KR101886475B1 - 온라인 휘발성 유기 화합물 분석기 및 그것의 이용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기체 중의 휘발성 유기 화합물(VOC)용 온라인 분석기, 및 그것을 이용하는 방법에 관한 것으로서, 분석기는 샘플링 디바이스(1), 기체 공급 디바이스(2), 및 샘플링 디바이스(1) 및 기체 공급 디바이스(2)에 각각 접속되는 냉각 디바이스(3)를 포함하고; 비어있는 관들 내에서 2개의 크라이오-포커싱 및 2개의 검출기를 구비하는, 기체 중의 VOC용 온라인 분석기는 샘플링 디바이스(1) 및 기체 공급 디바이스(2)에 각각 접속되는 기체 유량 제어 디바이스(4), 기체 유량 제어 디바이스(4)에 접속되는 분석 디바이스(5), 및 분석 디바이스(5)에 접속되는 데이터 획득 및 처리 디바이스를 더 포함한다. 따라서, 본 발명은 이하의 이점을 갖는다: 본 발명은 액체 질소의 빈번한 추가를 필요로 하고 응용 조건을 제한하는 액체 질소 냉각 기법을 이용하는 대신에, 전자 냉각 기법을 이용하여 극저온 냉각을 달성하므로, 긴 기간 동안 자동적으로, 그리고 연속적으로 작동된다.

Description

온라인 휘발성 유기 화합물 분석기 및 그것의 이용 방법{ONLINE VOLATILE ORGANIC COMPOUND ANALYZER AND USING METHOD THEREOF}
본 발명은 일반적으로 기체 중의 휘발성 유기 화합물(VOC: Volatile Organic Compounds)용 분석기, 및 그것을 이용하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 기체 중의 VOC용 온라인 분석기, 및 그것을 이용하는 방법에 관한 것이다.
휘발성 유기 화합물(VOC: Volatile Organic Compound)은 비등점이 대략 50℃-260℃ 범위 내에 있고, 실온 조건에서의 포화 증기압이 133.322㎩를 초과하는 유기 화학 화합물을 지칭한다. 이들 화합물은 실내 및 실외의 공기 중에 흔하게 존재하며, 대류권의 오존을 증가시키고 다른 산화제들을 생성하는 데에 있어서 결정적 역할을 하며, 유기 에어로졸(organic aerosols)과 같은 2차 오염 물질을 직접 발생시킬 수 있다. 더 중요하게는, 벤젠, 1,3-부타디엔 등과 같은 VOC의 성분 내의 일부 화합물들은 잠재적으로 발암 효과를 갖는다. 이에 따라, 환경 내의 VOC의 존재, 근원, 분포 규칙성(distribution regularity) 및 변형(transformation)과, 그들이 인간의 건강에 미치는 효과를 연구하는 것이 사람들의 주목을 받고 있고, 국내 및 해외 연구의 중요한 논점이 되고 있다. 복잡한 성분들 및 극단적으로 적은 함량을 갖는 VOC를 샘플링하고 측정하기 위한 간편하고 신뢰성 있는 방법을 확립하는 것은, 이러한 연구를 수행하기 위한 필수 수단이다.
현재, 공기 중의 VOC를 분석하기 위해 널리 이용되는 방법은 1) 현장 샘플링-연구실 분석 시스템(field sampling-laboratory analysis system), 및 2) 현장 온라인 연속 자동 모니터링 시스템(field on-line continuous automatic monitoring system)을 포함한다.
현장 샘플링-연구실 분석 시스템의 현장 샘플링 방법은 주로 시료봉투 샘플링(bag sampling), 스테인레스 스틸 캐니스터 샘플링(stainless steel canister sampling) 및 흡착관 샘플링(adsorbent tube sampling)을 포함한다. 시료봉투 샘플링은 그것의 내측 표면이 VOC를 흡착하기 때문에 현재는 거의 이용되지 않고; 스테인레스 스틸 캐니스터 샘플링은 양호한 샘플링 효과를 갖지만, 이 방법에서는 샘플 기체를 냉각하여 선농축(freezingly preconcentrate)하기 위해 액체 질소를 적용하는 것(액체 질소의 빈번한 추가를 필요로 함)이 비용이 많이 들고 복잡하며; 흡착관 샘플링은 VOC의 흡착 및 탈착에서 낮은 효율, 흡착제의 높은 외란(disturbance), 및 흡착관의 교체 등과 같은 몇몇 문제점을 갖는다. 연구실 분석 방법은 주로 기체 크로마토그래피 방법(GC)(기체 크로마토그래피(GC: gas chromatographic)/수소 화염 이온화 검출기(hydrogen flame ionization detector: FID)/광 이온화 검출기(photo-ionization detector; PID)), 기체 크로마토그래피/질량 분광 사진법(mass-spectrography)(GC/MS)을 포함한다. 현장 샘플링-연구실 분석 시스템에서, 기체 중의 VOC를 분석하는 데에 있어서의 이러한 시스템의 주된 단점은 주변 대기 내의 VOC의 실시간 연속적 자동 모니터링을 실현할 수 없으며, 공기 중의 VOC의 농도의 급격한 변화를 포착하지 못한다는 것이다.
현재, 현장 온라인 연속 자동 모니터링 시스템의 분석 원리는 주로 흡착관 샘플링(실온/저온)/열 탈착 기체 크로마토그래피(thermal desorption gas chromatography)를 수반하며, 그를 위한 검출기는 수소 화염 이온화 검출기(FID: flame ionization detector) 및 광이온화 검출기(PID: photoionization detector)이다. 온라인 분석 시스템의 주된 단점은 상이한 VOC들의 흡착/탈착 효율 및 흡착관의 교체와 같은 흡착관 샘플링에 존재하는 문제점들을 포함하는데, 두가지 검출기 FID 및 PID 모두 VOC의 정성적 분석에 대한 특이성(specificity)은 갖지 않으며 상이한 VOC들의 검출을 위한 선택성을 갖는다(FID는 탄화수소를 검출하는 데에만 이용된다. PID는 에탄 및 프로판과 같은 일부 탄화수소 C2 및 C3, 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸렌 디클로라이드 등과 같은 일부 할로겐화 탄화수소, 및 메탄올, 아크릴로니트릴, 카보닐 설파이드 등과 같은 산소(질소, 황)을 함유하는 화합물을 검출하지 못한다.). 그러므로, 현재, VOC용 온라인 분석기는 주로 탄화수소 C2-C12를 분석하는 데에 이용되며, 탄화수소 C2-C12, 산소(질소, 황)을 함유하는 VOC 및 할로겐화 탄화수소를 동시에 분석 및 검출하는 대신에, 탄화수소 C2-C5 및 탄화수소 C6-C12가 2개의 분석기에 의해 각각 검출된다.
현재, 주변 대기 내의 VOC에 대한 연구는 늦게 시작했으며, 공기 중의 VOC의 샘플링 및 분석은 해외의 대형 분석 장비 및 기구에 의존하는데, 이것은 비용이 많이 들고, 분석 과정이 복잡하고, 실시간 온라인 연속 자동 분석을 수행할 수 없으며, 이는 공기 오염 연구의 실제 요구와는 크게 동떨어져 있는 것이다. 그러므로, 대기 환경 모니터링 및 연구의 분야에서, 새로운 VOC 샘플링 방법 및 분석 기법을 찾고, 높은 감도, 단순한 동작, 비용 효율성 및 용이한 유지관리를 갖는 VOC의 분석기를 개발하고, VOC의 온라인 연속 자동 모니터링 기법을 개발하는 것이 중요하다.
본 발명의 일 양태는 액체 질소 냉각 기법이 요구하는 액체 질소의 빈번한 추가, 응용 조건 및 자동화의 제한과 같은 기존 기술의 문제점을 해결하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 분석 시스템의 동작 절차를 단순화하고, 장기간의 연속 동작을 달성하고, 자동화를 용이하게 하기 위한 전자 극저온 냉각(electronic cryogenic refrigeration) 기법 및 방법을 적용하는 VOC용 온라인 분석기 및 이를 이용하는 방법과, 그 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 양태는 일부 VOC의 낮은 흡착 효율, 흡착관의 교체 등과 같이, 샘플링을 위해 흡착관을 적용하는 기준 기술에서의 문제점을 해결하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 비어있는 모세관을 극저온 응축(cryogenic condensation)에 적용하는, 긴 수명의 VOC용 온라인 분석기 및 그것을 이용하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는 탄화수소 C2-C12를 샘플링하기 위해 단일의 기체 경로를 이용하고 그를 검출하기 위해 2개의 기구를 이용하는 기존의 온라인 모니터링 기술에서의 문제점을 해결하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 탄화수소 C2-C5 및 C5-C12를 동시에 샘플링하고 농축하기 위해 2개의 기체 경로를 각각 이용하고, 탄화수소 C2-C12를 동시에 검출하기 위해 하나의 기구를 이용하는, VOC용 온라인 분석기 및 그것을 이용하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 양태는 더 적은 유형의 VOC가 검출되는 것과 같이, 선택적인 검출기들(FID 및 PID)을 이용하는 기존의 온라인 모니터링 기술에서의 문제점을 해결하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 탄화수소 C2-C12, O(N, S)를 함유하는 화합물 및 할로겐화 탄화수소와 같은 VOC들을 동시에 분석하고 검출하기 위해 FID 검출기 및 MS 검출기를 이용하는 검출 기법 및 방법을 이용하는, VOC용 온라인 분석기 및 그것을 이용하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는 현장 샘플링 - 연구실 분석과 현장 온라인 연속 자동 모니터링의 호환불가능성과 같은, 기존의 공기 중의 VOC용 온라인 분석에서의 문제점을 해결하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 VOC의 현장 샘플링(캐니스터 샘플링) - 연구실 분석과 현장 온라인 연속 자동 모니터링 둘 다에서 이용될 수 있는, VOC용 온라인 분석기 및 그것을 이용하는 방법을 제공한다.
상술한 종래 기술의 문제점들은 이하의 해법들에 의해 해결될 수 있다:
기체 중의 휘발성 유기 화합물(VOC, Volatile Organic Compound)용 온라인 분석기는 샘플링 디바이스(sampling device); 기체 공급 디바이스; 및 샘플링 디바이스 및 기체 공급 디바이스에 각각 접속되는 냉각 디바이스를 포함하고, VOC용 온라인 분석기는 비어있는 관들 내에서 2개의 크라이오-포커싱(cryo-focusing), 및 2개의 검출기를 이용하고, 또한 샘플링 디바이스 및 기체 공급 디바이스에 각각 접속되는 기체 유량 제어 디바이스, 기체 유량 제어 디바이스에 접속되는 분석 디바이스, 및 분석 디바이스에 접속되는 데이터 획득 및 처리 디바이스를 포함한다.
상술한 기체 중의 VOC용 온라인 분석기에서, 샘플링 디바이스는 6-웨이 밸브(6-way valve); 및 6-웨이 밸브에 각각 접속되는 필터(filter), 샘플 기체를 위한 흡입관(연속 샘플 또는 단일 샘플 주입은 소프트웨어를 설정함으로써 선택될 수 있음), 내부 표준들을 위한 흡입관, 외부 표준들을 위한 흡입관, 제1 솔레노이드 밸브(first solenoid valve) 및 제2 솔레노이드 밸브를 포함하고, 제1 솔레노이드 밸브는 제2 솔레노이드 밸브에 접속된다.
상술한 기체 중의 VOC용 온라인 분석기에서, 냉각 디바이스는 12-웨이 밸브(12-way valve); 및 12-웨이 밸브에 각각 접속되는 제1 탈수관, 제2 탈수관, 제1 농축관, 및 제2 농축관을 포함하고, 제1 탈수관 및 제2 탈수관은 제2 솔레노이드 밸브에 동시에 접속된다.
상술한 기체 중의 VOC용 온라인 분석기에서, 냉각 디바이스는 또한 CO2 포집관(trapping tube)을 포함하고, 제2 탈수관은 CO2 포집관을 통해 12-웨이 밸브에 접속되고, 제1 탈수관, 제2 탈수관, 제1 농축관 및 제2 농축관은 크라이오트랩(cryotrap) 내에 배치된다.
상술한 기체 중의 VOC용 온라인 분석기에서, 기체 유량 제어 디바이스는 제3 솔레노이드 밸브; 제4 솔레노이드 밸브; 제3 솔레노이드 밸브 및 제4 솔레노이드 밸브에 각각 접속되는 제1 질량 유량 제어기 및 제2 질량 유량 제어기; 제3 솔레노이드 밸브 및 제4 솔레노이드 밸브에 동시에 접속되는 제3 질량 유량 제어기; 제1 질량 유량 제어기, 제2 질량 유량 제어기, 제1 솔레노이드 밸브 및 샘플링 펌프에 동시에 접속되는 제5 솔레노이드 밸브; 및 제3 질량 유량 제어기를 통해 제3 솔레노이드 밸브 및 제4 솔레노이드 밸브에 동시에 접속되는 감압 밸브를 포함한다.
상술한 기체 중의 VOC용 온라인 분석기에서, 분석 디바이스는 오븐(oven); 각각 오븐 내에 배치되고 12-웨이 밸브에 접속되는 제1 모세관 및 제2 모세관; 제1 모세관에 접속되는 제1 검출기; 및 제2 모세관에 접속되는 제2 검출기를 포함한다.
상술한 기체 중의 VOC용 온라인 분석기에서, 기체 공급 디바이스는 질소 공급 디바이스; 헬륨 공급 디바이스; 공기 공급 디바이스; 및 수소 공급 디바이스를 포함하고, 질소 공급 디바이스는 감압 밸브에 접속되고, 헬륨 공급 디바이스는 12-웨이 밸브에 접속되고, 공기 공급 디바이스 및 수소 공급 디바이스는 둘 다 제2 검출기에 접속되며, 제1 검출기는 MS(mass spectrum) 검출기이고, 제2 검출기는 수소 FID 검출기(hydrogen FID detector)이다.
상술한 기체 중의 VOC용 온라인 분석기에서, 제1 탈수관 및 제2 탈수관 둘 다는 내측 직경이 1.0-1.5㎜이고 길이가 30-40㎝인 비어있는 유리관 또는 비어있는 실리카 관이고; 제1 탈수관 및 제2 탈수관 둘 다의 외벽들은 온도 조절가능 및 온도 제어가능 가열선으로 감싸지고; 제1 농축관 및 제2 농축관 둘 다는 내측 직경이 0.53㎜이고 길이가 30-40㎝인 비어있는 모세관이고; 제1 농축관은 활성화된 실리카 모세관이고, 제2 농축관은 PLOT 모세관이며; 제1 농축관 및 제2 농축관 둘 다의 외벽들은 온도 조절가능 및 온도 제어가능 가열선으로 감싸진다.
상술한 기체 중의 VOC용 온라인 분석기에서, CO2 포집관은 내측 직경이 4㎜이고 길이가 15㎝인 폴리테트라플루오로에틸렌 관(polytetrafluoroethylene tube) 또는 유리관이고, 관은 알칼리 석면(alkali asbestos)으로 채워진다.
비어있는 관 내에서 2개의 크라이오-포커싱 및 2개의 검출기를 구비하는, 기체 중의 VOC용 온라인 분석기를 이용하여 VOC를 분석하는 온라인 방법은 이하의 단계들을 포함한다:
단계 1 : 샘플 기체를 수집하는 단계, 여기에서 샘플링 펌프가 켜졌을 때, 샘플 기체가 필터를 통해 샘플링 기체 경로 내로 흘러들어, 6-웨이 밸브의 입구(S1)에 들어가고, 공통 출구(S6)로 나가며, 샘플 기체는 제2 솔레노이드 밸브를 통과한 후에 2개의 분기로 나누어지고:
제1 기체 경로 내의 샘플 기체는 제1 탈수관을 지나서 12-웨이 밸브의 포트 12에 들어간 다음, 포트 11을 통해 제1 농축관에 들어가고; 탄화수소 C4-C12, O(N, S)를 함유하는 유기 화합물 및 할로겐화 탄화수소의 VOC는 제1 농축관 내에서 차갑게 농축되고, 다른 기체들은 12-웨이 밸브의 포트 8에 들어가서 포트 7로부터 나오고, 제4 솔레노이드 밸브를 통해 흐르며, 제2 질량 유량 제어기를 통해 제5 솔레노이드 밸브로 흐르고, 샘플링 펌프에 의해 방출되며;
제2 기체 경로 내의 샘플 기체는 제2 탈수관에 들어가서, CO2 포집관을 통해 12-웨이 밸브의 포트 1에 들어간 다음, 포트 2를 통해 제2 농축관에 들어가고; 탄화수소 C2-C5는 제2 농축관 내에서 정량화되어 차갑게 농축되고; 다른 기체들은 12-웨이 밸브의 포트 5에 들어가서 포트 6으로부터 나오고, 제3 솔레노이드 밸브, 제1 질량 유량 제어기 및 제5 솔레노이드 밸브를 통해 흐르며, 샘플링 펌프에 의해 방출되고;
이 단계에서 제1 탈수관의 온도는 -20℃이고 제2 탈수관의 온도는 -80℃이다. 제1 농축관 및 제2 농축관의 온도들 둘 다는 -155℃이다;
단계 2 : 단계 1에서 수집된 샘플 기체의 열 탈착(thermal desorption), 정성적 및 정량적 분석을 수행하는 단계, 여기에서 제1 농축관 및 제2 농축관은 40℃/s의 속도로 동시에 급속 가열되고, 그들이 -155℃로부터 100℃로 가열된 후, 2개의 농축관 내의 VOC들은 급속 탈착을 거치며; 상세한 동작은 아래와 같다:
제1 기체 경로에서, 헬륨 공급 디바이스로부터의 헬륨 기체는 12-웨이 밸브의 포트 9로부터 흘러, 12-웨이 밸브의 포트 8로부터 나온 다음, 제1 농축관 내로 들어가고; 헬륨 기체 퍼징(helium gas purging)을 이용하여, 탈착된 탄화수소 C5-C12, O(N, S)를 함유하는 화합물 및 할로겐화 탄화수소 등은 12-웨이 밸브의 포트 11 및 10을 통해 오븐에 들어가서, 제1 모세관 내에서 분리된 다음, 정량적 및 정성적 분석을 위하여 제1 검출기에 들어가고; 제1 모세관은 내측 직경이 0.25㎜이고 길이가 60m이며:
제2 기체 경로에서, 질소 공급 디바이스로부터의 질소 기체는 12-웨이 밸브의 포트 4 및 5를 통해 제2 농축관 내로 들어가고; 질소 기체 퍼징(nitrogen gas purging)을 이용하여, 탈착된 탄화수소들 C2-C5는 12-웨이 밸브의 포트 2 및 3을 통해 오븐에 들어가서, 제2 모세관 내에서 분리된 다음, 정량적 및 정성적 분석을 위하여 제2 검출기에 들어가고; 제2 모세관은 내측 직경이 0.32㎜이고 길이가 15m이며; 제1 농축관 및 제2 농축관의 열 탈착 동안, 냉각이 계속되고, 크라이오트랩의 온도가 -155℃ 내지 -150℃로 유지되며;
분석 동안, 데이터는 데이터 획득 시스템에 의해 수집되고; 분석 완료 후, 수집된 데이터는 데이터 처리 디바이스에 의해 처리된다.
단계 3 : 가열 및 백 퍼징 정화(back purging purification)를 수행하는 단계, 여기에서 제1 탈수관, 제2 탈수관, 제1 농축관, 및 제2 농축관은 100℃ 이상의 온도로 가열되고, 크라이오트랩의 온도는 약 -155℃로 유지된다. 질소 공급 디바이스로부터의 질소 기체의 퍼징 기체는 감압 밸브 및 제3 질량 유량 제어기를 통해 2개의 분기로 나누어지고:
질소 기체는 제1 농축관을 백 퍼징하기 위해 제4 솔레노이드 밸브, 12-웨이 밸브의 포트 7 및 8을 통해 흐르고, 관들 내의 물을 퍼징하기 위해 12-웨이 밸브의 포트 11 및 12를 통해 제1 탈수관에 들어가며, 제2 솔레노이드 밸브 및 제1 솔레노이드 밸브를 통해 흐르고, 마지막으로 샘플링 펌프에 의해 방출되도록 제5 솔레노이드 밸브를 통해 흐르며;
질소 기체는 제2 농축관을 백 퍼징하기 위해 제3 솔레노이드 밸브, 12-웨이 밸브의 포트 6 및 5를 통해 흐르고, 12-웨이 밸브의 포트 2 및 1을 통해 CO2 포집관에 들어가서, 제2 탈수관으로 들어가고, 제2 솔레노이드 밸브 및 제1 솔레노이드 밸브를 통해 흐르며, 마지막으로 샘플링 펌프에 의해 방출되도록 제5 솔레노이드 밸브를 통해 흐른다.
그러므로, 본 발명은 이하의 이점들을 갖는다: 1. 본 발명은 액체 질소의 빈번한 추가를 필요로 하고 응용 조건을 제한하는 액체 질소 냉각 기법을 이용하는 대신에, 전자 냉각 기법을 이용하여 극저온 냉각을 달성하므로, 긴 기간 동안 자동적으로, 그리고 연속적으로 작동한다; 2. 본 발명은 VOC들의 냉 농축(cold concentration)을 위해 비어있는 모세관을 적용하여, 흡착 및 농축에서의 일부 유기 화합물의 낮은 흡착/탈착 효율 및 흡착관의 교체를 방지하고, 장기간의 연속적이고 편리한 동작 및 자동화를 달성하므로, 높은 농축/흡착 효율을 갖고, 긴 기간 동안 자동적으로 그리고 연속적으로 동작한다; 3. 본 발명은 2개의 비어있는 모세관을 이용하는 냉 농축 기법을 이용하므로, 탄화수소 C2-C5 및 탄화수소 C5-C12, O(N, S)를 함유하는 화합물 및 할로겐화 탄화수소 각각을 농축할 수 있다; 4. 본 발명은 2개의 분석 기둥 및 2개의 검출기를 이용하는 분석 기법을 이용하고, 선택적 검출기(FID)를 범용 검출기(MS)와 결합하며, VOC의 정량적 및 정성적 분석 능력을 개선하므로, 탄화수소 C2-C12, O(N, S)를 함유하는 화합물 및 할로겐화 탄화수소 등을 동시에 분석할 수 있다; 5. 본 발명은 2가지 샘플링 기능인 연속 샘플링 및 단일 샘플링을 제공하는데, 즉 본 발명은 현장 샘플링 캐니스터 내에 수집된 샘플을 분석하기 위해 연구실 내에서 단일 샘플링 동작을 수행할 수 있고, 온라인 연속 자동 모니터링을 수행하기 위해 자동 모니터링 스테이션 내에 설치될 수 있다.
본 발명은 이하에 주어진 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더욱 충분히 이해될 것이며, 이는 단지 예시로서만 제공된 것이고 따라서 본 발명을 제한하지 않을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원리를 도시한다.
1(101-106)은 샘플링 디바이스를 나타낸다.
2(201-204)는 기체 공급 디바이스를 나타낸다.
3(301-306)은 냉각 디바이스를 나타낸다.
4(401-408)는 기체 제어 디바이스를 나타낸다.
5(501-505)는 분석 및 검출 디바이스를 나타낸다.
본 발명의 본질 및 이점을 더 충분히 이해하기 위해, 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들을 참조할 것이다. 본 발명의 다른 양태, 목적 및 이점은 이하의 도면 및 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
[실시예]
기체 중의 VOC용 온라인 분석기는 샘플링 디바이스(1); 기체 공급 디바이스(2); 및 샘플링 디바이스(1) 및 기체 공급 디바이스(2)에 각각 접속되는 냉각 디바이스(3)를 포함하고, VOC용 온라인 분석기는 비어 있는 관들 내에 있는 2개의 크라이오-포커스(cryo-focus) 및 2개의 검출기를 이용하고, 또한 샘플링 디바이스(1) 및 기체 공급 디바이스(2)에 각각 접속되는 기체 유량 제어 디바이스(4), 기체 유량 제어 디바이스(4)에 접속되는 분석 디바이스(5), 및 분석 디바이스(5)에 접속되는 데이터 획득 및 처리 디바이스를 포함한다.
샘플링 디바이스(1)는 6-웨이 밸브(101); 및 6-웨이 밸브(101)에 각각 접속되는 필터(102), 내부 표준들을 위한 흡입관(103), 외부 표준들을 위한 흡입관(104), 제1 솔레노이드 밸브(105) 및 제2 솔레노이드 밸브(106)를 포함하고, 제1 솔레노이드 밸브(105)는 제2 솔레노이드 밸브(106)에 접속된다.
냉각 디바이스(3)는 12-웨이 밸브(301); 및 12-웨이 밸브(301)에 각각 접속되는 제1 탈수관(302), 제2 탈수관(303), 제1 농축관(concentrating tube)(304), 및 제2 농축관(305)을 포함하고, 제1 탈수관(302) 및 제2 탈수관(303)은 제2 솔레노이드 밸브(106)에 동시에 접속된다. 제1 탈수관(302) 및 제2 탈수관(303) 둘 다는 내측 직경이 1.0~1.5㎜이고 길이가 30-40㎝인 비어있는 유리관 또는 비어있는 실리카 관이고; 제1 탈수관(302) 및 제2 탈수관(303) 둘 다의 외벽들은 온도 조절가능 및 온도 제어가능 가열선으로 감싸지고; 제1 농축관(304) 및 제2 농축관(305) 둘 다는 내측 직경이 0.53㎜이고 길이가 30-40㎝인 비어있는 모세관이고, 제1 농축관(304)은 비활성화된 실리카 모세관을 이용하고, 제2 농축관(305)은 PLOT 모세관을 이용하며; 제1 농축관(304) 및 제2 농축관(305) 둘 다의 외벽들은 온도 조절가능 및 온도 제어가능 가열선으로 감싸진다.
냉각 디바이스(3)는 또한 CO2 포집관(trapping tube)(306)을 포함하고, 제2 탈수관(303)은 CO2 포집관(306)을 통해 12-웨이 밸브(301)에 접속된다. 제1 탈수관(302), 제2 탈수관(303), 제1 농축관(304), 및 제2 농축관(305)은 크라이오트랩(cryotrap) 내에 배치된다. CO2 포집관(306)은 내측 직경이 4㎜이고 길이가 15㎝인 폴리테트라플루오로에틸렌 관(polytetrafluoroethylene tube) 또는 유리관이고, 관은 알칼리 석면(alkali asbestos)으로 채워지며, 각각의 단부는 알칼리 석면을 고정하여 알칼리 석면이 기체에 의해 날려지는 것을 방지하도록 1㎝의 글래스 울(glass wool)로 채워진다.
기체 유량 제어 디바이스(4)는 제3 솔레노이드 밸브(401); 제4 솔레노이드 밸브(402); 제3 솔레노이드 밸브(401) 및 제4 솔레노이드 밸브(402)에 각각 접속되는 제1 질량 유량 제어기(404) 및 제2 질량 유량 제어기(405); 제3 솔레노이드 밸브(401) 및 제4 솔레노이드 밸브(402)에 동시에 접속되는 제3 질량 유량 제어기(406); 제1 질량 유량 제어기(404), 제2 질량 유량 제어기(405), 제1 솔레노이드 밸브(105) 및 샘플링 펌프(408)에 동시에 접속되는 제5 솔레노이드 밸브(403); 및 제3 질량 유량 제어기(406)를 통해 제3 솔레노이드 밸브(401) 및 제4 솔레노이드 밸브(402)에 동시에 접속되는 감압 밸브(407)를 포함한다.
분석 디바이스(5)는 오븐(501); 각각 오븐(501) 내에 배치되고 12-웨이 밸브(301)에 접속되는 제1 모세관(502) 및 제2 모세관(503); 제1 모세관(502)에 접속되는 제1 검출기(504); 및 제2 모세관(503)에 접속되는 제2 검출기(505)를 포함한다. 오븐은 가열, 프로그래밍된 온도 상승 및 제어의 기능을 가지며, 2개의 60m 모세관 및 2개의 인젝터를 구비할 수 있고, 2개의 검출기에 접속될 수 있다. 인젝터들 및 검출기들은 가열 및 온도 제어의 기능을 갖는다.
기체 공급 디바이스(2)는 질소 공급 디바이스(201); 헬륨 공급 디바이스(202); 공기 공급 디바이스(203); 및 수소 공급 디바이스(204)를 포함한다. 질소 공급 디바이스(201)는 감압 밸브(407)에 접속되고, 헬륨 공급 디바이스(202)는 12-웨이 밸브(301)에 접속되고, 공기 공급 디바이스(203) 및 수소 공급 디바이스(204)는 둘 다 제2 검출기(505)에 접속된다. 제1 검출기(504)는 MS 검출기일 수 있고, 제2 검출기(505)는 수소 FID 검출기일 수 있다.
본 발명은 공기 중의 VOC용 온라인 분석기를 이용하여 VOC를 분석하는 방법을 제공하며, 이 방법은 이하의 단계들을 포함한다:
단계 1 : 샘플 기체를 수집하는 단계, 여기에서 샘플링 펌프(408)가 켜질 때, 샘플 기체가 필터(102)를 통해 샘플링 기체 경로 내로 흘러들고, 6-웨이 밸브(101)의 입구(S1)에 진입하여, 공통 출구(S6)로부터 나가며; 샘플 기체는 제2 솔레노이드 밸브(106)를 통과한 후에 2개의 분기로 나누어지고;
제1 기체 경로 내의 샘플 기체는 제1 탈수관(302)을 지나서 12-웨이 밸브(301)의 포트 12에 들어간 다음, 포트 11을 통해 제1 농축관(304)에 들어가고; 탄화수소 C4-C12, O(N, S)를 함유하는 유기 화합물, 및 할로겐화 탄화수소의 VOC는 제1 농축관(304) 내에서 차갑게 농축되고; 다른 기체들은 12-웨이 밸브(301)의 포트 8에 들어가서 포트 7로부터 나오고, 제4 솔레노이드 밸브(402)를 통해 흐르고, 제2 질량 유량 제어기(405)를 통해 흐르며, 제5 솔레노이드 밸브(403)를 통해 흐르고, 샘플링 펌프(408)에 의해 방출되며;
제2 기체 경로 내의 샘플 기체는 제2 탈수관(303)에 들어가고, CO2 포집관(306)을 통해 12-웨이 밸브(301)의 포트 1에 들어간 다음, 포트 2로부터 제2 농축관(305)에 들어가고; 탄화수소 C2-C5는 제2 농축관(305) 내에서 정량화되어 차갑게 농축되고, 다른 기체들은 12-웨이 밸브(301)의 포트 5에 들어가서 포트 6으로부터 나오고, 제3 솔레노이드 밸브(401), 제1 질량 유량 제어기(404) 및 제5 솔레노이드 밸브(403)를 통해 흘러, 샘플링 펌프(408)에 의해 방출되며;
샘플 기체의 샘플링 절차를 완료한 후, 데이터 획득 및 처리 디바이스가 분석 디바이스 내의 데이터를 분석하고;
이 단계에서 제1 탈수관(302)의 온도는 -20℃이고 제2 탈수관(303)의 온도는 -80℃이다. 제1 농축관(304) 및 제2 농축관(305)의 온도들 둘 다는 약 -155℃이다.
단계 2 : 단계 1에서 수집된 샘플 기체의 열 탈착(thermal desorption)을 수행하는 단계, 제1 농축관(304) 및 제2 농축관(305)은 동시에 급속 가열되고, 그들이 40℃/s의 속도로 -155℃로부터 100℃로 가열된 후, 2개의 농축관 내의 VOC들은 급속 탈착을 거치며, 상세한 동작은 아래와 같다:
제1 기체 경로에서, 헬륨 공급 디바이스(202)로부터의 헬륨 기체는 12-웨이 밸브(301)의 포트 9로부터 흐르고, 12-웨이 밸브(301)의 포트 8로부터 나온 다음 제1 농축관(304) 내로 들어가고 헬륨 기체 퍼징(helium gas purging)을 이용하여, 탈착된 탄화수소 C5-C12, O(N, S)를 함유하는 화합물, 및 할로겐화 탄화수소 등은 12-웨이 밸브(301)의 포트들(11 및 10)을 통해 오븐(501)에 들어가며, 제1 모세관(502) 내에서 분리된 다음, 정량적 및 정성적 분석을 위하여 제1 검출기(504)에 들어가고; 제1 모세관은 내측 직경이 0.25㎜이고 길이가 60m인 모세관이며;
제2 기체 경로에서, 질소 공급 디바이스(201)로부터의 질소 기체는 12-웨이 밸브(301)의 포트 4 및 5를 통해 제2 농축관(305) 내로 들어가고; 질소 기체 퍼징(nitrogen gas purging)을 이용하여, 탈착된 탄화수소들 C2-C5는 12-웨이 밸브(301)의 포트들 2 및 3을 통해 오븐(501)에 들어가고, 제2 모세관(503) 내에서 분리된 다음, 탈착된 탄화수소 C2-C5의 정량적 및 정성적 분석을 위하여 제2 검출기(505)에 들어가고; 제2 모세관은 내측 직경이 0.32㎜이고 길이가 15m인 모세관이며; 제1 농축관(304) 및 제2 농축관(305)의 열 탈착 동안, 냉각이 계속되고, 크라이오트랩의 온도는 약 -155℃로 유지된다.
열 탈착의 시작 시에, 데이터 획득 및 처리 디바이스는 데이터의 수집, 처리 및 분석을 동시에 시작한다.
단계 3 : 가열 및 백 퍼징 정화(back purging purification)를 수행하는 단계, 여기에서 제1 탈수관(302), 제2 탈수관(303), 제1 농축관(304), 및 제2 농축관(305)은 100℃ 이상의 온도로 가열되고, 크라이오트랩의 온도는 -155℃ 내지 -150℃로 남아있는다. 질소 공급 디바이스(201)로부터의 질소 기체의 퍼징 기체는 감압 밸브(407) 및 제3 질량 유량 제어기(406)를 통해 2개의 분기로 나누어지고;
질소 기체는 제1 농축관(304)을 백 퍼징하도록 제4 솔레노이드 밸브(402), 12-웨이 밸브(301)의 포트 7 및 8을 통해 흐르고, 관들 내의 물을 퍼징시키도록 12-웨이 밸브(301)의 포트 11 및 12를 통해 제1 탈수관(302)에 들어가서, 제2 솔레노이드 밸브(106) 및 제1 솔레노이드 밸브(105)를 통해 흐르고, 마지막으로 샘플링 펌프(408)에 의해 방출되도록 제5 솔레노이드 밸브(403)를 통해 흐르며;
질소 기체는 제2 농축관(305)을 백 퍼징시키도록 제3 솔레노이드 밸브(401), 12-웨이 밸브(301)의 포트 6 및 5를 통해 흘러, 12-웨이 밸브(301)의 포트 2 및 1을 통해 CO2 포집관(306)으로 들어가고, 제2 탈수관(303)에 들어가서, 제2 솔레노이드 밸브(106) 및 제1 솔레노이드 밸브(105)를 통해 흐르고, 마지막으로 샘플링 펌프(408)에 의해 방출되도록 제5 솔레노이드 밸브(403)를 통해 흐른다.
본 발명은 공기 중의 휘발성 탄화수소 C2-C12, O(N, S)를 함유하는 유기 화합물 및 할로겐화 탄화수소를 자동적으로, 그리고 연속적으로 모니터링하는데 이용된다. 이러한 실시예들에서, 크라이오트랩은 중국 특허 제200810118237.4호에 설명되어 있다.
여기에 설명된 예시들 및 실시예들은 설명을 목적으로 하는 것이며, 그러한 견지에서의 다양한 수정 또는 변경이 본 기술분야의 숙련된 자들에게 시사될 것이며, 이들은 본 출원 및 첨부된 청구항들의 범위의 취지 및 범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
여기에서는, 샘플링 디바이스(1), 6-웨이 밸브(101), 필터(102), 내부 표준들을 위한 흡입관(103), 외부 표준들을 위한 흡입관(104), 제1 솔레노이드 밸브(105), 제2 솔레노이드 밸브(106), 기체 공급 디바이스(2), 질소 공급 디바이스(201), 헬륨 공급 디바이스(202), 공기 공급 디바이스(203), 수소 공급 디바이스(204), 냉각 디바이스(3), 12-웨이 밸브(301), 제1 탈수관(302), 제2 탈수관(303), 제1 농축관(304), 제2 농축관(305), CO2 포집관(306), 기체 유량 제어 디바이스(4), 제3 솔레노이드 밸브(401), 제4 솔레노이드 밸브(402), 제5 솔레노이드 밸브(403), 제1 질량 유량 제어기(404), 제2 질량 유량 제어기(405), 제3 질량 유량 제어기(406), 감압 밸브(407), 샘플링 펌프(408), 분석 디바이스(5), 오븐(501), 제1 모세관(502), 제2 모세관(503), 제1 검출기(504), 제2 검출기(505) 등과 같은 특정 용어가 이용되지만, 이들은 포괄적이고 설명적인 의미에서 이용되는 것이지 제한을 목적으로 하는 것이 아니다. 본 기술분야의 숙련된 자들은 본 발명의 범위 또는 취지로부터 벗어나지 않고서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 분명히 알 것이다.

Claims (10)

  1. 기체 중의 휘발성 유기 화합물(VOC; Volatile Organic Compounds)용 온라인 분석기로서,
    샘플링 디바이스(sampling device, 1);
    기체 공급 디바이스(2); 및
    상기 샘플링 디바이스(1) 및 상기 기체 공급 디바이스(2)에 각각 접속되는 냉각 디바이스(3)를 포함하고,
    상기 VOC용 온라인 분석기는 비어있는 관들 내에서 2개의 크라이오-포커싱(cryo-focusing) 및 2개의 검출기를 이용하며, 또한,
    상기 샘플링 디바이스(1) 및 상기 기체 공급 디바이스(2)에 각각 접속되는 기체 유량 제어 디바이스(4);
    상기 기체 유량 제어 디바이스(4)에 접속되는 분석 디바이스(5); 및
    상기 분석 디바이스(5)에 접속되는 데이터 획득 및 처리 디바이스
    를 더 포함하고,
    상기 샘플링 디바이스(1)는,
    6-웨이 밸브(6-way valve, 101); 및
    상기 6-웨이 밸브(101)에 각각 접속되는 필터(filter, 102), 내부 표준들을 위한 흡입관(103), 외부 표준들을 위한 흡입관(104), 제1 솔레노이드 밸브(first solenoid valve, 105) 및 제2 솔레노이드 밸브(106)를 포함하고,
    상기 제1 솔레노이드 밸브(105)는 상기 제2 솔레노이드 밸브(106)에 접속되며,
    상기 냉각 디바이스(3)는,
    12-웨이 밸브(12-way valve, 301); 및
    상기 12-웨이 밸브(301)에 각각 접속되는 제1 탈수관(302), 제2 탈수관(303), 제1 농축관(304), 및 제2 농축관(305)을 포함하고,
    상기 제1 탈수관(302) 및 상기 제2 탈수관(303)은 상기 제2 솔레노이드 밸브(106)에 동시에 접속되고,
    상기 냉각 디바이스(3)는 CO2 포집관(306)을 더 포함하고,
    상기 제2 탈수관(303)은 상기 CO2 포집관(306)을 통해 상기 12-웨이 밸브(301)에 접속되고,
    상기 제1 탈수관(302), 상기 제2 탈수관(303), 상기 제1 농축관(304) 및 상기 제2 농축관(305)은 크라이오트랩(cryotrap) 내에 배치되는, 기체 중의 VOC용 온라인 분석기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기체 유량 제어 디바이스(4)는,
    제3 솔레노이드 밸브(401);
    제4 솔레노이드 밸브(402);
    상기 제3 솔레노이드 밸브(401) 및 상기 제4 솔레노이드 밸브(402)에 각각 접속되는 제1 질량 유량 제어기(404) 및 제2 질량 유량 제어기(405);
    상기 제3 솔레노이드 밸브(401) 및 상기 제4 솔레노이드 밸브(402)에 동시에 접속되는 제3 질량 유량 제어기(406);
    상기 제1 질량 유량 제어기(404), 상기 제2 질량 유량 제어기(405), 상기 제1 솔레노이드 밸브(105) 및 샘플링 펌프(sampling pump, 408)에 동시에 접속되는 제5 솔레노이드 밸브(403); 및
    상기 제3 질량 유량 제어기(406)를 통해 상기 제3 솔레노이드 밸브(401) 및 상기 제4 솔레노이드 밸브(402)에 동시에 접속되는 감압 밸브(407)
    를 포함하는, 기체 중의 VOC용 온라인 분석기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 분석 디바이스(5)는,
    오븐(oven, 501);
    상기 오븐(501) 내에 배치되고 상기 12-웨이 밸브(301)에 각각 접속되는 제1 모세관(502) 및 제2 모세관(503);
    상기 제1 모세관(502)에 접속되는 제1 검출기(504); 및
    상기 제2 모세관(503)에 접속되는 제2 검출기(505)
    를 포함하는, 기체 중의 VOC용 온라인 분석기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기체 공급 디바이스(2)는,
    질소 공급 디바이스(201);
    헬륨 공급 디바이스(202);
    공기 공급 디바이스(203); 및
    수소 공급 디바이스(204)
    를 포함하고,
    상기 질소 공급 디바이스(201)는 상기 감압 밸브(407)에 접속되고, 상기 헬륨 공급 디바이스(202)는 상기 12-웨이 밸브(301)에 접속되고, 상기 공기 공급 디바이스(203) 및 상기 수소 공급 디바이스(204) 둘 다는 상기 제2 검출기(505)에 접속되며,
    상기 제1 검출기(504)는 MS(mass spectrum) 검출기이고, 상기 제2 검출기(505)는 수소 FID 검출기(hydrogen FID detector)인, 기체 중의 VOC용 온라인 분석기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탈수관(302) 및 상기 제2 탈수관(303) 둘 다는 내측 직경이 1.0-1.5㎜이고 길이가 30-40㎝인 비어있는 유리관 또는 비어있는 실리카 관이고;
    상기 제1 탈수관(302) 및 상기 제2 탈수관(303) 둘 다의 외벽들은 온도 조절가능 및 온도 제어가능 가열선으로 감싸지고;
    상기 제1 농축관(304) 및 상기 제2 농축관(305) 둘 다는 내측 직경이 0.53㎜이고 길이가 30-40㎝인 비어있는 모세관이고;
    상기 제1 농축관(304)은 활성화된 실리카 모세관을 이용하고, 상기 제2 농축관(305)은 PLOT 모세관(PLOT capillary column)을 이용하며;
    상기 제1 농축관(304) 및 상기 제2 농축관(305) 둘 다의 외벽들은 온도 조절가능 및 온도 제어가능 가열선으로 감싸지는, 기체 중의 VOC용 온라인 분석기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 CO2 포집관(306)은 내측 직경이 4㎜이고 길이가 15㎝인 폴리테트라플루오로에틸렌 관(polytetrafluoroethylene tube)이고, 상기 관은 알칼리 석면(alkali asbestos)으로 채워지는, 기체 중의 VOC용 온라인 분석기.
  7. 기체 중의 VOC용 온라인 분석기를 이용하여 VOC를 분석하는 방법으로서,
    단계 1 : 샘플 기체를 수집하고, 샘플링 펌프(408)를 켜는 단계, 여기에서,
    상기 샘플 기체는 필터(102)를 통해 샘플링 기체 경로 내로 흐르고, 6-웨이 밸브(101)의 입구(S1)에 들어가서 공통 출구(S6)로부터 나오며, 상기 샘플 기체는 제2 솔레노이드 밸브(106)를 통과한 후에 2개의 분기로 나누어지고,
    제1 기체 경로 내의 샘플 기체는 제1 탈수관(302)을 통과하여 12-웨이 밸브(301)의 포트 12에 들어간 다음, 포트 11을 통해 제1 농축관(304)에 들어가고; 탄화수소 C4-C12, 산소를 함유하는 유기 화합물 및 할로겐화 탄화수소의 VOC는 상기 제1 농축관(304) 내에서 차갑게 농축되며,
    다른 기체들은 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 8에 들어가서 포트 7로 나오고, 제4 솔레노이드 밸브(402)를 통해 흐르고, 제2 질량 유량 제어기(405)를 통해 흐르고, 제5 솔레노이드 밸브(403)를 통해 흐르고, 상기 샘플링 펌프(408)에 의해 방출되며,
    제2 기체 경로 내의 샘플 기체는 제2 탈수관(303)에 들어가서, CO2 포집관(306)을 통해 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 1에 들어간 다음, 포트 2로부터 제2 농축관(305)에 들어가고,
    탄화수소 C2-C5는 상기 제2 농축관(305) 내에서 정량화되어 차갑게 농축되고, 다른 기체들은 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 5에 들어가서 포트 6으로부터 나오고, 제3 솔레노이드 밸브(401), 제1 질량 유량 제어기(404) 및 제5 솔레노이드 밸브(403)를 통해 흘러, 상기 샘플링 펌프(408)에 의해 방출되며,
    샘플 기체의 샘플링 절차를 완료한 후, 데이터 획득 및 처리 디바이스가 분석 디바이스 내의 데이터를 분석하고, 이 단계에서 상기 제1 탈수관(302)의 온도는 -20℃이고 상기 제2 탈수관(303)의 온도는 -80℃이며, 상기 제1 농축관(304) 및 상기 제2 농축관(305)의 온도들 둘 다는 약 -155℃이며;
    단계 2 : 단계 1에서 수집된 상기 샘플 기체의 열 탈착(thermal desorption)을 수행하는 단계, 여기에서,
    상기 제1 농축관(304) 및 상기 제2 농축관(305)은 동시에 급속 가열되고, 그들이 40℃/s의 속도로 -155℃로부터 100℃로 가열된 후, 2개의 농축관 내의 VOC들은 급속 탈착을 거치고 - 상세한 동작은:
    상기 제1 기체 경로에서, 헬륨 공급 디바이스(202)로부터의 헬륨 기체는 12-웨이 밸브(301)의 포트 9로부터 흘러, 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 8로부터 나온 다음, 상기 제1 농축관(304) 내로 들어가고; 헬륨 기체 퍼징(helium gas purging)을 이용하여, 탈착된 유기물들은 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 11 및 10을 통해 오븐(501)에 들어가서, 제1 모세관(502) 내에서 분리된 다음, 정량적 및 정성적 분석을 위하여 제1 검출기(504)에 들어가고; 상기 제1 모세관은 내측 직경이 0.25㎜이고 길이가 60m인 모세관이며;
    상기 제2 기체 경로에서, 질소 공급 디바이스(201)로부터의 질소 기체는 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 4 및 5를 통해 상기 제2 농축관(305) 내로 들어가고; 질소 기체 퍼징(nitrogen gas purging)을 이용하여, 탈착된 탄화수소들 C2-C5는 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 2 및 3을 통해 오븐(501)에 들어가서, 제2 모세관(503) 내에서 분리된 다음, 탄화수소 C2-C5의 정량적 및 정성적 분석을 위하여 제2 검출기(505)에 들어가며; 상기 제2 모세관은 내측 직경이 0.32㎜이고 길이가 15m인 모세관이고; 상기 제1 농축관(304) 및 상기 제2 농축관(305)의 열 탈착 동안, 냉각이 계속되고, 크라이오트랩의 온도가 -155℃ 내지 -150℃로 유지됨 - ;
    단계 3 : 가열 및 백 퍼징 정화(back purging purification)를 수행하는 단계, 여기에서,
    상기 제1 탈수관(302), 상기 제2 탈수관(303), 상기 제1 농축관(304), 및 상기 제2 농축관(305)은 100℃ 이상의 온도로 가열되고, 상기 크라이오트랩의 온도는 -155℃ 내지 -150℃이며,
    상기 질소 공급 디바이스(201)로부터의 질소 기체의 퍼징 기체는 감압 밸브(407) 및 제3 질량 유량 제어기(406)를 통해 2개의 분기로 나누어지고,
    질소 기체는 상기 제1 농축관(304)을 백 퍼징하기 위해 상기 제4 솔레노이드 밸브(402), 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 7 및 8을 통해 흐르고, 관들 내의 물을 퍼징하기 위해 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 11 및 12를 통해 제1 탈수관(302)에 들어가며, 상기 제2 솔레노이드 밸브(106) 및 제1 솔레노이드 밸브(105)를 통해 흐르고, 마지막으로 상기 제5 솔레노이드 밸브(403)를 통해 흘러 상기 샘플링 펌프(408)에 의해 방출되며,
    질소 기체는 상기 제2 농축관(305)을 백 퍼징하기 위해 상기 제3 솔레노이드 밸브(401), 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 6 및 5를 통해 흐르고, 상기 12-웨이 밸브(301)의 포트 2 및 1을 통해 CO2 포집관(306)에 들어가서, 상기 제2 탈수관(303)에 들어가며, 상기 제2 솔레노이드 밸브(106) 및 상기 제1 솔레노이드 밸브(105)를 통해 흐르고, 마지막으로 상기 제5 솔레노이드 밸브(403)를 통해 흘러 상기 샘플링 펌프(408)에 의해 방출되는, VOC를 분석하는 방법.
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