문서번호	대기환경연구부-15385
결재일자	2015.11.20.
공개여부	대시민공개
방침번호

				시 민
주무관	대기측정관리팀장	대기환경연구부장		서울특별시보건환경연구원장
노승근	조석주	어수미		11/20 정권
협 조

2015년 광화학생성물 측정기 정도검사 보고서

2015. 11

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2015년 광화학생성물 측정기 정도검사 보고서

1. 시행개요

▢ 목 적

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

▢ 추진근거

○ 2015년 대기측정망 측정기기 정밀점검 계획[대기환경연구부-6230(2015.5.15.)]

▢ 정도검사 대상

○ 측정지점

- 광진구 측정소(구의 아리수 정수센터)

- 강서구 측정소(푸른들 청소년 도서관)

○ 측정항목 : HCHO, H2O2, NO2, PAN

▢ 분석항목별 점검기간

○ 정도검사 기간

분석항목	대상기기	측정소별 점검기간
포름알데히드(HCHO)	AL-4021 (AeroLaser, Germany)	○광진: 2015. 05.11 ~ 05.20 ○강서: 2015. 04.29 ~ 05.13
과산화수소(H2O2)	AL-2021 (AeroLaser, Germany)	○광진: 2015. 05.11 ~ 05.20 ○강서: 2015. 04.29 ~ 05.13
이산화질소(NO2)	LMA-3-19 (Drummond Technology, Canada)	○광진: 2015. 10.05 ~ 10.24 ○강서: 2015. 10.06 ~ 10.25
PAN(CH3COOONO2)	PAN-GC (Metcon, Germany)	○광진: 2015. 10.05 ~ 10.24 ○강서: 2015. 10.06 ~ 10.25

○ 점검자

- 측정소 담당자 : 노승근

- 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. 결 과

○ 바탕시험

- 시스템에 대한 오염 및 노이즈 여부에 대한 평가

- 대부분 0.1ug/L이하의 낮은 농도.

측정소	항 목	*농도
광진	HCHO	0.0166 ± 0.0157
	H2O2	0.0088 ± 0.0061
	NO2	0.078 ± 0.012
	PAN	0.018 ± 0.007
강서	HCHO	-0.0860 ± 0.0479
	H2O2	0.0575 ± 0.0077
	NO2	0.073 ± 0.021
	PAN	0.016 ± 0.001

* 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	1	0.9989	1	0.99926
강서	0.9999	0.9991	1	0.9999

○ 검출한계

반복횟수	광진 HCHO		강서 HCHO
	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)
1	1.000	1.0844	1.000	1.096
2		1.1022		1.0911
3		1.116		1.1179
4		1.114		1.1123
5		1.0844		1.0579
6		1.1495		1.1101
7		1.1081		1.125
평균(Avg.)	1.108371		1.101471
표준편차(SD)	0.022244		0.022551
검출한계 (MDL)	0.069914		0.070877

횟수	광진 H2O2		강서 H2O2
	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)
1	1.000	1.189	1.000	1.1841
2		1.1715		1.1938
3		1.1707		1.1847
4		1.1739		1.1704
5		1.1732		1.173
6		1.1639		1.1817
7		1.1593		1.1954
평균(Avg.)	1.171643		1.1833
표준편차(SD)	0.009327		0.009437
검출한계 (MDL)	0.029316		0.02966

반복횟수	광진 NO2		강서 NO2
	기지농도 (ppbV)	측정치(ppbV)	기지농도 (ppbV)	측정치(ppbV)
1	25	25.09	25	25.05
2		25.10		25.02
3		25.12		25.02
4		25.10		24.99
5		25.13		25.08
6		25.01		25.04
7		25.17		25.01
평균(Avg.)	25.10286		25.03
표준편차(SD)	0.048892		0.029439
검출한계 (MDL)	0.153669		0.092527

반복횟수	광진 PAN		강서 PAN
	기지농도 (ppbV)	측정치(ppbV)	기지농도 (ppbV)	측정치(ppbV)
1	0.510	0.516151	0.481	0.47748
2		0.502144		0.481408
3		0.518174		0.505339
4		0.520215		0.50482
5		0.520081		0.507776
6		0.516495		0.503633
7		0.514008		0.507491
평균(Avg.)	0.515324		0.498278
표준편차(SD)	0.006221		0.012997
검출한계 (MDL)	0.019551		0.04085

○ 정밀도 및 정확도

반복횟수	광진 HCHO		강서 HCHO
	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)
1	20	20.4161	20	20.2124
2		20.4042		20.1885
3		20.3885		20.187
4		20.3825		20.2131
5		20.3707		20.1116
6		20.349		20.1405
7		20.3549		20.1772
평균(Avg.)	20.38084		20.17576
표준편차(SD)	0.02463		0.037388
정밀도(RSD)(%)	0.120849		0.185311
정확도(%, bias)	1.9042		0.8788

반복횟수	광진 H2O2		강서 H2O2
	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)	기지농도 (㎍/L)	측정치(㎍/L)
1	3	2.9673	3	3.0488
2		2.9631		3.0815
3		2.9613		3.082
4		2.9701		3.0879
5		2.9775		3.0834
6		2.9821		3.059
7		2.978		3.0748
평균(Avg.)	2.971343		3.07391
표준편차(SD)	0.008007		0.014505
정밀도(RSD)(%)	0.269474		0.471874
정확도(%, bias)	-0.95523		2.4638

반복횟수	광진 NO2		강서 NO2
	기지농도 (ppbv)	측정치(ppbv)	기지농도 (ppbv)	측정치(ppbv)
1	60	60.65	60	60.81
2		60.66		60.84
3		60.41		60.77
4		60.95		60.86
5		61.40		60.80
6		60.71		60.92
7		60.79		60.08
평균(Avg.)	60.79571		60.72571
표준편차(SD)	0.31218889		0.28878234
정밀도(RSD)(%)	0.51350477		0.47555198
정확도(%, bias)	1.32619		1.209524

반복횟수	광진 PAN		강서 PAN
	기지농도 (ppbv)	측정치(ppbv)	기지농도 (ppbv)	측정치(ppbv)
1	2.039	2.024412	2.066	2.089848
2		2.058414		2.095674
3		2.092899		2.047318
4		2.074535		2.086792
5		2.055702		2.093323
6		2.089841		2.028509
7		2.097998		2.038184
평균(Avg.)	2.070543		2.068521
표준편차(SD)	0.02625945		0.02918891
정밀도(RSD)(%)	1.26824		1.41110055
정확도(%, bias)	1.546984		0.12203

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	1.0000	0.120849	1.9042	기준만족
	H2O2	0.9989	0.269474	0.8788	기준만족
	NO2	1.0000	0.51350477	1.32619	기준만족
	PAN	0.9996	1.26824	1.546984	기준만족
강서	HCHO	0.9999	0.185311	-0.95523	기준만족
	H2O2	0.9991	0.471814	2.4638	기준만족
	NO2	1.0000	0.47555198	1.209524	기준만족
	PAN	0.9999	1.41110055	0.12203	기준만족

끝.