SF6는 전기, 반도체 산업 등에서 생산되면서 1990년 중반에 비해 농도가 약 2배정도로 증가하고 대기 중에 5∼10 pmol/mol농도 수준으로 존재하고 있으며, 지금도 농도가 지속적으로 증가하고 있는 온실가스 있다. SF6는 강한 적외선 흡수원이고 CO2에 비해 22200배 이상 복사강제력이 높기 때문에 지속적인 측정 수요가 필요하다. 따라서 측정 표준을 확립하는 것은 매우 중요하다. 표준물질을 확립하기 위해 순도분석을 마친 원료가스로 중량 희석법을 이용하여 최종 SF6 5∼15 pmol/mol/ Air 표준가스를 제조하였다. 이 표준가스의 불확도는 verification, preparation, stability를 포함하여 0.02 pmol/mol수준이었다.
표준가스의 측정은 GC/ECD를 이용한 분석 방법을 사용하였지만, 대기 중에서 포집한 Air중의 SF6측정은 Air중에 함유된 CFCs로 인해 분석시간이 많이 소요되어 추가로 GC/ECD에 back flush 방법과 저온농축장치를 사용한 분석법을 사용하였다. 저온농축 방법은 GC/ECD 앞단에 자동화된 cryogenic absorption system(CAS)를 부착한 것으로, 80/100 mesh의 Carboxen material으로 packing한 tube를 냉각장치를 이용하여 -30 ℃의 온도로 떨어뜨린 후 일정시간 동안 sample gas를 흘려주면서 측정고자 하는 성분을 농축시키는 것이다. 이 방법은 GC/ECD에서 측정하고자 하는 SF6의 감도를 증가시켜 SF6분석의 정밀성을 높이고자 적용하였다. 저온농축장치를 사용 한 분석방법의 조건을 확립하기 위하여 Concentration time, Adsorption temp, desorption temp 등의 parameter를 변화시켜 측정하였고, 그 결과를 통하여 저온농축-GC/ECD의 분석조건을 확립하였다. 최종으로 결정된 분석조건은 Concentration time 5min, Adsorption temp -30℃, desorption temp 200℃로 결정되었다. 분석조건의 유효성을 검증하기 위하여 검출한계(limit of detection, LOD)와 분리도(Resolution, R), 반복성(relative standard deviation, RSD, %)을 평가하였고, 24시간동안의 기기 drift를 모니터링 하였다. 그 결과 검출한계는 0.008ppt 수준이었고, 분리도는 4.06, 반복성은 0.08 %, 24시간동안 기기의 drift는 Maximum deviation이 0.66%로 확인되었다.
배경대기 농도 수준의 SF6분석의 효율성을 결정하기 위해 온도프로그래밍방법, Backflush방법과 저온농축장치를 사용하는 방법을 선택하여 각각의 분리도, 분석시간, 시료소모량, 반복성을 비교하였다. 그 결과 분리도(R)은 각각 2.46, 2.15, 4.06, 분석소요시간은 각각 50, 30, 29 분으로 확인하였다. 시료소모량은 각각 3000, 2400, 200 mL, 반복성은 각각의 상태표준편차(RSD, %)로 평가하였으며, 결과는 0.17, 0.14, 0.08 %로 확인되었다. 세 가지 분석법을 테스트한 결과 저온농축방법이 분리도 4.06, 분석시간 29 분, 시료소모량 200 mL, 반복성0.08 %로 가장 효율적인 것을 확인하였고, 이 결과는 WMO의 SF6분석 scale(±0.02 pmol/mol)을 만족하였다. 따라서 저온농축-GC/ECD분석법을 통하여 대기 중 pmol/mol SF6를 측정하는데 국제적 신뢰성 및 소급성을 확보하는 기반을 마련하고자 한다.

SF6 is a greenhouse gas that has been widely used in the electrical and semiconductor industries and of which the amount has almost doubled since the mid 1990''s and current concentration in the atmosphere is about 5 ~ 10 pmol/mol. The concentration is continuously increasing. SF6 is a strong infrared absorber and has 22,200 times more radiative forcing than CO2, requiring continuous measurement demand. It is therefore very important to establish measurement standards. For the purpose, SF6 /Air standard gas of 5 ~15 pmol/mol was prepared by using the weight dilution method. The uncertainty of this standard gas was 0.02 pmol/mol, with the verification, the preparation and the stability included.
The measurement of SF6 in air has been generally performed using GC/ECD method. For precise measurement of SF6 in air, the measurement of SF6 in air has been improved by using (2) a backflush-GC/ECD method, (3) a preconcentration-GC/ECD as well as (1) detection limit (LOD), (2) resolution(R), and (3) measurement precision (RSD, %), 24 hours drift. As a result, the resolutions (R) were 2.46, 2.15, and 4.06, respectively, and the analysis times were 50, 30 and 29 minutes, respectively. The amount of sample consumption was 3000, 2400, and 200 mL, respectively, and the repeatability was evaluated by the relative standard deviation (RSD, %) of each state, of which the results were 0.17, 0.14, 0.08%.

Especially, among them the preconcentration-GC/ECD method was self ?developed to apply a precise measurement of SF6, which adopts a cryogenic absorption system (CAS) to collect sufficient amount of sample. The preconcentrating device is composed of a tube, temperature controller, and multi position valve and is connected to the front end of the GC/ECD. The tube packed with 80/100 mesh Carboxen material whose temperature was dropped to -30 ℃ during concentration and increase to 200 when desorbing. To optimize the preconcentration-GC/ECD system, by varying the analytical parameters such as the concentration time, adsorption temperature and desorption temperature SF6 measurement were carried out. As a result, low detection limit was about 0.008 ppt, the degree of separation was 4.06, the repeatability was 0.08%, and the maximum drift of the device during the 24 hour was found to be 0.66% for preconcentrator-GC/ECD method.
As a result of the three methods tested, the preconcentration method was found to be the most efficient, with a resolution of 4.06, an analysis time of 29 minutes, a sample consumption of 200 mL and a repeatability of 0.08%, where this result satisfies the SF6 comparability goal (±0.02 pmol/mol) of WMO.