추출한다.

7.1.3  두 층이 분리되면 아래 물 층은 버리고 위의 헥산 층을 시험관에 취한 다음 무수 황산나트륨을 약 0.5g 가하여 수분을 제거한다.

7.2  검정곡선의 작성

7.2.1  정제수 200mL를 취하여 250mL 분별깔때기에 넣은 후 휘발성유기화합물 혼합표준용액(10.0mg/L) 0, 40, 100, 250, 500µL를 단계적으로 취하여 넣고 내부표준용액(10.0mg/L)을 정확히 100µL를 취하여 시료에 첨가한다(제조한 검정곡선용 표준용액의 농도는 시료 중의 농도로 계산하면 0, 0.002, 0.005, 0.012.5, 0.025mg/L에 해당되며 필요에 따라 사용하는 표준용액의 농도와 개수를 달리 할 수 있다).

[주 2]  시료분석결과 이 검정곡선 농도범위를 벗어나면 시료를 묽혀서 재분석하여야 한다.

7.2.2  이하 추출방법은 7.1.2～7.1.3에 따른다.

7.2.3  절대검정곡선법을 사용할 때에는 각 분석화합물의 농도(mg/L)를 가로축(x 축)에, 각 휘발성유기화합물에 해당하는 피크 면적을 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다.

[주 3]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.2.4  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 휘발성유기화합물의 농도(Cx)를 취하여 가로축(x 축)에, 크로마토그램으로부터 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 세로축(y 축)에 취하여 검정곡선을 작성한다. 두 개의 내부표준물질을 사용할 때에는 그 중에 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

[주 4]  피크의 면적 대신 피크의 높이를 사용할 수 있으나 피크 면적을 사용하는 것이 바람직하다.

7.3  측정법

7.3.1  추출액 2µL를 취하여 기체크로마토그래프에 주입하여 분석한다.

7.3.2  기체크로마토그래프로부터 얻은 크로마토그램에서 각 분석성분 및 내부표준물질의 머무름시간에 해당하는 위치의 피크들로부터 피크 면적을 구한다.

7.3.3  상대검정곡선법을 사용할 때에는 크로마토그램으로부터 각 분석성분 및 내부표준물질의 피크 면적을 측정하여 휘발성유기화합물의 피크 면적(Ax)과 내부표준물질의 피크면적(Ai)과의 비(Ax/Ai)를 구한다. 두 개의 내부표준물질 중에 머무름시간이 가까운 것으로 선택한다.

8.0  결과보고

8.1  절대검정곡선법

각 분석물질별 피크의 면적(Ax)을 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {A_X - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.2  상대검정곡선법

각 분석물질별로 내부표준물질에 대한 면적 비(Ax/Ai)를 구한다음 검정곡선식의 y(i)값에 대입하여 x(i)값을 계산하면 분석물질의 농도(Cs, mg/L)를 구할 수 있다.

Cs=[eqn: {{A_X over A_i} - b } over {a }](mg/L)

여기서,      a=검정곡선의 기울기

b=검정곡선의 절편 값

8.3  결과보고

8.3.1  행정사항과 관련된 항목별 시험결과는 표 2의 항목별 시험결과 표시한계 미만인 경우는 불검출로 표기한다.

8.3.2  항목별 시험결과는 다음 표 2의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

8.3.3  항목별 시험결과는 불검출이 아닌 경우에는 다음 표 2의 항목별 시험결과 표시 자리수 까지 표기한다.

표 2.  휘발성유기화합물의 시험결과 표시한계 및 시험결과 표시 자리수

번호	성분명	시험결과 표시한계	시험결과 표시 자리수
1	총트리할로메탄	0.001mg/L	0.0000
2	클로로포름	0.0001mg/L	0.00000
3	1.1.1-트리클로로에탄	0.001mg/L	0.0000
4	테트라클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
5	트리클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
6	디클로로메탄	0.002mg/L	0.0000
7	벤젠	0.001mg/L	0.0000
8	톨루엔	0.001mg/L	0.0000
9	에틸벤젠	0.001mg/L	0.0000
10	크실렌	0.001mg/L	0.0000
11	1.1디클로로에틸렌	0.001mg/L	0.0000
12	사염화탄소	0.001mg/L	0.0000
13	1.2-디브로모-3-클로로프로판	0.001mg/L	0.0000

* 시험결과 표시 자리수항의 “ 0 ” 표시는 표시자리 수를 표시한 것임

9.0  참고자료

9.1  US EPA Method 504.1, 1993, 1,2-Dibromomethane, 1,2-dibromo-3- chloropropane, and 1,2,3-trichloropropane in water by microextraction and gas chromatography.

9.2  일본환경수질분석법 4.3.2, 제3법

9.3  환경부, 먹는물감시항목시험방법(2001, 1), 휘발성유기화합물, 제 1법

9.4  환경부, 먹는물 수질공정시험 방법(2002,6), 2-3-2. 휘발성유기화합물(VOCs)

9.5  환경부, 수질오염공정시험방법, 제 36항 휘발성저급탄화수소류

10.0  부록

표 3.  휘발성유기화합물의 기체크로마토그래피 실험조건 예

항 목	조 건
칼럼 운반기체(유속) 분획 비 주입구온도 전달선 온도 오븐온도	Ultra-2(Cross-linked 5% phenylmethylsilicon, 25m 길이 x 0.2mm 안지름 x 0.33µm 필름두께) 헬륨(1.0mL/min) 1/10 200℃ 250℃ 초기온도 초기시간 승온속도 온도 시간 (℃) (min) (℃/min) (℃) (min) 35 7 5.0 50 0 10.0 150 0

표 4.  휘발성유기화합물의 질량 특성이온들

물 질 명	분자량	제1선택이온(m/z)	제2선택이온(m/z)
플루오로벤젠 1.2-다이클로로벤젠-d4 다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m - 자일렌 p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소	96 150 84 78 92 106 106 106 106 118 162 206 250 132 130 164 96 152	96 152 84 78 91 91 106 106 106 83 83 129 173 97 95 166 61 117	77 115, 150 86, 49 77 92, 77 106, 77 91, 77 91, 77 91, 77 47, 85 85, 127 127, 131 171, 175 99, 61 130, 132 129, 168 96, 98 119, 121

표 5.  휘발성유기화합물의 정도관리 목표 값

정도관리 항목	정도관리 목표
정량한계 방법검출한계 방법바탕시료 검정곡선 정밀도 정확도 현장이중시료	0.001mg/L 0.0003mg/L 0.0003mg/L 25% 이내 상대표준편차가 ±25% 이내 75～125% 상대표준편차가 ±25% 이내

표 6.  한 실험실에서 측정한 휘발성유기화합물의 방법검출한계 및 정량한계(n=7)

휘발성유기화합물의 종류	방법검출한계(mg/L)	정량한계(mg/L)
플루오로벤젠 1.2-다이클로로벤젠-d4 다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m, p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소	0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0002 0.0002 0.0002 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0002 0.0002	0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0007 0.0007 0.0007 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0007 0.0007

표 7.  한 실험실에서 측정한 정밀·정확도(n=5)

휘발성유기화합물의 종류	첨가량, mg/L	측정값, µg/L	표준편차, µg/L (상대표준편차, %)
다이클로로메탄 벤젠 톨루엔 에틸벤젠 o - 자일렌 m, p - 자일렌 클로로폼 브로모다이클로로메탄 다이브로모클로로메탄 브로모폼 1.1.1-트라이클로로에탄 트라이클로로에틸렌 테트라클로로에틸렌 1.1-다이클로로에틸렌 사염화탄소	0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010	0.0089 0.0087 0.0088 0.0092 0.0095 0.0092 0.0087 0.0089 0.0091 0.0090 0.0091 0.0106 0.0098 0.0103 0.0092	0.0005(5.6) 0.0004(4.3) 0.0008(8.5) 0.001(11.0) 0.0012(12.4) 0.0009(10.2) 0.0002(2.5) 0.0004(4.5) 0.0005(5.5) 0.0008(8.9) 0.0009(10.1) 0.0007(7.0) 0.001(10.4) 0.0007(6.8) 0.0008(8.2)

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05701.1
저온일반세균 (Total colony counts - 21℃)	2007

가. 배지

(1) R2A배지

효모엑스	0.5g
프로테오스펩톤3번 또는 폴리펩톤	0.5g
카사미노산	0.5g
포도당	0.5g
가용성전분	0.5g
인산1수소칼륨	0.3g
황산마그네슘(7수염)	0.05g
피르브산나트륨	0.3g
한천	15.0g
물	1.0L
한천을 제외한 모든 성분을 물 1L에 녹인 후 실온에서 인산1수소칼륨이나 인산2수소칼륨 입자로 pH 7.2±0.2로 조정한 후 한천을 넣어 가열용해하고 시험관에 10～20mL씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

나. 희석액

(1) 인산완충희석액

인산2수소칼륨 34g을 500mL의 물에 녹인 후 수산화나트륨용액(0.5N)으로 실온에서 pH를 7.2±0.2로 조정한 후 물을 넣어 1L가 되도록 만들어 이를 보존용 원액으로 한다. 이 보존용 원액 1.25mL와 염화마그네슘(6수염) 81.1g을 물 1L에 녹여 만든 염화마그네슘용액 5.0mL를 넣은 다음 물로 1L가 되도록 하여 인산완충희석액을 만든다.  인산완충희석액은 99±2mL 또는 9±0.2mL 되도록 나선식 마개가 있는 희석병이나 시험관에 나누어 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

(2) 펩톤희석액

물에 10%펩톤 용액을 넣어 펩톤의 최종 농도가 0.1%가 되도록 희석하고, 실온에서 pH가 6.8±0.2가 되도록 조정한 다음 99±2mL 또는 9±0.2mL 되도록 나선식 마개가 있는 희석병이나 시험관에 나누어 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

다. 기구 및 장치

(1) 피펫 또는 자동 피펫

용량 1～5mL의 메스피펫이나 자동피펫(플라스틱팁 포함)으로 멸균된 것을 사용한다.

(2) 페트리접시

지름 약 9cm, 높이 약 1.5cm의 유리제품(65cm2) 또는 1회용 플라스틱 제품(57cm2)으로 멸균된 것을 사용한다.

(3) 항온 수욕조

수온을 45±0.5℃로 유지할 수 있는 것을 사용한다.

(4) 배양기

배양온도를 21±1.0℃로 유지할 수 있는 것을 사용한다.

(5) 집락계수기

확대경과 조명장치가 부착되어 있고 집락을 계수하기 좋도록 페트리접시를 놓는 판에 1cm2로 구획이 그려진 것을 사용한다.

라. 시험

(1) 검액의 조제와 시험

(가) 먹는샘물의 원수는 시료를 채취하여 즉시 분석을 시작하여야 한다. 다만 그렇지 못할 경우 시료 채취 후 바로 4℃ 이하에서 얼지 않도록 냉장 보관하며 이 경우라도 30시간 이내에 분석을 시작하여야 한다.  먹는샘물의 제품수는 병입 후 즉시 채취하여 4℃ 이하에서 얼지 않도록 냉장 보관하여야 하며 이 경우라도 12시간 이내에 분석을 시작하여야 한다.  12시간 이내에 분석을 시작하지 못할 경우에는 제품수의 일반세균은 실험하지 아니한다.

(나) 검수를 인산완충희석액 또는 펩톤희석액을 사용하여 10단계 희석법으로 적당한 농도(1mL당 세균수가 30～300개로 추정될 수 있는 농도)로 희석하고 각 단계 희석액 1mL 씩을 멸균된 각 페트리접시 2매 이상에 넣는다.

(다) 미리 멸균시켜 45±0.5℃로 유지시킨 R2A배지 10～12mL씩을 각각 검액이 들어 있는 페트리접시에 무균적으로 나누어 넣고 배지와 검수가 잘 혼합되도록 좌우로 회전한다.

(라) 배지가 응고되면 21±1.0℃에서 72±3시간 배양하여 형성된 집락의 수를 계산한다.

(마) 대조군시험으로 멸균된 희석액을 상기 방법과 동일하게 실험하여 대조군으로 한다.

(바) 검수의 희석 조작부터 평판용 배지를 페트리접시에 나누어 넣을 때까지의 조작시간은 20분을 초과하지 않아야 한다.

(2) 세균집락수의 계산

(가) 배양 후 즉시 집락계수기를 이용하여 확산집락이 없고 1평판 당 30～300개의 집락을 형성한 평판을 택하여 집락을 계수하는 것을 원칙으로 한다.

(나) 평판마다 300개 이상의 집락이 형성되었을 때에는 가장 대표적인 평판을 택하여 밀집평판측정법에 따라 집락수를 계산한다. 계산방법은 안지름 9cm의 유리 페트리접시를 사용한 경우에는 1cm2내의 집락수를 13군데에서 계수하여 평균한 집락수에 65를 곱하고, 1회용 플라스틱 페트리접시를 사용한 경우에는 57을 곱한다.

(다) 평판마다 30개 이하의 집락이 형성되었을 때에는 원액을 접종한 평판의 집락을 계수하여 평균하며 기재는 반드시 mL중 몇 CFU라고 한다.

(라) 30～300개의 집락을 가지는 평판이 없고 300개 이상의 집락을 가지는 평판이 1개 이상 존재하는 경우 300개에 가장 가까운 평판의 집락을 계수한다.

(마) 계산 방법은 해당 희석배수에 사용된 각 평판 내의 집락수를 측정하여 합한 다음 사용한 평판수로 나누어 평판당 평균집락수를 구하여 여기에 해당 희석배수를 곱한 수치를 저온일반세균수로 하며, mL중 몇 CFU라고 기재한다. 모든 계수 과정에서는 저온일반세균수가 100이상일 때에는 높은 단위 숫자로부터 3단계이하는 사사오입하여 유효숫자를 2단계로 끊어 그 이하를 0으로 한 수치를 1mL중의 저온일반세균수로 하고 저온일반세균수가 100미만일 때에는 소숫점 이하는 버린 수치를 1mL중의 저온일반세균수로 기재한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05702.1
(중온)일반세균(수돗물 등)	2007
(Total colony counts - 35℃)

[제 1 법] : 수돗물, 약수터 등의 먹는물 수질검사에 적용한다.

가. 배지

(1) 표준한천배지(플레이트카운트 한천배지)

트립톤                               5.0g

효모엑스                             2.5g

포도당                               1.0g

한천                                15.0g

물                                   1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 7.0±0.2가 되도록 조정한 다음 적어도 10～12mL씩 시험관에 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균 한다.

(2) 트립톤 포도당 엑스 한천배지

소고기 엑스                          3.0g

트립톤                               5.0g

포도당                               1.0g

한천                                15.0g

물                                   1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 7.0±0.2가 되도록 조정한 다음 적어도 10～12mL씩 시험관에 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균 한다.

나. 희석액

(1) 인산완충희석액

인산2수소칼륨 34g를 500mL의 물에 녹인 후 수산화나트륨용액(0.5N)으로 실온에서 pH를 7.2±0.2로 조정한 후 물을 넣어 1L가 되도록 만들어 이를 보존용 원액으로 한다. 이 보존용 원액 1.25mL와 염화마그네슘(6수염) 81.1g을 물 1L에 녹여 만든 염화마그네슘용액 5.0mL를 넣은 다음 물로 1L가 되도록 하여 인산완충희석액을 만든다. 인산완충희석액은 99±2mL 또는 9±0.2mL 되도록 나선식 마개가 있는 희석병이나 시험관에 나누어 121℃에서 15분간 고압증기 멸균한다.

(2) 펩톤희석액

물에 10% 펩톤용액을 넣어 펩톤의 최종 농도가 0.1%가 되도록 희석하고, 실온에서 pH가 6.8±0.2가 되도록 조정한 다음 99±2mL 또는 9±0.2mL 되도록 나선식 마개가 있는 희석병이나 시험관에 나누어 121℃에서 15분간 고압증기 멸균한다.

다. 기구 및 장치

(1) 피펫 또는 자동피펫

용량 1～5mL의 메스피펫이나 자동피펫(플라스틱팁 포함)으로 멸균된 것을 사용한다.

(2) 페트리접시

지름 약 9㎝, 높이 1.5㎝의 유리제품(65㎠) 또는 1회용 플라스틱(57㎠)으로 멸균된 것을 사용한다.

(3) 항온 수욕조

수온을 45±0.5℃로 유지할 수 있는 것을 사용한다.

(4) 배양기

배양온도를 35±0.5℃로 유지할 수 있는 것을 사용한다.

(5) 집락계수기

확대경과 조명장치가 부착되고 있고 집락을 계수하기 좋도록 페트리접시를 놓는 판에 1㎠로 구획이 그려진 것을 사용한다.

라. 시험

(1) 검액의 조제와 시험

(가) 검수를 인산완충액 또는 펩톤 희석액을 사용하여 10단계 희석법으로 적당한 농도(1mL당 세균수가 30～300개로 추정될 수 있는 농도)로 희석하고, 각 단계 희석액 1mL씩을 각 페트리접시 2매 이상에 넣는다.

(나) 미리 멸균시켜 45±0.5℃로 유지시킨 표준 한천배지 또는 트립톤 포도당엑스 한천배지를 적어도 10～12mL씩을 각각 검액이 들어있는 페트리접시에 무균적으로 나누어 넣고 배지와 검수가 잘 혼합되도록 좌우로 회전한다.

(다) 35±0.5℃에서 48±2시간 배양하여 형성된 집락의 수를 계산한다.

(라) 대조군 시험으로 멸균된 희석액을 상기 방법과 동일하게 실험하여 대조군으로 한다.

(마) 검수의 희석조작부터 평판용배지를 페트리접시에 나누어 넣을 때까지 조작시간을 20분은 초과하지 않아야 한다.

(2) 세균집락수의 계산

(가) 배양 후 즉시 집락계산기를 이용하여 확산집락이 없고 1평판당 30～300개의 집락을 형성한 평판을 택하여 집락수를 측정하는 것을 원칙으로 한다.

(나) 평판마다 300개 이상의 집락이 형성되었을 때에는 가장 대표적인 평판을 택하여 밀집평판측정법에 따라 집락수를 계산한다. 계산방법은 안지름 9㎝의 유리페트리접시를 사용한 경우에는 1㎠내의 집락수를 13군데에서 계수하여 평균한 집락수에 65를 곱하고 1회용 플라스틱 페트리접시를 사용한 경우에는 57을 곱한다.

(다) 평판마다 30개 이하의 집락이 형성되었을 때에는 원액을 접종한 평판의 집락을 계수하여 평균하며 기재는 반드시 mL중 몇 CFU라고 한다.

(라) 30～300개의 집락을 가지는 평판이 없고 300개 이상의 집락을 가지는 평판이 1개 이상 존재하는 경우 300개에 가장 가까운 평판의 집락을 계수한다.

(마) 계산방법은 해당 희석배수에 사용된 각 평판내의 집락수를 측정하여 합한 다음 사용한 평판수로 나누어 평판당 평균집락수를 구하여 여기에 해당 희석배수를 곱한 수치를 일반세균수가 100이상일 때에는 높은 단위숫자로 부터 3단계이하는 사사오입하여 유효숫자를 2단계로 끊어 그 이하를 0으로 한 수치를 1mL중의 일반세균수로 하고, 일반세균수가 100미만일 때에는 소수점 이하는 버린 수치를 1mL중의 일반세균수로 기재한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05702.2
(중온)일반세균(샘물 및 먹는샘물)	2007
(Total colony counts - 35℃)

[제 2 법] : 샘물(원수) 및 먹는샘물(제품수)의 수질검사에 적용한다.

가. 배지

(1) 표준 한천배지

트립톤	5.0g
효모엑스	2.5g
포도당	1.0g
한천	15.0g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 7.0±0.2가 되도록 조정한 다음 10～12mL 씩 시험관에 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

(2) 트립톤 포도당 엑스 한천배지

소고기엑스	3.0g
트립톤	5.0g
포도당	1.0g
한천	15.0g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 7.0±0.2가 되도록 조정한 다음 10～12mL 씩 시험관에 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

나. 희석액

(1) 인산완충희석액

저온일반세균 검사방법과 동일함.

(2) 펩톤희석액

저온일반세균 검사방법과 동일함.

다. 기구 및 장치

(1) 피펫

저온일반세균시험항에서와 같은 것을 사용한다.

(2) 페트리접시

저온일반세균시험항에서와 같은 것을 사용한다.

(3) 항온 수욕조

저온일반세균시험항에서와 같은 것을 사용한다.

(4) 배양기

저온일반세균시험항에서와 같은 것을 사용한다.

(5) 집락계수기

저온일반세균시험항에서와 같은 것을 사용한다.

라. 시험방법

(1) 검액의 조제와 시험

저온일반세균 검사방법과 동일하며 다만 사용하는 배지는 플레이트 카운트 한천배지 또는 트립톤 포도당 엑스 한천배지를 사용한다.  또한, 배양온도와 배양시간은 각각 35±0.5℃와 24±2시간으로 한다.

(2) 세균집락수의 계산

저온일반세균 검사방법과 동일함.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05703.1
총대장균군-시험관법(수돗물 등)	2007
(Total Coliforms)

[제1법 : 시험관법] : 일반수도, 전용상수도, 소규모급수시설 및 먹는물공동시설 등의 수질검사에 적용한다.

가. 배지

(1) 2배농후 젖당 배지(추정시험용 배지)

소고기엑스                   6.0g

펩톤                        10.0g

젖당                        10.0g

물                           1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 6.9±0.2가 되도록 조정한 다음 다람시험관이 들어있는 중시험관에 10mL씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기 멸균한다.

(2) 2배 농후 라우릴 트립토스 배지(추정시험용 배지)

황산라우린산나트륨          0.2g

트립토스                   40.0g

젖당                       10.0g

인산1수소칼륨               5.5g

인산2수소칼륨               5.5g

염화나트륨                 10.0g

물                          1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 6.8±0.2가 되도록 조정한 다음 다람시험관이 들어있는 중시험관에 10mL씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기 멸균한다.

(3) BGLB(Brilliant Green Lactose Bile)배지(확정시험용 배지)

소담즙                     20.0g

펩톤                       10.0g

젖당                       10.0g

브릴리안트그린              0.0133g

물                          1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 7.2±0.2가 되도록 조정한 다음 다람시험관이 들어있는 소시험관에 10mL씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기 멸균한다.

나. 기구 및 장치

(1) 피펫

용량 5～10mL의 메스피펫이나 자동피펫(플라스틱피펫팁 포함)으로서 멸균된 것을 사용한다.

(2) 시험관

소시험관(내경 16㎜, 높이 150㎜) 및 중시험관(내경 18㎜, 높이 180㎜)의 2종류 시험관으로 솜(플라스틱이나 금속뚜껑도 사용가능)으로 마개를 할 수 있고 고압증기 멸균할 수 있어야 한다.

(3) 다람시험관

다람시험관(내경 6㎜, 높이 30㎜)으로 고압증기멸균 할 수 있어야 한다.

(4) 백금이

고리의 안지름이 약 3㎜인 백금이를 사용한다.

(5) 배양기

배양온도를 35±0.5℃로 유지할 수 있는 것을 사용한다.

다. 시험

먹는물에 대한 총대장균군 시험은 다음 2단계로 시험한다.

(1) 추정시험

(가) 먹는물에 대한 추정시험은 2배 농후의 젖당배지 또는 라우릴트립토스배지가 10mL씩 들어 있는 중시험관(다람시험관이 들어있는 시험관) 10개에 검수 10mL씩을 접종하여 35±0.5℃에서 24±2시간 배양한 다음 가스가 발생하면 추정시험 양성으로 판정하고 확정시험을 실시한다(3배 농후 배지 10mL이 들어 있는 대시험관 5개에 검수 20mL을 접종할 수도 있다).

(나) 배양 24±2시간 경과 후 어느 시험관에서도 가스가 발생하지 않으면 동일한 조건으로 48±3시간까지 배양하여 여전히 가스발생이 없을 때에는 추정시험 음성으로 판정하고, 하나 이상의 시험관에서 가스발생이 관찰되었을 때에는 확정시험을 실시한다.

(2) 확정시험

(가) 추정시험에서 가스가 발생하였을 때에는 가스가 발생한 모든 시험관으로부터 배양액을 1백금이씩 취하여 BGLB배지가 10mL씩 들어있는 시험관(다람시험관이 들어있는 시험관)에 각각 접종시켜 35±0.5℃에서 48±3시간 배양한다.

(나) 이때 가스가 발생하지 않으면 총대장균군 확정시험 음성으로 판정하고 가스발생이 관찰되었을 때에는 총대장균군 양성으로 판정한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05703.2
총대장균군-시험관법(샘물 및 먹는샘물)	2007
(Total Coliforms)

[제 2 법 : 시험관법] : 샘물(원수) 및 먹는샘물(제품수)의 수질검사에 적용한다.

가. 배지

(1) 3배 농후 젖당배지(추정시험용 배지)

소고기엑스	9.0g
펩톤	15.0g
젖당	15.0g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 6.9±0.2가 되도록 조정한 다음 다람시험관이 들어 있는 대시험관에 25mL 씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

(2) 젖당배지(완전시험용 배지)

소고기엑스	3.0g
펩톤	5.0g
젖당	5.0g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 6.9±0.2가 되도록 조정한 다음 다람시험관이 들어 있는 소시험관에 10mL 씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

(3) 3배 농후 라우릴 트립토스배지(추정시험용배지)

황산라우린산나트륨	0.3g
트립토스	60.0g
젖당	15.0g
인산1수소칼륨	8.25g
인산2수소칼륨	8.25g
염화나트륨	15.0g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 6.8±0.2가 되도록 조정한 다음 다람시험관이 들어 있는 대시험관에 25mL 씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

(4) 라우릴 트립토스배지(완전시험용배지)

황산라우린산나트륨	0.1g
트립토스	20.0g
젖당	5.0g
인산1수소칼륨	2.75g
인산2수소칼륨	2.75g
염화나트륨	5.0g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 6.8±0.2가 되도록 조정한 다음 다람시험관이 들어 있는 소시험관에 10mL 씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

(5) BGLB배지(확정시험용배지)

소담즙	20.0g
펩톤	10.0g
젖당	10.0g
브릴리안트그린	0.0133g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 7.2±0.2가 되도록 조정한 다음 다람시험관이 들어 있는 소시험관에 10mL 씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

(6) EMB 한천배지(완전시험용배지)

펩톤	10.0g
젖당	10.0g
인산1수소칼륨	2.0g
한천	15.0g
에오신Y	0.4g
메칠렌블루	0.065g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 7.2±0.2가 되도록 조정한 다음 121℃에서 15분간 고압증기멸균한 후, 멸균된 페트리접시에 약 15mL씩 무균적으로 나누어 넣고 실온에서 가만히 두어 응고시킨다.

(7) 엔도배지(완전시험용배지)

펩톤	10.0g
젖당	10.0g
인산1수소칼륨	3.5g
한천	15.0g
아황산나트륨	2.5g
염기성푹신	0.5g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 7.5±0.2가 되도록 조정한 다음 121℃에서 15분간 고압증기멸균한 후, 멸균된 페트리접시에 약 15mL씩 무균적으로 나누어 넣고 가만히 두어 응고시킨다.

(8) 보통한천 사면배지( 완전시험용배지)

펩톤	5.0g
소고기엑스	3.0g
한천	15.0g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후,  pH가 6.8±0.2가 되도록 조정한 다음 시험관에 약 10mL씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한 후 실온에서 시험관을 비스듬히 두어 사면배지로 응고시킨다.

나. 기구 및 장치

(1) 피펫

용량 10mL, 25mL 또는 50mL의 메스피펫이나 자동 피펫(플라스틱 피펫팁 포함)으로서 멸균된 것을 사용한다.

(2) 메스실린더

용량 50mL의 메스실린더로 증기멸균이 가능한 것을 사용한다.

(3) 페트리접시

저온일반세균검사방법과 동일함.

(4) 시험관

소시험관(내경 16mm, 높이 150mm), 중시험관(내경 18mm, 높이 180mm) 및 대시험관(내경 32mm, 높이 200mm)의 3종류 시험관으로 솜(플라스틱이나 금속 뚜껑도 사용 가능)으로 마개를 할 수 있고 고압증기 멸균할 수 있어야 한다.

(5) 다람시험관

소 및 중시험관용 다람시험관(내경 6mm, 높이 30mm)과 대시험관용 다람시험관(내경 9mm, 높이 45mm)을 사용한다.

(6) 백금이

고리의 안지름이 약 3mm인 백금이를 사용한다.

(7) 배양기

배양온도를 35±0.5℃로 유지할 수 있는 것을 사용한다.

다. 시험

먹는샘물에 대한 총대장균군 시험은 다음 3단계로 시험한다.

(1) 추정시험

(가) 먹는샘물에 대한 시험은 3배 농후의 젖당배지 또는 라우릴트립토스배지가 25mL씩 들어 있는 대시험관(다람시험관이 들어 있는 시험관) 5개에 검수 50mL 씩을 접종하여 35±0.5℃에서 24±2시간 배양한 다음 가스 발생이 관찰되면 추정시험 양성으로 판정하고 확정시험을 실시한다.

(나) 배양 24±2시간 경과시 어느 시험관에서도 가스 발생을 관찰하지 못한 경우 동일한 조건으로 48±3시간까지 배양하여 여전히 가스발생이 없을 때에는 추정시험 음성으로 판정하고, 하나 이상의 시험관에서 가스 발생이 관찰되었을 때에는 확정시험을 실시한다.

(2) 확정시험

(가) 추정시험에서 가스발생이 관찰되었을 때에는 즉시 가스가 발생한 시험관으로부터 배양액을 1 백금이씩 취하여 BGLB배지가 10mL씩 들어있는 시험관(다람시험관이 들어 있는 시험관)에 접종시켜 35±0.5℃에서 48시간±3시간 배양한다.

(나) 이때 가스 발생을 관찰할 수 없으면 총대장균군 확정시험 음성으로 판정하고 가스발생이 관찰되었을 때에는 완전시험을 실시한다.

(3) 완전시험

(가) 확정시험에서 가스발생이 관찰되었을 때에는 가스가 발생한 확정시험용 배지로부터 배양액을 취하여 즉시 엔도배지 또는 EMB한천배지 1매 이상에 획선 접종하고 35±0.5℃에서 24±2시간 배양한다.

(나) 엔도배지 또는 EMB한천배지위에 생성된 총대장균군의 전형적인 집락은 1개 이상을, 비전형적인 집락은 2개 이상을 각각 취하여 젖당배지 또는 라우릴트립토스배지 10mL 씩 들어 있는 시험관(다람시험관이 들어 있는 시험관)과 보통한천 사면배지에 이식한다.

(다) 이식한 액체배지는 35±0.5℃에서 24±2시간 배양하여 가스발생을 확인하고, 가스발생이 없는 때는 다시 48±3시간까지 배양하여 가스발생을 확인한다.  보통한천 사면배지는 35±0.5℃에서 24±2시간 배양한 다음 생성된 집락을 그람 염색하여 현미경으로 관찰한다.

(라) 완전시험에서 가스발생을 재확인하고, 현미경 관찰시 그람 음성 무아포성 간균임이 확인되면 총대장균군 양성으로 판정한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05703.3
총대장균군-막여과법	2007
(Total Coliforms)

[제3법 : 막여과법]

가. 배지

(1) 엔도한천LES(m-Endo agar LES, 추정시험용 배지)

효모엑스	1.2g

트리프토스	7.5g

카지톤이나 트리프티케이스	3.7g

젖당	9.4g

치오펩톤이나 치오톤	3.7g

데속시콜린산나트륨	0.1g

염화나트륨	3.7g

인산1수소칼륨	1.0g

인산2수소칼륨	3.3g

라우릴황산나트륨	0.05g

무수아황산나트륨	1.6g

염기성푹신	0.8g

한천	15.0g

물	1L

물 1L에 상기 성분을 넣고 95% 에탄올 20mL를 첨가하여 가열하면서 완전히 녹인 후 45～50℃까지 식혀 5～7mL를 페트리접시에 넣어 굳힌다. 가열할 때에는 끓이지 않도록 주의하며, pH는 7.2±0.2가 되도록 한다.  조제된 배지는 2～10℃의 냉암소에서 2주간 보관하면서 사용한다.

(2) M-엔도배지(M-Endo, 추정시험용 배지)

트리프토스나 폴리펩톤	10.0g

치오펩톤이나 치오톤	5.0g

카지톤이나 트리프티케이스	5.0g

효모엑스	1.5g

젖당	12.5g

데속시콜린산나트륨	0.1g

염화나트륨	5.0g

인산1수소칼륨	4.375g

인산2수소칼륨	1.375g

라우릴황산나트륨	0.05g

무수아황산나트륨	2.1g

염기성푹신	1.05g

물	1L

물 1L에 상기 성분을 넣고 95%에탄올 20mL를 첨가하여 가열하면서 완전히 녹인후 바로 방냉하여 실온으로 식힌 다음 멸균된 흡수패드에 무균적으로 2mL씩 흡수시킨다.  가열할 때에 끓지 않도록 주의하며, 배지의 pH는 7.2±0.2가 되도록 한다.  배지는 시험할 때마다 만들어 사용하고 필요하면 2～8℃ 냉암소에서 최대 4일까지 보관할 수 있다.

(3) 젖당 배지(확정시험용 배지)

소고기엑스                  3.0g

펩톤                        5.0g

젖당                        5.0g

물                          1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 6.9±0.2가 되도록 조정한 다음 다람시험관이 들어있는 소시험관에 10mL씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기 멸균한다.

(4) BGLB(Brilliant Green Lactose Bile)배지(확정시험용 배지)

총대장균군의 시험관법 배지와 동일한 것을 사용한다.

나. 막여과장치 및 기구

(1) 여과막

공경 0.45㎛, 직경 47mm크기의 미생물 분석용 여과막으로서 막의 한면에 격자가 그려진 멸균된 것을 사용한다.

(2) 여과장치

여과막을 끼워서 여과할 수 있게 하는 장치로 고압증기멸균가능한 것을 사용한다.

(3) 원형흡수패드

두꺼운 여지나 스폰지 또는 유리섬유여과막으로 직경 47mm크기의 원형패드를 멸균하여 사용한다.

(4) 페트리접시

지름 약 5.5cm, 높이 약 1.2cm의 소형제품(24cm2)으로 멸균된 것을 사용한다.

(5) 핀셋

끝이 뭉툭하고 넓으며 여과막을 집어 올릴 때 여과막을 물리적으로 손상시키지 않는 형태의 것으로 화염멸균 가능한 것을 사용한다.

(6) 기타

기타 시험에 필요한 배양기, 피펫, 시험관, 플라스크 등은 총대장균군 시험방법의 시험관법 기구 및 장치에서 규정된 것을 사용할 수 있다.

다. 시험

먹는물이나 먹는샘물에 대한 총대장균군의 막여과법에 의한 시험은 다음과 같이 수행한다.

(1) 추정시험

(가) 여과장치를 멸균가능한 종이나 알루미늄 호일로 감싸 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

(나) 멸균된 여과장치를 감싸고 있는 종이나 호일을 무균상자 안에서 무균적으로 제거한 후 여과장치를 흡인병 위에 바르게 끼운다.  여과장치의 막 지지대 위에 여과막의 격자가 그려진 면을 위로 향하게 놓고 펀넬을 고정한 다음, 멸균한 물을 소량 가하고 서서히 여과하여 여과막을 막 지지대에 완전하게 밀착시킨 후 시료액[먹는물 100mL, 샘물(원수) 및 먹는샘물(제품수)250mL]을 펀넬에 넣어 여과한다.  여과 후 멸균수를 약 30mL씩 2～3회 펀넬에 가하여 세정여과를 마친다.

(다) 여러 시료를 한 장치에 여과할 경우, 일련의 시료를 여과하기 전과 마지막에 30mL의 멸균수를 여과시켜 배지에 배양한다.  세균이 자라면 모든 결과를 무효로 하고 즉시 다시 시료를 채취한다.  시료 여과 사이에 30분 이상이 경과하면 새로운 여과장치를 사용한다.

(라) 세정여과 후 여과장치를 분리하여 여과한 여과막을 멸균한 핀셋으로 집어내어 반고체인 엔도한천LES 배지를 사용할 경우는 여과막의 눈금을 위로하여 페트리접시내의 배지 위에 기포가 형성되지 않도록 올려놓고 페트리접시를 뒤집어서 35±0.5℃로 24±2시간 배양한다. 액체 배지인 M-엔도 배지를 사용할 경우에는 2mL의 M-엔도 배지가 들어 있는 페트리접시의 흡수 패드위에 여과막을 올려놓고 35±0.5℃로 24±2시간 배양한다. 핀셋을 사용할 때는 화염멸균하여 실온에서 식힌 후 여과막을 집도록 한다.

(마) 배양 후 금속성 광택을 띠는 분홍이나 진홍색계통의 붉은색 집락이 관찰되면 추정시험 양성으로 판정하고 확정시험을 실시한다.

(바) 융합성장(CG=Confluent Growth)이나 계수불능(TNTC=Too numerous to count)성장이 나타난 시료에 대해서는 총대장균군이 검출되지 않으면 무효로 하고 다시 채수하여 실험한다. 융합성장은 집락들이 서로 융합되어 있는 경우를, TNTC 성장은  총대장균군이 아닌 집락수가 200개 이상으로 너무 많이 자라는 경우를 말한다.

(2) 확정시험

(가) 추정시험에서 금속성 광택을 나타내는 붉은 색 집락이 관찰되었을 때에는 모든 광택집락(최대 5개까지 모든 광택집락을 딴다)은 멸균된 백금이나 면봉 등으로 젖당 배지/BGLB 배지가 10mL씩 들어 있는 시험관(다람시험관이 들어있는 시험관)에 접종시켜 35±0.5℃에서 48±3시간 배양한다.

(나) 이때 가스가 발생하지 않으면 확정시험 음성으로 판정하고 가스가 발생되었을 때에는 총대장균군 양성으로 판정한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05703.4
총대장균군-효소발색법	2007
(Total Coliforms)

[제4법 : 효소발색법]

가. 배지

배지는 검사의 정확도와 재현성을 위하여 상품화된 배지[Colilert(Idexx Laboratory) 또는 이와 동일하게 입증된 상품]를 사용한다. 배지는 직사광선에 장기간 노출되지 않도록 한다. 상용화된 배지는 멸균되어 있으므로 추가로 고압증기멸균을 하지 않는다.

나. 기구 및 장치

(1) 피펫

총대장균군의 시험관법과 동일한 것을 사용한다.

(2) 뚜껑달린 시험관 혹은 유리용기

고압증기 멸균가능하고 투명한 붕규산 재질의 유리시험관이나 유리병 혹은 이에 상응하는 용기를 사용한다.

(3) 배양기

배양온도를 35±0.5℃로 유지할 수 있는 것을 사용한다.

다. 시험

먹는물에 대한 총대장균군의 효소발색법에 의한 시험은 무균조작으로 검수 20mL씩을 상품화된 배지가 들어 있는 5개의 시험관에 접종하거나 검수 100mL을 멸균된 투명한 용기에 상품화된 효소가 들어있는 한 개의 용기에 접종한 후 뚜껑을 닫고 완전히 용해되도록 섞은 후 제품사용설명서에 언급된 적정시간동안 35±0.5℃에서 배양한다. 적정기간동안 배양 후 색깔의 변화가 없으면 총대장균군 음성으로 판정하고 색깔의 변화가 뚜렷하면 총대장균군 양성으로 판정한다. 예로 배지의 기질이 ortho-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside(ONPG)와 같은 발색기질을 사용한 경우 35±0.5℃에서 20시간 배양 후 노랗게 변하면 총대장균군 양성으로 판정한다. 만약 색깔의 변화가 뚜렷하지 않으면 4시간 더 배양하고 색깔의 변화를 관찰한다. 색깔이 진해지면 총대장균군 양성으로 판정한다. 배지의 기질이 chloro-phenol red-β-D- galactopyranoside(CPRG)와 같은 발색기질을 사용한 경우 35±0.5℃로 28시간 배양 후 색깔의 변화를 관찰하여 색깔의 변화가 없으면 총대장균군 음성으로 판정하고 붉은색이나 자홍색을 나타내면 양성으로 판정한다. 만약 색깔의 변화가 뚜렷하지 않으면 20시간 더 배양하고 색깔의 변화를 관찰한다. 색깔이 진해지면 총대장균군 양성으로 판정한다. 색깔의 변화를 판단할 수 없으면 다시 시료를 채취하여 시험한다.

다량 배지를 사용할 경우 분석할 때 멸균 증류수를 접종한 음성대조군을 사용하여 멸균상태를 점검한다. 본 시험은 시험관법의 LB배양액이나 막여과법의 집락과 같이 이미 배양된 시료를 확인하기 위하여는 사용할 수 없다.

먹는샘물에 대한 시험은 검수 50mL씩을 위와 같은 법으로 상품화된 배지가 들어있는 5개의 시험관에 접종 배양한 후 색깔의 변화를 관찰하여 판정한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05704.1
분원성대장균군	2007
(Fecal Coliforms)

가. 배지

(1)  EC 배지 :완성배지 제조회사의 조제 방법대로 조제

트립톤	20.0g

젖당	5.0g

바일솔트 No.3	1.5g

인산2칼륨	4.0g

인산1칼륨	1.5g

염화나트륨	5.0g

물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후 다람시험관이 들어있는 소시험관에 10mL씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

(2) EC-MUG 배지: 완성배지 제조회사의 조제 방법대로 조제

트립톤	20.0g

젖당	5.0g

바일솔트 No.3	1.5g

인산2칼륨	4.0g

인산1칼륨	1.5g

염화나트륨	5.0g

MUG(4-Methylumbelliferyl-β-D-glucuronide) 0.05g

물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 6.9±0.2가 되도록 조정한 다음 다람시험관이 들어있는 소시험관에 10mL씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기 멸균한다. 제조된 배지는 30℃ 미만의 암실에서 보관한다. 느슨한 뚜껑 달린 시험관에 보관하면 2주 이내 사용가능하고 나사밀봉형 뚜껑 달린 시험관에서 보관하면 3달 가까이 보관할 수 있다. 미생물 생장이 관찰된 시험관은 사용하면 안된다.

나. 기구 및 장치

(1) 기구 및 장치는 총대장균군의 시험관법과 동일한 것을 사용한다. 이밖에도 다음의 장비가 필요하다.

(2) 항온수조나 동등한 배양기

수온을 44.5±02℃로 유지할 수 있는 것을 사용한다.

다. 시험

분원성대장균군의 시험은 총대장균군 추정시험 양성일 경우 수행한다.

(1) 총대장균군 시험관법 추정시험에서 가스가 발생되었거나 증식이 많은 시험관 또는 산을 생성한 모든 시험관에 대하여 직경 3㎜의 백금이를 사용, 무균조작으로 EC배지 또는 EC-MUG배지가 든 시험관에 이식하여 44.5±0.2℃의 항온수조에서 24±2시간 배양한다.

(2) 총대장균군 막여과법 추정시험에서 암적색의 금속광택을 내는 집락을 EC 배지 또는 EC-MUG배지에 접종시켜 항온수조에서 44.5±0.2℃로 24시간±2시간 배양한다.

(3) 이때 가스 발생을 관찰할 수 없으면 분원성대장균군 음성, 가스 발생이 관찰되었을 때는 분원성대장균군 양성으로 판정한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05705.1
대장균-시험관법	2007
(Escherichia coli)

[제1법 : 시험관법]

가. 배지

(1) EC-MUG배지

분원성대장균군의 막여과법 배지와 동일하다.

나. 기구 및 장치

(1) 기구 및 장치는 분원성대장균군의 시험관법과 동일하다.

다. 시험

시험관법에 의한 대장균의 시험은 총대장균군 추정시험 양성일 경우에 수행한다.

(1) 대장균 시험에 이용할 시험관은 사용 전에 366nm 자외선광으로 형광을 띠지 않는지 점검하고 형광을 나타내면 사용하지 않는다.

(2) 총대장균군 추정시험에서 가스가 발생되었거나 세균이 증식된 시험관 또는 산을 생성한 모든 시험관에 대하여 직경 3㎜의 백금이를 사용, 무균조작으로 EC-MUG배지가 든 시험관에 이식하여 44.5±0.2℃의 항온수조에서 24±2시간 배양한다.

(3) 배양 후 암실에서 자외선 램프(366㎚, 6와트)를 사용하여 MUG에 의한 형광을 관찰할 수 없으면 대장균 음성으로 판정하고 형광이 나타나면 대장균 양성으로 판정한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05705.2
대장균-막여과법	2007
(Escherichia coli)

[제2법 : 막여과법]

가. 배지

(1) 영양한천-MUG 배지

소고기엑스	3.0g

펩톤	5.0g

한천	15.0g

MUG(4-Methylumbelliferyl-β-D-glucuronide)  0.1g

물	1L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열하여 녹인 후, pH가 6.8±0.2가 되도록 조정한 121℃에서 15분간 고압증기 멸균한다. 페트리접시에 있는 조제된 배지는 플라스틱백이나 단단히 밀폐된 용기 안에 넣어 냉장상태로 보관하고 2주 이내에 사용하여야한다. 사용 전에 냉장 보관된 배지는 실온에서 하룻밤 배양하고 미생물이 생장한 평판배지는 버린다.

나. 막여과장치 및 기구

막여과장치 및 기구는 총대장균군의 막여과법과 동일한 것을 사용한다.

다. 시험

막여과법에 의한 대장균의 시험은 총대장균군 추정시험 양성일 경우에 수행한다.

(1) 총대장균군 막여과법 추정시험에서 총대장균군 추정 집락이 있는 여과막을 총대장균군 배지에서 영양한천-MUG 배지의 표면으로 옮겨 35±0.5℃에서 4시간동안 배양한다.

(2) 배양 후 암실에서 자외선 램프(366nm, 6와트)를 사용하여 형광유무를 관찰한다. 광택 집락 주위의 무리에서 형광이 나타나면 대장균 양성으로 판정한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05705.3
대장균-효소발색법	2007
(Escherichia coli)

가. 배지

총대장균군의 효소발색법과 동일하다.

나. 기구 및 장치

기구 및 장치는 총대장균군의 효소발색법과 동일하다.

다. 시험

효소발색법에 의한 대장균의 시험은 총대장균군의 효소발색법과 동일한 방법으로 시험하고 자외선 램프(366㎚)를 사용하여 암실에서 형광을 관찰하여 MUG(4-methyl-umbelliferyl-β-D-glucuronide)에 의한 형광이 관찰되면 대장균 양성으로 판정한다. 만약 형광 판정이 어려울 경우 총대장균군의 효소발색법에서와 동일하게 ortho-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside(ONPG)와 같은 발색기질과 함께 사용되었을 때에는 4시간,  chloro -phenol red-β-D-galacto pyranoside(CPRG)와 같은 발색기질과 함께  사용되었을 때에는 20시간 더 배양한 후 형광이 강화되면 대장균 양성으로 판정한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05706.1
분원성연쇄상구균	2007
(Fecal Streptococcus)

가. 배지

(1) 3배 농후 아자이드 포도당배지(추정시험용배지)

소고기 엑스	13.5g
트립톤 또는 폴리펩톤	45.0g
포도당	22.5g
염화나트륨	22.5g
아자이드나트륨	0.6g
물	1.0L

상기 성분을 물 1L에 넣고 가열 용해한 후 실온에서 pH가 7.2±0.2가 되도록 조정한 다음 대시험관에 25mL 씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압증기멸균한다.

(2) 파이자 장구균선택 한천배지(확정시험용배지)

펩톤 C	17.0g
펩톤 B	3.0g
효모엑스	5.0g
세균학적 담즙분말	10.0g
염화나트륨	5.0g
구연산나트륨	1.0g
에스쿠린	1.0g
구연산암모늄제2철	0.5g
아자이드나트륨(Sodium azide)	0.25g
한천	15.0g
물	1.0L

상기 성분을 물 1L에 넣고 가열 용해하여 실온에서 pH가 7.1±0.2가 되도록 조정한 다음 121℃에서 15분간 고압증기멸균한 후 50～55℃까지 식힌 후 멸균된 페트리접시에 약 15mL 씩 무균적으로 나누어 넣고 굳혀서 평판배지를 조제한다.

나. 기구 및 장치

기구 및 장치는 총대장균군시험과 동일한 것을 사용한다.

다. 시험

먹는샘물에 대한 분원성연쇄상구균 시험은 다음 2단계로 시험한다.

(1) 추정시험

검수 50mL 씩을 5개의 3배 농후 아자이드 포도당배지가 25mL씩 들어있는 대시험관에 접종시킨 다음 35±0.5℃에서 24±2시간 배양하여 혼탁이 관찰되지 않을 경우 48±3시간까지 연장하여 배양한다. 배양후 배지의 혼탁 유무를 관찰한다. 어느 시험관에서도 배지가 흐려지지 않는 것은 추정시험 음성으로 하고, 하나 이상의 시험관에서 흐린 것을 확인할 수 있는 것은 세균의 증식, 시료의 혼입에 의한 어느 것이든 관계없이 추정시험 양성으로 판정하고, 다음의 확정시험을 실시한다.

(2) 확정시험

추정시험에서 흐림을 확인한 모든 시험관으로부터 1백금이씩을 취하여 각각 파이자 장구균 선택 한천배지에 획선이식하여 35±0.5℃에서 24±2시간 배양한다.  배양 후 집락을 관찰하는데 갈색의 테두리가 있는 흑갈색의 집락이 형성되었을 경우 확정시험 양성 즉 분원성 연쇄상구균 양성으로 판정하고 전형적인 집락이 관찰되지 않을 경우 확정시험 음성으로 판정한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05707.1
녹농균	2007
(Pseudomonas aeruginosa)

가. 배지

(1) 3배 농후 아스파라진배지(추정시험용배지)

아스파라진 DL	9.0g
인산1수소칼륨	3.0g
황산마그네슘(7수염)	1.5g
물	1.0L

상기 성분을 물 1L에 넣고 가열 용해하여 실온에서 pH가 7.0±0.2가 되도록 조정한 다음 대시험관에 25mL 씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압 증기 멸균한다.

(2) 아세트아미드배지(확정시험용배지)

아세트아미드	10.0g
염화나트륨	5.0g
인산1수소칼륨	1.39g
인산2수소칼륨	0.73g
황산마그네슘(7수염)	0.5g
페놀레드	0.012g
물	1.0L

상기 성분을 물 1L에 넣고 가열 용해하여 실온에서 pH가 7.0±0.2가 되도록 조정한 다음 소시험관에 10mL 씩 나누어 넣고 121℃에서 15분간 고압 증기 멸균한다.

(3) 아세트아미드 한천 사면배지(확정시험용배지)

아세트아미드	10.0g
염화나트륨	5.0g
인산1수소칼륨	1.39g
인산2수소칼륨	0.73g
황산마그네슘(7수염)	0.5g
페놀레드	0.012g
한천	15.0g
물	1.0L

상기 성분을 물 1L에 넣고 가열 용해하여 pH가 7.0±0.2가 되도록 조정한 다음 중시험관에 약 8mL씩 분주하고, 121℃에서 15분간 고압증기 멸균한 후 사면이 형성되게 응고시킨다.

(4) 트립틱 소이 증균배지

카제인 췌장액 분해산물	17.0g
대두분말 파파인 분해산물	3.0g
염화나트륨	5.0g
인산2칼륨	2.5g
포도당	2.5g

상기 성분을 물 1L에 넣고 완전히 녹인다. 121℃에서 15분간 고압증기멸균한 후 멸균된 페트리 접시에 약 15mL씩 무균적으로 분주한 후 굳힌다.

나. 기구 및 장치

(1) 기구 및 장비는 총대장균군시험과 동일한 것을 사용한다. 이밖에도 다음의 기구 및 장치가 필요하다.

(2) 자외선 램프(장파장 365nm조사)

(3) 자외선 방호안경

다. 시험 방법

샘물 및 먹는샘물에 대한 녹농균 시험은 다음 3단계로 실시한다.

(1) 추정시험

검수 50mL씩을 3배 농후 아스파라진배지가 25mL씩 들어 있는 시험관 5개에 각각 접종한다. 검수를 접종한 아스파라진배지는 35±0.5℃에서 24±2시간 배양후 암실에서 자외선 방호안경을 끼고, 자외선램프로 장파장의 자외선(365nm부근)을 조사해서 녹색을 띠는 형광의 유무를 관찰하고, 형광이 발생한 경우 추정시험 양성으로 한다.  다만, 명확한 형광이 확인되지 않는 경우는 배양을 더 지속해서 48±3시간까지 관찰한다.  이때 시험관에서 녹색 형광이 확인되지 않는 것은 녹농균 음성으로 인정한다.

시험관에서 녹색 형광이 인지되는 경우는 추정시험 양성으로서, 녹농균의 존재 여부를 확인하기 위해 다음의 확정시험을 계속해서 실시한다.

※ 참고 : 녹색 형광이 현저한 경우는 밝은 실내에서 자외선을 조사하지 않아도 육안으로 양성이라는 것을 대략 확인할 수 있다.

(2) 확정시험

추정시험에서 녹색을 띠는 형광을 확인한 모든 시험관에서 바로 백금이를 이용하여 양성 배지의 상층부에서 3회(약 0.1mL) 취하여 각각의 아세트아미드배지 또는 아세트아미드 한천사면배지의 사면에 골고루 이식하여 35±0.5℃로 24～36시간 배양한다. 배양 후 아세트아마이드 한천사면배지에서도 배지에 현저한 색깔 변화가 없는 경우는 녹농균 음성으로 한다. 그러나, 1개의 시험관이라도 적자색을 나타내는 것은 확정시험 양성으로 판정한다.

(3) 확인시험

확정 양성집락을 순수분리한 후 트립틱 소이 증균배지 혹은 유사배지에서 41.5±0.5℃로 48시간 배양하여 성장여부를 관찰한다. 성장하지 않는 집락은 녹농균 음성으로 판정하고 성장한 집락은 그람음성간균임을 그람염색 후 현미경 관찰로 확인한 후 API 20NE와 같은 상용화된 동정시험 Kit나 VITEK같은 세균동정기를 사용하여 동정하거나 아래에 명시된 생화학적 특징을 검사한다. 생화학적 확인시험에서 녹농균으로 동정되면 녹농균 양성으로 판정한다.

※ 생화학적 특성(다음의 조건을 동시에 만족시켜야 함)

◦oxidase(+) ◦42℃성장 및 4℃성장 불가능	◦catalase(+) ◦수용성 형광색소형성(98%정도)
◦oxidative metabolisms in Hugh & Leifson test
◦nitrate reduction	◦젤라틴(gelrtin)이용
◦카제인가수분해(casein hydrolysis) ◦전분이용 불가능	◦pyocyanine 색소발생

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05708.1
아황산환원혐기성포자형성균	2007
(Spore Forming Sulfite Reducing Anaerobes)

가. 배지

(1) 2배 농후 DRCM배지

효모엑스	6.0g
소고기엑스	20.0g
트립트케이스 또는 트립토스	20.0g
포도당	10.0g
염화나트륨	10.0g
가용성 전분	2.0g
시스테인(염산염)	1.0g
초산 나트륨	6.0g
한천	0.5g
물	1.0L

물 1L에 상기 성분을 넣고 가열 용해하여 실온에서 pH가 6.8±0.2가 되도록 조정한 다음 나선식 마개가 있는 중시험관에 10mL 씩 분주해서 121℃에서 15분간 고압 증기멸균한다. 실험 시에는 각각의 시험관에 여과 멸균한 4% 구연산제2철과 7% 아황산나트륨을 같은량 혼합한 액을 각각 0.4mL 넣는다.

나. 기구 및 장치

(1) 기구 및 장치는 총대장균군 시험과 동일한 것을 사용한다. 이밖에도 다음의 기구가 필요하다.

(2) 항온수욕조

수온을 75±1.0℃로 유지할 수 있는 것을 사용한다.

다. 시험 방법

먹는샘물에 대한 아황산환원 혐기성포자 형성균시험은 다음 2단계로 시험한다.

(1) 아포형성시험

검수 10mL 씩을 5개의 나선식 마개가 있는 시험관에 무균적으로 넣은 후 수온을 75±1.0℃로 유지한 항온수욕조에 10분간 정치한다. 이때 아포를 형성하지 못하는 균은 모두 사멸하고 아포를 형성할 수 있는 세균만 살게 된다.

(2) 배양 및 아황산 환원력시험

75±1.0℃의 항온수욕조에서 10분간 정치시킨 5개의 나선식 마개가 있는 시험관을 즉시 20℃ 전후로 냉각한 다음 미리 준비한 2배농후 DRCM 배지를 각각 10mL씩 넣는다.  그리고 기포가 생기지 않도록 검수와 배지를 혼합한 후 미리 멸균한 액체파라핀을 2～3mL 씩 무균적으로 배지 표면에 넣고 마개를 단단히 닫는다. 그리고 35±0.5℃로 48±3시간 배양한다. 배양 후 배지가 검게 변하게 되면 아황산이 환원된 것으로 아황산환원 혐기성포자 형성균 양성으로 판정하며 5개의 시험관 중 1개라도 양성인 경우 검출되었다고 판정한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05709.1
살모넬라-시험관법	2007
(Salmonella typhi)

[제1법 : 시험관법]

가. 배지

(1) 3배 농후 셀레나이트 액체증균배지

트립톤	15.0g
젖당	12.0g
셀레나이트	12.0g
인산나트륨	30.0g

위 성분을 1L의 물에 녹여 끓이지 않고 60～70℃에서 가열용해 한 후 멸균된 대시험관에 25mL씩 무균적으로 넣고 식힌다. 조제된 배지는 2～8℃에 보관한다.

(2) 비스무스 아황산염 선택배지 -추정시험용

펩톤	10.0g
소고기엑스	5.0g
포도당	5.0g
인산1수소나트륨	4.0g
황산제1철	0.3g
비스무스아황산염	8.0g
브릴리언트 그린	0.025g
한천	20.0g
(상온에서 pH 7.7 ± 0.2)

위 성분을 물 1L에 넣고 가열 용해한 후 50～55℃까지 식혀 멸균된 페트리접시에 분주하여 고체화한다. 가열시 끓는 상태가 1～2분 이상 지속되지 않도록 한다. 조제된 배지는 2～8℃에서 보관하며 4일 이상 저장하지 않는다.

나. 기구 및 장치

(1) 기구 및 장치는 3항의 총대장균군 시험에서와 같은 것을 사용한다.  이외에 다음의 기구 및 장치가 필요하다.

(2) 냉장고(2～5℃)

(3) 광학현미경

(4) 가스버너 및 알코올램프

(5) 슬라이드 글라스

다. 시험

(1) 추정시험

검수 50mL씩을 3배 농후 셀레나이트 증균배지가 25mL씩 들어있는 시험관 5개에 접종한다. 검수를 접종한 셀레나이트배지는 37℃에서 18～24시간 배양한다. 배양시간이 지연되면 대장균 등 다른 균이 자라므로 배양시간을 엄수한다. 백금이를 이용하여 모든 시험관에서 증균배지 배양액을 취하여 비스무스 한천 선택배지에 획선 접종한다. 35℃에서 24시간 배양 후 집락을 관찰하고 다시 배양하여 48시간 후 재 관찰하여 가장자리에 하얀 테를 두른 검고 반짝이는 집락을 살모넬라 양성으로 추정한다. 전형적인 양성집락이 없고 녹색집락이 생성되었을 경우도 집락을 취하여 확인시험한다.

(2) 확인시험

(가) 생화학적 확인시험: 추정시험에서 양성으로 판정된 집락을 순수 분리하여 선택배지로 옮겨 심는다. 그람염색 후 현미경 관찰로 그람 음성, 간균임을 확인하고 API 20E kit와 같은 동정시험 kit나 VITEK 같은 세균동정기를 사용하여 동정하거나, 〔표 1〕에 명시된 생화학적 특징을 검사한다. 생화학적 확인시험으로 살모넬라속으로 동정되면 살모넬라균 양성으로 판정한다. 병원성 및 역학에 대한 정보를 얻기 위하여 더 자세한 종 및 혈청형의 동정을 혈청학적인 시험을 통하여 할 수 있다.

(나) 혈청학적시험: 생화학적시험에서 살모넬라로 동정된 균들은 살모넬라 O항혈청에 해당하는 A, B, C, D, E그룹 항혈청반응을 보아 그룹을 결정하고 그 그룹에 속하는 단일요소 항혈청으로 시험한다. Vi항혈청에만 응집이 있는 경우는 살모넬라 타이피가 아닌가 확인하고, 균 부유액을 100℃에서 끓여 Vi항원을 파괴한 후 O항혈청응집을 보아 그룹을 결정한다.  H항혈청으로 편모항원 Phase I, II를 시험한 후 O항원, 편모항원을 종합하여 살모넬라 균종을 확정짓는다(살모넬라 종 즉, species나 serotype을 확인하려면 국립보건연구원 장내세균팀에 의뢰하면 최종동정을 확인받을 수 있다).

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05709.2
살모넬라-막여과법	2007
(Salmonella typhi)

[제2법 : 막여과법 ]

가. 배지

(1) 셀레나이트 액체증균배지

트립톤	5.0g
젖당	4.0g
셀레나이트	4.0g
인산나트륨	10.0g

위 성분을 1L의 물에 녹여 가열용해 한 후 멸균된 대시험관에 25mL씩 무균적으로 나누어 넣고 마개를 한 후 식힌다. 조제된 배지는 2～8℃에서 보관한다.

(2) 비스무스 아황산염 배지 - 추정시험용 배지

시험관법의 배지와 동일하다.

나. 기구 및 장치

(1) 기구 및 장치는 총대장균군 시험중 막여과법에서와 같은 것을 사용한다. 이외에 다음의 기구가 필요하다.

(2) 멸균용 가위

다. 시험

(1) 추정시험

막여과장치를 설치하여 250mL의 시료를 여과한다. 장치의 멸균 및 시료액의 여과는 총대장균군의 막여과법과 동일하게 한다. 여과막은 멸균가위로 잘라서 셀레나이트 증균배지가 7～10mL 가량 들어있는 시험관에 넣어 37℃에서 18～24시간 배양한다. 백금이를 이용하여 배양액을 취하여 비스무스 아황산염 선택배지에 획선 접종하여 48시간까지 배양한 후 생성된 집락중 가장자리에 하얀 얇은 테를 두른 검고 반짝이는 콜로니를 살모넬라 추정시험의 양성으로 판정한다. 전형적인 양성집락이 없고 녹색집락이 생성되었을 경우도 집락을 취하여 확인시험한다.

(2) 확인시험

살모넬라 시험관법의 확인시험과 동일하게 실시한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05710.1
쉬겔라-시험관법	2007
(Shigella)

[ 제1법 : 시험관법]

가. 배지

(1) 3배 농후 셀레나이트 액체증균배지

살모넬라 증균배지와 동일하다.

(2) XLD(자이로즈 라이신 데속시콜레이트) 한천 선택배지(추정시험용)

효모엑스	3.0g
L-라이신	5.0g
자이로즈	3.75g
젖당	7.5g
자당	7.5g
데속시콜린산나트륨	2.5g
구연산제2철암모늄	0.8g
티오황산나트륨	6.8g
염화나트륨	5.0g
한천	15.0g
페놀레드	0.08g

위 성분을 1L의 물에 넣고 완전용해 될 때까지 가열한다.  55～60℃까지 식힌 후 멸균된 페트리디쉬에 분주하여 고체화시킨다. 조제된 배지는 2～8℃에서 보관한다.

나. 기구 및 장치

살모넬라 시험관법에서와 같은 것을 사용한다.

다. 시험

(1) 추정시험

증균과정은 살모넬라와 동일하다. 배양된 증균배지를 백금이로 취하여 XLD한천선택배지에 살모넬라와 같은 방식으로 획선 접종한 후 35℃에서 24시간 배양하여 붉은색 집락이 형성되면 쉬겔라 추정시험의 양성으로 판정한다.

(2) 확인시험

(가) 생화학적 확인시험: 살모넬라의 확인시험과 동일하게 시험한다.

(나) 혈청학적 시험: 생화학적 확인시험에서 쉬겔라로 동정된 균주의 종을 알고자 할 경우는 쉬겔라 O항혈청 응집반응시험을 한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05710.2
쉬겔라-막여과법	2007
(Shigella)

[제2법 : 막여과법 ]

가. 배지

(1) 셀레나이트 액체증균배지

(2) XLD(자이로즈 라이신 데속시콜레이트) 한천배지

추정시험용 배지시험관법의 배지와 동일하다.

나. 기구 및 장치

기구 및 장치는 총대장균군 시험중 막여과법에서와 같은 것을 사용한다.  .

다. 시험

(1) 추정시험

막여과장치를 설치하여 250mL의 시료를 여과한다. 장치의 멸균 및 시료액의 여과는 총대장균군의 막여과법과 동일하게 시험한다. 여과막은 멸균가위로 잘라서 셀레나이트 증균배지가 7～10mL 가량 들어있는 시험관에 넣어 37℃에서 18～24시간 배양한다. 백금이를 이용하여 배양액을 취하여 XLD 한천배지위에 획선 접종한 다음 35℃에서 24시간 배양하여 붉은색 집락을 쉬겔라 추정시험의 양성으로 판정한다.

(2) 확인시험

쉬겔라 시험관법의 확인시험과 동일하게 시험한다.

먹는물 수질공정시험 방법	ES 05711.1
여시니아	2007

(1) 배지

(가) CIN 한천 배지

여시니아선택 한천기본배지

효모엑스	2g

펩톤	17g

프로토오스 펩톤	3g

만니톨	20g

데속시콜린산나트륨	0.5g

염소산나트륨	0.5g

염화나트륨	1g

피르빈산나트륨	2g

황산마그네슘(6수염)	10mg

한천	13.5g

뉴트럴레드	30mg

크리스탈바이올렛	1mg

이르가산(irgasan)	4mg

물	1L

최종 pH	7.4±0.2

CN여시니아 항미생물 보충액

세프설로이딘(cefsulodin)	4mg

노보바이오신(novobiocin)	2.5mg

물	10mL

여시니아선택 한천기본배지를 121℃에서 15분간 고압멸균한 후 45～50℃로 식혀 CN여시니아 항미생물보충액(제조하여 사용할 경우에는 여과멸균한다)을 첨가한다.

(나) 메콩키 한천배지

펩톤	17g

프로테오스펩톤	3g

유당	10g

담즙염 No. 3	1.5g

염화나트륨	5g

한천	13.5g

뉴트럴레드	0.03g

크리스탈바이올렛	0.001g

물	1L

최종 pH(25℃)	7.1±0.2

(다) mMC배지

메콩키 한천베이스에 D-쏘르비톨 10g/L, 이르가산 4.0mg/L, 노보바이오신 2.5mg/L 첨가

(라) 0.288% 수산화칼륨용액

염화나트륨	8.5g

수산화칼륨	2.88g

물	1L

(2) 기구 및 장치

(가) 기구 및 장치는 총대장균군시험 중 막여과법에서와 같은 것을 사용한다.

(3) 시험

(가) 추정시험

약수 2L를 멸균용기를 사용하여 채취한 후 즉시 시험한다. 즉시 시험할 수 없을 때는 냉장보관상태로 운반하여 조속한 시간내에 시험한다. 채취한 약수 1L는 멸균된 여과장치를 이용하여 멸균상태의 여과지(membrane filter, 0.22㎛ pore size)를 통과시킨후 연속하여 0.288% 수산화칼륨용액 20～30mL을 20초내에 완전히 여과 시킨후 이 여과지를 CIN배지에 그대로 올려놓고 25～28℃에서 48시간 배양한다. 나머지 1L는 동일한 과정을 거쳐서 메콩키배지(혹은 mMC 배지)에서 배양한다. CIN배지에서는 점액성이 없고 중심부가 짙은 적색을 띠는 작은 집락을, 메콩키배지(혹은 mMC)에서는 적색 혹은 점액성 집락은 피하고 작고(직경 1～2mm), 편평한 무색 혹은 옅은 핑크색의 집락을 취하여 Brain Heart Infusion Agar에 옮긴다.

(나) 예비동정시험

TSI배지, 요소배지, 운동성 배지에 접종하여 예비실험을 한다. 예비실험에서 여시니아균의 특성을 나타내지 않는 집락은 여시니아균 음성으로 판정하고 여시니아균의 특성을 지닌 분리 집락은 그람염색시 음성임을 확인한 후 생화학적 확인동정시험를 한다. TSI 배지에서 37℃, 24시간 배양시 Y. enterocolitica는 자당을 분해하여 밑면과 사면이 황변하고 Y. pseudotuberculosis는 사면은 황변하고 밑면이 황변하지 않고 적색으로 남는다.  가스 및 황화수소는 발생하지 않는다. 요소배지에서는 양성으로 붉은 색을 나타내며, 운동성시험은 두 개의 운동성 배지에 접종하여 각각 37℃와 25℃에 따로 배양하여 37℃에서는 운동성이 없고, 25℃에서는 운동성을 나타낸다.

(다) 확인동정시험

생화학동정시험은 다음의 <표 1>과 같이 실시하거나 API 20E Kit 또는 VITEK GNI card 등을 사용한다.

<표 1>. Distinguishing properties of Yersinia species

Characteristic	Y.pseudotubercurosis	Y. enterocoliticn
Ornithine decarboxylase Urease Voges-Proskauer test(25℃) Indole production ONPG Aesculin hydrolysis Carbohydrate, acid from: Arabinose Lactose Maltose Mannose Raffinose Salicin Sorbitol Sucrose Trehalose Xylose Rhamnose Cellobiose Melibiose Sorbose	- + - - + + + - + + - + - - + + + - + +	+ + + d + - + (d) + + - - + + + (+) - + - -

※d : different reaction

부     칙('97.12.22)

①(시행일)  이 고시는 고시한 날부터 시행한다.

②(다른 고시의 개정) 먹는샘물의기준과규격및표시기준(환경부고시 제1997-76호)중 다음과 같이 개정한다.

제9조제2항을 삭제한다.

부     칙('99.2.11)

이 고시는 1999년 7월 1일부터 시행한다.

부     칙(2000.7.1)

이 고시는 2000년 7월 1일부터 시행한다.

부     칙(2002.6.21)

이 고시는 2002년 7월 1일부터 시행한다.

부     칙(2004.6.22)

이 고시는 2004년 6월 22일부터 시행한다.

부     칙(2007.10.1)

이 고시는 2008년 1월 1일부터 시행한다. 다만, 항목별 시험방법 중 6.0 정도보증/정도관리(QA/QC)는 2010년 1월 1일부터 시행한다.