KR102179653B1 - 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터 및 이를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터페이퍼를 포함하는 샘플러; 상기 샘플러를 지지하는 필터홀더유닛; 내측에 상기 필터홀더유닛이 장착되는 공간이 형성되고, 상기 필터홀더유닛을 감싸고 열을 전달하는 자켓유닛; 및 상기 자켓유닛의 외주면을 감싸고 가열하여 상기 자켓유닛에 열을 전달하는 히터유닛을 포함하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 제공한다.
따라서 휘발성유기화합물을 채취하기 위하여 고가의 휘발성유기화합물 샘플러를 대체하여 휴대용 펌프를 이용하여 미량의 휘발성유기화합물을 간편하게 채취하여 검출할 수 있다.

Description

휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터 및 이를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법{Adaptor for VOC sampler and detecting method of VOC using the same}

본 발명은 휘발성유기화합물을 채취하여 분석할 수 있는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터 및 이를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법에 관한 것이다.

대기 중에 존재하는 대표적인 유해물질에 속하는 휘발성유기화합물(volatile organic compounds; 이하 'VOC')은 대기환경의 오염여부를 판단하는 중요한 기준으로 활용되고 있다.

VOC의 배출원으로는 공업시설, 자동차, 건자재물품 등의 생산과 취급을 포괄하는 인위적인 배출원이 가장 많은 배출량을 차지하고 있으며, 땅속의 미생물 또는 여러가지 생물체들을 포괄하는 자연적인 배출원도 다양한 방식으로 VOC를 배출하고 있다.

전체적인 VOC의 인체유해성은 명확히 알려지지 않았지만, 벤젠(benzene) 및 1,3-부타디엔(1,3-butadiene) 등과 같은 몇몇 개별 성분들은 인체나 동식물에 축적될 경우, 생식기능의 손상 및 암발생 등과 같이 인체건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다.

또한 대류권에서의 VOC의 존재는 질소화합물과 함께 광화학반응을 촉진시켜 오존을 생성하는 광화학반응의 요인으로 알려져 있다.

대기오염물질인 VOC의 정확한 측정을 위해서는 시료의 특성에 따라 어떠한 분석기술을 적용하는 가의 선정이 중요하다. 현재 VOC의 분석방법으로는 기체상 및 액상 시료 모두 가스크로마토그래피(gas chromatography; GC)를 이용한 분석방법을 가장 널리 사용하고 있다.

VOC에 대한 검출은 질량스펙트로메트리(mass spectrometry; MS)를 주로 사용하는 편이다. MS는 정량적인 분석뿐 아니라 정성적인 분석이 가능하므로, 여러 성분들을 혼합한 상태의 시료를 분석하는 데 유용하다.

한편 VOC 분석기술은 시료의 전처리 과정이나 성상에 관계없이 direct injection (DI), cryogenic trapping, solvent extraction, immobilized sorbent, membrane과 같이 크게 5가지가 있는데, 특히 VOC가 액상으로 비교적 고농도대 시료의 형태로 존재할 경우, GC와 같은 고감도 검출기에 소량의 액상시료를 직접 주입하는 것이 가장 이상적이다.

VOC의 농도 측정을 위하여 종래 헤드스페이스 가스(headspace gas)를 직접 추출하여 분석을 수행하는 농도측정방법은 분석실의 온도 및 사용자에 따라 상대표준오차(RSD)가 커서 측정된 데이터의 신뢰성이 매우 낮은 문제가 있다.

특히 저농도 가스상 휘발성유기화합물의 경우에는 전처리 과정으로 고상마이크로추출(SPME), 니들트랩(needle trap), 테낙스튜브(Tenax tube) 등에 휘발성유기화합물을 농축시키는 방법이 일반적으로 사용되고 있으나, SPME 등 농축샘플러 제품은 매우 고가이며, 니들트랩과 테낙스튜브는 휴대용 펌프 등 샘플링에 필요한 추가적인 액세사리 제품을 사용해야 하는 불편함이 있다.

따라서 휘발성유기화합물의 농도를 확인해야 하는 경우 보다 간편하고 정확한 검출방법이 요구되고 있으며, 고가의 튜브 샘플러를 대체하여 저가이며 샘플링 현장에서 사용이 편한 디자인의 샘플러를 이용하여 정확하게 휘발성유기화합물을 검출할 수 있는 장치의 개발이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0086829호 (2012.08.06. 공개)

따라서, 본 발명은 휘발성유기화합물(VOC)을 포집할 수 있는 고가의 튜브형 농축샘플러를 대체하여 현장에서 시료를 직접 채취하고, 샘플러에 흡착된 휘발성유기화합물을 효과적으로 탈착시켜 휴대용 검출장치를 이용하여 현장에서 바로 휘발성유기화합물의 종류 및 농도를 정확하게 검출할 수 있는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터 및 이를 이용한 휘발성유기화합물 검출 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는

필터페이퍼를 포함하는 샘플러;

상기 샘플러를 지지하는 필터홀더유닛;

내측에 상기 필터홀더유닛이 장착되는 공간이 형성되고, 상기 필터홀더유닛을 감싸고 열을 전달하는 자켓유닛; 및

상기 자켓유닛의 외주면을 감싸고 가열하여 상기 자켓유닛에 열을 전달하는 히터유닛을 포함하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 제공한다.

또한 히터유닛은 상기 자켓유닛에 열을 전달하여 상기 필터홀더유닛에 고정된 필터페이퍼를 가열하여 휘발성유기화합물을 증발시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은

셀룰로오스를 함유하고, 표면에 코팅폴리머층이 형성된 필터페이퍼를 포함하는 샘플러;

상기 샘플러가 개재된 상태로 서로 체결되어 상기 필터페이퍼를 지지하는 복수개의 몸체를 구비하는 필터홀더유닛;

내측에 상기 필터홀더유닛이 장착되는 공간이 형성되어, 상기 필터홀더유닛이 일측으로 삽입 체결되며, 상기 필터홀더유닛을 감싸고 열을 전달하되 일측에 써모커플이 구비되어 상기 필터홀더유닛에 전달되는 열을 검출하는 자켓유닛;

상기 자켓유닛이 삽입 체결되며, 상기 자켓유닛의 외주면을 감싸는 케이스와 상기 케이스에 연결되며 상기 케이스에 열을 전달하는 복수의 전열장치를 구비하는 히터유닛; 및

상기 써모커플에서 검출된 온도를 확인하고, 상기 히터유닛의 가열정도를 결정하는 제어유닛을 포함하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 제공한다.

또한 상기 샘플러는 상기 셀룰로오스의 표면에 폴리디메틸실록산이 화학적으로 결합되어 상기 코팅폴리머층이 형성될 수 있다.

또한 상기 필터홀더유닛은

상기 샘플러의 양측에서 상기 샘플러를 지지하는 복수개의 서포트스크린과,

상기 서포트스크린의 외주에서 고정되어 휘발성유기화합물의 가스가 유출되는 것을 방지하는 복수개의 링가스킷과,

상기 링가스킷을 체결한 상태로 상기 필터페이퍼를 고정하는 상부몸체와,

상기 상부몸체에 대응하여 상기 상부몸체의 일단이 삽입되어 고정되는 삽입홈이 형성되며 외주 일면에 나사가 형성되고, 상기 필터페이퍼가 개재된 상태로 상기 상부몸체와 체결되어 상기 필터페이퍼를 고정하는 하부몸체와,

상기 상부몸체 일단에 끼워져 결합되는 와셔와,

상기 상부몸체 일단에 끼워지고, 내측에 형성된 체결부가 상기 하부몸체에 체결되며 일 방향으로 회전시켜 조임 고정이 가능한 유니언너트와,

상기 상부몸체의 일단에 끼움 고정되고 타단에는 휴대용 펌프와 체결 가능한 상부니플 및

상기 하부몸체 일단에 끼움 고정되고 타단에서는 가스크로마토그래피의 인렛에 체결가능한 하부니플을 포함한다.

또한 상기 서포트스크린은 스테인리스 재질이며, 100 내지 200 메쉬(mesh)일 수 있다.

또한 상기 삽입홈은 탄성이 있는 재질로 구비되어 상기 상부몸체의 일측이 끼움 결합되어 밀폐될 수 있다.

또한 상기 상부니플과 하부니플은 일단과 타단의 외경이 상이하고, 일단에 복수개의 걸림돌기가 형성되어 고무호스 또는 니들허브에 체결될 수 있다.

또한 상기 자켓유닛은 구리 또는 황동으로 이루어질 수 있다.

또한 상기 자켓유닛은 내측에 상기 유니언너트가 끼움 고정되며, 외주 일면에 써모커플이 장착될 수 있다.

또한 상기 전열장치는 전기 전열선이 내부에 장치된 전열파이프 또는 열원과 연결된 히트파이프이며, 상기 필터홀더유닛에 열을 전달하여 내부에 고정된 상기 필터페이퍼를 가열하여 상기 필터페이퍼에 흡착된 휘발성유기화합물을 열탈착시켜 배출시킬 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은

(a) 필터페이퍼에 코팅폴리머층을 형성하여 샘플러를 준비하는 단계;

(b) 상기 샘플러를 필터홀더유닛에 고정하는 단계;

(c) 상기 필터홀더유닛을 휴대용 펌프의 일단에 체결하고 검출물을 흡입하여 상기 샘플러에 휘발성유기화합물을 흡착시키는 단계;

(d) 상기 필터홀더유닛을 써모커플이 구비된 자켓유닛에 장착하는 단계;

(e) 상기 자켓유닛을 히터유닛에 장착하여 고정하는 단계;

(f) 상기 필터홀더유닛의 타단을 가스크로마토그래피-질량분석 장치의 인렛에 연결하는 단계;

(g) 상기 휴대용 펌프를 가압하고, 자켓유닛을 가열하여 필터페이퍼에 흡착된 휘발성유기화합물을 열탈착시켜 배출하는 단계;

(h) 상기 탈착된 휘발성유기화합물을 가스크로마토그래피에 도입하여 휘발성유기화합물을 분석하는 단계; 및

(i) 상기 써모커플의 허용온도 범위를 초과하는 경우 상기 히터유닛의 가열을 중단하는 단계를 포함하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 휘발성유기화합물을 채취하기 위하여 고가의 휘발성유기화합물 농축샘플러를 대체하고, 샘플러를 휴대용 펌프에 연결하여 시료를 보다 간편하게 채취할 수 있으며, 미량의 휘발성유기화합물을 현장에서 검출할 수 있는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 제공한다.

또한 어댑터 내부에 구비되며, 셀룰로오스를 함유하고 코팅폴리머층이 형성된 필터페이퍼는 휘발성유기물질의 흡착 능력이 매우 높은 샘플러로 농축과정의 전처리 없이 미량의 휘발성유기화합물을 효과적으로 흡착할 수 있다.

또한 필터홀더유닛은 밀폐되어 휘발성유기화합물의 누출을 방지하여 검출의 정확도를 높일 수 있으며, 분리 가능하여 휘발성유기화합물의 채취 후 샘플러를 매우 용이하게 교체할 수 있어서 휘발성유기화합물 검출 효율을 매우 증가시킨다.

또한 샘플러를 지지하는 필터홀더유닛은 열전달이 용이한 금속으로 구비되어 이를 감싸는 히터를 사용하여 직접 가열하는 방법으로 샘플러에 흡착된 휘발성유기화합물질을 매우 효과적으로 탈착할 수 있다.

또한 샘플러에 전달되는 열은 필터홀더유닛에 구비된 써모커플에 의하여 자동적으로 제한되어 불필요한 에너지 소모를 방지하고, 필터를 보호하여 재사용이 가능하다.

또한 필터페이퍼에 흡착된 휘발성유기화합물질을 효과적으로 열탈착(thermal desorption)한 이후에 어댑터 본체에서 교체 가능한 연결부재를 구비하여 가스크로마토그래피의 종류에 제한되지 않고 직접 연결 가능하고, 이를 다시 질량스펙트로메트리에 도입하여 휘발성유기화합물의 농도 분석을 연속적으로 수행할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 이용한 휘발성유기화합물 검출 장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터에 있어서, 휘발성유기화합물 샘플러의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 전방에서 바라 본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 후방에서 바라 본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터에 있어서, 필터홀더유닛의 세부 구성을 나타낸 분해 조립도이다.
도 6은 도 3의 I-I'에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터의 단면도이다.
도 7은 도 4에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터에 있어서, 제어유닛의 연결관계를 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법의 공정순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 상세하기 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.

본 발명의 발명자들은 휘발성유기화합물을 현장에서 즉시로 채취하여 가스크로마토그래피(gas chromatography; 이하 GC) 및 질량스펙트로메트리(mass spectrometry; MS)에 연결하여 휘발성유기화합물질(이하 'VOC')의 성분 및 농도를 확인할 수 있는 분석기술에 관하여 연구하던 중 종래 튜브형 농축샘플러가 매우 고가이고, 미량의 가스상 VOC를 농축과정 없이 직접 가스크로마토그래피에 도입하여 VOC 를 검출하는 경우에 검출 오차율이 높은 문제가 있는 것을 확인하여, 보다 미량의 VOC를 효과적으로 농축할 수 있도록 필터페이퍼를 포함하는 샘플러를 제조하고 이를 지지할 수 있는 필터홀더유닛을 구비한 이후에 이를 가열하여 VOC를 바로 열탈착(thermal desorption)하는 경우 미량의 VOC의 경우에도 측정 한계를 매우 감소시킬 수 있는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 이용한 휘발성유기화합물 검출 장치의 모식도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터(1000)는 휴대용 펌프(20)에 일단이 체결되고, 가스탱크(10)가 연결된 샘플인젝터(sample injector; 30)와 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터(1000)는 샘플인젝터(30)에 연결되어 가스크로마토그래피(40)로 휘발성유기화합물을 직접 전달할 수 있다.

상기 가스탱크(10)는 헬륨 또는 질소 기체가 충진되어 샘플인젝터(30)에 공기의 흐름을 생성하고, 상기 휴대용 펌프가 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터(1000)에 공기의 흐름을 전달하여 탈착된 VOC를 상기 샘플인젝터(30)에 유입시킨다.

탈착된 VOC는 상기 샘플인젝터(30)를 거쳐서 가스크로마토그래피(40)와 질량스펙트로메트리(50)에 유입되어 VOC의 성분 및 농도를 확인할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 시린지(syringe)를 이용하여 미량의 VOC를 함유하는 시료를 현장에서 즉시로 채취하고, 시린지의 플런저(plunger)를 가압하여 열탈착된 VOC를 직접 가스크로마토그래피(30)로 전달하는 경우 추가적인 시료전처리 과정을 배제할 수 있어서 바람직하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터에 있어서, 휘발성유기화합물 샘플러의 모식도이다.

도 2를 참조하면, 휘발성유기화합물 샘플러(100)는 셀룰로오스를 함유하는 필터페이퍼(110) 표면에 코팅폴리머층(120)이 형성된 것이다.

상기 필터페이퍼(110)는 구입이 용이하여 경제성이 높기 때문에 종래 샘플러로 다수 사용되는 고상마이크로추출(SPME) 카트리지를 대체할 수 있다.

상기 필터페이퍼(110)는 셀룰로오스(cellulose)를 함유하여 표면에 다량의 하이드록시(-OH)기가 존재하고 이를 가교제로 반응시킨 폴리디메틸실록산(hydroxyl terminated polydimethylsiloxane; OH-terminated PDMS)과 결합하여 표면에 코팅폴리머층(120)을 형성할 수 있다.

이 때 코팅폴리머층(120)을 형성하기 위한 전구체인 메틸트리메톡시실란 (methyltrimethoxysilane)을 트리플루오르아세틱 애시드(trifluoroacetic acid)를 가교제로 하여 반응성을 증가시키는 경우에는 메틸트리메톡시실란의 일단이 셀룰로오스의 하이드록시기에 결합되며, 타단은 폴리디메틸실록산과 졸-겔 반응으로 결합되어 표면적이 매우 증가된 코팅폴리머층(120)을 형성할 수 있다.

상기 코팅폴리머층(110)으로 인하여 샘플러(100)는 VOC를 매우 효과적으로 흡착(adsorption)할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 전방에서 바라 본 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 후방에서 바라 본 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터에 있어서, 필터홀더유닛의 세부 구성을 나타낸 분해 조립도이고, 도 6은 도 4에 I-I' 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터의 단면도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터(1000)는 샘플러(100), 필터홀더유닛(200), 자켓유닛(300), 히터유닛(400)을 포함한다.

상기 필터홀더유닛(200)은 상기 필터페이퍼(100)를 파지하여 지지할 수 있다.

상기 자켓유닛(300)은 내측에 상기 필터홀더유닛(200)이 장착되는 공간이 형성되고, 상기 필터홀더유닛(200)을 감싸고 열을 전달한다.

상기 자켓유닛(300)에서 상기 필터홀더유닛(200)에 열을 전달하여 상기 필터페이퍼(100)에 흡착된 VOC는 가열되어 탈착(desorption)될 수 있다.

상기 히터유닛(400)은 상기 자켓유닛(300)의 외주면을 감싸고 가열하여 상기 자켓유닛(300)에 열을 전달한다.

상기 히터유닛(400)은 상기 자켓유닛(300)에 열을 전달하여 상기 필터홀더유닛(200)에 고정된 샘플러(100)를 가열하여 휘발성유기화합물을 탈착시킨다.

상기 히터유닛(400)과 자켓유닛(300)을 통하여 샘플러(100)에 흡착된 VOC를 매우 효과적으로 열탈착(thermal desorption)할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터(1000)는 샘플러(100), 필터홀더유닛(200), 자켓유닛(300), 히터유닛(400) 및 제어유닛(500)을 포함한다.

상기 샘플러(100)는 셀룰로오스를 함유하는 필터페이퍼(110)의 표면에 코팅폴리머층(120)이 형성되며, 구체적으로 상기 셀룰로오스의 표면에 폴리디메틸실록산이 화학적으로 결합되어 상기 코팅폴리머층이 형성된 것이다.

상기 샘플러(100)는 표면적이 매우 증가되고 VOC 흡착율이 매우 증가되어 시료 내의 미량의 VOC도 흡착하여 채취할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터에 있어서, 필터홀더유닛의 세부 구성을 나타낸 분해 조립도이다.

도 5를 참조하면, 상기 필터홀더유닛(200)은 상기 필터페이퍼(100)가 개재된 상태로 서로 체결되어 상기 샘플러(100)를 지지하는 복수개의 몸체를 구비한다.

구체적으로 상기 필터홀더유닛(200)은 서포트스크린(210), 링가스킷(220), 상부몸체(230), 하부몸체(231), 와셔(240), 유니언너트(250), 상부니플(260) 및 하부니플(270)을 포함한다.

상기 서포트스크린(210)은 상기 필터페이퍼(100)의 양측에서 상기 필터페이퍼(100)를 지지하며, 복수개로 구비된다.

상기 서포트스크린(210)은 VOC와 반응하지 않은 금속재질이며, 필터페이퍼(100)를 외주에서 압착하여 고정하므로 알루미늄 또는 스테인리스스틸(SUS 302, SUS 304)인 것이 바람직하다.

상기 서포트스크린(210)은 100 내지 200 메쉬(mesh)로 구비될 수 있다.

상기 서포트스크린(210)인 100 내지 200 메쉬(mesh)로 구비되는 경우 VOC를 통과시킬 수 있으며, 공기의 흐름에 따른 불순물을 효과적으로 제어할 수 있다.

상기 범위 미만인 경우 공기의 흐름에 영향이 있으며, 이를 초과하는 경우 불순물의 제어 효과가 떨어진다.

상기 링가스킷(220)은 복수개로 구비되며, 상기 서포트스크린(210)의 외주에서 고정되어 휘발성유기화합물의 가스가 유출되는 것을 방지한다.

상기 필터홀더유닛(200)은 탈착된 VOC가 기체상으로 배출되기 때문에 밀폐되어야 하며, 상기 링가스킷(220)은 상기 서포트스크린(210)의 외주의 틈에서 VOC가 유출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 상부몸체(230)는 상기 링가스킷(220)을 체결한 상태로 상기 필터페이퍼(100)를 고정한다.

상기 하부몸체(231)는 상기 상부몸체(230)에 대응하여 상기 상부몸체(230)의 일단이 삽입되어 고정되는 삽입홈(232)이 형성되며 외주 일면에 나사가 형성되고, 상기 필터페이퍼(100)가 개재된 상태로 상기 상부몸체(230)와 체결되어 상기 필터페이퍼(100)를 고정한다.

상기 상부몸체(230)와 하부몸체(231)가 서로 체결되며, 상기 필터페이퍼(100)는 사이에 개재되어 고정될 수 있다.

상기 삽입홈(232)은 탄성이 있는 재질로 구비되어 상기 상부몸체(230)의 일측이 끼움 결합되어 밀폐될 수 있다.

상기 삽입홈(232)이 탄성이 있는 재질로 구비되는 경우에는 끼움 결함 시 밀폐상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 상부몸체(230)와 하부몸체(231)를 일정 이상의 힘을 가해 분리하여 상기 필터페이퍼(100)를 교체할 수 있다.

상기 와셔(240)는 상기 상부몸체(230) 일단에 끼워져 결합된다.

상기 와셔(240)는 상기 유니언너트(250)가 회전하여 상기 상부몸체(230)에 압력을 가하는 경우 압력을 분산하여 상기 상부몸체(230)의 파손을 방지할 수 있다.

상기 유니언너트(250)는 상기 상부몸체(230) 일단에 끼워지고, 내측에 형성된 체결부가 상기 하부몸체(231)에 체결되며 일 방향으로 회전시켜 조임 고정이 가능하다.

구체적으로 상기 유니언너트(250)는 내측에 암나사산이 형성되고, 상기 하부몸체(231) 일단 외주면에 수나사산이 형성되어 나사결합에 의하여 체결될 수 있다.

상기 유니언너트(250)의 외주에 평행면이 형성되고, 스패너를 이용하여 일 방향으로 회전시키는 경우에는 상기 하부몸체(231) 내부에 필터페이퍼(100)를 고정한 상태로 단단하게 조여 고정할 수 있다.

상기 유니언너트(250)의 평행면을 타방향으로 회전시키는 경우에는 상기 하부몸체(231)에서 상기 유니언너트(250)를 해제하여 완전하게 이탈시킬 수 있으므로, 상기 필터페이퍼(100)를 쉽게 교체할 수 있다.

상기 유니언너트(250)와 상기 하부몸체(231)가 나사결합 되어 밀폐상태를 유지할 수 있으므로 필터페이퍼(100)에서 탈착된 VOC의 유출을 방지할 수 있으며, 검출 시 정확도를 증가시킬 수 있다.

상기 상부니플(260)은 상기 상부몸체(230)의 일단에 끼움 고정되고 일단에는 휴대용 펌프와 체결 가능하다.

상기 상부니플(260)의 일단은 상기 상부몸체(230)의 일단과 체결된다.

구체적으로 상기 상부니플(260)의 일단 외주면에 수나사산이 형성되고, 상기 상부몸체(230) 일단의 내측에 암나사산이 형성되어 서로 나사결합이 가능하다.

상기 하부니플(270)은 상기 하부몸체(231) 일단에 끼움 고정되고 타단에서는 가스크로마토그래피의 인렛(inlet)에 체결가능하다.

상기 하부니플(270)은 상기 하부몸체(231)의 일단과 체결된다.

구체적으로 상기 하부니플(270) 내측에 암나사산이 형성되고, 상기 하부몸체(231) 일단에 수나사산이 형성되어 서로 나사결합 하여 체결될 수 있다.

상기 상부니플(260)과 하부니플(270)은 일단과 타단의 외경이 상이하고, 일단에 복수개의 걸림돌기가 형성된다.

상기 상부니플(260)은 고무호스(280)의 일단과 체결되어 다른 부속품과 추가 연결이 가능하다.

상기 고무호스(280)의 일단이 상기 걸림돌기에 끼움 고정되어 연결될 수 있으며, 상기 고무호스를 이용하여 상기 휴대용 펌프에 쉽게 연결할 수 있다.

상기 하부니플(270)은 니들허브(needle hub; 290)에 체결될 수 있다.

상기 니들허브(290)는 상기 크로마토그래피 인렛에 연결될 수 있으며, 상기 니들허브를 통하여 VOC는 크로마토그래피에 전달된다.

상기 상부니플(260)과 하부니플(270)의 일단이 고무호스 또는 니들허브와 체결이 가능하여 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터(1000)의 사용 편의성이 크게 증가될 수 있다.

또한 나사결합으로 체결되므로 분리 가능하기 때문에 VOC시료를 채취하고 가스크로마토그래피의 인렛에 직접 연결하는 경우는 구경을 변경하여 교체가 가능하다.

도 6은 도 3의 I-I' 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터의 단면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 자켓유닛(300)은 내측에 상기 필터홀더유닛(200)이 장착되는 공간이 형성되어, 상기 필터홀더유닛(200)이 일측으로 삽입 체결되며, 상기 필터홀더유닛(200)을 감싸고 열을 전달하되 일측에 써모커플(310)이 구비되어 상기 필터홀더유닛(200)에 전달되는 열을 검출할 수 있다.

상기 자켓유닛(300)은 내측에 상기 유니언너트(250)가 끼움 고정되며, 외주 일면에 접지형 써모커플(310)이 장착된다.

구체적으로 상기 자켓유닛(300)의 내측은 상기 필터홀더유닛(200)의 유니언너트(250)의 외주면에 평행면에 대응되어 형성되어, 상기 필터홀더유닛(200)은 상기 유니언너트(250)에 의하여 상기 자켓유닛(300)에 끼움 결합된다.

상기 자켓유닛(300)은 구리 또는 황동으로 이루어질 수 있다.

상기 자켓유닛(300)이 구리 또는 황동으로 구비되는 경우 열전도율이 높아서 상기 히터유닛(400)에서 발생하는 열을 상기 필터홀더유닛(200)에 매우 효율적으로 전달할 수 있다.

상기 써모커플(310)은 자켓유닛(300)의 일측에 삽입 고정된다.

상기 써모커플(310)은 써모커플 프로브(Thermocouple Probe)인 것이 바람직하다.

상기 써모커플 프로브는 금속관 내부에 위치한 열전대 와이어로 구성되며, 프로브의 시스(seath)는 스테인리스스틸 또는 인코넬 금속으로 구비된다.

상기 써모커플 프로브는 접지형일 수 있으며, 이 경우 빠른 반응시간으로 필터홀더유닛(200)에 전달되는 열을 효과적으로 제어할 수 있으며, VOC탈착을 위한 온도 범위에 따라 상기 써모커플(310)을 쉽게 교체할 수 있다.

상기 써모커플(310)이 접지형인 경우에는 화학반응에 의한 부식을 방지할 수 있다.

구체적으로 상기 써모커플(310)은 열전대 범위에 따라 K타입 또는 T타입일 수 있다.

상기 T 타입 써모커플(310)은 -200 내지 350 ℃의 온도범위 내에서 온도를 확인할 수 있으며, 2.2 ℃ 변화에 따라 0.75 %의 오차를 나타낸다.

상기 K 타입 써모커플(310)은 -200 내지 1250 ℃의 온도범위 내에서 온도를 확인할 수 있으며, 1 ℃ 변화에 따라 0.75 %의 오차를 나타낸다.

상기 K 타입 써모커플(310)은 경제성이 높으며 넓은 온도범위를 가지고 있어서 매우 바람직하고 상기 T 타입 써모커플(310)은 VOC 착탈 범위 내에서 정확한 온도 검출이 가능하여 상기 히터유닛(400)에서 발생되는 열을 정확하게 제어할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.

상기 써모커플(310)은 형태 상으로 써모커플 프로브인 것이 바람직하고, 대부분의 VOC를 탈착할 수 있는 온도 범위를 포함하는 K 타입인 것이 바람직하다.

상기 자켓유닛(300)이 열전도율이 높은 금속으로 구비되고, 상기 써모커플(310)을 구비하여 열을 전달함과 동시에 온도를 제어하여 필터홀더유닛(200)에서 VOC를 탈착할 수 있다.

상기 자켓유닛(300)의 외주면 길이방향으로 돌출가이드가 구비될 수 있다.

상기 히터유닛(400)은 상기 자켓유닛(300)이 삽입 체결되며, 상기 자켓유닛(300)의 외주면을 감싸는 케이스(410)와 상기 케이스(410)에 연결되며 상기 케이스(410)에 열을 전달하는 복수의 전열장치(420)를 구비한다.

상기 케이스(410)의 내측에는 내주면 길이 방향으로 홈이 형성될 수 있다.

상기 자켓유닛(300)의 외주면에 길이방향으로 형성된 도출가이드에 상기 케이스(410) 내측면의 홈이 체결되어 상기 자켓유닛(300) 상기 히터유닛(400)은 유격 없이 끼워져 결합된다.

상기 전열장치(420)는 전기 전열선이 내부에 장치된 전열파이프 또는 열원과 연결된 히트파이프일 수 있다.

상기 전열장치(420)는 상기 필터홀더유닛(200)에 열을 전달하여 내부에 고정된 상기 샘플러(100)를 가열하여 상기 샘플러(100)에 흡착된 휘발성유기화합물을 열탈착시켜 배출할 수 있다.

상기 샘플러(100)에는 VOC가 흡착되어 있으며, 상기 전열장치(420)가 가열되어 열을 전달하면 상기 샘플러(100)에 흡착된 VOC가 탈착되어 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터(1000)에서 배출된다.

탈착된 VOC는 상기 하부니플(270)을 통하여 가스크로마토그래피에 전달되고, 상기 가스크로마토그래피는 즉시 VOC의 성분을 분석할 수 있다.

상기 전열장치(420)는 상기 필터홀더유닛(200)을 감싸면서 매우 효과적으로 가열할 수 있으며, 상기 자켓유닛(300)을 먼저 가열하고, 상기 자켓유닛(300)을 통하여 상기 필터홀더유닛(200)에 간접적으로 열을 전달하는 방식으로 필터홀더유닛(200)을 보호하면서 열탈착이 가능하다.

상기 전열장치(420)는 전열파이프 또는 히트파이프일 수 있으며, 상기 전열파이프는 내부에 전열선이 구비되어 있고, 상기 히트파이프는 열매체가 내장되어 열원과 연결되어 있다.

상기 전열장치(420)가 열매체가 구비된 히트파이프로 선택되는 경우 VOC 검출 특성에 따른 온도범위에 대응이 용이하여 적은 에너지로 열전달 시간을 증가시킬 수 있어 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 전열장치(420)를 250 ℃ 내지 300 ℃에서 5 내지 30분간 유지하여 VOC를 열탈착할 수 있다.

도 7은 도 4에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터에 있어서, 제어유닛의 연결관계를 나타낸 모식도이다.

도 7을 참조하면, 상기 제어유닛(500)은 상기 써모커플(310)에서 검출된 온도를 확인하고, 상기 히터유닛(400)의 가열정도를 결정한다.

상기 히터유닛(400)의 전열장치(420)와 상기 자켓유닛(300)의 써모커플(310)은 상기 제어유닛(500)에 전기적으로 연통되며, 상기 써모커플(310)에서 검출된 온도를 확인하고, 상기 히터유닛(400)의 가열정도를 결정한다.

상기 제어유닛(500)은 상기 히터유닛(400)의 가열 온도범위를 결정할 수 있으며, 상기 가열 온도범위는 상기 써모커플(310)의 온도 측정 범위 내에서 결정된다.

상기 제어유닛(500)은 결정된 가열 온도 범위에서 VOC를 탈착시키기 위한 가열온도가 미리 설정되고, 상기 써모커플(310)의 온도에 따라 히터유닛(400)을 작동시키거나 작동을 중지시켜 VOC 탈착온도를 가스크로마토그래피의 측정시간 동안 일정하게 유지하는 온도 보상을 매우 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 이용하여 휘발성유기화합물 검출방법은

(a) 필터페이퍼에 코팅폴리머층을 형성하여 샘플러를 준비하는 단계;

(b) 상기 샘플러를 필터홀더유닛에 고정하는 단계;

(c) 상기 필터홀더유닛을 휴대용 펌프의 일단에 체결하고 검출물을 흡입하여 상기 샘플러에 휘발성유기화합물을 흡착시키는 단계;

(d) 상기 필터홀더유닛을 써모커플이 구비된 자켓유닛에 장착하는 단계;

(e) 상기 자켓유닛을 히터유닛에 장착하여 고정하는 단계;

(f) 상기 필터홀더유닛의 타단을 가스크로마토그래피-질량분석 장치의 인렛에 연결하는 단계;

(g) 상기 휴대용 펌프를 가압하고, 자켓유닛을 가열하여 필터페이퍼에 흡착된 휘발성유기화합물을 열탈착시켜 배출하는 단계;

(h) 상기 탈착된 휘발성유기화합물을 가스크로마토그래피에 도입하여 휘발성유기화합물을 분석하는 단계; 및

(i) 상기 써모커플의 허용온도 범위를 초과하는 경우 상기 히터유닛의 가열을 중단하는 단계를 포함한다.

도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법의 공정순서도이다.

도 8을 참조하면, 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법은 우선 필터페이퍼에 코팅폴리머층을 형성하여 샘플러를 준비한다(S100).

우선 전구체와 고분자를 혼합하여 균질한 혼합물을 형성하고, 상기 혼합물에 가교제를 첨가하여 코팅액을 제조하고, 필터페이퍼(110)에 상기 코팅액을 도포하여 겔(gel)화 반응을 통하여 코팅폴리머층(120)을 형성할 수 있다.

상기 전구체에 가교제를 첨가하여 전구체의 반응성을 증가시켜 OH-terminated PDMS를 제조할 수 있다.

이 때 상기 가교제는 트리플루오르아세틱 애시드(trifluoroacetic acid)이고, 상기 전구체는 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane)이다.

상기 OH-terminated PDMS와 반응성이 증가된 전구체인 메틸트리메톡시실란을 혼합하여 코팅액을 제조할 수 있다.

상기 OH-terminated PDMS의 하이드록시기가 전구체와 졸-겔 반응에 위하여 겔(gel)화될 수 있으므로, 상기 필터페이퍼(100)에 코팅폴리머층(110)을 형성할 수 있다.

상기 샘플러(100)를 필터홀더유닛(200)에 고정한다(S200).

제조된 상기 샘플러(100)를 필터홀더유닛(200)을 통하여 고정한다.

상기 샘플러(100)는 우선 양측면에 서포트스크린(210)을 배치하여 필터의 모양이나 위치가 변화되지 않도록 고정된다.

상기 상부몸체(230) 및 상기 하부몸체(231)의 내측에 링가스킷(220)이 장착된 상태로 상기 복수개의 서포트스크린(210)에 개재된 샘플러(100)가 내측에 위치한 상태에서 상기 상부몸체(230)를 상기 하부몸체(231)에 끼워서 고정한다.

상기 샘플러(100)는 서포트스크린(210)의 메쉬를 통하여 탈착된VOC가 배출될 수 있으며, 탈착된 VOC는 상기 상부몸체(230)와 상기 하부몸체(231) 사이로 유출되지는 않는다.

상기 상부몸체(230) 일단은 와셔(240)를 체결한 상태에서 상기 유니언너트(250)에 끼우고, 상기 유니언너트(250)를 일 방향으로 회전시켜 상기 하부몸체(231)에 체결한다.

상기 하부몸체(231)와 유니언너트(250)가 나사체결되어 결합되는 경우 단단하게 체결된 상태를 유지할 수 있다.

상기 필터홀더유닛(200)을 휴대용 펌프의 일단에 체결하고 검출물을 흡입하여 상기 샘플러(100)에 휘발성유기물을 흡착한다(S300).

휴대용 펌프는 시판되는 튜브형 샘플러를 사용할 수 있으나, 구체적으로 시린지를 사용하여 시료를 채취할 수 있다.

상기 시린지를 사용하는 경우 경제성이 높아 VOC 검출의 편의성을 증가시킬 수 있다.

상기 필터홀더유닛(200)의 일단이 걸림돌기가 형성되어 고무호스가 끼워져 체결될 수 있으며 상기 고무호스(280)를 통하여 시린지의 팁에 연결되어 시료를 채취할 수 있다.

상기 시린지를 이용하는 경우 시린지 후방의 플런저를 이동시켜 공기의 흐름을 형성하여 시료를 채취 수 있으나, 튜브형 샘플러를 사용하는 경우에는 일측에 구비되는 펌프를 통하여 기체를 일정하게 유입시켜 공기의 흐름을 형성하는 방법도 가능하다.

상기 필터홀더유닛(200)을 써모커플(310)이 구비된 자켓유닛(300)에 장착한다(S400).

VOC 를 함유하는 시료를 채취한 이후에는 상기 필터홀더유닛(200)을 자켓유닛(300)에 끼워서 체결한다.

상기 자켓유닛(300)의 내측은 상기 유니언너트(250)의 외주의 평형면의 모양에 맞추어 형성되어 상기 필터홀더유닛(200)은 상기 자켓유닛(300)에 쉽게 끼워져 고정된다.

상기 자켓유닛(300)을 히터유닛(400)에 장착하여 고정한다(S500).

상기 자켓유닛(300)이 끼워져 고정된 상태의 필터홀더유닛(200)을 히터유닛(400)에 끼워서 장착한다.

상기 자켓유닛(300)의 외경과 상기 히터유닛(400)의 내경이 일치하여 상기 자켓유닛(300)이 끼워져 고정된 상태의 필터홀더유닛(200)은 단단하게 고정될 수 있다.

상기 필터홀더유닛(200)의 타단을 가스크로마토그래피-질량분석 장치의 인렛에 연결한다(S600).

구체적으로 상기 필터홀더유닛(200)의 타단에 걸림돌기가 형성되어 있으며, 상기 걸림돌기에 니들허브(290)의 일단을 끼워서 고정하고, 가스크로마토그래피의 인렛에 연결할 수 있다.

상기 휴대용 펌프를 가압하고, 자켓유닛을 가열하여 필터페이퍼에 흡착된 휘발성유기화합물을 열탈착시켜 배출한다(S700).

상기 자켓유닛(300)은 상기 히터유닛(400)에서 발생하는 열이 전달되어 가열되며, 연속적으로 열은 상기 필터홀더유닛(200)에 전달된다.

상기 필터홀더유닛(200)에 전달된 열은 내부에 고정된 필터페이퍼(100)에 흡착된 VOC를 열탈착시켜 배출시킬 수 있다.

상기 탈착된 휘발성유기화합물을 가스크로마토그래피에 도입하여 휘발성유기화합물을 분석한다(S800)

탈착된 VOC는 가스크로마토그래피의 인렛을 통하여 도입되며, VOC의 성분 및 함량을 확인할 수 있다.

상기 써모커플(310)의 허용온도 범위를 초과하는 경우 상기 히터유닛(400)의 가열을 중단한다(S900).

한편 가스크로마토그래피 VOC측정 동안 상기 히터유닛(400)은 VOC탈착에 필요한 일정한 온도를 유지할 수 있다.

특히 상기 써모커플(310)을 통하여 온도을 검출하고 일정 온도를 기준으로 온도 보정을 연속으로 수행하여 VOC 열탈착 과정의 효율을 증가시키고, VOC를 효과적으로 탈착할 수 있다.

시료 채취를 반복하여 상기 샘플러(100)의 VOC 흡착능력이 감소되는 경우 반대의 순서로 해체한다.

우선 고무호스가 체결되어 있는 경우 해체하고, 상기 히터유닛(400)에서 자켓유닛(300)을 일 방향으로 당겨 분리한다.

상기 자켓유닛(300)에서 필터홀더유닛(200)을 분리하여 해체한다.

이후에는 상기 유니언너트(250)를 타 방향으로 회전시켜 조임 상태를 해제하고 상기 하부몸체(231)에서 상기 유니언너트(250)를 분리하면 상기 샘플러(100)를 회수할 수 있다.

상기 샘플러(100)를 교체하여 사용할 수 있으므로, 본 발명의 실시예에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터(1000)는 반복 사용이 용이하고 VOC 채취의 편의성이 매우 증가된다.

따라서, 본 발명에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터 및 휘발성유기화합물 검출방법에 의하면, 휘발성유기화합물을 채취하기 위하여 고가의 휘발성유기화합물 농축샘플러를 대체하여 휴대용 펌프와 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 이용하여 미량의 휘발성유기화합물을 현장에서 간편하게 채취하여 검출할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터 및 휘발성유기화합물 검출방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 가스탱크 20 : 휴대용 펌프
30 : 샘플인젝터 40 : 가스크로마토그래피
50 :질량스펙트로메트리
100 : 휘발성유기화합물 샘플러
110 : 필터페이퍼 120 : 코팅폴리머층
200 : 필터홀더유닛
210 : 서포트스크린 220: 링가스킷
230 : 상부몸체 231: 하부몸체
232: 삽입홈 240: 워셔
250 : 유니언너트 260 : 상부니플
261 : 걸림돌기 270 : 하부니플
271 : 걸림돌기 280 : 고무호스
290 : 니들허브
300 : 자켓유닛 310 : 써모커플
400 : 히터유닛 410 : 케이스
420 : 전열장치
500 : 제어유닛
1000 : 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터

Claims (12)

1. 필터페이퍼를 포함하는 샘플러;
   상기 샘플러를 지지하는 필터홀더유닛;
   내측에 상기 필터홀더유닛이 장착되는 공간이 형성되고, 상기 필터홀더유닛을 감싸고 열을 전달하는 자켓유닛; 및
   상기 자켓유닛의 외주면을 감싸고 가열하여 상기 자켓유닛에 열을 전달하는 히터유닛을 포함하고,
   상기 필터홀더유닛은
   상기 샘플러의 양측에서 상기 샘플러를 지지하는 복수개의 서포트스크린과,
   상기 서포트스크린의 외주에서 고정되어 휘발성유기화합물의 가스가 유출되는 것을 방지하는 복수개의 링가스킷과,
   상기 링가스킷을 체결한 상태로 상기 필터페이퍼를 고정하는 상부몸체와,
   상기 상부몸체에 대응하여 상기 상부몸체의 일단이 삽입되어 고정되는 삽입홈이 형성되며 외주 일면에 나사가 형성되고, 상기 필터페이퍼가 개재된 상태로 상기 상부몸체와 체결되어 상기 필터페이퍼를 고정하는 하부몸체와,
   상기 상부몸체 일단에 끼워져 결합되는 와셔와,
   상기 상부몸체 일단에 끼워지고, 내측에 형성된 체결부가 상기 하부몸체에 체결되며 일 방향으로 회전시켜 조임 고정이 가능한 유니언너트와,
   상기 상부몸체의 일단에 끼움 고정되고 타단에는 휴대용 펌프와 체결 가능한 상부니플과,
   상기 하부몸체 일단에 끼움 고정되고 타단에서는 가스크로마토그래피의 인렛에 체결가능한 하부니플을 포함하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 히터유닛은
   상기 자켓유닛에 열을 전달하여 상기 필터홀더유닛에 고정된 필터페이퍼를 가열하여 휘발성유기화합물을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터.
   
3. 셀룰로오스를 함유하고, 표면에 코팅폴리머층이 형성된 필터페이퍼를 포함하는 샘플러;
   상기 샘플러가 개재된 상태로 서로 체결되어 상기 필터페이퍼를 지지하는 복수개의 몸체를 구비하는 필터홀더유닛;
   내측에 상기 필터홀더유닛이 장착되는 공간이 형성되어, 상기 필터홀더유닛이 일측으로 삽입 체결되며, 상기 필터홀더유닛을 감싸고 열을 전달하되 일측에 써모커플이 구비되어 상기 필터홀더유닛에 전달되는 열을 검출하는 자켓유닛;
   상기 자켓유닛이 삽입 체결되며, 상기 자켓유닛의 외주면을 감싸는 케이스와 상기 케이스에 연결되며 상기 케이스에 열을 전달하는 복수의 전열장치를 구비하는 히터유닛; 및
   상기 써모커플에서 검출된 온도를 확인하고, 상기 히터유닛의 가열정도를 결정하는 제어유닛을 포함하고,
   상기 필터홀더유닛은
   상기 샘플러의 양측에서 상기 샘플러를 지지하는 복수개의 서포트스크린과,
   상기 서포트스크린의 외주에서 고정되어 휘발성유기화합물의 가스가 유출되는 것을 방지하는 복수개의 링가스킷과,
   상기 링가스킷을 체결한 상태로 상기 필터페이퍼를 고정하는 상부몸체와,
   상기 상부몸체에 대응하여 상기 상부몸체의 일단이 삽입되어 고정되는 삽입홈이 형성되며 외주 일면에 나사가 형성되고, 상기 필터페이퍼가 개재된 상태로 상기 상부몸체와 체결되어 상기 필터페이퍼를 고정하는 하부몸체와,
   상기 상부몸체 일단에 끼워져 결합되는 와셔와,
   상기 상부몸체 일단에 끼워지고, 내측에 형성된 체결부가 상기 하부몸체에 체결되며 일 방향으로 회전시켜 조임 고정이 가능한 유니언너트와,
   상기 상부몸체의 일단에 끼움 고정되고 타단에는 휴대용 펌프와 체결 가능한 상부니플과,
   상기 하부몸체 일단에 끼움 고정되고 타단에서는 가스크로마토그래피의 인렛에 체결가능한 하부니플을 포함하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 샘플러는
   상기 셀룰로오스의 표면에 폴리디메틸실록산이 화학적으로 결합되어 상기 코팅폴리머층이 형성된 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터.
   
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6. 제3항에 있어서
   상기 서포트스크린은
   알루미늄 또는 스테인리스스틸 재질이며, 100 내지 200 메쉬(mesh)인 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터.
   
7. 제3항에 있어서
   상기 삽입홈은
   탄성이 있는 재질로 구비되어 상기 상부몸체의 일측이 끼움 결합되어 밀폐되는 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터.
   
8. 제3항에 있어서,
   상기 상부니플과 하부니플은
   일단과 타단의 외경이 상이하고, 일단에 복수개의 걸림돌기가 형성되어 고무호스의 일단 또는 니들허브에 체결되는 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터.
   
9. 제3항에 있어서,
   상기 자켓유닛은
   구리 또는 황동으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터.
   
10. 제3항에 있어서,
    상기 자켓유닛은
    내측에 상기 유니언너트가 끼움 고정되며, 외주 일면에 써모커플이 장착되는 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터.
    
11. 제3항에 있어서,
    상기 전열장치는
    전기 전열선이 내부에 장치된 전열파이프 또는 열원과 연결된 히트파이프이며,
    상기 필터홀더유닛에 열을 전달하여 내부에 고정된 상기 필터페이퍼를 가열하여 상기 필터페이퍼에 흡착된 휘발성유기화합물을 열탈착시켜 배출시키는 것을 특징으로 하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터.
    
12. (a) 필터페이퍼에 코팅폴리머층을 형성하여 샘플러를 준비하는 단계;
    (b) 상기 샘플러를 필터홀더유닛에 고정하는 단계;
    (c) 상기 필터홀더유닛을 휴대용 펌프의 일단에 체결하고 검출물을 흡입하여 상기 샘플러에 휘발성유기화합물을 흡착시키는 단계;
    (d) 상기 필터홀더유닛을 써모커플이 구비된 자켓유닛에 장착하는 단계;
    (e) 상기 자켓유닛을 히터유닛에 장착하여 고정하는 단계;
    (f) 상기 필터홀더유닛의 타단을 가스크로마토그래피-질량분석 장치의 인렛에 연결하는 단계;
    (g) 상기 휴대용 펌프를 가압하고, 자켓유닛을 가열하여 필터페이퍼에 흡착된 휘발성유기화합물을 열탈착시켜 배출하는 단계;
    (h) 상기 탈착된 휘발성유기화합물을 가스크로마토그래피에 도입하여 휘발성유기화합물을 분석하는 단계; 및
    (i) 상기 써모커플의 허용온도 범위를 초과하는 경우 상기 히터유닛의 가열을 중단하는 단계를 포함하고,
    상기 필터홀더유닛은
    상기 샘플러의 양측에서 상기 샘플러를 지지하는 복수개의 서포트스크린과,
    상기 서포트스크린의 외주에서 고정되어 휘발성유기화합물의 가스가 유출되는 것을 방지하는 복수개의 링가스킷과,
    상기 링가스킷을 체결한 상태로 상기 필터페이퍼를 고정하는 상부몸체와,
    상기 상부몸체에 대응하여 상기 상부몸체의 일단이 삽입되어 고정되는 삽입홈이 형성되며 외주 일면에 나사가 형성되고, 상기 필터페이퍼가 개재된 상태로 상기 상부몸체와 체결되어 상기 필터페이퍼를 고정하는 하부몸체와,
    상기 상부몸체 일단에 끼워져 결합되는 와셔와,
    상기 상부몸체 일단에 끼워지고, 내측에 형성된 체결부가 상기 하부몸체에 체결되며 일 방향으로 회전시켜 조임 고정이 가능한 유니언너트와,
    상기 상부몸체의 일단에 끼움 고정되고 타단에는 휴대용 펌프와 체결 가능한 상부니플과,
    상기 하부몸체 일단에 끼움 고정되고 타단에서는 가스크로마토그래피의 인렛에 체결가능한 하부니플을 포함하는 휘발성유기화합물 샘플러용 어댑터를 이용한 휘발성유기화합물 검출방법.

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