다매체환경모델과 부분순서이론을 이용한 화학물질 위해성평가를 위한 관리우선순위 결정

노경준 釜慶大學校 2007 국내박사

Pollution by chemical substances such as POPs (Persistent Organic Pollutants), EDCs (Endocrine Disrupting Chemicals) and PBTs (Persistent Bio-accumulative and Toxic substances) in the ecosystem has become more complex and varied, increasing the possibility of irreversible damage to human health or the ecosystem. Even at this moment, such chemical substances are continuously developed, manufactured and circulated, and accordingly the type and quantity of chemical substances flowing into the ecosystem are also increasing. There are 100,000 or more chemical substances circulated around the world, and about 38,000 chemical substances are used in Korea. It has been reported that 2,000 or more new substances are developed and commercialized around the world and about 300 new chemical substances are introduced to Korean market each year. Furthermore, the circulation and production of such chemical substances is also continuously increasing around the world, and the introduction of and the support for environment-friendly chemical substances management policy have become the major issue of the international society. Therefore it is necessary to have a management priority setting system for various chemical substances is required for efficient management. This study developed MUSEM (MUlti-media Simplebox-systems Environmental Model), a multimedia environmental model that can simultaneously evaluate the possibility of exposure of hundreds of chemical substances in order to efficiently manage chemical substances that can have negative impact on human health or ecological environment through environmental contamination. And in this study an alternative priority setting methods for the management of chemical substances in connection based on partial order theory (POT) and Hasse diagram. The theory of partial orders has been used to order chemical substances according to their negative effect on human health and the environment. POT is a simple technique that a priori includes "<" as the only mathematical relation. The theory of partial orders is characterized as being based on fewer assumptions concerning functional relationships and does not apply weighting factors. MUSEM executed the modeling for Japan by setting all 47 prefectures of Japan as the regional area for 62 chemical substances and the rest of the territory of Japan, excluding regional area, as the continental area and made the estimation of concentration among environment media in each administrative area and made the sensitivity analysis on Tokyo area. This study calculated daily intake rate of chemical substances by human using the PRTR data concerning 21 chemical substances subjected to Type II monitoring chemical substances centering on the area which produced the highest amount of each chemical substance among 47 administrative areas of Japan. The daily intake rate of chemical substances estimated based on the model was evaluated by dividing cases into the "case 1 where the degradation rate constant is 0" and the "case 2 where the degradation rate constant is not 0" and applying them to MUSEM. In case 1, the degradation rate was set to 0, and both regional and continental areas showed similar values for the substances with high transitivity to the atmosphere such as isoprene. As compared with the daily intake of case 1 which did not consider degradation, the daily intake of case 2 which considered the degradation decreased by 0.01%∥50% (10% in average) in the regional area and more in the continental area by 0.01%∥16% (3% in average). This indicates that the degradation speed of chemical substances has greater impact on the estimation of the daily intake and that it is necessary to set values according to the actual conditions including the biological degradation and the degradation in water or air when evaluating the danger. The study also calculated the concentration of exposure for 174 substances, the TRI data of which are available, in Busan, Korea, using the multimedia environmental model, MUSEM. The estimation was made for 8 different media (such as air, freshwater, seawater, natural soil, agricultural soil, urban/industrial soil, sediment in freshwater, and sediment in seawater), and the result of applying POT by simultaneously reflecting the distribution of the concentration of chemical substances in each of the said media showed the management priority for the chemical substances in Busan in the order of toluene, acetic acid, hydrogen chloride, azinphos-methyl, and acetaldehyde.

친환경제품설계시 환경성 측면 통합 방법 : 제품 전과정 및 이해관계자의 요구사항

송준일 亞洲大學校 2007 국내박사

In order to reduce the environmental impact of a product, there is a need for the identification of the environmental aspects and find out ways to mitigate its environmental impacts. Ecodesign is a process that integrates a series of activities related to the product life cycle into existing product design and development process. The present ecodesign methodologies focuses on the environmental impacts of a product in its entire life cycle, and overlooked the external factors such as the requirements of the end users and international regulations as such those product could not overcome trade barriers and do not meet the expectation of the end users of the product. This research work proposes a method that integrates environmental aspects into product design from two different perspectives; product life cycle and stakeholder requirements. Proposed method for the integration of environmental aspects consists of selection of a product for redesign, definition of environmental aspects and the integration of environmental aspects from two perspectives. A semi quantitative method was used to select for redesign. The environmental aspects of a product are divided in internal factors and external factors. Internal factors are environmental impacts occurring in the entire life cycle of the product. External factors are stakeholder requirements such as : ⅰ) the requirements of end users, ⅱ) the requirements of business-to-business customers, ⅲ) environmental directives and regulations, ⅳ) eco-labels(voluntary product criteria to achieve certification), ⅴ) standards(general/procedural requirements to fulfill), ⅵ) competitors (environmental design parameters or features to compete against). Integration of environmental aspects of a product is implemented by combining environmental weak points identified by the analysis of the internal factors and the external factors. Tools used for the analysis include ; 1) the life cycle modeling by the use of environmental parameters, 2) the analysis of internal factors by the screening life cycle assessment, 3) the analysis of external factors by environmental quality function deployment and environmental bench marking. The proposed method was applied to automobile parts in order to evaluate its applicability. First a survey was conducted to select a part to be redesigned; and fuel tank was selected. Then a life cycle modeling for the fuel tank using environmental parameters was implemented. In addition, an analysis was made to identify internal environmental weak points by screening LCA, external environmental weak points by EQFD and EBM. The identified environmental weak points of the fuel tank were environmental aspects of the part, material used, recycle rate, number of parts, and joint structure. A comparison was made between the proposed method and the existing method. The identified environmental weak points based on the existing method was material used. In the case of the propose method, they were environmental aspects of the part, material used, recycle rate, number of parts, and joint structure. This result indicates that the proposed method renders wider spectrum of environmentally weak points to be identified compared to the existing method. When the proposed method that integrates environmental aspects into product design from two perspectives is applied to ecodesign of a product, manufacturers can produce environmental conscious products that allow overcome technical trade barriers from product related environmental regulations. 특정 제품의 환경부하를 저감하기 위해서는 제품 전과정에서의 환경적 취약점을 파악하고, 이를 개선하기 위한 활동들을 모색해야 한다. 이러한 제품의 전과정에 걸친 일련의 활동을 기존 제품 설계 및 개발 프로세스에 통합시키는 것이 친환경제품설계(Ecodesign)이다. 기존의 친환경제품설계 방법론에서는 제품의 환경적 취약점 도출 시 제품 자체의 환경성에 초점을 맞추었고, 경제성 등의 소비자 요구나 국가별로 다른 규제 등과 같은 제품 외부의 환경성은 간과하였다. 그 결과 이들 제품들은 기술적 무역장벽인 제품 관련 환경 규제를 극복하지 못하는 결과를 초래하였을 뿐 아니라 시장에서도 경제성 있는 친환경 제품을 원하는 소비자의 외면을 받았다. 따라서 이 연구에서는 환경적 취약점 도출 시 제품 자체의 환경성뿐 아니라 경제성과 각 국가별 규제 등 여러 이해관계자의 환경적 요구사항도 동시에 반영할 수 있는 환경성 측면 통합 방법론을 제안하였다. 제안한 환경성 측면 통합 방법론은 대상제품 선정, 제품 기초 환경 특성 파악 및 제품의 환경성 분석 및 통합 등으로 나누어진다. 개선 대상제품 선정은 준정량적인 방법을 도입하여 선정 하였다. 제품 기초 환경 특성 파악은 환경성 파라미터를 사용하여 실시하였다. 제품의 환경성은 제품 자체의 환경성(제품 내적요인, internal factor)과 제품 외부의 환경성(제품 외적요인, external factor)으로 구분하였다. 제품 자체의 환경성은 생산·사용·폐기시의 환경영향을 대상으로 한다. 제품 외부의 환경성은 ⅰ) 최종 소비자의 요구사항, ⅱ) B2B (Business-to-Business) 소비자의 요구사항, ⅲ) 환경과 관련된 법규 및 규제, ⅳ) 환경마크와 같은 자발적 이행을 위한 요구사항, ⅴ) 제품에 적용되는 표준 그리고 ⅵ) 경쟁제품의 환경적 특성 등과 같은 이해관계자의 요구사항을 대상으로 한다. 제품 환경성 분석 통합은 제품자체의 환경성 분석 결과와 제품 외부의 환경성 분석 결과를 합하여 이루어진다. 제품의 환경성 분석 시 사용한 도구는 i) 환경성 파라미터를 이용한 기초 환경 특성 파악, ii) 간략화된 전과정 평가를 통한 제품 자체의 환경성 분석, iii) 환경성 품질기능전개와 환경성 벤치마킹을 수행하여 제품 외부의 환경성을 분석 하는 것으로 이루어진다. 제안한 환경측면 통합 방법론을 실제 자동차 부품의 친환경제품설계에 적용하여 그 적용성을 평가하였다. 먼저 대상제품 선정 방법을 사용하여 개선설계 대상제품으로 플라스틱 연료탱크를 선정한 후, 환경성 파라미터를 이용하여 제품 전과정을 모델링하였다. 그리고 간략화된 전과정평가를 실시하여 제품 자체의 환경성을 분석 하였다. 플라스틱 연료탱크에 대한 이해관계자의 요구사항을 분석한 결과, 원료물질 사용량·배출물 및 폐기량·유해물질 발생량·에너지 사용량 저감과 운송과 보관 용이, 작업환경·내구성·재사용성·재활용성 향상 등 9개가 있었고, 경제성과 밀접한 관련이 있었다. 이해관계자의 요구사항을 반영한 환경성 품질기능전개와 환경성 벤치마킹을 실시하여 제품 외부의 환경성을 분석하였다. 이렇게 하여 파악된 플라스틱 연료탱크의 중요 환경관련 취약점은 부품의 환경성, 사용된 재질, 재활용률, 부품 수, 체결구조 등이었다. 제안한 환경측면 통합 방법론을 기존 방법인 제품 자체의 환경성 분석법과 비교하였다. 기존 방법으로 도출한 중요 환경적 취약점은 사용된 재질이었으나, 제안한 방법론으로는 부품의 환경성, 사용된 재질, 재활용률, 부품 수, 체결구조 등이었다. 여기서 부품의 환경성은 법률 규제(유해물질 규제)를 반영하고 사용된 재질·재활용률·부품 수·체결구조 등은 소비자의 요구사항(경제성)을 반영한다. 이 결과로 제안한 환경측면 통합 방법론이 법률 규제와 경제성 요구를 반영할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이 연구에서 제안된 환경측면 통합 방법을 친환경 제품 설계 및 개발 단계에 적용할 경우 기업은 제품에 적용되는 환경 관련 기술적 무역장벽을 극복할 수 있을 뿐만 아니라 친환경제품개발의 선진기업으로 자리매김 될 수 있다고 사료된다.

친환경적인 방식제의 철근 부식방지 효과에 관한 연구

류희근 용인대학교 2007 국내박사

금속의 부식은 표면에 접하는 물, 공기 및 염화이온 등의 물질과 반응하여 산화물이나 수화물의 형태로 변하여 소모되며 자연적 현상이다. 부식은 완벽하게 막을 수는 없으나 재료와 코팅방법 및 환경의 변화선택에 의하여 조절하거나 최소화 할 수 있다. 녹이나 부식은 금속원자가 산소와 결합하여 산화물을 형성할 때 발생하며 산화물은 금속의 구조를 약화시킨다. 부식은 어떤 환경에서나 필연적으로 발생하여 많은 경제적 손실을 초래하며 특히, 강구조물의 방식은 경제적으로 산업에서 매우 중요한 역할을 한다. 철근부식을 억제하기 위하여 배합시 방식제를 사용하는 방안이 일반적으로 많이 사용되고 있으나. 국내에서는 아직까지 대체 방식제의 방식효과에 대한 연구는 찾아보기 어려운 실정이다. 선진국에서 환경문제가 긴급한 문제로 대두되면서 현재 널리 이용되는 중금속이 존재하는 방식제를 대체할 대체 방식제의 개발이 절실하다. 특히, 강구조물의 방식은 국가산업에서 경제적으로 중요한 이슈를 제공하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 친환경적인 방식제로서 전도성고분자인 폴리아닐린을 제조하고 그 특성에 대하여 연구하였다. 아닐린과 산화제를 이용하여 다양한 폴리아닐린을 합성하였고 이를 확인 분석하였으며 상용의 다양한 수지를 이용하여 방식제를 제조하고 염수분무 실험을 통하여 제조한 친환경적인 방식제의 방식 효과를 분석하였다. 결과적으로, 폴리아닐린을 방식재료로 사용한 방식도료는 상용화 방식도료가 하도도장만으로 효과를 보여 주는 것과는 달리 상도도장의 시너지 효과가 매우 크다는 것을 알 수 있었으며 서로 상호작용을 하여 도막 외부 환경으로부터 우수한 방식기능을 보여주었다. 연구한 방식재료는 중금속 산화물과는 달리 피착체인 철과의 경계면에서 철을 산화시켜 산화층의 부동태막을 형성하며 자신은 외부 환경의 부식인자에 의하여 전위 층을 형성하는 것으로 나타났다. 전도성 고분자인 폴리아닐린의 형태 즉, Emeraldin Salt(ES)와 Emeraldin Base(EB)의 방식 능력의 차이는 수지종류 및 조건에 따라 우수성이 달라질 수 있으므로 각각의 수지선택이 방식 능을 결정할 수 있는 요인으로 나타남을 알 수 있었다. 전도성 고분자인 폴리아닐린의 Emeraldin Base(EB)를 우레탄과 사용하였을 때 부착성, 내약품성 및 내수성이 매우 우수하였다. Corrosion is chemically induced damage to a material that results in deterioration of the material and its properties. Corrosion is a normal, natural process. Corrosion can seldom be totally prevented, but it can be minimized or controlled by proper choice of material, design, coatings, and occasionally by changing the environment. Various types of metallic and nonmetallic coatings are regularly used to protect metal parts from corrosion. Under the environment, the reinforced steel structure is deteriorated due to physical and chemical attacks. The main deterioration mechanism is the corrosion of reinforcing steel. The corrosion inhibitors have been used to protect the rebars from corrosion which are susceptible to various condition in steel structure. However, there is not clear conclusion about corrosion inhibitors yet. It has become very urgent situation to develop an anti-corrosion agent as an alternative of anti-corrosion coating that contains heavy metal and is being used in the present time. In particular, anti-corrosion agent for reinforced steel structure is serving a very important issue economically in industries of the country. Therefore, this study conduct researches in anti-corrosion agent for reinforced steel structure with environmental friendly anticorrosive, polyaniline(PANI) which is the conducting polymer and investigate characteristics of coated conducting polymer The soluble base form of acid labile group substituted polyaniline, PANI-A, can be synthesized from polyaniline emeraldine base(PANI-EB). PANI-A exhibited better solubility than PANI-EB. It can be converted to the insoluble and electrically conductive salt form upon doping with acids. Polyaniline has been synthesized chemically and cast from resin solution over steel samples. The effects of matrix, solvent system, and reaction time on the thermal, electrical, and morphological properties of the composites were examined. Accelerated deterioration tests were carried out to evaluate the anticorrosive properties of alkyd, urethane, and epoxy resin varnish coatings. We have studied polyaniline blend coatings on mild steel in 20wt% NaCl aqueous solutions with salt spray testing methods. A series of salt spray testing measurements, including corrosion potential and corrosion current has been made on polyaniline-coated steel samples in various method. Results showed that polyaniline can offer some degrees of protection in the corrosive environments. Protective properties of the conducting polymer were compared with a conventional polymer such as polyurethane. Comparative experiments revealed that emeraldine base form of polyaniline has better protective properties. The corrosion resistance of polyurethane blend coated steel was better than that of various blend coated steel.

제품개선을 위한 친환경 제품설계 아이디어 도출 방법론 개발

정재수 亞洲大學校 2004 국내박사

Optimization of Aerobic-anaerobic Culture Conditions for Bioplastic Raw-material Production from Euglena gracilis

김민정 부산대학교 대학원 2023 국내석사

연안 매립지역 화학공장의 부지환경평가 및 정화에 관한 복합조사 기법 연구

최승진 연세대학교 2007 국내박사

SDMA와 유기금속촉매를 이용한 PCBs 탈염소화 메카니즘

서성석 서울시립대학교 2006 국내박사

요약 잔류성유기오염물질(Persistent Organic Pollutants, 이하 POPs)의 지구적인 오염피해의 예방을 위해 2001년 5월 UNEP회의를 통하여 스톡홀름협약이 채택되었고, 2004년 5월 발효되어 우리나라는 이에 대한 대책이 필요하게 되었다. 폴리염화비페닐류(polychlorinatedbiphenyls, 이하 PCBs)는 POPs 중 가장 관심의 대상이 되고 있는 물질로서 2025년까지 PCBs에 오염된 폐기물 및 장비의 근절 조치를 이행하여야 한다. 그러나 우리나라는 스톡홀름협약상의 기간보다 10년 앞당긴 2015년까지 PCBs의 완전 근절을 목표로 하고 있기 때문에 무엇보다도 국내 실정에 맞는 PCBs 처리기술 확보가 필요한 시점이다. 우리나라는 현재까지 PCBs에 오염된 폐기물 및 장비를 전량 수출에 의존해 처리해 왔기 때문에 PCBs 처리를 위한 국내 기반이 취약한 실정이다. PCBs 처리 기술은 크게 고온소각이나 고온 용융과 같은 열적처리와 이 외의 기술인 화학적 처리방법으로 구분되는데 현재 국내에서는 화학적 처리 방법을 선호하고 있으며 이에 따라 많은 연구가 화학적 처리방법으로 집중되고 있는 실정이다. 본 연구는 화학적 처리방법의 일환인 탈염소화법에 대하여 반응제로 SDMA(Sodium bis(2-Methoxyethoxy) Aluminum Hydride)와 유기금속촉매(코발트, 니켈)를 이용하였다. 본 연구의 목적은 크게 두 가지로서 다음과 같다. 첫째, PCBs의 탈염소화에 영향을 주는 여러 인자들(SDMA 및 촉매 주입량, 촉매 종류, 수소공여체, 온도 등)을 달리한 실험 결과를 통해 최적 운전 조건 및 주 영향인자를 찾고자 하였다. 둘째, PCBs 209종 이성질체를 모두 분석하여 보다 정확한 농도 및 분해 특성을 파악하여 탈염소화 메카니즘을 파악하고자 하였다. 본 연구에서 수행한 PCBs의 탈염소화법은 비교적 저온에서 반응제 (SDMA)와 유기금속촉매(Co(acac)2, Ni(acac)2)을 이용하여 PCBs를 탈염소화 시키는 방법이며 처리대상 PCBs는 Aroclor 1242, Aroclor 1248, Aroclor 1254, 그리고 이들의 혼합물(Aroclor Mix)이었다. 이를 통한 본 연구의 결론을 정리하면 다음과 같다. (1) SDMA와 유기금속촉매를 이용한 탈염소화 방법은 PCBs를 빠르고 안전하게 탈염소화시키는데 적절한 방법으로 판단된다. 온도 110℃에서 SDMA 주입량은 Na 기준으로 Cl에 비해 50배(nNa : nCl = 50 : 1), 촉매 주입량은 Co(acac)2 기준으로 Cl에 비해 0.1배(nCo(acac)2 : nCl = 0.1 : 1)일 때가 최적 운전 조건으로 도출되었다. (2) SDMA와 유기금속촉매에 의한 PCBs의 분해 반응은 비교적 빠른 시간(20min 이내)에 일어났으며 분해효율에 주로 영향을 주는 것은 촉매보다는 SDMA로 나타났다. (3) SDMA와 유기금속촉매는 총농도 보다 TEQ농도를 저감시키는데 더욱 효과적이었다. 이는 대부분의 고염화물을 저염화물로 전환시켰기 때문이다. (4) 각 대상물질별로 분해효율, 촉매 및 광유 주입효과에 차이를 보였다. 즉, 고염화물이 많이 분포되어있는 Aroclor 1254가 분해효율이 가장 좋았으며 저염화물이 많이 분포한 Aroclor 1242는 분해효율이 가장 낮았다. 즉, 분해효율은 동족체의 분포 특성에 영향을 받았다. 광유의 주입 시 Aroclor 1254에서는 별다른 영향이 없었으나 Aroclor 1242에서는 분해효율이 더욱 낮아졌다. 한편, 촉매의 역할은 저염화물이 많이 분포한 Aroclor 1242에서 더욱 효과적이었다. (5) 본 연구에서 사용한 수소공여체는 탈염소화 반응에 제한 요소로 작용되었다. 그 이유는 비교적 과량으로 주입된 SDMA가 반응제의 역할뿐만 아니라 수소공여체의 역할을 동시에 수행했기 때문이라고 사료된다. 그러나 수소공여체는 여전히 긍정적 역할을 할 수 있으며 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다. (6) 반응온도가 증가할수록 PCBs의 분해효율은 증가하였다. 또한, 반응속도 상수(k)는 온도가 증가함에 따라 증가하였고 고염화물이 많이 분포되어 있을수록 반응속도 상수는 증가하였다. 즉, 반응속도 상수는 온도와 동족체의 분포 특성에 영향을 받았다. (7) 동족체 변화를 보면 대상물질에 상관없이 1, 2염화물은 점진적으로 증가하였지만 3염화물과 4염화물 이상의 고염화물은 감소 경향을 보였다. 그리고 어느 정도 시간이 경과된 후에는 2염화물이 차지하는 비율이 가장 높게 나타났다. 탈염소화 반응은 고염화물을 저염화물로 전환시키기 때문에 위해성 측면에서 중요한 공정이다. 왜냐하면 저염화물은 인체에 덜 해로울 뿐만아니라 자연계로 배출 시 혐기성 미생물에의해 쉽게 분해되기 때문이다. (8) 이성질체 변화를 보면 모든 대상물질에 상관없이 SDMA 주입만으로도 상당부분 농도가 감소되었으며 촉매의 주입에 의해 이성질체들이 추가적으로 감소되었다. 한편, 광유의 존재 시에는 다른 실험에 비해 보다 많은 이성질체들이 검출되었다. (9) 염소치환 위치(substitution position)는 탈염소화의 반응성에 영향을 주었다. 즉, meta- > para- > ortho- 순으로 탈염소화가 용이하였다. 그러나 주요 이성질체의 탈염소화 메카니즘은 염소의 치환 위치(substitution position)보다는 염소의 치환형태(substitution pattern)에 따라 탈염소화 되는 경우가 더 많았다. 대표적으로, 치환된 염소 개수가 불균등할 시에는 주로 치환된 염소가 많은 페닐기에 있는 염소가 우선적으로 탈염소화 되었다. 특히, 비균형적인 이성질체(unsymmetrical isomers)는 상대적으로 균형적인 이성질체(symmetrical isomers) 보다 먼저 탈염소화 되었다. 본 연구는 제한된 기간 내에 국내 PCBs의 완전 근절이라는 현안을 해결하는데 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다. 또한, 개별 이성질체의 분해 및 분포 특성, 이를 통한 탈염소화 메카니즘을 규명하는데 기여할 수 있을 것이다. 향후 보다 다양한 조건과 다양한 반응제에 의한 실험과 보다 큰 규모의 공정 운전 등에 의해 실제 적용이 가능한 공정설계 및 운전자료의 확보가 가능할 것이다.

성남시 주거지역에서 번식기 조류 종조성과 식생요소 및 토지피복의 관계

이장호 서울대학교 2006 국내박사

Chlorobenzyl alcohol을 이용한 total isocyanate의 가스크로마토그래프 분석법 개발

윤주송 연세대학교 2005 국내박사

Isocyanate류는 OECD의 high production volume(HPV) chemical list에 등록되어있다. Isocyanate에 노출시 피부, 눈 및 호흡기계의 염증, 천식, 기관지염, 그리고 폐부종 등을 발생시킨다.TDI의 발암성에 대해서 IARC는 Griop 2B로, 그리고 NTP는 Group B로 지정되어있다. 1984년 12월 3일 인도 보팔에서 발생한 isocyanate 누출 사고로 인해서 3,500여명이 사망하고 100,000명 이상이 후유증을 보이고 있다.TDI, MDI 및 HDI에 대한 ACGIH의 TWA는 0.005ppm(0.04 ㎎㎥)이고, STEL는 0.02 ppm (0.14 ㎎㎥)이다. NIOSH와 OSHA의 TDI, MDI 및 HDI에 대한 HPLC 분석법은 임핀저나 glass fiber filter로 포집하는데 이 방법은 다른 물질의 간섭과 재현성이 좋지 않다. 최근 NIOSH에서 9-anthracenylmethyl 1-piperazinecarboxylate를 이용하여 유도체화한 후 sodium thiomethoxide와 반응시켜서 생성된 9-anthracenylmethyl methyl sulfide를 HPLCUVD․FD로 분석하는 Total isocyanate 분석방법에 대하여 연구하고 있지만, 복잡한 분석과정, 이물질에 의한 간섭, 수율 등의 문제를 갖고 있다.따라서 본 연구는 2-CBA를 이용하여 2,4-TDI, 2,6-TDI, 4,4''-MDI 및 1,6-HDI를 유도체화 및 가수분해하여 GCFID, GCECD 및 GCMSD 분석법을 설정하고자 한다.2,4-TDI, 2,6-TDI, 4,4''-MDI 및 1,6-HDI와 2-CBA를 반응시켜서 4TC-urethane, 6TC-urethane, MC-urethane 및 HC-urethane이 합성되었으며 합성수율은 각각 71.7%, 79.6%, 92.54% 및 96.94%이었다.합성된 4TC-urethane, 6TC-urethane, MC-urethane 및 HC-urethane은 TLC, GCFID, GCPD-ECD 및 GCMSD로 정성 및 정량적으로 확인하였다.2-CBA로 코팅된 glass fiber filter를 87℃, 20mmHg로 1hr 이상 건조처리 하였을 때 모두 증발하였지만 4TC-urethane, 6TC-urethane, MC-urethane 및 HC-urethane 코팅된 glass fiber filter를 같은 조건에서 처리하였을 경우 3hr까지 증발하지 않았다.4TC-urethane의 추출법을 이용한 가수분해 수율은 1, 3, 5N HCl 및 1, 3, 5N H2SO4에서 약 100% 이었다.또한, 4TC-urethane, 6TC-urethane, MC-urethane, HC-urethane 및 urethane들의 혼합 urethane은 0.1N HCl 용액과 Ethyl cellosolve를 사용하여 가수분해 한 후 직접 주입한 방법에 의한 가수분해 수율은 약 100% 가량이었다.4TC-urethane, 6TC-urethane, MC-urethane 및 HC-urethane을 가수분해하여 생성된 가수분해물인 2-CBA는 GCFID, GCPD-ECD 및 GCMSD에 의해 정성 및 정량적으로 분석되었으며, LOD는 각각 9.69ppm, 11.03ppm 및 0.38ppm이었다.2-CBA의 GCFID, GCPD-ECD 및 GCMSD에서의 최저 분석농도는 각각 2.5ppm, 10ppm 및 0.01ppm이다. 1.5ℓmin의 유량으로 6시간 포집하고 최저 분석농도를 기준으로 하였을 때 대기 중의 최저 2,4-TDI의 분석 가능농도는 각각 5.67㎍㎥, 22.69㎍㎥ 및 0.02269㎍㎥으로써 ACGIH의 TDI에 대한 TWA인 0.04㎎㎥을 포함한 Isocyanate류의 TWA보다 낮으므로 total isocyanate의 새로운 GC 분석법으로써 가능성이 있다. 그리고, 만약 좀더 감도가 좋은 알콜류를 사용한다면 GCPD-ECD에서 더 낮은 농도까지 분석 가능할 것이다.따라서 2,4-TDI, 2,6-TDI, 4,4''-MDI 및 1,6-HDI를 동시 분석하는 Total Isocyanate 분석이 GCFID, GCPD-ECD 및 GCMSD로 가능하다. Isocyanates are registered in OECD''s high production volume(HPV) chemical list. Exposure to isocyanate causes inflammation in the skin, eyes and respiratory system as well as asthma, bronchitis and pulmonary edema.In terms of TDI''s carcinogenesis, the IARC categorizes it as Group 2B and the NTP as Group B. The isocyanate leakage accident that occurred in Bhopal, India on December 3, 1984 left 3,500 dead and more than 100,000 with aftereffects.The ACGIH''s TWA for TDI, MDI and HDI are 0.005ppm(0.04 ㎎㎥) and the STEL is 0.02 ppm (0.14 ㎎㎥).The HPLC analytical method for TDI, MDI and HDI used by the NIOSH and the OSHA involves a collection mechanism with an impinger or a glass fiber filter, but the method is less than desirable in terms of interference with other substances and repeatability.Recent studies conducted by the NIOSH deal with the total isocyanate analytical method, which involves derivation using 9-anthracenylmethyl 1-piperazinecarboxylate and analyzing the 9-anthracenylmethyl methyl sulfide generated from the sodium thiomethoxide reaction with HPLCUVD․FD. However, it also carries problems of complicated analytical procedures, interference with foreign substances and the yield.Accordingly, this study proposes the GCFID, GCPD-ECD and GCMSD analytical method which involves derivation and hydrolysis of 2,4-TDI, 2,6-TDI, 4,4''-MDI and 1,6-HDI using 2-CBA.2,4-TDI, 2,6-TDI, 4,4''-MDI and 1,6-HDI reacted to 2-CBA to synthesize urethanes, and the yield was 71.7% and 79.6%, 92.54% and 96.94% respectively.Synthesized 4TC-urethane, 6TC-urethane, MC-urethane and HC-urethane confirmed by the TLC, GCFID, GCPD-ECD and GCMSD quantitatively and qualitatively.Whereas dry processing a glass fiber filter coated with 2-CBA at 87℃ and 20mmHg for 1 hour resulted in complete elimination, performing similar processing for a glass fiber filter coated with 4TC-urethane, 6TC-urethane, MC-urethane and HC-urethane did not yield a change in content for 3 hours.The hydrolysis rate of 4TC-urethane according to the hydrolysis conditions(1, 3, 5N HCl and H2SO4) was about 100%. by extraction method.Moreover, 4TC-urethane, 6TC-urethane, MC-urethane, HC-urethane, and the composite urethane consisting of these urethanes also displayed a hydrolysis rate of about 100% using 0.1N HCl and ethyl cellosolve by direct injection method.The hydrolysate 2-CBA from 4TC-urethane, 6TC-urethane, MC-urethane and HC-urethane was quantitatively and qualitatively analyzed in the GCFID, GCPD-ECD and GCMSD, the LODs were 9.69ppm, 11.03ppm and 0.38ppm, respectively.2-CBA''s lowest concentration analyzed by GCFID, GCPD-ECD and GCMSD were 2.5ppm, 10ppm and 0.01ppm, respectively.When 2-CBA''s lowest concentration analyzed by GCFID, GCPD-ECD and GCMSD were applied (1.5ℓmin, collected for 6 hours) the lowest analyzable TDI concentration in the atmosphere were 5.67㎍㎥, 22.69㎍㎥ and 0.02269㎍㎥ (ACGIH TWA : 0.04 ㎎㎥). Because the lowest analyzable TDI concentration in the atmosphere are lower than ACGIH''s TWA of isocyanate including TDI, this method is feasible as new GC method of total isocyanate.The more sensitive alcohols, the more low concentration can be analyzed by GCPD-ECD.Therefore, simultaneous analyses of 2,4-TDI, 2,6-TDI, 4,4''-MDI and 1,6-HDI, along with a total isocyanate analysis, are feasible with GCFID, GCPD-ECD and GCMSD

우울, 불안 및 스트레스와 소변 중 hydroxyproline과 proline 농도와의 관련성

이규원 연세대학교 2007 국내박사