작업환경 유해물질 분석 솔루션 - ::at...

SIFT-MS작업환경 유해물질

분석 솔루션SelecTed Ion Flow Tube-MaSS SpecTroMeTry

www.ATFrontier.com

가스 분석 솔루션

에이티프런티어㈜ TEL. 031-460-9300 ATF- SIFT-MS-M201508 www.ATFrontier.com

SIFT-MSSelected Ion Flow Tube Mass Spectrometry

one MInuTe guIde To SIFT-MSSIFT-MS(Selected Ion flow Tube-Mass Spectrometry)는

SIFT-MS Reagent ion(H30+, NO+, O2

+)을 이용한 화학적 이온화 방식(CI)을 통해

전처리없이 Organic은 물론 Inorganic compound를 실시간, ppq level로 정성, 정량 분석 가능한

가장 진화된 온라인 질량분석기이다.

대기 중의 N2, O2, H2O를 Microwave에 통과시켜 Reagent ions을 생성(H3O+, NO+, O2

+)

Flow tube로 이동한 Reagent ion은 시료와 반응하여 이온화

생성된 Reagent ions은 첫 번째 질량필터(Quadrupole mass filter)에서 순차적으로 Flow tube로 이동

이온화된 시료는 두번째 질량필터(Quadrupole mass filter)에서 질량별로 분리되어 검출기로 이동

검출기는 질량별로 입자수를 count하며 calibration 없이도 절대정량 분석 가능

SIFT-MS 터치스크린은 물론 같은 네트워크상에 허가된 컴퓨터를 통해 원격제어가 가능

SIFT-MS In 5 SIMple STepS

Reagent ions 생성

시료주입 및 반응

Product ion 선택

검출

분석결과

Reagent ions 선택

1

3

2

4

5

SIFT-MS｜ Selected Ion Flow Tube-Mass Spectrometry 32

1. 간단한 터치 만으로 정성, 정량 분석 가능

4. 차량탑재로 현장분석 최적화 ·부지경계선 악취물질 ·컨테이너 훈증제(독성가스) 모니터링 ·매립지 가스분석

2. 다양한 화합물 동시 분석

5. 스크린 창을 통해 분석 측정값 실시간 확인 가능하며 위험 수치시 알람시스템 작동

�6. PC는 물론 터치스크린, 스마트폰으로 원격제어 가능

3. 다양한 시료 샘플링 방식 ·Direct Sampling�_악취/작업질 환경/ 대기질 분석 외 ·�Breath Sampling�_의학/풍미분석 외 ·Sampling Tool을 이용한 시료 채취�_Tedeler �Bag 외

● 간단한 touch로 다양한 VOC를 한번에 분석

● SIFT-MS의 시간당 분석능력은 GC-MS 8배~10,000배

● 최소 ppq~최대 ppm, 넓은 dynamic Range ( dilution option 적용시 �% 농도 분석가능 )

our InSTruMenTS delIVer

Key adVanTageS oF SIFT-MS analySISKey adVanTageS oF SIFT-MS analySIS


SIFT-MS를 이용한

작업환경 유해물질 노출 모니터링

작업환경 유해물질 사고 이슈화 : 최근 여러 작업환경 유해물질 노출 사건이 최근 빈번히 일어나 환경부, 고용

노동부를 비롯한 국내/국제 산업안전보건(OSH)기관들은 작업환경 내 유해물질 규제강화를 시작하였고 이에 작

업질 내 유해물질 노출 모니터링과 같은 안전응용분야의 관심이 증폭되어 있다.

기존분석법을 이용한 작업환경 유해물질 모니터링 : 지금까지는 한대의 분석기기로 작업환경에서 발생하는 여

러 유해물질을 한꺼번에 분석하기 어려웠다. 실제로 작업환경 내 유해물질 분석과 관련하여 PIDs(광이온화 검

출기), GC(가스크로마토그래피), chemical indicator tubes(화학물질 감지 튜브)등과 같은 기존 측정분석기기를

최소 두가지 방식을 혼합하여 사용되어 분석되어 지거나 샘플링백이나 흡착관등과 같이 시료채취 후 분석이 가

능하였다.

SIFT-MS를 이용한 작업환경 유해물질 모니터링 : SIFT-MS는 호흡시료 및 대기질 내 VOCs를 전처리 없이 실시

간 모니터링 할 수 있는 부드러운 화학적 이온화 방식의 온라인 질량분석기이다.

특히, 작업장 내 공기를 실제 들이마시는 작업 근로자의 호흡시료을 직접 분석하여 실시간, ppq level로 정성,

정량분석 가능하며 유해물질 누출시 빠르게 안전 대응 가능한 OSH 응용 에 가장 적합한 분석 시스템이다.

정의(산업안전보건법 제2조 제5호)

근로자의 건강장해를 초래할 수 있는 유해인자의 노출

정도나 발생수준등 작업환경 실태를 파악하기 위하여

해당 근로자 또는 작업장에 대하여 사업주가 측정계획

을 수립하여 시료의 채취 및 분석평가하는 것

측정 대상 작업장 :

반도체, 전자/전기, 페인트 산업등 다양한 산업공정

주요 작업환경 내 유해물질은

벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌,

포름 알데히드와 같은

휘발성 유기화합물(VOCs)

작업 환경측정이란 작업환경 유해물질이란

국내 산업안전 관련 주요법률

분 야 관련법률 소관부처 산하기관

산업안전 산업안전보건법 고용노동부 한국산업안전보건공단

고압가스 안전관리법 가스 액화석유가스의 안전관리 및 사업법 산업통상자원부 한국가스안전공사 도시가스사업법

화학물질 화학물질관리법 환경부 환경관리공단

소방 국민안전 소방기본법, 재난 및 안전관리기본법 안전행정부 한국소방검정공사

한국소방안전협회



국가별 작업환경 규제기관 및 노출 규제한계

작업환경 내 유해물질 모니터링 분석기기 비교

작업환경 내 유해물질 모니터링 기존 분석기기 한계

국가별 작업환경 유해물질 규제기관은 다음과 같으며 작업환경 노출기준은 지속적으로 강화되고 있다.

실제 미국 산업안전 및 보건행정(OSHA)의 경우 기존 벤젠 허용 피폭한계가 1ppm이었으나 규제농도보다 더 낮은 유해

물질 농도(0.57ppm) 에서 백혈병 등과 같은 인체 치명적인 피해 보고로 기준 강화되었다.

기관 지역 노출한도 명칭

National Occupational Health and Safety Commission (NOHSC) 호주 National Exposure Standards

European Agency for Safety and Health at Work 유럽연합 Occupational Exposure Limits

Japanese Association of Industrial Health 일본 Permissible Exposure Limits

Occupational Safety and Health Service 뉴질랜드 Workplace Exposure Standards

Health and Safety Executive (HSE) 영국 Occupational Exposure Standards

National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) 미국 Recommended Exposure Limits

Occupational Safety and Health Administration (OSHA) 미국 Permissible Exposure

American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) 미국 LimitsThreshold Limit Values

PIDs SIFT-MS

·복합 VOCs에 대한 총 감도로 측정·개별 VOCS를 정성, 정량분석 가능

·여러 VOCs를 단 한번의 스캔으로 동시 분석 가능

Indicator tube(지시관) SIFT-MS

·실제보다 더 높은 값을 나타내는 오차 발생

·분석값 해석 및 적절한 농도 범위의 분석값을 측정하기 위해

분석 전에 전처리 필요

·실제 현장 측정값을 바로 스크린 창을 통해 확인 가능

·초과 농도 발생 알람시스템 작동

GC-MS SIFT-MS

·분석 속도가 매우 느림(단일 VOCs 분석시간 : 몇분~몇십분)

· 기기 작동 및 결과값 해석에 전문가적 지식 필요

·전처리 없이 실시간, ppq level 모니터링 가능

·비전문가도 30분의 짧은 교육으로 손쉽게 사용

·몇번의 터치만으로 결과값 해석 가능

PIDs 화학물질 표시기 튜브 가스 크로마토그래피 SIFT-MS

특수성 매우 낮음 보통 높음 높음

선택성 보통 보통 높음 높음

분석속도 실시간 실시간 느림 실시간(현장분석 가능)

유지비용 낮음 높음 보통 낮음

분석비용 낮음 높음 높음 낮음~보통

직접 호흡시료 분석 불가능 불가능 불가능 가능


OSH 응용에 대한 SIFT-MS 분석능력SIFT-MS의 호흡시료에 대해 비침습성 직접분석이 가능한 분석도구이며 분석 환경에 맞게 자동 Validation이 가능하여 여러

산업용 여러 VOCs를 호흡시료 분석을 통해 한번에 실시간, ppq level로 분석가능함을 국제 여러 논문을 통해 발간되었다.

그림1. SIFT-MS을 이용하여 작업환경내 유해물질에 노출된

작업근로자 호흡시료를 실시간 연속측정

작업환경 내 유해물질 : 자일렌 메시틸렌 와 같은 VOCs

측정 시간 : 2hr

그림2. SIFT-MS을 이용하여 작업 근로자의 호흡시료를 통해

메시틸렌 농도 변화 실시간 측정

▶ 한번의 스캔으로 여러 화합물 동시분석 가능

▶ 대기질 내 VOCs는 물론 호흡시료 실시간 direct 분석

▶ 혈액 또는 소변의 Headspcae 시료 분석가능

▶ 넓은 dynamic range ppm~ppq level 로 여러 작업장 모니터링 가능

▶ OSH응용에서는 작업질 내 발생하는 유해물질이 몸속으로 들어왔을

때 거짓 양성, 음성반응을 피하기 위해 몸속에서 변하는 VOCs를 정

확한 정량분석이 필요하다. SIFT-MS는 호흡시료를 인체 내부별 변

화되는 VOCs의 절대정량이 가능하다.

그림1 작업 환경에서 나오는

자일렌과 메시틸렌(또는 트리메

틸벤젠, C3H3 (CH3))을 포함한

유해가스 노출의 영향을 실제로

받는 작업 근로자의 호흡시료

를 SIFT-MS로 직접 분석했다.

분석모드 : SIFT-MS SIM모드(Selected Ion Mode)농도: ppbv

그림2 4시간 동안 연속적으로

측정기간동안 오직 메시틸렌을

감소가 얼마만큼 변하는지를 나

타냈고 자일렌도 이와 유사한

감소형태를 보였다.

측정데이타의 실선은 작업 근

로자의 몸 기관 중 입속과 폐

속 두군데의 분포 값의 범위을

나타내며 자일렌이 체류시간은

0.4과 2.5으로 메시틸렌의 경우

체류시간은 0.4 과 2.8으로 계

산되어진다.




Analysis Capability

·VOCs: (BP<200°C, Molar Mass <300Da)

·Simultaneous analysis of polar and non-polar compounds

·Ideally suited to any gaseous sample of volatiles (including, whole-air or headspace above solids and liquids, as well as in-mouth and retro-nasal)

·Real-time quantitative analysis

Performance

·Reagent ion source: air/water

·Selectable reagent ions: H3O+, NO+, O2

+

·Optional Negative ion source On- (n=1-3)

·Mass range: 10-300Da

·Mass resolution: unit mass resolution throughout the mass range

·Mass resolution: unit mass resolution throughout the mass range

·Response Time: <200 ms

·Detection limit: 50 ppqv

·Accuracy: Better than +/- 10% in ppbv range

·Linearity: 100 pptv - 0.1%

·Measuring range: 100 pptv - 0.1%

·Standard inlet flow: 10 sccm

Physical Properties

·Height: 900 mm (35.4 in.)

·Width: 725 mm (28.5 in.)

·Depth: 875 mm (34.5 in.)

·Weight: 212 kg (466 lb)

·Integrated castor wheels

Environmental Conditions

·Ambient operating temperature: 10°C to 30°C

·Ambient operating humidity: 5 to 95%

·Storage extremes: -40°C to 65°C

·Maximum temperature fluctuation 3°C/h

·Exhaust facility should be provided for exhaust gases

Sample Introduction

·Whole air

·Sample bag

·Canister

·Direct breath

·Sorbent tube

·Custom integration

Gas Ports

·Helium supply

·Calibration standard

Interfaces

·TFT colour 8.4” LCD touch screen

·Gas inlets fitted with ¼ inch Swagelock bulkheads

·10/100 Ethernet (TCP/IP)

·Barcode scanner

·Autosampler

Operating Parameters

·Power: 216-264 VAC, 47-63 Hz, 2.0kVA

·Helium consumption: 0.65 atm Lmin-1

Safety Conformance

·IEC61010-1

·EN61010-1

Electromagnetic Conformance

·EN61326

·CISPR 11/EN 55011: Group 1, Class A

Optional Accessories

·Direct breath inlet

·Sample collection case with integrated sampling wand

·Sample bag flushing system

·Custom integration with automated processing equipment or in vivo systems

“인정받는 고객 파트너”에이티프런티어(주)

|기업이념|

|사업영역|

|에이티프런티어의 고객 지원 활동|

에이티프런티어㈜는 “인정받는 고객 파트너” 라는 목표와 함께 고객에게 더욱 향상된 솔루션을 제공해 드리고자 지난 2008년 2월 영인과학㈜ 으로 부터 독립, 설립된 분석/계측 장비 판매 및 서비스 전문 회사입니다.

응용서비스

고객세미나 자료 제공

고객중심적 사업프로세스

구축

고객지향 솔루션 제공

고객이익 극대화▶ ▶

고객지향솔루션

분석

분석기

기술지원

인터페이싱

•원소분석

•무기화합물분석

•유기화합물분석

•물성/구조분석

•온라인질량분석기

•가스분석기

•온도프로파일링

•수은분석기 외

•H/W & S/W 수리

•장비 유지보수

•분석방법 컨설팅

•소모품

•분석/계측장비 융합

•응용별 솔루션

첨단 과학기술의 세계로 리드하는

영인그룹

3가지 다중 Reagent ion을 이용한 화학적 이온화 방식(CI)을 통해 전처리없이 Organic and Inorganic compound를 실시간, ppq level로 정성, 정량 분석 가능한 가장 진화된 온라인 질량분석기

응용

·작업환경 유해물질 분석

·부지경계선 악취물질 분석

·건축물 및 자동차 실내공기질 분석

·자동차 배기가스 분석

·훈증제 및 독성가스 분석

·풍미 및 향료 분석

·CWAs(화학무기 및 마약) 분석 외

SIFT-MS (Selected Ion Flow Tube-Mass Spectrometry) 온라인 질량분석기

편광법의 고 주파수를 이용한 Zeeman AAS (ZAAS-HFM) 원리로 전처리나 수은 분석에서 나오는 폐기물(촉매제) 처리 없이 대기 중 수은농도를 실시간(1초이내 반응속도), %~ppt Level로 모니터링 가능

응용

·대기 내 수은분석

·천연 가스 내 수은분석

·배출가스 내 수은분석

Lumex RA-915 Series 대기 수은분석기

응용

·연료전지 분석

·필터효울 측정

·반응기 효율 측정

·공정(Process) 컨디션 모니터링

·다양한 가스의 성분 농도 온라인 분석

- 정제가스/천연가스 - 산업가스/바이오가스

- 매립지가스 외

“4세대 Micro-GC 기술”을 적용한 Agilent 490 Micro-GC는 전처리 없이 천연가스나 정제가스와 같은 복잡한 시료도 5분 이내 분석 가능한 가장 진화된 가스크로마토그래피

490 Micro Gas Chromatography 마이크로가스크로마토그래피

응용

·반도체 분야 Process Gas 분석(ppb)

·태양광 분야 SiF4, NH3, SiH4, B2H6 등 가스분석

·실시간 온라인 가스분석 및 모니터링

- HF분석 - 부식성 가스 및 독성 가스 분석 - 가스 순도분석

FT-IR 방식을 이용한 복합가스시료를 초 단위의 반응속도로 ppb level로 미량 분석 가능한 실시간 온라인 가스 분석 시스템

IR Gas System 온라인 가스 분석 시스템


431-836 경기도 안양시 동안구 안양천동로 60 영린빌딩 4FTEL 031-460-9300 Fax 031-460-9301 E-mail [email protected] Website www.ATFrontier.com Blog blog.naver.com/atfrotier_1

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