KRISS, 전자제품 플라스틱소재의 환경유해물질 측정용 표준물질 개발

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2009-11-25 12:00

대전--(뉴스와이어)--해외 환경규제가 강화되면서 국내 중소기업 10곳 가운데 8곳이 수출에 어려움을 겪고 있는 것으로 나타났다. 유럽연합(EU)은 유해물질제한규정(RoHS)을 통해 전기·전자제품에 납·수은·카드뮴 등 6대 유해물질의 사용을 제한하고 신화학물질관리제도(REACH)를 통해 EU 내에 연간 1 톤 이상 제조 수입되는 모든 화학물질은 유해성을 평가한 뒤 등록 후 사용하도록 하고 있다. 중국도 이와 비슷한 규제를 마련하고 자국 내에 수입 유통되는 제품을 규제하기 시작하였다. 세계무역기구나 자유무역협정 등으로 힘을 잃었던 관세장벽 대신에 제품의 환경규제라는 새로운 무역장벽이 등장하면서 수출중심 국가인 우리나라는 제품 개발단계부터 환경을 고려하지 않으면 심각한 위기를 맞을 수 있다. 따라서 가장 강력한 무역 장벽으로 떠오른 환경 규제에 대한 대비가 필수적이다.

이를 위해 KRISS(한국표준과학연구원, 원장 김명수) 삶의질측정표준본부 분석화학표준센터 김달호 박사는 유럽, 중국 등 국제환경규제 대응하여 플라스틱 재료에 포함된 난연제의 측정에 필수적인 인증표준물질(CRM) 2종을 개발하였다.

브롬이 포함되어 있는 난연제(PBDEs)는 독성 내분비계 교란물질로써 제품을 폐기하는 과정에서 유출되어 환경을 오염시키고 있다. 때문에 유럽연합은 수입되는 전자제품에 포함된 유해물질의 양을 제한하게 되었고 중국, 일본 등으로 그 규제가 확산되어 기술적 무역장벽(TBT)으로 작용하고 있다. 따라서 제품의 생산 및 유통, 폐기, 재활용에 이르는 전 과정에 걸쳐 친환경적인 노력이 필요하다.

난연제는 화학적으로 불안정하여 인증물질을 만드는데 필요한 고순도 물질을 확보하기가 어렵다. 김박사는 직접 이 물질을 합성하고 그 순도를 검증하였고 난연제 함량을 측정하는데 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인도 평가했다. 그리고 동위원소희석 질량분석법을 활용해 인증값을 결정하였다.

이번에 개발된 2종의 인증표준물질은 전기전자제품의 주요 소재인 고충격 폴리스티렌에 함량이 정확히 측정된 난연제가 들어 있는데 낱알형과 디스크형 등 두 종류다. 고충격 폴리스티렌에 들어 있는 난연제 농도 측정에 사용할 수 있는 인증표준물질은 KRISS가 처음 개발한 사례로써 다양한 농도의 난연제를 정확하게 측정하는 기준으로 사용 할 수 있다.

또한 제품의 브롬계난연제 포함 여부를 가려낼 수 있는 현장용 측정기를 교정하는데 사용할 수 있다.

세계 각국은 환경규제물질의 측정결과를 상호수용하기 위한 기준이 되는 표준을 확립하기 위해 노력하고 있다. 유럽연합의 표준기관인 IRMM은 시급성을 고려해 여러 기관의 결과를 바탕으로 인증값이 정해진 인증표준물질을 개발해 보급하고 있다. 하지만 각 기관의 분석결과는 검증되지 않은 난연제 표준용액을 기준으로 측정했기 때문에 그 정확성 및 신뢰성이 떨어진다. 일본의 표준연구소인 NMIJ는 자체적으로 순도 검증이 가능한 한 가지 성분(deca-BDE)만 측정할 수 있는 플라스틱 인증표준물질을 개발해 보급하고 있다. 이러한 일부 국가의 노력에도 불구하고 전 세계적으로 산업체에서 요구하는 다양한 난연제 측정기술 및 국제기준에 맞는 인증표준물질이 보급되지 못하고 있는 실정이다.

국내의 난연제 관련 플라스틱 재료를 사용하는 전기, 전자분야 업체를 비롯해 70여 개소에 달하는 RoHS관련 시험검사기관은 다양한 종류의 난연제를 측정할 수 있는 인증표준물질이 없는 상황에서 국내외 시험분석기관 및 자체 실험실 등을 통해 플라스틱 재료 중 난연제(PBDEs) 시험성적서를 제공받고 있다.

김달호 박사는 “한 컴퓨터 업체가 스웨덴에 개인용 컴퓨터를 수출하는 과정에서 제품으로부터 난연제가 검출되어 5000만 달러 이상의 벌금과 공급계약 파기라는 막대한 피해를 입었다.”며 “이와 같은 경우에 대비해 측정의 소급성이 보장되는 인증표준물질을 사용하는 공신력 있는 기관이 발행한 시험성적서가 필수적”이라고 말했다.

제품의 환경관련 규제는 난연제 뿐만 아니라 가소제 등 다양한 유해 물질을 규제하는 방향으로 확장되고 있다. 국내의 플라스틱 재료를 사용하는 전기, 전자분야 업체 및 RoHS관련 시험검사기관들은 그에 대한 대비를 서두르고 있다. KRISS는 이미 유해금속 측정용 인증표준물질을 개발하여 보급 중이고 이번에 개발한 인증표준물질 외에도 ABS수지, 에폭시수지 등에 포함된 난연제 측정에 필요한 인증표준물질 개발을 거의 완료한 상태이며 가소제류 측정용 PVC 인증표준물질 개발 연구를 진행하고 있다.

- 인증표준물질(CRM): 물질의 화학적 조성 또는 물리적 성질을 측정하는데 있어 기준이 되는 물질을 말하며, 사용자가 직접 측정 기기를 교정하거나 측정 방법의 정확성을 판단하는 데에 사용한다. 물질의 화학조성을 측정하는데 사용되는 인증표준물질의 경우 물질에 함유된 화학 성분을 매우 정확히 측정하고 그 값을 인증서에 기재하여 인증표준물질과 함께 보급한다. 화학분석기관에서는 미지 시료 내에 함유된 성분을 인증표준물질과 비교 측정함으로써 정확성을 기할 수 있다.

한국표준과학연구원 개요
국가측정표준 정점이며 가장 앞서가는 측정을 연구하는 대덕연구단지내의 출연연구기관입니다.

웹사이트: http://www.kriss.re.kr