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EPA 537.1 및 기타 시험법에 준거한 PFAS 분석법 소개

한국쇼코츠쇼(주)가 '2025 스마트 사이언스 코리아 Conference with KOREA LAB Autumn' 전시기간 중 발표한 ‘EPA 537.1 및 기타 시험법에 준거한 PFAS 분석법 소개’의 세미나 내용은 다음과 같다.

과불화화합물(이하 PFAS)는 광범위한 소비자 및 산업 제품에 사용되고 있는 화학물질 그룹으로, 소방용 자재, 사진, 농약, 얼룩방지 제품, 음식 포장재, 조리기구, 페인트 외에 다양한 분야에서 사용이 되고 있다.

[그림 1]. PFOS, C-F의 짧은 결합길이로 분극성이 낮아져 매우 안정한 특징을 가지고 있다

이러한 PFAS중 말단이 Sulfonate로 된 계면활성제(예 : PFOS)의 경우 일반 탄화수소 계면활성제보다 더 낮은 표면 장력을 유도하며, 탄소-불소 결합의 견고한 안정성을 기반으로 분해되지 않고 더욱 오랫동안 환경에 잔존해 있는 경향이 있어 ‘영원한 화학물질’이라는 이명을 가지고 있다.
환경에 잔존해 있는 PFAS는 연구를 통해 다양한 생체 조직에서 부작용을 일으키는 빈도가 증가하는 유해성을 확인하여 다양한 연구가 진행이 되고 있고, 그중 성분 존재 유무 확인을 위해 LC/MS 또는 GC/MS를 이용한 연구가 활발하게 진행중에 있다.
이중 LC/MS를 이용한 분석 방법은 대한민국, 유럽, 미국외의 다양한 국가에서 규제에 대한 움직임이 진행되고 있고, 특히 프랑스의 경우 2026년 1월부터 PFAS가 포함된 화장품, 왁스, 섬유&의류, 방수제의 수입을 전면 금지하는 법안을 시행하여 PFAS Free제품에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다.

[그림 2]. 국내 및 미국 EPA의 PFAS 분석 기준시험법

PFAS를 분석하는 방법은 널리 역상 크로마토그래피(RP)기반의 LC/MS 분석방법이 알려져 있다. 반면 일본에서는 RP 이외에도 이온교환크로마토그래피(IEX) 분석 방법이 널리 보급되어 다양한 분석방법의 접근이 진행되고 있다.

Shodex는 이 두가지 원리를 이용하여 각각의 컬럼으로 단~장쇄 PFAS의 분석 경향성을 비교하였다.
분석에 사용된 컬럼은 Shodex C18U 2D(2.0mm x 150mm, 1.9μm, Octadecyl)과 Shodex HILICpak VT-50 2D(2.0mm x 150mm, 5μm, Quaternary ammonium) 두개의 컬럼을 사용하였다.

[그림 3]. 역상, 이온교환 컬럼의 분석 경향성 비교

역상의 경우 단쇄 → 장쇄 순으로 머무름이 강해지는 반면, 이온교환의 경우 장쇄 → 단쇄 순으로 머무름이 강해지는 경향을 확인할 수 있다. 이러한 경향을 바탕으로 분석시간의 단축을 꾀하고자 할 경우 적절한 분석 컬럼을 선택할 수 있다.
다음은 Shodex C18U 2B(2.0mm x 50mm, 1.9μm, Octadecyl)를 이용하여 EPA 537.1 기준을 이용한 음용수 내 PFAS 분석을 진행하였다.

[그림 4]. EPA 537.1 기준에 준거한 PFAS 분석 크로마토그램 (2ng/L)

23개 과불화화합물이 0.5 ~ 10ng/mL농도에서 우수한 선형성을 확인하였다.
다음은 Shodex HILICpak VT-50 2D(2.0mm x 150mm, 5μm, Quaternary ammonium) 컬럼을 이용하여 단쇄 ~ 장쇄 PFAS를 Isocratic 조건으로 분석한 사례이다.

[그림 5]. 크로마토그램


[그림 6]. 공업용수, 지하수 내 PFAS 분석 및 Spiked 샘플 분석


정확도 평가 시 0.05ppb ~ 100ppb까지 R₂=0.99이상임을 확인할 수 있었다.
이와 같이, PFAS 분석에 있어 기존의 역상 분리 메커니즘을 이용할 수도 있지만, 이온교환 크로마토그래피 방법으로의 접근도 가능하여, 다양한 분석 방법을 검토할 수 있다.

‘EPA 537.1 및 기타 시험법에 준거한 PFAS 분석법 소개’에 관한 궁금한 내용은 본 원고 자료를 제공한 한국쇼코츠쇼(주)를 통하여 확인할 수 있다.

Reference(참고문헌): 
1. Analysis of PFAS Including Ultra Short-Chain PFAS(Shodex)
2. Simultaneous LC/MS Analysis of Ultra-Short Through Long Chain PFAS Compounds(C1-C10) in Industrial and Ground Water(Resonac America)

Model Name(모델명): Shodex VT-50 2D, Shodex C18U 2B
The Person in Charge(담당자): Yong-Hun Shin
Maker(제조사): Resonac Corporation
Country of Origin(원산지): Japan
e-mail: yhshin@shokokorea.com
Data Services(자료제공): Shoko Korea Co., Ltd.

<이 기사는 사이언스21 매거진 2026년 2월호에 게재 되었습니다.>

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