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 기술정보 |
[건축자재 포름알데히드(HCHO)와 휘발성유기화합물(TVOC) 등 오염물질 방출 등급 표시제 시행]
2004년 2월 16일부터 벽지, 바닥재, 합판 등 건축자재표면에 새집증후군(Sick House Syndrome) 유발 오염물질의 방출정도에 따른 등급이 표시된다. 환경부는 4일 합판, 바닥재, 벽지, 페인트, 접착제 등 각종 건축자재에 대해 포름알데히드(HCHO)와 휘발성유기화합물(TVOC) 등 오염물질의 방출정도에 따라 인증등급을 부여하는 ‘친환경 건축자재 품질인증제’를 오는 16일부터 시행한다고 밝혔다.
새집증후군은 새집이나 수리한 집에 들어가서 살다가 전에 없던 두통과 아토피성 피부염 등 각종 알레르기성 질환을 겪는 현상입니다.
건축자재 품질인증제 시행은 건설업체 관계자, 학자, 연구원들로 구성된 한국공기청정협회가 주관하게 된다.
이에 따라 건축자재 표면에는 오염물질 방출정도에 따라 5가지 등급이 매겨지게 되며 각각 네잎 클로버로 등급이 표시됩니다.
이중 가장 낮은 등급인 일반2에 해당하는 건축자재의 포름알데히드와 휘발성 유기화합물 배출 수치는 실내공기관리법상 최대 허용치라고 환경부는 설명했다.
오염물질 방출수치 산정방법은 벽지, 바닥, 목재, 패널 등 일반자재에 대해서는 3개의 시험재를 각각 20ℓ크기의 금속통에 넣고 7일간 오염물질의 방출정도를 측정한 뒤 이중 가까운 2개 값을 평균해 나오게 된다.
페인트나 접작제의 방출수치는 3일간 3개의 시험재를 같은 크기의 금속통에 집어넣은 뒤 가까운 2개값의 평균으로 산출된다.
포름알데히드(HCHO)는 자극성 냄새(냄새역치 : 0.8 ppm)를 갖는 가연성 무색 기체로 인화점이 낮아 폭발의 위험성이 있으며, 살균 방부제로 이용되고 물에 잘 녹아 40% 수용액을 포르말린이라고 한다. 또한, 화학적으로는 반응성이 매우 센 환원제이며, 많은 물질들(젤라틴, 아교 등과 같은 단백질)과 쉽게 결합하여 쉽게 중합체를 형성하고 피혁제조나 폭약, 요소계, 멜라민계 합성수지를 만드는 공정 등에 사용된다. 포름알데히드는 자연적으로도 발생되는데 대기중의 탄화수소가 산화되어 생성되는 것으로 죽은 수목이 분해되거나 관엽식물에서 방출되는 화학물질의 변환으로 생성된다.
실내에서 포름알데히드 농도는 온도와 습도, 건축물의 수명, 실내 환기율에 따라 크게 좌우된다. 특히, 지하생활환경에서 발생되는 실내공기중의 포름알데히드는 건축자재, 상가, 포목점 등에서 많이 방출되어 효과적인 환기시설의 운영이 요구된다. 또한, 포름알데히드는 실내공기오염의 주요 원인물질로 일반주택 및 공공건물에 많이 사용되는 단열재인 우레아수지폼(Urea Formaldehyde Foam Insulation : UFFI))과 실내가구의 칠, 가스난로 등의 연소과정, 접착제, 흡연, 생활용품, 의약품, 접착제 등에 의해 발생된다.
1981년 Schenke 등의 보고서에 따르면 우레아폼을 단열재로 사용한 주택에 살고 있는 주민을 조사한 결과, 오랫동안 포름알데히드에 폭로되었을 경우 정서적 불안정, 기억력 상실, 정신집중의 곤란 등을 유발하고 동물실험에서는 폐수종, 비염의 증상이 있는 것으로 나타났다. 포름알데히드에 반복하여 노출될 경우 눈, 코 및 호흡기도에 만성 자극을 일으키며 눈꺼풀에 염증을 유발시키는 것으로 알려지고 있다.
포름알데히드의 인체에 미치는 영향은 독성 정도에 따라 흡입, 흡수, 피부를 통한 경로로 침투되고, 이중에서 흡입에 의한 독성이 가장 강하게 나타나는 것으로 알려져 있다. 포름알데히드는 그 농도가 1ppm 또는 그 이하에서 눈, 코, 목의 자극 증상을 보이며, 동물 실험에서는 발암성(비암)이 있는 것으로 나타났다.
<포름알데히드(HCHO)의 농도에 따른 인체 위해성>
0.1-5 ppm : 눈의 자극, 최루성, 상부기도의 자극
1 ppm 이하 : 눈, 코, 목의 자극
0.25-5 ppm : 기관지천식이 있는 사람에게서 심한 천식발작
10-20 ppm : 기침, 폐의 압박, 머리가 무거움, 심장박동이 빨라짐
50-100 ppm : 폐 체액의 집적, 폐의 염증, 사망. 입으로 마실 경우, 구강, 목, 복부의 맹렬한 고통, 구토, 설사, 현기증, 경련, 의식불명
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[알데히드류의 대기오염공정시험법 개정]
포름알데히드와 아세트알데히드는 '98년 초 대기환경보전법 개정시 특정대기유해물질로 확대지정되어 관리되고 있고, 대기오염공정시험방법도 개정됨.
포름알데히드에 대한 주시험방법은 크로모트로핀산법에서 DNPH/HPLC 방법으로 개정된다.
DNPH/HPLC 방법은 알데히드화합물과 2,4-DNPH와의 유도체화반응을 이용한 것으로서 배출가스중의 알데히드는 흡수액인 2,4-DNPH와 반응하여 하이드라존 유도체를 형태로 전환되고 물을 부산물로 생성하게 되는데 이 때 생성된 하이드라존유도체를 HPLC로 분석하여 정량하게 된다.
이 시험방법에서 주의할 점은 굴뚝 먼지를 시료채취할 경우와 마찬가지로 알데히드류의 시료채취시에도 반드시 등속흡인을 해야한다는 것이다.
작성자 : 국립환경연구원 대기공학과 환경연구관 차준석(공학박사) |
| [DNPH 카트리지를 이용한 대기중 알데히드류 및 카르보닐계 화합물의 HPLC 분석법]
포름알데히드에 대한 주시험방법은 크로모트로핀산법에서 DNPH/HPLC 방법으로 개정된다.
2,3-DNPH 유도체화/HPLC 분석법은 알데히드화합물과 2,4-DNPH와의 유도체화반응을 이용한 것으로서, 알데히드는 흡수액인 2,4-DNPH와 반응하여 하이드라존 유도체를 형태로 전환되고 물을 부산물로 생성하게 되는데 이 때 생성된 하이드라존유도체를 HPLC로 분석하여 정량하게 된다.
알데히드류를 포함하고 있는 시료가스의 일정량을 채취하여 2,4-DNPH 시약으로 유도체화 시킨 후 고성능액체크로마토그래피(HPLC)에 도입하여 자외선 흡광검출기의 흡수파장 360nm에서 검출되는 크로마토그램의 높이나 면적 등으로 포름알데히드 농도를 구하는 방법이다. 이 방법은 대기중에 존재하는 카르보닐화합물과 2.4-DNPH와의 반응에 의해 생성되는 DNPH 유도체를 분석하는 방법으로 시료의 포집시 알데히드 뿐만 아니라 케톤과도 반응하여 안정한 유도체를 형성하는 특징이 있다
2,4-DNPH 유도체화 분석법은 EPA TO-11에 잘 명시되어 있다. DNPH 카트리지(Supelco, U.S.A)는 4㎝의 폴리프로필렌(PP)재질의 Tube형식으로 양끝에 폴리에틸렌(PE) Filter가 있으며, 중간부분은 고순도로 정제된 DNPH가 충진되어 있다. 알데히드류 측정시 오존은 DNPH 유도체가 감소시키거나, DNPH가 오존과 반응하여 인위적인 불순물을 형성하는 등 방해물질로 존재한다. 오존의 방해를 최소화하기 위해서 KI가 채워진 오존 스크루버를 DNPH 카트리지의 전단부에 설치하였다. LpDNPH S10 카트리지는 고순도 실리카로 충진된 SPE 튜브형태로 되어 있다.충진물의 입자 크기는 250 μm(60/100mesh)이며,표면을 DNPH 시약으로 코팅처리 하였다.(카르보닐은 DNPH와 반응하여 좀 더 안정적인 hyrozone으로 바뀐다.)
하나의 LpDNPH S10 카트리지는 포름알데히드 75 μg까지 포집할 수 있으며,이를 위해 충진물은 350mg,코팅제는 0.29%또는 1mg이 필요하다.이때 펌프 유속은 0.5-1.5L/min가 적당하다.샘플 포집 후,vacuum manifold를 이용하여 포집방향과 반대방향으로 5.0 ml 고순도 아세토나이트릴를 넣어 시료를 탈착시킨다. S10 카트리지 reservoir는 시린지 배럴를 추가로 부착하지 않고,탈착과정을 빠르게 진행할 수 있게 한다.
분석장비로는 GC에 비해 고분자화합물과 열적 안정성이 좋지 않은 화합물을 쉽게 분석할 수 있으며 이성질체의 분리가 용이한 등용매용리 또는 2-용매기울기용리 HPLC 를 사용하였다. 고정상으로는 역상 C18칼럼 (4.6×250㎜, 5 um)을 사용하였고 컬럼의 온도는 25℃로 유지하였다. 이동상은 1㎖/min의 유량으로 Acetonitril과 Water를 60 : 40의 비율로 설정하고 360㎚의 파장으로 고정시킨 후 UV 검출기를 이용하였고, 분석대상물의 선형성 평가를 위해 표준물질(Supelco, U.S.A)을 5단계로 희석하여 사용한다.
참고자료 ;
LpDNPH S10, S10x, S10L Cartridges.pdf
Monitoring Carbonyls in Air Using theLpDNPH S10 Cartridge with Analysis by HPLC.pdf | |
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Personal Air Sampler for HCHO
