머리말



‘생체시료분석학(Instrumental Analytic Methodology of Biological Monitoring)’이라는 제목으로 2001년 초판을 내놓고, 정확히 10년 만에 3차 개정판을 발행하였다. 짧지 않은 기간 동안 저자가 강의하면서 부족하다고 생각된 부분들을 과감히 메웠고, 지방대에서도 이 책으로 강의한 교수님들이 지적해 준 오류를 대부분 수정하거나 보완하였다. 특히 기기의 원리를 실무자들이 이해하기 쉽도록 충실히 다듬었고, 실습과 관련한 내용도 작금의 디지털 시대에 맞게 보강하려고 애썼다.
초판을 내놓았을 때는 사람의 혈액·체액이나 분비물을 대상으로 하는 적절한 기기분석책이 국내에는 거의 없는 상황이었기 때문에, 여러 가지 오류와 부족한 점을 담고 있었음에도 불구하고 산업보건학·환경의학·임상병리학·약리학·실내환경·기기분석학 등의 분야에서 많은 분들의 뜨거운 호응을 얻은 바 있다.앞으로도 지속적으로 오류를 수정하고 최신 이론을 추가하는 데 게을리하지 않을 것이며, 부족한 책을 교재로 사용하고 아껴주신 분들과 이 책을 읽으며 미래를 준비하는 과학도들에게 도움이 되기를 진심으로 바라는 마음뿐이다.
이 책은 다양한 내용을 담고 있는 시중의 일반 기기분석학 책들과는 달리, 직업환경과 생활주변의 유해물질을 본질적으로 이해하고 그것이 인체에 미치는 영향을 규명할 판단력을 제시하며, 오직 생체시료만을 위한 기기의 사용으로 과학적이고 객관적인 평가가 가능하도록 꾸며보았다.
또한 내부정도관리(QC)를 위한 신뢰도(reliability) 향상과 전처리(preparation) 방법 등의 실무분석 참고서로 현장에서 쉽게 응용되어 사용할 수 있도록 꾸미고, 별책이었던 기기분석 실습책을 한데 묶어서, 이론과 실습이 가능하도록 대폭 보강하여 충실한 내용이 되도록 노력하였다.
다시 서둘러서 개정증보판을 내게 되었으나 뿌듯한 마음이 들기보다는 처음 책을 냈을 때와 마찬가지로 아직도 미흡하고 더욱 많은 내용을 싣지 못하는 것이 아쉽다. 향후 지속적으로 학문의 발전에 따라 내용을 보충하고, 부족한 부분은 바로 잡고 고쳐서 이 책이 산업보건·환경분야에서 직업병의 발생·원인뿐만 아니라 환경과 질병의 상관성을 규명하는 꼭 필요한 국제적인 지침서가 되도록 끊임없이 노력할 것을 독자 여러분들에게 감히 약속드린다.


행당동 동산에서, 새 봄을 기다리며
저자 드림

CHAPTER 01 | 물질의 성질



01물질의 성질 2
1. 물 질 2
2. 물질의 종류 2



CHAPTER 02 | 생체시료

01 생체시료의 특성 8
1. 생체시료 8



02 환경 및 생체내 노출평가 방법 13
1. 노출량 평가 13
2. 작업환경 측정 14



03 생물학적 모니터링(감시)의 특성 18
1. 생물학적 모니터링 18



04 생물학적 모니터링 관리기준 및 노출지표 23
1. 생물학적 허용한계 23
2. 생물학적 노출지표 24



05 생물학적 모니터링과 환경 모니터링 결과가 일치하지 않는 원인 27
1. 일치하지 않는 원인 27



06 생물학적 모니터링에 있어서 생체시료의 채취시기 28
1. 생체시료 채취시 유의할 점 28



07 유해성을 좌우하는 인자 28



08 생체시료의 모니터링시 주의사항 29
1. 시료채취 유의사항 및 특징 29
2. 적절하고 신뢰성 있는 분석법의 확립과 정도관리 29
3. 적절한 결과해석을 위한 참고치와 기준치의 가용성 30



09 노출기준에 관한 기본적인 개념 요약 31



10 어떻게 생물학적 모니터링을 사용하는가? 31



11 근로자 건강진단 제도 41
1. 채용시 건강진단 41
2. 배치 전 건강진단 41
3. 일반건강진단 41
4. 특수건강진단 41
5. 수시건강진단 41
6. 임시건강진단 41




CHAPTER 03 | 산업보건의 개론

01 산업안전보건법의 개론 46
1. 산업안전보건법의 의의 46
2. 산업안전보건법령의 계층을 체계적으로 배열한 구조도 46
3. 연 혁 46
4. 산업안전보건법의 보호법익(법률 목적) 46



02 산업보건과 산업안전과의 관계 47
1. 업무상 질병/직업병의 개념 48
2. 산업재해와 직업병의 개요 48
3. 직업병의 개념 49
4. 직접원인 51
5. 간접원인 52
6. 직업병의 예방대책 53
7. 직업병의 사후관리 53



03 원인별로 분류한 직업성 질환 54



04 산업보건의 정의 55



05 산업보건관련 체계조직 56
06 산업보건 서비스 기관 57
1. 일반건강 진단기관 57
2. 보건관리 대행기관57
3. 특수건강 진단기관 57
4. 작업환경 측정기관 58
5. 산업장내 보건관리 58



07 산업의학과 산업위생 58
1. 산업의학(직업환경의학) 58
2. 산업위생학 58
3. 외국의 작업환경관련 제도 비교 60



08 산업보건서비스 체계 62



09 유해인자의 분류 62
1. 유해인자의 분류 62



10 물리적 성상에 의한 일반적 분류 64
1. 분진(먼지) 64
2. 흄 64
3. 미스트 65
4. 안개 65
5. 연무질 65
6. 스모그 65
7. 매연 65



11 용액의 용질과 용매 65
1. 개 론 65



12 천연자원과 석유화학공업 제품 67
1. 탄화수소의 천연자원 67

CHAPTER 04 | 시료의 전처리



01 전처리 72
1. 개 론 72
2. 시료준비 72
3. 시료의 예비분해 실험 72
4. 시약 및 기준물질 73
5. 시료의 분해 73
6. 시료의 선택 74



02 무기물의 분해 74
1. 상압하에서의 분해 74
2. 가압하에서의 분해 76



03 화합물의 체계 및 정량 분석 방법 80



04 유기화합물의 체계적인 분석 80
1. 유기화학의 특성 80
2. 유기화합물의 특성 81
3. 유기물의 분해 81



05 정성·중량 및 용량분석 83
1. 정성분석 83
2. 중량분석 84
3. 용량분석 84




CHAPTER 05 | 유기화학

01 유기화합물을 위한 유기화학 개론 86
1. 개 념 86
2. Source of Organic Compounds 87



02 탄소화합물의 분류 88
1. 탄화수소의 결합에 의한 분류 88
2. 작용기에 따른 탄소화합물의 분류 89
3. 방향족 탄화수소 93
4. 방향족 탄화수소의 종류 93
5. 원소를 표시하는 기호 99



CHAPTER 06 | 유기화학물(유기용제)



01 유기용제의 특성 102
1. 정 의 102
2. 성 상 102
3. 용 도 102
4. 유기화합물(유기용제)의 분류 102
5. 유기화합물(유기용제)의 생체내 운명 및 반감기 104




02 유기용제 종류의 특징적 영향 105
1. 간에 영향을 미치는 용제 105
2. 신장에 영향을 미치는 용제 105
3. 혈액, 조혈기관에 영향을 미치는 용제 106
4. 말초신경에 영향을 미치는 용제 106
5. 시신경에 영향을 미치는 용제 106
6. 맥관병변을 일으키는 용제 106
7. 점막, 피부, 손톱의 영향 106
8. 기 타 107



03 유기용제의 흡수, 대사, 배출 및 생물학적 반감기 108



04 주요 유기용제의 생체내 동향 113



05 주요 유기용제의 체내대사, 체외배출 경로 115



06 유기화합물의 그룹별 물리화학적 성질과 그 건강장애 119



07 무기화합물을 위한 무기화학 개론 124
1. 무기화합물과 주기율 124
2. 생체무기화합물 125
3. 인체무기화합물의 3가지 역할 125
4. 원소분석의 어제와 오늘(무기물 분석의 요약) 126
5. 무기화학 분석기기의 활용 127



CHAPTER 07 | 독성학

01 독성학의 원리 130
1. 정 의 130
2. 서 론 130
3. 산업 독성학과 산업 중독학의 차이점 130
4. 독성의 분류 132
5. 독성학의 기본적 기능 133
6. 용량-반응과의 관계 133



02 유해물질의 분류 135
1. 물리적 성상에 의한 분류 135
2. 화학적 성질에 의한 분류 136
3. 생리적 작용에 의한 분류 136
4. 유해물질의 노출경로 138



03 유해물질의 흡수, 분포, 대사, 배설 139
1. 흡 수 139
2. 분 포 140
3. 대 사 141
4. 배 설 142

04 건강 위해성 평가 142
1. 개 념 142
2. 유해물질의 독성을 결정하는 인자 144
3. 유해물질의 화학적 상호작용 145
4. 기본 독성학 연구분야 146
5. 독성학 연구실에서 실시하는 연구분야 및 과제 146



05 중금속 중독 146
1. 금속과 건강장애 146



06일부 중금속의 종류별 특성 148
1. 연중독(납중독) 148
2. 수은중독 150
3. 수은의 독성영향 151
4. 산업장의 노출 152
5. 크롬중독 155
6. 카드뮴 중독 155
7. 망간중독 156
8. 비소중독 157



07 유해물질의 노출기준 설정 157
1. 서한도 159
2. 허용농도 159
3. 생명 또는 건강에 즉각적으로 위험을 초래하는 농도 160
4. 긴급노출 기준치 160
5. 관리농도 160
6. 생물학적 허용한계 161
7. 평가방법 163



08 산업중독의 관리대책 163
1. 응급처치 163
2. 현장 응급처치 요원의 훈련과 구급약품의 비치 165
3. 원인물질을 확인할 수 없는 경우의 응급처치 165



09 유해인자의 작업환경 측정법 166



CHAPTER 08 | 기기분석



01 기기분석의 분류 170
1. 분리법 170
2. 전기화학적 방법 170
3. 분광학적 방법 171



02 물질의 분석절차 171
03 자외선-가시광선 광전분광광도계 172
1. 개 념 172
2. 분광광도법 172
3. 정량분석을 위한 검량선 작성법 175



04 시료의 취급과 측정방법 177
1. 시료처리 조작 177
2. 오차의 원인 179



05 용매의 선택 179
1. 용매, 농도, pH 온도의 영향 179



06 실험방법과 타당성 검증 180
1. 직선성 180
2. 정확성 182
3. 정밀성 182
4. 감도 182
5. 영역 183
6. 선택성 183
7. 엄격성 183
8. 기기의 조건 183



CHAPTER 09 | 원자흡수 분광광도계

01 원자흡수 분광광도계의 개론 202
1. 기기의 실무 이론 205
2. 원자흡수와 농도와의 관계 207
3. 특정농도, 검출한계 및 정량한계 208
4. 원자 스펙트럼의 근원에 대한 개요 209



02 원자흡수 분광광도계의 구성 212
1. 불꽃에 의한 원자흡수분광광도법 212
2. 불꽃방법의 최적화 216
3. 불꽃 원자화법과 비불꽃 원자화법의 특징 217
4. 비불꽃 원자화 방법 217
5. 자동시료 주입기 219
6. 냉각환원기화법 220



03 간섭영향 221
1. 분광학적 간섭 221
2. 물리적 간섭 222
3. 화학적 간섭 222
4. 이온화 간섭(화학적 감소) 222
5, 불특정 간섭 223



04 용 매 223



05 원자흡수 분광광도계를 이용한 분석 전처리 223
1. 무기물의 분석 223
2. 유기물의 분석 223
3. 생체시료 및 식품의 분석 224
4. 매트릭스 영향 224



06 원자흡수 분광광도계 정량화 분석법 225
1. 표준 곡선법 225
2. 표준물 첨가법 226
3. 감도 및 검출한계 228



CHAPTER 10 | 유도결합 플라스마 분광계



01 유도결합 플라스마 방출 분광법의 개론 278
1. ICP-AES의 기본 원리 278
2. ICP-AES의 장점과 단점 279
3. 기기의 구성 280



02 유도결합 플라스마 질량 분석계의 개론 283
1. 유도결합 플라스마 질량 분석계의 기본원리 283
2. 유도결합 플라스마 질량 분석계의 특성 283
3. 유도결합 플라스마 질량분석 기기의 구성 284
4. 간섭영향 284
5. ICP-MS의 응용범위 285
6. 플라스마 285



CHAPTER 11 | 크로마토그래피



01 크로마토그래피의 개요 288
1. 크로마토그래피의 정의 288
2. 크로마토그래피를 위한 일반적 원칙 289

02 기초원리 및 이론 290
1. 크로마토그래피의 분류 및 분리 메커니즘 290
2. 크로마토그램의 해석 294
3. 분배계수 295



03 기체 크로마토그래피와 액체 크로마토그래피의 비교 297



04 휘발성 및 극성에 따른 기기별 특성(GC, HPLC 및 IC의 비교) 297



CHAPTER 12 | 기체 크로마토그래피



01 기체 크로마토그래피의 개론 300



02 기체 크로마토그래피 기기의 구성 300
1. 기기 구성 및 원리 300
2. 용출시 장점 302
3. 용출시 단점 302
4. 시료주입시 주의사항 302



03 기체 크로마토그래피의 기본 장치 303
1. 운반기체 303
2. 시료주입 303
3. 컬럼 303
4. 고체 지지체 305
5. 고정상 305
6. 온도 306
7. 검출기 특성 및 종류 306



04 기체크로마토그래피의 조작 순서 307



05 기체 크로마토그래피의 특성적인 분석절차 308
1. 시료가 액체인 경우 308
2. 시료가 기체인 경우 308
3. 시료가 고체인 경우 308



06 기체 크로마토그래피 결과의 정량법 309
1. 정량하는 방법의 종류와 장단점 309
2. 결과를 정량하는 방법 309



07 수동 syringe 주입방법 313
1. syringe : injection techniques (Ⅰ) 313
2. syringe : injection techniques (Ⅱ) 313
3. filled needle technique 313
4. cold needle technique 314
5. hot needle technique 314
6. solvent flash technique 314
7. sandwich technique 315
8. syringe 세척방법 315
9. 표준액 만들기 316
10. 헤드스페이스의 기본원리 325



08 전혈중 벤젠(헤드스페이스 GC) 329



09혈중 톨루엔(헤드스페이스법) 336



10 소변 중 페놀(가스크로마토그래피법) 339



11 소변 중 삼염화에탄올, 삼염화초산(GC-ECD법) 343



12 소변 중 2,5-hexandione(GC-FID법) 346



CHAPTER 13 | 고성능 액체 크로마토그래피



01 고성능 액체 크로마토그래피의 개론 348
1. 개 론 348
2. 기초이론 349



02 고성능 액체 크로마토그래피 기기의 구성 351
1. 펌 프 351
2. 컬 럼 351
3. 검출기 352
4. 주입기(자동시료주입기) 352
5. 데이터 처리장치 353



03 고성능 액체 크로마토그래피의 이동상 353
1. 물리적 성질 353
2. 시료분자와의 상호작용 353
3. 용매 세기와 극성 353
4. 용매의 선택성 353



04 액체 크로마토그래피의 분류 353
1. 흡착 크로마토그래피 353
2. 액체-액체 크로마토그래피 354
3. 결합상 크로마토그래피 354
4. 이온교환 크로마토그래피 354
5. 겔 침투 크로마토그래피 354



05 마뇨산과 메틸마뇨산의 동시정량법 357



06 소변 중 만델린산, 마뇨산, 메틸마뇨산, 페닐글리옥실산(HPLC-UV검출법)의 동시 정량법 360




CHAPTER 14 | 기타 기기분석 장비



01 질량 분석법 368
1. 구 조 368
2. 원 리 369
3. 기기 구성 369



02 적외선 분광법 369
1. FT-IR의 원리 369
2. FT-IR의 기기적 구성 및 작동원리 370



03 초임계 유체 크로마토그래피 372
1. 기본원리 372
2. 기 기 372
3. 응 용 372



CHAPTER 15 | 부 록

참고문헌 448
찾아보기 450