은영 양 , 
 호상 신 Analytical Science & Technology . 
 http : / / dx . doi . org / 10 . 5806 / AST . 2015 . 28 . 5 . 317 
 Copyright © 2015 , The Korean Society of Analytical Science 
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 Accepted : October 05 , 2015 
 TagCloud 은영 양 
 호상 신 
 은영 양 
 hshin @ kongju . ac . kr 
 최근 가금 류 와 조류 에서 조류 인플루엔자 ( avian influenza , AI ) 가 확산 되 어 축산 농가 에 큰 피해 를 주 었 다 . AI 뿐 만 아니 라 사람 도 감염 될 수 있 어 AI 의 발생 시 마다 여러 가지 소독 제 를 사용 하 여 방역 을 실시 해 오 고 있 다 . 그러나 이 들 소독 제 를 반복 하 여 사용 하 면서 생태 계 에 영향 을 줄 수 있 다는 논란 이 있 어 왔 고 살포 한 소독 제 의 생태 계 영향 을 파악 하 기 위해 소독 제 의 잔 류량 파악 이 우선 적 으로 필요 하 다 . 이산화염소 는 물 중 에서 소독 과정 중 에 트리할로메탄 과 같 은 염소 소독 부산물 이 직접 생성 되 지 않 아 염소 대체 소독 제 로서 많 은 관심 을 받 고 있 다 . 
 그러나 이산화염소 는 불 안정 하 여 쉽 게 분해 되 어 
 chlorite 와 chlorate 를 생성 한다 . 
 한편 sodium dichloroisocyanurate ( Na - DCC ) 는 cyanuric acid 와 염소 ( HOCl ) 를 생성 시켜 실제 적 으로 는 염소 가 작용 하 여 소독 하 는 성분 으로 , 사람 과 환자 들 에게 심각 한 잠재 적 위험 성 이 있 을 수 있 는 체액 유출 시 주로 사용 하 는 소독 제 이 다 . Na - DCC 는 물 속 에서 가수 분해 반응 에 의해 쉽 게 cyanuric acid 를 생성 하 기 때문 에 Na - DCC 보다 는 cyanuric acid 를 측정 하 는 것 이 독성 과 환경 측면 에서 필요 하 다 . 
 Sodium dodecylbenzenesulfonate ( Na - DBS ) 는 세제 의 주성분 으로 세정 작용 뿐 만 아니 라 미생물 의 발육 저해 및 살균 작용 을 지니 고 있 어 낙농 농가 에서 착유기 나 우유 등 의 세 척 에 많이 사용 하 고 있 다 . 따라서 본 연구 에서 는 토양 중 이산화염소 , Na - DCC 와 Na - DBS 의 잔 류량 을 조사 하 기 위해서 음 이온 인 chlorite , chlorate , cyanuric acid 와 Na - DBS 를 분석 하 는 것 이 바람직 하 다 . 
 Chlorite 와 chlorate 를 분석 하 는 일반 적 인 방법 으로 는 물 에서 amperometric 적정 법 , 
 ion chromatography , 
 와 flow injection system 
 등 이 있 다 . Cyanuric acid 분석 방법 으로 는 enzyme - linked immunosorbent assay ( ELISA ) , 
 gas chromatography - mass spectrometry ( GC - MS ) , 
 GC - tandem mass spectrometry ( GC - MS / MS ) , 
 high performance liquid chromatography ( HPLC ) , 
 등 을 주로 이용 하 여 왔 다 . Na - DBS 의 분석 방법 은 spectrophotometry 
 와 HPLC / DAD 
 그러나 위 분석 법 들 은 각 성분 별 개별 분석 에서 는 아주 고감도 이 고 선택 적 이 지만 , 이 들 성분 들 을 함께 분석 할 수 있 는 동시 분석법 은 아직 까지 제시 되 지 않 았 다 . 특히 토양 중 에서 이 들 을 분석 하 는 방법 은 지금 까지 발표 된 바 가 없 다 . 
 본 연구 에서 는 토양 중 의 chlorite , chlorate , cyanuric acid 와 Na - DBS 의 추출 법 과 LC - MS / MS 를 이용 한 동시 분석 하 는 방법 을 개발 하 고 개발 한 시험법 을 이용 해 실태 조사 를 하 는데 그 목적 이 있 다 . 
 - 2 . 1 . 시료 준비 
 본 연구 에서 는 우리 나라 전국 에서 방역 을 실시 한 철새 도래지 , 집중 방역 지역 , 축산 농가 , 고속도 로 출구 방역 지역 등 방역 대표 지점 40 개소 를 선정 하 고 소독 제 를 사용 하 지 않 은 대조 지점 10 개소 를 선정 하 여 시료 를 채취 하 였으며 시료 20 개 당 동일 한 채취 지점 에서 현장 이중 시료 를 채취 하 여 냉 장보관 후 실험 하 였 다 . 
 - 2 . 2 . 시약 및 기기 조건 
 본 연구 의 조사 대상 물질 인 sodium chlorite , sodium chlorate , cyanuric acid , Na - DBS 와 내부 표준물질 인 bisphenol A - d 16 , 이동상 용매 에 사용 된 ammonium formate 와 formic acid 는 Sigma - Aldrich ( St Louis , MO , USA ) 의 고순 도 시약 을 사용 하 였 다 . 시약 제조 및 추출 용매 로 사용 한 증류수 는 Milli - Q system 을 통과 한 초 순수 를 이용 하 였 다 . LC - MS / MS 는 시료 자동 주입기 ( Agilent 1290 series G 4226 A Autosampler ) 가 장착 된 Agilent 사 ( Palo Alto , CA , USA ) 의 Agilent 1290 series HPLC 를 사용 하 였 고 , 분리 용 칼럼 은 Eclipse Plus C 
 column ( 2 . 1 mm i . d . , 50 mm length , 1 . 8 µ m particle size ) 을 사용 하 였 다 . 이동상 용매 는 0 . 25 mM ammonium formate 의 20 mM formic acid 와 acetonitrile 을 사용 하 였 고 기울 기 용리 법 을 적용 한 결과 분석 시간 은 15 분 이 었 다 . 분리 한 각 물질 의 분자량 확인 을 위해 Agilent G 6460 A Triple - quadrupole 탠덤 질량 분석기 ( Agilent Technologies , Palo Alto , CA , USA ) 를 사용 하 였 고 negative ion electrospray 모드 에서 분석 하 였 다 . 
 Instrument conditions of LC - MS / MS system for the analysis of anion biocides 
 Instrument conditions of LC - MS / MS system for the analysis of anion biocides 2 . 
 Parameters for the determination of anion biocides by LC - MS / MS 
 Parameters for the determination of anion biocides by LC - MS / MS - 2 . 3 . 분석 방법 
 Chlorite 와 chlorate 의 경우 균질 시료 2 . 0 g 을 사용 하 여 정제 수 10 mL 로 초음파 추출 후 내부 표준물질 bisphenol A - d 16 을 50 µ L 를 첨가 하 고 시료 를 여과 하 여 LC - MS / MS 를 사용 하 여 분석 하 였 다 . 
 Na - DBS 와 cyanuric acid 는 시료 2 . 0 g 을 취하 여 0 . 25 mM ammonium formate 가 포함 된 20 mM formic acid 와 acetonitrile ( 1 : 1 ) 를 10 mL 첨가 하 고 초음파 추출 15 분 , 진탕 15 분 , 원심 분리 5 분 ( 4 ℃, 12 , 000 RPM ) 을 차례 로 실시 한 다음 상층 액 5 mL 를 취해 1000 mg / L 내부 표준물질 bisphenol A - d 16 50 µ L 를 첨가 하 였 다 . 시료 를 여과 하 여 LC - MS / MS 에 주입 하 였 다 . 
 이산화염소 는 강한 산화제 이 면서 적용 환경 에 따라서 염소 와 같 거나 더 우수 한 살균 효과 를 가지 는 친환경 적 인 소독 제 이 다 . 그러나 압축 하 여 사용 할 수 없 어 현장 에서 발생 시켜 사용 해야 만 하 는 불 안정 한 가스 로 환경 중 태양 광선 에 의해 쉽 게 분해 되 며 소독 제 로 사용 할 때 여러 적용 조건 에 의해 부산물 로써 chlorite 와 chlorate 를 생성 한다 . 따라서 chlorite 와 chlorate 는 토양 중 에 잔류 가능 성 이 있 으며 , 이 를 확인 하 기 위하 여 두 성분 을 분석 하 였 다 . 또한 cyanuric acid 는 표백 , 위생 , 소독 처리 에서 chloroisocyanurates 의 최종 산물 로써 토양 중 에서 아래 의 가수 분해 반응 에 의해 sodium cyanurate 와 hypochlorous acid 로 빠르 게 바뀌 므로 Na - DCC 의 marker 로써 cyanuric acid 를 분석 하 였 다 . 
 NaCl 2 ( NCO ) 3 + 2 H 2 O → 2 HOCl + NaH 2 ( NCO ) 3 
 물리 화학 적 특성 이 각각 다른 chlorite , chlorate , cyanuric acid 와 Na - DBS 를 동시 분석 하 기 위한 이동상 용매 선택 을 위해 ammonium formate , formic acid , ammonium acetate , acetic acid 를 비교 하 였 다 . Ammonium formate 를 이동상 으로 사용 했 을 때 cyanuric acid 는 검출 할 수 없 었 고 나머지 분석 항목 들 은 감도 가 낮 았 다 . Formic acid 를 이동상 으로 사용 하 였을 때 chlorite 와 chlorate 의 경우 피크 모양 이 좋 고 감도 가 좋 았 으나 cyanuric acid 와 Na - DBS 는 검출 할 수 없 었 다 . Acetic acid 와 ammonium acetate 를 개별 적 으로 사용 할 때 에 는 피크 모양 이 좋 지 않 았 기 때문 에 chlorite 와 chlorate 의 감도 가 좋 은 formic acid 그리고 Na - DBS 와 cyanuric aacid 의 피크 모양 이 좋 은 ammonium formate 를 일정 농도 비 로 사용 하 여 비교 한 결과 20 mM formic acid 에 0 . 25 mM ammonium formate 를 혼합 하 여 사용 할 때 가장 좋 은 결과 를 보였 다 . 그러나 chlorite , chlorate 와 cyanuric acid 는 분리 할 수 없 었 으며 Na - DBS 는 잘 분리 되 었 다 . 네 가지 화합물 의 MRM chromatogram 을 . 1 
 에 나타내 었 다 . 
 MRM chromatogram of anion biocides from blank soil sample and the spiked samples at 1 . 0 mg / kg 분석 성분 이 검출 되 지 않 은 토양 시료 에 표준 용액 을 첨가 하 여 검정 곡선 을 작성 한 결과 모든 화합물 에서 0 . 991 이상 의 양호 한 직선 성 을 나타내 었 다 . 또 동일 한 방법 의 첨가 시료 7 개 를 준비 하 여 실험 절차 에 따라 반복 분석 한 후 구한 표준편차 에 3 . 14 를 곱한 방법 검출 한계 ( MDL ) 는 0 . 04 mg / kg ~ 0 . 27 mg / kg 의 범위 를 보였 고 , 표준편차 에 10 배 를 곱한 정량 한계 는 0 . 12 mg / kg ~ 0 . 87 mg / kg 의 범위 를 타나 내 었 다 ( 
 The limit of detection and limit of quantification , linearities ( r 2 ) and calibration curves in the matched matrix of the anion biocides 
 Precision and accuracy from samples spiked at two concentrations 
 Precision and accuracy from samples spiked at two concentrations 분석 성분 이 검출 되 지 않 은 토양 에 일정 농도 로 5 개 의 동일 한 방법 의 첨가 시료 를 준비 하 여 실험 절차 에 따라 분석 하 여 회수 율 을 조사 하 였을 때 90 ~ 126 % 범위 의 값 을 보였 다 . 
 토양 시료 중 음 이온 소독 제 인 chlorate , chlorite , cyanuric acid 와 Na - DBS 는 국내 토양 에서 의 검출 사례 가 없 으며 이번 실태 조사 결과 에서 도 모든 조사 지점 및 대조 지역 에서 검출 되 지 않 았 다 . 토양 중 에 음 이온 소독 제 들 이 검출 되 지 않 은 이유 는 중성 상태 의 토양 은 주로 음 이온 을 띰 으로서 이온 반발 로 인한 흡착 력 이 줄어들 고 물 에 대한 용해도 가 높 아서 강우 에 의해 쉽 게 제거 되 었 을 것 으로 보이 며 , 
 cyanuric acid 의 경우 토양층 이나 용 존 산소 가 낮 은 환경 에서 박테리아 에 의해 빠르 게 이산화 탄소 와 암모니아 로 분해 되 고 Na - DBS 역시 토양 중 미생물 의 탄소 원 으로 사용 되 거나 분해 되 어 검출 되 지 않 은 것 으로 보인다 . 
 본 연구 는 최근 AI 발생 으로 인한 잦 은 방역 으로 환경 중 소 독제 가 토양 에 잔류 하 는지 알아보 기 위해 토양 중 음 이온 소독 제 의 동시 분석 방법 을 개발 하 고 이 방법 을 사용 하 여 실태 조사 를 수행 하 였 다 . 이산화염소 와 Na - DCC 는 토양 중 에서 분해 하 여 존재 하 는 chlorite , chlorate 와 cyanuric acid 로 분석 하 고 Na - DBS 는 그 자체 로 분석 하 였 다 . 물리 화학 적 특성 이 다른 분석 물질 들 을 동시 분석 하 기 위한 최적 의 이동상 용매 는 20 mM formic acid 의 0 . 25 mM ammonium formate 와 acetonitrile ( 1 : 1 ) 이 었 으며 정도 관리 결과 검출 한계 가 0 . 04 ~ 0 . 27 mg / kg 이 었 다 . 
 실제 토양 중 잔류 실태 를 조사 한 결과 토양 중 음 이온 소독 제 는 검출 되 지 않 았 고 이것 은 수용 해성 이 높 은 분석 물질 들 이 토양 에 잔류 하 지 않 고 우수 에 의해 제거 되 거나 토양 중 박테리아 에 의해 분해 되 었 기 때문 인 것 으로 보인다 . 하지만 앞 으로 방역 이 계속 된다면 이 에 따른 음 이온 소독 제 의 환경 중 잔류 가능 성 이나 환경 중 미치 는 영향 에 대해서 도 꾸준히 관심 을 가지 고 모니터링 을 하 여야 그 잔류 성 을 확인 할 수 있 으며 이 때 본 연구 에서 개발 한 분석 방법 을 유용 하 게 활용 할 수 있 기 를 기대 한다 . 
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 T 2 - Analytical Science & Technology AU - 양 , 은영 AU - 신 , 호상 SN - 1225 - 0163 
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 양 , 은 . 
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 Simultaneous and quantitative determination of anion biocides in soil by liquid chromatography - tandem mass spectrometry . 
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 은 양 
 and 호 신 
 “ Simultaneous and quantitative determination of anion biocides in soil by liquid chromatography - tandem mass spectrometry ” , 
 양 , 은영 
 신 , 호상 
 “ Simultaneous and quantitative determination of anion biocides in soil by liquid chromatography - tandem mass spectrometry ” 
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 and 신 , 호상 
 “ Simultaneous and quantitative determination of anion biocides in soil by liquid chromatography - tandem mass spectrometry . ”