KR101482529B1 - 공기 중 부유미생물의 샘플링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 중에 부유하는 세균, 곰팡이 등의 각종 부유미생물(浮游微生物)을 포집하되, 부유미생물을 포집하는 과정에서 부유미생물이 충돌에 의한 충격으로 생존성을 잃거나 생존력이 약화되는 것을 최소화함과 동시에, 샘플링 장치의 반복적인 소독작업을 최소화함으로써 연속적인 샘플링 작업을 수행할 수 있도록 하며, 샘플링 장치의 오염을 방지하여 부유미생물의 농도 측정에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 구성한 부유미생물 샘플링 장치에 관한 것이다.
본 발명에서는 공기가 유입되는 노즐(14)이 형성되어 있는 본체(10)와; 상기 노즐(14)의 바로 연직 아래에 위치하며 완충액(100)을 담고 있는 튜브(20)와; 상기 튜브(20)가 연직하게 세워진 상태로 고정되도록 지지하는 튜브지지대(30)를 포함하며; 상기 노즐(14)로 유입된 공기는 튜브(20)의 내부로 들어 온 후 다시 빠져나가도록 순환한 후, 본체(10) 밖으로 배출되며, 공기에 포함되어 있던 부유미생물(2)은 공기가 튜브(20)의 내부를 순환할 때 완충액(100)으로 낙하되어 완충액(100) 속에 남겨져서 포집되는 것을 특징으로 하는 공기 중 부유미생물의 샘플링 장치가 제공된다.
특히, 본 발명에서는 상기 튜브지지대(30)가 회전할 수 있으며 복수개의 튜브(20)가 설치되도록 구성되어 복수개의 튜브를 이용하여 부유미생물을 연속적으로 포집할 수 있도록 구성된 공기 중 부유미생물의 샘플링 장치가 제공된다.

Description

공기 중 부유미생물의 샘플링 장치{Apparatus for Sampling Microorganisms from Air}

본 발명은 공기 중 부유미생물 샘플링 장치(샘플러/sampler)에 관한 것으로서, 구체적으로는 공기 중에 부유하는 세균, 곰팡이 등의 각종 부유미생물(浮游微生物)을 포집하되, 부유미생물을 포집하는 과정에서 부유미생물이 충돌에 의한 충격으로 생존성을 잃거나 생존력이 약화되는 것을 최소화함과 동시에, 샘플링 장치의 반복적인 소독작업을 최소화함으로써 연속적인 샘플링 작업을 수행할 수 있도록 하며, 샘플링 장치의 오염을 방지하여 부유미생물의 농도 측정에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 구성한 부유미생물 샘플링 장치에 관한 것이다.

지하철 역사 등과 같이 많은 사람들이 생활하고 있는 다중이용시설의 경우, 실내에서 공기 중에 부유하고 있는 부유미생물의 농도를 적절히 관리하는 것이 매우 중요하다. 환경부에서는 법령을 통해서 다중이용시설에 대한 실내 공기 중 부유미생물 농도에 대한 관리 기준을 정하여 운용하고 있는 실정이다.

실내 공기 중에 부유하고 있는 부유미생물의 농도를 관리하기 위해서는 우선 부유미생물을 포집할 필요가 있는데, 부유미생물의 포집을 위한 종래의 샘플링 장치로는 고체배지를 이용하는 기술이 알려져 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2012-128619호에 그 일예가 개시되어 있다. 그런데 고체배지를 이용하는 종래 기술의 경우, 샘플링 과정에서 부유미생물이 고체배지에 충돌하게 되어, 그 충격으로 인해 부유미생물이 생존성을 잃거나 또는 생존력이 약화되며, 그에 따라 부유미생물의 농도 측정에 오차가 발생하게 되고 포집된 부유미생물의 농도 측정 결과에 대한 신뢰성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

또 다른 종래 기술로는 소위 "임핀저(impinger) 방식"의 샘플링 장치가 있는데 도 1에는 그 구성에 대한 개략적인 단면도가 도시되어 있다.

종래의 임핀저 방식 샘플링 장치는 도면에 도시된 것처럼, 수집용기(101) 내에 액상의 완충액(100)이 담겨져 있고, 상기 수집용기(101)와는 분리되어 격리된 상태의 공기 유입관(102)이 상기 수집용기(101) 내에 배치되어 그 단부가 완충액(100)에 잠겨 있는 구조를 가지고 있다. 따라서 공기 유입관(102)을 통해서 유입된 공기는 완충액(100)을 지난 후, 수집용기(101)의 배출구(103)를 통해서 배출되는데, 공기와 함께 공기 유입관(102)으로 유입된 부유미생물은, 공기가 위와 같이 완충액(100)을 지나서 흘러가는 과정에서 완충액(100)에 남게 된다. 완충액(100)을 따로 수거하고 여과지를 통해서 부유미생물을 분리한 후 배지 위에 증식시켜서 부유미생물의 농도를 측정하게 된다.

그런데 위와 같은 종래의 임핀저 방식 샘플링 장치에서는, 부유미생물의 1회 포집마다 개별적인 수집용기(101)가 필요하며 부유미생물의 포집이 완료된 후에는, 수집용기(101)의 내부를 소독해야 하므로, 소독 작업의 진행으로 인하여 샘플링 장치의 사용이 중단되고, 그에 따라 연속적인 포집이 불가능하다는 단점이 있다. 즉, 일정 기간 동안의 부유미생물 포집이 완료되면, 수집용기(101)에 담긴 완충액(100)을 다른 용기에 옮겨 담는 작업과 수집용기(101)의 내부를 소독하는 작업이 필수적으로 진행되어야 하므로, 부유미생물의 포집이 완료된 후에는 위와 같은 필수 작업에 따른 시간적인 공백을 가진 후에야 비로소 후속하여 추가적인 부유미생물의 포집이 진행될 수밖에 없는 것이다.

특히, 종래의 임핀저 방식 샘플링 장치에서는, 공기 유입관(102)의 단부가 항상 액상의 완충액(100)에 잠겨 있는 상태이므로, 공기 유입관(102)이 앞서 행해진 포집과정에서 이미 오염된 상태로 다시 새로운 포집과정에 재사용될 우려가 있다. 이러한 위험을 방지하기 위해서는 공기 유입관(102)을 철저하게 세척 및 소독하는 작업을 수행한 다음에 새로운 포집과정에 사용하여야만 하는데, 공기 유입관(101)의 세척과 소독에는 추가적인 노력과, 비용 및 시간이 더 소요되며, 그에 따라 앞서 행해진 포집과정과 후속하는 포집과정 사이에는 시간적인 공백이 존재할 수밖에 없기 때문에, 결국 종래의 임핀저 방식 샘플링 장치로는 연속적인 부유미생물의 포집 작업의 수행이 불가능하게 되는 것이다.

더 나아가, 종래의 임핀저 방식 샘플링 장치의 경우, 새로운 포집작업을 수행하려면 매번 수집용기(101)를 소독해야 하는 번거로운 작업을 수행해야 하며, 완충액(100)을 따로 수거하여 배지 위에 증식시켜야 하는 번거로움이 따른다는 단점도 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-128619호(2012. 11. 27. 공개) 참조.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계와 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로 샘플링 과정에서 충돌에 의한 충격으로 인하여 부유미생물이 생존성을 잃거나 또는 생존력이 약화되는 것을 최소화시킴으로써, 부유미생물의 농도 측정의 오차 발생을 줄이고 농도 측정 결과의 신뢰성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 액상 완충액을 이용하되 여과지를 통해서 액상 완충액으로부터 부유미생물을 분리한 후 배지 위에 증식시키는 작업이 필요하지 않도록 함으로써, 부유미생물의 포집을 통한 농도 측정 작업을 더욱 신속하고 간편하게 수행할 수 있게 만드는 것을 목적으로 한다.

더 나아가, 본 발명은 오염된 장치의 소독 및 세척으로 인한 시간적인 공백 없이, 새로운 완충액을 이용하여 부유미생물의 포집 작업을 연속적으로 수행할 수 있게 만들며, 자칫 부실한 소독, 세척 작업으로 인하여 오염된 장치를 이용하게 되는 것을 사전에 차단하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 공기가 유입되는 노즐이 형성되어 있는 마감판이 상부에 구비되어 있고 하단에는 흡입력에 의해 공기가 빨려나가서 배출되는 배출구가 형성되어 있는 통형상의 본체와; 상기 본체의 내부에서 상기 노즐의 바로 연직 아래에 위치하며 완충액을 담고 있는 튜브와; 상기 본체의 내부 벽면과 간격을 두고 상기 본체 내부에 구비되며 상기 튜브가 연직하게 세워진 상태로 고정되도록 지지하는 튜브지지대를 포함하며; 상기 노즐로 유입된 공기는 튜브의 내부로 들어 온 후 다시 빠져나가도록 순환한 다음, 상기 본체와 상기 튜브지지대 사이의 간격을 통과하여 배출구를 통해 본체 밖으로 배출되며, 공기에 포함되어 있던 부유미생물은 공기가 튜브의 내부를 순환할 때 완충액으로 낙하되어 완충액 속에 남겨져서 포집되는 것을 특징으로 하는 공기 중 부유미생물의 샘플링 장치가 제공된다.

위와 같은 본 발명의 샘플링 장치는, 상기 튜브지지대가 본체 내부에서 회전가능한 상태로 구비되어 있고; 상기 튜브지지대에는 복수개의 튜브가 장착될 수 있으며; 상기 튜브지지대에서 복수개의 튜브가 배치된 공간을 각각 구분하여 구획하고 차폐된 공간이 되도록 상기 튜브지지대의 상면에는 차폐판이 연직하게 설치되어 있되, 회전방향으로 이웃하게 배치되는 2개의 차폐판 사이에 하나의 튜브가 위치하도록 차폐판이 구비되어 있어서, 상기 튜브지지대가 회전하면서 노즐의 바로 연직 아래에 복수개의 튜브가 순차적으로 배치되어 각각의 튜브에 담긴 완충액에 부유미생물이 포집되도록 하는 구성을 가질 수도 있다. 특히, 이 경우, 각각의 튜브가 순차적으로 노즐의 바로 아래 위치에 자동적으로 위치하도록, 상기 튜브지지대는 스텝모터에 의해 사전에 정해진 각도에 맞추어 단계적으로 회전되는 구성을 가질 수 있다.

본 발명에 의하면, 부유미생물의 포집과정에서 충돌로 인한 충격이 부유미생물에 크게 가해지지 않게 되며, 그에 따라 충격으로 인해 부유미생물이 생존성을 잃거나 또는 생존력이 약화되는 것이 최소화된다. 따라서 본 발명의 샘플링 장치에 의하면 부유미생물의 폐사 내지 생존력 약화 때문에 부유미생물의 농도 측정에 오차가 발생하는 것이 방지되고 농도 측정 결과의 신뢰성 저하도 방지하게 되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명에 의하면, 부유미생물의 포집과정에서 공기를 소통시키는 어떠한 부재도 완충액에 잠기지 않으므로, 종래의 임핀저 방식 샘플링 장치와 달리, 공기 유입관의 세척 및 소독 작업이 필요하지 않으며, 따라서 세척 및 소독을 위한 시간을 절약할 수 있게 될 뿐만 아니라, 부실한 세척, 소독 작업으로 인한 오염이 발생되는 것을 예방할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서는 완충액에 부유미생물이 포집되어 있고 이러한 완충액을 이용하여 직접 부유미생물을 증식시킬 수 있기 때문에, 여과를 통한 부유미생물의 분리 작업 및 배지로의 이식 작업 등의 별도의 추가 작업의 필요성이 없게 되고, 그 만큼 부유미생물의 포집을 통한 농도 측정 작업을 더욱 신속하고 간편하게 수행할 수 있게 되는 장점이 있다.

무엇보다도, 본 발명에 따른 샘플링 장치는, 부유미생물 포집 작업의 연속 수행을 위한 구조를 가지는 장치로의 변형이 매우 용이하게 되며, 더 나아가 이러한 연속 수행을 자동화시키는데도 매우 유리한데, 튜브지지대가 회전되는 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 복수개의 튜브를 이용하여 부유미생물을 포집하는 작동을 순차적으로 그리고 연속적으로, 더 나아가 매우 수월하고 신속하게 수행할 수 있게 되는 장점이 발휘된다.

특히, 이러한 복수개의 튜브를 이용한 연속적이고 순차적인 포집작동을 수행함에 있어서, 차폐판을 이용함으로써 아직 포집작업을 시작하지 않은 튜브에 담긴 완충액의 오염을 예방할 수 있으며, 따라서 더욱 신뢰성있게 부유미생물의 포집작업을 수행할 수 있게 되는 장점이 발휘된다.

도 1은 종래 기술에 의한 임핀저 방식의 부유미생물 샘플링 장치의 구성을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부유미생물 샘플링 장치의 개략적인 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 도 2에 도시된 샘플링 장치의 내부 구성을 보여주는 도 2의 선 A-A에 따른 개략적인 단면 사시도이다.
도 5는 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 본 발명의 샘플링 장치에서 공기를 흡입하여 부유미생물을 포집하는 상태를 보여주는 개략적인 도 2의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6은 복수개의 튜브를 이용하여 연속적으로 부유미생물을 포집할 수 있는 구성을 가진 본 발명의 또다른 실시예에 따른 샘플링 장치의 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 샘플링 장치의 내부 구성을 보여주는 도 6의 선 B-B에 따른 개략적인 단면 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 샘플링 장치의 내부 구성을 보여주는 도 6의 선 C-C에 따른 개략적인 단면도이다.
도 9는 복수개의 튜브를 이용하여 연속적으로 부유미생물을 포집할 수 있는 구성을 가진 본 발명의 또다른 실시예에 따른 샘플링 장치의 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 샘플링 장치의 내부 구성을 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 단면 사시도이다.
도 11은 도 9에 도시된 샘플링 장치의 내부 구성을 보여주는 도 8에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 12는 도 6에 도시된 샘플링 장치에서 부유미생물이 포집되는 상태를 보여주는 도 6의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.
도 13은 도 9에 도시된 샘플링 장치에서 부유미생물이 포집되는 상태를 보여주는 도 12에 대응되는 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 부유미생물의 샘플링 장치(1)(이하, "샘플링 장치"라고 약칭함)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 3 및 도 4에는 각각 도 2에 도시된 샘플링 장치(1)의 내부 구성을 보여주는 도 2의 선 A-A에 따른 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있는데, 도 3은 조립되지 않은 분해된 상태를 보여주는 것이며, 도 4는 조립이 완료된 상태를 보여주는 것이다. 도 5에는 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 본 발명의 샘플링 장치(1)에서 공기를 흡입하여 부유미생물을 포집하는 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명의 샘플링 장치(1)는, 공기가 유입되는 노즐(14)이 형성되어 있는 마감판(11)이 상부에 구비되어 있고 하단에는 흡입펌프(도시되지 않음)의 흡입력에 의해 공기가 빨려나가서 외부로 배출되는 배출구(12)가 형성되어 있는 통형상의 본체(10)와, 상기 본체(10)의 내부에서 상기 노즐(14)의 바로 연직 아래에 위치하며 액상의 완충액(100)을 담고 있으며 상기 노즐(14)로부터 유입되는 공기가 상단 개구로 들어와서 내부를 순환한 후 다시 상단 개구로 배출되는 튜브(20)와, 상기 본체(10)의 내부 벽면과 간격을 두고 구비되며 상기 튜브(20)를 고정시켜 지지하는 튜브지지대(30)를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 본체(10)는 내부 공간을 가지도록 통형상의 부재로 이루어지는데, 그 하단에는 배출구(12)가 형성되어 있고, 상기 배출구(12)는 흡입펌프와 연통되어 있다. 상기 본체(10)의 상단에는 마감판(11)이 구비되어 있는데, 상기 마감판(11)에는 노즐(14)이 관통 형성되어 있다. 도면에 도시된 실시예의 경우, 공기가 튜브(20)의 내부로 집중하여 공급될 수 있도록 노즐(14)이 마감판(11)의 하면 방향으로 돌출된 구성을 가지고 있으나, 본 발명에서 노즐(14)은 이와 같이 돌출된 구성에 한정되지 아니하며, 마감판(11)을 관통하는 단순 구멍 형태로 이루어져도 무방하다.

상기 본체(10) 내에는 튜브지지대(30)가 구비되는데, 상기 튜브지지대(30)와 상기 본체(10) 내면 사이에는 공기가 배출구(12) 방향으로 흘러갈 수 있도록 간격이 존재한다. 이를 위하여 도면에 예시된 것처럼, 본체(10)의 내부 벽면에서 막대형태의 연결부재(31)가 돌출된 상태로 구비되고, 상기 연결부재(31)의 돌출된 단부가 튜브지지대(30)에 결합됨으로써, 상기 본체(10)의 내부 벽면과 간격을 둔 채로 상기 튜브지지대(30)가 본체(10) 내부에 구비될 수 있다. 그러나 연결부재(31)의 형태는 이러한 막대형 돌출 부재에 한정되지 아니하며 다른 형태로 이루질 수 있다. 더 나아가, 연결부재(31)를 이용하지 않은 다른 구성을 통해서 상기 본체(10)의 내부 벽면과 간격을 둔 채로 상기 튜브지지대(30)가 본체(10) 내부에 구비될 수도 있다. 또다른 실시예로서, 실질적으로 튜브지지대(30)의 횡방향 측면은 내부 벽면에 밀착되어 있으나, 튜브지지대(30) 자체에 관통부가 형성되어 있어서, 공기가 상기 관통부를 통과하여 흘러갈 수 있도록 구성될 수도 있다. 따라서 튜브지지대(30)와 본체 내부 벽면 사이에 간격이 존재한다는 것은, 이와 같이 튜브지지대(30)의 횡방향 측면은 내부 벽면에 밀착되어 있으나, 튜브지지대(30) 자체에 관통부가 형성되어 있어서 공기가 상기 관통부를 통과하여 흘러갈 수 있도록 구성을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 상기 튜브지지대(30)에는 튜브(20)가 결합될 수 있는 장착부(32)가 구비되어 있는데, 도면에 도시된 것처럼 장착부(32)는 오목홈 형태로 구성될 수도 있고, 이와 달리 관통공 형태로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에서 상기 장착부(32)는 튜브(20)가 설치되는 것이라면 기타 구성으로 만들어져도 무방하다.

튜브(20)는 예를 들어 유리나 합성수지 또는 금속재질의 시험관으로 이루어질 수 있는데, 액상의 완충액(100)이 튜브(20)에 담겨 있으며, 상단부는 개방되어 있다. 도면에 도시된 실시예의 경우, 상기 튜브(20)는 개방된 상단부는 상기 노즐(14)의 바로 아래에 위치하도록 상기 튜브지지대(30)에 결합되어 세워진 상태로 본체(10) 내에 배치되어 있다.

이와 같은 구성을 가진 본 발명의 샘플링 장치(1)에서는, 흡입모터가 작동하게 되면 본체(10) 내의 공기가 배출구(12)로 빠져 나가게 되고, 본체(10) 외부의 공기는 노즐(14)을 통해서 본체(10)의 내부로 유입된다. 이 때, 공기 중에 포함되어 있던 부유미생물도 함께 본체(10)의 내부로 유입되는데, 상기 노즐(14)의 바로 아래에는 튜브(20)의 개방된 상단부가 위치하므로, 부유미생물을 포함하고 있는 공기는 노즐(14)을 통해 유입된 즉시 튜브(20)의 내부로 들어가게 된다. 튜브(20)의 내부로 유입된 공기는 튜브(20) 내부를 순환한 후 다시 튜브(20)의 상단부를 통해서 빠져나가게 되고, 후속하여 공기는 본체(10)와 상기 튜브지지대(30) 사이의 간격을 통과하여 배출구(12)를 통해 본체(10) 밖으로 배출된다. 도 5에서 화살표는 위와 같은 공기의 흐름을 보여주는 것이다.

공기가 튜브(20)의 내부로 들어 온 후 다시 빠져나가는 이와 같은 순환과정에서, 공기에 포함되어 있던 부유미생물(2)은 튜브(20)에 담겨진 완충액(100)으로 낙하되어 완충액(100) 속에 남겨지게 된다. 즉, 본 발명에 따른 샘플링 장치(1)에서는, 부유미생물이 포함되어 있는 공기가 튜브(20) 내부로 유입된 후 빠져나가는 과정에서 부유미생물이 그 자체의 중량에 의해 완충액(100)으로 낙하되어 완충액(100)에 잔류하여 포집되는 것이다. 따라서 고체배지를 이용하는 종래의 기술과 달리, 본 발명에서는 부유미생물에 대해 충돌로 인한 충격이 크게 가해지지 않게 되며 충격으로 인해 부유미생물이 생존성을 잃거나 또는 생존력이 약화되는 것이 최소화된다. 즉, 본 발명에 의하면, 부유미생물의 충격으로 인한 폐사 내지 생존력 약화 때문에 부유미생물의 농도 측정에 오차가 발생하는 것이 방지되고 농도 측정 결과의 신뢰성 저하도 방지하게 되는 효과가 발휘되는 것이다.

특히, 본 발명의 샘플링 장치(1)는, 종래의 임핀저 방식 샘플링 장치와 달리, 부유미생물의 포집과정에서 공기를 소통시키는 어떠한 부재도 액상의 완충액(100)에 잠기지 않는다. 앞서 살펴본 것처럼, 종래의 임핀저 방식 샘플링 장치에서는 공기 유입관의 단부가 항상 액상의 완충액에 잠겨 있는 상태이므로, 공기 유입관이 앞서 행해진 포집과정에서 이미 오염된 상태로 다시 새로운 포집과정에 재사용될 우려가 있었으며, 이를 방지하기 위해서는 공기 유입관에 대한 철저한 반복 세척 및 소독이 반드시 필요하였다. 그러나 본 발명의 경우, 공기를 빨아들여 공급하는 어떠한 부재도 완충액에 잠기지 않을 뿐만 아니라 완충액에 전혀 닿지도 않는 구성을 가지고 있으므로, 종래의 임핀저 방식 샘플링 장치와 달리 공기 유입관의 세척 및 소독 작업이 필요하지 않으며, 따라서 세척 및 소독을 위한 시간을 절약할 수 있다.

또한 본 발명에서는 완충액(100)에 부유미생물이 포집되어 있고 이러한 완충액(100)을 이용하여 직접 부유미생물을 증식시킬 수 있기 때문에, 여과를 통한 부유미생물의 분리 작업 및 배지로의 이식 작업 등의 별도의 추가 작업의 필요성이 없게 되고, 그 만큼 부유미생물의 포집을 통한 농도 측정 작업을 더욱 신속하고 간편하게 수행할 수 있게 되는 장점이 있다.

더 나아가, 본 발명의 샘플링 장치(1)는 1회의 부유미생물 포집 작업이 완료되면, 기존의 튜브를 제거하고 새로운 완충액이 튜브(20)를 새로 튜브지지체(30)에 장착하여, 후속하는 포집 작업을 바로 연속하여 수행할 수 있게 된다. 즉, 본체(10)의 교체나 세척 등의 작업 없이, 단지 튜브(20)만 교체하게 되면 새로운 완충액을 이용하여 부유미생물 포집 작업을 새롭게 시작할 수 있게 되므로, 부유미생물 포집 작업을 신속하게 그리고 연속적으로 수행할 수 있게 되는 장점이 있다. 특히, 앞서 살펴본 것처럼 공기 유입관의 세척 및 소독 작업이 필요하지 아니하여 세척 및 소독을 위한 시간이 소모되지 않으므로, 앞서 행해진 포집과정과 후속하는 포집과정 사이에는 시간적인 공백이 거의 없으며, 따라서 부유미생물의 포집 작업의 연속적인 수행이 용이하게 이루어지게 되는 장점이 있다.

무엇보다도 본 발명에 따른 샘플링 장치(1)는, 위와 같이 부유미생물 포집 작업을 연속적으로 수행하기 위해서 단지 튜브(20)만 교체하게 되므로, 후술하는 또다른 실시예처럼 부유미생물 포집 작업의 연속 수행을 위한 구조를 가지는 장치로의 변형이 매우 용이하게 되며, 더 나아가 이러한 연속 수행을 자동화시키는데도 매우 유리하다.

도 6에는 본 발명의 또다른 실시예로서, 복수개의 튜브(20)를 이용하여 연속적으로 부유미생물을 포집할 수 있는 구성을 가진 샘플링 장치(1)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 7 및 도 8에는 각각 도 6에 도시된 샘플링 장치(1)의 내부 구성을 보여주는 도 6의 선 B-B에 따른 개략적인 단면 사시도(도 7)와 도 6의 선 C-C에 따른 개략적인 단면도(도 8)가 도시되어 있다.

도 6 내지 도 8에 도시된 실시예에 따른 샘플링 장치(1)는 복수개의 튜브(20)가 장착될 수 있는 구성을 가지고 있다. 앞서 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예와의 차이점을 중심으로 도 6 내지 도 8에 도시된 실시예의 구성을 살펴보면, 우선 도 6 내지 도 8에 도시된 실시예의 경우, 상기 튜브지지대(30)는 복수개의 튜브가 설치될 수 있는 구성을 가지고 있으며, 더 나아가 튜브지지대(30)는 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

구체적으로 상기 튜브지지대(30)에는 튜브(20)가 결합될 수 있는 장착부(32)가 복수개로 구비되어 있으며, 따라서 각각의 장착부(32)에는 튜브(20)가 개별적으로 장착될 수 있다. 또한 튜브지지대(30)는 회전할 수 있는데, 도면에 예시된 실시예의 경우, 본체(10)는 원통형으로 되어 있고, 튜브지지대(30)도 이에 부합되도록 원판형태로 이루어져 있고, 원판의 중앙에는 회전축(33)이 설치되어 있는 구성을 가지고 있다. 도면에는 도시가 생략되어 있으나 회전모터가 구비되어 상기 튜브지지대(30)가 회전축(33)을 중심으로 회전되도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 회전모터가 회전축(33)을 회전시키거나 또는 회전축(33)은 고정되어 있되 튜브지지대(30) 자체가 회전하도록 구성될 수도 있다. 더 나아가, 회전모터가 아닌 사용자가 직접 튜브지지대(30)를 회전시킬 수도 있다.

한편, 도 6 내지 도 8에 도시된 실시예에서, 튜브지지대(30)에는 차폐판(34)이 설치되어 있다. 즉, 원주 방향으로 이웃하게 배치되는 2개의 차폐판(34) 사이에 하나의 장착부(32)가 위치하도록, 튜브지지대(30)에서 복수개의 장착부(32)가 형성된 위치를 각각 구분하여 구획하게 되는 차폐판(34)이 연직하게 튜브지지대(30)의 상면에 설치되어 있는 것이다. 상기 차폐판(34)의 상단은 마감판(11)의 하면에 접하게 되고, 차폐판(34)의 횡방향 외측면은 본체(10)의 내부 벽면에 접하게 된다. 도 6 내지 도 8에 도시된 실시예에서는 차폐판(34)의 횡방향 내측면이 서로 결합되어 있다. 회전축(33)이 튜브지지대(30)의 상면 위로 길게 연장되어 있지 아니한 도 6 내지 도 8의 실시예와 달리, 후술하는 도 9 내지 도 11의 실시예처럼 회전축(33)이 튜브지지대(30)의 상면 위로 길게 연장될 수도 있는데, 이 경우에는 차폐판(34)의 횡방향 내측면이 회전축(33)에 결합될 수도 있다. 도 9 내지 도 11의 실시예에 대해서는 차후에 설명한다.

이와 같이, 튜브지지대(30)에 차폐판(34)이 구비되면, 튜브지지대(30)의 장착부(32)에 튜브(20)가 장착되어 연직하게 세워진 상태에서, 하나의 튜브(20)가 위치하는 영역은 마감판(11)의 하면과, 튜브(20)를 사이에 두고 원주 방향으로 이웃하게 배치되는 2개의 차폐판(34)과, 상기 2개의 차폐판(34) 사이의 본체(10)의 내부 벽면과, 상기 2개의 차폐판(34)의 횡방향 내측면이 서로 결합된 부분에 의해, 이웃하는 튜브(20)가 위치하는 공간과는 구분되는 차폐된 공간이 형성된다. 다만, 이와 같이 차폐된 공간이 형성되더라도, 튜브지지대(30)와 본체(10)의 내부 벽면 사이에는 간격이 계속 존재하고 있으므로, 실질적으로 2개의 차폐판(34)에 의해 구획된 공간은 상부와 측면은 폐쇄되어 있되, 하면을 개방된 상태가 된다. 도 6 내지 도 8에서 도면부호 35는 회전축(33)을 회전가능하게 지지하는 축 지지대(35)이고, 도면부호 36은 축 지지대(35)를 본체(10)의 내부 벽면으로부터 간격을 두고 배치되도록 하는 가교부재(36)이다.

도 9 내지 도 11은 각각 도 6 내지 도 8에 대응되는 도면으로서, 앞서 살펴본 도 6 내지 도 8의 실시예와 달리, 회전축(33)이 튜브지지대(30)의 상면 위로 길게 연장되어 있는 실시예를 보여주는 것이다. 구체적으로 도 9는 복수개의 튜브(20)를 이용하여 연속적으로 부유미생물을 포집할 수 있는 구성을 가지고 있되 회전축(33)이 튜브지지대(30)의 상면 위로 길게 연장되어 있는 실시예에 따른 샘플링 장치(1)의 개략적인 사시도이고, 도 10 및 도 11은 각각 도 9에 도시된 샘플링 장치(1)의 내부 구성을 보여주는 도 6에 대응되는 단면 사시도(도 10)와 도 7에 대응되는 개략적인 단면도(도 11)이다. 도 9 내지 도 11에 도시된 것처럼, 회전축(33)이 튜브지지대(30)의 상면 위로 길게 연장되어 있는 경우, 차폐판(34)의 횡방향 내측면은 회전축(33)에 결합되며, 따라서 하나의 튜브(20)가 위치하는 영역은 마감판(11)의 하면과, 튜브(20)를 사이에 두고 원주 방향(회전방향)으로 이웃하게 배치되는 2개의 차폐판(34)과, 상기 2개의 차폐판(34) 사이의 본체(10)의 내부 벽면과, 차폐판(34)의 횡방향 내측면이 회전축에 연결된 부분에 의해, 이웃하는 튜브(20)가 위치하는 공간과는 구분되는 차폐된 공간이 형성된다.

도 12에는 도 7의 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있고 도 13에는 도 10의 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있는데, 위에서 설명한 도 6 내지 도 8의 실시예 및 도 9 내지 도 11의 실시예에서, 노즐(14)의 바로 아래에 튜브(20)가 위치한 상태에서 흡입모터(도시되지 않음)가 작동하게 되면, 도 12와 도 13에 도시된 것처럼, 외부의 공기는 노즐(14)을 통해서 본체(10)의 내부로 유입되고, 유입된 공기는 튜브(20)의 개방된 상단부를 통해서 튜브(20)의 내부로 들어가게 된다. 튜브(20)의 내부로 유입된 공기는 다시 튜브(20)의 상단부를 통해서 빠져나가게 되고, 후속하여 본체(10)와 상기 튜브지지대(30) 사이의 간격을 통과하여 본체(10) 밖으로 배출된다. 도 2 내지 도 5의 실시예와 마찬가지로, 공기가 튜브(20)의 내부로 들어 온 후 다시 빠져나가는 이와 같은 순환과정에서, 공기에 포함되어 있던 부유미생물(2)은 튜브(20)에 담겨진 완충액(100)으로 낙하되어 완충액(100) 속에 남겨지게 된다.

이 때, 도 6 내지 도 11의 실시예에서 튜브(20)가 위치하는 공간은 차폐판(34)에 의해 차폐된 상태가 된다. 따라서 완충액(100)을 담고 있는 복수개의 튜브(20)가 미리 튜브지지대(30)에 장착되어 있더라도, 노즐(14)의 바로 아래에 위치하는 튜브(20)가 아닌 다른 튜브(20)에는 외부로부터 노즐(14)을 통해서 강제 유입된 공기가 들어가지 않게 된다. 즉, 외부로부터 노즐(14)을 통해 본체(10)의 내부로 강제 유입된 공기는 노즐(14)의 바로 아래에 위치하는 튜브(20)의 내부로만 공급될 뿐이며, 차폐판(34)을 지나 다른 차폐된 공간에 위치하는 튜브(20)에는 강제로 공급되지 않게 되는 것이다. 따라서 노즐(14)의 바로 아래에 위치하지 않고 차폐판(34)에 의해 분리된 영역에 위치하는 다른 튜브(20)의 완충액(100)은 아직 공기 흡입 및 순환과정을 통한 부유미생물이 포집되지 않은 상태 즉, 교차오염이 발생하지 아니한 신선한 상태를 유지할 수 있는 것이다.

노즐(14)의 바로 아래에 위치하는 튜브(20)에 대해, 공기의 순환과정을 통해 부유미생물(2)이 완충액(100)에 잔류되는 과정이 완료되면, 튜브지지대(30)가 회전되도록 하여 차폐판(34) 너머에 위치하고 있던 새로운 튜브(20)가 다시 노즐(14)의 바로 아래에 위치하게 만든다. 즉, 차폐판(34)에 의해 격리되어 있었기 때문에 아직 오염이 되지 않은 완충액(100)이 담겨 있는 새로운 튜브(20)가, 튜브지지대(30)의 회전에 의해 노즐(14)의 바로 아래 위치로 오게 되는 것이며, 앞서 설명한 것과 마찬가지로 흡입모터의 작동을 통하여 새로운 튜브(20)에 대해서도 공기의 순환 및 그에 따른 부유미생물의 완충액으로의 낙하 과정을 통해서 부유미생물의 포집작동이 이루어지는 것이다.

이와 같이, 본 발명에서는 튜브지지대(30)에 복수개의 튜브(20)를 설치하되, 차폐판(34)을 통해서, 튜브(20)간의 교차 오염을 방지한 상태로 유지하고 있다가 튜브지지대(30)를 회전시켜서 각각의 튜브(20)를 이용하여 부유미생물을 포집하는 작동을 순차적으로 그리고 연속적으로, 더 나아가 매우 수월하고 신속하게 수행할 수 있게 되는 장점이 발휘된다. 즉, 별도의 시간공백 없이 복수회의 부유미생물 포집 작업을 연속적으로 수행할 수 있게 되는 것이다.

앞서 언급하였듯이, 튜브지지대(30)의 회전은 모터 등에 의해 자동으로 이루어질 수 있다. 특히, 모터로서 스텝모터를 이용하게 되면, 튜브지지대(30)가 사전에 정해진 각도에 맞추어 단계적으로 회전될 수 있게 되므로, 각각의 튜브(20)가 순차적으로 노즐(14)의 바로 아래 위치에 자동적으로 위치하도록 하는데 매우 유리하다. 그러나 이러한 튜브지지대(30)의 회전은 실험자의 수작업에 의해 이루어지도록 할 수도 있다.

또한, 본 발명에서 노즐(14)은 도 6 내지 도 12에 도시된 것처럼 마감판(11)에 형성된 단순 구멍으로 이루어질 수도 있지만, 외부의 공기가 튜브(20)의 내부로 집중하여 공급되도록 하기 위하여 하향 돌출된 형태를 가질 수도 있다. 만일 노즐(14)이 이렇게 하향 돌출된 형태를 가지는 경우, 차폐판(34)이 노즐(14)에 걸리게 되어 튜브지지대(30)의 회전이 원활하지 않을 수 있다. 이 경우에는 마감판(11)을 들어 올려서 노즐(14)이 마감판(11)의 상단에 걸리지 않은 위치에 있도록 한 상태에서, 튜브지지대(30)를 회전시키고, 다시 마감판(11)을 하강시키는 방식으로 부유미생물의 포집작업이 이루어지게 된다. 이와 같이 마감판(11)을 들어 올리고 내리는 작업을 실험자가 직접 수행할 수도 있지만, 이러한 마감판(11)의 승하강 작업이 자동으로 이루어지게 만들 수도 있다. 특히, 도 9 내지 도 12에 도시된 것처럼 회전축(33)이 상부로 연장된 실시예의 경우에는 마감판(11)의 승하강 작업을 자동화하는 것이 매우 용이하다. 예를 들면, 회전축(33)의 내부에 승하강 축을 배치하고, 승하강 축에 캠 부재를 설치하여, 회전축(33)이 회전하기 시작하게 되면 캠부재의 작동에 의해 승하강 축이 상승하여 마감판(11)을 들어 올리고, 새로운 튜브(20)가 노즐(14)의 아래에 위치하게 되는 작동이 완료되면 다시 캠부재의 작동에 의해 승하강 측이 하강하여 마감판(11)이 다시 하강하도록 구성할 수도 있는 것이다. 그러나 마감판(11)의 승하강 작업을 자동화하는 것은 이러한 예에 한정되지 아니하며, 기타 다양한 방식을 이용할 수 있다.

10: 본체
11: 마감판
14: 노즐
20: 튜브
30: 튜브지지대
100: 완충액

Claims (3)

1. 삭제
2. 공기가 유입되는 노즐(14)이 형성되어 있는 마감판(11)이 상부에 구비되어 있고 하단에는 흡입력에 의해 공기가 빨려나가서 배출되는 배출구(12)가 형성되어 있는 통형상의 본체(10)와;
   상기 본체(10)의 내부에서 상기 노즐(14)의 바로 연직 아래에 위치하며 완충액(100)을 담고 있는 튜브(20)와;
   상기 본체(10)의 내부 벽면과 간격을 두고 상기 본체(10) 내부에 구비되며 상기 튜브(20)를 고정시켜 지지하는 장착부(32)가 형성되어 있는 튜브지지대(30)를 포함하여;
   상기 노즐(14)로 유입된 공기는 튜브(20)의 내부로 들어 온 후 다시 빠져나가도록 순환한 후, 본체(10)와 상기 튜브지지대(30) 사이의 간격을 통과하여 배출구(12)를 통해 본체(10) 밖으로 배출되며, 공기에 포함되어 있던 부유미생물(2)은 공기가 튜브(20)의 내부를 순환할 때 완충액(100)으로 낙하되어 완충액(100) 속에 남겨져서 포집되는 구성을 가지고 있으며;
   상기 튜브지지대(30)는 본체(10) 내부에서 회전가능한 상태로 구비되어 있고;
   상기 튜브지지대(30)에 복수개의 튜브(20)가 장착될 수 있도록, 상기 장착부(32)는 복수개로 구비되어 있으며;
   상기 튜브지지대(30)에서 복수개의 튜브(20)가 배치된 공간을 각각 구분하여 구획하고 차폐된 공간이 되도록, 상기 튜브지지대(30)의 상면에는 차폐판(34)이 연직하게 설치되어 있되, 회전방향으로 이웃하게 배치되는 2개의 차폐판(34) 사이에 하나의 튜브(20)가 위치하도록 차폐판(34)이 구비된 구성을 가지고 있어서;
   상기 튜브지지대(30)가 회전하여 노즐(14)의 바로 연직 아래에 복수개의 튜브(20)가 순차적으로 배치되어 각각의 튜브(20)에 담긴 완충액(100)에 부유미생물이 포집되도록 하는 것을 특징으로 하는 공기 중 부유미생물의 샘플링 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   각각의 튜브(20)가 순차적으로 노즐(14)의 바로 아래 위치에 자동적으로 위치하도록, 상기 튜브지지대(30)는 스텝모터에 의해 사전에 정해진 각도에 맞추어 단계적으로 회전되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 공기 중 부유미생물의 샘플링 장치.

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