정확한 결과와 사용 편의성에 집중

산업계, 연구소, 학계를 막론하고 올바른 원소 분석기를 선택하는 것은 정밀하고 신뢰할 수 있는 결과를 얻기 위해 매우 중요합니다. 당사의 오랜 이노베이션 매니저인 루츠 랑게(Lutz Lange) 박사에게 원소 분석기 구매 전 고려해야 할 사항은 무엇인지, 최근 몇 년간 어떤 기술적 진보가 있었는지, 그리고 장비 운용 시 주의해야 할 오류의 원인에는 무엇이 있는지 물어보았습니다.

루츠 박사님, 훌륭한 원소 분석기의 기준은 무엇입니까? 사용자가 구매 과정에서 특히 유의해야 할 점은 무엇인가요?

루츠 랑게 박사:

제어된 연소, 견고한 가스 분리 능력, 그리고 높은 장기 안정성과 가능한 한 넓은 동적 측정 범위를 갖춘 검출기는 우수한 CHNS 분석기의 핵심 요소입니다. 여기에 손쉬운 유지보수와 완전한 디지털화가 더해져야 1년 365일 24시간 완벽하게 작동하는 시스템이 완성됩니다.

가장 먼저 던져야 할 질문은 항상 ‘분석하고자 하는 시료의 유형이 무엇인가’입니다. 토양 시료의 CNS 원소에 관심이 있는지, 아니면 화학 물질의 CHNS 원소에 관심이 있는지 따져봐야 합니다. 고체 시료만 다루는지, 아니면 식품의 질소/단백질 정량을 위해 액체나 페이스트 형태의 시료도 다루는지도 중요합니다. 후자의 경우라면 도가니 기술을 사용하는 분석기가 더 적합합니다.

UNICUBE® 또는 vario EL cube와 같은 범범용 시스템은 거의 모든 유형의 시료에 대해 매우 넓은 측정 범위에서 CHNS 분석을 수행할 수 있습니다. 그러나 시료의 크기가 매우 큰 경우 마이크로 분석기는 금방 한계에 부딪히는 반면, 매크로 시스템은 그램 단위의 시료를 처리할 때 그 진가를 발휘합니다.
 

지난 몇 년간 원소 분석기 분야에서는 어떤 기술적 진보가 있었습니까?

Elementar는 아르곤을 운반 가스로 사용하는 기술을 선도해 왔습니다. 이를 통해 CHNS 원소 분석의 지속 가능성을 높였습니다. 유한한 자원인 헬륨의 공급 난항 문제를 아르곤을 사용함으로써 피할 수 있게 된 것입니다. 일상적인 분석 업무는 평소처럼 수행하고, 헬륨은 특수한 애플리케이션에만 선별적으로 사용할 수 있습니다.

또한 Elementar는 가능한 가장 낮은 검출 한계를 원하는 고객의 요구에 부응해 왔습니다. 이제 특수하게 개조된 분석기를 사용하면 유기 물질에서도 낮은 ppm 범위의 측정이 가능합니다. 다만 이를 위해서는 여전히 헬륨이 운반 가스로서 필수적입니다. 아울러 동시 CHNS 분석에서도 최적화된 IR 검출기를 통해 토양 시료 내의 황 성분을 전례 없는 정밀도로 측정할 수 있게 되었습니다.

 

앞으로 기대할 수 있는 발전 방향과 트렌드는 무엇입니까?

범용 CHNS 분석기와 더불어, 특수한 산업 애플리케이션 처리에 특화된 시스템의 중요성이 점점 커지고 있습니다. 이러한 시스템을 LADS와 같은 소프트웨어 인터페이스를 통해 더 큰 실험실 네트워크에 통합하는 것이 앞으로는 필수적인 요건이 될 것입니다.

 

현재 원소 분석의 분석적 한계는 어디까지입니까?

Elementar의 온도 제어 분리 기술은 매우 날카롭고 명확한 피크를 생성하며, 최적화된 검출기 전자 장치와 결합하여 전례 없는 신호 대 잡음비를 제공합니다. 토양 시료의 경우 시료량을 늘릴 수 있어 낮은 ppm 범위의 측정도 쉽게 달성할 수 있습니다. 오늘날에는 유기 시료에서도 이러한 정밀 분석이 가능해졌으며, 그 한계는 분석 장비 자체가 아니라 사용되는 계량 방법이나 기술에 의해 결정되는 경우가 많습니다.

다른 분석 방법과 비교할 때, 원소 분석에서 중요한 질문은 ‘처리 가능한 유기 시료의 최대량이 얼마인가’입니다. 시중의 많은 시스템은 연소 및 분리 시스템의 제약으로 인해, 특히 CHNS 모드에서 금방 한계에 도달합니다. 반면 Elementar의 분석기는 아주 작은 미량 시료에 대해서도 높은 감도를 유지하면서, 동시에 대용량 유기 시료도 신뢰성 있게 분석할 수 있는 것이 특징입니다.
 

시료 전처리를 포함하여 원소 분석기는 어느 정도까지 완전 자동화가 가능하며, 현재 어디까지 구현되었습니까?

시중에 나와 있는 대부분의 시스템에서 측정 과정 자체는 이미 수년 전부터 완전 자동화되어 있습니다. 여기서 결정적인 변수는 시료의 계량과 포장입니다. 표준 시료의 경우에는 자동 계량 기기가 유용하지만, 일상적인 분석 업무에서는 수동 계량이 확실한 이점을 가질 때가 많습니다. 대용량 시료를 처리할 수 있다는 점이 여기서 유리하게 작용하는데, 1mg을 정밀하게 계량하는 것보다 100mg을 계량하는 것이 훨씬 수월하기 때문입니다.

 

사용자가 원소 분석기를 다룰 때 명심해야 할 점은 무엇입니까? 흔히 저지르는 실수에는 어떤 것들이 있나요?

현대의 완전 디지털화된 분석기들은 운영자의 실수를 대폭 줄여주며 넓은 측정 범위에서 발생하는 오차를 보정할 수 있습니다. 그러나 측정 한계 범위, 즉 시료량이 특히 적거나 많은 경우에는 사용되는 소모품의 품질이 결과에 여실히 드러납니다.

계량 과정의 중요성이 과소평가되는 경우가 너무나 많습니다. 고품질의 저울과 신중한 량 과정이야말로 좋은 측정 결과를 얻기 위한 열쇠입니다.
 

원소 분석기 구매를 고려하는 사용자들에게 조언을 해주신다면요?

서브 밀리그램 단위의 소량 시료용 분석기(마이크로 원소 분석기)는 그램 단위까지의 유기 시료를 다루는 분석기와 기술적 관점에서 상당히 다릅니다. Elementar는 마이크로에서 매크로 분석기까지 아우르는 광범위한 제품군을 제공하는 유일한 제조사입니다. 구매 전 신뢰할 수 있는 전문가의 조언을 구하는 것이 각 실험실에 최적화된 분석기를 갖추는 확실한 방법입니다.