한국고분자시험연구소㈜에서는 원소성분분석 뿐만 아니라, 재질분석, 특정물질의 성분분석 및 미지(unknown) 화합물들의 성분분석을 서비스하고 있습니다. 대개 화합물은 단일물질의 경우와 혼합물의 경우가 있는데, 대개 후자의 경우가 많습니다. 저희 연구소에서는 단일성분으로 가정하고 분석하는 경우를 재질분석서비스라고 하고, 혼합성분을 성분분석 서비스라고 합니다. 혼합성분인 경우, 성분을 분석하는 일은 거의 제품개발과도 같은 의미로, 가장 난이도가 있는 분석항목입니다. 성분중, 알고자 하는 성분항목을 특정해주시는 경우 특정성분분석, 무엇이 있는지 알지 못하는 경우 미지성분분석이라고 합니다. 특정성분분석의 경우는, 정성 정량분석이 거의 가능한 반면, 미지성분분석은 분석이 아주 난해한 경우도 있습니다. 왜냐하면, 유기물과 무기물, 혹은 용매와 유효성분, 저분자와 고분자 등, 어떤 물질이 혼합되어 있는지 모르기 때문입니다. 때론 혼합된 성분을 각각 분리를 해서 (deformulation, reverse engineering) 분석해야 하는 경우도 있고, 간혹 특수물질에 따라서 현재의 분석학적 기술로 분석이 불가능한 경우도 있습니다. 이러한 성분분석을 하기 위해서는 모든 기기분석 기술, 성분분리 기술, 그리고 모든 유기/무기재료, 저분자/고분자재료에 대한 전반적인 지식을 필요로 합니다. 제일 먼저 “상담ㆍ분석신청서”를 작성하여 polymer@polymer.co.kr 혹은 팩스(02-963-2587)로 보내주시면, 담당연구원으로부터 빠르고 정확한 답변을 받아보실 수 있습니다. 미지성분분석은 사전에 검토시료가 필요하오니, 신청서와 함께 보내주시기 바랍니다.

성분분석의 분류

다른 연구소에서 수행하는 성분분석은 주로 원소분석입니다. 특히 무기물의 성분분석의 결과는 주로 %원소로 분석됩니다. 그러나 유기물의 경우는 원소별 %함량도 중요하지만, 어떠한 화합물이 함유되어 있느냐가 더 중요하기 때문에, 원소분석 이외에 재질분석, 특정성분분석을 해야 합니다. 따라서, 성분적으로는 유기물/고분자의 분석이 더 까다롭습니다. 재질분석은 저분자의 경우 FTIR, NMR, EA, GC, HPLC, Mass spectroscopy 를 이용하여, 화학구조를 규명합니다. 고분자의 경우, Prep-GPC 및 Fractional collector 를 이용하여, 혼합물을 분리한 후, 각 성분의 분자량별의 물성차이를 분석합니다. 다행히, 최근 분석기기들은 그 동안 합성되어 온, 수많은 저분자 화합물 및 고분자들을 database 화하여, library 로 정리되어 있습니다. 따라서, 이러한 library software 를 이용하여 화합물의 종류, 고분자의 재질분석을 비교적 쉽게 할 수 있습니다. 공중합체와 같은 아주 특수한 재료의 경우는 분석하는데 많은 시간을 필요로 하며, 간혹 정확한 분석이 어려운 경우도 있습니다. 알고자 하는 성분항목이 이미 있는 '특정성분분석', 무엇이 있는지 전혀 알지 못하는 '미지성분분석'도 문의해주시기 바랍니다.

성분분석의 목적

성분분석은 분석목적이 제품개발용 분석, 타 제품의 비교분석, 품질관리용 분석, 불량원인분석, 특허침해 내부자료용 분석, 감정소송용(법원) 등 아주 다양합니다. 그 목적에 따라 분석설계는 달라지며, 분석비용 및 기간도 목적에 따라 상이하기 때문에 신청 전에 자세한 상담이 필요합니다.

성분분석의 방법

성분분석의 방법은, 시료의 전처리(분쇄, 추출, 용해, 비파괴검사), 크로마토그램 분석(GPC, HPLC, LC/MS, GC/MS, Pyrolizer GC/MS, TD-GC/MS), 스펙트럼(FTIR, NMR, Raman, Mass)분석, 원소분석(유기원소 EA), 무기원소(ICP, AA), 표면분석(EDX, XPS, XRF), 열분석 (TGA-IR) 결정패턴 분석(XRD) 등 재료의 특성에 따라 모든 방법을 사용합니다. 혼합물의 경우가 대부분이기 때문에, 여러 가지 크로마토그램을 이용하여 몇 가지 성분인지를 파악한 후, 정밀검사에 들어갑니다. 정성분석인지 정량분석인지에 따라 경우와 기준물질(표준물질)이 있는 경우와 전혀 기준물질이 없는 경우에 따라 성분분석의 난이도가 달라집니다.

정량분석, 함량분석, 농도분석

정량분석은 어떤 혼합물 안에 어떤 요소의 성분이 어느 정도 함유되어 있는지, 그 양을 측정하는 것으로, 아주 전문성을 필요로 하는 분석방법입니다. 우선, 알고자 하는 물질의 표준물질이 있어야 하고, 이를 이용한 농도 vs 신호강도의 정량곡선(Calibration plot)을 만들어야 합니다. Chromatograph 로는 주로 HPLC, GC, GC/MS 를 이용하며, 때로는 GPC 를 이용하기도 합니다. 고분자의 경우, 정량곡선을 만들기 위한 특성피크를 알고 있으면, FTIR 을 이용하기도 합니다. 첨가제 분석(프탈레이트 가소제 분석, 산화안정제 분석, 계면활성제 분석)이나 유해물질(PBDEs, PBBs, PCBs)이나 잔류성 유기오염물질의 함량분석, ROHS 중금속 성분(납, 수은, 카드뮴)의 함량분석 등, 기기분석에서 아주 중요한 분석이 바로 정량분석입니다.

성분분석의 결과

분석결과는 분석보고서로 작성되고, 모든 분석조건, raw data, 분석결과를 정리하여 서비스해드리고 있기 때문에 품질관리, 연구개발을 하시는 분들에게 아주 유용할 것입니다. 성분이 무엇인지 화학구조를 정확히 제시하는 경우도 있고, 아주 특이한 물질의 경우, 구조해석이 되지 않는 경우도 있습니다. 구조해석이 되지 않는 경우는 원소분석, 스펙트럼 등으로 성분을 추정하여야 합니다.

성분분석과 기기분석의 차이

기기분석으로 신청하시는 경우, 저희는 기기분석의 결과만을 드립니다. 성분분석은 기기분석으로부터 나온 결과를 해석하여야 하는 경우이기 때문에, 저희는 2가지를 다르게 취급합니다. 분석한 결과를 해석하는 것이 훨씬 더 어렵고 연구기간이 더 필요하기 때문입니다. 분석한 결과를 직접 해석을 하실 수 있는 분은 기기분석으로 신청하셔도 됩니다.