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석탄재(Coal Fly ash) 중 유해중금속 분석을 위한 인증표준물질 개발에 관한 연구
김남준,이준희,정창석,김홍석,정민종,곽주현,이재형 한국분석과학회 2021 학술대회논문집 Vol.2021 No.11
석탄재(Coal Fly ash, 비산재)는 시멘트, 콘크리트, 아스팔트, 비료 등 다양한 분야에서 제품의 원료로서 재활용 되고 있으며, 성토재 및 복토재 등 토양으로서의 재활용도 계속 늘어나는 추세이다. 석탄재의 수입량 또한 계속 증가하고 있는데, 일본에서 수입되는 석탄재는 품질면에서 국내산 석탄재에 비해 중금속 함량이 높은 실정이다. 현재 국내에는 아직 그 품질을 정확히 분석하기 위한 석탄재를 매질로 한 중금속 표준물질이 부재한 상황이며, 대부분 미국 NIST(National Institute of Standards Technology)에서 제조한 석탄 및 토양을 매질로 하는 중금속 표준물질을 수입하여 사용하고 있다. 본 연구에서는 석탄재를 매질로 중금속 8종(Pb, Cu, Cr, Cd, As, Ni, Zn, Hg)을 첨가하여 저농도, 고농도의 2가지 농도로 미분쇄, 체가름, 혼합의 과정을 반복하여 인증표준물질(CRM, Certified Reference Material)을 제조하였고, 분석기기는 유도결합플라스마 방출분광분석기(ICP-OES), 불꽃원자흡광광도계(AAS), 직접수은분석기(DMA)를 이용하였다. 또한 NIST SRM 1633c(Trace Elements in Coal Fly Ash)를 이용하여 소급성을 확보하였고, 일원배치 분산분석을 이용하여 균질성을 확인하고, 특성값 및 불확도를 산출하였다. 본 연구를 통하여 개발된 석탄재를 매질 물질로 하는 8종의 중금속에 대한 인증표준물질은 사용량이 크게 증가하고 있는 국내 · 외 석탄재 중 중금속 분석에 대하여 신뢰성있는 결과를 도출하는데 크게 도움을 줄 것으로 기대하며, 나아가 환경적인 측면과 국민의 보건을 증진하며, 제품의 규격 적합성 및 품질 향상 등 경제적 · 산업적인 측면에도 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.