폴리염화비페닐(Polychlorinated Biphenyls, PCBs)은 비페닐 구조에 염소가 치환된 유기염소계 화합물입니다.
PCB는 과거 변압기 및 콘덴서의 절연유, 열교환용 유체 등 다양한 산업적 용도로 사용되었습니다. 환경에서 쉽게 분해되지 않고 축적될 수 있기 때문에 식품 및 환경 분야에서 중요한 잔류성 오염물질 분석 대상입니다.
식품의약품안전처는 「식품 중 폴리염화비페닐(PCBs) 시험법 실무 해설서」를 마련하여 식품 중 PCB 분석절차를 안내하고 있습니다.
이번 글에서는 PCB 분석을 준비할 때 접하게 되는 PCB Congener Standard, PCB Mix, Calibration Standard 및 Internal Standard를 중심으로 정리해 보겠습니다.
1. PCB는 하나의 물질이 아닙니다
PCB 분석에서 가장 먼저 알아야 할 점은 PCB가 하나의 화합물을 의미하지 않는다는 것입니다.
Biphenyl 구조에 염소가 결합할 수 있는 위치와 개수에 따라 총 209개의 PCB Congener가 존재합니다.
각각의 PCB에는 일반적으로 PCB No.가 부여되어 있습니다.
| PCB No. | 대표 명칭 | 분류 | 표준품 |
|---|---|---|---|
| PCB 28 | 2,4,4'-Trichlorobiphenyl | Trichlorobiphenyl | PCB 28 Standard |
| PCB 52 | 2,2',5,5'-Tetrachlorobiphenyl | Tetrachlorobiphenyl | PCB 52 Standard |
| PCB 101 | 2,2',4,5,5'-Pentachlorobiphenyl | Pentachlorobiphenyl | PCB 101 Standard |
| PCB 118 | 2,3',4,4',5-Pentachlorobiphenyl | Pentachlorobiphenyl | PCB 118 Standard |
| PCB 138 | 2,2',3,4,4',5'-Hexachlorobiphenyl | Hexachlorobiphenyl | PCB 138 Standard |
| PCB 153 | 2,2',4,4',5,5'-Hexachlorobiphenyl | Hexachlorobiphenyl | PCB 153 Standard |
| PCB 180 | 2,2',3,4,4',5,5'-Heptachlorobiphenyl | Heptachlorobiphenyl | PCB 180 Standard |
2. Indicator PCBs란 무엇인가요?
209개의 PCB를 항상 모두 분석하는 것은 시간과 비용 측면에서 효율적이지 않을 수 있습니다.
따라서 식품 및 환경 모니터링에서는 대표적인 PCB congeners를 선정하여 오염 수준을 평가하는 방법이 사용됩니다.
대표적으로 자주 언급되는 Indicator PCB 6종은 다음과 같습니다.
| PCB | Congener | 필요 표준품 |
|---|---|---|
| PCB 28 | 2,4,4'-Trichlorobiphenyl | PCB 28 Standard |
| PCB 52 | 2,2',5,5'-Tetrachlorobiphenyl | PCB 52 Standard |
| PCB 101 | 2,2',4,5,5'-Pentachlorobiphenyl | PCB 101 Standard |
| PCB 138 | 2,2',3,4,4',5'-Hexachlorobiphenyl | PCB 138 Standard |
| PCB 153 | 2,2',4,4',5,5'-Hexachlorobiphenyl | PCB 153 Standard |
| PCB 180 | 2,2',3,4,4',5,5'-Heptachlorobiphenyl | PCB 180 Standard |
그렇지는 않습니다.
분석하려는 PCB가 이미 일정 농도로 혼합된 PCB Congener Mix가 공급되는 경우가 있습니다.
따라서 개별 PCB 표준품을 각각 구매하기 전에 시험법의 PCB 구성과 일치하는 Multi-Component Standard가 있는지 먼저 확인하는 것이 효율적입니다.
3. Dutch 7 PCB Standard
PCB 표준품을 검색하다 보면 Dutch 7 PCBs라는 표현을 볼 수 있습니다.
대표적으로 다음 7개 PCB congeners가 포함된 혼합표준품입니다.
| 구성 | PCB No. |
|---|---|
| 1 | PCB 28 |
| 2 | PCB 52 |
| 3 | PCB 101 |
| 4 | PCB 118 |
| 5 | PCB 138 |
| 6 | PCB 153 |
| 7 | PCB 180 |
Indicator PCB 6종에 PCB 118이 추가된 구성이라고 이해하면 편리합니다.
AccuStandard 등 PCB 전문 표준품 제조사에서는 이러한 구성이 이미 혼합된 Dutch Seven PCB Standard를 공급하고 있습니다.
4. PCB 118은 왜 별도로 주목할까요?
PCB 118은 단순한 Indicator PCB의 의미를 넘어 Dioxin-like PCB로도 분류되는 중요한 congener입니다.
일부 PCB congeners는 구조적 특성으로 인해 다이옥신과 유사한 독성작용을 나타낼 수 있으며, 이를 Dioxin-like PCBs라고 합니다.
5. Dioxin-like PCB 12종
대표적인 Dioxin-like PCB는 다음 12개 congeners입니다.
| 구분 | PCB No. | 필요 표준품 |
|---|---|---|
| Non-ortho PCB | PCB 77 | PCB 77 Standard |
| Non-ortho PCB | PCB 81 | PCB 81 Standard |
| Non-ortho PCB | PCB 126 | PCB 126 Standard |
| Non-ortho PCB | PCB 169 | PCB 169 Standard |
| Mono-ortho PCB | PCB 105 | PCB 105 Standard |
| Mono-ortho PCB | PCB 114 | PCB 114 Standard |
| Mono-ortho PCB | PCB 118 | PCB 118 Standard |
| Mono-ortho PCB | PCB 123 | PCB 123 Standard |
| Mono-ortho PCB | PCB 156 | PCB 156 Standard |
| Mono-ortho PCB | PCB 157 | PCB 157 Standard |
| Mono-ortho PCB | PCB 167 | PCB 167 Standard |
| Mono-ortho PCB | PCB 189 | PCB 189 Standard |
6. WHO PCB Congener Mix
Dioxin-like PCB 12종을 분석한다면 각 congener의 개별 표준품을 준비하는 방법도 있지만 WHO Congener Mix와 같은 Multi-Component Standard를 활용할 수도 있습니다.
예를 들어 PCB 전문 Reference Material 제조사에서는 12종의 WHO dioxin-like PCB가 일정 농도로 혼합된 Calibration Standard를 공급합니다.
PCB Mix, WHO PCB Mix, Dutch 7, Indicator PCB Mix 등 다양한 명칭의 제품이 존재합니다.
제품을 구매하기 전에 반드시 시험법에서 요구하는 PCB No.와 실제 표준액의 구성 성분을 하나씩 비교해야 합니다.
7. PCB 분석에는 어떤 기기를 사용할까요?
PCB는 일반적으로 휘발성과 열적 안정성이 있는 유기염소계 화합물이기 때문에 Gas Chromatography 기반 분석법이 많이 사용됩니다.
| 분석방법 | 특징 |
|---|---|
| GC-ECD | 염소계 화합물에 높은 감도를 갖는 전통적인 분석법 |
| GC-MS | 질량정보를 이용한 PCB 확인 및 정량 |
| GC-MS/MS | 복잡한 Matrix에서 높은 선택성을 확보할 수 있음 |
| HRGC-HRMS | Dioxin-like PCB 등 극미량 고정밀 분석에 활용 |
8. PCB 분석에서 내부표준이 중요한 이유
식품 시료의 PCB 분석은 단순히 시료를 GC에 주입하는 것이 아니라 추출과 정제 등 여러 단계의 전처리를 거칩니다.
이 과정에서 분석물질의 손실이 발생할 수 있고, Matrix에 의해 분석 신호가 영향을 받을 수도 있습니다.
따라서 고정밀 PCB 분석에서는 Isotope-Labeled PCB Standard를 내부표준 또는 surrogate standard로 사용하는 방법이 활용됩니다.
9. 13C-Labeled PCB Standard란?
일반 PCB와 화학적 성질은 거의 동일하지만 탄소 원자의 일부 또는 전체가 13C isotope로 치환된 표준물질입니다.
질량분석기에서는 일반 PCB와 구별할 수 있기 때문에 시료 전처리 과정의 회수율과 기기 변동 등을 보정하는 데 유용하게 사용할 수 있습니다.
| 분석 대상 예시 | Isotope-Labeled Standard 예시 | 용도 |
|---|---|---|
| PCB 28 | 13C12-PCB 28 | Internal / Surrogate Standard |
| PCB 52 | 13C12-PCB 52 | Internal / Surrogate Standard |
| PCB 101 | 13C12-PCB 101 | Internal / Surrogate Standard |
| PCB 118 | 13C12-PCB 118 | Internal / Surrogate Standard |
| PCB 138 | 13C12-PCB 138 | Internal / Surrogate Standard |
| PCB 153 | 13C12-PCB 153 | Internal / Surrogate Standard |
| PCB 180 | 13C12-PCB 180 | Internal / Surrogate Standard |
10. Native Standard와 Labeled Standard를 구분하세요
PCB 표준품 견적에서 특히 주의해야 할 부분입니다.
| 구분 | 예시 | 용도 |
|---|---|---|
| Native Standard | PCB 153 | 검량선 작성 및 분석대상 정량 |
| Isotope-Labeled Standard | 13C12-PCB 153 | 내부표준 / 회수율 보정 |
두 제품은 이름이 비슷하지만 분석에서 사용하는 목적이 서로 다릅니다.
11. PCB Standard의 공급 형태
PCB Reference Standard는 제조사와 제품에 따라 다양한 형태로 공급됩니다.
| 형태 | 예시 | 특징 |
|---|---|---|
| Neat | 고순도 PCB Congener | 직접 칭량하여 표준액 제조 |
| Single Solution | PCB 153 100 µg/mL | 정해진 농도의 개별 표준액 |
| Multi-Component Mix | Indicator PCB Mix | 여러 PCB가 하나의 용액에 포함 |
| Congener Set | 여러 개별 PCB Standard 세트 | 각 congener 농도를 별도로 조정 가능 |
| Isotope-Labeled Mix | 13C-Labeled PCB Mix | GC-MS/HRMS 내부표준 분석 |
12. Aroclor Standard와 PCB Congener Standard는 다릅니다
PCB 제품을 검색하다 보면 Aroclor 1242, Aroclor 1254, Aroclor 1260과 같은 표준품도 볼 수 있습니다.
Aroclor는 과거 상업적으로 사용된 PCB 혼합물의 상품명입니다.
따라서 특정 PCB congener를 정량하기 위한 PCB 28, PCB 52 등의 개별 표준품과 Aroclor Standard는 동일한 개념이 아닙니다.
| 구분 | 예시 | 주요 용도 |
|---|---|---|
| PCB Congener Standard | PCB 28 / PCB 52 / PCB 153 | 개별 PCB 정량 |
| PCB Congener Mix | Dutch 7 / WHO PCB Mix | 여러 PCB 동시 정량 |
| Aroclor Standard | Aroclor 1242 / 1254 / 1260 | 상업적 PCB 혼합물 패턴 분석 |
13. PCB 209종 전체 표준품도 있나요?
있습니다.
PCB 전문 Reference Material 제조사에서는 209개 PCB Congener 각각의 개별 표준품을 공급하기도 합니다.
따라서 일반적인 Indicator PCB뿐 아니라 연구 목적으로 특정 PCB congener를 분석해야 하는 경우에도 해당 PCB 번호를 기준으로 표준품을 찾을 수 있습니다.
PCB 번호만 보내주셔도 됩니다.
예를 들어 다음과 같이 문의해 주시면 됩니다.
PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153, 180
각 표준품과 혼합표준액을 비교해 주세요.
알앤디메이트에서 개별 Standard와 Multi-Component Standard의 구성을 비교하여 분석 목적에 적합한 제품을 확인해 드립니다.
14. PCB 표준품 전문 제조사
| 제조사 | 주요 제품군 | 추천 분야 |
|---|---|---|
| AccuStandard | 209 PCB Congeners PCB Congener Mix Dutch 7 WHO PCB Mix Aroclor Standards |
GC / GC-MS / PCB Congener Analysis |
| Wellington Laboratories | Native PCB Standards 13C-Labeled PCB Standards Dioxin-like PCB Standards |
GC-MS / HRMS / Isotope Dilution |
| Cambridge Isotope Laboratories | Stable Isotope-Labeled Standards | Mass Spectrometry / Internal Standards |
| Dr. Ehrenstorfer / LGC Standards | PCB Reference Materials Environmental Contaminant Standards |
Routine QC / Environmental / Food Analysis |
| Supelco / Sigma-Aldrich | PCB Analytical Standards Certified Reference Materials |
GC / GC-MS / Environmental Analysis |
15. PCB Mix를 구매하기 전에 확인할 사항
| 확인사항 | 예시 |
|---|---|
| PCB 구성 | PCB 28 / 52 / 101 / 118 / 138 / 153 / 180 |
| 농도 | 1 µg/mL / 10 µg/mL / 100 µg/mL 등 |
| 용매 | Isooctane / Hexane / Nonane 등 |
| 제품 형태 | Single / Mix / Set |
| Native 여부 | Native PCB |
| Isotope Label 여부 | 13C12-PCB |
| 인증 수준 | Analytical Standard / CRM |
| Certificate | Lot-specific Certificate 확인 |
16. 분석법 PDF를 보내주셔도 됩니다
PCB 표준품은 일반적인 단일 성분 표준품보다 제품 선택이 복잡한 편입니다.
시험법에 따라 필요한 PCB congeners가 다르고, Native Standard와 Isotope-Labeled Standard가 동시에 필요한 경우도 있기 때문입니다.
따라서 정확한 제품번호를 모르더라도 분석법 PDF 또는 필요한 PCB 목록을 보내주시면 됩니다.
알앤디메이트에서 시험법에 필요한 성분을 확인하고 여러 제조사의 개별 표준품과 혼합표준액을 비교하여 구매 가능한 제품을 확인해 드립니다.
PCB 분석용 표준품 견적이 필요하신가요?
필요한 PCB 번호, 분석법 또는 표준품 목록을 보내주세요.
개별 PCB Congener Standard부터 PCB Mix, CRM 및 Isotope-Labeled Internal Standard까지 분석 목적에 맞는 제품을 확인해 드립니다.
복잡한 구매는 간결하게,
필요한 표준품은 정확하게.
R&D Mate | 알앤디메이트
연구실 구매 간소화 서비스
PCB Congener Standard · PCB Mix · CRM
13C-Labeled PCB · Aroclor Standard · Environmental Reference Standard
이메일: rndmate@gmail.com
전화: 070-8028-3500
참고자료: 식품의약품안전처 「식품 중 폴리염화비페닐(PCBs) 시험법 실무 해설서」
※ 본 콘텐츠는 식품 중 PCB 분석 및 관련 표준품에 대한 정보 제공을 목적으로 작성되었습니다. 실제 시험 적용 시에는 최신 식품공전 및 해당 시험기관에서 적용하는 분석법을 확인하시기 바랍니다.
※ 본문에 기재된 제조사는 식품의약품안전처가 지정하거나 추천한 제조사가 아니며, 표준품 소싱을 위한 참고용 정보입니다. 제품별 구성, 농도, 용매, CRM 여부 및 Certificate는 구매 전에 확인하시기 바랍니다.