경기도 분포 내 다이옥신 농도의 동-하절기 분포연구 = Seasonal Distribution of Dioxin Concentrations in Gyeonggi Province : A Distribution Study of Winter and Summer Periods

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Currently, dioxin contamination in soil is only being investigated in a limited capacity, focusing on returned U.S. military bases and select farmlands under the jurisdiction of the National Agricultural Products Quality Management Service.

This study addresses the growing concern surrounding soil dioxins, a topic highlighted in discussions at National Assembly forums. For sampling, surface materials such as weeds and organic matter are removed before collecting soil and sediment samples. Soil samples are taken at a width of approximately 5 cm, a length of 5 cm, and a depth of 5 cm from each sampling point. Sediment samples are collected using grab samplers to obtain surface layers.

The soil samples are air-dried for 48 hours before undergoing Soxhlet extraction, followed by hexane substitution. They are then subjected to primary purification using a sulfuric acid-treated silica gel column, followed by concentration and secondary purification with an alumina column. The final concentrate is adjusted to a volume of 20–100 µL, completing the pretreatment process.

The prepared 2 mL vials are analyzed using a GC-HRMS (Thermo DFS) equipped with a DB-5MS column (60 m x 0.32 mm ID x 0.25 µm). Calibration curves are constructed using five levels of quantification standards, which include 2,3,7,8-isomers and corresponding 13C12 isotope-substituted internal standards. Dioxin quantification employs a relative calibration curve method using isotope-labeled internal standards (13C12 or 37Cl) added prior to extraction. Measured concentrations are converted into toxic equivalent concentrations (pg I-TEQ/g or ng I-TEQ/g) by applying the toxicity equivalency factor (I-TEF), and samples are ranked accordingly.

The study results revealed significant seasonal differences, with dioxin concentrations generally higher in winter compared to summer. Regionally, the northern areas exhibited the highest concentrations, while the eastern areas showed the lowest levels, indicating notable regional variations as well.

국문 초록 (Abstract)

현재는 토양에 있는 다이옥신 오염도 조사는 반환 미국기지와 국립농산물품질관리원에서 극히 일부분의 농지에 대해서만 조사하고 있는 실정이다.
본 논문에서는 국회 토론회에서 언급될 정도로 관심이 많아지고 있는 토양 중 다이옥신을 채취 시에는 토양이나 퇴적물시료 표면의 잡초나 유기물등이 물질층을 제거한 후 토양시료는 채취지점가로 약 5 cm, 세로 약 5 cm, 깊이 약 5 cm로 하여 시료를 채취하며, 퇴적물 시료는 그랩 등을 이용하여 표층시료를 채취한다.
토양시료는 약 48 시간 풍건작업을 거쳐서 속슬레 추출을 하고 헥산으로 치환하여 1차적으로 실리카겔 컬럼으로 황산처리 작업을 하고 다시 농축하여 알루미나 컬럼으로 정제작업을 하고 농축을 하여 최종 용량이 20 ~ 100 µL으로 만들어 전처리를 마무리하였다.
완성된 2 mL 바이알은 분석기기 GC-HRMS(Thermo DFS)를 통하여 컬럼은 DB-5MS(60 mX0.32 mm ID 0.25 µm)을 활용하여 분석하였다. 검정곡선 작성방법으로 각 2,3,7,8-이성체와 이에 대응하는 13C12 동위원소가 치환된 내부표준물질로 된 5 단계의 정량용 표준물질을 사용하여 검정곡선을 작성한다. 다이옥신류의 정량은 추출 전 시료에 첨가한 동위 원소 치환체(13C12 또는 37Cl) 내부표준물질을 이용한 상대 검정곡선선법을 이용하여 값을 정량하였다. 시료의 실측농도에서 독성등가환산계수 (I-TEF)를 곱하여 독성등가환산농도 (pg I-TEQ/g 또는 ng I-TEQ/g)로 표기하여 각 시료별 순위를 매겼다.
우리나라에서 많은 인구가 분포한 경기도 지역의 동서남북 각 6 지역을 여름과 겨울철로 나눠서 48 개의 시료를 분석하였다. 잔류성 유기오염물질의 대표성을 지닌 다이옥신 농도를 통하여 토양의 오염도를 확인하고 경기도 지역별과 계절별의 차이 및 현황을 확인하고자 하는 목적으로 하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구의 필요성 1
• 1.2 대기 중 다이옥신 연구고찰 2
• 1.3 토양 중 다이옥신 연구고찰 3
• 1.4 배출가스와 토양 중 다이옥신 연구고찰 4
• 1.5 다이옥신 연구 고찰 5
• 1.6 연구목적 ᠁ 11
• 제 2 장 다이옥신 시험방법 12
• 2.1 적용범위 12
• 2.2 시료 보관 12
• 2.3 Flow chart 13
• 2.4 채취 지점 및 시료채취 15
• 2.4.1 경기도 채취 지점 15
• 2.4.2 시료채취장치 및 재료 15
• 2.4.2.1 시료채취장치 15
• 2.4.2.2 시료용기 15
• 2.4.3 시료채취 및 관리 16
• 2.4.3.1 시료채취 일반사항 16
• 2.4.3.2 시료채취장소의 선정 16
• 2.4.3.3 시료채취 17
• 2.5 시약 및 표준물질 18
• 2.6 장치 및 기기 19
• 2.6.1 전처리 장비 및 기구 19
• 2.6.2 분석장비 19
• 2.7 시험방법 22
• 2.7.1 시약 조제 방법 22
• 2.7.2 전처리 방법 23
• 2.7.3 기기분석 및 결과산출 25
• 2.7.4 분석 결과 값 27
• 제 3 장 결 과 28
• 3.1 정도관리 28
• 3.1.1 MDL 28
• 3.1.2 QA/QC 28
• 3.2 신뢰성 평가 31
• 3.3 토양 중 다이옥신 농도 32
• 3.3.1 지역별 오염농도 비교 33
• 3.3.2 경기도 토양오염의 실태 84
• 3.3.3 총 오염농도 비교 85
• 3.3.3.1 겨울철 오염농도 85
• 3.3.3.2 여름철 오염농도 86
• 3.3.3.3 겨울과 여름 오염농도 87
• 제 4 장 결론 및 고찰 88
• 4.1 경기도 토양의 상황 88
• Reference 90
• Abstract 92