KR102067789B1 - 누액 감지 시스템 및 누액 감지 방법 - Google Patents

누액 감지 시스템 및 누액 감지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 누액과 접촉하는 감지부와, 상기 감지부에 직류 전류를 인가하여 상기 감지부의 전기저항을 측정하는 저항 측정부와, 상기 저항 측정부에 의해 측정된 전기저항의 시간에 따른 변화 추이를 나타내는 제1 그래프를 기초로 하여 상기 누액을 위험용액 또는 안전용액으로 판단하는 판단부를 구비하고, 상기 위험용액은 산성 용액 또는 알칼리성 용액이며, 상기 안전용액은 물인 것을 특징으로 하는, 누액 감지 시스템을 제공한다.

Description

누액 감지 시스템 및 누액 감지 방법{Leakage detection system and leakage detection method}
본 발명의 실시예들은 누액 감지 시스템 및 누액 감지 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 화학약품과 물의 구별이 용이하고, 화학약품의 누액 감도를 향상시킬 수 있는 누액 감지 시스템 및 누액 감지 방법에 관한 것이다.
액체를 사용하는 산업설비 또는 공장에서는 액체를 담는 용기 주위나 액체를 수송하는 파이프의 이음매 주위에 누액 센서를 설치하여 물이나 화학약품이 새어 나오는 것을 감지한다.
특히 화학약품이 용기나 파이프 외부로 유출되는 경우, 화학약품의 누액이 토양, 지하수 등으로 침투하게 되면 주변의 자연환경을 오염시킬 뿐 아니라, 인체에도 접촉하여 각종의 치명적인 질병들을 유발할 수 있다.
따라서 화학약품을 취급함에 있어서 각별한 주위가 요구되며, 실내 또는 옥외에 설치된 화학약품 저장소에는 약품의 누출 여부를 감시하기 위한 다양한 시스템이 구비될 필요가 있다.
이러한 누액 감지 시스템에는 다양한 방식의 누액 검출 방식이 이용될 수 있는데, 단락회로 방식, pH 감지 방식, 종이 변색 방식 등을 그 예로 들 수 있다. 구체적으로, 단락회로 방식 시스템의 경우 전도성 용액의 접촉에 의해 단락회로가 생성됨으로써 전도성이 변화하는 것을 감지하는 것이고, pH 감지 방식 및 종이 변색 방식의 경우 pH 변화에 따른 측정기의 수치 변화나 특수 용지의 색깔 변화를 감지하는 것이다.
종래 누출 감지 시스템 및 누출 감지 방법의 경우, 화학약품과 물의 구별이 어렵고, 실외 설치 시 빗물 등에 의한 오류가 발생될 수 있다, 또한, 충분한 양의 누출 용액을 모으기 위한 공간을 별도로 마련하거나, 사람이 직접 육안으로 확인해야 하는 등의 번거로움이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 화학약품과 물의 구별이 용이하고, 화학약품의 누액 감도를 향상시킬 수 있는 누액 감지 시스템 및 누액 감지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 누액과 접촉하는 감지부, 상기 감지부에 직류 전류를 인가하여 상기 감지부의 전기저항을 측정하는 저항 측정부 및 상기 저항 측정부에 의해 측정된 전기저항의 시간에 따른 변화 추이를 나타내는 제1 그래프를 기초로 하여 상기 누액을 위험용액 또는 안전용액으로 판단하는 판단부를 구비하고, 상기 위험용액은 산성 용액 또는 알칼리성 용액이며, 상기 안전용액은 물인 것을 특징으로 하는, 누액 감지 시스템이 제공된다.
상기 판단부는, 특정 시간 구간에서의 전기저항의 측정값들을 곡선맞춤(curve fitting)하여 산출한 제2 그래프의 기울기에 관한 데이터와, 상기 제2 그래프 및 상기 제1 그래프 간의 편차에 관한 데이터를 산출하는 산출부를 구비할 수 있다.
산성 용액 및 알칼리성 용액 중 적어도 하나의 상기 기울기에 관한 제1 표준 데이터와 상기 편차에 관한 제2 표준 데이터 및 물의 상기 기울기에 관한 제3 표준 데이터와 상기 편차에 관한 제4 표준 데이터를 저장하는 데이터 베이스부를 더 구비할 수 있다.
상기 판단부는, 현재의 전기저항의 측정값들을 기초로 산출된 상기 기울기에 관한 데이터를 상기 제1 표준 데이터 및 상기 제3 표준 데이터와 비교하고, 현재의 전기저항의 측정값들을 기초로 산출된 상기 편차에 관한 데이터를 상기 제2 표준 데이터 및 상기 제4 표준 데이터와 비교할 수 있다.
상기 판단부가 상기 누액을 위험용액으로 판단하는 경우, 경보 신호를 출력하는 출력부를 더 구비할 수 있다.
상기 측정된 전기저항을 디지털 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환부를 더 구비할 수 있다.
상기 감지부는, 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치되며, 상기 베이스층의 길이방향으로 연장된 적어도 하나의 반응패턴을 구비하는 누액 반응층 및 상기 누액 반응층 상에 배치되며, 상기 적어도 하나의 반응패턴의 일부를 노출시키는 복수의 개구부들이 상호 이격되도록 구비된 보호층을 구비할 수 있다.
상기 적어도 하나의 반응패턴은, 그래핀 및 흑연 중 적어도 하나, 전도성 고분자 및 바인더를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 반응패턴은, 상기 베이스층의 폭방향으로 상호 이격된 제1 반응패턴 및 제2 반응패턴을 포함할 수 있다.
상기 복수의 개구부들은, 상기 베이스층의 길이방향으로 연장된 가상의 제1 행을 따라 배치되는 복수의 제1 개구부들과, 상기 베이스층의 길이방향으로 연장된 가상의 제2 행을 따라 배치되는 복수의 제2 개구부들을 포함할 수 있다.
상기 누액 반응층은, 상기 베이스층의 길이방향으로 연장되되, 상기 적어도 하나의 반응패턴으로부터 상기 베이스층의 폭방향으로 이격된 도전패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 누액과 접촉하는 감지부에 직류 전류를 인가하여 상기 감지부의 전기저항을 측정하는 단계 및 상기 측정된 전기저항의 시간에 따른 변화 추이를 나타내는 제1 그래프를 기초로 하여 상기 누액을 위험용액 또는 안전용액으로 판단하는 단계를 포함하고, 상기 위험용액은 산성 용액 또는 알칼리성 용액이며, 상기 안전용액은 물인 것을 특징으로 하는, 누액 감지 방법이 제공된다.
상기 감지부의 전기저항을 측정하는 단계는, 상기 직류 전류가 흐르는 방향을 스위칭하여 전기저항을 실시간으로 측정하는 단계일 수 있다.
상기 감지부의 전기저항을 측정하는 단계 이후, 상기 측정된 전기저항을 기초로 하여 현재 상태가 정상 상태인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
특정 시간 구간에서 상기 제1 그래프를 곡선맞춤(curve fitting)하여 제2 그래프를 산출하는 단계 및 상기 제2 그래프의 기울기에 관한 데이터와, 상기 제2 그래프 및 상기 제1 그래프 간의 편차에 관한 데이터를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
산출된 상기 기울기에 관한 데이터 및 상기 편차에 관한 데이터를 데이터 베이스부에 실시간으로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 누액을 위험용액 또는 안전용액으로 판단하는 단계는, 현재의 전기저항의 측정값들을 기초로 산출된 상기 기울기에 관한 데이터 및 상기 편차에 관한 데이터를, 표준 데이터와 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 표준 데이터는, 산성 용액 또는 알칼리성 용액의 상기 기울기에 관한 제1 표준 데이터와 상기 편차에 관한 제2 표준 데이터 및 물의 상기 기울기에 관한 제3 표준 데이터와 상기 편차에 관한 제4 표준 데이터를 포함할 수 있다.
상기 누액을 위험용액으로 판단하는 경우, 경보 신호를 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 측정된 전기저항을 디지털 값으로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 화학약품의 누액 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 화학약품과 물을 용이하게 구별할 수 있다.
또한, 육안 등을 이용하여 사람이 직접 확인하지 않더라도, 화학약품의 누액 여부를 신속히 감지할 수 있다.
물론 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 누액 감지 시스템의 감지부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2의 감지부의 개략적인 저항-시간 곡선들이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 방법을 이용하여 화학약품 및 물을 감지한 경우, 감지부의 저항-시간 곡선들의 일 예이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누액 감지 방법을 이용하여 화학약품 및 물을 감지한 경우, 감지부의 저항-시간 곡선들의 일 예이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분"위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명함에 있어 실질적으로 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1의 누액 감지 시스템의 감지부를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3a 내지 도 3c는 도 2의 감지부의 개략적인 저항-시간 곡선들이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 시스템은 감지부(100), 저항 측정부(200) 및 판단부(300)를 구비한다.
감지부(100)는 누액(LE)과 접촉하는 부분으로, 일종의 누액 센서로서 기능한다. 구체적으로, 감지부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 베이스층(110)과, 베이스층(110) 상에 배치되는 누액 반응층(120)과, 누액 반응층(120) 상에 배치되는 보호층(130)을 구비한다.
베이스층(110)은 감지부(100)를 지지하는 부분으로, 이러한 베이스층(110)의 형상에 따라 감지부(100)의 전체 형상이 결정될 수 있다. 예컨대, 베이스층(110)은 필름형으로 형성될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 원통형, 각기둥 등의 벌크형으로 형성될 수도 있다. 따라서, 베이스층(110)의 형상에 따라 감지부(100)의 형태가 필름형 또는 벌크형으로 달라질 수 있다.
일 실시예로, 베이스층(110)은 도 1 등에 도시된 바와 같이 +X 방향으로 길게 연장된 형태의 필름일 수 있으며, 좀 더 구체적으로는 +X 방향으로 연장된 장변을 갖는 직사각형의 필름일 수 있다.
베이스층(110)은 다양한 재질로 형성될 수 있는데, 예컨대 폴리에틸렌테리프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 폴리이미드(PI, Polyimide), 플로우로에틸렌비닐에테르(FEVE, Fluoroethylene vinyl ether) 등과 같은 유연한 재질의 수지로 형성될 수 있다. 이로써 복잡한 형상을 갖는 구조물의 외면에도 감지부(100)의 설치가 가능하다.
한편, 베이스층(110) 하부에는 접착층(90)이 배치될 수도 있다. 이로써 약품의 누출 여부를 감시할 필요가 있는 용기, 설비, 배관 등에 감지부(100)를 용이하게 부착할 수 있다.
접착층(90)은 설치면에 안정적으로 부착될 수 있도록 박형 필름의 형태로 형성될 수 있으며, 베이스층(110)과 동일 또는 유사한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
베이스층(110) 상에는 누액 반응층(120)이 배치된다. 누액 반응층(120)은 화학약품이나 물 등의 누액(LE)과 반응하여 전기저항의 변화가 발생하는 부분으로, 이러한 누액 반응층(120)을 통해 실질적으로 누액(LE)의 감지가 이루어진다.
누액 반응층(120)은 베이스층(110)의 길이방향, 즉 +X 방향으로 연장된 적어도 하나의 반응패턴(121)을 구비한다. 반응패턴(121)의 배치, 형상, 개수 등과 관련한 다양한 실시예들은 도 4 내지 도 6을 참조하여 후술한다.
적어도 하나의 반응패턴(121)은, 페이스트 상태로 준비되어 베이스층(110) 상에 도포될 수도 있고, 또는 잉크 상태로 준비되어 고무패드를 이용하여 베이스층(110) 상에 프린팅될 수도 있다. 그러나 이는 어디까지나 예시에 불과하며, 그 외에도 다양한 방식으로 베이스층(110) 상에 패터닝될 수 있다.
일 실시예로, 적어도 하나의 반응패턴(121)은 그래핀, 전도성 고분자 및 바인더를 포함할 수 있다.
통전 상태에 있는 그래핀에 화학 용액이나 물이 접촉하게 되면, 접촉 액체가 그래핀의 표면을 덮으면서 일시적으로 추가 회로가 형성되게 된다. 이에 따라 그래핀의 전기저항에 변화가 발생하게 되는데, 이러한 저항 변화의 패턴은 그래핀에 접촉하는 액체의 화학적 특성에 따라 달라진다. 구체적으로, 그래핀에 접촉하는 액체가 산성 용액인지, 염기성 용액인지, 아니면 물인지에 따라 그래핀의 저항 변화의 패턴이 달라진다.
그래핀에 산성 용액이 접촉하는 경우, 도 3a에 도시된 바와 같이 시간에 따라 대략적으로 그래핀의 전기저항이 감소한다. 반면, 그래핀에 알칼리성 용액이 접촉하는 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이 시간에 따라 대략적으로 그래핀의 전기저항은 증가하게 된다. 한편, 그래핀에 물이 접촉하는 경우에는, 도 3c에 도시된 바와 같이 시간에 따라 대략적으로 그래핀의 저항값이 지속적인 증감을 보이게 된다. 이때 그래핀의 저항값이 변화하는 기울기는 산성 용액이나 알칼리성 용액에 비해 크지 않다.
따라서, 그래핀을 포함하는 반응패턴(121)이 통전된 상태에서 누액(LE)에 접촉하는 경우, 반응패턴(121)의 전기저항 변화 패턴을 분석하면 해당 누액(LE)이 산성 용액인지, 염기성 용액인지, 아니면 물인지 여부를 확인할 수 있게 된다.
한편, 반응패턴(121)에 포함되는 그래핀은 단층 또는 다층의 그래핀(GO, rGO, GNP)을 포함하며, 전도성을 가지는 CNT나 흑연으로 대체될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 시스템은, 상술한 바와 같은 반응패턴(121)의 전기저항의 변화를 측정함으로써, 감지된 누액(LE)이 화학약품인지 물인지 여부를 비교적 정확히 판단할 수 있다.
누액 반응층(120) 상에는 보호층(130)이 배치된다. 보호층(130)은 누액 반응층(120)의 전체 길이를 덮도록 배치될 수 있으며, 이로써 누액 반응층(120)에 구비된 적어도 하나의 반응패턴(121)이 외부 충격 등에 의해 눌리거나 끊기는 것을 방지하게 된다.
보호층(130)에는 복수의 개구부(130op)들이 구비될 수 있다. 이때 복수의 개구부(130op)들은 상호 이격되도록 형성될 수 있으며, 이러한 복수의 개구부(130op)들은 적어도 하나의 반응패턴(121)의 일부를 외부에 노출시키게 된다. 이로써 복수의 개구부(130op)들을 통해 누액(LE)이 감지부(100) 내로 유입되어 적어도 하나의 반응패턴(121)에 접촉하게 된다.
이때 복수의 개구부(130op)들은 반응패턴(121)과 중첩되도록 정렬된 상태에서 반응패턴(121)의 길이방향인, +X 방향을 따라 대략 일렬로 배치될 수 있으며, 이로써 누액(LE)이 반응패턴(121)에 안정적으로 접촉할 수 있게 된다.
보호층(130)은 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 베이스층(110)과 동일 또는 유사하게 폴리에틸렌테리프탈레이트(PET, polyethyleneterephthalate), 폴리이미드(PI, Polyimide), 플로우로에틸렌비닐에테르(FEVE, Fluoroethylene vinyl ether) 등과 같은 유연한 재질의 수지로 형성될 수 있다.
한편, 도 2 등에 도시되지는 않았으나, 누액 반응층(120)을 외부 충격으로부터 더욱 효과적으로 보호하기 위해 보호층(130)과 누액 반응층(120) 사이에는 점착층(미도시)이 더 구비될 수 있다. 이러한 점착층은 보호층(130)을 누액 반응층(120)에 부착시키는 용도로도 사용될 수 있으며, 이 경우 상기 점착층에는 접착물질이 포함될 수 있다.
상술한 바와 같은 감지부(100)에는 저항 측정부(200)가 연결된다. 저항 측정부(200)는 감지부(100), 구체적으로는 그래핀 등을 포함하는 반응패턴(121)의 전기저항을 측정하게 된다. 이로써 반응패턴(121)이 누액(LE)에 접촉할 시 반응패턴(121)에 발생하는 전기저항의 변화를 확인할 수 있다.
반응패턴(121)의 전기저항을 측정하기 위하여, 저항 측정부(200)는 반응패턴(121)에 전기적으로 연결되어 직류 전류를 인가하게 된다. 구체적으로, 저항 측정부(200)는 반응패턴(121)의 양단에 연결되어 전기회로를 형성할 수 있다.
도 1 등에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 저항 측정부(200)에는 인가되는 직류 전류를 조절할 수 있는 조절부(미도시)가 구비될 수 있으며, 상기 조절부는 버튼식 또는 다이얼식일 수 있다. 또한, 저항 측정부(200)에는 측정 조건 등을 표시하는 디스플레이부(미도시)가 구비될 수 있다.
저항 측정부(200)에 의해 측정된 반응패턴(121)의 전기저항은 판단부(300)에 전송되는데, 이때 측정된 전기저항의 아날로그 값을 아날로그-디지털 변환부(250)를 통해 디지털 값으로 변환한 후 판단부(300)에 입력할 수 있다. 이와 같이 아날로그 값을 디지털 값으로 변환함으로써, 이후 판단부(300)에서 상기 디지털 값을 기초로 복잡한 연산이나 대규모의 데이터 처리를 용이하게 수행할 수 있다.
판단부(300)는 입력된 전기저항 값으로부터 산출된 전기저항 데이터를 기초로 하여 누액(LE)이 위험용액인지 안전용액인지 여부를 판단하게 된다. 여기서, 위험용액이라 함은 산성 용액 또는 알칼리성 용액을 의미하며, 안전용액이라 함은 물을 의미한다.
구체적으로, 판단부(300)가 판단의 기초로 삼는 전기저항 데이터는 반응패턴(121)에 대하여 측정된 전기저항의 시간에 따른 변화 추이를 나타내는 그래프이며, 이하 이러한 원본 데이터(raw data)를 제1 그래프라고 정의한다.
판단부(300)는 산출부(310)를 구비할 수 있는데, 이 산출부(310)에서는 상기 제1 그래프를 타 그래프와 비교하고 분석하기 용이하도록 선형의 제2 그래프를 산출하게 된다.
한편, 판단부(300) 및 산출부(310)가 제1 그래프를 기초로 하여 누액(LE)을 위험용액 또는 안전용액으로 판단하는 구체적인 방법에 대해서는, 도 7 등을 참조하여 후술하기로 한다.
이후 판단부(300)가 누액(LE)을 위험용액, 즉 산성 용액 또는 알칼리성 용액으로 판단하는 경우, 출력부(400)가 경보 신호를 출력하게 된다. 물론 도 1 등에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 상기 경보 신호는 경고음이나 경고화면의 형태일 수도 있고, 알림 메시지 형태로 관리자에게 직접 전송되는 것일 수도 있다.
이와 같이 경보 신호를 통해 산성 용액 또는 알칼리성 용액이 누출되었음을 관리자에게 직접적으로 알림으로써, 화학 약품 누출로 인해 발생하는 위험을 미연에 신속하게 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이며, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 실시예들에 따른 누액 감지 시스템은 도 1 등에 도시된 실시예에 따른 누액 감지 시스템과 감지부(100)의 구조 및 감지부(100)와 저장 측정부(200) 간의 연결 방식에 차이가 있을 뿐, 그 외 나머지 구성은 도 1 등에 도시된 실시예와 동일 또는 유사하다. 따라서, 이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 것과 중복되는 내용은 축약 또는 생략한다.
또한, 도 4 내지 도 6에 도시된 어떠한 실시예에도, 도 1에 도시된 아날로그-디지털 변환부(250), 판단부(300) 및 출력부(400)의 구성들이 모두 동일하게 적용될 수 있으므로, 도 4 내지 도 6에는 이러한 구성들의 도시를 생략하였다.
먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 누액 감지 시스템의 경우, 감지부(100a)에 복수의 반응패턴들(121, 122)이 구비될 수 있다.
감지부(100a)는 베이스층(미도시) 상에 누액 반응층(120)이 배치되고, 누액 반응층(120) 상에 보호층(130)이 배치된다.
일 실시예로, 누액 반응층(120)은 각각 +X 방향으로 연장된 제1 반응패턴(121) 및 제2 반응패턴(122)을 구비할 수 있다. 이때 제1 반응패턴(121) 및 제2 반응패턴(122)은 상기 베이스층 또는 보호층(130)의 폭방향인 +Y 방향으로 상호 이격되도록 배치될 수 있다.
따라서, 보호층(130)에 형성된 복수개의 개구부(130op)들 또한 복수의 제1 개구부(131op)들과, 복수의 제2 개구부들(132op)을 포함한다. 이때 복수의 제1 개구부(131op)들은 제1 반응패턴(121)에 대응하여 제1 반응패턴(121)의 일부를 노출시키는 개구부들이고, 복수의 제2 개구부(132op)들은 제2 반응패턴(122)에 대응하여 제2 반응패턴(122)의 일부를 노출시키는 개구부들이다.
제1 반응패턴(121) 및 제2 반응패턴(122)이 상호 이격되도록 형성됨에 따라, 복수의 제1 개구부(131op)들은 +X 방향으로 연장된 가상의 제1 행(L1)을 따라 배치될 수 있고, 복수의 제2 개구부(132op)들은 +X 방향으로 연장되되 제1 행(L1)과 상이한 가상의 제2 행(L2)을 따라 배치될 수 있다.
물론 도 4에는 반응패턴들(121, 122)의 개수가 2개인 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 누액 감시 면적 등을 고려하여 반응패턴들의 개수는 3개 이상이 될 수도 있다.
감지부(100a)에는 저항 측정부(200)가 연결되며, 이 저항 측정부(200)는 반응패턴들(121, 122) 각각에 연결되어 반응패턴들(121, 122)의 전기저항 변화를 측정하게 된다.
이때 도 4에 도시된 바와 같이, 반응패턴들(121, 122) 각각은 저항 측정부(200)에 병렬연결될 수 있으며, 이러한 경우 반응패턴들(121, 122) 각각에 대략 동일한 전류가 인가되어 전기저항의 변화 그래프를 복수개 얻을 수 있다.
그러나, 저항 측정부(200)의 연결 방식이 반드시 병렬연결로 한정되는 것은 아니며, 저항 측정부(200)와 반응패턴들(121, 122) 각각은 모두 일렬로 연결되어 직렬 회로를 구성할 수도 있다. 이러한 경우 반응패턴들(121, 122) 각각의 전기저항을 합산한 값을 기초로 하여 전기저항의 변화 그래프를 얻을 수 있다.
이와 같이 감지부에 반응패턴들이 복수개 구비됨으로써, 상기 반응패턴들과 누액 간의 접촉면적이 증가하여 화학약품의 누액 감도를 향상시킬 수 있고, 한 쪽 반응패턴이 손상되어도 다른 쪽 반응패턴에 의해 전기저항의 변화를 측정할 수 있다.
다음으로 도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 시스템의 경우, 감지부(100b)에 하나의 반응패턴(121)이 구비되되, 반응패턴(121)을 노출하는 복수개의 개구부(130op)들이 복수개의 행으로 형성될 수 있다.
본 실시예의 경우에도, 감지부(100b)는 베이스층(미도시) 상에 누액 반응층(120)이 배치되고, 누액 반응층(120) 상에 보호층(130)이 배치된다.
일 실시예로, 누액 반응층(120)은 +X 방향으로 연장된 반응패턴(121)을 구비하고, 이러한 반응패턴(121)을 노출하기 위해 보호층(130)에는 복수의 제1 개구부(131op)들 및 복수의 제2 개구부(132op)들이 형성될 수 있다.
이때 복수의 제1 개구부(131op)들은 +X 방향으로 연장된 가상의 제1 행(L1)을 따라 배치될 수 있고, 복수의 제2 개구부(132op)들은 +X 방향으로 연장되되 제1 행(L1)과 상이한 가상의 제2 행(L2)을 따라 배치될 수 있다.
물론 도 5에는 복수의 개구부(130op)들의 행의 개수가 2개인 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 누액 감시 면적 등을 고려하여 복수의 개구부들은 3개 이상의 행으로 형성될 수도 있다.
이와 같이 감지부에 반응패턴의 일부를 노출시키는 복수의 개구부들이 복수개의 행으로 형성됨으로써, 상기 반응패턴과 누액 간의 접촉면적이 증가하여 화학약품의 누액 감도를 향상시킬 수 있다.
다음으로 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 시스템의 경우, 감지부(100c)는 반응패턴(121) 외에 별도의 도전패턴(125)을 더 구비할 수 있다.
본 실시예의 경우에도, 감지부(100c)는 베이스층(미도시) 상에 누액 반응층(120)이 배치되고, 누액 반응층(120) 상에 보호층(130)이 배치된다.
일 실시예로, 누액 반응층(120)은 +X 방향으로 연장된 반응패턴(121) 및 반응패턴(121)과 마찬가지로 +X 방향으로 연장된 도전패턴(125)을 구비할 수 있다. 이때 도전패턴(125)은 반응패턴(121)으로부터 상기 베이스층 또는 보호층(130)의 폭방향인, +Y 방향으로 이격되도록 배치될 수 있다.
보호층(130)에는 복수의 개구부(131op)들이 형성되어, 이 복수의 개구부(131op)들을 통해 반응패턴(121)의 일부가 노출되게 된다.
한편, 저항 측정부(200)와 반응패턴(121) 및 도전패턴(125)은 모두 일렬로 연결되어 직렬 회로를 구성할 수 있다. 이러한 경우 저항 측정부(200)로부터 직류 전류가 인가된 상태에서 반응패턴(121) 및 도전패턴(125)에 누액이 접촉할 시, 전술한 실시예들에서와 마찬가지로 반응패턴(121)에 포함된 그래핀의 물성으로 인해 전기저항의 변화가 발생할 수도 있고, 다른 한편으로 반응패턴(121) 및 도전패턴(125)이 직렬연결된 회로에 쇼트(short)가 발생할 수도 있다.
따라서, 상기와 같은 전기저항의 변화 및 쇼트 등을 이용하여 화학약품의 누액 여부를 더욱 정확히 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 방법을 이용하여 화학약품 및 물을 감지한 경우, 감지부의 저항-시간 곡선들의 일 예이며, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 누액 감지 방법을 이용하여 화학약품 및 물을 감지한 경우, 감지부의 저항-시간 곡선들의 일 예이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 방법은 도 7에 도시된 바와 같은 단계들로 구성될 수 있다. 이때 도 1 등을 참조하여 설명한 실시예들에 따른 누액 감지 시스템을 이용하여 상기의 단계들이 수행될 수 있다.
맨 먼저, 감지부의 전기저항을 측정하여 제1 그래프를 산출하는 단계(S1)를 거친다.
이 단계(S1)는 크게 2개의 세부단계로 나뉠 수 있다. 구체적으로, 누액과 접촉하는 감지부에 직류 전류를 인가하여 적어도 하나의 반응패턴의 전기저항을 측정하는 제1 단계를 거치고, 제1 단계에서 측정된 결과를 기초로 하여 상기 전기저항의 시간에 따른 변화 추이를 나타내는 제1 그래프를 산출하는 제2 단계를 거친다.
제1 단계의 경우, 직류 전류를 지속적으로 인가하면서 적어도 하나의 반응패턴의 전기저항을 실시간으로 측정하게 된다.
일 실시예로, 직류 전류를 단일 방향으로 지속적으로 흐르게 할 수도 있고, 다른 실시예로 직류 전류가 흐르는 방향을 스위칭하여 전류가 정방향과 역방향으로 교차하여 흐르게 할 수도 있다. 후자와 같이 전류의 인가 방향을 스위칭하는 경우, 전자와 같이 전류를 단일 방향으로 인가하는 경우보다 측정 결과의 정확도를 더욱 높일 수 있다.
이후 제2 단계에서, 실시간으로 측정된 전기저항을 Y축으로 하고, 시간의 흐름을 X축으로 하는 전기저항-시간 곡선 형태의 제1 그래프를 산출한다. 이 단계에서는 제1 단계에서 측정된 전기저항을 디지털 값으로 변환하는 과정을 거칠 수 있다.
예컨대, 도 8a는 산성 용액이 반응패턴에 접촉한 경우 반응패턴에 대한 저항-시간 곡선을 나타낸 것으로, 굵은 실선으로 표현된 곡선이 원본 데이터인 제1 그래프에 해당한다. 이때 반응패턴에 포함된 그래핀이 산성 용액에 반응하여 그래핀의 전기저항은 시간이 흐를수록 대략적으로 감소하는 경향을 보인다.
예컨대, 도 8b는 물이 반응패턴에 접촉한 경우 반응패턴에 대한 저항-시간 곡선을 나타낸 것으로, 이 또한 굵은 실선으로 표현된 곡선이 원본 데이터인 제1 그래프에 해당한다. 이때 반응패턴에 포함된 그래핀이 물에 반응하여 그래핀의 전기저항은 지속적으로 증감하는 경향을 보인다. 즉, 제 1 그래프는 불규칙하게 상하로 요동치는 경향을 보이게 된다.
상기와 같은 도 8a 및 도 8b의 경우, 직류 전류를 단일 방향으로 흐르게 하여 측정한 결과인 데 반하여 도 9a 및 도 9b는 직류 전류가 흐르는 방향을 스위칭하여 측정한 결과이다.
예컨대, 도 9a는 산성 용액이 반응패턴에 접촉한 경우 반응패턴에 대한 저항-시간 곡선을 나타낸 것으로, 굵은 실선으로 표현된 곡선이 원본 데이터인 제1 그래프에 해당한다. 이 경우에도 도 8a와 유사하게 반응패턴에 포함된 그래핀이 산성 용액에 반응하여 그래핀의 전기저항은 시간이 흐를수록 대략적으로 감소하는 경향을 보인다.
예컨대, 도 9b는 물이 반응패턴에 접촉한 경우 반응패턴에 대한 저항-시간 곡선을 나타낸 것으로, 이 또한 굵은 실선으로 표현된 곡선이 원본 데이터인 제1 그래프에 해당한다. 이 경우에도 도 8b와 유사하게 반응패턴에 포함된 그래핀이 물에 반응하여 그래핀의 전기저항은 불규칙하게 증가했다 감소하는 패턴을 반복하게 된다.
한편, 상기의 제1 단계 및 제2 단계를 거친 후, 측정된 전기저항을 기초로 하여 현재 상태가 정상 상태인지 여부를 판단하는 단계(S2)를 더 거치게 된다. 즉, 산출된 제1 그래프에 있어서 시간의 흐름에 따라 전기저항 값에 특별한 변화가 없는 경우, 현재 상태는 누액과의 접촉이 발생하지 않은 정상 상태인 데 반하여, 전기저항 값이 시간의 흐름에 따라 유의미한 변화를 보이는 경우, 현재 상태는 화학약품이나 물과 같은 누액이 반응패턴에 접촉한 상태일 수 있다.
따라서, 제2 단계에서 산출된 제1 그래프 상에 전기저항의 유의미한 변화가 나타나지 않는 경우에는 다시 제1 단계로 돌아가 반응패턴의 저항을 실시간으로 측정하고, 제1 그래프 상에 전기저항의 유의미한 변화가 나타나는 경우에는 다음 단계(S3)로 넘어가게 된다.
다음으로, 이전 단계(S1)에서 산출된 제1 그래프를 특정 시간 구간에서 곡선맞춤(curve fitting)하여 제2 그래프를 산출하는 단계(S3)를 거친다.
이 단계(S3)에서는, 도 8a에 도시된 바와 같이 그래프의 X축에 대하여 특정 시간 구간(T)을 선택하고, 이 특정 시간 구간(T)에서의 제1 그래프(G1)의 패턴을 곡선맞춤하여 제1 그래프(G1)에 근사한 제2 그래프(G2)를 산출하게 된다. 이와 같은 특정 시간 구간에서의 곡선맞춤은 연속적으로 행하여 질 수 있다.
일 실시예로, 곡선맞춤의 방법으로 회귀분석법을 이용하여 제1 그래프(G1)에 근사한 제2 그래프(G2)를 산출할 수 있다.
단순 선형 회귀분석을 이용하는 경우, 제2 그래프(G2)는 하기 수학식 1과 같은 선형 함수로 나타낼 수 있고, 이때 수학식 1에서의 계수 및 상수는 하기 수학식 2로 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017106659773-pat00001
[수학식 2]
Figure 112017106659773-pat00002
Figure 112017106659773-pat00003
이때 수학식 1에서의 x, y는 각각 시간, 저항값을 의미하고, 수학식 2에서의 n은 데이터 개수를 의미한다.
그러나, 곡선맞춤의 방법이 반드시 선형 회귀분석법으로 한정되는 것은 아니며, 회귀분석법 중에도 다중 회귀분석법이 이용될 수도 있고, 그 외에 선형 함수가 아닌 곡선 함수를 제2 그래프(G2)의 함수로 산출할 수도 있다.
다음으로, 상기 수학식 1 및 2에 의해 산출된 제2 그래프의 기울기에 관한 데이터와, 제2 그래프 및 제1 그래프 간의 편차에 관한 데이터를 산출하는 단계(S4)를 거친다.
도 8a를 참조하면, 이 단계(S4)에서는 이전 단계(S1)에서 산출한 제2 그래프(G2)의 선형 기울기와, 제2 그래프(G2)에 대한 제1 그래프(G1)의 표준편차를 산출하게 된다. 여기서 제2 그래프(G2)의 기울기는 다양한 방식으로 계산될 수 있는데, 제2 그래프(G2)가 선형 함수 그래프인 경우 상기 기울기는 제2 그래프(G2)의 선형 기울기일 수 있다. 한편, 제2 그래프(G2)가 곡선 함수 그래프인 경우, 예컨대 특정 시간 구간(T)에서의 제2 그래프(G2)의 접선 기울기의 평균일 수도 있다. 물론 이는 어디까지나 예시일 뿐이며, 제2 그래프(G2)의 기울기를 산출하는 데는 다양한 방법이 이용될 수 있다.
제2 그래프(G2)에 대한 제1 그래프(G1)의 표준편차의 경우, 하기 수학식 3 또는 수학식 4에 의해 산출할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112017106659773-pat00004
[수학식 4]
Figure 112017106659773-pat00005
이때 수학식 3에서의 d1, d2, ... dn은 저항의 실측치에서 수학식 1 및 2로부터 산출된 저항의 추정치를 뺀 값을 의미한다, 수학식 4에서의 x1, x2, xn은 시간, m은 평균값을 각각 의미한다. 또한, 수학식 3 및 4에서의 n은 전술한 바와 같이 데이터 개수를 의미한다.
한편, 도 8a에 도시된 가는 실선의 곡선은 선형 함수 그래프인 제2 그래프(G2)와 실제 측정값의 산포에 해당하는 제1 그래프(G1) 간의 표준편차를 나타낸 그래프이다.
상술한 바와 같이 산출된 기울기에 관한 데이터 및 편차에 관한 데이터는 데이터 베이스부에 실시간으로 저장될 수 있다. 이와 같이 저장된 데이터들은 위험용액 또는 안전용액을 판단하기 위한 기준이 되는 표준 데이터를 만드는 데 기초 자료가 될 수 있다.
구체적으로, 산성 용액에 접촉하는 반응패턴의 저항-시간 곡선들을 데이터 베이스화하고, 이러한 저항-시간 곡선들로부터 산성 용액에 대한 반응패턴의 표준 저항-시간 곡선을 도출해 낼 수 있다. 이와 마찬가지로, 알칼리성 용액에 접촉하는 반응패턴의 저항-시간 곡선들을 데이터 베이스화하고, 이러한 저항-시간 곡선들로부터 알칼리성 용액에 대한 반응패턴의 표준 저항-시간 곡선을 도출해 낼 수 있다. 따라서, 이러한 과정을 거쳐 산성 용액(또는 알칼리성 용액)의 표준 저항-시간 곡선에 있어서, 기울기에 관한 데이터 및 편차에 관한 데이터가 각각 제1 표준 데이터 및 제2 표준 데이터로 산출될 수 있다.
뿐만 아니라, 물에 접촉하는 반응패턴의 저항-시간 곡선들도 상술한 바와 같이 데이터 베이스화하여 물에 대한 반응패턴의 표준 저항-시간 곡선을 도출해 내고, 이후 상기 표준 저항-시간 곡선의 기울기에 관한 데이터를 제3 표준 데이터로 산출하고, 상기 표준 저항-시간 곡선의 편차에 관한 데이터를 제4 표준 데이터로 산출할 수 있다.
다음으로, 현재 상태에서 산출된 제1 그래프의 기울기에 관한 데이터와 제2 그래프와 제1 그래프 간의 편차에 관한 데이터를 각각 전술한 표준 데이터들과 비교하는 단계(S5)를 거친다.
이 단계(S5)는 현재 반응패턴에 접촉하는 누액이 위험용액인지 안전용액인지를 실질적으로 판단하는 단계에 해당한다.
도 8a를 참조하면, 제1 그래프(G1)의 기울기에 관한 데이터를, 산성 용액(또는 알칼리성 용액)의 판단 자료인 제1 표준 데이터 및 물의 판단 자료인 제3 표준 데이터와 각각 비교하여, 상기 판단 자료들과 현재 측정값을 기초로 한 데이터 간의 유사성을 분석하게 된다.
아울러, 제1 그래프(G1)의 편차에 관한 데이터 또한, 산성 용액(또는 알칼리성 용액)의 판단 자료인 제2 표준 데이터 및 물의 판단 자료인 제4 표준 데이터와 각각 비교하여, 상기 판단 자료들과 현재 측정값을 기초로 한 데이터 간의 유사성을 분석하게 된다.
이후 이전 단계(S5)에서 분석된 유사성을 판단 근거로 하여 누액이 위험용액인지 안전용액인지 판단하는 단계(S6)를 거친다.
이 단계(S6)에서는, 제1 그래프(G1)의 기울기에 관한 데이터 및 편차에 관한 데이터 각각이 전술한 제1 표준 데이터 및 제3 표준 데이터와 유사한 것으로 분석되는 경우, 현재 반응패턴에 접촉된 누액은 산성 용액(또는 알칼리성 용액)으로 판단될 수 있다. 그러나, 이와 달리 제1 그래프(G1)의 기울기에 관한 데이터 및 편차에 관한 데이터 각각이 전술한 제2 표준 데이터 및 제4 표준 데이터와 유사한 것으로 분석되는 경우에는, 현재 반응패턴에 접촉된 누액은 물로 판단될 수 있다.
다음으로, 이전 단계(S6)에서 누액이 안전용액인 물로 판단되는 경우 다시 맨 처음 단계(S1)인 반응패턴의 전기저항을 측정하는 단계로 돌아가게 된고, 이와 달리 누액이 위험용액인 산성 용액 또는 알칼리성 용액으로 판단되는 경우에는 경보 신호를 출력하는 단계(S7)를 거치게 된다.
경보 신호를 출력하는 단계(S7)는, 경고음이나 경고화면의 형태로 경보 신호를 출력하거나, 알림 메시지를 관리자에게 전송하는 형태로 경보를 출력할 수 있다. 이로써 화학약품의 누출 정보를 확인한 관리자는 설비 보수, 누액 확산 방지 등의 제반 조치를 신속하게 취할 수 있다.
한편, 도 8a와 마찬가지로, 도 8b, 도 9a 및 도 9b에는 실제 측정값의 산포에 해당하는 제1 그래프가 굵은 실선으로 표현되어 있고, 상기 제1 그래프를 곡선맞춤하여 산출한 제2 그래프와 제1 그래프 간의 편차가 가는 실선으로 표현되어 있다.
이때 도 8a와 도 8b의 가는 실선으로 표현된 저항편차-시간 곡선들을 비교해 보면, 산성 용액에 접촉된 반응패턴이 물에 접촉된 반응패턴보다 대체로 저항편차가 작음을 확인할 수 있다. 이러한 특징은 도 9a와 도 9b의 가는 실선들을 비교하여도 마찬가지이다.
아울러, 반응패턴에 단일 방향으로 전류를 인가한 도 8a 및 도 8b의 경우, 산성 용액에서의 저항편차 그래프(도 8a의 가는 실선 참조)와 물에서의 저항편차 그래프(도 8b의 가는 실선 참조) 모두 불규칙한 패턴을 보인다. 이에 반하여 반응패턴에 정방향 및 역방향으로 스위칭하면서 전류를 인가한 도 9a 및 도 9b의 경우, 산성 용액에서의 저항편차 그래프(도 9a의 가는 실선 참조)에 비하여 물에서의 저항편차 그래프(도 9b의 가는 실선 참조)는 훨씬 더 불규칙한 패턴을 보인다.
따라서, 전술한 바와 같이 전류의 인가 방향을 스위칭하는 경우, 전류를 단일 방향으로 인가하는 경우보다 측정 결과의 정확도가 더 높음을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 화학약품의 누액 감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 화학약품과 물을 용이하게 구별할 수 있으며, 육안 등을 이용하여 사람이 직접 확인하지 않더라도, 화학약품의 누액 여부를 신속히 감지할 수 있다
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 감지부
110: 베이스층
120: 누액 반응층
121: 반응패턴
130: 보호층
130op: 개구부
200: 저항 측정부
250: 아날로그-디지털 변환부
300: 판단부
310: 산출부
400: 출력부
LE: 누액

Claims (20)

  1. 누액과 접촉하는 감지부;
    상기 감지부에 직류 전류를 인가하여 상기 감지부의 전기저항을 측정하는 저항 측정부; 및
    상기 저항 측정부에 의해 측정된 전기저항의 시간에 따른 변화 추이를 나타내는 제1 그래프를 기초로 하여 상기 누액을 위험용액 또는 안전용액으로 판단하는 판단부;를 구비하고,
    상기 위험용액은 산성 용액 또는 알칼리성 용액이며, 상기 안전용액은 물이며,
    상기 판단부는, 특정 시간 구간에서의 전기저항의 측정값들을 곡선맞춤(curve fitting)하여 산출한 제2 그래프의 기울기에 관한 데이터와, 상기 제2 그래프 및 상기 제1 그래프 간의 편차에 관한 데이터를 산출하는 산출부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 누액 감지 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    산성 용액 및 알칼리성 용액 중 적어도 하나의 상기 기울기에 관한 제1 표준 데이터와 상기 편차에 관한 제2 표준 데이터; 및
    물의 상기 기울기에 관한 제3 표준 데이터와 상기 편차에 관한 제4 표준 데이터;를 저장하는 데이터 베이스부를 더 구비하는, 누액 감지 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 판단부는,
    현재의 전기저항의 측정값들을 기초로 산출된 상기 기울기에 관한 데이터를 상기 제1 표준 데이터 및 상기 제3 표준 데이터와 비교하고,
    현재의 전기저항의 측정값들을 기초로 산출된 상기 편차에 관한 데이터를 상기 제2 표준 데이터 및 상기 제4 표준 데이터와 비교하는, 누액 감지 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단부가 상기 누액을 위험용액으로 판단하는 경우, 경보 신호를 출력하는 출력부;를 더 구비하는, 누액 감지 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정된 전기저항을 디지털 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환부;를 더 구비하는, 누액 감지 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지부는,
    베이스층;
    상기 베이스층 상에 배치되며, 상기 베이스층의 길이방향으로 연장된 적어도 하나의 반응패턴을 구비하는 누액 반응층; 및
    상기 누액 반응층 상에 배치되며, 상기 적어도 하나의 반응패턴의 일부를 노출시키는 복수의 개구부들이 상호 이격되도록 구비된 보호층;을 구비하는, 누액 감지 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 반응패턴은, 그래핀 및 흑연 중 적어도 하나, 전도성 고분자 및 바인더를 포함하는, 누액 감지 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 반응패턴은,
    상기 베이스층의 폭방향으로 상호 이격된 제1 반응패턴 및 제2 반응패턴을 포함하는, 누액 감지 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 개구부들은,
    상기 베이스층의 길이방향으로 연장된 가상의 제1 행을 따라 배치되는 복수의 제1 개구부들과, 상기 베이스층의 길이방향으로 연장된 가상의 제2 행을 따라 배치되는 복수의 제2 개구부들을 포함하는, 누액 감지 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 누액 반응층은,
    상기 베이스층의 길이방향으로 연장되되, 상기 적어도 하나의 반응패턴으로부터 상기 베이스층의 폭방향으로 이격된 도전패턴을 포함하는, 누액 감지 시스템.
  12. 누액과 접촉하는 감지부에 직류 전류를 인가하여 상기 감지부의 전기저항을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 전기저항의 시간에 따른 변화 추이를 나타내는 제1 그래프를 기초로 하여 상기 누액을 위험용액 또는 안전용액으로 판단하는 단계;를 포함하고,
    상기 위험용액은 산성 용액 또는 알칼리성 용액이며, 상기 안전용액은 물이며,
    상기 누액을 위험용액 또는 안전용액으로 판단하는 단계는,
    특정 시간 구간에서 상기 제1 그래프를 곡선맞춤(curve fitting)하여 제2 그래프를 산출하는 단계; 및
    상기 제2 그래프의 기울기에 관한 데이터와, 상기 제2 그래프 및 상기 제1 그래프 간의 편차에 관한 데이터를 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 누액 감지 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 감지부의 전기저항을 측정하는 단계는,
    상기 직류 전류가 흐르는 방향을 스위칭하여 전기저항을 실시간으로 측정하는 단계인, 누액 감지 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 감지부의 전기저항을 측정하는 단계 이후,
    상기 측정된 전기저항을 기초로 하여 현재 상태가 정상 상태인지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는, 누액 감지 방법.
  15. 삭제
  16. 제 12 항에 있어서,
    산출된 상기 기울기에 관한 데이터 및 상기 편차에 관한 데이터를 데이터 베이스부에 실시간으로 저장하는 단계;를 더 포함하는, 누액 감지 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 누액을 위험용액 또는 안전용액으로 판단하는 단계는,
    현재의 전기저항의 측정값들을 기초로 산출된 상기 기울기에 관한 데이터 및 상기 편차에 관한 데이터를, 표준 데이터와 비교하는 단계를 포함하는, 누액 감지 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 표준 데이터는,
    산성 용액 또는 알칼리성 용액의 상기 기울기에 관한 제1 표준 데이터와 상기 편차에 관한 제2 표준 데이터; 및
    물의 상기 기울기에 관한 제3 표준 데이터와 상기 편차에 관한 제4 표준 데이터;를 포함하는, 누액 감지 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 누액을 위험용액으로 판단하는 경우, 경보 신호를 출력하는 단계;를 더 포함하는, 누액 감지 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 측정된 전기저항을 디지털 값으로 변환하는 단계;를 더 포함하는, 누액 감지 방법.
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