TOC 분석 원리 및 TOC 분석기 사용 방법

총 유기탄소 (TOC) 분석이란?

총 유기탄소(TOC)는 물 속의 유기물질 중에 함유된 총탄소의 양을 나타내는 지표입니다¹. TOC 측정은 다른 간접적 지표에 비해 유기물 산화율이 높고 (90% 이상), 측정시간이 짧아 (30분 이내) 향후 폐수처리시설 배출수 수질기준 등에서 CODMn 항목을 대체할 예정입니다².

물 속 탄소의 구분

"총 탄소 (total carbon; TC)"는 "총 유기탄소 (TOC)"와 "총 무기탄소 (total inorganic carbon; TIC)"로 나눌 수 있습니다². 총 무기탄소는 CO2(aq), HCO3- 및 CO32-의 총 합을 의미합니다². TOC는 다시 제거가능한 유기탄소 (purgeable organic carbon; POC)와 제거불가능한 유기탄소 (non-purgeable organic carbon; NPOC)로 나눌 수 있는데, POC는 휘발성 유기탄소 (volatile organic carbon; VOC)를 의미합니다².

TOC 측정법

1. TOC = TC - IC: 물 시료 내 TC 측정치와 IC 측정치의 차를 통해 TOC를 계산할 수 있습니다².
2. TOC = NPOC: 만약 물 시료 중 POC의 양이 적다면, TOC = NPOC 임을 알 수 있습니다².

TOC 분석 주의사항

TOC 분석은 일정한 조건에서 미생물이나 산화제에 의해 분해되는 것을 측정하기 때문에, 조건에 맞지 않거나 유기물의 종류에 따라 검출율이 다르고, 측정 시간이 오래 걸리며, 무기화합물에 의해 간섭을 받는 등 수질지표로 사용하는데 있어 문제점을 지적 받아왔습니다³.

TOC 분석은 시료 속의 존재하는 물질에 방해를 받지 않고, 더 정확하게 수중에 존재하는 유기물 총량을 측정할 수 있기 때문에, 수돗물과 의약품의 수질 평가, 하천과 토양의 조사・연구, 공장의 배수 감시 등 널리 이용되고 있습니다³.

TOC 분석기 사용 팁

TOC 분석기를 사용할 때 몇 가지 추가적인 팁이 있습니다¹²:

1. 분석 전 준비: TOC 분석기를 작동시키기 전에는 N2 가스 밸브를 열고 안정화되기를 기다려야 합니다¹. 이 과정은 분석의 정확성을 높이는 데 중요합니다.
2. 용수 흡입: A, B관을 통해 분석할 용수를 흡입합니다¹. 이때, 용수 속 유기물을 산화시키는 과정을 거쳐 TOC를 측정합니다¹.
3. 분석 방법 선택: TOC 분석 방법은 크게 두 가지가 있습니다². 하나는 TC (총 탄소)와 IC (무기탄소) 값을 각각 구한 후, TC - IC를 계산하여 TOC 값을 얻는 방법입니다². 다른 하나는 NPOC (제거 불가능한 유기탄소)를 측정하여 TOC를 추정하는 방법입니다². 이 중 어떤 방법을 선택할지는 시료의 특성과 분석 목적에 따라 달라집니다.
4. 분석 과정 이해: TOC 분석의 원리를 이해하는 것이 중요합니다². 간단히 말하면, 물 속에 함유된 유기물 (유기탄소)을 이산화탄소로 산화하여 TOC 값을 정량화하는 원리입니다².
5. 분석 결과 해석: TOC 값이 높게 나타나면, 많은 오염물이 존재한다는 의미이며 그 물을 사용한 제품 (반도체, 의약품 등)에 문제가 발생할 수 있습니다¹. 따라서 TOC 분석 결과를 바탕으로 적절한 물 관리 전략을 수립하는 것이 중요합니다.
6. 장비 관리: TOC 분석기는 정밀한 장비이므로 정기적인 점검과 관리가 필요합니다¹. 장비의 상태를 체크하고 필요한 경우 조정하거나 보수하는 것이 좋습니다.
7. 안전 사항 준수: 모든 실험 장비와 마찬가지로 TOC 분석기를 사용할 때는 안전 사항을 철저히 준수해야 합니다. 안전 규정을 읽고 이해하고, 필요한 안전 장비를 착용하십시오.
8. 데이터 기록 및 관리: 분석 결과는 정확하게 기록하고 관리해야 합니다. 데이터 관리는 연구의 투명성과 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.

이러한 팁들은 TOC 분석의 정확성을 높이고 실험의 효율성을 향상시킬 것입니다.