Laboratory standard
Laboratory standard
⚝ 분석기기의 세부적분류(Detailed classification of analytical equipment)
분석 대상에 따른 분석기기 분류 (Detailed Classification by Sample Type)
화학 분석 기기 (Chemical Analysis Instruments)
📌 목적: 시료의 화학적 조성, 물질 농도, 화학 반응 특성 등을 측정하여, 화합물의 구성과 정량을 평가.
주요 기기
HPLC (High-Performance Liquid Chromatography)
액체 상태의 혼합물을 고압으로 컬럼에 주입해 성분을 분리 및 정량
의약품 유효성분, 식품 첨가물, 화장품 내 방부제
GC (Gas Chromatography)
기체 또는 휘발성 화합물을 열로 분리하여 검출
향료, 용매, 휘발성 유기화합물(VOC), 환경 대기 분석
AAS (Atomic Absorption Spectroscopy)
시료 내 금속 원소가 특정 파장의 빛을 흡수하는 정도를 측정해 정량
납, 구리, 아연 등 중금속 함량 분석
TOC 분석기 (Total Organic Carbon Analyzer)
시료 내 존재하는 유기탄소 함량을 산화 및 검출
정수처리장, 제약용수, 화학 반응 후 유기물 제거 정도 확인
✅ 특징: 정확한 조성 파악 및 ppm/ppb 수준 정량 분석 가능
✅ 주요 적용 산업: 제약, 화학, 식품, 환경, 화장품, 에너지
물리적 분석 기기 (Physical Property Analysis Instruments)
📌 목적: 시료의 물리적 성질(점도, 밀도, 열적 특성 등)을 측정하여 공정 조건, 품질 특성, 물질의 안정성 등을 평가.
주요 기기
점도계 (Viscometer)
액체나 반고체 물질의 점성을 측정하여 흐름 특성 분석
식품(소스, 오일), 윤활유, 페인트, 화장품의 농도 조절
밀도계 (Density Meter)
물질의 부피당 질량 측정
음료 농축액, 원료약품, 석유제품의 품질 판별
DSC (Differential Scanning Calorimeter)
시료의 열용량 변화를 측정 → 융점, 유리전이점, 발열/흡열 반응 파악
고분자 열특성, 제약 제형 안정성 평가
TGA (Thermogravimetric Analyzer)
온도에 따른 시료의 질량 변화 분석 → 열분해, 건조, 산화 반응 파악
고무, 플라스틱, 광물, 화합물의 분해온도 확인
✅ 특징: 비파괴 검사 가능, 물성 기반의 품질 기준 제공
✅ 주요 적용 산업: 소재공학, 화학제품, 화장품, 식음료, 제약제형 개발
정리 요약 표
화학 분석 (Chemical Analysis)
“이 시료는 어떤 성분으로 이루어졌고, 얼마나 포함돼 있나?”
HPLC, GC, AAS, TOC
물리적 분석 (Physical Property Analysis)
“이 물질의 성상이나 열적 특성은 어떤가?”
점도계 (Viscometer), 밀도계 (Densitometer), DSC, TGA
생물학적 분석 (Biological Analysis)
“DNA, 단백질, 세포는 어떻게 구성돼 있고 얼마나 존재하나?”
PCR, ELISA, Flow Cytometer
환경 분석 (Environmental Analysis)
“대기, 물, 토양에 어떤 오염물질이 들어 있고 농도는 얼마인가?”
ICP-MS, Air Monitor, UV/Vis, Ion Chromatograph
화학 분석 기기
물리적 분석 기기
생물학적 분석 기기 (Biological Analysis Instruments)
📌 목적: DNA, 단백질, 항체, 세포 등의 생물학적 물질의 존재 유무, 양, 활성 등을 평가합니다. 주로 생명과학, 의료, 제약 분야에서 활용.
주요 기기
PCR (Polymerase Chain Reaction)
DNA의 특정 염기서열을 증폭하여 감염병, 유전자 존재 확인
코로나 진단, 유전질환, GMO 식품 분석
Real-Time PCR
증폭된 DNA를 실시간 정량 분석 가능정량 유전자 발현 분석, 바이러스 부하 측정
ELISA Reader
효소결합면역흡착법으로 항원-항체 반응을 정량 측정
바이오마커, 감염병 항체, 호르몬 측정
Flow Cytometer (유세포분석기)
개별 세포의 크기, 수, 표지 단백질을 분석
면역세포 분석, 백혈병 진단, 세포 주기 분석
✅ 특징: 민감도 높고, 미량 시료로 고효율 분석 가능
✅ 주요 적용 산업: 병원 진단, 제약 연구, 생명공학, 백신 개발
환경 분석 기기 (Environmental Analysis Instruments)
📌 목적: 대기, 수질, 토양 등 환경 시료의 오염도, 유해물질, 이온 성분을 분석합니다. 정부 규제 기준에 따라 측정해야 하므로 공인 분석기기로 활용.
주요 기기
ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)
플라즈마로 이온화된 시료를 질량 분석하여 중금속 정량
수질 중 납, 비소, 카드뮴 분석 (ppb~ppt 수준)
UV/Vis Spectrophotometer
수질 내 질산염, 인산염, COD 등 흡광도 기반 분석
하천, 정수장, 폐수처리장의 수질 모니터링
Air Quality Monitor (대기질 측정기) PM2.5, CO2, NOx 등 실내외 공기 오염물질 실시간 측정 산업현장, 학교, 병원, 지자체 대기환경 관리
Ion Chromatograph (이온크로마토그래프)
수용성 이온(Cl⁻, NO₃⁻, SO₄²⁻ 등)의 정량 분석
토양/지하수 이온 오염, 이온 교환 수지 분석
✅ 특징: 지속 모니터링 및 법적 기준 적합성 평가 가능
✅ 주요 적용 산업: 환경 공학, 정부기관, 수질관리, 연구소
분석 목적에 따른 분류
정성 분석기기 (Qualitative Analysis Instruments)
📌 목적: 시료에 어떤 성분이 들어있는지 파악
주로 스펙트럼 정보, 이온 특성, 분리된 화합물의 고유 신호를 통해 확인함.
주요 기기
FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrometer)
분자가 적외선을 흡수할 때 나타나는 진동 스펙트럼을 통해 작용기 및 화학구조 확인
유기화합물 확인, 고분자 기능기 분석
GC-MS (Gas Chromatography–Mass Spectrometry)
GC로 분리된 성분을 MS로 이온화 및 정성 분석
휘발성 유기화합물 식별, 범죄 증거 분석
LC-MS (Liquid Chromatography–Mass Spectrometry)
LC로 극성 성분 분리 후 질량 분석
약물 대사체 분석, 잔류농약 확인
UV/Vis Spectrophotometer
특정 파장의 빛 흡수 여부로 화합물 존재 여부 판별
유기 색소, 착화합물 존재 확인
✅ 주의: 정성 분석은 “존재 여부”만 알려주며, “농도”는 정량 분석으로 확인해야 함
정량 분석기기 (Quantitative Analysis Instruments)
📌 목적: 얼마나(농도) 들어 있는지 측정
시료 내 성분의 농도를 정확히 수치로 측정하며, 대부분 표준곡선(standard curve)을 기반으로 함.
주요 기기
HPLC (High Performance Liquid Chromatography)
액체로 용해된 시료를 컬럼에서 분리 후 농도 계산
의약품 유효성분 정량, 식품 내 보존료 정량
UV/Vis
특정 파장의 흡광도 → Beer-Lambert 법칙 이용
황산이온, 단백질, 색소 농도 정량
ICP-MS (Inductively Coupled Plasma–Mass Spectrometry)
초고감도 금속 원소 정량 (ppb~ppt 수준)
식품/혈액 속 납, 카드뮴, 수은 농도 측정
AAS (Atomic Absorption Spectrometer)
금속 원소의 흡광도 기반 정량
중금속(Fe, Zn, Cu 등) 정량
✅ 대부분 표준물질(Standard) 기반 비교 분석 필수
✅ 높은 정확도(Accuracy)와 재현성(Reproducibility)이 요구됨
정리 요약 표
정성 분석
“이 물질 안에 뭐가 들었지?”
FT-IR, GC-MS, LC-MS, UV/Vis
정량 분석
“얼마나 들었지?”
HPLC, UV/Vis, ICP-MS, AAS
구조 분석
“어떤 구조인가?”
NMR, FT-IR, Raman, MS
물리적 특성
“성상이 어떤가?”
점도계, 밀도계, 굴절계, 입도분석기
정성 분석기기
🔬 FT-IR - 🔎
🔬 GC-MS - 🔎
🔬 LC-MS - 🔎
🔬 UV/Vis - 🔎
정량 분석기기
🔬 HPLC - 🔎
🔬 UV/Vis - 🔎
🔬 ICP-MS - 🔎
🔬 AAS - 🔎
구조 분석기기 (Structural Analysis Instruments)
📌 목적: 분자 구조, 화학 결합, 입체 배치 등을 규명
화합물의 식별뿐 아니라 신물질의 구조 확인, 특허 출원, 신약개발에 필수적
주요 기기
NMR (Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer)
핵(주로 ¹H, ¹³C)이 자기장에 반응하는 스핀 변화를 통해 분자 내 구조 파악
유기화합물 구조 확인, 합성물 검증
FT-IR
작용기 및 결합 형태의 진동 패턴을 통해 구조 유추
알코올, 아민, 카보닐 작용기 구별
Raman Spectrometer
분자가 산란시키는 빛의 파장 분석 → 비극성 화합물 구조 확인에 유리
무기물, 고분자 분석
Mass Spectrometer (MS)
이온화된 분자의 질량-전하비(m/z) 스펙트럼 분석 → 분자량 및 단편화 구조 해석
분자식 결정, 이성질체 구별, 변형 구조 해석
✅ MS, NMR, IR은 상호 보완적 구조 확인 도구
✅ LC-MS/MS, GC-MS/MS는 복합 혼합물에서도 구조 식별 가능
물리적 특성 분석기기 (Physical Property Measurement Instruments)
📌 목적: 시료의 물리적 특성(밀도, 점도, 입자 크기 등)을 측정
물리적 품질 기준, 공정관리, 안정성 시험 등에서 중요
점도
점도계 (Viscometer)
액체의 흐름 저항(점도) 측정
식용유, 잉크, 페인트, 혈액 점도
밀도
밀도계 (Densitometer)
부피당 질량 측정
음료, 의약품 액제의 밀도 확인
굴절률
굴절계 (Refractometer)
액체의 빛 굴절값 측정 → 농도 유추
당도(Brix), 농축액 농도 측정
입자 크기
입도분석기 (Particle Size Analyzer)광산란 or 레이저 회절 방식
세라믹, 분말 의약품, 화장품 입도 분석
✅ 각 특성은 제조 품질과 직접 연관✅ GMP/ISO 품질관리 시험 기준에서 필수 항목
구조 분석기기
🔬 FT-IR - 🔎
🔬 Raman Spectrometer - 🔎
🔬 MS - 🔎
물리적 특성 분석기기
🔬 점도계 (Viscometer) - 🔎
🔬 밀도계 (Densitometer) - 🔎
🔬 굴절계 (Refractometer) - 🔎
🔬 입도분석기 - 🔎
원리에 따른 분석기기 분류 (Detailed Classification by Principle)
분광학 기반 분석 기기 (Spectroscopy-based Instruments)
📌 원리: 물질이 빛(자외선, 가시광선, 적외선, X-선 등)을 흡수, 방출, 산란 또는 반사하는 특성을 측정하여 화학적/물리적 특성을 분석.
이 원리는 분자의 전자 상태, 진동, 회전, 결정 구조와 같은 다양한 정보를 제공할 수 있음.
주요 기기
FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)
원리: 물질이 특정 파장의 적외선(IR)을 흡수할 때 분자 내 화학 결합이 진동(Stretching, Bending)하는 스펙트럼을 측정.
활용: 작용기 분석, 폴리머 기능기 확인, 유기물 정성분석.
장점: 비파괴, 시료 준비가 간단, 빠른 분석.
UV-Vis (Ultraviolet-Visible Spectrophotometer)
원리: 자외선(UV, 200400 nm) 또는 가시광선(Vis, 400800 nm) 흡수량을 측정하여 화합물의 전자전이 특성 파악.
활용: 단백질, 색소, 금속 착화합물 농도 분석.
특징: Beer-Lambert 법칙 기반 정량 분석 가능.
XRF (X-ray Fluorescence Spectrometer)
원리: X선을 시료에 조사하면 특정 원소가 특유의 형광 X선을 방출. 이 에너지를 측정해 원소 조성 파악.
활용: 금속 합금 분석, 광물 조성, 페인트 중 중금속
분석.
장점: 비파괴, 빠른 원소분석 (ppm 단위).
크로마토그래피 기반 분석 기기 (Chromatography-based Instruments)
원리: 혼합물을 고정상(Stationary Phase)과 이동상(Mobile Phase)을 통해 이동시키면 성분의 흡착력 및 이동 속도 차이에 따라 분리.
분리된 성분은 검출기로 분석.
주요 기기
HPLC (High-Performance Liquid Chromatography)
원리: 액체 이동상(용매)을 사용하여 고압으로 시료를 컬럼에 주입, 성분 분리 및 정량.
활용: 의약품 품질관리, 식품 첨가물, 화장품 성분 분석.
특징: 극성 물질과 비휘발성 물질 분석에 유리.
GC (Gas Chromatography)
원리: 기체 이동상(캐리어 가스: He, H2, N2)을 이용해 휘발성 시료를 컬럼에서 분리.
활용: 용매, 휘발성 유기화합물(VOC), 석유화학 성분 분석.
특징: FID, ECD, TCD 등 다양한 검출기 사용 가능.
IC (Ion Chromatography)
원리: 이온 교환 수지를 통해 수용성 음이온/양이온을 분리하고 전도도 또는 UV 검출기로 정량.
활용: 수질 내 Cl⁻, NO₃⁻, SO₄²⁻, NH₄⁺ 등 분석.
특징: 환경 분석(수질, 토양)에 많이 사용.
질량 분석 기반 기기 (Mass Spectrometry-based Instruments)
📌 원리: 시료를 이온화하여 질량-대-전하비(m/z)를 분석하고, 이를 통해 분자량 및 구조 정보를 얻음.
대부분 크로마토그래피(HPLC, GC)와 연계되어 복합 분석이 가능.
주요 기기
LC-MS (Liquid Chromatography-Mass Spectrometry)
원리: LC로 분리된 성분을 전기분무이온화(ESI)나 APCI 방식으로 이온화 후 MS로 질량 측정.
활용: 약물 대사체, 단백질, 잔류농약 분석.
특징: 고감도, 고선택성, 복잡한 혼합물 정성·정량 가능.
GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry)
원리: GC로 휘발성 물질을 분리한 후, 전자충격(EI) 또는 화학이온화(CI)로 이온화하여 질량 분석.
활용: 환경 VOC, 식품 향료, 석유화학 제품 분석.
특징: 복잡한 휘발성 물질의 신속 정성분석 가능.
정리 요약 표
분광학 기반 (Spectroscopy-based)
“빛을 어떻게 흡수하거나 반응하지?”
→ 빛의 흡수/방출/산란 특성을 분석
FT-IR, UV-Vis, XRF (Raman 포함 가능)
크로마토그래피 기반 (Chromatography-based)
“혼합물에서 성분을 어떻게 분리하지?”
→ 이동 속도 차이로 분리/분석 HPLC, GC, IC
질량 분석 기반 (Mass Spectrometry-based)
“이온화된 분자의 질량은 얼마지?”
→ m/z 비율로 성분 식별
LC-MS, GC-MS
전기화학 기반 (Electrochemical-based)
“전기적 성질로 무엇을 알 수 있지?”
→ 전압, 전류, 전도도로 농도 측정
전위차계, 전도도계, 전기분석기
현미경 기반 (Microscopy-based)
“미세한 구조나 표면은 어떻게 생겼지?”
→ 시료의 구조/표면을 직접 관찰
광학현미경, SEM, TEM
분광학 기반 분석 기기
🔬 FT-IR - 🔎
🔬 UV-Vis - 🔎
🔬 XRF - 🔎
크로마토그래피 기반 분석 기기
🔬 HPLC - 🔎
🔬 GC - 🔎
🔬 IC - 🔎
질량 분석 기반 기기
🔬 LC-MS - 🔎
🔬 GC-MS - 🔎
전기화학 기반 분석 기기 (Electrochemical Analysis Instruments)
📌 원리: 전류, 전위, 전도도, 전하 이동 등의 전기적 특성을 측정하여 물질의 화학적 농도, 산화환원 상태를 분석.
주요 기기
전위차계 (Potentiometer)
원리: 두 전극 간 전위차를 측정해 pH, 이온농도 측정.
활용: 식품 산도(pH), 약품 안정성 평가.
전도도계 (Conductivity Meter)
원리: 용액 내 이온 농도에 따른 전도도를 측정.
활용: 수질 경도, 반도체 세정수 품질 관리.
전기분석기 (Electrochemical Analyzer)
원리: 전극에서 발생하는 산화·환원 반응 전류를 분석해 농도 추정.
활용: 금속 이온, 전해질, 배터리 성능 평가.
현미경 기반 분석 기기 (Microscopy-based Instruments)
📌 원리: 빛, 전자빔 또는 기타 탐침(Probe)을 이용해 시료의 미세 구조, 표면 형태, 내부 구조를 고배율로 관찰.
주요 기기
광학현미경 (Optical Microscope)
원리: 가시광선을 사용하여 수십~수백 배로 확대
관찰.
활용: 미생물, 조직 샘플, 재료 표면 분석.
SEM (Scanning Electron Microscope)
원리: 전자빔을 표면에 조사하고 반사전자/2차전자 이미지를 분석 → 나노 수준 표면 구조 파악.
활용: 재료공학, 금속 표면 결함 분석.
TEM (Transmission Electron Microscope)
원리: 전자빔을 투과시켜 원자 단위 해상도(0.1nm)로 내부 구조 관찰.
활용: 반도체 결함 분석, 바이러스·세포 초고해상도 이미지.
전기화학 기반 분석 기기
🔬 전위차계 - 🔎
🔬 전도도계 - 🔎
🔬 전기분석기 - 🔎
현미경 기반 분석 기기
🔬 광학현미경 - 🔎
🔬 SEM - 🔎
🔬 TEM - 🔎
응용 분야에 따른 분석기기 분류 (Detailed Classification by Application Area)
산업 분석 기기 (Industrial Analysis Instruments)
📌 목적: 생산 공정 중 실시간 품질 관리
최종 제품의 균일성 확보
자동화된 공정 제어로 불량률 감소
주요 기기
공정용 FT-NIR (Process FT-NIR Analyzer)
적외선 반사 또는 투과를 통해 혼합물 내 성분의 함량, 수분, 농도 등을 실시간 측정
제약 원료 혼합, 식품 수분함량 분석, 사료 생산 라인
색차계 (Colorimeter)
색상의 명도(L), 채도(a,b) 등을 수치화하여 제품의 색 품질 관리
식품(음료 색), 섬유, 플라스틱, 화장품의 색 일관성 측정
온라인 크로마토그래피
크로마토그래피 분석을 자동화 장비에 결합해 공정 중 성분 실시간 모니터링
석유화학, 정제약 제조, 음료 산업의 원료 균일성 검사
온라인 크로마토그래피(Online Chromatography) 또는 공정 크로마토그래피(Process Chromatography)는 실험실 분석실이 아니라, 생산 현장이나 공정 라인에 직접 설치되어 실시간으로 성분을 분리·분석하는 시스템.
자동 샘플링 → 컬럼 분리 → 검출 → 결과 통신(DCS/PLC)에 이르는 자동 바이패스 과정이 가능해 공정 제어와 연동이 가능.
장비는 방폭, 고온/저온 환경에 견뎌야 하며, 장시간 무인 운전이 핵심.
✅ 특징: 인라인/온라인 모니터링으로 품질 오차 즉시 대응 가능
공정 조건 자동 최적화에 활용
의료 및 제약 분석 기기 (Medical & Pharmaceutical Analysis Instruments)
📌 목적: 신약 개발 및 품질관리
생체시료 분석 및 질병 진단
GMP 및 GLP 기준에 따라 고정밀 분석 수행
주요 기기
HPLC (High Performance Liquid Chromatography)
정밀한 액체 성분 분리/정량으로 약물의 순도, 안정성, 분해물 확인
신약 개발, 의약품 품질관리, 생체 내 약물 대사 측정
ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)항원-항체 반응 기반으로 단백질, 항체 등을 효소 색 반응으로 정량
감염 질환 진단, 면역단백질 농도 측정, 백신 개발
혈액 분석기 (Hematology Analyzer)
혈액 내 백혈구, 적혈구, 혈소판 수치 자동 측정
병원 진단검사실, 건강검진, 혈액학 연구
✅ 특징: 높은 정밀도와 재현성 요구
데이터의 추적 가능성(Traceability) 확보 필요
의료기기법, 약사법 등 규제 기준에 부합해야 함
산업 분석 기기
🔬 공정용 FT-NIR - 🔎
🔬 색차계 - 🔎
🔬 온라인 크로마토그래피 - 🔎
의료 및 제약 분석 기기
🔬 HPLC - 🔎
🔬 ELISA - 🔎
🔬 혈액 분석기 - 🔎
환경 분석 기기 (Environmental Analysis Instruments)
📌 목적: 대기, 수질, 토양 오염물질의 농도 측정
규제 기준 초과 여부 판단 및 오염 원인 분석
공공 안전 및 지속 가능한 환경 관리
주요 기기
대기 분석기 (Air Quality Monitor)
실시간으로 CO₂, NOx, SOx, PM2.5 등 오염물질 농도 측정
도시 대기질 측정소, 산업단지, 실내 공기질 관리
TOC 분석기 (Total Organic Carbon Analyzer)
물 속 유기물의 총 탄소량(TOC)을 고온 산화 또는 UV 산화 방식으로 정량
정수장, 제약용수, 식품공장 배출수 감시
중금속 분석기 (예: ICP-MS, AAS)
납, 수은, 카드뮴, 비소 등 금속류를 ppb~ppt 수준까지 정량
하천 토양 오염조사, 식수 안전성 분석, 산업폐수 검사
✅ 특징: 국가 법령(K-환경공단, US EPA 등) 기준에 의한 시험 항목 존재
높은 민감도 및 다성분 동시 분석 가능
현장 측정기(Portable)와 고정형 분석기 병용 활용
정리 요약 표
산업 분석
“공정과 제품 품질을 어떻게 관리하지?”
공정용 FT-NIR, 색차계(Colorimeter), 온라인 GC/LC
의료·제약 분석
“약물 성분이나 생체 샘플을 어떻게 분석하지?”
HPLC, ELISA, 혈액 분석기(Hematology Analyzer), LC-MS
환경 분석
“대기, 물, 토양에 오염이 있는가?”
대기 분석기(AQ Monitor), TOC 분석기, ICP-MS, AAS, UV-Vis
환경 분석 기기
🔬 대기 분석기 - 🔎
🔬 TOC 분석기 - 🔎
🔬 중금속 분석기 - 🔎
샘플 상태에 따른 분석기기 분류 (Classification by Physical State of Sample)
고체 분석 기기 (Solid Sample Analysis Instruments)
📌 목적: 고체 시료의 구조적 특성, 열적 안정성, 조성, 표면 상태 등을 정밀하게 분석
주요 기기
XRD (X-ray Diffraction)
시료에 X선을 조사하여 결정 격자에서의 회절 패턴을 측정 → 결정 구조, 상(phase), 결정 크기 분석
세라믹, 금속, 무기물, 의약품 결정형 확인
TGA (Thermogravimetric Analyzer)
온도를 일정하게 올리며 질량 변화를 측정 → 열분해, 탈수, 안정성 평가
고분자, 식품, 의약품, 무기물의 열적 거동 분석
DSC (Differential Scanning Calorimetry)
시료와 기준물질 간의 열 흐름 차이를 측정하여 융점, 유리전이점, 발열/흡열 반응 분석
고분자 열특성, 의약품의 결정성 확인
SEM (Scanning Electron Microscope)
시료 표면에 전자빔을 조사하여 미세 표면 형상 분석
미세 구조 관찰, 결함 분석, 나노입자 연구
EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)
SEM과 연동하여 X-선 방출로부터 원소 조성 분석
표면의 화학 조성 파악
✅ 특징: 준비 과정에서 시료 분말화, 절단, 금속 코팅 필요
대부분 비파괴 분석이나 일부는 소량 파괴적 분석
액체 분석 기기 (Liquid Sample Analysis Instruments)
📌 목적: 액체 상태의 시료에서 유효 성분, 용존 물질, 이온/분자 조성, 유기물 농도 등을 측정
HPLC (High Performance Liquid Chromatography)
액체 시료 내 성분을 컬럼을 통해 분리 후 검출기로 정성/정량 분석
의약품, 식품, 음료, 혈청 내 성분 분석
전도도계 (Conductivity Meter)
용액의 이온 농도에 따른 전기 전도도 측정
수질관리, 산업용수, 전처리 용수 품질 측정
TOC 분석기 (Total Organic Carbon Analyzer)
시료 내 유기탄소를 고온 산화 또는 UV 산화하여 CO₂ 농도 측정 → TOC로 환산
제약용수, 식수, 정제수, 폐수 관리
UV/Vis 분광광도계
특정 파장의 빛 흡수 → Beer-Lambert 법칙 이용하여 농도 측정
단백질, 색소, 무기 이온 정량
pH Meter
수소 이온 농도 측정으로 pH 산출
화학 반응 조건 설정, 생물학 실험, 산업 공정 제어
✅ 특징: 필터링, 희석, 탈기 등 사전 전처리가 중요
비파괴 분석 가능 (일부 예외 존재)
시료 교체가 빠르며 자동화에 적합
정리 요약 표
고체 분석
무엇을 분석하지? - 결정 구조, 열분해, 표면, 미세 구조
XRD, TGA, DSC, SEM, EDX
액체 분석
무엇을 분석하지? - 농도, 조성, 유기탄소, 전기적 성질
HPLC, TOC, UV/Vis, pH meter, Conductivity meter
기체 분석
무엇을 분석하지? - 휘발성 성분, 오염물질, 기체 혼합물의 조성
GC, GC-MS, FTIR Gas Analyzer, MS-based Gas Analyzer, Electronic Nose
고체 분석 기기
액체 분석 기기
기체 분석 기기 (Gas Sample Analysis Instruments)
📌 목적: 공기, 배출가스, 혼합기체 등의 성분 조성, 오염물질 농도, 기체 간 상호작용 등을 정밀 분석
GC (Gas Chromatography)
기체 시료를 컬럼에서 분리 후 검출기(FID, TCD 등)로 분석
휘발성 유기화합물, 환경 대기 시료, 가스 순도 분석
FTIR Gas Analyzer
가스 분자의 적외선 흡수 특성을 측정 → 정성/정량 가능
실내 공기질 측정, 연소가스 분석, CO, NOx, SOx 측정
MS-based Gas Analyzer
이온화된 기체 성분의 m/z 비율 분석 → 분자 조성 분석
반도체 공정 가스, 클린룸, 정밀가스 혼합비 확인
GC-MS
GC로 분리 후 질량분석 → 복합 기체 정밀 분석
환경분석, 휘발성 유기화합물(VOC) 식별
전자코 (Electronic Nose)
다양한 센서 어레이로 기체의 패턴을 인식
식품 향 분석, 화학탐지, 품질관리
✅ 특징: 시료의 압력, 유속, 수분 조절 중요
기체 상태 유지 위한 전처리 시스템 필요 (예: 진공, 희석, 냉각 트랩 등)
📋 요약 비교표: 샘플 상태별 분석기기 분류
고체
결정 구조, 열적 안정성, 표면 조성
XRD, TGA, DSC, SEM, EDX
액체
농도, 조성, 유기물, 전기적 특성
HPLC, TOC, UV/Vis, pH meter, Conductivity meter
기체
혼합 성분, 오염도, 조성 분석
GC, GC-MS, FTIR Gas Analyzer, MS, Electronic Nose
기능에 따른 분석기기 분류 (Classification by Function)
정성 분석 기기 (Qualitative Analysis Instruments)
📌 목적: 샘플에 어떤 물질이 존재하는지, 즉 화학적 조성이나 구조, 성분의 정체를 규명하는 것이 목적.
주로 스펙트럼, 이온 특성, 흡광 패턴 등을 기반으로 정성적 정보를 제공.
주요 기기
FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrometer)
적외선 빛이 시료에 흡수되면서 분자의 진동(작용기)을 감지 → 고유한 스펙트럼 패턴을 분석
유기화합물 확인, 작용기 분류, 고분자 기능기 확인
UV-Vis (Ultraviolet-Visible Spectrophotometer)
자외선/가시광선 파장에서 흡광도 측정 → 특정 화합물 존재 여부 확인
착화합물, 색소, 단백질 등의 정성 식별
GC-MS / LC-MS
GC 또는 LC로 성분 분리 후, MS에서 이온화된 물질의 질량-전하비 분석
복합 혼합물의 성분 정성 분석, 환경 오염물질 식별
Raman Spectrometer
빛의 산란 패턴을 측정 → 비극성 화합물에 특히 유리탄소 소재, 고분자, 무기화합물 식별
✅ 비고: 정성 분석은 주로 “존재 유무” 파악에 초점
농도(양) 측정은 정량 분석 기기로 수행해야 함
정량 분석 기기 (Quantitative Analysis Instruments)
📌 목적: 샘플 내에 특정 성분이 얼마나 들어 있는지(농도)를 정확한 수치로 계량화.
보통 표준곡선(standard curve)과 비교하여 정밀하게 정량함.
주요 기기
HPLC (High Performance Liquid Chromatography)
액체로 용해된 성분을 컬럼으로 분리 후 검출기로 농도 측정
의약품 유효 성분, 식품 보존료, 농약 잔류량 분석
AAS (Atomic Absorption Spectrophotometer)금속 원소가 특정 파장의 빛을 흡수 → 흡광도 기반 농도 계산
중금속(Fe, Zn, Cu 등) 정량, 혈액 내 미량 원소 분석
ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)
시료를 고온 플라즈마로 이온화 후 질량-전하비 분석 → 극미량(ppb~ppt) 정량
납, 카드뮴, 수은 등 중금속 분석, 환경 및 식품안전 분석
UV-Vis (정량 활용 시)
특정 파장에서의 흡광도를 Beer-Lambert 법칙으로 농도로 환산
단백질, 질산이온, 색소 농도 측정
✅ 비고: 정확도(Accuracy), 재현성(Reproducibility), 검량선 구축이 핵심
GMP, ISO 품질관리 기준에서 필수
정성 분석 기기
🔬 FT-IR - 🔎
🔬 UV-Vis - 🔎
🔬 GC-MS - 🔎
🔬 LC-MS - 🔎
🔬 Raman Spectrometer - 🔎
정량 분석 기기
🔬 HPLC - 🔎
🔬 AAS - 🔎
🔬 ICP-MS - 🔎
🔬 UV-Vis - 🔎
정리 요약 표
정성 분석 (Qualitative Analysis)
“이 물질 안에 뭐가 들었지?”
FT-IR, GC-MS, LC-MS, UV/Vis
정량 분석 (Quantitative Analysis)
“얼마나 들었지?”
HPLC, UV/Vis, ICP-MS, AAS
구조 분석 (Structural Analysis)
“어떤 구조인가?”
NMR, FT-IR, Raman, MS
물리적 특성 분석 (Physical Property Analysis)
“성상이 어떤가?”
점도계(Viscometer), 밀도계(Densitometer),
굴절계(Refractometer), 입도분석기(Particle Size Analyzer)
물리적 분석 기기 (Physical Property Measurement Instruments)
📌 목적: 시료의 물리적 특성(예: 점도, 밀도, 굴절률, 열적 특성 등)을 정량적으로 측정.
이는 제품의 성상(specifications)과 직접적으로 관련되며, 공정 품질관리, 안정성 시험에 중요.
주요 기기
점도계 (Viscometer)
유체의 흐름 저항 측정 → 점성 계수 계산
페인트, 잉크, 오일, 혈액 점도 측정
밀도계 (Density Meter)
시료의 질량과 부피로부터 밀도 계산
음료, 시럽, 액상 의약품의 품질 확인
굴절계 (Refractometer)
빛의 굴절 정도를 측정하여 농도 추정
당도(Brix), 농축액 농도 측정
열분석기 (DSC, TGA)
시료의 열유입/질량변화 감지 → 열적 안정성, 융점, 유리전이점 등 측정
고분자 특성 평가, 제약 열적 안정성 평가
입도분석기 (Particle Size Analyzer)
광산란, 레이저 회절 등으로 입자 크기 분포 분석
제약, 화장품, 금속 분말, 식품 입자 평가
✅ 비고: 제품의 품질 기준(QC) 및 공정관리(SPC)에 필수
ISO, GMP 등 인증 요건에 따라 측정 빈도 요구됨
요약표: 기능에 따른 분석기기 정리
정성 분석
어떤 성분이 존재하는가?
FT-IR, UV-Vis, LC-MS, GC-MS, Raman
정량 분석
얼마나 존재하는가?
HPLC, AAS, ICP-MS, UV-Vis
물리적 분석
어떤 물리적 특성을 가지고 있는가?
점도계, 밀도계, 열분석기(DSC/TGA), 굴절계, 입도분석기
물리적 분석 기기
🔬 점도계 (Viscometer) - 🔎
🔬 밀도계 (Density Meter) - 🔎
🔬 굴절계 (Refractometer) - 🔎
🔬 열분석기 (DSC, TGA) - 🔎
🔬 입도분석기 (Particle Size Analyzer) - 🔎
측정 범위에 따른 분석기기 분류
미세 측정 기기 (Nano/Micro-scale Measuring Instruments)
측정 범위: 1 nm ~ 수 µm (10⁻⁹ ~ 10⁻⁶ m)
측정 대상: 나노 입자, 바이오 샘플, 초박막, 세포 구조, 바이러스 등
주요 분야: 나노기술, 생명과학, 재료과학, 반도체, 제약
주요기기
TEM (Transmission Electron Microscope)
전자를 투과시켜 시료 내부 구조를 고배율로 영상화
분해능 < 0.1 nm, 단백질·세포 내소기관 분석
AFM (Atomic Force Microscope)
탐침(cantilever)과 시료 간 원자간 힘을 감지하여 표면 형상 재구성
3D 표면 분석, 분자 간 상호작용 확인 가능
DLS (Dynamic Light Scattering)
나노입자의 브라운 운동에 의한 산란광 분석
평균 입자 크기, 분포 측정 (1–1000 nm 범위)
Nano-FTIR, Nano-Raman
광학 탐침 + 스펙트로스코피
단일 입자 또는 국소 영역에서 화학 구조 분석
✅ 특징: 매우 높은 분해능 요구 → 진공, 진동차단, 정전기 차폐 등의 환경 필요
이미지뿐 아니라 물리·화학적 정보도 추출 가능
중간 크기 분석 기기 (Micro-to-Millimeter Scale)
측정 범위: 수 µm ~ 수 mm
측정 대상: 표면 형상, 입도, 금속/세라믹 조직, 필름, 폴리머 구조 등
주요 분야: 재료공학, 생체소재, 반도체 패키징, 산업 검사
SEM (Scanning Electron Microscope)
전자를 표면에 조사해 2차 전자/후방산란 전자 수집1–10 nm급 표면 형상, 입자 구조 분석
광학현미경 (Optical Microscope)
빛의 확대 투과 또는 반사 영상 획득
최대 수 µm 수준 해상도, 생물학 교육용 필수 장비
입도분석기 (PSA)
레이저 회절 또는 광산란 방식으로 입자 크기 측정
분말, 슬러리 등 입자분포 분석
3D 프로파일러 (Optical Profilometer)
비접촉 광학 기술로 표면 높낮이 측정
필름 두께, 표면 거칠기 측정 (µm 단위)
✅ 특징: 준비 시간 짧고 샘플 손상 적음
SEM은 도전성 코팅 필요 (금, 탄소 등)
정리 요약 표
미세 측정 (Nano / Micro Scale)
“나노 단위 미세구조를 보고 싶어”
TEM, AFM, DLS, Nano-Raman
중간 크기 측정 (Micro ~ Milli Scale)
“소재 표면이나 입자 구조를 확인하고 싶어”
SEM, Optical Microscope, 3D 프로파일러, 입도분석기 (PSA)
대형 구조 측정 (Milli ~ Meter Scale)
“부품, 구조물, 외형 전체를 분석하고 싶어”
3D 스캐너, 산업용 X-ray CT, LIDAR, 초음파 결함검사기 (UT)
미세 측정 기기
🔬 AFM - 🔎
🔬 DLS - 🔎
🔬 Nano-FTIR, Nano-Raman - 🔎
중간 크기 분석 기기
🔬 SEM - 🔎
🔬 광학현미경 - 🔎
🔬 입도분석기 - 🔎
🔬 3D 프로파일러 - 🔎
대형 물체 분석 기기 (Macro-Scale Measuring Instruments)
측정 범위: 수 mm ~ 수 m 이상
측정 대상: 구조체, 부품, 공정 설비, 인간 신체, 건축 자재 등
주요 분야: 기계/건축/토목공학, 산업 설계, 품질검사, 보건·재활
3D 스캐너
레이저 거리 측정, 광삼각법, 구조광 기반 좌표 추출
물체의 형상·부피·변형 상태 3D 모델로 재구성
공업용 X-ray CT
고에너지 X선으로 두꺼운 시료의 내부 결함 영상화
금속 용접부, 주조품 결함, PCB 내부 검사
LIDAR (Light Detection and Ranging)
레이저 펄스를 이용한 거리 및 표면 스캔
지형 측량, 구조물 변형 감지, 자율주행 센서
초음파 측정기 (Ultrasonic Flaw Detector)
초음파 반사시간으로 내부 구조 감지
용접부, 철근, 복합재료 내부 균열 탐지
✅ 특징: 비파괴 검사(NDT) 기술 중심
구조물의 안정성 평가 및 생산 현장 QC에 매우 중요
📋 요약 표: 측정 범위에 따른 분석기기 분류
미세 측정 기기
1 nm ~ 수 µm
나노소재, 단백질, 세포, 바이러스
TEM, AFM, DLS, Nano-FTIR
중간 크기 분석 기기
수 µm ~ 수 mm
표면, 입자, 조직, 소재 구조
SEM, Optical Microscope, PSA, 3D Profilometer
대형 물체 분석 기기 수
mm ~ 수 m 이상
구조물, 부품, 산업 설비
3D Scanner, 산업용 X-ray, LIDAR, Ultrasonic Detector
대형 물체 분석 기기
🔬 3D 스캐너 - 🔎
🔬 공업용 X-ray CT - 🔎
🔬 LIDAR - 🔎
🔬 초음파 측정기 - 🔎
성분에 따른 분석기기 분류
유기물 분석 기기 (Organic Compound Analyzers)
분석 대상: 탄소(C)를 기본으로 하는 유기 화합물 (예: 탄화수소, 알코올, 방향족 화합물, 단백질, 약물 등)
주요 목적: 화학 구조, 정량, 정성, 기능기 확인
주요 분석 기기
GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry)
GC로 휘발성 유기 화합물 분리 후, MS로 질량 스펙트럼 분석
휘발성 유기화합물 분석, 식품 첨가물, 환경 VOC
HPLC (High-Performance Liquid Chromatography)
액체 이동상에서 유기물 성분을 컬럼으로 분리 후 UV 검출 또는 MS 연결 가능
의약품 주성분 정량, 생체시료 내 대사체
FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)
유기분자의 작용기 진동을 적외선 흡수 스펙트럼으로 분석
고분자, 플라스틱, 접착제 등 성분 분석
TOC (Total Organic Carbon Analyzer)
시료 내 총 유기탄소량(산화 → CO₂ 측정) 정량
수질분석, 제약 생산수 관리
NMR (Nuclear Magnetic Resonance)
자기장 하에서 핵의 반응 분석 → 분자의 탄소 및 수소 구조 해석
유기화학 구조 확인, 신약 후보물질 개발
✅ 특징: 정량·정성·구조분석을 유기적으로 수행. 휘발성과 극성에 따라 GC-MS 또는 HPLC-MS 선택
무기물 분석 기기 (Inorganic Compound Analyzers)
분석 대상: 금속이 아닌 무기 이온, 산화물, 염류 등 (탄소를 중심으로 하지 않음)
주요 목적: 이온 농도, 원소 조성, 무기 화합물 정량
주요 분석 기기
ICP-OES (유도결합플라즈마 방출분광기)
플라즈마 내 원자가 방출하는 특유 파장의 빛을 감지하여 원소별 농도 측정
토양, 폐수, 식품 내 중금속 다성분 정량
AAS (원자흡수분광기)
특정 금속 원자가 특정 파장의 빛을 흡수하는 정도를 이용해 정량
철, 납, 아연 등 중금속 분석
XRF (X-ray Fluorescence Spectroscopy)
시료에 X-ray 조사 → 형광 X선 방출 → 원소 조성 분석
시멘트, 광물, 토양, 금속/비금속 혼합물
전위차계 (Potentiometer)
이온 전위차를 측정해 이온 농도나 pH 계산
수질관리, 산-염기 적정, 전해질 분석
✅ 특징: 다성분 동시분석, 높은 정확도. 시료 전처리(산 분해, 용해) 과정이 중요
정리 요약 표
유기물 분석 (Organic Analysis)
무엇을 분석하지? - 탄소 기반 유기 화합물의 존재, 농도, 구조 분석
GC-MS, HPLC, FT-IR, TOC, NMR
무기물 분석 (Inorganic Analysis)
무엇을 분석하지? - 무기 이온, 염류, 금속 이외의 무기물 성분 분석
ICP-OES, AAS, XRF, 전위차계(Potentiometer)
금속 분석 (Metal Analysis)
무엇을 분석하지? - 금속 원소 및 합금의 조성, 구조, 특성 분석
ICP-MS, SEM-EDS, OES, XRD, 금속경도계(Hardness Tester)
비금속 분석 (Non-metal Analysis)
무엇을 분석하지? - 비금속 원소 기반 화합물의 정성·정량·특성 분석
FT-IR, TGA, XRF, UV-Vis, 전도도계(Conductivity Meter)
유기물 분석 기기
🔬 GC-MS - 🔎
🔬 HPLC - 🔎
🔬 FTIR - 🔎
🔬 TOC - 🔎
🔬 NMR - 🔎
무기물 분석 기기
🔬 ICP-OES - 🔎
🔬 AAS (원자흡수분광기) - 🔎
🔬 XRF - 🔎
🔬 전위차계 (Potentiometer) - 🔎
금속 분석 기기 (Metal Analysis Instruments)
분석 대상: 철, 구리, 알루미늄, 니켈 등 금속 원소 및 합금
주요 목적: 조성비, 구조, 표면 특성, 순도, 열적 안정성 등
주요 분석 기기
ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)
플라즈마 이온화 후 질량 분석기로 원자량 측정 → ppt 수준 초미량 분석
혈액, 식품, 수질 중 금속 미량 측정
XRD (X-ray Diffraction)
X선이 결정 구조와 상호작용 → 회절 패턴 분석으로 결정 구조 규명
금속 조직, 상변태, 결정립 크기 분석
SEM-EDS (Scanning Electron Microscopy with EDS)
전자현미경으로 표면 관찰 + EDS로 원소 분석
금속 표면 결함, 부식, 합금 조성 평가
OES (Optical Emission Spectroscopy)
고온 스파크로 금속 증기화 → 방출 스펙트럼 분석
합금 성분 분석, 주조 공정 품질관리
경도계 (Hardness Tester)
금속에 일정 하중을 가해 생긴 변형으로 경도 측정
기계 부품, 절삭도구, 열처리 부품 평가
✅ 특징: 높은 내구성 요구, 주로 산업계와 재료시험에 필수 장비
비금속 분석 기기 (Non-metal Analysis Instruments)
분석 대상: 실리콘, 탄소, 유황, 할로겐, 산소 포함 화합물 등 (비금속 원소 기반)
주요 목적: 물리적 성질, 열분해 특성, 구조 분석 등
주요 분석 기기
FTIR
분자의 작용기별 진동 주파수 분석
고분자, 유리, 도료 등 비금속 구조 분석
TGA (Thermogravimetric Analyzer)
온도 변화에 따른 질량 손실 측정
안정성, 수분 함량, 충전제 분석
XRF
무기/비금속의 형광 X선 방출 측정
비금속 혼합물 내 원소 조성 분석
UV-Vis
자외선/가시광선 흡광도 측정 → 이온 농도 추정
착이온, 산화환원 종, 비금속 화합물 정량
전도도계
전기 전도율 측정 → 이온 농도 유추
비금속 이온 용액의 전해질 농도 측정
✅ 특징: 물리화학적 특성 해석에 강점. 주로 세라믹, 고분자, 전해질 분야에서 널리 활용
📋 성분에 따른 분석기기 분류 요약표
유기물 분석
탄소 포함 유기 화합물
GC-MS, HPLC, FTIR, TOC, NMR
무기물 분석
산화물, 염, 무기 이온 등
ICP-OES, AAS, XRF, 전위차계
금속 분석
금속 원소, 합금
ICP-MS, XRD, SEM-EDS, OES, 금속경도계
비금속 분석
비금속 화합물, 고분자 등
FTIR, TGA, XRF, UV-Vis, 전도도계
금속 분석 기기
🔬 ICP-MS - 🔎
🔬 XRD - 🔎
🔬 SEM-EDS - 🔎
🔬 OES - 🔎
🔬 경도계 - 🔎
비금속 분석 기기
🔬 FTIR - 🔎
🔬 TGA - 🔎
🔬 XRF - 🔎
🔬 UV-Vis - 🔎
🔬 전도도계 - 🔎
특수 물질에 따른 분석기기 분류
나노물질 분석 기기 (Nanomaterial Analysis Instruments)
📌 분석 목적: 수십 nm 이하의 입자 또는 얇은 표면층의 물리·화학적 성질 분석.
소재 과학, 반도체, 바이오소재, 화장품 등 고기능성 제품 개발에 필수.
주요 분석 기기
AFM (Atomic Force Microscope)
원자력 수준 탐침을 이용해 표면의 3D 나노 구조 이미징 및 기계적 특성 측정
박막 표면, 나노소재 물성 분석
TEM (Transmission Electron Microscope)
고전압 전자빔을 시료에 투과시켜 내부 구조를 원자 수준까지 시각화
나노입자, 박막, 결정 구조
DLS (Dynamic Light Scattering)
브라운 운동에 따른 산란광 분석으로 나노입자 크기 분포 측정
콜로이드, 리포좀, 단백질 응집체
XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)
시료 표면에서 방출되는 광전자 에너지 분석으로 표면 원소 조성 및 화학 상태 파악
나노소재, 촉매, 박막 표면 조성
생물학적 물질 분석 기기 (Biological Material Analysis Instruments)
📌 분석 목적: 생체물질의 유전적 정보, 단백질 발현, 세포 수 및 특성 등을 정량·정성 분석.
의학, 약학, 생명과학, 유전자 치료 연구에 핵심적.
주요 분석 기기
PCR (Polymerase Chain Reaction)
특정 DNA 영역을 증폭해 유전자 존재 확인 및 정량
병원체 진단, 유전질환 분석
ELISA Reader
항원-항체 반응에 기반한 효소 색 반응 정량 분석
감염병 항체 검사, 단백질 농도 측정
Flow Cytometer
형광 표지된 세포를 레이저로 조사해 수, 크기, 표면 마커 분석
면역세포 분석, 세포주 평가
MALDI-TOF MS
레이저 탈착 이온화 방식으로 단백질 및 고분자의 질량 분석
단백질 프로파일링, 미생물 동정
정리 요약 표
나노물질 분석
무엇을 분석하지? - 나노 크기의 구조, 표면, 크기 분포 등 특성 분석
AFM, TEM, DLS, XPS
생물학적 물질 분석
무엇을 분석하지? -DNA, 단백질, 세포 등의 생물학적 성분 및 기능 분석PCR, ELISA Reader, Flow Cytometer, MALDI-TOF MS
환경 물질 분석
무엇을 분석하지? -대기, 물, 토양 내 유기/무기 오염물질 정성·정량 분석AQMS, TOC Analyzer, GC, ICP-MS
나노물질 분석 기기
🔬 AFM - 🔎
🔬 TEM - 🔎
🔬 DLS - 🔎
🔬 XPS - 🔎
생물학적 물질 분석 기기
🔬 PCR - 🔎
🔬 ELISA Reader - 🔎
🔬 Flow Cytometer - 🔎
🔬 MALDI-TOF MS - 🔎
환경 관련 물질 분석 기기 (Environmental Analysis Instruments)
📌 분석 목적: 대기, 수질, 토양 등 다양한 환경 시료의 오염물질 농도 및 종류 파악.
환경 규제 대응, 공공안전, 산업공정의 친환경 평가에 활용됨.
주요 분석 기기
AQMS (Air Quality Monitoring System)
대기 중의 CO, NOx, O₃, PM2.5, VOC 등 실시간 모니터링
도시 대기질 평가, 산업 배출 감시
TOC (Total Organic Carbon Analyzer)
물 속 유기 탄소 성분을 산화 후 CO₂로 변환하여 정량수질관리, 폐수처리 공정 평가
GC (Gas Chromatography)
대기 중의 휘발성 유기화합물(VOC) 및 반응 부산물 분석 환경법 기준 VOC 평가, 산업 유해물질 감시
ICP-MS
극미량 중금속(As, Pb, Cd 등)의 정량 분석 (ppb~ppt 수준)수질 및 토양 내 중금속 오염도 조사
✅ 팁
위의 기기들은 각 분야별 규제(예: ISO 14001, GMP, EPA, K-eco)와 긴밀히 연계되어 활용됨
시료 전처리 장비와 연계 사용 시 분석 효율성과 정확도 향상 가능
환경 관련 물질 분석 기기
🔬 AQMS - 🔎
🔬 TOC - 🔎
🔬 GC (Gas Chromatography) - 🔎
🔬 ICP-MS - 🔎
복합물질 분석 기기 (Composite / Complex Material Analysis Instruments)
📌 분석 목적
복합물질(예: 다성분 플라스틱, 고분자 블렌드, 식품 혼합물, 다성분 의약품 등)의 구성 성분, 열적 안정성, 화학 구조, 미세조직 및 계면 특성을 종합적으로 분석.
복합물은 단일 분석 방법만으로는 충분한 정보를 얻기 어렵기 때문에 다중 기기 조합 및 융합 분석이 중요.
주요 분석 기기
TGA/DSC (Thermogravimetric Analysis / Differential Scanning Calorimetry)
TGA
시료의 온도 변화에 따른 질량 변화를 측정. 중합체, 첨가제, 수분 함량, 열분해 온도 분석 가능.
DSC
시료와 기준 물질 간의 열 흐름 차이를 측정하여, 녹는점, 유리전이온도, 결정화, 열흡수/발열 반응 분석.
복합 활용
복합소재의 열 안정성, 열적 상호작용, 충전제 분해, 열처리 조건 설계 등
📌 활용 예시: 복합 고분자의 열분해 경향 파악
접착제의 경화 특성
제약용 복합제의 안정성 평가
HPLC-MS (High Performance Liquid Chromatography - Mass Spectrometry)
HPLC 기능
복잡한 혼합물 내 성분들을 고성능 액체 크로마토그래피로 분리
MS 기능
분리된 성분의 질량 스펙트럼을 분석하여 정성·정량 정보 확보
복합 기능
한 번의 분석으로 성분 확인과 함량 측정 동시 수행 가능
📌 활용 예시:
식품 내 향료, 보존제, 색소 등 복합 첨가물 분석
의약품 내 불순물 또는 대사체 구조 확인
환경 시료 내 유기오염물질 다성분 분석
정리 요약표
복합 성분 분석
“어떤 물질들이 섞여 있지?”
HPLC-MS, GC-MS, FT-IR, XRF
열적 특성 분석
“열을 가했을 때 어떤 반응을 하지?”
TGA/DSC, DMA (Dynamic Mechanical Analyzer)
미세구조 및 조성 분석
“구조나 조성은 어떻게 생겼지?”
SEM-EDS, XRD, TEM, AFM
계면·층 구조 분석
“층과 계면이 어떻게 구성됐지?”
FT-IR(ATR), Raman, Cross-section SEM, TOF-SIMS (응용 시)
표면 성분 및 특성 분석
“표면엔 어떤 원소나 작용기가 있지?” XPS, FT-IR(ATR), EDS
📌 참고
복합물질은 유기-무기 혼합, 고분자 복합재료, 다층 필름, 나노복합소재 등 다양한 형태로 존재하므로, 단일 기기보다 다중 분석기기 조합이 중요.
필요 시, 복합재료 분석 워크플로우 또는 분석 조건 설계 자료도 제공해 드릴 수 있음.
SEM-EDS (Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive Spectroscopy)
SEM 전자빔으로 시료 표면의 미세구조를 고해상도로 시각화 (수 μm~nm 수준)
EDS SEM과 연동하여 시료 구성 원소의 정성·반정량 분석 수행
복합 기능 복합소재의 미세구조, 계면 결합, 다층 구조 분석과 원소 조성 맵핑 가능
📌 활용 예시: 다층 필름의 계면 분석
금속-폴리머 복합체의 파단면 분석
기능성 나노입자 분산도 및 조성 확인
✅ 기타 복합물질 분석에 활용 가능한 보조 장비
FTIR with ATR
표면층 또는 얇은 코팅의 화학적 조성 분석
Raman Spectrometer
비파괴 방식으로 복합물질의 구성 화합물 분석
XRD (X-ray Diffraction)
결정성 복합체의 결정 구조 및 상분석
DMA (Dynamic Mechanical Analysis)
복합소재의 온도·주파수별 기계적 성질 변화 측정
📌 정리 요약
TGA/DSC
열 안정성, 분해, 상변화
고분자 복합체, 제약 복합제
HPLC-MS
분리 + 질량 분석
식품/의약품 혼합성분 분석
SEM-EDS
미세구조 + 원소 분석
나노복합재, 다층소재 분석
FTIR/ATR
표면 작용기 식별
코팅층, 복합필름 분석
Raman
구조 분석 (비파괴)
나노물질, 약물 조성 확인
복합물질 분석 기기
🔬 TGA/DSC - 🔎
🔬 HPLC-MS - 🔎
🔬 SEM-EDS - 🔎