KR102650236B1 - Microplastics analysis method using density separation device for quantitative analysis of microplastics - Google Patents

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최예진
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Abstract

본 발명은 시료 내 존재하는 미세플라스틱의 농도(개수)를 보다 정확하고 효율적으로 측정할 수 있는 밀도 분리장치 및 이를 이용한 미세플라스틱 분석방법에 관한 것이다. The present invention relates to a density separation device that can more accurately and efficiently measure the concentration (number) of microplastics present in a sample and a microplastic analysis method using the same.

Description

미세플라스틱 측정분석을 위한 밀도 분리장치를 이용한 미세플라스틱 분석방법{Microplastics analysis method using density separation device for quantitative analysis of microplastics}Microplastics analysis method using density separation device for quantitative analysis of microplastics}

본 발명은 미세플라스틱 측정분석을 위한 밀도 분리장치를 이용한 미세플라스틱 분석방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 시료 내 존재하는 미세플라스틱의 농도나 개수를 보다 정확하고 효율적으로 측정분석할 수 있는 밀도 분리장치를 이용한 미세플라스틱 분석방법에 관한 것이다. The present invention relates to a microplastic analysis method using a density separation device for measuring and analyzing microplastics. More specifically, the present invention relates to a density separation method that can more accurately and efficiently measure and analyze the concentration or number of microplastics present in a sample. This relates to a microplastic analysis method using a device.

미세플라스틱(microplastics)이란 5mm 미만 크기의 작은 플라스틱 조각을 의미하며, 의도적으로 제조하여 사용되는 1차 미세플라스틱과 자연적으로 물리/화학적 분해 과정을 거쳐 조각화되어 생성되는 2차 미세플라스틱으로 분류할 수 있다. 또한, ISO/TR 21960:2020 (ISO/TC 61/SC 14)에서는 5mm 미만 크기의 플라스틱 조각 중, 1㎛ 이상을 미세플라스틱으로, 그 미만은 나노플라스틱으로 정의하나, OECD나 ECHA에서는 0.1㎛ 이하를 나노플라스틱으로 정의하고 있다.Microplastics refer to small pieces of plastic less than 5 mm in size and can be classified into primary microplastics, which are intentionally manufactured and used, and secondary microplastics, which are naturally created by fragmentation through physical/chemical decomposition processes. . In addition, ISO/TR 21960:2020 (ISO/TC 61/SC 14) defines plastic pieces less than 5mm in size as microplastics, and those smaller than 1㎛ as nanoplastics, but in OECD and ECHA, those smaller than 0.1㎛ are defined as nanoplastics. is defined as nanoplastic.

주요 미세플라스틱으로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리부틸렌(PB), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 셀룰로오스 아세테이트(CA), 폴리에스테르, 폴리염화비닐(PVC), 폴리아미드(PA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴, 나일론, 에폭시 수지, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등이 있다.Major microplastics include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polybutylene (PB), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyurethane (PU), cellulose acetate (CA), polyester, and polychloride. These include vinyl (PVC), polyamide (PA), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic, nylon, epoxy resin, ethylene vinyl acetate, polyvinylidene fluoride (PVDF), and polytetrafluoroethylene (PTFE). .

이러한 미세플라스틱은 하천 및 호수 등 담수 수계와 바다로 유입되거나, 하천 및 호수 등 담수 수계와 바다로 유입된 플라스틱이 작은 입자로 조각나 미세플라스틱화 되면, 담수 수계와 바다의 플랑크톤 등이 미세플라스틱을 섭취하게 되고, 미세플라스틱을 섭취한 플랑크톤 등이 먹이사슬을 통하여 결국에는 사람의 체내에도 미세플라스틱이 축적되게 된다. 그리고 미세플라스틱은 주변의 유해화학물질 및 중금속, 비스페놀 등을 흡수·축적하는 특성이 있어서, 미세플라스틱 및 흡착물질이 섭취를 통해 사람의 체내에 축적될 경우 암, 섬유증, 소화기계 장애, 생식독성 등 심각한 질환을 일으킬 가능성이 있어 문제가 제기되고 있다.These microplastics flow into freshwater water systems such as rivers and lakes and the sea, or when plastic that flows into freshwater water systems such as rivers and lakes and the sea is broken into small particles and turned into microplastics, plankton in freshwater water systems and the sea collects microplastics. Microplastics are ingested, and plankton that ingests microplastics travels through the food chain and eventually accumulates in the human body. In addition, microplastics have the characteristic of absorbing and accumulating harmful chemicals, heavy metals, bisphenol, etc. from the surroundings, so if microplastics and adsorbents accumulate in the human body through ingestion, they can cause cancer, fibrosis, digestive system disorders, reproductive toxicity, etc. Problems are being raised because it has the potential to cause serious illness.

플라스틱은 상대적으로 낮은 밀도를 가지는 것과 동시에 표면이 소수성인 것이 특징이다. 일반적인 플라스틱은 이러한 특성을 이용하여 선별 등과 같은 처리 공정을 적용하지만, 미세플라스틱은 작은 크기로 인하여, 입자의 특성 파악과 선별이 어려운 것으로 알려져 있다. Plastics are characterized by having a relatively low density and a hydrophobic surface. General plastics are subject to processing processes such as sorting using these characteristics, but due to the small size of microplastics, it is known that it is difficult to identify and sort the particle characteristics.

현재, 사용되고 있는 미세플라스틱 측정방법은 시료와 밀도분리 용액을 비이커에 넣은 후 시료 내 존재하는 미세플라스틱의 밀도차를 이용하여 부유시키고, 부유된 미세플라스틱을 비이커로부터 시약 수저를 이용하여 분리한 다음, 유기물 등 방해물질을 제거하기 위해 산화 후, 여과하여 필터를 퓨리에 변환 적외선분광기(FT-IR spectrometer)와 같은 장치로 분석하거나, 현미경 하에서 직접 미세플라스틱의 개수를 세는 방법 등이 활용되고 있다.Currently, the microplastic measurement method in use is to place a sample and a density separation solution in a beaker, suspend it using the density difference of the microplastics present in the sample, and separate the suspended microplastics from the beaker using a reagent spoon. In order to remove interfering substances such as organic substances, methods such as oxidizing and filtering the filter and analyzing it with a device such as a Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR spectrometer) or directly counting the number of microplastics under a microscope are used.

하지만, 위와 같은 미세플라스틱 측정분석방법 중 밀도분리 방법은 부유된 미세플라스틱을 비이커로부터 분리하기 위해 시약 수저를 사용하므로 분리하는데 시간이 많이 걸리고, 회수율이 낮아(용기 내벽에 잔류하는 미세플라스틱 개수가 많음) 측정분석 결과의 정확도 등 신뢰성이 낮다는 문제가 있었다. However, among the above microplastic measurement and analysis methods, the density separation method uses a reagent spoon to separate suspended microplastics from the beaker, so it takes a lot of time to separate and has a low recovery rate (the number of microplastics remaining on the inner wall of the container is large). ) There was a problem of low reliability, such as the accuracy of measurement and analysis results.

한국등록특허 10-2420703호에는 밀도차 분리 선별부(100)와 여과부(200)를 포함하는 시료전처리 장치가 개시되어 있다. 상기 등록특허의 밀도 분리 선별부는 밀도 분리용액과 시료가 혼합되는 밀도차 분리장치(120)를 포함하고, 밀도차로 부유된 상등액을 여과부(200)로 이송하는 흡입관(300)을 구비한다. 상기 등록특허는 밀도분리와 여과를 모듈화하고 자동화하여 측정의 효율성을 높이고 있지만, 흡입관을 통해 상등액이 이송되는 과정에서 비이커와 흡입관 내벽에 잔류하는 미세플라스틱을 회수하기가 매우 어려워 측정 분석 결과의 정확도 등 신뢰도가 오히려 떨어지는 문제점이 있었다.Korean Patent No. 10-2420703 discloses a sample pretreatment device including a density difference separation screening unit 100 and a filtering unit 200. The density separation and sorting unit of the registered patent includes a density difference separation device 120 in which the density separation solution and the sample are mixed, and is provided with a suction pipe 300 for transferring the supernatant suspended by the density difference to the filtration unit 200. The above registered patent improves the efficiency of measurement by modularizing and automating density separation and filtration, but it is very difficult to recover the microplastics remaining on the inner wall of the beaker and suction pipe during the process of transferring the supernatant through the suction pipe, such as the accuracy of the measurement and analysis results. There was a problem that reliability was rather low.

등록특허 10-2511889호에는 토양 내 존재하는 미세플라스틱인 PP, HDPE, PS 및 PET를 유기물의 혼입 없이 각각 순차적으로 분리할 수 있고 분리된 미세플라스틱은 별다른 전처리 과정 없이 바로 정량화할 수 있는 미세플라스틱 분리방법이 개시되어 있다. 하지만, 상기 등록특허는 수많은 미세플라스틱 중 PP, HDPE, PS 및 PET만을 분리할 수 있어 시료 내에 존재하는 전체 미세플라스틱을 정확하게 정성/정량적으로 분석하기에는 어려움이 있었다. Registered Patent No. 10-2511889 provides a microplastic separation technology that can sequentially separate PP, HDPE, PS, and PET, which are microplastics existing in soil, without mixing in organic matter, and that the separated microplastics can be immediately quantified without any pretreatment process. A method is disclosed. However, the registered patent can only separate PP, HDPE, PS, and PET among numerous microplastics, making it difficult to accurately qualitatively/quantitatively analyze all microplastics present in the sample.

본 발명은 시료 내 미세플라스틱의 회수율과 정확도 및 정밀도 등 측정분석결과의 신뢰성을 높일 수 있는 밀도분리장치 및 분석방법을 제공하는 것이다. The present invention provides a density separation device and analysis method that can increase the reliability of measurement and analysis results, such as recovery rate, accuracy, and precision of microplastics in samples.

본 발명은 시료 내에 존재하는 전체 미세플라스틱을 정성 정량적으로 측정분석할 수 있는 밀도분리장치 및 분석방법을 제공하는 것이다. The present invention provides a density separation device and analysis method that can qualitatively and quantitatively measure and analyze all microplastics present in a sample.

하나의 양상에서 본 발명은,In one aspect, the present invention:

받침대(10) ; Pedestal (10) ;

상기 받침대(10) 상부에 고정되는 실린더 형상의 하측 용기(20) ;A cylindrical lower container (20) fixed to the upper part of the pedestal (10);

일측이 상기 하측 용기 상부와 결합되어 고정되는 밸브(30) ; 및 A valve (30) on one side of which is coupled and fixed to the upper part of the lower container; and

상기 밸브 타측에 결합되어 고정되는 실린더 형상의 상측 용기(40)를 구비하고, It is provided with a cylindrical upper container 40 that is coupled and fixed to the other side of the valve,

상기 밸브(30) 열림상태에서는 상기 하측용기(20), 밸브(30) 및 상측용기(40)가 연통되어 내부에 채워지는 시료 중의 미세플라스틱이 밀도분리용액에 의해 상측용기로 부유하고,In the open state of the valve 30, the lower container 20, the valve 30, and the upper container 40 are in communication, and the microplastics in the sample filled inside float in the upper container by the density separation solution,

상기 밸브(30) 닫힘상태에서는 상기 밸브가 상기 하측용기(20)와 상측용기(40) 사이를 분리 차단하고, When the valve 30 is closed, the valve separates and blocks the space between the lower container 20 and the upper container 40,

상기 하측용기, 상측용기 및 밸브는 미세플라스틱으로부터 자유로운스테인레스 재질인 미세플라스틱 측정분석용 밀도 분리장치를 제공하는 것이다. The lower container, upper container, and valve are made of stainless steel and are free from microplastics, providing a density separation device for measuring and analyzing microplastics.

다른 양상에서, 본 발명은 시료와 1차 밀도분리용액을 상기 밀도 분리장치(100)에 투입하는 단계 ;In another aspect, the present invention includes the steps of introducing a sample and a primary density separation solution into the density separation device 100;

소정시간 동안 정치시키는 단계 ;A step of allowing it to stand for a predetermined period of time;

상기 밀도 분리장치의 밸브(30)를 차단한 후 상층 용액을 분리 저장하고, 및 상기 밀도 분리장치의 밸브(30)를 열어 하층 용액을 그대로 정치하는 1차 분리 단계 ;A first separation step of separating and storing the upper layer solution after blocking the valve 30 of the density separation device, and opening the valve 30 of the density separation device to leave the lower layer solution as is;

상기 하층용액의 잔류 시료와 2차 밀도분리 용액을 상기 밀도 분리장치에 재투입하고, 소정시간 동안 정치시키고, 및 상기 밀도 분리장치의 밸브(30)를 차단한 후 상층 용액을 분리 저장하는 2차 분리 단계 ;The residual sample of the lower layer solution and the secondary density separation solution are reintroduced into the density separation device, left to stand for a predetermined time, and the valve 30 of the density separation device is blocked, and then the upper layer solution is separated and stored. Separation step;

상기 1차 분리단계와 2차 분리단계에서 각각 수득되어 분리저장된 상층 용액을 합친 후 필터링하는 여과 단계 ;A filtration step of combining and filtering the upper layer solutions obtained and stored separately in the first and second separation steps;

상기 여과단계 후 남아있는 잔류물질에 과산화수소를 첨가하여 유기물을 산화하는 단계 ;Oxidizing organic matter by adding hydrogen peroxide to the residue remaining after the filtration step;

상기 유기물 산화가 종료된 잔류물질을 여과, 세척 및 건조하는 단계 ;Filtering, washing and drying the residual material after the organic oxidation has been completed;

상기 잔류물질을 측정장치로 분석하는 단계를 포함하고, 상기 1차 밀도분리 용액은 밀도가 1.8kg/L 이하이고, 상기 2차 밀도 분리용액은 밀도가 1.8~2.3kg/L인 미세플라스틱 측정분석방법에 관련된다.It includes the step of analyzing the residual material with a measuring device, wherein the primary density separation solution has a density of 1.8 kg/L or less, and the secondary density separation solution has a density of 1.8 to 2.3 kg/L. It is related to method.

본 발명의 미세플라스틱 분석용 밀도 분리장치는 스테인레스 재질의 용기와 밸브를 사용함으로서 용기 자체에서 미세플라스틱이 용출되는 것을 차단할 수 있고, 또한, 내벽의 표면적(내경이 20~40mm 범위)을 줄인 실린더 형상의 용기를 사용함으로서 용기 내벽에 잔류하는 미세플라스틱 농도 또는개수를 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 미세플라스틱 분석용 밀도 분리장치는 용기 자체에서 미세플라스틱이 용출되는 것을 방지하고, 용기 내벽에 잔류하는 미세플라스틱 농도 또는 개수를 줄임으로서 미세플라스틱의 정성/정량 분석의 정확도 및 정밀도 등 신뢰성을 높일 수 있다.The density separation device for microplastic analysis of the present invention can block the elution of microplastics from the container itself by using a container and valve made of stainless steel, and also has a cylindrical shape with a reduced surface area of the inner wall (inner diameter in the range of 20 to 40 mm). By using containers, the concentration or number of microplastics remaining on the inner wall of the container can be reduced. In other words, the density separation device for microplastic analysis of the present invention prevents microplastics from eluting from the container itself and reduces the concentration or number of microplastics remaining on the inner wall of the container, thereby improving the accuracy and precision of qualitative/quantitative analysis of microplastics. Reliability can be increased.

또한, 본 발명의 미세플라스틱 측정분석방법은 저밀도의 밀도분리용액을 먼저 주입하여 1차로 저밀도의 미세플라스틱을 분리하고, 잔류 시료에 고밀도의 밀도분리용액을 2차로 주입하여 잔류시료에 남아있는 저밀도 및 고밀도 미세플라스틱을 선택적 효과적으로 부유시킴으로서 시료 내 존재하는 서로 다른 비중의 미세플라스틱이 존재하더라도 이들을 대부분 회수할 수 있다. In addition, the microplastic measurement and analysis method of the present invention first separates low-density microplastics by first injecting a low-density density separation solution, and secondarily injects a high-density density separation solution into the residual sample to separate the low-density and microplastics remaining in the residual sample. By selectively and effectively suspending high-density microplastics, it is possible to recover most of the microplastics of different specific gravity in the sample.

도 1은 본 발명의 미세플라스틱 분석용 밀도분리장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3은 도 1의 평면도이다. Figure 1 is a front view of the density separation device for microplastic analysis of the present invention, Figure 2 is a side view of Figure 1, and Figure 3 is a top view of Figure 1.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 태양을 도면을 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는 하기 실시 태양에 대한 설명 또는 도면에 제한되지 아니한다. 즉, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Below, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not limited to the description or drawings of the following embodiments. That is, the terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" used in the specification are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 명세서에 기재된 "부", "기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Additionally, terms such as “unit,” “unit,” and “module” used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.

도 1은 본 발명의 미세플라스틱 측정분석용 밀도분리장치의 정면도이고, 도 2는 측면도이고, 도 3은 도 1의 평면도이다. Figure 1 is a front view of the density separation device for measuring and analyzing microplastics of the present invention, Figure 2 is a side view, and Figure 3 is a plan view of Figure 1.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 미세플라스틱 측정분석용 밀도분리장치는 받침대(10), 하측용기(20), 밸브(30) 및 상측용기(40)를 포함한다.Referring to Figures 1 to 3, the density separation device for measuring and analyzing microplastics of the present invention includes a stand (10), a lower container (20), a valve (30), and an upper container (40).

상기 받침대(10)는 상기 용기를 지지하는 판형 구조물이다. 상기 받침대(10)는 스테인레스 등 금속이나 합성수지일 수 있고, 바람직하게는 금속일 수 있다.The stand 10 is a plate-shaped structure that supports the container. The stand 10 may be made of metal such as stainless steel or synthetic resin, and is preferably made of metal.

상기 하측용기(20)는 상기 받침대(10) 상부에 고정되는 실린더 또는 관 형상 구조이다. The lower container 20 is a cylinder or tubular structure fixed to the upper part of the pedestal 10.

상기 밸브(30)는 일측이 상기 하측 용기 상부와 결합되어 고정된다. One side of the valve 30 is coupled and fixed to the upper part of the lower container.

상기 밸브(30)는 밀폐력이 우수하고 밸브의 열림과 닫힘 과정에서 유체 유동현상이 거의 발생하지 않는 볼 밸브일 수 있다.The valve 30 may be a ball valve that has excellent sealing ability and in which little fluid flow occurs during the opening and closing process of the valve.

상기 밸브(30)는 유로(a)가 형성된 바디(31), 상기 유로(a)에 위치하고, 관통구멍을 갖는 볼(32), 상기 볼을 회전시키는 콕크(33)를 구비할 수 있다.The valve 30 may include a body 31 in which a flow path a is formed, a ball 32 located in the flow path a and having a through hole, and a cock 33 that rotates the ball.

상기 밸브(30)의 높이(h)가 상기 용기 높이(H)의 1/2~9/10일 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. The height (h) of the valve 30 may be 1/2 to 9/10 of the container height (H), but is not necessarily limited thereto.

상기 상측 용기(40)는 상기 밸브 타측에 결합되어 고정되는 실린더 또는 관 형상의 용기이다.The upper container 40 is a cylinder or tubular container that is coupled and fixed to the other side of the valve.

도 1과 도 2를 참고하면, 상기 밀도분리장치는 하측용기, 밸브 및 상측용기의 내부가 연통되고, 이들 내부에 시료, 밀도분리용액 등이 주입될 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, in the density separation device, the interior of the lower container, valve, and upper container are in communication, and a sample, density separation solution, etc. can be injected into these interiors.

상기 밀도분리장치에 시료와 밀도분리용액이 주입되면, 밀도분리용액은 상기 상측 및 하측 용기뿐만 아니라 밸브(30)의 유로(31)에 채워지고, 상기 시료 중의 미세플라스틱은 상기 밸브 유로(31)와 볼(32)의 관통구멍을 통해 상측용기로 부유될 수 있다.When a sample and a density separation solution are injected into the density separation device, the density separation solution is filled in the upper and lower containers as well as the flow path 31 of the valve 30, and the microplastics in the sample are filled in the valve flow path 31. and can be floated into the upper container through the through hole of the ball 32.

즉, 상기 밸브(30) 열림상태에서는 상기 하측용기(20), 밸브(30) 및 상측용기(40)가 연통된다.That is, when the valve 30 is open, the lower container 20, the valve 30, and the upper container 40 are in communication.

상기 밸브(30) 닫힘상태에서는 상기 밸브가 상기 하측용기(20)와 상측용기(40) 사이를 분리 차단할 수 있다.When the valve 30 is closed, the valve can separate and block the space between the lower container 20 and the upper container 40.

본 발명의 상기 하측용기, 상측용기 및 밸브는 스테인레스 재질로 형성된다. 상기 하측용기, 상측용기 및 밸브가 플라스틱 재질이거나 이를 포함하는 혼합재질인 경우 플라스틱의 용출로 인해 미세플라스틱 농도 또는 개수의 측정분석결과의 정확도 등 신뢰성이 떨어진다. The lower container, upper container, and valve of the present invention are made of stainless steel. If the lower container, upper container, and valve are made of plastic or a mixed material including them, the reliability, such as the accuracy of the measurement and analysis results of the concentration or number of microplastics, is reduced due to the leaching of the plastic.

상기 하측용기와 상측용기는 내경이 20~40mm일 수 있으며, 바람직하게는 상기 내경이 20~30mm, 더욱 바람직하게는 20~25mm일 수 있다. The lower container and the upper container may have an inner diameter of 20 to 40 mm, preferably the inner diameter may be 20 to 30 mm, and more preferably 20 to 25 mm.

상기 내경이 20mm 미만인 경우 적당량의 퇴적물 시료를 주입하기에 어려움이 있고, 40mm를 초과하는 경우 용기 내벽면의 표면적이 넓어 내벽면에 잔류하는 미세플라스틱의 함량이 많아 측정분석결과의 정확도 등 신뢰성이 떨어질 수 있다.If the inner diameter is less than 20 mm, it is difficult to inject an appropriate amount of sediment sample, and if it exceeds 40 mm, the surface area of the inner wall of the container is large, and the content of microplastics remaining on the inner wall is large, which reduces reliability, such as the accuracy of measurement and analysis results. You can.

상기 밀도분리장치는 내경(a)과 높이(H)의 비가 1 : 8~12 범위일 수 있다.The density separation device may have a ratio of inner diameter (a) to height (H) in the range of 1:8 to 12.

상기 높이의 비가 12를 초과하면(내경은 20~40mm 범위), 장치의 크기가 커서 다루기가 불편하며 용이성 및 휴대성이 떨어진다. 상기 높이의 비가 7 이하이면, 장치가 작거나 장치 내벽면의 표면적이 넓어 측정분석 결과의 신뢰성을 담보할 수 있는 적절한 양의 시료 주입이 어려울 뿐만 아니라 대표성이 떨어진다. If the height ratio exceeds 12 (inner diameter ranges from 20 to 40 mm), the size of the device is large, making it inconvenient to handle and reducing ease of use and portability. If the height ratio is less than 7, the device is small or the surface area of the inner wall of the device is large, making it difficult to inject an appropriate amount of sample to ensure the reliability of the measurement and analysis results, and the representativeness is poor.

본 발명은 상기 밀도분리장치(100)를 이용한 미세플라스틱 분석 방법에 관련된다. The present invention relates to a method for analyzing microplastics using the density separation device 100.

상기 미세플라스틱 분석 방법은 투입단계, 정치단계, 1차 분리단계, 2차 분리단계, 여과단계, 산화단계, 건조단계 및 분석단계를 포함한다.The microplastic analysis method includes an input step, a standing step, a primary separation step, a secondary separation step, a filtration step, an oxidation step, a drying step, and an analysis step.

상기 투입단계는 시료와 1차 밀도분리용액을 상기 밀도 분리장치(100)에 투입하는 단계이다. 상기 시료에 대해 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 시료는 담수 및 해수, 그리고 퇴적물이나 플라스틱 함유 용액이나 페이스트나 분쇄된 고형물일 수 있다. The input step is a step of inputting the sample and the primary density separation solution into the density separation device 100. There are no special restrictions on the sample. For example, the samples may be fresh water and sea water, and sediments, plastic-containing solutions, pastes or ground solids.

상기 1차 밀도분리 용액의 밀도가 1.8kg/L 이하일 수 있고, 바람직하게는 상기 1차 밀도분리 용액의 밀도가 1.0~1.8kg/L이고, 더욱 바람직하게는 1.1~1.8kg/L일 수 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 1차 밀도분리용액은 Nal 또는 NaCl일 수 있다.The density of the primary density separation solution may be 1.8 kg/L or less, preferably the density of the primary density separation solution may be 1.0 to 1.8 kg/L, and more preferably 1.1 to 1.8 kg/L. . More specifically, the primary density separation solution may be Nal or NaCl.

상기 정치단계는 시료와 밀도분리용액을 교반한 후 실온에서 소정시간 동안 그대로 유지시키는 단계이다. 예를 들면, 상기 정치단계는 6시간 내지 24시간일 수 있다. The standing step is a step in which the sample and the density separation solution are stirred and then maintained at room temperature for a predetermined time. For example, the standing step may be 6 to 24 hours.

1차 분리단계는 상기 밀도 분리장치의 밸브(30)를 차단한 후 상층 용액을 분리 저장하고, 이어서 상기 밀도 분리장치의 밸브(30)를 열어 하층 용액을 분리 보관하는 단계이다.The first separation step is to separate and store the upper layer solution after blocking the valve 30 of the density separation device, and then open the valve 30 of the density separation device to separate and store the lower layer solution.

1차 분리단계에서 밸브가 차단된 밀도 분리장치를 기울여 상층용액을 별도 비이커에 부어 저장할 수 있고, 이어서, 밸브를 열고 밀도 분리장치내에 잔류시료가 포함된 하층용액을 그대로 정치시킨다. In the first separation step, the upper layer solution can be stored by pouring it into a separate beaker by tilting the density separation device with the valve closed. Then, the valve is opened and the lower layer solution containing the residual sample is allowed to remain in the density separation device.

상기 2차 분리단계는 상기 하층용액이 여과된 잔류 시료와 2차 밀도분리 용액을 상기 밀도 분리장치에 재투입하고, 소정시간 동안 정치시키고, 및 상기 밀도 분리장치의 밸브(30)를 차단한 후 상층 용액을 분리 저장하는단계이다.In the secondary separation step, the residual sample from which the lower layer solution has been filtered and the secondary density separation solution are reintroduced into the density separation device, left to stand for a predetermined time, and the valve 30 of the density separation device is blocked. This is the step of separating and storing the upper layer solution.

상기 2차 분리단계는 1차 분리단계의 하층용액으로부터 잔류시료를 2차 밀도분리 용액과 함께 상기 밀도분리장치에 투입한다. In the second separation step, the residual sample from the lower layer solution of the first separation step is introduced into the density separation device together with the second density separation solution.

상기 2차 밀도 분리용액의 밀도가 1.8~2.3kg/L일 수 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 2차 밀도분리용액은 ZnBr2일 수 있다. The density of the secondary density separation solution may be 1.8 to 2.3 kg/L. More specifically, the secondary density separation solution may be ZnBr 2 .

상기 2차 분리단계는 1차 분리단계와 같이, 잔류시료와 2차 밀도분리용액을 교반한 후 실온에서 소정시간 동안 그대로 정치시킨다. 이어서, 상기 2차 분리단계는 상기 밀도 분리장치의 밸브(30)를 차단한 후 밀도분리장치를 기울여 상층용액을 별도 비이커에 부어 저장할 수 있다.In the second separation step, like the first separation step, the residual sample and the second density separation solution are stirred and left at room temperature for a predetermined time. Subsequently, in the secondary separation step, the valve 30 of the density separation device is blocked, the density separation device is tilted, and the upper layer solution can be poured into a separate beaker and stored.

상기 여과단계는 상기 1차 분리단계와 2차 분리단계에서 각각 수득되어 분리저장된 상층 용액을 합친 후 필터링하는 단계이다. 즉, 상기 여과 단계는 1차 밀도분리용액을 이용하여 회수된 미세플라스틱 함유 상층용액과 2차 밀도분리용액을 이용하여 회수된 미세플라스틱 함유 상층용액을 합친 후 필터로 여과하는 단계이다.The filtration step is a step of combining and filtering the upper layer solutions obtained and stored separately in the first separation step and the second separation step. That is, the filtration step is a step of combining the upper layer solution containing microplastics recovered using the first density separation solution and the upper layer solution containing microplastics recovered using the second density separation solution and filtering them through a filter.

상기 산화단계는 여과단계 후 남아있는 잔류물질에 과산화수소를 첨가하여 유기물을 산화하는 단계이다. 상기 산화단계는 분리된 미세플라스틱의 표면에 존재하는 다양한 유기물질 등 방해물질을 제거할 수 있다.The oxidation step is a step of oxidizing organic matter by adding hydrogen peroxide to the residual material remaining after the filtration step. The oxidation step can remove interfering substances such as various organic substances present on the surface of separated microplastics.

좀 더 구체적으로, 상기 산화단계는 과산화수소 공급과 함께 공급하고, 40℃ 내지 100℃, 바람직하게는 60℃ 내지 80℃의 온도로 가열하여 유기물질 등 방해물질을 산화시켜 제거한다.More specifically, the oxidation step is supplied together with hydrogen peroxide and heated to a temperature of 40°C to 100°C, preferably 60°C to 80°C to oxidize and remove interfering substances such as organic substances.

상기 건조단계는 상기 유기물 산화가 종료된 잔류물질을 여과, 세척 및 건조하는 단계이다. 상기 건조단계는 유기물 산화가 끝난 잔류물질을 진공펌프에 연결하여 여과를 수행하고, 여과된 잔류물질을 증류수로 세척하고, 드리이오븐에 넣어 건조할 수 있다.The drying step is a step of filtering, washing, and drying the residual material after the organic oxidation has been completed. In the drying step, the residual material after organic matter oxidation is connected to a vacuum pump to filter, the filtered residual material can be washed with distilled water, and dried in a drying oven.

상기 분석단계는 건조된 잔류물질을 측정장치로 분석하는 단계이다. 상기 측정장치는 퓨리에 변환 적외선분광기(FT-IR spectrometer), 시차 주사 열량측정법(Differential Scanning Calorimeter, DSC) 및 열중량분석기(Thermo Gravimetry Analyser, TGA) 중 어느 하나 이상일 수 있다.The analysis step is a step in which the dried residual material is analyzed using a measuring device. The measuring device may be one or more of a Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR spectrometer), differential scanning calorimeter (DSC), and thermogravimetry analyzer (TGA).

본 발명의 미세플라스틱 측정분석방법은 상기 1차 분리단계와 2차 분리단계에서 각각 부유된 상층용액을 수득하고, 이들 상층용액을 여과하여 회수된 잔류물질로부터 미세플라스틱의 개수나 함량을 측정분석할 수 있다. The microplastic measurement and analysis method of the present invention obtains the upper solution suspended in the first and second separation steps, and measures and analyzes the number or content of microplastics from the residual material recovered by filtering the upper solution. You can.

앞에서 상술한 바와 같이, 상기 1차 분리단계는 1차 밀도 분리용액으로 밀도가 1.8kg/L인 Nal 또는 NaCl 등을 사용하여 밀도가 1.8kg/L 이하인 저밀도 미세플라스틱을 부유시킨 후 분리회수할 수 있다. 상기 저밀도 미세플라스틱은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리부틸렌(PB), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 셀룰로오스 아세테이트(CA), 폴리에스테르, 폴리염화비닐(PVC), 폴리아미드(PA), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴, 나일론, 에폭시 수지, 에틸렌 비닐 아세테이트 등일 수 있다. As described above, in the first separation step, low-density microplastics with a density of 1.8 kg/L or less can be separated and recovered by floating low-density microplastics with a density of 1.8 kg/L or less using Nal or NaCl with a density of 1.8 kg/L as a primary density separation solution. there is. The low-density microplastics include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polybutylene (PB), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyurethane (PU), cellulose acetate (CA), polyester, poly It may be vinyl chloride (PVC), polyamide (PA), polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic, nylon, epoxy resin, ethylene vinyl acetate, etc.

상기 2차 분리단계는 2차 밀도 분리용액으로 밀도가 2.3kg/L인 ZnBr2 등을 사용하여 상기 1차 분리단계에서 회수되지 못한 고밀도 미세플라스틱을 부유시켜 회수할 수 있다. 상기 고밀도 미세플라스틱은 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등 일 수 있다. In the second separation step, high-density microplastics that were not recovered in the first separation step can be recovered by floating them using ZnBr 2 with a density of 2.3 kg/L as a second density separation solution. The high-density microplastic may be polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), etc.

또한, 상기 2차 분리단계는 1차 분리단계에서 퇴적물과 함께 침강되어(퇴적물에 둘러싸여 있거나 퇴적물 아래에 위치하는 경우 등) 부유하지 못하고 잔류시료(퇴적물 시료)에 존재하는 저밀도 미세플라스틱을 1차 밀도 분리용액보다 밀도가 큰 2차 밀도 분리용액을 첨가하여 부유시킬 수 있다. In addition, in the second separation step, the low-density microplastics present in the residual sample (sediment sample), which settle together with the sediment in the first separation step (when surrounded by sediment or located under sediment, etc.) and cannot float, are separated into primary density. It can be suspended by adding a secondary density separation solution that has a higher density than the separation solution.

즉, 본 발명의 미세플라스틱 측정분석방법은 저밀도의 밀도분리용액을 먼저 주입하여 1차로 선택적 효과적으로 저밀도의 미세플라스틱을 분리하고, 잔류 시료에 고밀도의 밀도분리용액을 2차로 주입하여 잔류시료에 남아있는 고밀도 미세플라스틱을 선택적 집중적으로 부유시킴으로서 시료 내 미세플라스틱의 회수율과 정확도 및 정밀도를 높일 수 있다. In other words, the microplastic measurement and analysis method of the present invention first selectively and effectively separates low-density microplastics by first injecting a low-density density separation solution, and secondarily injecting a high-density density separation solution into the residual sample to remove the remaining sample. By selectively and intensively suspending high-density microplastics, the recovery rate, accuracy, and precision of microplastics in the sample can be increased.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 하기의 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the following examples are presented to aid understanding of the present invention. However, the following examples are provided only to make the present invention easier to understand, and the content of the present invention is not limited by the examples.

제 1 표준 시료 준비First standard sample preparation

건조 폴리머(Duke Standard, dry polymer microplastic, 200㎛, 4.396㎍, 밀도 1.05 g/cm3)를 저울로 200㎍ 취하였다. 현미경으로 200㎍에 해당하는 폴리머 입자(미세플라스틱)를 계수하였다. 입자수는 약 45개 ~ 50개 정도였다. 200㎍ of dry polymer (Duke Standard, dry polymer microplastic, 200㎛, 4.396㎍, density 1.05 g/cm 3 ) was taken on a scale. Polymer particles (microplastics) equivalent to 200 μg were counted under a microscope. The number of particles was approximately 45 to 50.

제 2 표준 시료 준비(제 1 표준시료보다 입자수가 많은 표준시료)Preparation of second standard sample (standard sample with more particles than first standard sample)

건조 폴리머(Duke Standard, dry polymer microplastick, 200㎛, 4.396㎍, 밀도 1.05 g/cm3)를 저울로 약 450㎍ 취하였다. 현미경으로 450㎍에 해당하는 폴리머 입자(미세플라스틱)를 계수하였다. 입자수는 약 90개 ~ 96개 정도였다. About 450 ㎍ of dry polymer (Duke Standard, dry polymer microplastick, 200㎛, 4.396㎍, density 1.05 g/cm 3 ) was taken on a scale. Polymer particles (microplastics) equivalent to 450 μg were counted under a microscope. The number of particles was approximately 90 to 96.

실시예 1Example 1

(1) 앞에서 준비한 제 1 표준 시료(200㎍ = 50개)와 NaI용액(비중 1.6 kg/L) 100 mL을 하기 표 1의 실시예 1의 밀도분리장치에 투입 및 혼합한 후 12시간 동안 정치시켰다. 밀도분리장치의 밸브를 잠근 후, 상등액을 별도 비이커에 부어 옮겼다. (1) 100 mL of the previously prepared first standard sample (200㎍ = 50) and NaI solution (specific gravity 1.6 kg/L) were added to the density separation device of Example 1 in Table 1 below, mixed, and left for 12 hours. I ordered it. After closing the valve of the density separation device, the supernatant was poured into a separate beaker.

(2) 상등액을 여과지에 부어 여과하였다(여과지 스펙 : 직경 47 mm, Pore size : 20 ㎛).(2) The supernatant was poured onto filter paper and filtered (filter paper specifications: diameter 47 mm, pore size: 20 ㎛).

(3) 증류수로 수차례 반복하여 세척하였다. 여과된 잔류물질(포준시료)을 드라이오븐에 넣어 45℃에서 12시간 건조하였다. (3) Washing was repeated several times with distilled water. The filtered residual material (standard sample) was placed in a dry oven and dried at 45°C for 12 hours.

(4) 하기 스펙의 FT/IR 분석장비를 사용하여 미세플라스틱의 개수를 측정하여 표 2에 나타내었다. Library DB와 비교하여 플라스틱의 일치율이 65% 이상일 때 미세플라스틱으로 간주하였다.(4) The number of microplastics was measured using FT/IR analysis equipment with the following specifications and is shown in Table 2. When the plastic match rate was more than 65% compared to the library database, it was considered a microplastic.

Collection mode : Transmission, Detector : ArrayCollection mode: Transmission, Detector: Array

Aperture : width 25μm, Height 25 μmAperture: width 25μm, height 25 μm

Detector spectra range : (4000~715) cm-1 Detector spectra range: (4000~715) cm -1

비교예 1Comparative Example 1

(1) 앞에서 준비한 표준 시료(200㎍ = 45개)와 NaI용액(비중 1.6 kg/L) 100 mL을 하기 표 1의 비교예 1의 비이커에 투입 및 혼합한 후 12시간 동안 정치시켰다. (1) 100 mL of the previously prepared standard sample (200 ㎍ = 45) and NaI solution (specific gravity 1.6 kg/L) were added and mixed into the beaker of Comparative Example 1 in Table 1 below and allowed to stand for 12 hours.

상등액을 시약수저로 취하여 새 비이커로 옮겼다. (2) ~ (5)의 과정은 실시예 1과 동일하게 수행하였으며 측정된 미세플라스틱 개수를 표 2에 나타내었다. The supernatant was taken with a reagent spoon and transferred to a new beaker. The processes (2) to (5) were performed in the same manner as in Example 1, and the measured number of microplastics is shown in Table 2.

비교예 2Comparative Example 2

(1) 앞에서 준비한 표준 시료(200㎍ = 45개)와 NaI용액(비중 1.6 kg/L) 100 mL을 하기 표 1의 비교예 2의 장치(플라스틱 재질임)에 투입 및 혼합한 후 12시간 동안 정치시켰다. (1) The previously prepared standard sample (200 ㎍ = 45) and 100 mL of NaI solution (specific gravity 1.6 kg/L) were added and mixed into the device (made of plastic) of Comparative Example 2 in Table 1 below and mixed for 12 hours. It was made political.

장치의 밸브를 잠근 후, 상등액을 별도 비이커에 부어 옮겼다. (2) ~ (5)의 과정은 실시예 1과 동일하게 수행하였으며 측정된 미세플라스틱 개수를 표 2에 나타내었다. After closing the valve of the device, the supernatant was poured into a separate beaker. The processes (2) to (5) were performed in the same manner as in Example 1, and the measured number of microplastics is shown in Table 2.

실시예 2 : Example 2 :

(1) 앞에서 준비한 제 2 표준 시료(200㎍ = 100개) 미리 건조시킨 현장 퇴적물 시료(5g)을 혼합한 시료와 NaI용액(비중 1.6 kg/L) 100 mL을 하기 표 1의 실시예 1의 밀도분리장치에 투입 및 혼합한 후 12시간 동안 정치시켰다. (1) A sample of the previously prepared second standard sample (200 μg = 100 pieces) mixed with a pre-dried field sediment sample (5 g) and 100 mL of NaI solution (specific gravity 1.6 kg/L) were mixed according to Example 1 in Table 1 below. After being added and mixed to the density separation device, it was left to stand for 12 hours.

밀도분리장치의 밸브를 잠근 후, 상등액을 별도 비이커에 부어 옮겼다. 이어서, 밀도분리장치의 밸브를 열어 하층액을 여과지에 부어 밀도분리용액을 분리시켰다(1차 분리). After closing the valve of the density separation device, the supernatant was poured into a separate beaker. Next, the valve of the density separation device was opened and the lower layer liquid was poured onto the filter paper to separate the density separation solution (first separation).

여과지에 남아있는 잔류시료와 ZnBr2 용액(비중 2.3 kg/L) 100mL를 밀도분리장치에 주입 및 혼합한 후 12시간 정치하였다. 밀도분리장치의 밸브를 잠근 후, 상등액을 별도 비이커에 부어 옮겼다(2차 분리). The residual sample remaining on the filter paper and 100 mL of ZnBr 2 solution (specific gravity 2.3 kg/L) were injected and mixed into the density separation device and left for 12 hours. After closing the valve of the density separation device, the supernatant was poured into a separate beaker and transferred (secondary separation).

(2) 1차 분리와 2차 분리에서 수득한 상등액을 합하고, 이를 여과하였다(여과지 스펙 : 직경 47 mm, Pore size : 20 ㎛).(2) The supernatants obtained from the first and second separations were combined and filtered (filter paper specifications: diameter 47 mm, pore size: 20 ㎛).

(3) 여과지를 비이커에 옮긴 다음, 30% 과산화수소 100mL를 첨가하여 62.5℃, 180RPM으로 가열교반하였다. 산화시간은 최소 24시간을 진행하고, 육안으로 유기물질 분해여부를 확인하였다. (3) The filter paper was transferred to a beaker, 100 mL of 30% hydrogen peroxide was added, and the mixture was heated and stirred at 62.5°C and 180 RPM. The oxidation time was at least 24 hours, and the decomposition of organic substances was checked with the naked eye.

(4) 유기물 분해가 끝난 잔류물질(시료)을 진공펌프에 연결하여 여과를 진행하고, 이어서, 증류수로 수차례 반복하여 세척하였다. 여과된 잔류물질을 드라이오븐에 넣어 45℃에서 12시간 건조하였다. (4) The residual material (sample) after organic matter decomposition was connected to a vacuum pump and filtered, and then washed several times with distilled water. The filtered residual material was placed in a dry oven and dried at 45°C for 12 hours.

(5) 하기 스펙의 FT/IR 분석장비를 사용하여 미세 플라스틱의 개수를 측정하여 표 2에 나타내었다. Library DB와 비교하여 플라스틱의 일치율이 65% 이상일 때 미세플라스틱으로 간주하였음(5) The number of microplastics was measured using FT/IR analysis equipment with the following specifications and is shown in Table 2. Compared to the library database, when the plastic match rate was more than 65%, it was considered microplastic.

Collection mode : Transmission, Detector : ArrayCollection mode: Transmission, Detector: Array

Aperture : width 25μm, Height 25 μmAperture: width 25μm, height 25 μm

Detector spectra range : (4000~715) cm-1 Detector spectra range: (4000~715) cm -1

비교예 3Comparative Example 3

(1) 실시예 2의 시료(제 2 표준 시료(200㎍ = 100개)와 미리 건조시킨 현장 퇴적물 시료(5g)를 혼합한 시료)와 NaI용액(비중 1.6 kg/L) 100 mL을 비교예 1의 비이커에 투입 및 혼합한 후 12시간 동안 정치시켰다. (1) Comparative example of the sample of Example 2 (a sample mixed with the second standard sample (200 μg = 100 pieces) and pre-dried field sediment sample (5 g)) and 100 mL of NaI solution (specific gravity 1.6 kg/L) It was added and mixed into beaker 1 and left to stand for 12 hours.

상등액을 시약수저로 취하여 새 비이커로 옮겼다. 이어서, 하층액을 여과지에 부어 밀도분리 용액을 분리시켰다(1차 분리).The supernatant was taken with a reagent spoon and transferred to a new beaker. Next, the lower layer liquid was poured onto filter paper to separate the density separation solution (first separation).

여과지에 남아있는 잔류시료와 밀도분리 ZnBr2 용액(비중 2.3 kg/L) 100mL를 밀도분리장치에 주입 및 혼합한 후 12시간 정치하였다. 상등액을 시약수저로 취하여 별도 비이커에 옮겼다. (2) ~ (5)의 과정은 실시예 2과 동일하게 수행하였으며 측정된 미세플라스틱 개수를 표 2에 나타내었다. The residual sample remaining on the filter paper and 100 mL of density-separated ZnBr 2 solution (specific gravity 2.3 kg/L) were injected and mixed into the density separation device and left for 12 hours. The supernatant was taken with a reagent spoon and transferred to a separate beaker. The processes (2) to (5) were performed in the same manner as in Example 2, and the measured number of microplastics is shown in Table 2.

비교예 1
비교예 3
Comparative Example 1
Comparative Example 3
비교예 2 Comparative Example 2 실시예 1
실시예 2
Example 1
Example 2
비이커 내경 65mm
비이커 높이 100mm
Beaker inner diameter 65mm
Beaker height 100mm
장치 내경 25mm
장치 높이 160mm
Device inner diameter 25mm
Device height 160mm
내경 : 23mm
높이 192mm
Inner diameter: 23mm
Height 192mm

구분division 첨가 PS(개)Added PS (pcs) 회수 PS(개)Number of PS (units) 회수율(%)Recovery rate (%) 비고note 실시예 1Example 1 5050 4848 9494 비교예 1Comparative Example 1 4545 2828 6363 비교예 2Comparative Example 2 4545 3636 8080 PVC 다량 검출됨Large amounts of PVC detected 실시예 2Example 2 9393 6868 7373 비교예 3Comparative Example 3 9393 4444 4747

비교예 1은 내경이 큰 비이커와 시약 수저를 사용하여 상등액을 회수한 경우이고, 비교예 2는 PVC 재질로 내경이 25mm인 분리장치를 사용한 경우이다. 비교예 1은 시료 회수율이 63%, 비교예 2는 80%에 불과하였으나 실시예 1은 장치 내경이 작아 내벽에 잔류하는 미세플라스틱이 2개 정도에 불과하여 회수율이 94%로서 매우 우수하게 나타났다. 또한, 비교예 2는 표준시료 이외에 상당량의 PVC가 검출되었다. Comparative Example 1 is a case in which the supernatant was recovered using a beaker with a large inner diameter and a reagent spoon, and Comparative Example 2 is a case in which a separation device made of PVC with an inner diameter of 25 mm was used. The sample recovery rate in Comparative Example 1 was only 63% and Comparative Example 2 was only 80%, but in Example 1, the inner diameter of the device was small and only about 2 microplastics remained on the inner wall, showing an excellent recovery rate of 94%. Additionally, in Comparative Example 2, a significant amount of PVC was detected in addition to the standard sample.

실시예 2와 비교예 3은 표준시료와 현장 퇴적물을 혼합한 시료를 사용하고, 실시예 1은 밀도분리장치를 사용하여 상등액을 회수하였으며, 비교예 3은 비이커와 시약 수저를 사용하여 상등액을 회수하였다. Example 2 and Comparative Example 3 used samples mixed with standard samples and field sediments, Example 1 recovered the supernatant using a density separation device, and Comparative Example 3 recovered the supernatant using a beaker and reagent spoon. did.

표 2를 참고하면, 비교예 3 회수율이 47%로서, 실시예 2(회수율 73%)에 비해 회수율이 현저히 감소하였다. 이것은 내경이 큰 비이커로부터 부유된 밀도분리 용액을 시약 수저로 반복적인 수십회 이상의 사용과정을 통하여 미세플라스틱의 손실이 매우 큰 것에 비해, 본 발명의 밀도분리장치를 사용하면 한번에 용액을 부어 분리할 수 있어 미세플라스틱의 손실을 최소화할 수 있음을 확인할 수 있다.Referring to Table 2, the recovery rate of Comparative Example 3 was 47%, which was significantly reduced compared to Example 2 (recovery rate of 73%). This is because the loss of microplastics is very large through repeated use of the density separation solution suspended from a beaker with a large inner diameter with a reagent spoon dozens of times. However, using the density separation device of the present invention, the solution can be poured and separated at once. It can be confirmed that the loss of microplastics can be minimized.

실시예 2가 실시예 1에 비해 회수율이 다소 떨어지는 것은 표준시료가 현장 퇴적물과 함께 침강되어(퇴적물에 둘러싸여 있거나 퇴적물 아래에 위치하는 경우 등) 방해물질로 인하여 이를 효과적으로 다소 분리하지 못하는 경우가 어느 정도 있음을 보여준다. The reason why the recovery rate of Example 2 is somewhat lower than that of Example 1 is that the standard sample settles together with the sediment in the field (surrounded by sediment or located under the sediment, etc.) and cannot be effectively separated due to interfering substances. It shows that there is.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현 예를 예로 들어 상세하게 설명하였으나, 이러한 설명은 단순히 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명 및 개시하는 것이다. 당업자는 본 발명의 범위 및 요지에서 벗어남이 없이 상기 설명 및 첨부 도면으로부터 다양한 변경, 수정 및 변형예가 가능함을 용이하게 인식할 것이다.Although the present invention has been described in detail above as an example of a preferred embodiment of the present invention, this description simply describes and discloses an exemplary embodiment of the present invention. Those skilled in the art will readily recognize that various changes, modifications and variations can be made from the above description and accompanying drawings without departing from the scope and gist of the present invention.

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 받침대(10), 상기 받침대(10) 상부에 고정되는 실린더 형상의 하측 용기(20), 일측이 상기 하측 용기 상부와 결합되어 고정되는 밸브(30) 및 상기 밸브 타측에 결합되어 고정되는 실린더 형상의 상측 용기(40)를 구비하고, 상기 밸브(30) 열림상태에서는 상기 하측용기(20), 밸브(30) 및 상측용기(40)가 연통되어 내부에 채워지는 시료 중의 미세플라스틱이 밀도분리용액에 의해 상측용기로 부유하고, 상기 밸브(30) 닫힘상태에서는 상기 밸브가 상기 하측용기(20)와 상측용기(40) 사이를 분리 차단하고, 상기 하측용기, 상측용기 및 밸브는 미세플라스틱으로부터 자유로운 스테인레스 재질인 밀도 분리장치(100)를 이용한 미세플라스틱 측정분석방법으로서, 상기 미세플라스틱 측정분석 방법은
시료와 1차 밀도분리용액을 밀도 분리장치(100)에 투입하는 단계 ;
소정시간 동안 정치시키는 단계 ;
상기 밀도 분리장치의 밸브(30)를 차단한 후 상층 용액을 분리 저장하고, 및 상기 밀도 분리장치의 밸브(30)를 열어 하층 용액을 정치하는 1차 분리 단계 ;
상기 하층용액의 잔류 시료와 2차 밀도분리 용액을 상기 밀도 분리장치에 재투입하고, 소정시간 동안 정치시키고, 및 상기 밀도 분리장치의 밸브(30)를 차단한 후 상층 용액을 분리 저장하는 2차 분리 단계 ;
상기 1차 분리단계와 2차 분리단계에서 각각 수득되어 분리저장된 상층 용액을 합친 후 필터링하는 여과 단계 ;
상기 여과단계 후 남아있는 잔류물질에 과산화수소를 첨가하여 유기물을 산화하는 단계 ;
상기 유기물 산화가 종료된 잔류물질을 여과, 세척 및 건조하는 단계 ;
상기 잔류물질을 측정장치로 분석하는 단계를 포함하고,
상기 1차 밀도분리 용액은 밀도가 1.8kg/L 이하이고, 상기 2차 밀도 분리용액은 밀도가 1.8~2.3kg/L인 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 측정분석방법.
A pedestal 10, a cylindrical lower container 20 fixed to the upper part of the pedestal 10, a valve 30 on one side of which is coupled and fixed to the upper part of the lower container, and a cylindrical-shaped lower container 20 fixed to the other side of the valve. It is provided with an upper container 40, and when the valve 30 is opened, the lower container 20, the valve 30, and the upper container 40 are in communication, so that the microplastics in the sample filled inside are in the density separation solution. It floats in the upper container, and when the valve 30 is closed, the valve separates and blocks the space between the lower container 20 and the upper container 40, and the lower container, upper container, and valve are made of stainless steel free from microplastics. As a microplastic measurement and analysis method using the density separation device 100, which is a material, the microplastic measurement and analysis method is
Injecting the sample and the primary density separation solution into the density separation device (100);
A step of allowing it to stand for a predetermined period of time;
A first separation step of separating and storing the upper layer solution after blocking the valve 30 of the density separation device, and allowing the lower layer solution to stand by opening the valve 30 of the density separation device;
The residual sample of the lower layer solution and the secondary density separation solution are reintroduced into the density separation device, left to stand for a predetermined time, and the valve 30 of the density separation device is blocked, and then the upper layer solution is separated and stored. Separation step;
A filtration step of combining and filtering the upper layer solutions obtained and stored separately in the first and second separation steps;
Oxidizing organic matter by adding hydrogen peroxide to the residue remaining after the filtration step;
Filtering, washing and drying the residual material after the organic oxidation has been completed;
Comprising the step of analyzing the residual material with a measuring device,
The primary density separation solution has a density of 1.8 kg/L or less, and the secondary density separation solution has a density of 1.8 to 2.3 kg/L.
제 4항에 있어서, 상기 1차 밀도 분리용액은 Nal 또는 NaCl이고, 상기 2차 밀도 분리용액은 ZnBr2인 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 측정분석방법. The microplastic measurement and analysis method according to claim 4, wherein the first density separation solution is Nal or NaCl, and the second density separation solution is ZnBr 2 .
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