토양내중금속실시간탐지를위한레이저유도붕괴분광법의활용에대한소개

• 영문명: Application of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) for In-situ Detection of Heavy Metals in Soil
• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: 고은정(Eun-Joung Ko) 함세영(Se-Yeong Hamm) 김경웅(Kyoung-Woong Kim)
• 간행물 정보: 『자원환경지질』40권 5호, 563~574쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2007.10.30

국문 초록

LIBS는 시료 표면에서 발생된 플라즈마로부터 방출되는 원자들의 분광선을 측정함으로써 물질의 화학적 조성을 감지, 확인, 정량화할 수 있는 최신의 분석기술로 기존의 전형적인 원소분석방법에 비해 현장분석기술로서의 더 많은 장점을 가지고 있다. LIBS는 최소한의 시료로 복잡한 분석과정을 피함으로 신속한 분석을 가능케 하고, 기기의 다방면적의 적용가능성과 단순함으로 인해 신속하게 가스, 고체, 액체상에서 다원소를 동시에 분석할 수 있는 레이저 기반의 분석기술로 지구화학적 분석, 탐사 혹은 환경분석에서 현장 이동성을 가진 센서로의 가능성 측면에서 매력적인 도구가 된다. 그러나 현장분석기술로서 토양환경에 적용하기에는 여전히 해결해야 할 문제들이 있다. 문헌연구를 통해 기본적인 작용원리인 플라즈마 형성과 물질붕괴과정을 고찰하고 현장분석기술로서 LIBS의 현 위치를 살펴본다. 또한 토양환경에 적용하기 위해 매질의 특성, 레이저 특성 및 분석신호에 영향을 미치는 다양한 인자들을 살펴보아 LIBS에 대한 기본적 이해를 돕고자 한다. 또한 분석에 미치는 영향 인자들을 보정해 분석 결과의 정확도, 정밀도 및 검출한계 등 분석의 질을 향상 시킬 수 있는 기법 등을 다양한 문헌 연구를 통해 살펴봄으로써 추후 국내 토양환경분야의 LIBS 현장기술의 적용가능성을 고찰해보고자 한다.

영문 초록

Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) is a recently developed analytical technique that is based upon the measurement of emission lines generated by atomic species close to the surface of the sample, thus allowing their chemical detection, identification and quantification. With powerful advantages of LIBS compared to the conventional analytical methodology, this technique can be applied in the detection of heavy metals in the field. LIBS allows the rapid analysis by avoiding laborious chemical steps. LIBS have already been applied for the determination of element concentration in a wide range of materials in the solid, liquid and gaseous phase with simplicity of the instrument and diversity of the analytical application. These feasibility of rapid multi elemental analysis are appealing proprieties for the in- situ analytical technique in geochemical investigation, exploration and environmental analysis. There remain still some limitations to be solved for LIBS to be applied in soil environment as an insitu analytical technology. We would like to provide the basic principle related to the plasma formation and laserinduced breakdown of sample materials. In addition, the matrix effect, laser properties and the various factors affecting on the analytical signal of LIBS was dealt with to enhance understanding of LIBS through literature review. Ultimately, it was investigated the feasibility of LIBS application in soil environment monitoring by considering the basic idea to enhance the data quality of LIBS including the calibration method for the various effects on the analytical signal of LIBS.

목차

1. 서 론

2. 레이저 유도 붕괴 분광법

3. 레이저 유도 붕괴분광법 적용연구

4. LIBS를 이용한 중금속 분석 시 영향인자

5. 민감도 및 재현성 증가를 위한 향상기법

6. 결 론

키워드

Heavy metal In-situ analysis LIBS Soil Matrix effect 중금속 현장분석 레이저 유도붕괴 분광학 토양 매질효과