WO2014030789A1 - 시료 전처리 장치 및 시료 전처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 시료 전처리 장치는 시료를 유입하는 시료유입부; 가스를 공급하는 가스공급부; 유입한 상기 시료를 감압상태에서 교반하여 상기 시료내의 분석대상물질을 기화하는 시료퍼지부; 상기 시료퍼지부의 압력을 감소시키고 상기 분석대상물질을 포집하는 시료 포집부; 및 상기 분석대상물질을 분석장치로 유출하는 시료주입부를 포함한다.

Description

시료 전처리 장치 및 시료 전처리 방법
본 발명은 시료 전처리 장치 및 시료 전처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감압상태에서 교반 과정을 거쳐 시료내 분석 대상 물질을 효과적으로 분리하는 전처리 장치 및 방법이다.
일반적으로, 액체 또는 고체 시료에 포함된 분석대상물질은 가스크로마토그래피(GC:Gas Chromatography)등과 같은 장치로 분석하기 전에, 시료로부터 분리 농축하는 일련의 전처리 과정을 거친다.
이러한 시료의 전처리 과정은 시료에 포함된 분석물질을 기체상으로 휘발시킨 후, 일정시간 동안 포집하여 농축하는 방법이 주로 사용된다.
현재 많이 사용되고 있는 시료 전처리 장치는 헤드스페이스(Headspace), 퍼지-트랩(Purge and Trap), SPME (Solid Phase Micro Extraction) 등의 방법을 이용한다.
헤드스페이스 방법은 다음과 같다. 시료는 격막으로 밀봉된 용기로 투입된다. 투입된 시료는 일정 온도에서 가열된다. 이때, 시료에 포함된 휘발성분들은 시료 위의 공간으로 이동한다. 휘발된 분석물질은 시린지(Syringe)를 이용하여 시료분석장치로 주입되거나, 운반기체와 함께 가열된 연결관을 통해 자동으로 시료분석장치로 주입된다.
퍼지-트랩 방법은 다음과 같다. 액체 또는 고체 시료는 용기에 투입되어 비활성 가스를 불어 넣어준다. 시료의 휘발성 물질은 비활성 기체와 함께 휘발한다. 비활성 가스와 함께 휘발된 분석물질은 흡착트랩에 포집된다. 일정시간 퍼지가 완료되면, 흡착트랩을 신속하게 가열하여, 흡착된 분석물질은 흡착트랩으로부터 탈착한다. 휘발성분이 흡착트랩에 농축되기 때문에, 퍼지-트랩방법은 액체시료 속에 존재하는 미량의 휘발성분을 분석하기에 적합하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 미량 시료로부터 분석대상물질을 신속하게 분리하여 농축할 수 있는 시료 전처리 장치 및 시료 전처리 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 시료 전처리 장치는 분석대상물질을 포함하는 시료를 유입하는 시료유입부; 상기 시료유입부, 시료퍼지부 및 시료주입부에 가스를 공급하는 가스공급부; 유입한 상기 시료를 감압상태에서 교반하여 상기 시료내의 분석대상물질을 기화하는 상기 시료퍼지부; 상기 시료퍼지부의 압력을 감소시키고 상기 분석대상물질을 포집하는 시료 포집부; 및 상기 분석대상물질을 분석장치로 유출하는 상기 시료주입부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 시료유입부는 시료의 유입량을 조절하고, 상기 가스공급부로부터 공급되는 가스를 상기 시료퍼지부에 공급하는 제1제어밸브를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 시료퍼지부는, 상기 시료유입부를 통해 유입한 시료를 저장하는 시료퍼지관 및 상기 시료를 감압 상태에서 교반하는 교반기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서,상기 시료포집부는 상기 시료퍼지부의 압력을 조절하는 시린지펌프; 상기 시린지펌프로 유입하는 분석대상물질의 유입을 조절하는 제2제어밸브; 및 상기 시료퍼지관의 압력을 측정하는 압력측정계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 시료주입부는, 분석대상물질의 흐름을 제어하는 제3제어밸브 및 상기 제3제어밸브와 연결되어 상기 분석대상물질을 상기 분석장치로 주입하는 시료고리관을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 시료 전처리 장치는, 상기 시료퍼지부, 상기 시료포집부 및 상기 시료주입부를 가열하는 가열부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 가스 공급부는, 상기 시료퍼지부에 공급되는 공기를 나노리터 단위로 조절하여 공급하는 나노밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 시료 전처리 장치는, 상기 시료유입부, 상기 가스공급부, 상기 시료퍼지부, 상기 시료포집부 및 상기 시료주입부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 시료 전처리 장치는, 상기 시료퍼지부, 상기 시료포집부, 상기 시료주입부 및 연결관을 가열하는 가열부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 시료 전처리 장치는, 상기 시료퍼지부, 상기 시료포집부, 상기 시료주입부 및 가열부의 온도를 측정하고 제어하는 온도 측정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 시료 전처리 과정은 분석대상물질을 포함하는 시료를 유입하여 시료퍼지부로 보내는 단계; 상기 시료가 유입된 상기 시료퍼지부를 감압하는 단계; 상기 시료퍼지부의 감압상태에서 상기 가스공급부의 가스를 나노밸브를 통하여 공급하면서 상기 시료를 교반하는 단계; 상기 시료로부터 분리되는 기체상의 분석대상 물질을 추출 및 포집하는 단계; 상기 포집한 분석대상물질을 농축하는 단계; 및 상기 분석대상물질을 분석장치로 보내는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 시료를 교반하는 단계는, 상기 나노 밸브를 이용하여 비활성 기체를 나노리터 단위로 공급하면서 상기 시료를 교반하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명은 시료 전처리 과정을 더욱 빠르게 할 수 있으며, 분석시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 본 발명은, 1㎖ 이하의 미량 시료로부터 분석대상물질의 성상에 변화없이 기체상으로 분리 농축함으로써, 더욱 정확한 분석을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 전처리 장치의 구성을 나타내는도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 전처리 장치와 분석 장치가 연결된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 전처리 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 전처리 방법을 단계별로 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시료 전처리 장치의 효과를 알아보기 위한 재현성, 분석한계, 회수율, 직진성을 비교한 실험 결과이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2구성요소는 제1구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1구성요소도 제2구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 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.
또한, 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.
이제 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 전처리 장치의 구성을 나타내는도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 전처리 장치(100)는 시료유입부(10), 가스공급부(20), 시료퍼지부(30), 시료포집부(40) 및 시료주입부(50)를 포함한다.
시료유입부(10)는 분석대상물질을 포함하는 시료를 시료퍼지부(20)로 보낸다. 시료유입부(10)는 제1제어벨브(11)를 포함할 수 있다. 제1제어벨브(11)는 시료의 유입량을 조절한다. 또한, 가스공급부(20)에서 공급되는 가스를 시료퍼지부(30)로 보낼 수 있다.
가스공급부(20)는 시료유입부(10), 시료퍼지부(30) 및 시료주입부(50)에 필요한 경우 가스를 공급할 수 있다. 가스공급부(20)에서 공급하는 가스는 헬륨과 같은 비활성기체나 공기일 수 있다.
가스공급부(20)는 나노밸브(21)를 더 포함할 수 있다.
나노밸브(21)는 퍼지시에 흡입하는 공기의 양을 나노리터 단위로 조절할 수 있다. 나노밸브(21)에서 가스의 양을 미세하게 조절함으로써, 시료퍼지부(30)에서 가스에 의해 분석대상물질이 희석되는 것을 방지할 수 있다.
시료퍼지부(30)는 시료퍼지관(31)와 교반기(32)를 포함한다.
시료퍼지관(31)은 시료유입부(10)를 통해 시료를 공급받는다.
시료퍼지관(31)은 감압상태에서 교반기(32)를 이용하여 시료를 교반한다.
감압상태에서 교반을 하기 때문에 분석대상물질이 쉽게 휘발한다.
시료포집부(40)는 시린지펌프(41)를 포함한다.
시린지펌프(41)를 이용하여 공기를 흡입하고, 나노밸브(21)에서 나노리터단위의 미량의 가스가 유입되면, 시료퍼지관(31)의 내부는 감압상태가 된다.
시료퍼지관(31)과 시린지펌프(41)의 압력차에 의해 휘발된 분석대상물질은 시료퍼지관(31)에서 시린지펌프(41)의 시린지로 이동한다.
시료퍼지부(30)는 파이렉스 또는 일반 유리관을 선택적으로 사용할 수 있다. 그리고, 시료의 부피는 1~5㎖ 정도로 대드볼륨(dead volume)을 최소화하는 것이 바람직하다
또한, 시료퍼지부(30)는 압력측정계(33)를 더 포함할 수 있다.
압력측정계(33)는 시료퍼지관(31)의 감압상태를 감지하여, 분석대상물질이 효과적으로 휘발하는 환경을 유지되는지를 확인할 수 있도록 한다.
시료포집부(40)은 시린지펌프(41)와 제2제어밸브(42)를 포함한다.
시린지펌프(41)의 시린지(43)는 시료퍼지부(30)에서 분리된 기체상의 분석대상물질을 유입한다. 시린지(43)는 분석대상물질을 포집하여 농축한다.
시린지펌프(41)에 장착되는 시린지(43)는 가스타이트(gastight)방식이다.
제2제어밸브(42)는 시린지펌프(41)의 시린지 입구에 위치하며, 분석대상물질의 흐름을 제어한다.
시료퍼지부(30)와 시료포집부(40)는 연결관으로 연결할 수 있다.
연결관(70)은 스테인리스 강 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 연결관(70)은 내부에 특수 코팅을 하여 분석대상물질의 흡착을 방지할 수 있다.
시료포집부(40)에서 포집된 분석대상물질은 시료주입부(50)로 보내진다.
시료주입부(50)는 분석장치와 연결되어 분석대상물질을 분석장치로 보낸다.
이를 위해, 시료주입부(50)는 제3제어밸브(51)를 포함할 수 있다. 즉, 제3제어밸브(51)는 분석대상물질의 흐름을 제어하여 분석장치로 보낸다.
따라서, 본 발명의 시료 전처리 장치는 분석장치와 직접 연결되며, 시료를 전처리하여 분석하는 단계까지 일괄적으로 수행할 수 있다.
또한, 가스공급부(20)는 시료주입부(50)의 제3제어밸브(51)에 장착된 시료고리관(52,53)과 연결되어, 운송 가스를 공급하며, 운송가스는 기체상의 분석대상물질을 분석장치로 주입하는 것을 돕는다.
본 발명의 일실시예에 따른 시료 전처리 장치는 가열부(60)를 더 포함할 수 있다.
가열부(60)는 시료퍼지부(30), 시료포집부(40) 및 시료 주입부(50)의 외부에 구비된다. 가열부(60)는 시료퍼지부(30), 시료포집부(40), 시료 주입부(50) 및 각 구성의 연결관을 가열하여, 기체상의 분석대상물질이 응결되는 것을 방지한다.
가열부(60)의 가열온도는 80℃~150℃가 바람직하며, 분석대상물질의 성질에 따라 조절한다. 가열부(60)는 다양한 공지의 방식으로 선택하여 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 시료 전처리 장치는 시료의 전처리 과정을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부(70)는 시료유입부(10), 가스공급부(20), 시료퍼지부(30), 시료포집부(40), 시료주입부(50) 및 가열부(60)의 각 구성간의 연결상태를 제어하거나, 시료의 흐름과 작동을 제어하고, 측정값을 처리한다. 특히, 제어부는 사용자로부터 받은 입력을 기초로 시료유입부(10), 시료퍼지부(20), 시료포집부(30), 제1제어밸브(30), 제2제어밸브(40) 및 제3제어밸브(50)를 제어하여 시료 전처리 과정을 제어한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 전처리 장치와 분석 장치가 연결된 구성도이다.
본 발명에 따른 시료의 전처리 장치(100)는 분석장치와 직접 연결된다.
시료주입부(50)의 제3제어밸브(51)에 장착된 시료고리관(52,53)은 가스크로마토그래피장치등의 분석장치로 시료가 이송되도록 연결된다. 따라서, 시료 전처리 장치는 시료에서 분석대상물질을 추출하여 분석장치로 보내므로, 시료의 전처리 단계와 분석단계를 일괄적으로 수행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 전처리 장치의 사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 시료 전처리 장치는 온도제어계(80)를 더 포함할 수 있다.
온도제어계(80)는 가열부(60)의 온도를 상시 측정하고, 전처리 과정에 적합한 온도를 유지한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 전처리 방법을 단계별로 나타내는 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 시료 전처리 방법은 시료를 유입하는 단계(S1), 시료퍼지부(30)를 감압하는 단계(S2), 시료퍼지부(30)에서 교반하는 단계(S3), 분석대상물질이 분리되는 단계(S4), 분석대상물질을 포집하는 단계(S5), 분석대상물질을 농축하는 단계(S6) 및 분석대상물질을 분석장치로 주입하는 단계(S7)를 거친다.
우선 시료를 채취하여, 시료를 시료유입부(10)를 통해 유입한다(S1).
즉, 시료가 시료유입부(10)의 제1제어밸브(11)로 유입하여(S1), 시료퍼지부(30)로 이동한다. 시료가 시료퍼지부(30)로 이동하면, 시료포집부(40)의 시린지 펌프(41)를 이용하여 시료퍼지관(31)내의 압력을 낮춘다(S2). 이러한 감압상태에서 시료퍼지관(31)내의 시료를 교반기(32)를 이용하여 교반한다(S3). 감압과 교반상태에서 분석대상물질이 시료로부터 분리된다(S4). 이 때, 나노밸브(21)를 통하여 유입되는 나노리터 단위의 미세 공기가 분석대상물질의 분리를 가속화시킨다.
감압상태에서 교반기(32)가 시료를 교반하고, 나노리터 단위의 미량의 퍼지용 가스를 사용하여 분석대상물질을 분리하였기 때문에 희석효과가 최소화되고, 분석대상물질의 농축 효과는 더욱 커진다. 즉, 시료 전처리 효율이 증대될 뿐만 아니라 전처리 과정을 수행하는 시간이 더욱 줄어든다.
분리된 기체상의 분석대상물질은 밀폐된 공간에 포집된다(S5). 시린지펌프(41)의 시린지(43) 입구에서, 제2제어밸브(42)는 시린지(43)를 밀폐하여, 분석대상물질 희석을 방지한다. 또한, 분석대상물질이 응결되지 않기 위해, 용기의 온도는 일정 수준의 온도(80~150℃)로 유지한다.
다음으로 분석대상물질을 농축한다(S6). 농축하는 단계에서, 포집된 기체상의 분석대상물질은 외부와 차단된다. 제어부(80)는 시린지펌프(41)를 조작하여, 시린지(43) 내부의 압력을 대기압과 동일하게 한다. 이때, 압력 측정은 공지된 다양한 종류의 압력측정 수단을 선택적으로 적용할 수 있다.
마지막으로 농축된 분석대상물질은 시료주입부(50)를 통해 시료분석장치로 보낸다(S7).
이와 같은 일련의 단계를 거침으로써 시료의 전처리 과정이 최종적으로 완료된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시료 전처리 장치의 효과를 알아보기 위한 재현성, 분석한계, 회수율, 직진성을 비교한 실험 결과이다.
분석대상물질의 직진성 평가를 위해, 다양한 농도의 BTEX, DMDS 및 아민류 표준시료를 분석하였다. 표준시료의 시료농도는 1.25ppb, 5ppb, 10ppb, 20ppb, 50ppb, 100ppb으로 제조하여 분석하였다.
모든 시료의 직선성은 R2=0.999를 나타내어 매우 우수한 직선성을 보였다. 일부 아민류의 경우 다소 낮은 직선성을 나타내었으나, 분석에는 문제가 되지 않는 결과이다. 즉, 본 발명의 시료 전처리 장치를 이용하여 표준 시료를 처리한 결과, 직선성에 있어서 매우 우수한 효과를 나타낸다.
또한, 회수율은 다음과 같이 구할 수 있다.
η(%) = (R1 - R2) / R1×100
(R = 1차 분석 시 농도, R = 재분석 시 농도)
1차 분석 시 얻어지는 결과값, 2차 분석 시 얻어지는 결과값을 통해 동일 시료를 2차례 반복 실험하여 장비의 회수율을 구하였다.
우선, 장비의 회수율을 시험을 위해 100ppb 표준물질을 이용하였다. 100 ppb 표준시료를 전처리하고 분석한 뒤, 시료는 폐기하지 않고 다시 전처리과정을 수행하여 분석하였다. 그 결과는 위의 식을 통해 회수율을 계산하였다. 그 결과, BTEX의 회수율은 98% 이상 높게 나타났다.
분석한계를 분석하기 위하여, 본 시험에서는 0.125ppb의 표준시료 20개의 시료값을 전처리 후 분석한 결과를 이용하여 계산하였다.
도면에 도시된 바와 같이, 기존에 개발된 전처리 장치와 비교하여, 동등 이상의 검출한계를 나타낸다. 더욱이 DMS, DMDS 및 아민류의 경우 기존 전처리 장치의 분석한계와 비교할 때, 우수한 성능을 나타냈다.
분석한계와 유사한 방법으로 재현성 실험을 수행한 결과 미국 EPA의 요구 재현성보다 우수한 성능을 나타냈다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 시료 전처리 장치를 이용하여, 약 0.05 기압 정도의 감압 조건, 액체시료의 연속적인 교반 및 미량 청정공기를 이용하는 시료 전처리 과정은 유기화합물의 탈기 효율을 높이면서 전처리 과정을 빠르게 수행한다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 분석대상물질을 포함하는 시료를 유입하는 시료유입부;
    상기 시료유입부, 시료퍼지부 및 시료주입부에 가스를 공급하는 가스공급부;
    유입한 상기 시료를 감압상태에서 교반하여 상기 시료내의 분석대상물질을 기화하는 상기 시료퍼지부;
    상기 시료퍼지부의 압력을 감소시키고 상기 분석대상물질을 포집하는 시료 포집부; 및
    상기 분석대상물질을 분석장치로 유출하는 상기 시료주입부를 포함하는 시료 전처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시료유입부는,
    시료의 유입량을 조절하고, 상기 가스공급부의 가스를 상기 시료퍼지부에 공급하는 제1제어밸브를 포함하는 시료 전처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 시료퍼지부는,
    상기 시료유입부를 통해 유입한 시료를 저장하는 시료퍼지관; 및
    상기 시료를 감압 상태에서 교반하는 교반기를 포함하는 시료 전처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 시료포집부는,
    상기 시료퍼지부의 압력을 조절하는 시린지펌프;
    상기 시린지펌프로 유입하는 분석대상물질의 유입을 조절하는 제2제어밸브; 및
    상기 시료퍼지관의 압력을 측정하는 압력측정계를 포함하는 시료 전처리 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 시료주입부는,
    분석대상물질의 흐름을 제어하는 제3제어밸브; 및
    상기 제3제어밸브와 연결되어 상기 분석대상물질을 상기 분석장치로 주입하는 시료고리관을 포함하는 시료 전처리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 시료퍼지부, 상기 시료포집부 및 상기 시료주입부를 가열하는 가열부를 더 포함하는 시료 전처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 가스 공급부는,
    상기 시료퍼지부에 공급되는 공기를 나노리터 단위로 조절하여 공급하는 나노밸브를 포함하는 시료전처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 시료유입부, 상기 가스공급부, 상기 시료퍼지부, 상기 시료포집부 및 상기 시료주입부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 시료 전처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 시료퍼지부, 상기 시료포집부, 상기 시료주입부 및 연결관을 가열하는 가열부를 더 포함하는 시료 전처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 시료퍼지부, 상기 시료포집부, 상기 시료주입부 및 가열부의 온도를 측정하고 제어하는 온도 측정부를 더 포함하는 시료 전처리 장치.
  11. 분석대상물질을 포함하는 시료를 유입하여 시료퍼지부로 보내는 단계;
    상기 시료가 유입된 상기 시료퍼지부를 감압하는 단계;
    상기 시료퍼지부의 감압상태에서 상기 가스공급부의 가스를 나노밸브를 통하여 공급하면서 상기 시료를 교반하는 단계;
    상기 시료로부터 분리되는 기체상의 분석대상 물질을 추출 및 포집하는 단계;
    상기 포집한 분석대상물질을 농축하는 단계; 및
    상기 분석대상물질을 분석장치로 보내는 단계로 이루어지는 시료 전처리 과정.
  12. 제11항에 있어서, 상기 시료를 교반하는 단계는,
    상기 나노 밸브를 이용하여 비활성 기체를 나노리터 단위로 공급하면서 상기 시료를 교반하는 시료 전처리 과정.
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