KR100781291B1 - Automatic volatile organic compounds(voc) sensing and disposal system and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 자동 유기용매 감지 및 처리 시스템의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of an automatic organic solvent detection and processing system according to the present invention.
도 2는 도 1의 유기용매 감지부의 구성도.2 is a configuration diagram of the organic solvent detection unit of FIG. 1.
도 3은 도 1의 신호처리 및 제어부의 일 실시 예 구성을 보인 블록도.3 is a block diagram illustrating an embodiment of the signal processing and control unit of FIG. 1;
도 4는 본 발명에서 매틀랩 명령어 실행 후 화면 예시도.4 is an exemplary view of a screen after executing a matlab instruction in the present invention.
도 5는 본 발명에서 유기용매 농도별 전압 측정 그래프.Figure 5 is a graph of voltage measurement for each organic solvent concentration in the present invention.
도 6은 본 발명에서 활성탄 촉매 시스템 기동 후 유기용매 농도별 전압 측정 그래프.Figure 6 is a graph of voltage measurement by organic solvent concentration after activation of the activated carbon catalyst system in the present invention.
도 7은 본 발명에서 실험을 위해서 실험 실내에 유기용매를 ppm단위로 주입하고, PC 모니터상에 나타난 ppm을 측정한 그래프.7 is a graph measuring the ppm shown on the PC monitor by injecting an organic solvent in ppm units for the experiment in the present invention.
도 8은 본 발명에서 실험 시 활성탄 촉매 시스템을 가동한 후 실험실 안의 유기용매 농도의 변화상태를 보인 그래프.8 is a graph showing a change state of the organic solvent concentration in the laboratory after operating the activated carbon catalyst system during the experiment in the present invention.
도 9는 본 발명에서 실험에 사용한 유기용매의 화학식 및 구조식을 보인 도표.9 is a diagram showing the chemical formula and structural formula of the organic solvent used in the experiment in the present invention.
도 10은 실험실에 유기용매로 Acetone을 사용하고, 그 유기용매 농도를 증가시킨 것을 보인 도표.10 is a chart showing that the use of Acetone as an organic solvent in the laboratory, the concentration of the organic solvent was increased.
도 11은 유기용매로 Acetone을 사용한 경우 PC 모니터상에 나타난 ppm을 측정한 그래프.11 is a graph measuring the ppm shown on the PC monitor when using Acetone as an organic solvent.
도 12는 실험실에 유기용매로 Toluene을 사용하고, 그 유기용매 농도를 증가시킨 것을 보인 도표.12 is a diagram showing that Toluene was used as an organic solvent in the laboratory, and the concentration of the organic solvent was increased.
도 13은 유기용매로 Toluene을 사용한 경우 PC 모니터상에 나타난 ppm을 측정한 그래프.Figure 13 is a graph measuring the ppm shown on the PC monitor when Toluene is used as the organic solvent.
도 14는 유기용매로 Acetone을 사용한 경우 활성탄 촉매 시스템의 가동 전과 가동 후의 유기용매 농도 변화를 보인 그래프.14 is a graph showing the change in concentration of the organic solvent before and after the activation of the activated carbon catalyst system when Acetone is used as the organic solvent.
도 15는 유기용매로 Toluene을 사용한 경우 활성탄 촉매 시스템의 가동 전과 가동 후의 유기용매 농도 변화를 보인 그래프.FIG. 15 is a graph showing changes in organic solvent concentration before and after operation of an activated carbon catalyst system when Toluene is used as an organic solvent.
도 16은 본 발명에 따른 자동 유기용매 감지 및 처리 방법을 보인 흐름도.16 is a flow chart showing a method for automatic organic solvent detection and processing according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 ..... 유기용매 감지부100 ..... Organic Solvent Detector
200 ..... 신호처리 및 제어부200 ..... Signal Processing and Control
300 ..... 디스플레이300 ..... Display
400 ..... 구동신호 전달부400 ..... drive signal transmitter
500 ..... 활성탄 촉매 시스템500 ..... Activated Carbon Catalyst System
600 ..... 농도 설정부600 ..... Density setting part
본 발명은 자동 유기용매(VOC : Volatile Organic Compounds) 감지 및 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 가스센서를 이용하여 실내의 유기용매 가스를 실시간으로 감지하고, Matlab 프로그램을 통해 유기용매의 농도를 분석한 후 설정치 이상일 경우 활성탄 촉매 시스템을 가동시켜 실내의 유기용매 가스를 자동으로 제거하도록 한 자동 유기용매 감지 및 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic organic solvent (VOC: Volatile Organic Compounds) detection and processing system and method thereof, and more particularly, to real-time organic solvent gas in a room using a semiconductor gas sensor, and to organic The present invention relates to an automatic organic solvent detection and treatment system and method for automatically removing organic solvent gas in a room by operating an activated carbon catalyst system after analyzing a concentration of a solvent.
VOC는 휘발성 유기물질(Volatile Organic Compounds)의 약칭으로 산업활동 과정 중에 발생하는 주요 대기 오염 물질로서 특히, 연소 배기가스 중의 SOx, NOx와 함께 대기환경 오염의 주요인으로서 대기 중에서 태양 빛을 받아 광화학반응을 일으켜 지상 수준(Ground Level)의 오존을 만들고 또한 온실효과를 일으키는 주 물질로 규명되어 배출 억제시설 설치가 중요한 과제로 떠오르고 있다.VOC is an abbreviation of Volatile Organic Compounds and is a major air pollutant generated during industrial activities. Especially, it is a major cause of air pollution along with SOx and NOx in combustion exhaust gas. It has been identified as the main substance that causes ground level ozone and also causes the greenhouse effect, and the installation of emission control facilities has emerged as an important task.
유기화합물(VOC)이 인체에 미치는 영향을 살펴보면, 중추신경계의 활동 저하, 장기간 다량 노출 시 발암율의 현저한 증가, 톨루엔 흡입 시 중추 신경계의 기능저하, 신장과 간장의 손상 유발 등이 있으며, 아래의 [표1]은 유해물질과 그에 따른 증상을 도시한 것이다.The effects of organic compounds (VOCs) on the human body include, but are not limited to, activity of the central nervous system, significant increase in carcinogenic rate upon prolonged high exposure, deterioration of the central nervous system upon toluene inhalation, and damage to the kidneys and liver. Table 1 shows the harmful substances and their symptoms.
규제물질을 살펴보면 아래의 [표2]와 같다.The controlled substances are shown in [Table 2] below.
규제시설을 살펴보면 아래의 [표3]과 같다.The regulatory facilities are shown in Table 3 below.
VOC의 제거 기술은, 크게 흡착법 등 물리적 처리 기술, 소각법 등 화학적 처리 기술 및 바이오필터(Biofilter) 등 생물학적 처리 기술로 대별되는데, 사업장에서 발생 VOC의 특성 및 발생량 등 현장여건에 따라 선택적으로 사용된다.VOC removal technology is largely classified into physical treatment technology such as adsorption method, chemical treatment technology such as incineration method, and biological treatment technology such as biofilter, and it is selectively used depending on the site conditions such as characteristics and amount of VOC generated in the workplace. .
휘발성 유기물질 제거를 위한 기술이 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0350395호(발명의 명칭 : 휘발성 유기물질 흡착제 및 이를 이용한 필터)(이하, "선행기술 1"이라 약칭함)와 등록특허공보 등록번호 10-0469005호(발명의 명칭 : 휘발성 유기화합물 제거를 위한 광 촉매 반응장치)(이하, "선행기술 2"라 약칭함)에 개시되어 있다.The technology for removing volatile organic substances is registered in Korean Patent Publication No. 10-0350395 (name of the invention: volatile organic substance adsorbent and filter using the same) (hereinafter, abbreviated as "
선행기술 1은 유기용매 흐름관에 유기물질 흡착필터를 설치하고, 유기용제 및 유류뿐만 아니라 모든 탄화수소계 화합물이 저장되어 있는 저장탱크에서 배출되는 휘발성 유기화합물을 흡착 제거하도록 구성된다. 활성탄 흡착, 바이오필터 등 VOC 제거 장치의 전처리장치, 도장시설에서 배출되는 VOC의 흡착 제거 전처리 장치 등에 이용 및 응용될 수 있다.The
선행기술 2는 제어장치가 공기 중의 가스 농도를 측정하여 UV 램프를 통한 광촉매 물질로 유기화합물을 제거하도록 구성된다.
그러나 이러한 선행기술들은 컴퓨터로 실시간 제어할 수 없으며, 공기 중의 유해가스 농도(ppm)를 원하는 농도 값으로 자동으로 유지시킬 수 없고, 휘발성 유기물질을 제거하기 위한 별도의 기계 장치를 제작하여 사용하기 때문에 장치 제작 시간과 비용이 많이 소요되는 등의 단점이 있었다.However, these prior arts cannot be controlled in real time with a computer, can not automatically maintain the concentration of harmful gases in the air (ppm) to the desired concentration value, and because it uses a separate mechanism to remove volatile organic substances There are drawbacks such as time-consuming and costly device fabrication.
또한, 장치를 사용자가 수동으로 조작하는 불편함도 있었다.In addition, there was a inconvenience in that the user manually operates the device.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술들의 제반 문제점을 해결하고, 최적의 유기용매 감지 및 처리 시스템을 제공하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention is proposed to solve the problems of the prior art as described above, and to provide an optimal organic solvent detection and processing system,
본 발명의 목적은, 반도체 가스센서를 이용하여 실내의 유기용매 가스를 실시간으로 감지하고, Matlab 프로그램을 통해 유기용매의 농도를 분석한 후 설정치 이상일 경우 활성탄 촉매 시스템을 가동시켜 실내의 유기용매 가스를 자동으로 제거하도록 한 자동 유기용매 감지 및 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention, by using a semiconductor gas sensor to detect the organic solvent gas in the room in real time, and after analyzing the concentration of the organic solvent through the Matlab program to operate the activated carbon catalyst system to operate the organic solvent gas in the room The present invention provides an automatic organic solvent detection and processing system and method for automatic removal.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실험실이나 공장에서 발생하는 공기 중의 유기용매를 가스 반도체 센서로 감지하고, 이를 자동으로 제거하여 공기를 정화 처리할 수 있는 시스템을 매틀랩(Matlab)을 이용하여 구축함으로써, 기존의 수동으로 작동해야하는 일반 공기 정화기에 비하여 전력을 아낄 수 있고 활성탄을 이용한 유기용매 제거이기 때문에 환경오염의 방지에 큰 기여를 한다. 또한 컴퓨터로 실시간 멀티제어, 모니터링 할 수 있어 불특정 다수건물(병원, 아파트, 학교 실험실, 공업단지)에 사용하기가 유리한 자동 유기용매 감지 및 처리 시스템 및 그 방법을 제공한다.The present invention for achieving the above object, by using a gas lab to detect the organic solvent in the air generated in the laboratory or factory with a gas semiconductor sensor, and to automatically remove the air purification process using Matlab (Matlab) In this way, it saves power compared to the conventional air purifiers that need to be operated manually, and contributes to the prevention of environmental pollution because it removes organic solvents using activated carbon. In addition, the present invention provides an automatic organic solvent detection and processing system and method, which can be used in unspecified multiple buildings (hospitals, apartments, school laboratories, industrial complexes) as it can be controlled and monitored in real time by a computer.
이를 위해서, 실내에 존재하는 유기용매 가스의 농도를 반도체 가스센서를 사용하여 지속적인 아날로그 신호로 감지한다. 감지 신호는 입출력 보드(I/O Board)를 통하여 디지털 신호로 변환되어 컴퓨터(PC)로 전달된다. 컴퓨터에서는 매틀랩 프로그램을 이용하여 시간에 따라 변하는 유기용매의 농도를 그래프로 나타내고 농도가 임의로 설정한 농도 이상이 되면 유기용매를 제거하는 활성탄 촉매 시스템을 가동하고, 농도가 설정치 이하로 떨어지면 활성탄 촉매 시스템을 중단한다.To this end, the concentration of organic solvent gas present in the room is detected by a continuous analog signal using a semiconductor gas sensor. The detection signal is converted into a digital signal through an input / output board (I / O Board) and transmitted to a computer (PC). The computer uses the Mathlab program to graph the concentration of the organic solvent that changes over time, and activates the activated carbon catalyst system to remove the organic solvent when the concentration is higher than the predetermined concentration. Stop.
이 시스템의 특징은 실제로 공기 중에 있는 기체 상 유기용매의 농도(ppm)를 실시간 측정, 감시(모니터링)가 가능하고, 유기용매뿐만 아니라 CO2, NH3, SO4 등의 다른 여러 가지 가스물질도 측정 가능하다.The system features real-time measurement and monitoring (monitoring) of the concentration (ppm) of gaseous organic solvents in the air, and CO 2 , NH 3 , SO 4 as well as organic solvents. Various other gaseous substances, such as
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention. If it is determined that the detailed description of the known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 자동 유기용매 감지 및 처리 시스템의 구성을 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an automatic organic solvent detection and processing system according to the present invention.
여기서 참조부호 100은 공기 중의 유기용매를 감지하여 검출 신호를 발생하 는 유기용매 감지부를 나타내며, 참조부호 200은 상기 유기용매 감지부(100)에서 검출된 신호를 디지털 신호로 처리하고, 그 디지털 신호를 매틀랩 프로그램으로 분석하여 가스 농도를 판단하고, 상기 판단한 가스 농도와 농도 설정부(600)를 통해 사용자가 설정한 농도를 대비하여 검출한 가스 농도가 사용자가 설정한 농도 이상일 경우 활성탄 촉매 구동을 위한 데이터를 발생하는 신호처리 및 제어부를 나타낸다. 여기서 신호처리 및 제어부(200)는 통상의 퍼스널 컴퓨터(PC)를 의미한다.Here,
또한, 참조부호 300은 신호처리 및 제어부(200)에서 발생한 검출 가스 표시 제어신호에 대응하여 검출한 가스 농도를 그래프로 디스플레이하는 디스플레이를 나타내고, 참조부호 400은 신호처리 및 제어부(200)에서 발생한 활성탄 촉매 구동 데이터를 아날로그 구동신호로 변환하기 위한 구동신호 전달부를 나타낸다.In addition,
또한, 참조부호 500은 상기 구동신호 전달부(400)에서 제공되는 구동 신호에 대응하여 활성탄 촉매를 가동시켜 공기 중의 유기용매 가스를 제거하는 활성탄 촉매 시스템을 나타낸다.In addition,
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동 유기용매 감지 및 처리 시스템의 작용을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the automatic organic solvent detection and processing system according to the present invention configured as described above will be described in more detail.
먼저, 특정 공간의 유기용매 농도를 일정 농도 이하로 유지시키기 위하여 사용자는 농도 설정부(600)를 통해 유기용매 농도를 설정하게 되고, 이렇게 유기용매 농도가 설정되면 신호처리 및 제어부(200)는 이를 내부 메모리에 저장함과 유기용매 감지 및 처리 동작을 시작하게 된다.First, in order to maintain the concentration of the organic solvent in a specific space below a predetermined concentration, the user sets the organic solvent concentration through the
특정 장소에 설치된 유기용매 감지부(100)는 공기 중의 유기용매를 검출하게 되고, 그 유기용매 검출 농도에 대응하는 아날로그 신호를 발생하여 신호처리 및 제어부(200)에 전달한다. 여기서 유기용매 감지부(100)는 통상의 가스 농도를 검출하는 반도체 가스센서로서, 도 2와 같이 센서(Sensor) 및 히터(Heater)를 포함한다. 세라믹 반도체 표면에 가스가 접촉했을 때 일어나는 전기전도도의 변화를 이용하여 공기 중의 유기용매 농도를 검출하게 된다.The organic
즉, 반도체 표면에 있는 SnO2입자 내에 열에너지가 주어지면 자유로이 움직일 수 있는 전자가 많이 있다. 여기에 산소 기체(O2)가 흡착하면 이들 자유전자는 입자표면의 산소 기체에 포획된다. 따라서 SnO2 입자 계면에 전위장벽(산화막)이 형성되어 입자간의 전기전도도는 낮아진다. 환원성 기체 또는 유기용매는 산소 기체와 만나 산화되기 때문에 이들 기체가 존재하게 되면 SnO2 표면에 흡착되어 있는 산소기체를 제거하게 되고, 산소 기체에 포획되었던 자유전자는 SnO2 입자 내로 들어가게 되어 전위장벽은 낮아져 입자간의 전기전도도는 커지게 된다. 결국 산소 기체의 흡착량과 탈착량은 센서의 감도를 좌우하게 된다. That is, there is a lot of electrons that can move freely when thermal energy is given in the
신호처리 및 제어부(200)는 유기용매 감지부(100)로부터 유기용매 농도에 대응하는 아날로그 신호가 전달되면, 신호변환 모듈(210)에서 이를 디지털 신호로 변환한다. When the signal processing and
데이터 분석모듈(220)은 신호변환모듈(210)로부터 얻어지는 디지털 유기용매 농도 데이터를 바탕으로 매틀랩 프로그램 저장모듈(230)에 저장된 매틀랩 프로그램의 명령어를 작성하고, 매트랩 프로그램을 구동시켜 유기용매 농도 검출 데이터를 분석하게 된다.The
여기서 매틀랩 프로그램 명령어에는 Set Point PPM을 설정할 수 있고, 실시간 시간 설정, DATE, START TIME, Current Time, React Time 등등 거의 모든 설정을 할 수 있는 명령어를 포함한다.Here, the Mathlab program command can set Set Point PPM, and includes commands for almost all settings such as real time time setting, DATE, START TIME, Current Time, React Time, and so on.
상기 매틀랩 맹령어를 실행시키면 디스플레이 모듈(250)을 통해 디스플레이(300)에는 도 4와 같은 화면이 디스플레이된다.When the matlab swarm language is executed, a screen as shown in FIG. 4 is displayed on the
여기서 x축은 실시간 시간을 나타내고, y축은 농도(PPM)를 나타낸다. 이 PPM은 실험을 통하여 나타난 결과를 수식을 세워서 변환된 값이다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 반도체 가스센서가 감지하여 보내는 신호는 아날로그 전압 값이며, 본 발명에서는 유기용매 농도별로 상기 아날로그 전압 값을 도 5와 같이 측정을 하였고, 이 그래프를 통하여 일반식(로그식)을 수립하였다. 이 식의 역수를 취하게 되면 전압 값에 따른 PPM값의 식이 나오게 되고, 이 식을 매틀랩 명령어에 입력하게 된다. 그 결과 반도체 가스센서에서 나오는 전압 값이 PPM값으로 즉시 디스플레이되는 것이다.Where the x-axis represents real time and the y-axis represents concentration (PPM). This PPM is the value obtained by formulating the result of the experiment. In more detail, the signal sensed and sent by the semiconductor gas sensor is an analog voltage value, and in the present invention, the analog voltage value was measured for each organic solvent concentration as shown in FIG. Formula) was established. Taking the inverse of this equation yields the PPM value according to the voltage value, and enters this equation into the Mathlab command. As a result, the voltage value from the semiconductor gas sensor is immediately displayed as the PPM value.
다시 명령어 실행 도면인 도 4를 보면, 녹색 선이 올라가는 것을 알 수 있다. 이는 유기용매를 투입하였을 때 반도체 가스센서가 감지를 하여서 올라간 것이다.Referring to FIG. 4 again, the instruction execution diagram, it can be seen that the green line goes up. This is because the semiconductor gas sensor senses when the organic solvent is added and goes up.
이후 판단 모듈(240)에서는 사용자가 설정하는 농도 레벨(SET POINT)(예를 들어, 1.3이라고 설정하였으며, 도 4의 적색 라인을 의미함)과 검출한 유기용매 농도 레벨을 비교하여, 상기 검출한 유기용매 레벨이 상기 설정한 농도 레벨 이상이 되었을 때, 촉매 구동 모듈(260)은 구동신호 전달부(400)에 활성탄 촉매 구동을 위 한 촉매 구동 신호를 발생하게 된다.Thereafter, the
활성탄 촉매 시스템(500)은 활성탄 구동 신호가 전달되면, 팬(Fan)이 동작을 하여 특정 공간 내의 공기를 흡입하게 되고, 활성탄 필터가 상기 흡입된 공기 내의 유기용매를 흡착함으로써, 결과적으로 정화된 공기가 상기 특정 공간 내로 다시 토출되는 것이다.When the activated carbon driving signal is transmitted, the activated
여기서 활성탄(Active Carbon) 촉매 시스템(500)은, 통 안에 3개의 활성탄 필터가 들어있고, 양쪽에 팬을 설치하여 팬이 양쪽에서 돌게 되면 공기는 일측 팬(예를 들어, 왼쪽 팬)으로 들어가 3개의 활성탄 필터를 순차 통과하고, 타측 팬(오른쪽 팬)을 통해서 다시 밖으로 토출된다. 유기용매가 존재하는 공기가 왼쪽 팬으로 들어가면 활성탄 필터를 통과하는 과정에서 유기용매가 활성탄에 흡착되어 오른쪽 팬으로는 정화된 공기가 나가게 된다. 이러한 활성탄 촉매 시스템은 응용성이 매우 좋아서 다양한 크기와 모양으로 구현할 수 있는 장점이 있다.In this case, the activated
이러한 동작을 유기용매를 제거하면서 지속적으로 공기 중의 유기용매 농도를 감지하게 된다. 여기서 활성탄 촉매 시스템이 가동되면, 도 6과 같이 녹색 라인(유기용매 검출 농도)이 떨어지게 되며, 유기용매 농도가 설정치 이하로 떨어지면 판단 모듈(240)에서 다시 촉매 구동 모듈(260)을 오프시켜 활성탄 촉매 시스템(500)의 동작이 오프되도록 한다.This operation removes the organic solvent and continuously detects the organic solvent concentration in the air. Here, when the activated carbon catalyst system is operated, the green line (organic solvent detection concentration) drops as shown in FIG. 6, and when the organic solvent concentration falls below the set value, the determination drive 240 turns off the
이러한 과정이 실시간/지속적으로 동작하기 때문에 사용자가 설정한(원하는) 실내 유기용매 농도를 유지할 수 있게 되는 것이다. Since this process operates in real time / continuously, the indoor organic solvent concentration set by the user can be maintained.
<실험 예>Experimental Example
본 발명에서는 밀폐된 가상 실내공간을 만들고, 그 안에 활성탄 촉매 시스템과 반도체 가스 센서를 설치한 후, 유기용매를 투입하여 실험을 하였다. 유기용매는 ppm단위로 주입하고, PC 모니터 상에 나타난 ppm과 동일한지를 측정하였고(도 7 참조), 설정된 농도 이상이 되었을 때 활성탄 촉매 시스템이 가동되는가를 확인하였다. 그 후 실내 안의 유기용매 농도가 줄어드는 것을 PC화면 모니터를 통하여 확인하였다(도 8참조).In the present invention, a sealed virtual indoor space was created, and an activated carbon catalyst system and a semiconductor gas sensor were installed therein, followed by experiment with an organic solvent. The organic solvent was injected in ppm, and it was measured whether or not the same ppm shown on the PC monitor (see Fig. 7), and it was confirmed whether the activated carbon catalyst system was operated when the concentration was above the set concentration. Thereafter, the concentration of the organic solvent in the room was decreased through a PC screen monitor (see FIG. 8).
측정을 위한 유기용매는 화학 실험 시 가장 많이 사용되는 Acetone, Toluene, EA(EthylAcetate)를 사용하였으며, 도 9는 상기 실험에 사용한 유기용매의 화학식 및 구조식을 보인 것이다.As the organic solvent for measurement, Acetone, Toluene, and EA (EthylAcetate), which are most used in chemistry experiments, were used. FIG. 9 shows chemical formulas and structural formulas of the organic solvents used in the experiments.
실험 결과를 살펴보면, 유기용매 가스의 농도가 증가함에 따라 PC 모니터에 나타나는 그래프가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 실제 반도체 가스센서가 측정하는 유기용매 가스 농도와 같았고 실제로 PC 모니터에 그 농도를 나타낼 수 있다는 것을 확인하였다.As a result of the experiment, it can be seen that as the concentration of the organic solvent gas increases, the graph on the PC monitor increases, which is the same as the concentration of the organic solvent gas measured by the semiconductor gas sensor, and the concentration can be actually displayed on the PC monitor. It was confirmed that there is.
도 10은 실험실에 유기용매로 Acetone을 사용하고, 그 유기용매 농도를 증가시킨 것을 보인 도표이고, 도 11은 유기용매로 Acetone을 사용한 경우 PC 모니터상에 나타난 ppm을 측정한 그래프이고, 도 12는 실험실에 유기용매로 Toluene을 사용하고, 그 유기용매 농도를 증가시킨 것을 보인 도표이고, 도 13은 유기용매로 Toluene을 사용한 경우 PC 모니터상에 나타난 ppm을 측정한 그래프이며, 도 14는 유기용매로 Acetone을 사용한 경우 활성탄 촉매 시스템의 가동 전과 가동 후의 유기용매 농도 변화를 보인 것이고, 도 15는 유기용매로 Toluene을 사용한 경우 활성 탄 촉매 시스템의 가동 전과 가동 후의 유기용매 농도 변화를 보인 것이다.FIG. 10 is a chart showing the use of Acetone as an organic solvent in the laboratory, and the concentration of the organic solvent was increased. FIG. 11 is a graph showing ppm measured on a PC monitor when Acetone was used as the organic solvent. Toluene was used as an organic solvent in the laboratory, and the organic solvent concentration was increased. FIG. 13 is a graph showing ppm measured on a PC monitor when Toluene was used as the organic solvent. FIG. 14 is an organic solvent. In the case of using Acetone, the change in the concentration of the organic solvent before and after the activation of the activated carbon catalyst system is shown. FIG. 15 is the change in the concentration of the organic solvent before and after the operation of the activated carbon catalyst system when Toluene is used as the organic solvent.
결과적으로 실험실의 유기용매 가스의 농도를 증가시키자 농도치가 임의로 설정한 유기용매 가스 농도치(3ppM, 4ppM) 이상으로 올라갔을 때 매틀랩 프로그램이 신호를 주어 활성탄 촉매 시스템을 가동시키고, 실내 유기용매 농도가 줄어들었음을 알 수 있다.As a result, when the concentration of organic solvent gas in the laboratory is increased, when the concentration value rises above the arbitrarily set organic solvent gas concentration value (3 ppm, 4 ppm), the Matlab program signals the activated carbon catalyst system and reduces the indoor organic solvent concentration. It can be seen that.
도 16은 본 발명에 의한 자동 유기용매 감지 및 처리 방법을 보인 흐름도이다.16 is a flowchart illustrating an automatic organic solvent detection and processing method according to the present invention.
도시된 바와 같이, 단계 S101에서 유기용매 감지부(100)를 통해 유기용매 농도를 아날로그 전압 값으로 검출하고, 단계 S103에서 상기 검출한 아날로그 전압 값을 그에 대응하는 디지털 데이터로 변환을 한다.As shown, the organic
단계 S105에서는 상기 변환한 디지털 데이터를 기반으로 매틀랩 프로그램 명령어를 작성하고, 단계 S107에서 상기 매틀랩 명령어를 매틀랩 프로그램에 적용하여 유기용매 농도 데이터를 분석한다.In step S105, a Matlab program command is generated based on the converted digital data, and in step S107, the organic solvent concentration data is analyzed by applying the Matlab command to the Matlab program.
단계 S109에서 검출한 유기용매 농도와 사용자가 미리 설정한 설정치(농도 기준치)를 비교하여, 상기 검출한 유기용매 농도가 상기 설정치 보다 클 경우에만 단계 S111로 이동하여 활성탄 촉매 시스템을 구동시켜 실내의 유기용매를 제거하게 되는 것이다.Compare the organic solvent concentration detected in step S109 with a preset value (concentration reference value) set by the user, and move to step S111 only when the detected organic solvent concentration is larger than the set value to drive the activated carbon catalyst system to generate organic The solvent will be removed.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그 와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 실내의 유기용매 가스농도를 측정하고 이를 자동으로 제어함으로써 수동으로 작동해야하는 일반 공기 정화기에 비하여 전력을 아낄 수 있고, 활성탄을 이용한 유기용매 제거이기 때문에 환경 오염에도 큰 기여를 할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention described above, by measuring the organic solvent gas concentration in the room and automatically controlled it can save power compared to the general air purifier that must be operated manually, and because it is removed organic solvent using activated carbon, it is also great for environmental pollution There is an advantage to making a contribution.
또한 컴퓨터로 실시간 멀티제어, 감시할 수 있어 불특정 다수건물(병원, 아파트, 학교 실험실, 공업단지, 기타 등등)에 적용하기 용이한 장점이 있다.In addition, real-time multi-control and monitoring by computer has the advantage that it is easy to apply to unspecified multiple buildings (hospital, apartment, school laboratory, industrial complex, etc.).
Claims (14)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101345099B1 (en) | 2012-05-30 | 2013-12-31 | 파워켐텍 주식회사 | An apparatus for monitoring fault of air-cooled rotary machine |
KR20210033572A (en) | 2019-09-18 | 2021-03-29 | 한국과학기술원 | Highly responsive medium for fast identification of organic liquids |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000007693A (en) * | 1998-07-06 | 2000-02-07 | 권재규 | Gas sensing method and device |
KR20000019694U (en) * | 1999-04-19 | 2000-11-25 | 송찬영 | Diffusion type gas detector |
KR20040029348A (en) * | 2004-03-19 | 2004-04-06 | 코아텍주식회사 | Air Cleaning Apparatus using Ozone and Catalyst Material for Noxious Gas Removal |
-
2006
- 2006-10-20 KR KR1020060102410A patent/KR100781291B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000007693A (en) * | 1998-07-06 | 2000-02-07 | 권재규 | Gas sensing method and device |
KR20000019694U (en) * | 1999-04-19 | 2000-11-25 | 송찬영 | Diffusion type gas detector |
KR20040029348A (en) * | 2004-03-19 | 2004-04-06 | 코아텍주식회사 | Air Cleaning Apparatus using Ozone and Catalyst Material for Noxious Gas Removal |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101345099B1 (en) | 2012-05-30 | 2013-12-31 | 파워켐텍 주식회사 | An apparatus for monitoring fault of air-cooled rotary machine |
KR20210033572A (en) | 2019-09-18 | 2021-03-29 | 한국과학기술원 | Highly responsive medium for fast identification of organic liquids |
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