KR102089145B1 - 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치 및 이 실험장치를 이용한 실험제어시스템 - Google Patents

Abstract

실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치 및 이 실험장치를 이용한 실험제어시스템가 개시된다. 개시된 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치는 다각형상을 이루는 복수의 측면을 구비하여 상기 복수의 측면이 복수의 결합면으로 형성된 본체부; 상기 본체부의 중심에 수직하게 설치되되 상기 본체부에 회전가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 둘레에 방사상으로 설치되어 원주상을 따라 소정간격으로 복수의 실험용기를 거치하는 회전거치대와, 상기 본체부에 설치되어 상기 회전축을 소정각도로 회전시키는 회전구동부를 포함하도록 구성된 샘플운반부; 상기 복수의 결합면에 각각 분리가능하게 부착설치되어, 상기 실험용기에 정량의 샘플을 분배하고, 상기 실험용기에 분배된 샘플을 혼합하거나, 열이나 빛에 의한 에너지를 공급하거나, 상기 실험용기에 수용된 샘플의 상태를 모니터링하는 복수의 실험기능부; 및 상기 본체부 내에 설치되며, 상기 복수의 실험기능부를 제어하고, 상기 회전구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치 및 이 실험장치를 이용한 실험제어시스템{Experiment apparatus for experiment sample protuction and monitoring and experiment control system using this same}

본 발명은 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치 및 이 실험장치를 이용한 실험제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실험형태에 따라 각 실험동작을 수행하는 각각의 모듈형 실험기능부를 본체부에 연결하여 실험할 수 있고, 본체부에 설치된 샘플운반부가 실험용기를 기 설정된 프로그램에 따라 회전시켜 위치이동시키고, 위치이동된 실험용기 상에 배치된 실험기능부를 통해 실험용기에 수용된 샘플에 대해 해당 실험기능부의 실험동작이 수행되도록 함으로써, 실험을 보다 효율적으로 진행할 수 있을 뿐 아니라, 연구자의 안전을 도모할 수 있도록 한 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치 및 이 실험장치를 이용한 실험제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 화학 약품의 제작이나 생체 실험에서 샘플 제작은 다수의 과정을 진행하여야 한다. 샘플 제작 과정에 필요한 요소 기술은 시약의 정량 분배, 열처리, 광(光)처리 기술 등이 있다.

정량 분배 기술은 샘플 용액 혼합 및 농도 맞춤을 위한 기술로 다양한 생화학 물질이 흐를 수 있는 유로(Liquid channel)가 구성되어 사용자가 원하는 양을 원하는 용기에 흡입/공급(injection/supply)하는 것을 말한다.

열처리나 광 처리의 경우 단일 물질이나 혼합된 용액이 특정 반응을 일으키기 위해 열이나 빛에 의한 에너지를 공급하는 기술을 말하며, 열의 경우 온도, 광의 경우 빛의 세기, 파장 등 조건을 제어하는 세부 기술이 필요하다.

이외에도, 샘플의 제작이 잘 이루어 지는지 확인하기 위해 용기 안에서 제작이 이뤄지는 샘플(물질)의 상태를 확인할 수 있는 모니터링 기술이 필요하다.

일반적으로 현미경을 통한 확대된 이미지로 상세 구조를 확인하거나 형광물질을 활용하여 물질의 상태 변화를 확인하는 기술들이 있고, 제작 샘플의 특성에 따라 물질의 흡광도, 굴절률 등 다양한 광학적 기술들이 실시간으로 변화를 포착할 수 있어 활용이 가능하다.

하지만, 이러한 샘플 제작 및 모니터링에 대한 소요 시간은 하루가 넘는 경우도 다반사이며 세포를 다루는 생명공학 분야의 경우에는 장기간 변화를 보기 위해 6개월 ~ 1년까지 샘플을 관리하기도 한다. 앞서와 같은 과정을 실험조건 최적화를 위하여 반복적으로 수행해야 하며, 매 실험에서 발생되는 오차를 보완하기 위해 다수의 실험을 진행하고 그 결과를 통계적으로 분석한다.

모든 실험 과정에서 오류가 발생되었을 경우, 처음부터 다시 해야 하는 부담도 있으며, 긴 시간이 소요되는 실험과정과 반복 작업을 통해 연구 결과를 얻어내야 하는 환경에서 현재까지 관련 연구진들은 연구 활동 기간 중 대부분을 실험실에서 샘플을 제작하는데 소비하는 아쉬움이 있다.

깊이 있는 이론적 분석과 해석도 중요한 가운데 연구진 들에게는 단순 노동에 가까운 실험과정이 가장 큰 걸림돌이 되고 있는 실정인 것이다.

아울러, 유독한 약품이나 질환을 일으킬 수 있는 생체 샘플을 직접 다루는 실험자들은 유해 환경에 노출되어 있는 상황이며, 안전 수칙과 규정에 따라 차폐막이나 보호장구를 이용하여 실험을 진행하지만 유해물질로 인한 연구 인력의 피해사례는 끊이지 않고 있으며, 최근 불산 유출 사건은 그 위험성이 수면위로 올라온 사례로 관심과 지원이 필요한 상황이다.

기존 실험 방식의 경우 실험 장비들이 원하는 기능 외에도 부가적인 기능들이 많고 외국 회사의 기술 주도형 제품으로 연구자가 원하는 모든 기능을 가지고 있는 실험장비를 하나의 제품으로 모두 구현하기는 매우 어려웠다.

또한, 기존의 실험 장비들은 단일 기능만을 수행하여, 그 필요가 소진되었을 시 가치를 잃게 되어 다양한 실험에 대한 호환성이 낮은 문제를 가지고 있었다.

또한, 기존 실험자들은 유해물질과 생체 샘플을 다루는 중에 샘플과의 신체접촉이나 공기 중 흡입을 통한 건강의 위협이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 실험형태에 따라 각 실험동작을 수행하는 각각의 모듈형 실험기능부를 본체부에 연결하여 실험할 수 있고, 본체부에 설치된 샘플운반부가 실험용기를 기 설정된 프로그램에 따라 회전시켜 위치이동시키고, 위치이동된 실험용기 상에 배치된 실험기능부를 통해 실험용기에 수용된 샘플에 대한 해당 실험기능부의 실험동작이 수행되도록 함으로써, 연구자가 실험형태에 맞게 장치를 설계하여 여러 연구에 대한 능동적인 대처가 가능할 뿐 아니라, 연구자의 부담 및 위험성을 줄여주어 안전하면서도 효율적인 연구가 진행될 수 있도록 해주는 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치 및 이 실험장치를 이용한 실험제어시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치는 다각형상을 이루는 복수의 측면을 구비하여 상기 복수의 측면이 복수의 결합면으로 형성된 본체부; 상기 본체부의 중심에 수직하게 설치되되 상기 본체부에 회전가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 둘레에 방사상으로 설치되어 원주상을 따라 소정간격으로 복수의 실험용기를 거치하는 회전거치대와, 상기 본체부에 설치되어 상기 회전축을 소정각도로 회전시키는 회전구동부를 포함하도록 구성된 샘플운반부; 상기 복수의 결합면에 각각 분리가능하게 부착설치되어, 상기 실험용기에 정량의 샘플을 분배하고, 상기 실험용기에 분배된 샘플을 혼합하거나, 열이나 빛에 의한 에너지를 공급하거나, 상기 실험용기에 수용된 샘플의 상태를 모니터링하는 복수의 실험기능부; 및 상기 본체부 내에 설치되며, 상기 복수의 실험기능부를 제어하고, 상기 회전구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 실험기능부는 원주상으로 소정간격 이격되게 설치되도록 구성할 수 있다.

상기 복수의 실험기능부는 상기 실험용기에 기 설정된 양의 샘플을 주입하는 디스펜싱 기능부; 상기 실험용기에 수용된 샘플에 열을 가하는 가열 기능부; 상기 실험용기에 수용된 샘플을 혼합하는 믹싱 기능부; 상기 실험용기에 수용된 샘플에 빛을 조사하는 광조사 기능부; 상기 실험용기에 수용된 샘플을 확대하여 이미지를 획득하는 현미경 기능부; 상기 실험용기에 수용된 샘플에 포함된 형광물질을 감지하는 형광측정 기능부;를 포함하며, 상기 회전구동부의 구동에 따라, 상기 복수의 실험용기는 소정각도 회전하여 상기 복수의 실험기능부와 상기 복수의 실험용기가 일대일로 위치정렬되도록 구성될 수 있다.

상기 복수의 결합면 각각에 설치되는 제1단자부와, 상기 복수의 실험기능부의 하단에 설치되는 제2단자부를 더 포함하며, 상기 복수의 실험기능부를 상기 본체부에 형성된 상기 복수의 결합면에 부착하는 경우, 상기 제1단자부와 상기 제2단자부가 서로 접속되도록 구성되며, 상기 제1단자부와 상기 제2단자부의 접속을 통해 상기 제어부가 상기 복수의 실험기능부와 전기적으로 연결되어, 전원 공급 및 기능 제어가 이루어지도록 구성될 수 있다.

상기 샘플운반부는 상기 제어부에 의해 상기 회전구동부가 구동되어 시간에 따라 기 설정위치에 상기 실험용기를 회전이동시키도록 구성될 수 있다.

밀폐조건 상에서 안전하게 실험이 이루어질 수 있도록 상기 본체부, 상기 샘플운반부, 상기 복수의 실험기능부는 밀폐챔버 내에 설치되도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치를 이용한 실험제어시스템는 다각형상을 이루는 복수의 측면을 구비하여 상기 복수의 측면이 복수의 결합면으로 형성된 본체부와, 상기 본체부의 중심에 수직하게 설치되되 상기 본체부에 회전가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 둘레에 방사상으로 설치되어 원주상을 따라 소정간격으로 복수의 실험용기를 거치하는 회전거치대와, 상기 본체부에 설치되어 상기 회전축을 소정각도로 회전시키는 회전구동부를 포함하도록 구성된 샘플운반부와, 상기 복수의 결합면에 각각 분리가능하게 부착설치되어, 상기 실험용기에 정량의 샘플을 분배하고, 상기 실험용기에 분배된 샘플을 혼합하거나, 열이나 빛에 의한 에너지를 공급하거나, 상기 실험용기에 수용된 샘플의 상태를 모니터링하는 복수의 실험기능부와, 상기 본체부 내에 설치되며, 상기 복수의 실험기능부를 제어하고, 상기 회전구동부를 제어하는 제어부를 포함하도록 구성된 샘플장치; 상기 제어부가 무선통신망을 통해 무선통신가능하도록 구성되어, 상기 복수의 실험기능부 및 상기 회전구동부를 원격제어하거나, 상기 복수의 실험기능부 및 상기 회전구동부를 제어하기 위한 실험프로그램을 상기 제어부에 설정하는 사용자 단말;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 실험결과정보에 대한 빅데이터가 저장관리되며, 상기 실험결과정보를 상기 제어부에 제공하는 정보제공서버;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 정보제공서버로부터 제공된 실험결과정보에 대한 빅데이터를 분석하여 실험에 대한 실험최적조건을 산출하고, 산출된 실험최적조건을 바탕으로 상기 복수의 실험기능부 및 상기 회전구동부를 제어하도록 구성할 수 있다.

상기한 바에 따르면, 기계를 활용하여 모든 실험이 진행됨으로써, 실험결과의 신뢰도 및 정확도가 향상되며, 실험과정에서 발생되는 오류가 극히 적어져 연구자가 실험 중 고민해야될 부분이 감소될 수 있는 효과가 있다.

또한, 연구자가 실험에 할애해야하는 노력과 시간이 절약되어 단순 반복 작업이 아닌 심도 있는 이론적 분석이 가능해질 뿐 아니라, 다양한 실험에 대해 사용자가 모듈형태로 제작된 각 실험기능부들을 선별하여 본체부에 조립장착하여 사용할 수 있으므로, 각각의 다른 실험에 대해 용이하게 대처하여 실험장비의 설계 및 조합이 유연하게 변형될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 유독한 시약들과 유해한 생체 실험 환경에서 벗어나 안전한 실험이 가능하여 연구자들의 안전한 실험 환경 확보 및 신체의 건강을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 실험장치를 분리하여 나타낸 분리사시도이고,
도 3 내지 도 8은 도 1에 도시된 실험장치에서 각 실험기능부들의 구체적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치의 제어블록도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치에 적용된 밀폐챔버를 나타낸 도면이고,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치를 이용한 실험제어시스템을 나타낸 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성 요소들이 이 같은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 실험 샘플 제작 및 모니터링용 실험장치(100)에 대해 설명한다.

본 발명의 실험 샘플제작 및 모니터링용 실험장치(100)는 본체부(101), 샘플운반부(110), 복수의 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)를 포함하도록 구성된다.

본체부(101)는 다각형을 이루는 복수의 측면을 구비하여, 이 복수의 측면에 복수의 실험기능부(120)가 부착설치되는 결합면(103)으로 형성된다.

본 발명에서 본체부(101)는 육각형 형태로 이루어져, 6개의 결합면(103)이 형성된 구조로 이루어진다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본체부(101)가 삼각형, 사각형, 오각형, 칠각형, 팔각형 등 다양한 다각형 형태로 이루어질 수 있으며, 이 다각형의 형상에 따라 결합면(103)의 수가 결정될 수 있다.

샘플운반부(110)는 본체부(101)에 회전되게 설치되며 6개의 유리병(바이얼)등으로 이루어진 실험용기가 거치되어, 실험용기의 위치를 회전시키기 위한 구성이다.

샘플운반부(110)는 회전축(112), 회전거치대(115,118), 회전구동부(m)를 포함하도록 구성된다.

회전축(112)은 본체부(101)의 중심에 수직하게 회전가능하도록 설치되며, 하부 외주면에는 방사상으로 6개의 제1암부(114)가 균등간격으로 연장형성된다.

아울러, 회전축(112)의 상부 외주면에는 방사상으로 6개의 제2암부(117)가 균등간격으로 연장형성되며, 이 제2암부(117)는 제1암부(114)의 상하방향으로 동일한 위치상에 위치하도록 배치된다.

회전거치대(115,118)는 안착부(115)와 삽입링(118)을 포함하도록 구성되며, 안착부(115)는 실험용기(g)의 하부가 안착되어 거치될 수 있도록 상부가 개방된 원통형태로 이루어지며, 제1암부(114)의 끝단에 형성된다.

삽입링(118)은 실험용기(g)가 삽입될 수 있도록 링형태로 이루어져 제2암부(114)의 끝단에 형성된다.

본 발명에서 안착부(115)와 삽입링(118)은 각각 6개로 구성되어, 회전축(112)의 둘레에 균등하게 설치되어, 6개의 실험용기(g)를 각각 삽입하여 거치할 수 있도록 구성된다. 본 발명에서 실험용기(g)는 하단이 안착부(115)에 지지되도록 놓여지고, 상부가 삽입링(118)에 끼워지게 되므로, 보다 안정적으로 회전거치대(115,118)에 거치될 수 있다.

회전구동부(m)는 전동모터로 이루어지며, 본체부(101) 내에 설치되어, 동력전달수단(119)을 통해 회전축(112)과 연결되어 회전축(112)을 회전시키도록 구성된다. 동력전달수단(119)은 회전축(112)에 설치된 제1베벨기어(119a)와, 회전구동부(m)의 구동축에 설치된 제2베벨기어(119b)로 이루어질 수 있으며, 제1베벨기어(119a)와 제2베벨기어(119b)가 서로 기어연결되도록 구성된다.

따라서, 회전구동부(m)의 구동에 따라, 회전력이 동력전달수단(119)을 통해 회전축(112)에 전달되어, 회전축(112)이 회전되도록 구성될 수 있다.

상기에서 동력전달수단(119)은 베벨기어 연결방식인 것으로 설명하였으나, 회전구동부(m)의 회전력을 회전축(112)에 전달시키는 구성이면, 여타의 공지된 동력전달부재로 구성될 수도 있다.

본 발명은 제어부(190)가 본체부(101) 내에 설치될 수 있으며, 회전구동부(m)는 제어부(190)에 의해 제어되도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 회전운반부(110)는 제어부(190)에 의해 동작이 제어되도록 구성될 수 있다.

제어부(190)는 회전구동부(m)를 구동하여 회전축(112)을 60도 간격으로 회전되도록 할 수 있으며, 이에 따라, 회전거치대(115,118)에 거치된 6개의 실험용기(g)의 위치가 60도씩 회전이동될 수 있다.

복수의 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)는 본체부(101)의 각 결합면(103)에 부착되어 분리가능하게 조립될 수 있도록 구성된다.

이때, 각 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)와 결합면(103)은 자력에 의해 탈부착될 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에서 각 결합면(103)에는 제1단자부(104)가 구성되고, 각 기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)의 하단부 내측에는 상기 제1단자부(104)에 접속가능한 제2단자부(124)가 구비된다.

각 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)를 각 결합면(103)에 부착하는 경우, 제1단자부(104) 및 제2단자부(124)가 접속되도록 구성된다. 본 발명에서 제1단자부(104)와 제2단자부(124)는 본체부(101)에 설치된 제어부(190)와 상기 각 기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)를 전기적으로 연결하여, 각 기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)에 대한 전원공급 및 제어를 위한 단자로서 기능하도록 구성될 수 있다.

복수의 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)는 본체부(101)의 테두리에 60도 간격으로 배치되도록 설치되어, 해당 위치에 있는 실험용기에 설정된 정량의 샘플을 분배하고, 실험용기에 분배된 샘플을 혼합하거나, 열이나 빛에 의한 에너지를 공급하고, 실험용기(g)에 수용된 샘플상태를 개별적으로 모니터링하도록 구성될 수 있다.

본 발명에서 복수의 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)는 모듈형태로서 본체부(101)에 분리가능하게 결합될 수 있는 형태이므로, 실험의 형태에 따라 필요한 실험기능부만이 선택적으로 본체부(101)에 결합되어 사용될 수 있다. 즉, 6개 전체의 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)를 모두 본체부(101)에 결합장착하여 사용할 수도 있고, 실험목적 등의 실험형태에 따라 필요한 실험기능부만을 선별하여 6개 미만의 실험기능부를 본체부(101)에 결합시켜 사용할 수 있음은 물론이다.

본 발명은 본체부(101)의 형상에 따라, 본체부(101)의 다각형에 대해 실험기능부은 최대 그 다각형 변수만큼으로만 구성될 수 있는 것이다. 즉, 본체부(101)가 육각형으로 이루어진 경우, 실험기능부는 최대 6개까지 구성될 수 있고, 본체부(101)가 사각형인 경우, 실험기능부는 최대 4개까지 구성될 수 있으며, 본체부(101)가 팔각형인 경우 실험기능부는 최대 8개까지 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 복수의 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)는 실험용기(g)에 기 설정된 양의 샘플을 주입하여 분배하는 디스펜싱 기능부(120a), 실험용기(g)에 수용된 샘플을 혼합하는 믹싱 기능부(120b), 실험용기(g)에 수용된 샘플에 열을 가하는 가열 기능부(120c), 실험용기(g)에 수용된 샘플에 빛을 조사하는 광조사 기능부(120d), 실험용기(g)에 수용된 샘플을 확대하여 이미지를 획득하는 현미경 기능부(120e), 실험용기(g)에 수용된 샘플에 포함된 형광물질을 감지하는 형광측정 기능부(120f)를 포함하도록 구성된다.

각 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)는 본체부(101)의 각 결합면(103)에 부착되어 상부로 수직하게 설치되는 수직프레임(121)과, 이 수직프레임(121)의 내측면을 따라 상하 슬라이딩이동 가능하게 설치되는 상하이동블록(122)과, 수직프레임(121) 내에 설치되어 상기 상하이동블록(122)을 승하강시키는 승강구동부(123)를 공통적으로 포함하도록 구성된다. 여기서, 승강구동부(123)는 공압실린더, 전동실린더 또는, 솔레노이드 등으로 이루어져, 수직프레임(123) 내부에 설치되고, 이 수직프레임(121)의 신축로드(123a)는 상하이동블록(122)으로부터 연장된 연장편(122a)과 연결되도록 구성됨으로써, 승강구동부(123)의 구동에 따라 상하이동블록(122)이 수직프레임(121)을 따라 상하로 이동될 수 있다.

아울러, 각 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)들은 각각의 실험동작(샘플분배, 믹싱, 가열, 광조사, 현미경, 형광물질감지)을 수행하기 위한 구성을 수직프레임(121)과 상하이동블록(122)에 구성한다.

도 1, 도 3, 도 9를 참조하면, 디스펜싱 기능부(120a)는 샘플 제작을 위한 샘플용액을 기설정된 정량으로 실험용기(g)에 배출하도록 수직프레임(121) 하부에 용액저장부(132)가 구성되고, 상하 이동블록(122)에는 노즐(131)이 형성되며, 노즐(131)과 용액저장부(132)는 연결호스(133)에 의해 연결되며, 연결호스(133) 상에는 유체이송펌프(p)가 설치되도록 구성된다. 이때, 유체이송펌프(p)는 제어부(190)의 제어에 의해 제어되도록 구성된다.

본 발명은 제어부(190)가 유체이송펌프(p)의 구동을 제어함으로써, 용액저장부(132)에 저장된 샘플용액을 기 설정된 정량만큼 노즐(131)을 통해 배출되게 할 수 있으며, 노즐(131)을 통해 배출된 샘플용액은 노즐(131) 하측에 위치한 실험용기(g)에 주입되어 수용되게 된다.

한편, 제어부(190)는 도 3의 (b)와 같이 노즐(131)이 하측에 위치한 실험용기(g)의 내측으로 하강하도록 승강구동부(123)의 구동을 제어한 후, 유체이송펌프(p)를 구동시켜 노즐(131)을 통해 샘플용액을 기 설정된 정량만큼 배출함으로써, 실험용기(g)에 설정용량의 샘플을 주입하는 실험과정이 이루어질 수 있도록 구성할 수 있다.

아울러, 본 발명에서 디스펜싱 기능부(120a)는 용액저장부(132)에 저장된 샘플용액을 실험용기(g)에 배출하는 기능만을 하는 것에 한정되는 것은 아니며, 유체이송펌프(p)가 양방향 이송타입의 펌프가 적용되어, 제어부(190)의 제어에 따라, 유체이송펌프(p)가 구동되어 실험용기(g)에 수용된 샘플용액을 노즐(131)을 통해 흡수하여 용액저장부(132)에 회수하거나 흡수하여 저장하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.

도 1, 도 4 및, 도 9를 참조하면, 믹싱기능부(120b)는 상하이동블록(122)에 초음파 진동자로 이루어진 진동자(141)가 설치되도록 구성되고, 이 진동자(141)는 제어부(190)와 연결되어 제어부(190)의 제어에 따라 진동을 발생시키도록 구성된다.

미설명부호 143은 제2단자(124)와 진동자(141)를 전기적으로 연결하는 전선을 의미하며, 진동자(141)와 제어부(190)간의 전원공급 또는 제어신호전달을 위한 케이블로서 기능을 하게 된다.

제어부(190)는 도 4의 (b)와 같이, 진동자(141)의 끝단이 하강하여 실험용기(g)에 수용된 샘플에 잠기도록 승강구동부(123)의 구동을 제어한 후, 진동자(141)를 구동시켜 실험용기(g)에 수용된 샘플에 진동을 가하는 실험과정이 이루어지도록 구성할 수 있다.

한편, 본 발명에서 진동자(141)는 상기와 같이 초음파 진동자로 이루어질 수도 있으나, 여타의 공지된 진동자로 구성될 수 있음은 물론이다.

도 1, 도 5 및, 도 9를 참조하면, 가열기능부(120c)는 상하이동블록(122)에 히터(151)가 설치되도록 구성되고, 이 히터(151)는 제어부(190)와 연결되어 제어부(190)로부터 전원을 공급받아 발열할 수 있도록 구성된다.

제어부(190)는 도 5의 (b)와 같이, 히터(151)의 끝단이 하강하여 실험용기(g)에 수용된 샘플에 잠기도록 승강구동부(123)의 구동을 제어한 후, 히터(151)를 구동시켜 실험용기(g)에 수용된 샘플에 열을 가하는 실험과정이 이루어지도록 구성할 수 있다.

한편, 본 발명은 히터(151)가 실험용기(g)에 수용된 샘플에 잠겨 열을 샘플에 직접전달하여 샘플의 실험온도조건을 맞춰주도록 구성될 수도 있으며, 이에 한정되지 않고 도 5와 같이, 안착부(115) 내에 히터(155)가 매립되도록 구성되어, 히터(155)가 실험용기(g)에 열을 가해 간접적으로 샘플에 열을 전달해 줌으로써 샘플가열실험이 이루어지도록 구성할 수도 있다.

미설명부호 153은 제2단자(124)와 히터(151)를 전기적으로 연결하는 전선을 의미하며, 히터(151)와 제어부(190)간의 전원공급 및 제어신호전달을 위한 케이블로서 기능을 하게 된다.

도 1, 도 6 및, 도 9를 참조하면, 광조사기능부(120d)는 상하이동블록(122)에 led, 램프 등으로 된 광원(161)이 설치되도록 구성되고, 이 광원(161)은 제어부(190)와 연결되어 제어부(190)로부터 전원을 공급받아 발광할 수 있도록 구성된다.

제어부(190)는 도 6의 (b)와 같이, 광원(161)이 하강하여 실험용기(g)와 근접될 수 있도록 승강구동부(123)의 구동을 제어한 후, 광원(161)을 구동시켜 실험용기(g)에 수용된 샘플에 특정의 광을 조사하는 실험과정이 이루어지도록 구성할 수 있다.

본 발명에서 광원(161)은 자외선, 적외선, 단색광 등 다양한 빛을 조사할 수 있도록 구성될 수 있고, 이에 따라 제어부(190)의 제어에 의해 실험용기(g)의 샘플에 특정 광을 조사하도록 구성될 수 있다.

미설명부호 163은 제2단자(124)와 광원(161)을 전기적으로 연결하는 전선을 의미하며, 광원(161)와 제어부(190) 간의 전원공급 및 신호전달을 위한 케이블로서 기능을 하게 된다.

도 1, 도 7 및, 도 9를 참조하면, 현미경기능부(120e)는 상하이동블록(122)에 카메라로 이루어진 촬영부(171)가 설치되도록 구성되고, 이 촬영부(171)는 제어부(190)와 연결되어 제어부(190)로부터 전원을 공급받고, 촬영부(171)는 하측에 위치한 실험용기(g)에 수용된 샘플을 확대촬영하여 촬영된 영상 또는 이미지를 제어부(190)에 전송하도록 구성된다.

제어부(190)는 도 7의 (b)와 같이, 촬영부(171)가 하강하여 실험용기(g)에 수용된 샘플에 근접하도록 승강구동부(123)의 구동을 제어한 후, 촬영부(171)을 동작시켜 실험용기(g)에 수용된 샘플에 대한 영상을 획득하고 저장하는 모니터링실험이 이루어지도록 구성될 수 있다.

미설명부호 173은 제2단자(124)와 촬영부(171)를 전기적으로 연결하는 전선을 의미하며, 촬영부(171)와 제어부(190) 간의 전원공급 또는 신호전달을 위한 케이블로서 기능을 하게 된다.

도 1, 도 8 및, 도 9를 참조하면, 형광측정기능부(120e)는 상하이동블록(122)에 발광부(181a)와 수광부(181b)로 이루어진 형광물질감지센서(181)를 설치하고, 이 형광물질감지센서(181)가 제어부(190)와 연결되어 제어되도록 구성할 수 있다.

제어부(190)는 발광부(181a)를 발광시켜 특정파장 영역대의 빛을 실험용기(g)에 수용된 샘플에 조사하도록 할 수 있으며, 이때, 샘플에 형광물질이 포함된 경우 형광을 발하게 되며, 이때, 수광부(181b)가 샘플에서 형광하는 빛을 감지하여 제어부(190)에 전달하고, 제어부(190)는 수광부(181b)에서 감지된 빛의 양을 수신하여 샘플에 포함된 형광물질의 양을 산출하고 산출된 값을 저장할 수 있도록 구성될 수 있다.

제어부(190)는 도 8의 (b)와 같이, 형광물질감지센서(181)가 하강하여 실험용기(g)에 수용된 샘플에 근접하도록 승강구동부(123)의 구동을 제어한 후, 형광물질감지센서(181)를 통해 실험용기(g)에 수용된 샘플에 포함된 형광물질의 존재여부 또는 형광물질의 양을 검출하여 모니터링실험과정이 이루어지도록 구성될 수 있다.

미설명부호 183은 제2단자(124)와 형광물질감지센서(181)를 전기적으로 연결하는 전선을 의미하여, 형광물질감지센서(181)와 제어부(190) 간의 전원공급 또는 신호전달을 위한 케이블로서 기능을 하게 된다.

본 발명에서 제어부(190)는 전원공급부(192)로부터 전원을 공급받아 각 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f) 및 샘플운반부(110)의 전원이 필요한 구성에 전원을 공급하도록 구성되며, 이때, 전원공급부(192)는 상용전원 또는 배터리 전원으로 구성될 수 있다.

아울러, 본 발명에서 제어부(190)는 제1단자부(104)와 제2단자부(124)를 통해 각 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)에 전원, 제어신호, 데이터통신등이 이루어지도록 구성되어, 실험에 따라 필요한 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)을 선별하여 본체부(101)에 손쉽게 연결시켜 사용할 수 있게 된다.

제어부(190)는 기 설정된 프로그램에 따라 샘플운반부(110)를 제어하여 회전거치대(115)에 거치된 실험용기(g)가 소정각도로 회전하여 위치이동될 수 있도록 구성된다. 이때, 실험용기(g)의 위치는 각 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f)의 각 실험동작이 가능한 위치를 의미한다.

제어부(190)는 기 설정된 프로그램에 의해 시간에 따라 일련의 각 실험과정이 행해질 수 있도록 샘플운반부(110)를 제어하여 실험용기(g)를 시간대 별로 회전위치 이동시키고 설정된 프로그램에 따른 각 실험기능부 중 해당 실험과정이 행해질 수 있도록 해당하는 실험기능부를 구동시키도록 구성할 수 있다.

예를 들어, 제어부(190)는 샘플운반부(110)를 제어하여 실험용기(g)가 디스펜싱 기능부(120a)의 노즐(131) 하측에 위치하도록 소정각도 회전시켜 회전위치 조정한 후, 디스펜싱 기능부(120a)를 구동하여 노즐(131)을 통해 정량의 샘플용액이 실험용기(g)에 분배되도록 할 수 있다.

이렇게 실험용기(g)에 정량의 샘플용액이 분배된 상태에서, 제어부(190)는 샘플운반부(110)를 제어하여 샘플용액이 분배된 실험용기(g)를 믹싱기능부(120b)의 진동자(141) 하측에 위치하도록 회전위치 조정한 후 믹싱기능부(120b)를 구동하여 실험용기(g)에 수용된 샘플에 설정된 시간동안 진동을 가하여 믹싱하는 실험동작이 이루어지도록 할 수 있다.

이후, 제어부(190)는 샘플운반부(110)를 제어하여 실험용기(g)를 가열기능부(120c)의 히터(151) 하측에 위치하도록 회전위치 조정한 후, 가열기능부(120c)를 구동시켜 실험용기(g)의 샘플에 소정온도의 열을 가해 소정온도의 조건에 대한 실험과정이 이루어지도록 할 수 있다.

이후, 제어부(190)는 샘플운반부(110)를 제어하여 실험용기(g)를 광조사 기능부(120d)의 광원(161) 하측에 위치하도록 회전위치 조정한 후, 광조사 기능부(120d)를 제어하여 실험용기(g)의 샘플에 광에너지를 제공하여 광조사에 대한 실험동작이 이루어지도록 할 수 있다.

이후, 제어부(190)는 샘플운반부(110)를 제어하여 실험용기(g)를 현미경 기능부(120e)의 촬영부(171) 하측에 위치하도록 회전위치 조정한 후, 실험용기(g)의 샘플에 대한 확대영상을 획득하여 모니터링 실험과정이 이루어지도록 할 수 있고, 아울러, 제어부(190)는 샘플운반부(110)를 제어하여 실험용기(g)를 형광측정기능부(120f)의 형광물질감지센서(181)의 하측에 위치하도록 회전위치 조정한 후, 실험용기(g)의 샘플에 포함된 형광물질의 존재유무 또는 형광물질 양을 검출하는 모니터링실험을 할 수 있게 된다.

이러한 일련의 실험과정은 제어부(190)에 기 저장된 프로그램에 따라 실험이 자동적으로 이루어질 수 있도록 하며, 이렇게 자동적으로 이루어지는 실험을 통해 연구자들의 노고와 수고를 현저히 줄여주면서도 보다 정확하고 정밀한 실험이 이루어져 실험결과값에 대한 신뢰성이 매우 향상될 수 있게 된다.

한편, 도 10을 참조하면, 본 발명의 실험샘플 제작 및 모니터링용 실험장치(100)는 밀폐챔버(108) 내에 설치되어 외부와 차단한 상태에서 실험장치(100)를 통해 안전한 실험이 이루어지도록 구성할 수 있다. 이때, 연구자들은 밀폐챔버(108)에 구비된 윈도우창(109)을 통해 육안으로 실험샘플을 확인할 수 있게 된다.

상기와 같이, 본 발명의 실험샘플제작 및 모니터링용 실험장치(100)는 각 실험동작을 수행하는 각각의 실험기능부(120)를 실험형태에 맞게 본체부(101)의 일측에 결합시키고, 해당 실험에 맞는 실험동작이 이루어지도록 해줄 수 있으므로, 기존과 같이 한 형태의 실험만을 목적으로 개발된 실험장치에 비해, 여러 다른 실험들에 대해서도 연구자가 손쉽게 해당 실험에 맞는 형태로 각 실험기능부(120)들을 본체부(101)에 간단하게 연결하고, 제어부(190)에 실험 프로그램을 입력해 줌으로써 해당 실험이 이루어지게 할 수 있어 실험장치(100)의 호환성이 향상될 수 있게 된다.

아울러, 기존에 연구자들의 수고에 의존했던 실험 방식이 실험장치가 자동으로 수행하는 방식으로 완벽하게 전환될 수 있어 실험에 대한 효율성이 향상되고 연구자의 실험안전성을 확보할 수 있게 된다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실험샘플 제작 및 모니터링용 실험장치를 이용한 실험제어시스템은 본 발명의 실험장치(100), 사용자 단말(200), 정보제공서버(300)를 포함하도록 구성된다.

실험장치(100)는 도 10과 같이, 밀폐챔버(108) 내에 설치되어 외부와 차단되도록 구성될 수 있으며, 실험장치(100)의 제어부(190)가 외부의 사용자 단말(200)과 블루투스, 와이파이 등의 무선통신망을 통해 통신가능하도록 구성되고, 외부의 정보제공서버(300)와 무선통신망에 의해 통신가능하도록 구성될 수 있다.

사용자 단말(200)은 연구자의 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터 등으로 구현될 수 있으며, 제어부(190)와 무선통신하여 제어부(190)에 각 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f) 및 샘플운반부(110)이 동작을 제어하기 위한 실험 프로그램 설정값을 설정하도록 구성할 수 있다. 아울러, 사용자 단말(200)은 제어부(190)로부터 현미경 기능부(120e) 및 형광측정기능부(120f)를 통해 획득된 샘플 확대 영상 또는 형광물질 존재유무나 형광물질 량에 대한 데이터정보를 수신하여, 이 수신된 데이터를 디스플레이하여 실험에 대한 모니터링 정보를 연구자가 확인하도록 구성할 수 있다.

아울러, 본 발명의 사용자 단말(200)은 연구자의 조작에 의해 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f) 및 샘플운반부(110)의 동작을 직접 원격제어하도록 구성할 수도 있다.

정보제공서버(300)는 과학서적, 논문, 학회 발표의 각종 실험결과정보에 대한 빅데이터를 저장하고 관리하며, 상기 빅데이터를 제어부(190)에 제공한다.

여기서, 실험결과정보는 각종 실험에 대한 결과 데이터, 해당 샘플의 확대영상, 샘플에 대한 형광물질 존재유무정보, 샘플에 포함된 형광물질량 정보 등이 포함될 수 있다.

제어부(190)는 정보제공서버(300)에서 제공된 실험결과정보를 실험장치(100)로부터 획득된 실험결과정보와 비교 분석하여, 샘플제작 등에 대한 최적 실험조건을 산출하고, 이 산출된 최적실험조건을 바탕으로 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f) 및 샘플운반부(110)를 제어하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제어부(190)는 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f) 및 샘플운반부(110)를 통해 샘플 제작 및 모니터링 실험과정을 수행하면서 실험결과정보를 획득하고, 정보제공서버(300)에서 제공된 빅데이터의 실험결과정보와 비교 분석하여 실험기능부(120a,120b,120c,120d,120e,120f) 및 샘플운반부(110)의 제어에 대한 제어를 보정하여 최적실험이 이루어질 수 있도록 실험을 반복 수행하도록 구성할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

101...본체부
110...샘플운반부
112...회전축
114...제1암부
115...안착부
117...제2암부
118...삽입링
m...회전구동부
120...실험기능부
120a...디스펜싱 기능부
120b...믹싱 기능부
120c...가열 기능부
120d...광조사 기능부
120e...현미경 기능부
120f...형광측정 기능부
121...수직프레임
122...상하이동블록
123...승강구동부
131...노즐
141...진동자
151...히터
161...광원
171...촬영부
181...형광물질 감지센서

Claims (8)

1. 다각형상을 이루는 복수의 측면을 구비하여 상기 복수의 측면이 복수의 결합면으로 형성된 본체부;
   상기 본체부의 중심에 수직하게 설치되되 상기 본체부에 회전가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 둘레에 방사상으로 설치되어 원주상을 따라 소정간격으로 복수의 실험용기를 거치하는 회전거치대와, 상기 본체부에 설치되어 상기 회전축을 소정각도로 회전시키는 회전구동부를 포함하도록 구성되어, 상기 복수의 실험용기를 소정 각도 간격씩 회전이동시키는 샘플운반부;
   상기 복수의 결합면에 각각 분리가능하게 부착설치되고, 원주상으로 소정간격 이격되게 설치되며 상기 실험용기에 정량의 샘플을 분배하고, 상기 실험용기에 분배된 샘플을 혼합하거나, 열이나 빛에 의한 에너지를 공급하거나, 상기 실험용기에 수용된 샘플의 상태를 모니터링하는 복수의 실험기능부; 및
   상기 본체부 내에 설치되며, 상기 복수의 실험기능부를 제어하고, 상기 회전구동부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 회전구동부의 구동에 따라, 상기 복수의 실험용기는 소정각도 회전하여 상기 복수의 실험기능부와 상기 복수의 실험용기가 일대일로 위치정렬되도록 구성되며,
   상기 복수의 실험기능부는
   상기 실험용기에 기 설정된 양의 샘플을 주입하는 디스펜싱 기능부;
   상기 실험용기에 수용된 샘플에 열을 가하는 가열 기능부;
   상기 실험용기에 수용된 샘플을 혼합하는 믹싱 기능부;
   상기 실험용기에 수용된 샘플에 빛을 조사하는 광조사 기능부;
   상기 실험용기에 수용된 샘플을 확대하여 이미지를 획득하는 현미경 기능부;
   상기 실험용기에 수용된 샘플에 포함된 형광물질을 감지하는 형광측정 기능부;를 포함하며
   상기 회전축의 하부외주면에는 방사상으로 복수의 제1암부가 균등간격으로 연장형성되고, 상기 회전축의 상부외주면에는 방사상으로 복수의 제2암부가 균등간격으로 연장형성되며,
   상기 회전거치대는,
   상기 복수의 제1암부 각각의 끝단에 형성되어 상기 실험용기가 삽입되는 링형태로 이루어진 삽입링; 및,
   상기 복수의 제2암부 각각의 끝단에 형성되어, 상부가 개방된 원통형으로 이루어져 상기 실험용기의 하부가 안착되어 거치되도록 하는 안착부;를 포함하도록 구성되며,
   상기 복수의 실험기능부 각각은
   상기 결합면에 부착되어 상부로 수직하게 설치되는 수직프레임;
   상기 수직프레임의 내측면을 따라 상하 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 상하이동블록;
   상기 수직프레임 내에 설치되어 상기 상하이동블록을 승하강시키는 승강구동부;를 포함하도록 구성되며,
   상기 가열기능부는, 상기 상하이동블록과 함께 승하강되도록 상기 상하이동블록에 설치되어 실험용기에 수용된 샘플에 잠겨 샘플에 열을 직접적으로 전달하여 샘플의 실험온도조건을 맞춰주도록 구성되거나, 상기 안착부 내에 매립되도록 설치되어 상기 실험용기에 열을 가하여 상기 실험용기에 수용된 샘플에 간접적으로 열을 전달해 주도록 설치되는 히터;를 포함하도록 구성되며,
   상기 광조사 기능부는 상기 상하이동블록에 led가 설치되어, 상기 led가 하강하여 상기 실험용기에 수용된 샘플에 광을 조사하도록 구성되며,
   상기 형광측정기능부는 상기 상하이동블록에 발광부 및 수광부로 이루어진 형광물질감지센서가 설치되도록 구성되어, 상기 발광부로부터 상기 실험용기에 수용된 샘플에 특정 파장 영역대의 빛을 조사하고, 상기 수광부가 상기 샘플에서 형광하는 빛을 감지하여 상기 제어부에 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실험 샘플 제작 및 모니터링 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 결합면 각각에 설치되는 제1단자부와, 상기 복수의 실험기능부의 하단에 설치되는 제2단자부를 더 포함하며,
   상기 복수의 실험기능부를 상기 본체부에 형성된 상기 복수의 결합면에 부착하는 경우, 상기 제1단자부와 상기 제2단자부가 서로 접속되도록 구성되며,
   상기 제1단자부와 상기 제2단자부의 접속을 통해 상기 제어부가 상기 복수의 실험기능부와 전기적으로 연결되어, 전원 공급 및 기능 제어가 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실험 샘플 제작 및 모니터링 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 샘플운반부는 상기 제어부에 의해 상기 회전구동부가 구동되어 시간에 따라 기 설정위치에 상기 실험용기를 회전이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실험 샘플 제작 및 모니터링 장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   밀폐조건 상에서 안전하게 실험이 이루어질 수 있도록 상기 본체부, 상기 샘플운반부, 상기 복수의 실험기능부는 밀폐챔버 내에 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실험 샘플 제작 및 모니터링 장치.
   
7. 다각형상을 이루는 복수의 측면을 구비하여 상기 복수의 측면이 복수의 결합면으로 형성된 본체부와,
   상기 본체부의 중심에 수직하게 설치되되 상기 본체부에 회전가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 둘레에 방사상으로 설치되어 원주상을 따라 소정간격으로 복수의 실험용기를 거치하는 회전거치대와, 상기 본체부에 설치되어 상기 회전축을 소정각도로 회전시키는 회전구동부를 포함하도록 구성되어 상기 복수의 실험용기를 소정 각도 간격씩 회전이동시키는 샘플운반부와,
   상기 복수의 결합면에 각각 분리가능하게 부착설치되고, 원주상으로 소정간격 이격되게 설치되며 상기 실험용기에 정량의 샘플을 분배하고, 상기 실험용기에 분배된 샘플을 혼합하거나, 열이나 빛에 의한 에너지를 공급하거나, 상기 실험용기에 수용된 샘플의 상태를 모니터링하는 복수의 실험기능부와,
   상기 본체부 내에 설치되며, 상기 복수의 실험기능부를 제어하고, 상기 회전구동부를 제어하는 제어부를 포함하도록 구성된 샘플장치; 및,
   상기 제어부가 무선통신망을 통해 무선통신가능하도록 구성되어, 상기 복수의 실험기능부 및 상기 회전구동부를 원격제어하거나, 상기 복수의 실험기능부 및 상기 회전구동부를 제어하기 위한 실험프로그램을 상기 제어부에 설정하는 사용자 단말;을 포함하며,
   상기 회전구동부의 구동에 따라, 상기 복수의 실험용기는 소정각도 회전하여 상기 복수의 실험기능부와 상기 복수의 실험용기가 일대일로 위치정렬되도록 구성되며,
   상기 복수의 실험기능부는
   상기 실험용기에 기 설정된 양의 샘플을 주입하는 디스펜싱 기능부;
   상기 실험용기에 수용된 샘플에 열을 가하는 가열 기능부;
   상기 실험용기에 수용된 샘플을 혼합하는 믹싱 기능부;
   상기 실험용기에 수용된 샘플에 빛을 조사하는 광조사 기능부;
   상기 실험용기에 수용된 샘플을 확대하여 이미지를 획득하는 현미경 기능부;
   상기 실험용기에 수용된 샘플에 포함된 형광물질을 감지하는 형광측정 기능부;를 포함하며,
   상기 회전축의 하부외주면에는 방사상으로 복수의 제1암부가 균등간격으로 연장형성되고, 상기 회전축의 상부외주면에는 방사상으로 복수의 제2암부가 균등간격으로 연장형성되며,
   상기 회전거치대는,
   상기 복수의 제1암부 각각의 끝단에 형성되어 상기 실험용기가 삽입되는 링형태로 이루어진 삽입링; 및,
   상기 복수의 제2암부 각각의 끝단에 형성되어, 상부가 개방된 원통형으로 이루어져 상기 실험용기의 하부가 안착되어 거치되도록 하는 안착부;를 포함하도록 구성되며,
   상기 복수의 실험기능부 각각은
   상기 결합면에 부착되어 상부로 수직하게 설치되는 수직프레임;
   상기 수직프레임의 내측면을 따라 상하 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 상하이동블록;
   상기 수직프레임 내에 설치되어 상기 상하이동블록을 승하강시키는 승강구동부;를 포함하도록 구성되며,
   상기 가열기능부는, 상기 상하이동블록과 함께 승하강되도록 상기 상하이동블록에 설치되어 실험용기에 수용된 샘플에 잠겨 샘플에 열을 직접적으로 전달하여 샘플의 실험온도조건을 맞춰주도록 구성되거나, 상기 안착부 내에 매립되도록 설치되어 상기 실험용기에 열을 가하여 상기 실험용기에 수용된 샘플에 간접적으로 열을 전달해 주도록 설치되는 히터;를 포함하도록 구성되며,
   상기 광조사 기능부는 상기 상하이동블록에 led가 설치되어, 상기 led가 하강하여 상기 실험용기에 수용된 샘플에 광을 조사하도록 구성되며,
   상기 형광측정기능부는 상기 상하이동블록에 발광부 및 수광부로 이루어진 형광물질감지센서가 설치되도록 구성되어, 상기 발광부로부터 상기 실험용기에 수용된 샘플에 특정 파장 영역대의 빛을 조사하고, 상기 수광부가 상기 샘플에서 형광하는 빛을 감지하여 상기 제어부에 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실험 샘플 제작 및 모니터링용 실험장치를 이용한 실험제어시스템.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   실험결과정보에 대한 빅데이터가 저장관리되며, 상기 실험결과정보를 상기 제어부에 제공하는 정보제공서버;를 더 포함하며,
   상기 제어부는 상기 정보제공서버로부터 제공된 실험결과정보에 대한 빅데이터를 분석하여 실험에 대한 실험최적조건을 산출하고, 산출된 실험최적조건을 바탕으로 상기 복수의 실험기능부 및 상기 회전구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 실험 샘플 제작 및 모니터링용 실험장치를 이용한 실험제어시스템.

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