적외-라만 융합 현미경 ‘AIRsight’와 적외선 현미경 ‘AIMsight’ / 사진. 시마즈 제작소
일본의 정밀기기 제조 기업 시마즈 제작소가 전 세계가 직면한 환경 문제 해결을 위한 최첨단 분석 장비를 새롭게 공개했다. 이번에 출시된 제품은, 마이크로플라스틱의 질량과 체적을 세계 최초로 자동 분석할 수 있는 전용 시스템과, 인체와 환경에 심각한 영향을 미치는 PFAS를 초고감도로 측정할 수 있는 최신 액체 크로마토그래프 질량분석계다. 두 제품은 환경 연구자와 규제 기관, 산업계의 시급한 요구를 충족시킬 수 있는 혁신적 도구로, 시마즈 제작소가 지향하는 ‘지속 가능한 사회 실현’이라는 비전을 구체적으로 보여준다.
마이크로플라스틱 질량·체적 자동 분석 시스템
마이크로플라스틱은 직경 5㎜ 이하의 미세 플라스틱으로, 해양과 토양 환경에 잔존하며 생태계와 인체 건강에 심각한 위협을 준다. 그 분포를 정확히 파악하기 위해서는 입자의 수, 부피, 질량, 성분 등 다양한 데이터 확보가 필수적이다.
시마즈 제작소가 새롭게 선보인 전용 입자 분석 시스템은 적외선 현미경이나 적외 라만 현미경을 기반으로, 미세 입자의 개수·면적·체적·질량·성분을 신속하고 정밀하게 산출하는 통합 솔루션이다. 특히 질량과 체적 자동 분석 기능은 연구자의 효율성을 크게 높여준다. 본 시스템은 새로 개발된 소프트웨어 ‘AMsolution’을 통해 구동되며, 에히메대학 연구진의 이론을 토대로 설계돼 신뢰성을 확보했다.
신제품은 적외-라만 융합 현미경 ‘AIRsight’와 적외선 현미경 ‘AIMsight’에 결합해 복잡한 분석을 자동화하고, 입자가 없는 구역에서는 단일 측정, 입자가 있는 구역에서는 반복 측정을 적용해 속도와 정확성을 동시에 실현한다.
사용 편의성도 강화됐다. 초보자도 쉽게 쓸 수 있도록 스펙트럼 데이터를 자동 분석해 개선 방안을 제시하는 ‘스펙트럼 어드바이저’ 기능을 탑재했으며, 복잡한 조작 경험이 없어도 안정적이고 신뢰성 높은 데이터를 확보할 수 있다. 이로써 경험이 부족한 연구 현장에서도 안정적인 데이터 수집이 가능해졌으며, 교육·연구기관과 환경 모니터링 기관에서 활용 범위가 더욱 넓어질 것으로 기대된다.
PFAS 전용 초고감도 액체 크로마토그래프 질량분석계
동시에 출시된 ‘LCMS-8065XE’는 트리플 사중극자(Quadrupole)형 고속 액체 크로마토그래프 질량분석계로, 기존 LCMS 시리즈의 성능을 계승하면서 감도와 내구성을 크게 향상시켰다. 이 장비는 환경과 건강 문제의 핵심 이슈인 PFAS(과불화화합물) 분석을 위해 설계됐다.
PFAS는 발수성·내열성·내유성 덕분에 포장재, 전자기기, 반도체 소재 등 다양한 산업에서 활용되지만 자연 분해되지 않아 ‘영원한 화학물질’로 불린다. 특히 PFOS, PFOA 등 일부 물질은 발암성과 호르몬 교란 가능성이 제기돼 국제적 규제 대상이 됐으며, 각국은 음용수 기준치를 ppt 수준까지 엄격히 강화하고 있다.
LCMS-8065XE는 시마즈의 초고속 분석 기술 ‘UF Technologies’에 더해 새롭게 설계된 ESI 이온원 ‘StreamFocus’를 탑재했다. 이는 시료 분무 시 스프레이 확산을 최소화해 이온을 효율적으로 도입하며, 확대된 입구 렌즈와 추가 렌즈 구성을 적용한 신형 충돌셀로 감도를 한층 높였다. 이를 통해 다양한 PFAS 물질을 동시에 정밀하게 검출할 수 있다.
또한 분석 메서드, 전용 소프트웨어, 소모품을 통합한 ‘FluoroSuite’ 솔루션을 제공해 시료 준비부터 데이터 해석까지 전 과정을 일괄적으로 지원한다. AI 기반 ‘퍼포먼스 컨시어르지’는 장비 상태를 실시간 진단해 최적의 분석 조건을 유지하며, 자동 절전 기능인 ‘에코로지 모드’는 전력 소비를 약 30% 절감한다. 연구 효율성과 환경 친화성을 동시에 충족시키는 장비라는 점에서 차별성을 갖는다.
고속 액체 크로마토그래프 질량분석계 ‘LCMS-8065XE’ / 사진. 시마즈 제작소
다각적 환경 연구 지원과 글로벌 규제 대응 강화
시마즈 제작소는 이번 신제품 출시를 통해 환경 분석 시장에서 한층 강화된 솔루션을 제공할 수 있게 됐다. 마이크로플라스틱 연구 분야에서는 질량·체적 자동 분석 시스템을 추가함으로써, 더욱 정밀하고 다각적인 데이터 분석 체계를 구축했다. PFAS 분석 분야에서는 고감도 LCMS-8065XE를 통해 세계 각국의 강화되는 규제 기준에 대응할 수 있는 최적의 장비를 공급한다.
이번 동시 출시된 두 장비는 단순한 신제품을 넘어, 환경 보전과 공중 보건을 위한 국제 사회의 연구 역량을 한 단계 끌어올릴 수 있는 도구라 할 수 있다. 시마즈 제작소는 앞으로도 분석 기술의 혁신과 연구 지원을 지속적으로 강화하며 글로벌 환경 과제 해결에 앞장서 나갈 계획이다.
