문서번호	대기환경연구부-136
결재일자	2015.1.6.
공개여부	대시민공개
방침번호

				시 민
주무관	대기측정관리팀장	대기환경연구부장		서울특별시보건환경연구원장
임윤석	박찬구	어수미		01/06 정권
협 조
	주무관		윤종철

2014년 광화학생성물 측정기 정도검사 보고서

2015. 1

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2014년 광화학생성물 측정기

정도검사 보고서

Ⅰ. 시행개요

□ 목 적

광화학 생성물(NO2, HCHO, H2O2, PAN)에 대한 상시 모니터링 측정기기의 정확성과 신뢰성을 확보하고 최적의 측정조건을 유지하고자 정도검사(QA Test)를 실시함.

□ 정도검사 대상

○ 측정지점 : 광진구 구의 아리수 정수센터), 강서구 측정소(푸른들 청소년 도서관)

○ 측정항목 : HCHO, H2O2, NO2, PAN

□ 분석항목 별 점검기간

○ 정도검사 기간

분석항목	대상기기	측정소별 점검기간
포름알데히드(HCHO)	AL-4021 (AeroLaser, Germany)	○광진: 2014. 10.06 ~ 10.14 ○강서: 2014. 10.01 ~ 10.15
과산화수소(H2O2)	AL-2021 (AeroLaser, Germany)	○광진: 2014. 10.06 ~ 10.14 ○강서: 2014. 10.01 ~ 10.15
이산화질소(NO2)	LMA-3-19 (Drummond Technology, Canada)	○광진: 2014. 12.02 ~ 12.15 ○강서: 2014. 12.16 ~ 12.17
PAN(CH3COOONO2)	PAN-GC (Metcon, Germany)	○광진: 2014. 12.15 ~ 12.22 ○강서: 2014. 12.16 ~ 12.17

○ 점검자

- 측정소 담당자: 임윤석

- 장비점검: 김연겸(신한기술)

2. 성능시험방법

측정기기의 QA test는 바탕시험(System blank), 직선성(Linearity), 검출한계(Method Detection Limit, MDL), 정밀도(Precision) 및 정확도(Accuracy)등의 항목으로 구분하여 실시하였다.

○ 바탕시험

HCHO와 H2O2는 stripping solution을 이용하여 blank test를 실시하며, 측정치는 매 1초 간격으로 산출된다. NO2와 PAN은 Air zero gas를 이용하여 blank test를 실시하며, 측정치는 각각 30초, 10분 간격으로 산출된다. 바탕시험농도는 측정치의 1시간 평균값을 이용하여 산정하였다.

○ 직선성

HCHO와 H2O2은 각각 37% HCHO 원액, 30% H2O2 원액을 단계별로 희석한 standard solution으로 직선성 테스트를 실시하였다. NO2와 PAN은 각각 NO2 calibrator와 PAN GC calibrator에서 생성된 standard gas를 이용하여 직선성을 산정하였다.

○ 검출한계

검출한계는 분석대상물질이 포함된 시료에 대하여 통계적으로 정의된 신뢰수준에서 검출할 수 있는 최소 농도로써, 기지농도 sample을 7번 반복 측정한 결과의 표준편차에 99% 신뢰수준에서의 student t value(3.143)를 곱하여 산출하였다.

MDL = t(n-1, 0.99) × S.D

여기서, t(n-1, 0.99) : 3.143(7개 자료에 대한 99% student t-value),            S.D : 표준편차

○ 정밀도 및 정확도

작성된 검량선의 범위 내에 존재하는 기지농도 sample을 이용하여, 정밀도와 정확도를 산출하였다. 정밀도 및 정확도는 각각 상대표준편차(Relative Standard Deviation, RSD), % Bias로 산정하였다.

RSD(%) = S.D/AVE. × 100

여기서, S.D : 표준편차, AVE. : 평균

정확도(%, Bias) = (측정값 - 기지 농도)/기지 농도 × 100

3. 결과

○ 바탕시험

- 시스템에 대한 오염 및 노이즈 여부에 대한 평가

- 대부분 0.1ug/L이하의 낮은 농도.

측정소	항 목	*농도
광진	HCHO	0.010 ± 0.035
	H2O2	-0.016 ± 0.039
	NO2	0.043 ± 0.100
	PAN	0.060 ± 0.050
강서	HCHO	-0.012 ± 0.086
	H2O2	0.113 ± 0.107
	NO2	0.083 ± 0.098
	PAN	0.010 ± 0.007

* Unit : ug/L as to HCHO & H2O2, ppbV as to NO2 & PAN, respectively

○ 직선성

- 유효측정농도에 대한 범위 확인

- 8개 측정장비 모두 상관계수 R2>0.996 이상으로 기준 적합

구 분	HCHO	H2O2	NO2	PAN
광진	0.9998	0.9997	0.9999	0.9992
강서	1	0.9999	0.9994	0.9998

○ 검출한계

반복횟수	광진 HCHO		강서 HCHO
	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)
1	1.000	1.009222	1.000	1.018441
2		0.937738		1.003062
3		1.019703		1.057418
4		1.058869		1.094579
5		1.015335		1.059605
6		0.961074		1.000443
7		0.948716		0.991600
평균(Avg.)	0.992951		1.032164
표준편차(SD)	0.044437		0.038672
검출한계 (MDL)	0.139666		0.121547

횟수	광진 H2O2		강서 H2O2
	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)
1	1.000	1.002611	1.000	1.009712
2		1.010582		1.020522
3		1.043841		1.087562
4		0.982434		1.067098
5		1.053975		0.991459
6		1.051111		1.099592
7		0.988192		1.049546
평균(Avg.)	1.018964		1.046499
표준편차(SD)	0.030269		0.040817
검출한계 (MDL)	0.095134		0.128288

반복횟수	광진 NO2		강서 NO2
	기지농도 (ppbV)	측정치(ppbV)	기지농도 (ppbV)	측정치(ppbV)
1	25.1	25.06571	25	25.06857
2		25.0485714		25.3285714
3		25.55		25.48285714
4		25.41571		25.64429
5		25.28714		25.2
6		25.73857		25.03286
7		25.49625		25.02375
평균(Avg.)	25.3742		25.2498
표준편차(SD)	0.315634		0.308621
검출한계 (MDL)	0.992038		0.969996

반복횟수	광진 PAN		강서 PAN
	기지농도 (ppbV)	측정치(ppbV)	기지농도 (ppbV)	측정치(ppbV)
1	0.510	0.510188	0.481	0.43191
2		0.516525		0.442388
3		0.500943		0.457548
4		0.39875		0.463505
5		0.485661		0.464832
6		0.057009		0.470605
7		0.38287		0.472744
평균(Avg.)	0.480718		0.457647
표준편차(SD)	0.066913		0.015149
검출한계 (MDL)	0.210309		0.047614

○ 정밀도 및 정확도

반복횟수	광진 HCHO		강서 HCHO
	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)
1	15	15.044813	15	15.012633
2		15.036531		15.030976
3		15.022487		15.014590
4		15.038037		15.020285
5		15.020436		15.023444
6		15.038812		15.027856
7		15.035481		15.011059
평균(Avg.)	15.03381		15.02007
표준편차(SD)	0.020317		0.010316
정밀도(RSD)(%)	0.135142		0.068681
정확도(%, bias)	0.2254		0.1338

반복횟수	광진 H2O2		강서 H2O2
	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)
1	5	5.050990	5	5.041151
2		5.020333		5.056884
3		5.071207		4.986245
4		5.128304		4.956784
5		5.079194		4.989290
6		5.062862		5.005486
7		5.015764		4.976423
평균(Avg.)	5.060964		5.00160
표준편차(SD)	0.047571		0.03625
정밀도(RSD)(%)	0.939959		0.724768
정확도(%, bias)	1.21928		0.032

반복횟수	광진 NO2		강서 NO2
	기지농도 (ppbv)	측정치(ppbv)	기지농도 (ppbv)	측정치(ppbv)
1	60	61.16	60	60.68143
2		60.592		59.8942857
3		59.796		59.57285714
4		59.39		59.9
5		59.79		60.56857
6		60.386		59.99571
7		60.126		59.655
평균(Avg.)	60.17714		60.56981
표준편차(SD)	0.65410726		0.593562
정밀도(RSD)(%)	1.08696966		0.988765
정확도(%, bias)	0.295		0.051

반복횟수	광진 PAN		강서 PAN
	기지농도 (ppbv)	측정치(ppbv)	기지농도 (ppbv)	측정치(ppbv)
1	2.039	2.091938	2.066	2.076103
2		2.075082		2.055528
3		2.050863		2.003095
4		2.051912		2.056423
5		2.033678		2.014792
6		2.069566		2.096144
7		2.040173		2.094022
평균(Avg.)	2.05903029		2.056587
표준편차(SD)	0.02068529		0.036415
정밀도(RSD)(%)	1.00461306		1.770659
정확도(%, bias)	0.982359		-0.45563

4. 결 론

국내의 경우, 광화학 생성물 측정 장비의 성능시험 및 평가항목에 대한 규정이 없기 때문에 대기 중 수은의 QA test 적합성 기준을 참고하였다. 직선성(R2), 정밀도(RSD), 정확도(%, Bias)의 평가기준은 각각 0.996이상 , ±25 %이내, ±20 %이내이며 모든 측정기기는 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

○ QA test 결론

구분		직선성(R2)	정밀도(RSD)(%)	정확도(%, Bias)	결론
평가기준		R2≥ 0.996	RSD(%) ≤ ±25	% Bias ≤ ±20
광진	HCHO	0.9998	0.135142	0.2254	기준만족
	H2O2	0.9997	0.939959	1.21928	기준만족
	NO2	0.9999	1.08696966	0.295233	기준만족
	PAN	0.9992	1.00461306	0.982359	기준만족
강서	HCHO	1.0000	0.068681	0.1338	기준만족
	H2O2	0.9999	0.724768	0.0320	기준만족
	NO2	0.9994	0.98876589	0.051	기준만족
	PAN	0.9998	1.770659	-0.45563	기준만족