해상유출유 중 황화합물의 GC-FPD 검출패턴 연구 = A study on GC-FPD peak pattern of sulfur compounds in spill oil

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 신속한 해상오염사고 오염원 확인을 위한 감식, 분석방법을 보완하기 위한 연구로서, GC-FID와 GC-MS를 사용한 포화탄화수소와 바이오마커, PAHs 패턴 비교로 해양오염원을 확인하던 유지문법을 보강한 GC-FPD를 사용한 황화합물의 검출패턴 비교를 추가하였다.
주요내용으로는 1) 국내 정유사에서 생산되는 제품유 중 해상유통 유종을 GC-FID 포화탄화수소 검출패턴과 GC-FPD 황화합물 검출패턴을 비교하였고, 2) 국내 선박과 외국적 선박에서 사용하는 동일한 유종을 GC-FID 포화탄화수소 검출패턴과 GC-FPD 황화합물 검출패턴을 비교, 3) 2009년도 해상오염사고 선박에서 유출된 해상유출유와 오염원에서 채취한 시료를 GC-FID 포화탄화수소 검출패턴과 GC-FPD 황화합물 검출패턴을 비교하여 실제 해양오염사고 시료에서 검증하여 보았다. 해상유출유 및 오염원의 이동성으로 인하여 신속한 분석결과가 요구되는 해양오염사고에서 분석 시간 단축은 행위자 검거에 중요한 변수가 되고 있다. 신속하고 신뢰도 높은 혐의대상 축소를 위하여 GC-FID로 대상을 축소 선별후 GC-FPD 검출패턴을 추가하여 선별하면 수많은 혐의 대상을 효과적으로 축소하므로서 전체 분석시간을 단축할 수 있다. 해상유출유에 함유되어 있는 황화합물의 안정성은 해상유출유 감식에 효과적이나 일부 저비점에서 경시변화의 과정은 포화탄화수소와 비슷한 경향을 나타냈다. 앞으로 해상유출유의 GC-FPD 검출피크에 대한 황화합물 확인 및 유종별 황화합물의 경시변화과정에 대한 추가 연구가 필요하다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제 1 장 서 론
• 1.1 연구배경
• 1.2 연구목적 및 범위
• 제 2 장 문헌연구
• 2.1 원유의 특성
• 2.2 원유의 종류와 규격
• 2.3 해상 연료유의 종류와 제품규격
• 2.4 해양에서 기름의 변화 특성
• 2.4.1 확산 (Spreading)
• 2.4.2 증발 (Evaporation)
• 2.4.3 분산 (Dispersion)
• 2.4.4 해상유출유의 유화작용 (Emulsion)
• 2.4.5 용해 (Dissolution)
• 2.4.6 산화 (Oxidation)
• 2.4.7 생물분해 (Bioremediation)
• 2.5 해상유출유에 포함된 탄화수소의 특징 및 변화
• 2.5.1 해상유출유에 포함된 탄화수소의 특징
• 2.5.2 포화탄화수소의 경시변화에 대한 안정성
• 2.6 해상유출유에 함유된 황화합물의 특징
• 2.6.1 원유와 석유제품에 함유된 황화합물의 특징
• 2.6.2 GC에 검출되는 황화합물의 종류
• 2.7 각국의 해상유출유 분석방법
• 2.8 한국의 해상유출유 감식·분석방법
• 2.8.1 감식․분석시스템
• 2.8.2 해상유출유의 포화탄화수소류 분석방법
• 2.8.3 해상유출유의 황화합물 분석방법
• 2.8.4 GC-MS를 이용한 해상유출유의 패턴비교
• 제 3 장 재료 및 방법
• 3.1 연구목적
• 3.2 실험재료 및 방법
• 3.2.1 대상시료 선정
• 3.2.2 분석방법
• 3.3 전처리 방법
• 3.3.1 유출유의 포화탄화수소류 식별을 위한 전처리
• 3.3.2 유출유의 황화합물 식별을 위한 전처리
• 3.4 확인 물질별 측정장비 및 조건
• 3.4.1 유출유 중 포화탄화수소류 식별을 위한 측정 장비 및 조건
• 3.4.2 유출유 중 황화합물 식별을 위한 측정 장비 및 조건
• 제 4 장 결과 및 고찰
• 4.1 정유사별 유종 비교 분석 결과
• 4.1.1 정유사별 유종 비교 대상
• 4.1.2 국내 정유사 제품유의 검출기별 그래프 비교
• 4.1.2.1 해상 저유황경유(MGO)
• 4.1.2.2 해상 고유황경유(MDO)
• 4.1.2.3 벙커 A (Bunker-A)
• 4.1.2.4 MF-30
• 4.1.2.5 MF-180
• 4.1.2.6 MF-380
• 4.1.3 정유사별 제품유의 유종별 비교 결과
• 4.1.4 제품유 출하시 황화합물의 농도 관측
• 4.2 내․외국적별 유종비교
• 4.2.1 내․외국적 선박연료유 비교
• 4.2.2 내․외국적 선박연료유의 유종별 GC-FID 그래프 비교
• 4.2.3 내․외국적 선박연료유의 유종별 GC-FPD 그래프 비교
• 4.2.4 비교결과
• 4.3 해양오염사고 사례별 비교
• 4.3.1 해양오염사고 사례별 GC-FID 그래프 비교
• 4.3.2 해양오염사고 사례별 GC-FPD 그래프 비교
• 4.3.3 비교결과
• 4.4 제품유의 황화합물 경시변화
• 4.4.1 경시변화 방법
• 4.4.2 경시변화 측정결과
• 제 5 장 결 론
• 참 고 문 헌