참고 자료
주요 제조사의 기술 안내를 바탕으로 원리와 용어를 정리했습니다. 세부 운용 조건은 해당 장비의 공식 문서와 시험방법을 확인해 주세요.
분석 목적에 맞게 선택하는 순서
1. 필요한 결과를 정합니다.
성분 확인은 정성 분석, 함량 측정은 정량 분석, 결합·배열 규명은 구조 분석입니다. 한 기기가 여러 목적을 수행할 수 있으므로 기기명을 목적별로 완전히 나누지는 않습니다.
2. 시료와 전처리를 확인합니다.
고체·액체·기체 여부뿐 아니라 용해성, 휘발성, 열안정성, 공존 성분을 확인합니다. 고체도 추출·용해 후 HPLC나 ICP-MS로 분석할 수 있으며, 기체 시료도 포집·농축 등 전처리가 필요할 수 있습니다.
3. 성능과 시험방법을 검토합니다.
검출한계·정량한계·정밀도·회수율·분석 시간·필요 시료량을 비교합니다. ppm·ppb·ppt 등의 성능이나 측정 크기 범위는 기기명만으로 보장되지 않으며, 모델·시료·전처리·방법에 따라 달라집니다.
4. 설치와 운영 조건을 함께 봅니다.
전원, 가스, 배기, 냉각수, 설치 하중, 진동, 유지관리와 소모품을 제조사의 설치 요구사항에 맞춰 검토합니다. 실제 장비 선정은 수행할 시험방법과 운영 조건을 함께 정한 뒤 진행합니다.
시료와 분야별로 보는 적용 예
환경 시료
유기오염물질은 GC-MS·LC-MS, 원소는 ICP-MS, 이온은 IC, 유기탄소 총량은 TOC 등을 목적에 맞춰 조합합니다. 대기질 측정기는 탑재 센서와 측정항목을 확인합니다.
소재·금속·고분자
금속 분석은 무기 분석과 겹치며, 유기·무기·금속·비금속은 서로 완전히 분리된 분류가 아닙니다. 조성은 XRF·ICP 계열, 결정상은 XRD, 열적 특성은 DSC·TGA 등으로 평가합니다.
나노·복합소재
입도(DLS 등), 형태(SEM·TEM·AFM), 표면 화학(XPS 등), 열적 특성(DSC·TGA)을 함께 검토합니다. 장비별 시료 크기, 공간 분해능, 측정 범위는 서로 다른 사양입니다.
공인 시험의 적용 여부는 장비 보유만으로 결정되지 않습니다. 해당 시험방법, 시료 전처리, 품질관리 및 요구되는 인정 범위를 함께 확인합니다.
07 전기화학 분석
전위, 전류, 전도도 등 전기적 신호를 이용해 용액과 전극 반응을 평가합니다.
pH 측정기와 이온선택성 전극은 교정된 전위 신호를 사용합니다. 전도도계는 용액의 전기 전도성을 측정하며, 전도도만으로 특정 이온의 농도나 물의 경도를 직접 확정할 수 없습니다. 전기화학 분석기는 전극 반응과 산화·환원 거동을 조사합니다.
08 현미경 · 표면 · 결정 구조 분석
시료의 형태, 표면, 내부 미세구조와 결정상을 관찰·해석합니다.
광학현미경은 빛, SEM은 주사 전자빔, TEM은 얇은 시료를 투과한 전자를 이용합니다. SEM-EDS는 영상과 원소 정보를 함께 얻는 구성입니다. AFM은 탐침과 표면 사이의 힘을 측정합니다. XRD는 결정상과 결정 구조를 분석하며, 원소 조성을 보는 XRF와 목적이 다릅니다.
광학현미경 / SEM / TEM / XRD · XRF 비교
09 생명과학 · 생체 분석
핵산, 단백질, 세포 등의 존재와 양, 특성을 평가합니다.
일반 PCR은 DNA를 증폭하고, qPCR은 증폭 중 형광 신호를 측정해 적절한 교정·해석을 거쳐 정량합니다. RNA 분석에는 역전사 단계가 필요합니다. ELISA 리더는 면역반응의 광학 신호를 읽고, 유세포분석기는 개별 세포·입자의 산란광과 형광을 측정합니다.
PCR / Real-time PCR · qPCR / ELISA Reader / 유세포분석기
04 질량 분석 · 복합 분석
이온의 질량 대 전하비(m/z)와 분해 패턴을 이용해 성분 확인과 정량에 필요한 정보를 얻습니다.
LC-MS와 GC-MS는 분리 기술과 질량 분석을 연결한 장비입니다. LC-MS/MS와 GC-MS/MS는 선택한 이온을 다시 분해·측정해 선택성을 높일 수 있습니다. 분자식이나 이성질체 구별 가능 여부는 분해능, 분석 방식, 표준물질과 추가 증거에 따라 달라집니다.
MS / LC-MS / GC-MS / LC-MS/MS / GC-MS/MS
05 열 분석
온도나 시간이 변할 때 시료가 어떻게 반응하는지 평가합니다.
DSC는 시료와 기준물질 사이의 열 흐름 차이를 측정해 용융·유리전이·결정화 등을 평가합니다. TGA는 정해진 온도 프로그램과 분위기에서 질량 변화를 측정해 수분·휘발 성분·분해 거동 등을 확인합니다. 가열 과정에서 시료가 변할 수 있으므로 모두 비파괴 시험이라고 표현하지 않습니다.
06 물성 · 입자 특성 분석
점도, 밀도, 굴절률, 입자 크기와 분포 등 제품과 소재의 물리적 특성을 측정합니다.
점도와 밀도는 측정 온도를 함께 관리합니다. 굴절률로 농도를 환산하려면 시료 조성에 맞는 관계식이나 교정이 필요합니다. 레이저 회절과 DLS는 서로 다른 원리와 크기 정의를 사용하며, DLS는 액체 속 확산 거동에서 유체역학적 크기를 구합니다.
01 분리 분석 · 크로마토그래피
혼합물의 성분을 분리한 뒤 검출기로 확인하거나 함량을 측정합니다.
HPLC는 액체 이동상과 고정상 사이의 상호작용 차이를 이용합니다. GC는 기화가 가능하고 분석 온도에서 안정한 성분에 적합하며, 운반기체와 고정상 사이의 분배·흡착 차이로 분리합니다. IC는 주로 용액 속 음이온과 양이온을 분리·정량합니다.
HPLC / GC / IC · 이온크로마토그래프
02 분자 분광 · 구조 분석
빛의 흡수·산란 또는 핵자기공명 신호를 이용해 성분과 분자 구조에 관한 정보를 얻습니다.
UV–Vis는 흡광도에 기반한 정량에 널리 쓰이며, 단독으로 복잡한 혼합물의 성분을 확정하기는 어렵습니다. FTIR은 작용기와 결합 진동, Raman은 비탄성 산란, NMR은 핵의 자기공명 신호를 해석합니다. 구조 규명에는 여러 분석 결과를 함께 검토합니다.
UV–Vis · IR 분광법 / FTIR / NMR
03 원소 · 총탄소 분석
금속을 포함한 원소의 종류와 함량, 또는 총유기탄소량을 확인합니다.
AAS는 원자의 빛 흡수, ICP-OES는 플라즈마에서의 방출광, ICP-MS는 이온의 질량 대 전하비(m/z)를 이용합니다. XRF는 원소 조성, EA는 장비 구성에 따른 C·H·N·S 등의 함량을 분석합니다. TOC는 개별 유기화합물을 구별하는 장비가 아니라 총유기탄소량을 측정하는 장비입니다.
AAS / ICP-OES / ICP-MS / XRF / 원소분석기 · EA / TOC