KR101018455B1 - 휘발성 유기물의 표준 방산량 측정을 위한 표준 확산용기 및 휘발성 유기물 방산량 측정능력 평가방법 - Google Patents
휘발성 유기물의 표준 방산량 측정을 위한 표준 확산용기 및 휘발성 유기물 방산량 측정능력 평가방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 방출 시험 체임버법을 이용하여 건축자재로부터 방출되는 휘발성 유기화합물(VOCs)의 농도를 측정하는데 사용되는 표준 확산용기 및 이를 이용하여 시험기관의 휘발성 유기화합물(VOCs) 농도 측정능력을 판단하는 휘발성 유기물 측정능력 평가방법에 관한 것이다.
휘발성 유기화합물(VOCs), 확산용기, 체임버법, 농도, 방출속도
Description
본 발명은 방출 시험 체임버법을 이용하여 건축자재로부터 방출되는 휘발성 유기화합물(VOCs)의 농도를 측정하는데 사용되는 표준 확산용기 및 이를 이용하여 시험기관의 휘발성 유기화합물(VOCs) 농도 측정능력을 판단하는 휘발성 유기물 방산량 측정능력 평가방법에 관한 것이다.
다중 이용시설과 아파트 등의 실내 거주 공간의 공기질에 대한 국민적 인식이 높아짐에 따라서 정부에서 여러 가지 실내 공기질에 대한 규제가 시작되었다. 다중 이용시설 등의 실내 공기질 관리법에 따르면 아파트의 내장재로 사용되는 일반자재 및 접착제에 대하여 포름알데히드와 휘발성 유기화합물 등을 규제하고 있으며 국내에는 약 20 여개 시험기관(KOLAS 인정 시험기관 포함)에서 내장재에 대한 시험검사 서비스를 수행하고 있다. 여기서, 일반자재란 벽지, 도장재, 바닥재, 목재 및 그 밖에 건축물 내부에 사용되는 건축자재를 말하고, 휘발성 유기화합물은 총휘발성 유기화합물을 말한다.
시험검사에 사용되는 측정법으로는 “KS M ISO 16000-9 실내공기-제9부:휘발성 유기 화합물의 방출 측정법-방출 시험 체임버법”을 사용하고 있으며, 법적 규제 농도는 아래의 [표1]과 같다.
| 오염물질 | 접착제 | 일반자재 |
| 포름알데히드 | 4 mg/m2h | 1.25 mg/m2h |
| 휘발성 유기화합물 | 10 mg/m2h | 4 mg/m2h |
기술표준원에서는 국내의 각 시험기관의 능력을 시험하여 그 결과에 따라서 KOLAS 인정 시험기관을 지정하여 관리하고 있으며, KOLAS 인정을 받기 위해서는 숙련도 시험 결과가 반드시 요구된다. 일반적인 가스 분석을 수행하는 기관의 숙련도 시험에는 고압 실린더에 제조된 시료가스가 사용되지만 휘발성 유기화합물의 경우에는 농도가 낮고 실린더 내면 흡착에 따른 휘발성 유기화합물의 조성변화가 크기 때문에 숙련도 시험용 시료를 제조하기가 매우 어렵다.
또한 방출시험 체임버법에서는 시료를 일정한 온도(25±1 oC)와 습도(50±5 % RH) 및 환기량(0.5±0.05 회/h) 조건에서 시험하여야 하기 때문에 고압 실린더를 사용한 결과를 사용하여 시험기관의 측정 능력을 판단하기가 매우 어려운 실정이다.
따라서 방출시험 체임버법에 적용할 수 있는 숙련도 시험용 CRM(certified reference material)의 개발 필요성이 요구되고 있다.
본 발명은 휘발성 유기화합물의 방출시험 체임버법의 피평가자에게 제공 가능한 표준 확산용기를 제공하고자 한다.
본 발명은 체임버법에 의한 휘발성 유기화합물의 방출시험시 피평가자의 휘발성 유기물 측정능력의 정확성을 판단할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 휘발성 유기물의 입출입을 위한 목부가 형성되는 확산용기 본체; 둘레면이 상기 확산용기 본체의 목부 내면에 밀착되어 끼워지며 중앙부에 일자형의 제1 확산로가 형성되는 확산마개와, 상기 확산마개 상면으로부터 연장되며 횡단면이 상기 확산용기 본체의 목부 횡단면보다 작고 중앙부에 상기 제1 확산로에 연통되는 일자형의 제2 확산로가 형성되는 일자형의 확산안내부를 포함하는 확산용기 튜브; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기물의 표준 방산량 측정을 위한 표준 확산용기에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 확산로와 제2 확산로의 횡단면은 크기 및 형태가 동일할 수 있다.
본 발명은 상기 어느 하나의 표준 확산용기 내부에 담겨진 일정 농도의 휘발성 유기물이 상기 표준 확산용기로부터 방출되는 표준 방출속도 측정단계; 상기 표준 확산용기를 피평가자에게 제공하여 상기 피평가자가 측정한 상기 일정 농도의 휘발성 유기물의 방출속도를 획득하는 단계; 상기 표준 방출속도와 상기 피평가자 가 측정한 방출속도를 비교하여 상기 피평가자가 측정한 방출속도의 오차를 판단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기물 방산량 측정능력 평가방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 표준 방출 속도는 시간에 따라 상기 표준 확산용기에 담겨진 상기 표준 농도의 휘발성 유기물의 무게 감소를 측정함으로써 획득될 수 있다.
본 발명은 확산용기 튜브의 확산안내부가 목부와 접촉하지 않으므로, 목부의 임의 지점에 확산마개를 위치시키는 것이 용이하고, 따라서 저장부에 채워진 액상의 휘발성 유기화합물의 증기압 조절이 용이한 장점이 있다.
본 발명을 이용하여 휘발성 유기화합물의 방출 속도를 정확하게 측정하여 그 값을 표준 방출속도로 인증하면 본 발명에 따른 표준 확산용기를 피평가자에게 제공할 수 있는 숙련도 시험용 시료로 사용할 수 있다.
본 발명은 피평가자가 측정한 휘발성 유기화합물의 표본 방출속도를 표준 방출속도와 비교함으로써 피평가자의 휘발성 유기물 방산량 측정능력의 정확성을 판단할 수 있는 장점이 있다.
이하, 도면을 참조하며 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.
실시예1
실시예1은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 표준 방산량 측정을 위한 표 준 확산용기에 관한 것이다.
도1은 실시예1의 개략도를, 도2는 도1의 확산용기 튜브의 사시도를 나타낸다.
도1을 참조하면 실시예1은 확산용기 본체(110), 확산용기 마개(120) 및 확산용기 튜브(130)를 가진다.
도1을 참조하면 확산용기 본체(110)는 액상의 휘발성 유기화합물을 저장할 수 있는 저장부(112)와, 저장부(112)로부터 상부로 연장되는 원통형의 목부(114)를 가진다. 목부(114)를 통하여 액상의 휘발성 유기화합물이 저장부(112)에 안내된다.
도1을 참조하면 확산용기 본체(110)의 목부(114)에는 확산용기 튜브(130)가 끼워진다. 확산용기 튜브(130)는 확산마개(132)와 확산안내부(134)를 포함한다.
도1 및 도2를 참조하면 확산마개(132)는 원판형으로 형성된다. 확산마개(132)는 둘레면이 확산용기 본체(110)의 목부(114) 내면에 밀착되어 끼워지도록 지름이 목부(114)의 내경 보다 약간 큰 탄성 재질로 형성될 수 있다. 확산마개(132)의 중앙부에는 상하면을 관통하는 일자형의 제1 확산로(132-1)가 형성된다.
도1 및 도2를 참조하면 확산마개(132)의 상면 중앙부에는 일자형의 확산안내부(134)가 형성된다. 확산안내부(134)는 목부(114)의 내면과 접촉하지 않도록 횡단면이 목부(114)의 횡단면보다 작게 형성된다. 확산안내부(134)의 중앙부에는 제1 확산로(132-1)에 연통되는 일자형의 제2 확산로(134-1)가 형성된다. 확산안내부(134)의 상하면을 관통하는 제2 확산로(134-1)는 그 횡단면의 크기 및 형태가 제 1 확산로(132-1)의 횡단면과 동일하도록 형성될 수 있다.
도1을 확산용기 마개(120)는 확산용기 본체(110)의 목부(114) 상단을 덮을 수 있도록 형성된다. 확산용기 마개(120)의 내면에는 목부(114)의 상단과 밀착될 수 있는 밀착부(도면부호 미부여)가 형성된다. 밀착부(도면부호 미부여)는 탄성고무로 형성될 수 있다.
상기한 일실시예는 확산용기 튜브(130)의 확산안내부(134)가 목부(114)와 접촉하지 않으므로, 목부(114)의 임의 지점에 확산마개(132)를 위치시키는 것이 용이하고, 저장부(112)에 담겨진 액상의 휘발성 유기화합물의 증기압 조절이 용이한 장점이 있다.
실시예2
실시예2는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물 방산량 측정능력 평가방법에 관한 것이다.
도3은 실시예2의 흐름도를 나타낸다.
도3을 참조하면 실시예2는 표준 방출속도 측정단계(S10), 표본 방출속도 획득단계(S20) 및 오차 판단단계(S30)를 가진다.
방출 시험 체임버법에서는 건축 내장재 시료의 형태(고체 및 액체)에 따라서 규정된 양을 체임버에 넣은 후 일정 온도와 습도를 가진 환기 가스를 체임버에 흘려주면서 시험 개시 후 72 시간과 28 일째 환기 가스를 포집하여 시료에서 방출되는 오염물질의 농도를 측정하게 된다.
따라서, 표준 방출속도 측정단계(S10)에서는 실시예1의 표준 확산용기 내부에 일정 농도의 휘발성 유기화합물을 채우고, 상기 일정 농도의 휘발성 유기화합물이 확산용기 튜브(130)를 통하여 확산에 의하여 외부로 방출되는 속도인 표준 방출속도를 측정하게 된다. 이하, 상기 휘발성 유기화합물이 toluene(99.9 %, Aldrich)인 경우에 대하여 설명한다.
일반적으로 확산에 의한 휘발성 액체의 방출 속도는 아래의 [수학식1]로 표현할 수 있다.
여기에서, ntoluene는 단위 시간당 증발된 toluene 분자의 수, D는 확산계수, S는 확산로(132-1, 134-1)의 단면적, etoluene는 확산용기 튜브 아래에서의 toluene 증기압, l은 확산로(132-1, 134-1)의 길이, R은 가스 상수이며, T는 절대온도를 나타낸다.
이 식에서 보면 방출 속도는 확산로(132-1, 134-1)의 단면적에 비례하고 길이에 반비례하며, 일정 온도에서 일정한 방출 속도를 나타내는 것을 알 수 있다.
한편, 표준 방출속도 측정단계(S10)에서 toluene의 방출 속도는 시간에 따라 확산용기 본체(110)에 담겨진 상기 toluene의 무게 감소를 측정함으로써 획득된다.
도4는 확산용기 본체(110)에 상기 toluene을 3 ml 넣고 30 oC의 오븐에 보관하면서 무게 감소를 측정하여 구한 방출 속도 그래프를 나타내고, 도5는 확산용기 본체(110)에 상기 toluene을 10 ml 넣고 30 oC의 오븐에 보관하면서 무게 감소를 측정하여 구한 방출 속도 그래프를 나타낸다.
체임버법에서 고체 시료의 크기는 14.7 cm × 14.7 cm이므로 시료 하나에 대한 방출 속도로 환산하면 7.202~2.881 μg/min이며, 도3 및 도4를 참조하면 실시예1의 확산용기 본체(110)에 채워진 상기 toluene의 방출 속도는 4.007~ 4.092 μg/min이다. 이러한 결과가 아래의 [표2]에 정리되어 있다.
| 휘발성유기화합물 (toluene) |
방출 속도 | |
| mg/m2 h | μg/min | |
| 접착제 | 10 | 7.202 |
| 일반자재 | 4 | 2.881 |
| 확산병-3 | 5.56 | 4.007 |
| 확산병-10 | 5.68 | 4.092 |
도3 및 도4를 참조하면 7일 동안의 시험에서 확산에 의한 상기 toluene의 방출속도가 일정한 것을 알 수 있다. 따라서 표준 방출속도 측정단계(S10)에서 실시예1의 표준 확산용기를 이용하여 방출 속도를 정확하게 측정하여 그 값을 표준 방출속도로 인증하면 실시예1의 표준 확산용기를 피평가자에게 제공할 수 있는 숙련도 시험용 시료로 사용할 수 있다.
표본 방출속도 획득단계(S20)에서는 상기 표준 확산용기를 피평가자에게 제공하여 상기 피평가자가 측정한 상기 일정 농도의 toluene의 방출속도를 획득하게 된다. 즉, 표본 방출속도 획득단계(S20)에서는 표준 방출속도 측정단계(S10)에서 사용된 실시예1의 표준 확산용기 및 일정 농도의 toluene(99.9 %, Aldrich)을 사용하여 피평가자가 측정한 상기 toluene의 방출속도인 표본 방출속도를 획득하게 된다.
오차 판단단계(S30)에서는 표본 방출속도 획득단계(S20)에서 획득된 표준 방출속도와 표본 방출속도 획득단계(S20)에서 획득한 상기 표본 방출속도를 비교하여 상기 표본 방출속도가 상기 표준 방출속도를 기준으로 일정한 오차범위 내에 속하는지를 판단하게 된다.
오차 판단단계(S30)에서 판단된 상기 오차범위가 미리 설정된 일정 오차범위내에 속하면 상기 피평가자의 휘발성 유기물 방산량 측정능력의 정확성을 인정하게 된다.
도1은 실시예1의 개략도.
도2는 도1의 확산용기 튜브(130)의 사시도.
도3은 실시예2의 흐름도.
도4는 확산용기 본체에 toluene을 3 ml 넣고 30 oC의 오븐에 보관하면서 무게 감소를 측정하여 구한 방출 속도 그래프.
도5는 확산용기 본체에 toluene을 10 ml 넣고 30 oC의 오븐에 보관하면서 무게 감소를 측정하여 구한 방출 속도 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110:확산용기 본체
112:저장부 114:목부
120:확산용기 마개
130:확산용기 튜브
132:확산마개 132-1:제1 확산로
134:확산안내부 134-1:제2 확산로
Claims (4)
- 휘발성 유기화합물의 방출 시험 체임버법을 통해 건축자재로부터 방출되는 휘발성 유기화합물의 농도를 측정하는 피평가자의 휘발성 유기화합물 측정숙련도를 평가하기 위한 표준 확산용기에 있어서,휘발성 유기물의 표준 방산량 측정을 위한 표준 확산용기는휘발성 유기물의 입출입을 위한 목부(114)가 형성되는 확산용기 본체(110);둘레면이 상기 확산용기 본체(110)의 목부(114) 내면에 밀착되어 끼워지며 중앙부에 일자형의 제1 확산로(132-1)가 형성되는 확산마개(132)와, 상기 확산마개(132) 상면으로부터 연장되며 횡단면이 상기 확산용기 본체(110)의 목부(114) 횡단면보다 작고 중앙부에 상기 제1 확산로(132-1)에 연통되는 일자형의 제2 확산로(134-1)가 형성되는 일자형의 확산안내부(134)를 포함하는 확산용기 튜브(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기물의 표준 방산량 측정을 위한 표준 확산용기.
- 제1항에 있어서,상기 제1 확산로(132-1)와 제2 확산로(134-1)의 횡단면은 크기 및 형태가 동일한 것을 특징으로 하는 휘발성 유기물의 표준 방산량 측정을 위한 표준 확산용기.
- 제1항 또는 제2항의 표준 확산용기 내부에 담겨진 일정 농도의 휘발성 유기물이 상기 표준 확산용기의 튜브를 통한 확산에 의해 외부로 방출되는 표준 방출속도 측정단계(S10);상기 표준 방출속도 측정 단계에서 사용된 표준 확산 용기 및 휘발성 유기 화합물을 사용하여 피평가자가 상기 휘발성 유기 화합물의 표본 방출속도를 획득하는 표본 방출속도 획득 단계(S20);상기 표준 방출속도 측정 단계(S10)에서 측정된 표준 방출속도와 상기 표본 방출속도 획득 단계(S20)에서 획득된 표본 방출속도를 비교하여 표준 방출속도 및 표본 방출속도 사이의 오차를 판단하는 단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기물 방산량 측정능력 평가방법.
- 제3항에 있어서,상기 표준 방출 속도는 시간에 따라 상기 표준 확산용기에 담겨진 상기 표준 농도의 휘발성 유기물의 무게 감소를 측정함으로써 획득되는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기물 방산량 측정능력 평가방법.
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| KR1020080116087A KR101018455B1 (ko) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | 휘발성 유기물의 표준 방산량 측정을 위한 표준 확산용기 및 휘발성 유기물 방산량 측정능력 평가방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101018455B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102202312B1 (ko) | 2020-04-10 | 2021-01-12 | 한국환경공단 | VOCs 연속자동측정기 교정용기 |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101270669B1 (ko) * | 2012-11-07 | 2013-06-03 | 대한민국 | 제품의 오염물질 방출실험 챔버장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100284701B1 (ko) | 1998-09-02 | 2001-03-15 | 송기혁 | 휘발성 유기화합물질의 시료채취장치 |
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| KR20060110153A (ko) * | 2005-04-19 | 2006-10-24 | 삼성물산 주식회사 | 건자재에서 발생하는 휘발성 유기화합물(ＶＯＣｓ) 등의유해물질 간이 측정장치 및 측정방법 |
-
2008
- 2008-11-21 KR KR1020080116087A patent/KR101018455B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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