표제지
판권기
『농업R&D기기분석』 교육시간표
목차
01. 기기분석의 원리 / 박병준 7
분석기술의 Mind Map 10
Analytical Chemistry? 10
Analysis 11
General steps in a chemical analysis 11
Process for Analytical Chemistry 12
Sampling 12
기초적인 측정기구 13
분석법 검증 16
Selectivity & Specificity 18
Selectivity(선택성) 18
Selectivity & Specificity 19
Precision and Accuracy 19
Accuracy 20
Precision 21
Calibration curve 21
Limit of Detection 22
Limit of Quantitation 23
LOD 및 LOQ 24
참고 문헌 26
02. Chromatography의 응용 / 이정향 27
Chromatography 30
HPLC의 사용 목적 31
Types of Chromatography 31
HPLC 시스템의 구성 32
A typical HPLC system 32
Components 33
Common Problems_Mobile Phase 34
Operating Principle - Split-loop Injection Principle 34
Sample Solvent 35
Column Chemistry and separation mechanisms(컬럼의 분리 메커니즘) 35
Separation Mechanism(분리모드) 36
Interaction power 36
Column Chemistry The Column 37
Column Separation modes(컬럼 분리모드) 37
Reversed Phase Chromatography(역상 모드) 38
Reversed Phase Chromatography(RPC) 38
Ion Pairing Chromatography 39
HILIC Mechanism 39
Size Exclusion Chromatography(SEC) 40
컬럼 효율(N) : 단 이론 40
Influence Parameters on Resolution 41
The Measure of the Individual Influences 41
Retention and Carbon Content of the Stationary Phase in RPC 42
Impact of Mobile Phase Composition on Retention 42
Changing the Organic Modifier 43
The General Elution Problem - Isocratic Separation of 9 Alkylphenones 43
The General Elution Problem - Gradient Separation of 9 Alkylphenones 44
Temperature Impact on Retention 44
Mobile phase pH 선정 45
Effects of pH 45
Selection of Buffer 46
HPLC 검출기 종류와 원리 46
the optical design. 47
Detector Selection: UV/Vis 47
DAD - Spectrum library Search 48
UltiMate 3000 Fluorescence Detectors 48
Charged Aerosol Detector 49
Charged Aerosol Detection - How It Works 49
Determination of Carbohydrates in Juice 50
Mass Spectrometry is...(질량분석법 이란...) 50
Ionization - ESI(Electro Spray Ionization) 51
Ionization - APCI(Atmospheric Pressure Chemical Ionization) 51
Mass anlyzer 52
Mass resolution 52
Quadrupole Mass Filter 53
Function of quadrupole_Scan Modes: Quadrupole MS 53
Full-Scan Mass Spectrometry 54
Product Ion Scanning: A Tandem MS Method 54
HPLC를 이용한 잔류 농약 분석의 생산성 및 감도 증대 55
농약 분석 관련 규제 55
HPLC -UV/FLD 분석(73항목) 56
Analysis Pesticides - Sample preparation 56
LC-MS Analysis of Pesticides in Food 57
HPLC-MS vs UHPLC-MS : Extracted ion chromatograms of pesticides in strawberry matrix extract 57
당분석-단당류(Sugar) using RI 58
Carbohydrates using CAD 58
Sulfonamide Antiobiotic Residues in Milk 59
Nitrofuran Antibiotics in Animal Feed 59
Tetracyclines in Pork 60
Gas Chromatography(가스 크로마토그래피) 60
LC vs. GC 61
Schematic Diagram 61
Sampler(사료 주입기) 62
Injector(Inlet) - 시료 주입기 62
Injector(Inlet) 63
Column 64
Column - Principle of separation 65
Column - Selection 65
Column 극성별 Compound 순서 66
Column Oven 66
Detector 67
Detector - FID 67
Detector - TCD 70
Detector - ECD 70
Detector - MS 71
TRACE 1300 Series GC - Two Models Available 72
GC 관련 Application - 지방산 분석 72
GC 관련 Application 73
Pesticide Analysis Application 74
1. Appropriate sample preparation 74
What is QuEChERS? 75
GC/MS 관련 Application 76
03. Spectroscopy의 이론과 활용 / 박병준 79
Spectroscopy(분광학) 82
원자의 구조 82
스펙트럼 83
분자 결합 83
빛의 성질 84
분광학을 통한 화합물의 구조결정 85
UV-Visible Spectrophotometer 85
Absorption and Emission 86
유기 화합물 전자 전이의 종류 87
유기 화합물 전자 전이 87
분자 결합 형태별 들뜸 에너지 88
유기 화합물 전자 전이 88
분자내 결합거리에 따른 에너지 변화도 89
발색단과 스펙트럼 변화 89
Organic Chromophores 90
발색단과 스펙트럼 변화 91
The Spectrum 92
Aromatic Compounds 92
투광도와 흡광도 93
빛의 흡수(분광광도계) 93
External Standard and the Calibrat ion Curve 95
Limits to Beer's Law 95
Spectroscopy 96
UV/VIS Spectrophotometer 97
2. 적외선 분광법(Infrared Spectroscopy) 100
2. 적외선 분광법 데이터 해석하기 102
3. 핵자기 공명 분광학(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) 102
Magnetic Resonance Imaging(MRI) 103
3. 핵자기 공명 분광학(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) 104
분석기기 Detector(HPLC)의 특징 107
UV/Vis Detector 108
Fluorecence Detector 108
RI Detector 109
Conductivity Detector 109
Electrochemical Detector 110
ELSD 110
분석기술의 Mind Map 111
04. 전자현미경의 활용 / 최홍수 113
Electron Microscope 116
Image types in microscopy 116
Specimen preparation for electron microscope 117
Fixation(Chemical) 117
Dehydration 118
주사전자현미경(SEM) 118
Specimen Drying for SEM ; Critical Point Drying 119
머리카락 119
진딧물 120
무당벌레 약충 120
천일홍 121
호박 121
Galls by RBSDV 122
Cryogenic observation of SEM 123
투과전자현미경(TEM) 123
Morphological analysis 124
막대형 바이러스(Rigid rod virus) 124
사상형 바이러스(Flexuous rod virus) 124
Structure of Tobacco mosaic virus 125
구형 바이러스(Isometric virus) 125
쌍구형 바이러스(Geminate virus) 125
Graphic of isometric virus particles 126
Structure of Icosahedron 126
Composition of Embedding plastics 127
Trimming of embedding block 127
Use of glass knife and sectioning 128
Directions and angles involved in sectioning 128
Staining quality of cell components 128
Specific organs in plant cells and tissues 129
Four Shapes of Angled-layer aggregates by WMV and CGMMV 133
05. NIR의 이용기술 / 임종국 135
I. NIR 분광분석법 원리 139
근적외선 분광법(Near-infrared Spectroscopy) 140
빛의 정의 140
빛과 에너지 141
빛의 흡수 141
근적외선 분광분석법 142
NIRS 측정원리 142
NIR 분광 기술의 발전 단계 143
II. NIR 분광기의 구성 144
광학기기의 일반적 설계 144
광학기기의 구성 145
NIR 분광기의 유형 145
II. NIR 분광분석 기술의 응용 146
NIR 분광기술의 응용분야 146
과일 비파괴 당도 측정 원리 147
빛의 투과와 흡수 147
빛과 과일(당도)의 반응 148
과일 비파괴 당도 측정 방식 148
반사식 149
전투과식 149
감귤(숙도 판정) 150
수박의 내부결함 및 당도분포 151
사과의 내부 갈변 검출 151
농산물산지유통센터(APC)의 비파괴 당도 선별 라인 154
휴대용 비파괴 당도 측정기 155
NIR 분광 기술의 농업과 식품 응용 분야(1) 156
NIR 분광 기술의 농업과 식품 응용 분야(2) 156
NIR 분광기 상용 제품(밀 : 단백질, 함수율) 157
NIR 분광기 상용 제품 157
06. 질량분석기의 이해와 적용 / 김왕유 159
Atom(원자) 162
질량이란? 163
Atom : 질량을 만드는 근본 163
양성자 질량 〈 중성자 질량 164
유기화합물 분자 164
질량 계산의 예 165
질량 계산의 여러가지 표현들 : 작은 질량의 경우 165
질량 계산의 여러가지 표현들 : 큰 질량의 경우 166
원소별 exact mass(정밀질량) 166
질량분석법의 역사 167
Mass Spectrometry란 무엇인가? 167
얼마나 작은 양을 분석할 수 있나? 168
저분자 물질? 168
고분자 물질? 169
물질 확인 및 구조분석 169
Chromatogram -〉 Spectrum 170
정량까지 할 수 있다. 170
TIC(total ion current)란? 171
MS 결과로 무엇을 알아내는가? 171
이온을 만들어라! : 양이온이든지 음이온이든지 172
이온화 : MS로 분석하기위한 물질의 조건 172
Ion화의 종류 173
전자충격 이온화법(EI: e|ectron impact) 173
전자충격 이온화법의 이온화 기전 174
MS spectrum의 생성 174
화학이온화법 : CI(chemical ionization) 175
화학이온화법에서 이온화과정 175
화학이온화법에서 분자이온의 생성 176
ESI법에서 이온화 원리(LCMS) 176
ESI Mass spectrum의 예 177
대기압하 화학이온화법 : APCI 177
APCI 이온화 원리 178
분자량및 물질의 극성에 따른 이온화법의 선택 178
이론화 과정 요약 179
MASS analyzer(질량분석기) : 이온의 m/z값과 양을 분석 179
LCMS(MS) products in Market 180
GCMS(MS) products in Market 180
MS analyzer의 종류 181
질량분석기 : Mass analyzer 181
Quadrupole analyzer 182
Ion trap analyzer 182
TOF analyzer 183
Sector analyzer 183
Fourier Transform ICR analyzer 184
High resolution의 이해 184
Exact mass 측정을 통한 분자식 추정 185
질량분석기 분해능 및 정확도의 계산 185
Josamycin의 경우 측정되는 정밀질량값은? 186
MS/MS(tandem) 186
Tandem mass spectrometry 187
Collision 에너지 변화에 따른 이온 생성변화 187
Multiple Reaction Monitoring(MRM) 모드 188
MS에서의 분석 모드 선택 188
Scan mode 189
SIM(selective ion monitoring) mode 189
Acids and buffers on can and cannot use in ESI 190
Ion suppression: Finding needles in haystacks! 190
잔류농약 검사 191
Autotuning for new compound 191
LC/MS/MS 실험조건 192
GC/MS/MS 실험조건 192
GCMS 시스템의 모식도 193
LCMS 시스템의 모식도 193
질량분석기 주요 구성품 194
07. ICP-MS의 이론과 활용 / 박상원 195
I. 서론 : 중금속에 대한 이해 197
중금속 하면 떠오르는 것? 198
중금속(Heavy metal)이란? 198
미네랄의 영양학적 분류 199
자연계에 존재하는 원소 199
사람 몸의 구성 200
혈액 중 미네랄의 농도 200
II. 중금속 분석기기 : 기기별 장단점 이해 201
농약과 중금속 분석의 차이 201
공정분석법 202
분석감도(analytical sensitivity) 202
분석 가능 원소(analytical element) 203
분석 범위(analytical range) 203
시료의 이용성(sample availability) 204
시료의 고형물 허용 정도 204
장비 구입비 205
장비 유지비 205
분석자 숙련도 206
기기별 장단점 206
III. ICP/ICP-MS 이론 : 유도결합플라즈마질량분석기 이해 207
플라즈마(Plasma) 207
ICP-MS(Optimass 8000 TOF/MS) 208
Plasma Torch(수직형/수평형) 208
ICP-AES(atomic spectroscopry) 209
1st Ionization Potential(이미지참조) 209
Ionization Efficiency 210
ICP-MS로 분석 가능 원소 210
IV. 분석법 개발 : 분석에는 왕도가 없다 211
시료의 분해 211
시료의 분해용 산의 선택 212
가장 범용적인 산 : NO₃ 213
마이크로웨이브 분해 213
ICP의 분석조건(토양) 214
ICP의 분석조건(농산물) 214
수은 분석(DMA-80, EPA M.7473) 215
V. 검량선 작성 : 분석에는 경험이 중요 215
검량선(calibration curve) 작성법 216
절대 검량선법(External Standard) 216
내부 표준법(Internal Standards) 217
표준 첨가법(Standard Addition) 218
혼합법(Mixed method) 219
VI. 분석기술 향상 : How to Eliminate Interference? 220
수소화물 생성법(hydride generation) 221
연동분석법(HPLC-ICP/MS coupling) 221
매질효과 제거(염소이온 예시) 222
회수율 검증(srm/crm 활용) 222
08. 기기분석원리 및 실습(GC사용) / 노진호 225
1. GC 기기의 기본원리 228
2. GC 기기의 구조 및 기본 관리 방법 229
GC의 기본구조- 229
GC/GCMS로 분석이 가능한 물질 230
Gas Chromatography의 구성 230
Carrier Gas 231
주입구(Inlet or Injector) 231
주입구에서 자주 오염되는 부분 232
주입구의 종류 232
Column 233
GC Columns 233
분리 영향 인자 234
Selection of Liquid Phase 234
Liquid Phase의 두께와 시료량 235
Column cut 및 장착 236
Column 온도에 따른 분리 236
Column Conditioning 237
검출기(Detector) 237
ECD(Electron Capture Detector) 238
마이크로 전자 포획 검출기(μ-ECD) 238
ECD Thermal Cleaning 239
응용 분야(Application) - ECD 239
NPD(Nitrogen Phosphorous Detector) 240
NPD 점화 방법 240
검출기별 감도 비교 241
3. GC 기기 사용 실습 242
GC 기기 사용 실습(시료전처리 예시) 242
GC 기기 사용 실습(기기분석) 242
GC 기기 사용 실습(기기조건) 243
〈기기분석 및 농도계산〉 246
1. 기기분석시 시료 분석 순서 246
2. 정량선 그리기 246
3. 농도 구하기 247
참고문헌 248
09. HPLC System의 구성 및 실습 / 최근형 249
HPLC System의 구성 252
탈기(Degassing) 252
On-line Degasser의 원리 253
Pump 253
Isocratic pump 254
Binary Pump 254
Pump 255
Injector 255
Manual Injector 256
Autosampler - Mechanical Design 256
Auto Injector 257
Injection sequence 257
컬럼 온도 조절기(Thermostatted Column Compartment) 258
Detector의 역할 259
UV/VIS Detector(VWD, MWD, DAD) 검출 원리 259
UV/VIS Detector 종류와 구조 260
Diode-Array Detector(DAD) Optical System 260
UV lamp & Flow cell 261
Optical System Overview Variable Wavelength Detector(VWD) 261
UV/VIS Detector 응용분야 262
Fluorescence Detector(FLD) 검출 원리 262
Refractive Index Detector(RID) 검출 원리 263
Refractive Index Detector 응용 분야 264
분리모드에 따른 컬럼 선택 264
Interactions proposed for stationary phases 265
Columns 266
HPLC Column은? 266
컬럼 선택 시 고려사항 267
HPLC에 사용되는 컬럼의 내경 267
컬럼 충전제의 종류 268
Column 268
역상 크로마토그래피 269
역상 크로마토그래피의 장점 269
순상 크로마토그래피 270
역상 크로마토그래피의 장점 270
이온 교환 크로마토그래피 271
크기 배제 크로마토그래피(Size exclusion chromatography) 271
HPLC Column selection guide 272
컬럼의 취급과 보관법 272
이동상 용매(용매의 선택 및 준비) 273
용매조건 273
UV Cutoff of Common Solvents 274
Solvent Miscibility 274
이동상 제조(I) 275
이동상 제조(II) 275
이동상 제조(III) 276
실습내용 276
10. 액체질량분석기 윈리 및 실습 / 권혜영 277
Mass 관련 용어들 280
Mass Analyzer 280
Liquid Chromatography-Mass spectrometry 281
LC/MS의 유용성 281
LC/MS의 응용범위 282
Mass Spectrometer 구성 282
MS/MS에서 분석의 진행 283
LC/MS에서의 이온화 방식 283
LC/MS 이온화 방식별 응용 284
Electrospray Ionization(ESI) Source 284
Atmospheric Pressure Chemical Ionization(APCI): Heated Nebulizer 285
Atmospheric Pressure Photo Ionization(APPI) : PhotoSpray™ Ionization 285
MS/MS-Product Ion Scan 286
MS/MS-Precursor Ion Scan 286
MS/MS-MRM(Multiple Reaction Monitoring) 287
LC/MS/MS 분석 진행 288
분석예시 288
1단계 : MS조건 잡기(1) 289
1단계 : MS조건 잡기(2) 289
1단계 : MS조건 잡기(3) 290
2단계 : LC조건 잡기 290
3단계 : MS조건 잡기 291
LC/MS/MS 분석조건 확립 291
민원시료 분석 사례 292
이동상 첨가제 사용시 주의점 292
Ammonium Acetate의 영향 293
11. UV/VIS Spec. 사용실습 / 류송희 295
UV/Vis Spec. 기기 구성 298
기기 부분별 설명 298
광원 299
Sample cell(Cuvette) 299
Solvent UV cut-off(nm) 300
초간단 기기 사용법 300
정량분석 실습 301
기능 301
일반적인 정량과정 302
가축용소독제 희석하기 305
UV/VIS spec. 측정하기 305
가축용소독제 UV/VIS Spec. 측정값 306
미지의 시료 희석배수 계산 306
12. NIR의 사용원리 및 실습 / 모창연 307
NIR 분광기술 사용(실습) 310
NIR spectroscopy 구성 310
근적외선 스펙트럼 측정 방법 311
가시광선/근적외선 반사스펙트럼 측정 시스템 구성 311
가시광선/근적외선 분광 측정 시스템 312
고춧가루 매운맛 측정 시스템 개요도 312
근적외선 분광스펙트럼 측정 순서 313
근적외선 분광 측정 실습 313
스펙트럼 전처리 및 예측 모델 개발(실습) 314
근적외선 스펙트럼 분석 및 모델 개발 과정 314
스펙트럼 전처리 및 모델 개발 프로그램 315
활용 분야 315
데이터 처리 316
New Data Table 만들기 316
실측값(농도 값, reference 값) 추가 317
스펙트럼 전처리의 종류 317
평활화(Smoothing) 318
이동 평균 평활화(Moving Average Smoothing) 319
Savitzky Golay 평활화(Savitzky Golay Smoothing) 319
중앙 필터 평활화(Median Filter Smoothing) 320
Gaussian 필터 평활화(Gaussian Filter Smoothing) 320
정규화(Normalization) 321
다양한 정규화 방법 321
다중 분산 교정(MSC : Multiplicative Scatter Correction) 322
Norris Gap 미분(Norris Gap Derivatives) 322
Gap-Segment 미분(Gap-Segment Derivatives) 323
Savitzky Golay 미분(Savitzky Golay Derivatives) 323
기준선(Baseline) 324
SNV(Standard Normal Variate) 324
NIR 분광법의 검량법(예측 모델 개발) 325
주성분분석(PCA; Principal Component Analysis) 325
다중선형회귀(MLR; Multiple Linear Regression) 326
주성분회귀(PCR; Principal Component Regression) 326
부분최소제곱회귀(PLSR; Partial Least Square Regression) 327
13. ICP-MS 사용실습 / 류지혁 329
I. 중금속 기기분석 일반 332
중금속 기기 분석법 332
ICP-MS로 분석 가능한 원소 333
농산물 중 중금속 분석법 333
II. ICP-MS 기기 구성 : 각 부분의 기능 334
ICP-MS 기기 구성 334
시료주입장치 335
Spray chamber 335
Nebulizer(분무기) 336
Plasma 발생 장치 336
Torch & Induction coil 337
Ionization process in plasma 337
ICP-MS Sampling Process 338
III. ICP-MS 분석 실습 340
ICP-MS 기기분석 단계 341
분석목록(batch file) 생성 및 분석 341
Analytical Batch Sequence 342
ICP-MS 분석 실습 342
응용 : LC-ICP-MS를 이용한 비소 종 분석법 343
LC-ICP-MS를 이용한 비소 종 분석법 343
LC-ICP-MS를 이용한 비소 종 분석 크로마토그램 344
교육과정 안내 345