KR101407279B1

KR101407279B1 - 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치 및 이를 통한 가스 발생방법

Info

Publication number: KR101407279B1
Application number: KR1020130018019A
Authority: KR
Inventors: 최선경; 박병황; 이성만; 고성석
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2014-06-13

Abstract

본 발명은 투과성 튜브를 이용한 시료저장용기(10)의 구조적 특징을 이용하고, 상기 시료저장용기(10)를 통해 미량의 농도를 가지는 가스를 발생시켜 이를 다단계로 희석시키기 위한 공급유체의 유량의 제어와, 온도, 습도 등을 유기적으로 조합하여, 가스 탐지 및 모니터 장비에 요구되는 극 미량의 농도를 가지는 가스를 발생시킬 수 있도록 함으로써, 상기 가스 탐지 및 모니터 장비에 요구되는 가스 시료의 요건을 충족시키고, 독성가스를 이용한 시험 시 인체에 미치는 영향을 최소화시킬 수 있도록 하며, 다양한 화학물질의 시료와, 시료저장용기를 사용할 수 있도록 하는 특징이 있는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치 및 이를 통한 가스 발생방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치 및 이를 통한 가스 발생방법{ULTRA LOW LEVEL TOXIC GAS GENERATOR AND METHOD THEREOF}

본 발명은 극 미량의 농도를 가지는 독성가스를 균일하고 안전하게 발생시킬 수 있도록 하는 가스발생 장치 및 이를 통한 가스 발생방법에 관한 것이다.

최근 들어, 군 유사시의 화생방전이나, 테러 상황 등에서 사용될 수 있는 화학 작용제(예; 사린 가스) 또는 각종 산업유독성 물질(TICs; TOXIC INDUSTRIAL CHEMICALS) 등을 조기에 탐지하거나, 모니터링 하기 위한 장비들의 개발이 활발하게 진행되고 있다.

통상, 이러한 탐지 및 모니터링 장비들은 감도 성능시험을 필수적으로 거쳐야 하며, 이러한 감도 성능시험의 결과는 개발된 탐지 및 모니터링 장비의 채택 여부를 결정짓는 핵심적인 사항에 해당한다.

한편, 상기 탐지 및 모니터링 장비의 감도 성능시험에서는 탐지 목표로 하는 수준의 독성가스를 균일하게 발생시켜 줘야 하는 단계를 거쳐야 하는바, 이러한 독성가스는 인체에 유해하여, 성능시험을 수행하는 작업자가 장시간 독성가스에 노출될 경우에는 인체에 큰 손상을 발생시킬 수 있는 위험이 있다.

따라서, 이를 위해 극 미량의 농도를 가지는 독성가스를 제조할 수 있는 장치 및 방법이 필요로 된다.

이러한 독성가스를 제조하기 위해 종래에 사용되고 있는 방법으로써, 가스봄베에 수 ppm(PARTS PER MILLION) 수준의 표준가스(STANDARD GAS)를 직접 제조해서 사용하는 방법을 들 수 있다.

그러나, 이러한 방법에 따르면, 치명적인 독성가스를 직접 취급해서 만드는데 제한이 있으며, 감도 성능시험에 요구되는 ppb(PARTS PER BILLION) 수준의 농도로 만들기 위해선 상기 봄베(BOMBE)로부터 나오는 가스를 2차 희석 및 이에 따른 추가적인 농도검증이 필요한 단점이 있다.

상기 독성가스를 제조하기 위한 다른 방법으로써, 특정 온도에서 일정한 양의 시료가 다공성 막을 증기상으로 투과해서 나오는 특성을 이용한 투과성 튜브를 이용한 장치를 통해 제조하는 방법이 있다.

이러한 방법에서는 상용으로 판매되는 화학물질 시료가 들어있는 투과성 튜브를 구매 시 판매 회사에서 제공하는 데이터 시트에 따른 특정 온도로 가열하면 투과성 튜브를 투과하여 나온 증기를 일정 유량으로 희석하여 ppm(PARTS PER BILLION) 수준의 가스를 발생시킬 수 있다.

그러나, 이러한 방법에서도 군사용 실험을 위한 치명적인 독성가스가 들어있는 투과성 튜브는 상용으로 판매되지 않음으로써, 필요로 되는 독성가스의 제조가 어렵고, 상기 데이터 시트에서 제공하는 발생 수치가 최종 발생장치로부터 배출되어 탐지장비에 공급되는 가스의 농도를 정확히 보장해주지 못하는 단점을 가지고 있다.

국내등록특허 10-0838685

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 투과성 튜브를 이용한 시료저장용기의 구조적 특징을 이용하고, 상기 시료저장용기를 통해 미량의 농도를 가지는 가스를 발생시켜 이를 다단계로 희석시키기 위한 공급유체의 제어와, 온도, 습도 등을 유기적으로 조합하여 가스 탐지 및 모니터 장비에 요구되는 극 미량의 농도를 가지는 가스를 발생시킬 수 있도록 함으로써, 상기 가스 탐지 및 모니터 장비에 요구되는 가스 시료의 요건을 충족시키고, 독성가스를 이용한 시험 시 인체에 미치는 영향을 최소화시킬 수 있도록 하며, 다양한 화학물질의 시료와, 시료저장용기를 사용할 수 있도록 하는 특징이 있는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치 및 이를 통한 가스 발생방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 시료의 화학작용에 의해 독성가스를 발생시켜 배출하는 독성가스 발생수단과, 상기 독성가스 발생수단에 의해 배출되는 독성가스에 유체를 혼합하여 희석시키는 독성가스 희석수단과, 외부의 유체를 흡입하여 상기 독성가스 발생수단과 상기 독성가스 희석수단에 유체를 공급하는 유체공급수단과, 상기 독성가스의 희석 과정에 투입되는 표준가스를 공급하는 표준가스 공급수단과, 상기 독성가스 희석수단의 희석에 의해 제조된 가스를 사용하기 위해 포집하는 독성가스 포집수단 및 상기 독성가스 포집수단에 의해 포집되지 않은 독성가스를 여과시켜 배출하는 배출안전수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치를 제공한다.

상기 독성가스 발생수단은 내부에 시료를 저장하는 시료저장용기와, 상기 시료저장용기에 일정 유량의 유체를 투입시켜, 배출되는 독성가스의 유량을 조절하는 가스발생유량조절부와, 상기 가스발생유량조절부의 출구측에 구비되어, 상기 독성가스가 상기 가스발생유량조절부로 유입되지 않도록 하는 밸브로 구성될 수 있다.

상기 시료는 가스이거나, 액체인 것을 특징으로 한다.

상기 가스 시료는 독성가스를 투과시키는 투과성 튜브에 담겨지고, 상기 투과성 튜브는 상기 시료저장용기의 내부로 저장되며, 상기 시료저장용기는 상기 투과성 튜브에 유체를 투입하여 하부로 진행시키는 유량도입관과, 상기 유량도입관의 상부로 투입되어 상기 투과성 튜브를 투과하여 발생된 가스를 배출구로 배출시키는 가스배출관과, 상기 유량도입관과 상기 가스배출관을 내부 공간에 위치시키는 외부하우징 및 상기 외부하우징의 내부 공간으로 특정 온도로 유지된 유체를 순환시키는 유체공급부로 구성될 수 있다.

상기 투과성 튜브는 PTFE(POLYTETRAFLUOROETHYLENE) 소재로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 가스배출관은 상기 유량도입관의 하부로 가스를 배출하여 상기 유량도입관의 외측 둘레부를 따라 다수 회전하여 상부로 배출시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 액체 시료는 상기 시료저장용기의 내부로 저장되며, 상기 시료저장용기는 독성가스를 발생시키는 액체 시료를 저장하는 시료저장부와, 상기 시료저장부의 상부에서 반원 형상을 이루며 상기 시료저장부의 상부로 유체를 투입하는 유량도입관과, 상기 유량도입관과 대칭의 반원 형상을 이루며, 상부의 외부로 가스를 배출하는 가스배출관과, 상기 유량도입관과 상기 가스배출관을 내부 공간에 위치시키는 외부하우징과, 상기 시료저장용기에 저장된 액체 시료의 수면 위의 일측에 형성된 작은 관을 상기 외부하우징의 외부로 통하도록 연결되는 미세통로 및 상기 외부하우징의 내부 공간으로 특정 온도로 유지된 항온순환기에 의한 유체를 순환시키는 유체공급부로 구성될 수 있다.

상기 독성가스 희석수단은 상기 독성가스 발생수단을 통해 배출된 독성가스를 1차 희석시키기 위한 유체의 유량을 조절하는 제1희석유량조절부와, 상기 1차 희석된 독성가스의 일부를 통과시키는 제1우회유로와, 상기 제1우회유로를 통해 유입된 상기 1차 희석 가스를 2차 희석시키기 위한 유체의 유량을 조절하는 제2희석유량조절부로 구성될 수 있다.

상기 제2희석유량조절부의 출구측에는 공급 유체를 우회시키는 제2우회유로와, 상기 제2우회유로상에 설치되어 상기 공급 유체의 습도를 조절하는 증류수 저장용기와, 상기 제2우회유로로 투입되는 상기 공급 유체의 투입량을 조절하는 습도조절밸브가 더 포함될 수 있다.

상기 제1우회유로는 1차 희석가스의 투입을 조절하는 혼합유량조절밸브와, 내부로 투입된 1차 희석가스의 유량을 조절하는 혼합유량조절부가 더 포함될 수 있다.

상기 제1우회유로는 가스봄베로부터 표준가스가 공급되어 혼합시킬 수 있도록 하는 표준가스 공급유로와, 상기 표준가스 공급유로로 공급되는 표준가스의 투입을 조절하는 다방향 밸브를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 독성가스 포집수단은 상기 독성가스 희석수단을 통해 최종 희석된 가스의 일부를 유입시키는 가스공급유로와, 상기 가스공급유로로 유입되는 가스의 유입을 조절하는 가스조절밸브로 구성될 수 있다.

상기 가스공급유로로 배출되는 가스의 공급 유량을 조절하는 가스배출유량조절부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 가스공급유로로 유입된 가스의 일부를 유입하여, 가스의 농도를 측정하기 위한 장치로 투입시키기 위한 포집유량배출유로와, 상기 포집유량배출유로로 배출되는 가스의 유량을 조절하는 포집유량조절부가 더 포함될 수 있다.

상기 배출안전수단은 상기 독성가스 희석수단을 통해 희석된 가스 중 상기 독성가스 포집수단으로 유입되지 않은 가스를 배출구를 통해 외부로 배출하는 가스배출유로와, 상기 가스배출유로의 출구측에 설치되는 여과장치로 구성될 수 있다.

상기 가스배출유로는 내부로 통과하는 가스의 온도 또는 습도 중 어느 하나 이상을 측정하여 표시하는 측정수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 유체공급수단은 외부의 유체를 흡입하여 정화시키는 공기정화기와, 상기 공기정화기를 통해 정화된 유체를 다수로 분기시켜 상기 독성가스 발생수단과, 상기 독성가스 희석수단에 공급하도록 하는 공급유로로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 시료저장용기의 저장된 시료에 의해 발생된 독성가스가 투과성 튜브를 투과하여 공급유체를 통해 배출되는 가스발생단계와, 상기 독성가스에 특정 유량의 공급유체를 혼합한 1차 희석가스로 희석시키는 1차 희석단계와, 상기 1차 희석가스의 일정량을 취출하고, 가스봄베로부터 공급되는 표준가스를 혼합하여 혼합표준가스가 생성되는 표준가스 혼합단계와, 상기 시료의 휘발성을 고려하고, 상기 혼합표준가스에 특정 유량의 상기 공급유체를 혼합하여 2차 희석가스로 혼합시키는 2차 희석단계 및 상기 2차 희석가스의 일정량을 취출하여 사용할 수 있도록 포집되는 2차 희석가스 취출 및 포집단계로 이루어지는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생방법이 제공된다.

상기 표준가스 혼합단계 후, 상기 시료의 휘발성이 작은 경우, 상기 혼합표준가스의 일정량을 취출하여 사용할 수 있도록 포집하는 혼합표준가스 취출 및 포집단계를 수행하도록 구성될 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치 및 가스 발생방법에 의하면, 독성가스의 탐지 및 모니터링 장비의 감도 성능시험에 필요한 ppb 수준의 극 미량 농도의 가스를 균일하고 안전하게 발생시켜 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 가스 발생장치 및 가스 발생방법에 의하면, 투과성 튜브를 이용한 시료저장용기와, 일반 액체 시료를 사용하는 시료저장용기 모두 사용이 가능하여, 다양한 형태의 시료저장용기를 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 가스 발생장치 및 이를 통한 가스 발생방법에 의하면 화학물질의 휘발성에 따라 적정의 농도를 가지는 가스를 발생시킬 수 있도록 하여, 다양한 화학물질의 시료를 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 가스 발생장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 실시예에 따른 가스 발생장치에 구성된 시료저장용기의 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 시료저장용기의 실제작한 형상을 나타낸 사진.
도 4는 도 2에 도시된 시료저장용기에 구성된 투과성 튜브의 구성을 나타낸 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 투과성 튜브를 분해하여 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 시료저장용기의 구성을 나타낸 단면도.
도 7은 도 6에 도시된 시료저장용기의 실제작한 형상을 나타낸 사진.
도 8은 본 실시예에 따른 가스 발생장치의 외부 구성을 나타낸 사시도.
도 9는 본 실시예에 따른 가스 발생방법의 흐름을 나타낸 순서도.
도 10은 실시예 1 및 실시예 2에 따라 본 발명의 가스 발생장치로부터 발생된 물질 A 가스의 농도 검증곡선을 나타낸 그래프.

본 발명에 따르면, 시료의 화학작용에 의해 독성가스를 발생시켜 배출하는 독성가스 발생수단과, 상기 독성가스 발생수단에 의해 배출되는 독성가스에 유체를 혼합하여 희석시키는 독성가스 희석수단과, 외부의 유체를 흡입하여 상기 독성가스 발생수단과 상기 독성가스 희석수단에 유체를 공급하는 유체공급수단과, 상기 독성가스의 희석 과정에 투입되는 표준가스를 공급하는 표준가스 공급수단과, 상기 독성가스 희석수단의 희석에 의해 제조된 가스를 사용하기 위해 포집하는 독성가스 포집수단 및 상기 독성가스 포집수단에 의해 포집되지 않은 독성가스를 여과시켜 배출하는 배출안전수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치가 제공된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 가스 발생장치의 구성을 블록화하여 나타낸다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 가스 발생장치(1)는 시료저장용기(10)와, 가스발생유량조절부(12)와, 제1희석유량조절부(20)와, 제1배출유로(22)와, 제1우회유로(14)와, 제2희석유량조절부(30)와, 제2배출유로(32) 및 가스공급유로(16)를 포함한다.

상기 시료저장용기(10)와, 가스발생유량조절부(12)는 상기 독성가스 발생수단을 이루고, 상기 제1희석유량조절부(20)와, 제1우회유로(14) 및 2차희석유량조절부(30)는 상기 독성가스 희석수단을 이루며, 상기 가스공급유로(16)는 상기 독성가스 포집수단을 이루며, 상기 제1배출유로(22)와. 제2배출유로(32)는 상기 배출안전수단을 이룬다.

상기 시료저장용기(10)는 내부에 투과성 튜브(11; 도 4를 참조)를 설치하여, 상기 투과성 튜브(11)에 저장된 화학물질의 시료가 특정 온도에서 단위시간당 일정한 양으로 막을 투과하여 배출되는 증기 상의 독성가스를 공급유체를 통해 배출시키도록 구성된다.

상기 시료저장용기(10)를 통해 배출되는 독성가스의 양은 상기 투과성 튜브(11)의 크기를 작게 하거나 온도를 낮추어 줌으로써, 조절이 가능하여 극 미량의 농도로 가스를 발생시키기에 유리하다.

이때, 상기 투과성 튜브(11)를 투과하여 발생되는 독성가스의 농도는 다음과 같이 계산된다.

여기서,

C = 발생된 가스의 농도, ppm

Dr = 성분 가스의 투과량, μg/분

F = 희석유량, mL/분

여기서,

Mω= 충진 화학물질의 분자량

T = 273.15K

T'= 273.15 + 발생온도(K)

P'/P = 1

즉, 상기 투과성 튜브(11)를 장착한 시료저장용기(10) 내에서 발생한 독성가스의 농도는 정해진 온도에서 발생되는 독성가스의 양과, 이러한 발생된 독성가스의 농도를 희석하여 줄 공급유체의 유량에 의해 조절된다.

상기 가스발생유량조절부(12)는 상기 시료저장용기(10)에 투입되는 공급유체의 유량을 조절하여 공급하도록 구성된다.

상기 가스발생유량조절부(12)는 외부로부터 가스 발생장치(1)의 흡입구(100)를 통해 유입한 공급유체를 공급유로(120)의 입구측에 설치된 공기정화기(110)에 의해 정화시킨 후 공급이 될 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 공급유로(120)는 상기 공기정화기(110)를 통과한 공급유체를 다수 갈래로 나누어 독성가스의 발생 및 상기 독성가스의 희석을 위한 각 부분으로 공급할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하며, 상기 공기정화기(110) 및 상기 공급유로(120)는 상기 유체공급수단을 이룬다.

본 실시예의 가스 발생장치(1)로 공급되는 공급유체는 공기 또는 질소로 구성될 수 있다.

상기 시료저장용기(10)의 입구 측에는 상기 가스발생유량조절부(12)로부터 공급되는 공급유체의 투입을 조절하는 밸브(19)가 더 설치될 수 있다.

그리고, 상기 제1희석유량조절부(20)는 상기 시료저장용기(10)를 통해 생성된 독성가스에 혼합하여 1차 희석을 시키기 위한 공급유체의 유량을 조절하도록 구성된다.

상기 제1배출유로(22)는 상기 시료저장용기(10)를 통해 생성된 독성가스와, 상기 제1희석유량조절부(20)를 통해 공급되는 공급유체를 통과시키도록 혼합하여 1차 희석을 시키도록 한다.

상기 제1배출유로(22)의 후부 측에는 상기 제1배출유로(22)를 통해 1차 희석된 1차 희석가스의 일부를 우회시키도록 하는 제1우회유로(14)가 형성되며, 상기 제1우회유로(14)로 유입되지 않은 가스는 여과장치를 통해 배출구(200)로 방출하여 버리도록 한다.

상기 제1우회유로(14)는 상기 제1배출유로(22)를 통과하는 1차 희석가스의 일부를 우회시키도록 유입하여, 상기 제2희석유량조절부(30)를 통해 공급되는 공급유체와 혼합하여 2차 희석이 이루어지도록 한다.

상기 제2희석유량조절부(30)는 상기 제1우회유로(14)를 통해 유입된 1차 희석가스와 혼합하여 2차 희석을 시키기 위한 공급유체의 유량을 조절하는 역할을 한다.

상기 제2희석유량조절부(30)를 통한 공급유체는 상기 제1우회유로(14)로 유입된 1차 희석가스와 혼합하여 2차 희석이 이루어짐으로써, 가스의 농도를 극 미량으로 조절할 수 있도록 하며, 상기 제2배출유로(32)의 후부 측에는 2차 희석가스의 일부를 우회시키도록 유입하여, 발생된 가스를 필요로 하는 사용부로 공급하는 가스공급유로(16)가 구성된다.

이때, 상기 제1배출유로(22)와, 상기 제2배출유로(32)는 상기 1차 희석과, 상기 2차 희석이 효과적으로 이루어질 수 있도록 통과하는 길이를 1m 이상으로 형성하는 것이 바람직하다.

본 실시예에 따른 가스 발생장치에 의해 가스를 발생시키는 경우, 상기 제1희석유량조절부(20)의 유량은 상기 가스발생유량조절부(12)의 유량의 10배로 설정하고, 상기 제2희석유량조절부(30)의 유량은 상기 제1희석유량조절부(20)의 유량의 2배로 설정되는 것이 바람직하다.

예로써, 상기 가스발생유량조절부(12)는 상기 시료저장용기(10)에 공급하는 공급유체의 유량을 분당 1L로 조절하고, 상기 제1희석유량조절부(20)는 분당 10L 내외로 조절하도록 설정될 수 있다.

이 경우, 휘발성이 크지 않은 화학물질을 시료로 사용할 경우, 상기 제1희석유량조절부(20)의 공급유체에 의한 1차 희석만으로도 극 미량의 농도를 가지는 가스를 만들 수 있으며, 상대적으로 휘발성이 큰 화학물질을 시료로 사용하는 경우에는 상기 제2희석유량조절부(30)에 의한 2차 희석이 필요하다.

한편, 휘발성이 큰 화학물질을 시료로 사용하는 경우에는, 상기 시료의 휘발성에 따라, 상기 제2희석유량조절부(30)의 유량을 조절하여 극 미량의 농도를 가지는 가스를 발생시킬 수 있다.

이때, 상기 제2희석유량조절부(30)의 유량은 분당 20L 내외로 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시예에 따르면, 상기 제1우회유로(14) 상에는 2차 희석에 공급되는 가스의 유량을 조절하는 혼합유량조절부(40)를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 혼합유량조절부(40)는 상기 가스발생유량조절부(12)와 비슷한 유량을 공급하도록 설정하는 것이 바람직하다.

상기 혼합유량조절부(40)의 작용에 따르면, 상기 시료저장용기(10)로부터 발생되는 분당 1L 의 가스와, 상기 제1희석유량조절부(20)로부터 공급되는 분당 1L 의 공급유체를 1차 희석하여 분당 총 11L 의 1차 희석가스를 생성하고, 이 중 상기 혼합유량조절부(40)를 통해 분당 1L 의 유량을 2차 희석에 투입시키도록 하며, 이는 다시 상기 제2희석유량조절부(30)로부터 공급되는 분당 20L 의 공급유체와 2차 희석이 이루어짐으로써, 극 미량의 농도를 가지는 2차 희석가스를 생성할 수 있도록 한다.

또한, 상기 제2희석유량조절부(30)로부터 배출되는 공급유체를 우회시키는 제2우회유로(42)를 설치하고, 상기 제2우회유로(42) 상에 설치되어, 상기 제2희석유량조절부(30)를 통한 공급유체의 습도를 조절하는 증류수 저장용기(50)를 더 포함하도록 구성하여, 2차 희석에 투입되는 공급유체를 외기와 유사한 습도환경으로 조절하여 혼합시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 제2우회유로(42)의 입구 측과, 상기 제2배출유로(32)에는 상기 제2우회유로(42)로 공급유체가 투입되는 것을 조절하여 공급유체의 습도를 조절할 수 있도록 하는 습도조절밸브(44a, 44b)를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1배출유로(22)의 출구 측에는 상기 제1우회유로(14)로 유입되는 1차 희석가스의 투입을 조절하는 혼합유량조절밸브(24)를 설치하여 구성될 수 있으며, 상기 제1우회유로(14)의 입구 측과, 상기 혼합유량조절부(50)의 사이에는 1차 희석가스에 가스봄베(52)로부터 공급되는 표준가스를 공급하여 혼합시키는 표준가스공급유로(54)를 설치하여 구성될 수 있다.

상기 표준가스공급유로(54)는 상기 제1우회유로(14)에 다방향 밸브(56)를 통해 연결되도록 하여, 상기 가스봄베(52)에 의한 표준가스의 투입을 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 가스봄베(52)와, 상기 표준가스공급유로(54) 및 상기 다방향 밸브(56)는 표준가스 공급수단을 이룬다.

이때, 상기 가스봄베(52)에 들어있는 가스의 농도는 통상 ppm 수준을 가지므로, 상기 가스봄베(52)를 통한 표준가스의 공급량에 따라, 1차 희석은 생략될 수도 있으며, 상기 표준가스의 공급량에 따라서 2차 희석에 공급되는 유량을 조절할 수 있다.

또한, 상기 2차 희석에 의해 발생된 2차 희석가스의 일부를 우회시켜 포집하여 사용할 수 있도록 하는 가스공급유로(16)는 본 실시예에 따른 가스 발생장치를 통해 발생된 가스가 사용되는 사용부로 직접 연결되도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 가스공급유로(16) 상에는 상기 사용부로 공급되는 2차 희석가스의 유량을 조절할 수 있도록 하는 가스배출유량조절부(16)를 더 포함하고, 상기 가스공급유로(16)의 입구 측에는 상기 사용부로 공급되는 2차 희석가스의 공급을 조절하는 가스공급밸브(18)를 설치하여 구성될 수 있다.

상기 가스배출유량조절부(70)는 상기 혼합유량조절부(40)의 유량의 2배로 조절하도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가스공급밸브(18)와 상기 가스배출유량조절부(70) 사이에는 상기 가스공급유로(16)를 통과하는 2차 희석가스의 일부를 유입시켜, 상기 2차 희석가스의 농도를 측정하도록 하는 포집유량배출유로(62)와, 상기 포집유량배출유로(62)로 유입되는 2차 희석가스의 유량을 조절하는 포집유량조절부(60)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 포집유량배출유로(62)는 상기 사용부로 공급되는 2차 희석가스를 채취하여 농도를 측정하도록 함으로써, 장치 운용자가 이를 인지해 가스 발생장치(1)의 각종 설정을 변경하는 등의 조치를 취할 수 있도록 한다.

상기 포집유량배출유로(62)로 유입된 2차 희석가스의 농도 측정은 가스크로마토그래프(GC)와 같은 별도의 분석장비를 이용한 정량분석 후 결정 및 검증되며, 이 결과가 목표로 한 농도와 차이가 있을 경우, 후술될 항온순환기를 이용한 시료저장용기(10)의 발생온도의 조절, 가스발생유량 등의 설정 가능한 유량 조절을 통해 가스를 재발생 시킬 수 있다.

이때, 상기 포집유량조절부(60)는 상기 가스배출유량조절부(70)의 유량의 0.5배로 조절하는 것이 바람직하다.

따라서, 앞서 예를 들어 살펴본 바와 같이, 상기 혼합유량조절부(40)를 통해 공급되는 분당 1L 의 1차 희석가스와, 상기 제2희석유량조절부(30)를 통해 공급되는 분당 20L 의 공급유체를 2차 희석시킨 총 21L 의 2차 희석가스 중 상기 가스배출유량조절부(70)에 의해 분당 2L 가스를 사용하도록 설정할 수 있으며, 상기 포집유량조절부(60)를 통해 배출되는 가스는 분당 1L 에 해당된다.

이는, 상기 사용부의 도입 유량에 맞게 상기 가스배출유량조절부(70)의 유량을 가변적으로 설정하고, 상기 가스배출유량조절부(70)의 유량에 대한 비율에 따라서, 상기 가스발생유량조절부(12)와, 제1, 2희석유량조절부(20, 30)와, 혼합유량조절부(40) 및 포집유량조절부(60)의 유량이 각각 결정되도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 제2배출유로(32)로부터 상기 가스공급유로(16)로 유입되지 않은 가스는 상기 제1배출유로(22)와 합쳐서 배출구(200)로 방출하여 여과장치를 통해 버려진다.

이때, 상기 제1배출유로(22)와, 제2배출유로(32)의 끝부에는 상기 배출구(200) 통해 폐기되는 가스의 온도 또는 습도 중 어느 하나 이상을 측정하는 측정수단(80a, 80b)을 설치하여, 상기 측정수단(80a, 80b)에 의한 정보를 통해 가스 발생장치(1)에서 발생되는 가스의 상태를 파악하여 각종 설정에 이용하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 측정수단은 온도표시기(80a)와, 습도표시기(80b)로 구현될 수 있다.

도 2는 본 실시예에 따른 가스 발생장치에 구성된 시료저장용기(10)의 구성을 나타내고, 도 3은 도 2에 도시된 시료저장용기(10)의 실제작한 형상을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 상기 시료저장용기(10)는 상부로 가스 발생을 위한 공급유체를 투입하여 하부로 진행시키는 유량도입관(210)과, 상기 유량도입관(210)의 내부에 설치되어 시료를 저장하는 투과성 튜브(11; 도 4를 참조)와, 상기 유량도입관(210)의 상부로 투입되어 상기 투과성 튜브(11)를 투과하여 하부로 진행하여 발생된 가스를 배출시키는 하는 가스배출관(220)과, 상기 유량도입관(210)과, 상기 가스배출관(220)을 내부 공간에 위치시키는 외부하우징(230) 및 상기 외부하우징(230)의 내부 공간으로 특정 온도로 유지된 유체를 순환시키는 유체공급부(240a, 240b)를 포함하여 구성된다.

상기 시료저장용기(10)는 챔버형 발생장치에 탈, 부착시켜 사용할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 유량도입관(210)은 상부에 앞서 살펴본 가스 발생장치(1)의 가스발생유량조절부(12)를 통해 유량이 조절된 공급유체가 유입되는 유량유입구(212)가 형성된다.

상기 외부하우징(230)은 상기 유량도입관(210)과, 강기 가스배출관(220)을 내부에 설치하고, 상기 내부 공간으로 특정 온도로 유지된 유체를 공급할 수 있도록 상부의 일측에 형성되는 유입부(240a)와, 하부의 일측에 형성되는 배출부(240b)로 이루어진 유체공급부(240a, 240b)를 형성한다.

이때, 상기 유체공급부(240a, 240b)는 항온순환기를 연결하도록 구성될 수 있으며, 상기 외부하우징(230)의 내부를 순환시키는 유체의 온도는 -10 ℃~ +40 ℃ 범위에서 사용하는 것이 온도의 형성 및 유지 측면에서 효과적이다.

따라서, 상기 투과성 튜브(11)를 투과하여 발생된 가스가 상기 유량도입관(210)의 하부에서 상기 가스배출관(220)으로 배출되어 회전을 이루며 상부로 이동하여 균일하게 혼합된 후, 상기 외부하우징(230)의 외부로 이어지는 배출구(222)를 통해 배출되도록 구성된다.

상기 외부하우징(230)은 외부로 통하는 상기 유량도입관(210)의 유량유입구(212)와, 상기 유입부(240a) 및 배출부(240b)와, 상기 유량도입관(210)의 유량유입구(212) 및 상기 가스배출관(220)의 배출구(222)에 각각 나사형 홈을 형성하여, 나사 조임에 의해 유체의 출입을 조절하는 튜브 캡(250a, 250b, 250c, 250d)을 결합하도록 구성될 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 시료저장용기에 구성된 투과성 튜브의 구성을 나타내고, 도 5는 상기 도4에 도시된 투과성 튜브를 분해하여 나타낸다.

도시된 바와 같이, 상기 투과성 튜브(11)는 PTFE(POLYTETRAFLUOROETHYLENE) 소재로 구성하여, 시료가 투입되는 내부 공간을 가지며 개방된 양측의 단부를 패킹(15)과, 마개(13)로 밀폐시키도록 구성된다.

도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 시료저장용기의 구성을 나타내고, 도 7은 도 6에 도시된 시료저장용기의 실제작한 형상을 나타낸다.

특히, 상기 도 6 및 도 7에 도시된 시료저장용기(10')는 액체 시료를 사용할 수 있도록 구성된 것으로, 도시된 바와 같이, 상부로 가스 발생을 위한 공급유체를 투입하여 하부로 반원 형상을 이루며 진행시키는 유량도입관(310)과, 상기 유량도입관(310)의 하부에 위치되어 가스를 발생시키는 액체 시료를 저장하는 시료저장부(350)와, 상기 시료저장부(350)의 상부에서 상기 유량도입관(310)과 대칭의 반원 형상을 이루며 상부의 외부로 배출시키는 가스배출관(320)과, 상기 유량도입관(310)과, 상기 가스배출관(320) 및 상기 시료저장부(350)를 내부 공간에 위치시키는 외부하우징(330) 및 상기 외부하우징(330)의 내부 공간으로 특정 온도로 유지된 항온순환기에 의한 유체를 순환시키는 유체공급부(340a, 340b)로 구성된다.

상기 시료저장부(350)에 저장된 액체 시료의 수면 위의 일측에는 작은 직경을 가지는 관이 상기 외부하우징(330)의 외부로 통하도록 연결됨으로써, 상기 시료저장부(350)의 내부를 통기시키는 미세통로(360)가 형성된다.

이때, 상기 외부하우징(330)은 외부로 통하는 상기 유량도입관(310)의 유량유입구(312)와, 상기 외부하우징(330)의 유입부(340a) 및 배출부(340b)와, 상기 미세통로(360)의 출구부 및 상기 가스배출관(320)의 배출구(322)에 나사 조임에 의해 유체의 출입을 조절하는 캡(370a, 370b, 370c, 370d, 370e)이 각각 형성된다.

도 8은 본 실시예에 따른 가스발생장치의 외부 형상을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 가스발생장치(1)는 박스 형상의 본체(1')의 내부에 앞서 설명한 가스 발생을 위한 구성들을 설치하고, 상기 본체(1')의 전면에 상기 시료저장용기(10)를 설치할 수 있도록 하는 설치부(800)를 형성하여, 상기 시료저장용기(10)를 용이하게 탈, 장착할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 설치부(800)에 장착되는 시료저장용기(10)의 외측에 형성되는 캡(250a, 250b, 250c)이 외부로 노출되도록 하여, 운용자가 쉽게 조작할 수 있도록 구성될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 가스 발생방법을 설명하도록 한다.

이러한 본 발명의 가스 발생방법은 앞서 살펴본 본 발명의 가스 발생장치에 의해 행해지는 것일 수 있다.

본 발명의 가스 발생방법에 따르면, 시료저장용기에 공급유체를 투입하여(S91), 시료에 의해 발생된 독성가스가 투과성 튜브를 투과하여 공급유체를 통해 배출되는 가스발생단계(S92)와, 상기 독성가스에 특정 유량의 공급유체를 혼합한 1차 희석가스로 희석시키는 1차 희석단계(S93)와, 상기 1차 희석가스의 일정량을 취출하고, 가스봄베로부터 공급되는 표준가스를 혼합하여 혼합표준가스가 생성되는 표준가스 혼합단계(S94)와, 상기 시료의 휘발성을 고려하고(S95), 상기 혼합표준가스에 특정 유량의 상기 공급유체를 혼합하여 2차 희석가스로 혼합시키는 2차 희석단계(S96)와, 상기 2차 희석가스의 일정량을 취출하여 사용할 수 있도록 포집되는 2차 희석가스 취출 및 포집단계(S97)로 이루어진다.

상기 1차 희석단계(S93)에서 혼합되는 공급유체의 유량은 상기 가스발생단계에서 발생되는 상기 독성가스 유량의 10배로 조절되는 것이 바람직하다.

상기 2차 희석단계(S96)에서 혼합되는 공급유체의 유량은 상기 1차 희석단계에 투입되는 공급유체의 유량의 2배로 조절되는 것이 바람직하다.

상기 1차 희석단계(S93)에서 표준가스를 혼합(S94)한 후 상기 2차 희석단계(S96)로 투입되는 1차 희석가스의 유량은 상기 가스발생장치에서 배출되는 상기 독성가스의 유량과 동일한 유량으로 조절되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 표준가스 혼합단계(S94) 후, 상기 시료의 휘발성을 고려하여, 휘발성이 상대적으로 작은 경우, 상기 혼합표준가스의 일정량을 취출하여 직접 사용할 수 있도록 포집하는 혼합표준가스 취출 및 포집단계(S98)를 수행하도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 S95의 단계에서 가스발생에 사용되는 상기 시료의 휘발성의 크고, 작음을 파악하여, 휘발성이 작은 시료의 경우에는 S98단계로 진행하여, 1차 희석된 가스의 일부를 취출 및 포집하여 사용하도록 하고, 휘발성이 큰 시료는 2차희석단계를 선택적으로 실행하도록 S96단계로 진행한다.

이하에서는 본 발명에 따른 가스 발생장치(1) 및 가스 발생방법에 의한 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다.

실시예 1

극 미량 농도로 발생시키고자 하는 화학물질(물질 A)을 투과성 튜브 (11)에 채운 후 마개(13)로 막아 잘 밀봉하였다.

이어서 상기 투과성 튜브(11)를 시료저장용기(10) 내에 넣은 후 가스 발생장치(1) 내에 장착하였으며, 또한 상기 시료저장용기(10)에 항온순환기(circulator)를 연결하여 상기 시료저장용기(10)의 주위 온도를 25℃의 실온으로 유지하였다.

따라서, 발생 목표로 하는 물질 A는 25℃라는 온도조건에 해당하는 분자운동에 의한 가스가 투과성 튜브 밖으로 나오게 되었다.

상기 투과성 튜브(11)를 통해서 나온 증기상의 가스를 가스발생유량조절부(12)에 의해 200mL/분 수준으로 시료저장용기(10)에 공급하여 발생시켰으며, 상기 제1희석유량조절부(20)에 의해 6L/분 수준으로 1차 혼합 및 희석하였다.

이후 1차 희석가스 중 일부를 혼합유량조절부(40)에 의해 500mL/분 수준의 유량으로 조절하여 다시 제2희석유량조절부(30)에 의해 15L/분 수준으로 조절된 유량으로 혼합 및 희석하여 최종 극 미량 농도의 물질 A 가스를 발생하였다.

한편, 최종 발생된 물질 A 가스의 농도는 다음과 같은 검증절차를 통하여 이루어졌다.

먼저, 물질 A 표준용액을 제조한 후 일정량을 자동열탈착기 및 가스크로마토그래프 장비에 주입하고 분석하여, 물질 A의 양에 따른 리스폰스(response)를 획득한 후, 도 9와 같은 농도 검증곡선을 얻었다.

참고로, 상기 농도 검증곡선은 주요 장비 설정 값 및 수행한 시험조건에 의해서 달라질 수 있다.

다음으로 상기 가스 발생장치(1)로부터 최종 발생된 가스를 20분간 가스공급유로(16)의 가스배출유량조절부(70)에 의해 200mL/분의 유량으로 시료 흡착관으로 포집(총 가스유량: 4L)하였으며, 위의 표준용액과 동일한 분석조건으로 분석하여 미지의 물질 A의 양에 대한 리스폰스(response) 또한 획득하였다.

상기 리스폰스(response) 값(y값)을 검증곡선의 직선 방정식에 대입하여 상기 시료 흡착관에 흡착된 물질 A의 양(x값)을 ㎍ 단위로 얻었다.

한편, 실제 실험을 통하여 얻어진 물질 A의 양은 0.22㎍ 으로 계산되었다.

마지막으로 얻어진 물질 A의 양을 총 가스 유량인 4L로 나누어 0.055㎍/L (또는 0.055㎎/㎥)라는 최종 가스 발생장치(1)로부터 발생된 물질 A 가스의 농도를 확인할 수 있었다.

얻어진 수준의 농도는 ppb 농도로 변환 시 9.6ppb(25℃ 조건)였다.

한편, 가스 발생시 주요 가변 인자인 시료저장용기(10)의 가스 발생 온도를 낮추거나, 가스발생유량 및 혼합유량을 줄여주거나, 제1.2희석유량을 높여주는 과정을 거쳐서 발생된 가스의 농도를 더욱 극 미량화 할 수 있었다.

실시예 2

극 미량 농도로 발생시키고자 하는 화학물질(물질 A) 3㎖ 정도를 취하여 액체용 시료저장용기(10') 옆면에 위치한 입구를 통하여 용기바닥을 덮도록 직접 넣어 주었다.

이어서 상기 시료저장용기(10')를 항온순환기와 연결하여 상기 시료저장용기(10') 주위 온도를 -7℃ 수준으로 냉각하였다.

따라서, 물질 A는 -7℃의 온도조건에서 증기상으로 휘발하였으며, 100mL/분 수준의 시료발생유량을 이용하여 시료저장용기(10') 밖으로 발생시켰다.

이 후 제1희석유량조절부(20)에 의해 10L/분 수준으로 1차 혼합 및 희석하였으며, 이에 따른 1차 희석가스 중 일부를 혼합유량조절부에 의해 100mL/분 수준으로 선택하여 다시 제2희석유량조절부(30)에 의해 20L/분 수준의 유량과 2차 혼합 및 희석하여 최종 극 미량 농도의 물질 A 가스를 발생하였다.

이 때 시료배출라인의 온도는 히터로 가열하여 25℃ 수준으로 유지하였다.

발생된 물질 A 가스 농도의 확인은 위 실시예 1과 동일하게 진행하였으며, 가스 유량 4L를 포집한 결과 얻어진 물질 A의 양은 0.42㎍으로 계산되었다.

얻어진 물질 A의 양을 총 가스유량인 4L로 나누어 주어 0.11㎍/L (또는 0.11㎎/㎥)라는 최종 가스 발생장치(1)로부터 발생된 물질 A 가스의 농도를 확인할 수 있었다.

얻어진 수준은 ppb 농도로 변환시 18.3ppb(25℃ 조건)였다.

한편, 실시예 2에 의한 가스발생 조건이 실시예 1에 비하여 매우 극한의 상황(온도, 유량 등의 조건이 장치의 한계치에 근접함)임을 알 수가 있었으며, 이에 대비 발생된 물질 A 가스 농도는 2배 정도 더 고농도임을 알 수 있었다.

그러므로 실시예 1에 의한 독성가스 발생방법이 극 미량 농도발생에 더 효과적임을 알 수 있었다.

실시예 3

미량 농도인 9.90㎎/㎥ (1.2ppm, 25℃ 조건)의 농도로 제작한 물질 B를 담은 가스봄베(52)를 도 1에서와 같이 시료선택 다방향 밸브(56)를 통하여 가스 발생장치(1)에 직접 연결하였다.

이 후 가스발생유량조절부(12)를 통하여 100mL/분의 유량으로 물질 B 가스를 공급하였으며, 제2희석유량조절부에 의해 10L/분 수준으로 조절된 유량과의 혼합 및 희석을 통하여 최종 12.0ppb 농도의 극 미량 물질 B 가스를 발생할 수 있었다.

10, 10': 시료저장용기
11: 투과성 튜브
12: 가스발생유량조절부
14: 제1우회유로
16: 가스공급유로
20: 제1희석유량조절부
22: 제1배출유로
30: 제2희석유량조절부
32: 제2배출유로
210, 310: 유량도입관
220, 320: 가스배출관
230, 330: 외부하우징
240a, 240b: 유체공급부
350: 시료저장부
360: 미세통로

Claims

시료의 화학작용에 의해 독성가스를 발생시켜 배출하는 독성가스 발생수단;
상기 독성가스 발생수단에 의해 배출되는 독성가스에 유체를 혼합하여 희석시키는 독성가스 희석수단;
외부의 유체를 흡입하여 상기 독성가스 발생수단과 상기 독성가스 희석수단에 유체를 공급하는 유체공급수단;
상기 독성가스의 희석 과정에 투입되는 표준가스를 공급하는 표준가스 공급수단;
상기 독성가스 희석수단의 희석에 의해 제조된 가스를 사용하기 위해 포집하는 독성가스 포집수단;
상기 독성가스 포집수단에 의해 포집되지 않은 독성가스를 여과시켜 배출하는 배출안전수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 1에 있어서,
상기 독성가스 발생수단은 내부에 시료를 저장하는 시료저장용기와, 상기 시료저장용기에 일정 유량의 유체를 투입시켜, 배출되는 독성가스의 유량을 조절하는 가스발생유량조절부와, 상기 가스발생유량조절부의 출구측에 구비되어, 상기 독성가스가 상기 가스발생유량조절부로 유입되지 않도록 하는 밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 2에 있어서,
상기 시료는 가스이거나, 액체인 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 3에 있어서,
상기 가스 시료는 독성가스를 투과시키는 투과성 튜브에 담겨지고, 상기 투과성 튜브는 상기 시료저장용기의 내부로 저장되며, 상기 시료저장용기는 상기 투과성 튜브에 유체를 투입하여 하부로 진행시키는 유량도입관과, 상기 유량도입관의 상부로 투입되어 상기 투과성 튜브를 투과하여 발생된 가스를 배출구로 배출시키는 가스배출관과, 상기 유량도입관과, 상기 가스배출관을 내부 공간에 위치시키는 외부하우징 및 상기 외부하우징의 내부 공간으로 특정 온도로 유지된 유체를 순환시키는 유체공급부로 구성된 것을 특징으로 하는 가스 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 4에 있어서,
상기 투과성 튜브는 PTFE(POLYTETRAFLUOROETHYLENE) 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 4에 있어서,
상기 가스배출관은 상기 유량도입관의 하부로 가스를 배출하여 상기 유량도입관의 외측 둘레부를 따라 다수 회전하여 상부로 배출시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 3에 있어서,
상기 액체시료는 상기 시료저장용기의 내부로 저장되며, 상기 시료저장용기는 독성가스를 발생시키는 액체시료를 저장하는 시료저장부와, 상기 시료저장부의 상부에서 반원 형상을 이루며 상기 시료저장부의 상부로 유체를 투입하는 유량도입관과, 상기 유량도입관과 대칭의 반원 형상을 이루며, 상부의 외부로 가스를 배출하는 가스배출관과, 상기 유량도입관과 상기 가스배출관을 내부 공간에 위치시키는 외부하우징과, 상기 시료저장용기에 저장된 액체 시료의 수면 위의 일측에 형성된 작은 관을 상기 외부하우징의 외부로 통하도록 연결되는 미세통로 및 상기 외부하우징의 내부 공간으로 특정 온도로 유지된 항온순환기에 의한 유체를 순환시키는 유체공급부로 구성된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 1에 있어서,
상기 독성가스 희석수단은 상기 독성가스 발생수단을 통해 배출된 독성가스를 1차 희석시키기 위한 유체의 유량을 조절하는 제1희석유량조절부와, 상기 1차 희석된 독성가스의 일부를 통과시키는 제1우회유로와, 상기 제1우회유로를 통해 유입된 상기 1차 희석 가스를 2차 희석시키기 위한 유체의 유량을 조절하는 제2희석유량조절부로 구성된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 8에 있어서,
상기 제2희석유량조절부의 출구측에는 공급 유체를 우회시키는 제2우회유로와, 상기 제2우회유로상에 설치되어 상기 공급 유체의 습도를 조절하는 증류수 저장용기와, 상기 제2우회유로로 투입되는 상기 공급 유체의 투입량을 조절하는 습도조절밸브가 더 포함된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 8에 있어서,
상기 제1우회유로는 1차 희석가스의 투입을 조절하는 혼합유량조절밸브와, 내부로 투입된 1차 희석가스의 유량을 조절하는 혼합유량조절부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제1우회유로는 가스봄베로부터 표준가스가 공급되어 혼합시킬 수 있도록 하는 표준가스 공급유로와, 상기 표준가스 공급유로로 공급되는 표준가스의 투입을 조절하는 다방향 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 1에 있어서,
상기 독성가스 포집수단은 상기 독성가스 희석수단을 통해 최종 희석된 가스의 일부를 유입시키는 가스공급유로와, 상기 가스공급유로로 유입되는 가스의 유입을 조절하는 가스조절밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 12에 있어서,
상기 가스공급유로로 배출되는 가스의 공급 유량을 조절하는 가스배출유량조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 13에 있어서,
상기 가스공급유로로 유입된 가스의 일부를 유입하여, 가스의 농도를 측정하기 위한 장치로 투입시키기 위한 포집유량배출유로와, 상기 포집유량배출유로로 배출되는 가스의 유량을 조절하는 포집유량조절부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 1에 있어서,
상기 배출안전수단은 상기 독성가스 희석수단을 통해 희석된 가스 중 상기 독성가스 포집수단으로 유입되지 않은 가스를 배출구를 통해 외부로 배출하는 가스배출유로와, 상기 가스배출유로의 출구측에 설치되는 여과장치로 구성된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 15에 있어서,
상기 가스배출유로는 내부로 통과하는 가스의 온도 또는 습도 중 어느 하나 이상을 측정하여 표시하는 측정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유체공급수단은 외부의 유체를 흡입하여 정화시키는 공기정화기와, 상기 공기정화기를 통해 정화된 유체를 다수로 분기시켜 상기 독성가스 발생수단과, 상기 독성가스 희석수단에 공급하도록 하는 공급유로로 구성된 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생장치.
시료저장용기의 저장된 시료에 의해 발생된 독성가스가 투과성 튜브를 투과하여 공급유체를 통해 배출되는 가스발생단계;
상기 독성가스에 특정 유량의 공급유체를 혼합한 1차 희석가스로 희석시키는 1차 희석단계;
상기 1차 희석가스의 일정량을 취출하고, 가스봄베로부터 공급되는 표준가스를 혼합하여 혼합표준가스가 생성되는 표준가스 혼합단계;
상기 시료의 휘발성을 고려하고, 상기 혼합표준가스에 특정 유량의 상기 공급유체를 혼합하여 2차 희석가스로 혼합시키는 2차 희석단계;
상기 2차 희석가스의 일정량을 취출하여 사용할 수 있도록 포집되는 2차 희석가스 취출 및 포집단계;
로 이루어지는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생방법.
청구항 18에 있어서,
상기 표준가스 혼합단계 후, 상기 시료의 휘발성이 작은 경우, 상기 혼합표준가스의 일정량을 취출하여 사용할 수 있도록 포집하는 혼합표준가스 취출 및 포집단계;
를 수행하는 것을 특징으로 하는 미량의 농도를 가지는 독성가스 제조를 위한 가스 발생방법.