토양 분석XRF 장비의 응용분야와 사용 업체 응용 소개

[萬雪(백영록)]

토양 분석 할 수 있는 업체와 장비 소개

[PMI/XRF] 휴대용 성분분석기가 쓰이는 곳은? - XRF 장비의 응용분야와 사용 업체 - Part.1 PMI / XRF 2013.10.07. 10:49 휴대용 성분분석기가 쓰이는 곳은?  - XRF 장비의 응용분야와 사용 업체 -     여러분 혹시 XRF라는 말을 들어보셨습니까? XRF는 X-ray fluorescence의 약자로 엑스레이 선을 이용한 물질의 형광분석 방법을 말합니다. 그리고 이 방법을 사용해 성분을 분석하는 용도의 장비들을 XRF 장비 혹은 성분분석기라고 합니다.  XRF는 크게 휴대용과 데스크 탑(설치용) 두 가지로 나누어 지는데 이 글에서 다루고자 하는 것은 휴대용 XRF 입니다. 위에 사진에 보이는 것이 올림푸스 사에서 만든 XRF장비 입니다. 저 작은 기계가 많은 일을 해내기 때문에 산업 현장이나 연구실 등 방방곡곡에서 쓰이고 있습니다.  다양한 활용성의 원천은 XRF장비가 성분을 분석하는 분석 장비이기 때문입니다. 원리를 간단히 소개하면 다음과 같습니다. 장비는 전기를 이용해 미량의 엑스레이 선을 만들어 냅니다. 이 선을 분석하고자 하는 샘플의 표면에 밀착시켜 조사하면 샘플 표면에 있는 원소들이 2차 엑스레이선을 만들어 내고 이를 다시 기계 내에 디텍터가 인식하여 샘플의 정성.정량 분석을 가능케 하는 것 입니다. 원소는 각자 고유한 에너지와 전자 수를 가지고 있기 때문에 엑스레이를 이용한 성분 분석이 가능합니다.  이러한 특성 때문에 XRF 장비를 금속성분분석기라고도 부릅니다. 물론 가장 많이 사용되고 있는 분야는 금속 관련 분야지만 이 밖에도 폭넓은 분야에서 응용되고 있습니다.  우선 휴대용 성분분석기의 대표적인 사용처는 합금 분야입니다. 이를 Alloy라고 합니다. 가장 대표적인 응용분야로 금속 제조업체나 금속 가공 제품 제조업체에서 생산된 물품의 재질이나 불순물 검사 등을 목적으로 사용됩니다. 두 번째는 광물과 토양(mining & soil)분야입니다. 광물을 채취하는 1차 산업이나 토양의 성분을 분석하는 연구단체 및 기업에서 성분 및 함량의 측정을 목적으로 사용합니다.  다음은 유해물질(RoHS)입니다. 주로 로스라고 하는데 환경 분야라고도 할 수 있습니다. XRF 장비의 경우 모델과 옵션에 따라 마그네슘부터 우라늄까지 약 80가지의 원소가 검출 가능한데 이들 원소 중에 5대 중금속도 포함이 되어있기 때문에 어린이 활동공간이나, 어린이 용품(문구, 완규류), 의복류, 합성수지 물질 등에서 불순물을 검사하는 용도로도 사용됩니다.  이 밖에 귀금속의 성분 검사, 고고학 및 미술품의 성분 검사, 세관, 연구소 및 대학에서 다양한 목적으로 그 쓰임새를 톡톡히 하고 있습니다. 그럼 XRF의 용도에 대해 좀 더 구체적으로 알아 보겠습니다. XRF의 응용분야를 산업별로 나누어 볼 수도 있습니다. XRF가 주로 사용되는 산업은 금속 관련 산업으로, 철강 산업, 금속 가공 산업, 재생용 재료 수집업 (철 스크랩) 등이 있으며 이 밖에 조선 산업, 기계 산업, 반도체 산업, 석유 화학 산업, 발전업, 건설업, 자동차 산업, 방위 산업 등이 있습니다. 저마다 다른 특성을 가진 산업 군들 이지만 XRF 장비의 특성상 그 쓰임새는 비슷하기도 합니다. 그렇다면 실제로 어느 산업에서 어떻게 쓰이고 있는지 자세히 알아보기 위해 기업 단위로 설명하겠습니다. 철강 산업은 국내에 약 3천 개 정도의 업체가 있으며 이와 관련 있는 철 스크랩 업체들까지 포함하면 그 수는 어마어마합니다.  XRF 장비가 가장 많이 사용되는 시장이 이러한 금속 시장인데 이를 XRF의 관점에서 크게 두 가지로 나누어 집니다. 바로 PMI와 스크랩이 그것인데 이 글에서 소개하고자 하는 산업과 기업은 모두 PMI 시장이라고 할 수 있습니다. PMI(positive material identification)는 합금분석이라는 뜻으로 여기서는 금속을 다루는 업체들 중 어떠한 목적을 갖고 자신의 상품에 재질을 분석하고자 하는 모든 산업을 PMI라고 정의할 수 있습니다.