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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 64, Number 6
JKCSEZ 64(6)
December 20, 2020 

 
Title
Performance Evaluation of a Portable GC for Real-time Monitoring of Volatile Organic Compounds

휘발성 유기화합물의 실시간 모니터링을 위한 휴대형 GC의 성능 평가
Author
Dong Wook You, Yeong Sik Seon, Jun Sik Oh, Bongyoon Yi, Hyun Sik Kim*, Kwang Woo Jung*

유동욱, 선영식, 오준식, 이봉윤, 김현식*, 정광우*
Keywords
휴대형 GC, 재현성, 검출한계, 분리능, 휘발성 유기 화합물 ,  Portable GC, Reproducibility, Detection limit, Resolution, Volatile organic compounds
Abstract
대기 중 미량의 휘발성 유기화합물을 실시간으로 측정할 수 있는 휴대형 GC의 성능을 평가하였다. 휴대형 GC의 크기는 35 × 26 × 15 cm3, 무게는 5 kg으로 소형·경량이고, 24 VDC, 1 A (최대 3.2 A)의 저전력을 소모하며 공기를 운반 기체로 사용하므 로 별도의 가스 실린더를 필요로 하지 않는다. 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 1 ppmv와 20 ppmv 시료의 크로마토그램에 대한 피크 면적의 상대표준편차(RSD)는 각각 3.79%, 0.48% 이하이고, 머무름 시간의 RSD는 각각 0.40%와 0.08% 이하로 우수한 재 현성을 보였다. 또한 방법검출한계(MDL)는 0.09 ppmv로 낮은 검출한계를 나타냈다. 길이 30 m, 내경 0.28 mm의 분리 컬럼을 사 용하여 10분 이내의 측정 조건에서 구한 피크용량과 분해능은 다양한 혼합 샘플도 정량 및 정성 분석이 가능함을 입증하였다. 특 히 27시간 동안 연속적으로 80회의 분석을 수행하였을 때 관찰된 크로마토그램의 피크 세기와 머무름 시간의 RSD가 각각 2.4%, 0.5% 이하로 좋은 재현성을 보였다. 따라서 본 연구의 휴대형 GC는 실내외 그리고 산업 현장에서 배출되는 휘발성 유해가스의 탐지는 물론 화학 물질의 유출사고에 대응하여 실시간 모니터링 할 수 있는 측정 장비로 활용될 수 있으리라 기대된다.

Performance of a portable GC that can be utilized for the real time determination of volatile organic compounds in air was evaluated. It employs purified/compressed ambient air as the carrier gas eliminating the need for high pressure gas tanks. The compact system with dimensions of 35 × 26 × 15 cm3 and weight of 5 kg is powered by either a 24 V DC external adapter or battery pack. Chromatograms of the mixture sample including benzene, toluene, ethylbenzene, and oxylene at concentrations of 1 ppmv and 20 ppmv represent a good reproducibility: 3.79% and 0.48% relative standard deviations (RSDs) for peak area variations; 0.40% and 0.08% RSDs for retention times. The method detection limit was 0.09 ppmv. A 30 m long, 0.28 mm I.D. column operated at an optimal condition yielded a peak capacity of 61 with good resolution for a 10 min isothermal analysis. The relative standard deviations (RSD) of the peak area variations and retention times during consecutive measurements over 27 h were less than 2.4%RSD and 0.5%RSD, respectively. Thus, this instrument makes it suitable for continuous and field analysis of low-concentration VOC mixtures in the indoor/outdoor environment as well as the spillage accident of hazardous chemicals.

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