FT-IR 분석 모드 비교: ATR vs TRN, 어떤 방식을 선택할까?

이전의 포스팅들에서 대표적인 분석 방식인 ATR 모드와 TRN 모드에 대해 각각 살펴보았습니다. 두 방식은 모두 FT-IR 분석에서 자주 활용되는 기법이지만 분석 방식에서 오는 차이로 활용 범위가 약간 다른 부분이 있습니다.

이번 글에서는 ATR과 TRN 모드를 비교하고 어떤 상황에서 어떤 방식을 선택하는 것이 적절한지에 대해 함께 이야기를 나눠보겠습니다. FT-IR 분석을 계획 중이시라면, 시료 특성과 분석 목적에 따라 가장 효율적인 방식을 선택하는 데 도움이 되실 것입니다.

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아래 표를 참고하면 각각의 분석 원리에 대한 개요를 확인하실 수 있습니다.

FT-IR 분석에서 ATR과 TRN 모드는 시료 준비 방식, 분석 환경, 장비 구성에서 큰 차이를 보이게 됩니다. 아래 작성된 표는 각 모드의 대표적인 실험 조건을 비교한 것입니다.

✔ ATR 모드의 장점

• 빠르고 간편한 분석
  별도의 복잡한 시료 준비 없이, 시료를 ATR 결정에 밀착시키기만 하면 바로 측정이 가능합니다.

• 반복성 우수
  동일 시료를 반복 측정해도 스펙트럼 변화가 적어 신뢰도가 높습니다.

• 다양한 형태의 시료에 적용 가능
  고체, 점성 액체, 파우더, 필름 등 형태에 관계없이 대부분의 시료에 사용할 수 있습니다.

⚠ ATR 모드의 단점

• 시료의 표면 정보만 분석 가능
  분석 깊이가 수 마이크로미터 수준으로, 시료 내부의 정보는 얻기 어렵습니다.

• 크리스탈 재질에 따른 파장 제한
  사용하는 결정 소재(예: 다이아몬드, ZnSe 등)에 따라 분석 가능한 파장 범위에 제약이 있을 수 있습니다.

✔ TRN 모드의 장점

• 시료 내부까지 분석 가능
  IR 빛이 시료를 통과하기 때문에 전체적인 화학 조성을 반영한 분석이 가능합니다.

• 선명한 스펙트럼과 높은 분해능
  전통적인 FT-IR 방식으로, 정밀한 구조 분석이나 스펙트럼 비교에 유리합니다.

⚠ TRN 모드의 단점

• 전처리 과정이 번거로움
  KBr 혼합, 펠릿 제작, 셀 장착 등 사전 준비가 필요하며 시간이 많이 소요됩니다.

• 시료 투과성이 중요
  빛이 잘 통과할 정도로 얇고 투명한 시료만 분석할 수 있습니다.

• 수분이나 CO₂에 민감한 시료는 부적합
  KBr 펠릿법 사용 시, 수분 흡수나 가스 반응으로 인해 시료가 변질될 수 있습니다.

이번 포스팅에서는 FT-IR 분석에서 ATR 모드와 TRN 모드의 특징을 비교해보았습니다. 두 방식은 각각 간편한 표면 분석(ATR)과 정밀한 내부 분석(TRN)에 강점을 갖고 있어, 목적에 따라 선택의 방향이 달라질 수 있습니다.

결국 시료의 특성과 분석 목적에 맞는 방식을 선택하는 것이 무엇보다 중요합니다. 분석 환경과 조건을 충분히 고려해, 가장 적합한 FT-IR 모드를 선택해보시길 바랍니다.