Extraction (Soaking, DCM:Hexnae, 4:1)
Extraction (Soaking, Methanol)
그림 2-6-2. 플라스틱 시료 내 표적물질 및 비표적물질 탐색 모식도
다. 결과 및 고찰
(1) GCxGC-ToF를 이용한 플라스틱 시료 내 표적물질 및 비표적물질 탐색 결과 (가) 플라스틱 시료 내 표적물질 및 비표적물질 탐색을 위한 데이터 전처리
분석된 시료에서 데이터 전처리(peak picking, S/N>100)를 통해 각 분석 시료의 peak table을 생성하 여 검출된 피크의 수를 확인하였다. 동시에 분석된 바탕시료 6개는 271-329개의 피크가 탐색되었다. 바 탕시료에서 탐색된 피크는 데이터 처리과정에서 blank subtraction으로 분석대상화합물에서 제외하였다.
시범연구에 사용된 플라스틱 시료는 반복분석으로 자료를 획득하였다. 그림 2-6-3a는 S/N비 100이상으 로 peak picking과 라이브러리 검색, blank subtraction 과정까지만 수행된 결과이다. 머무름시간과 조각 이온의 정렬까지 수행된 자료는 그림 2-6-3b와 같다.
PE 재질의 플라스틱 부이(내부) 시료에서 3500개 이상으로 다른 시료에 비해 상대적으로 많은 피크가 검출되었다. 반면, 동일한 시료량을 분석하였으나, 외부는 내부보다 감소한 2000개 가량의 피크가 검출되 었다. 이 의미는 해양환경에 잔류하는 동안 첨가제의 분해, 용출 등과 같은 요인으로 감소한 것으로 추정 된다. 표적 및 비표적 오염물질 탐색 부분에서 어떤 화합물의 감소가 있었는지 자세히 다루도록 하겠다.
다음으로는 PP재질의 포장비닐과 포대자루에서 많은 피크가 관찰되었다. PET 재질의 플라스틱에서 검출 된 피크수가 상대적으로 낮았다. EPS는 다른 플라스틱 시료에 비해 1/10의 수준의 시료량으로 분석한 결 과이다. 양식장에서 사용한 것으로 추정되는 EPS 부이는 내부와 외부가 유의미한 차이는 보이진 않으나, 내부에 비해 외부에서 비교적 피크가 더 검출되었다.
a. 데이터 전처리 및 blank subtraction 수행
b. 머무름시간과 조각이온 정렬 수행
그림 2-6-3. 플라스틱 시료 내 GCxGC-ToF를 이용하여 검출된 피크수
반복 분석된 시료에 대하여 머무름시간과 조각이온 정렬 후 검출된 화합물의 피크는 절반 수준으로 감소 하였다. GCxGC의 특성상 모듈레이션에 따라 크로마토그램에 같은 조각이온을 가지는 피크(동일 화합물) 가 분리되어 나타나는 경우가 있어, 머무름시간과 조각이온 패턴(매칭도 700)을 이용하여 분리된 물질을 하나의 화합물로 정렬하는 과정을 수행하였다. 이러한 정렬 과정을 거친 후에도 PE 재질의 부이는 많은 피크수를 보였다. 특히, 부이 내부에서 채취한 시료에서 많은 피크가 보였다. 정렬 이후 EPS부이는 내측 에서 조금 더 많은 피크가 관찰되었다. 해양플라스틱에서 피크수는 플라스틱 제품의 사용용도에 따른 함유 물질의 차이, 재질에 따른 차이, 환경 중 잔류 시간 등에 따라 다르게 나타날 수 있다.
검출된 피크에 대하여 식별을 수행하였다. In-house, NIST 및 Wiley 라이브러리 검색으로 match score가 700에서 1000 사이(900이상: excellent match, 800-900: good match, 700-800: fair match)를 가지는 화합물은 전체 검출된 화합물의 절반 정도이다. 이들 화합물의 조각이온과 크로마토그램
정렬특성을 기초로 최종 식별하였다. 이 외의 화합물은 미지의 화합물(unknown#) 또는 analyte#로 표현 하였다.