KR102234547B1 - 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치 - Google Patents

대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102234547B1
KR102234547B1 KR1020190033349A KR20190033349A KR102234547B1 KR 102234547 B1 KR102234547 B1 KR 102234547B1 KR 1020190033349 A KR1020190033349 A KR 1020190033349A KR 20190033349 A KR20190033349 A KR 20190033349A KR 102234547 B1 KR102234547 B1 KR 102234547B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sample collection
sample
absorption
absorbent liquid
liquid
Prior art date
Application number
KR1020190033349A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200113343A (ko
Inventor
사재환
Original Assignee
주식회사 글로벤스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 글로벤스 filed Critical 주식회사 글로벤스
Priority to KR1020190033349A priority Critical patent/KR102234547B1/ko
Publication of KR20200113343A publication Critical patent/KR20200113343A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102234547B1 publication Critical patent/KR102234547B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2273—Atmospheric sampling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24—Suction devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N2001/2297—Timing devices

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

본 발명은 시료 자동채취장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡수병과 시료채취관 및 산기관으로 이루어진 시료흡수부와 대기 중의 공기를 흡수병 내부로 흡입하는 제공하는 흡입부를 고정 설치한 상태에서, 미리 설정된 시료채취조건을 충족시키는 상황이 발생될 때마다 시료채취 전 흡수병 내부로의 흡수액 공급과 시료채취 후 흡수병 외부로의 흡수액 배출을 자동 제어함과 아울러, 시료채취 후 흡수병에서 배출되는 흡수액을 대기오염물질이나 악취유발물질이 포집되어 있는 시료용액으로 별도의 보관용기에 저장하되, 보관용기에의 저장이 완료된 후에는 새로운 보관용기가 흡수병의 배출구 하부에 순차적으로 위치하도록 자동 회전시킴으로써, 시료채취자의 개입이나 조작 없이도 흡수법에 의한 시료채취가 자동적이고 연속적으로 실행될 수 있게 한 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치에 관한 것이다.

Description

대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치{AUTOMATIC SAMPLING SYSTEM FOR COLLECTING AIR POLLUTANTS AND BAD ODOR COMPOUNDS}
본 발명은 시료 자동채취장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡수병과 시료채취관 및 산기관으로 이루어진 시료흡수부와 대기 중의 공기를 흡수병 내부로 흡입하는 제공하는 흡입부를 고정 설치한 상태에서, 미리 설정된 시료채취조건을 충족시키는 상황이 발생될 때마다 시료채취 전 흡수병 내부로의 흡수액 공급과 시료채취 후 흡수병 외부로의 흡수액 배출을 자동 제어함과 아울러, 시료채취 후 흡수병에서 배출되는 흡수액을 대기오염물질이나 악취유발물질이 포집되어 있는 시료용액으로 별도의 보관용기에 저장하되, 보관용기에의 저장이 완료된 후에는 새로운 보관용기가 흡수병의 배출구 하부에 순차적으로 위치하도록 자동 회전시킴으로써, 시료채취자의 개입이나 조작 없이도 흡수법에 의한 시료채취가 자동적이고 연속적으로 실행될 수 있게 한 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치에 관한 것이다.
최근 각종 산업체 등에서 배출되는 환경오염물질에 의해 인간의 건강과 생태계가 위협받고 있으며, 특히 발암성 물질을 포함하고 있는 각종 대기오염물질과 많은 유해함과 불쾌감을 유발하는 각종 악취유발물질은 대기환경 오염에 직접적인 영향을 초래하고 있다.
그에 따라, 대기 중에 포함되어 있는 유해한 대기오염물질이나 악취유발물질을 정량적으로 정확하게 채취하고 분석하기 위한 다양한 방안들이 이루어지고 있으며, 크게 세 가지로 나눌 수 있다. 즉, 현장에서 시료의 포집과 분석을 동시에 실시하는 측정법과, 캐니스터와 같은 용기를 사용하여 대기오염물질과 악취유발물질을 함유하고 있는 공기를 직접 포집하는 방법, 그리고 흡착제나 흡수액 같은 포집매체를 이용하는 방법 등이 있다.
이러한 다양한 방법들 중 포집매체를 이용하는 방법에서는 흡수액을 이용하는 임핀저법과 고체 흡착제를 이용하연 흡착관 포집법이 있는데, 이중 고체 흡착제를 충진시킨 흡착튜브 등을 이용하는 흡착관 포집법이 폭넓게 사용되기는 하지만, 암모니아 등 일부 대기오염물질이나 악취유발물질의 경우 대기오염공정시험기준 등 관련 규정에서 흡수액을 이용한 시료 채취를 명시적으로 요구하고 있는바, 흡수액을 이용하는 임핀저법의 시행 필요성은 여전하다 할 수 있다.
이처럼 다양한 시료 채취방법을 이용하여 산업체나 각종 오염원에서 발생되는 대기오염물질이나 악취유발물질의 시료를 채취하기 위해서는, 시료채취자가 시료채취장치를 갖고 직접 시료채취지점으로 이동하거나 상주하고 있어야 하는 불편함이 있었다.
더욱이 환경민원이 발생하는 시점 또는 환경민원 발생이 예상되는 시점에 신속하게 시료를 채취해야 하는 경우가 빈번하게 발생하고 있으며, 경우에 따라서는 대기환경 변화에 따라 결정되는 불특정한 시간에 시료를 채취하기도 해야 하는바, 시료채취를 위해 시료채취자의 수동적인 조작이나 개입이 필요할 경우, 정확한 시점의 시료 채취가 어려움은 물론, 시료 채취자의 불편도 상당히 증가하게 되는 문제점이 있었다.
그에 따라, 최근에는 시료채취자의 직접적인 조작이나 개입 없이 특정 조건에서 시료채취가 자동적으로 수행될 수 있게 한 다양한 형태의 자동 시료채취장치가 개발되어 사용되고 있다.
그에 따라, 여러 대기오염물질과 악취유발물질 중 VOC(휘발성유기화합물), 황화합물, 복합악취물질, 아세트알데하이드 등의 시료채취를 위한 다양한 자동 시료채취장치가 활용되고 있다.
그러나, 시료채취를 위해 준수해야 하는 대기오염 공정시험법 등 관련 규정에서 흡수액을 이용한 시료채취를 요구하고 있는 암모니아, 트리메틸아민, 지방산 등의 대기오염물질이나 악취유발물질의 경우에는 국내뿐만 아니라 세계적으로도 자동 시료채취를 위한 장치가 개발되어 있지 않아, 아직까지도 시료채취자의 이동 및 조작이 필요한 수동 채취방식에 의존하고 있는 실정이다.
이처럼, 흡수법을 이용하여 채취하는 대기오염물질이나 악취유발물질의 시료는 시료채취가 이루어질 때마다 시료채취자의 이동과 조작이 필요하게 되므로, 다른 오염물질 시료와 동시간대에 측정하기 어려움은 물론, 장시간동안 연속적으로 측정하기도 매우 어려운 문제점이 있었다.
즉, 흡수법을 이용한 시료채취는 유리재질의 흡수병을 이용하여 이루어지게 되며, 대기오염물질이나 악취유발물질의 시료를 채취하기 위해서는 흡수병의 마개를 열어서 흡수액을 넣고 다시 마개를 닫은 후 흡수병에 길고 얇은 유리관인 시료채취관을 연결한 다음 흡입펌프를 이용하여 일정시간동안 대기 중의 공기를 흡입하면서 시료를 채취하게 된다.
이와 같이 시료의 채취가 완료된 후에는 시료채취관을 흡수병으로부터 분리한 후 다시 마개를 열고 흡수병에 담겨 있는 흡수액을 별도의 시료용액 보관용기에 옮겨 담으며 흡수병은 세척액을 이용하여 내부를 세척하여야 다음 시료 채취가 가능하게 된다.
이때, 대기오염 공정시험법 등 관련 규정에서는 흡수병 두 개를 직렬 연결하여 시료를 채취할 것을 요청하고 있는바, 상술한 흡수병에의 흡수액 주입 및 시료 채취 후 흡수액 배출이 두 개의 흡수병에서 동시에 진행되어야 하므로, 시료 채취를 위한 과정이 매우 복잡할 뿐만 아니라, 깨지기 쉬운 유리 재질의 흡수병과 길고 얇은 시료채취관의 반복적인 결합과 분리가 요구되므로, 예기치 못한 파손 등으로 인해 시료 채취가 지체되거나 채취한 시료를 폐기해야 하는 등 많은 불편함이 있었다.
또한, 악취유발물질인 암모니아, 트리메틸아민, 지방산의 경우 시료채취를 위해 사용되는 흡수액이 각각 상이한바, 이러한 여러 악취유발물질의 시료를 모두 흡수법에 의해 채취하기 위해서는 상술한 시료채취 과정을 채취하고자 하는 악취유발물질마다 시행해야 하는바 한 사람이 이러한 시료채취를 단시간에 모두 수행하기는 어려울 수 밖에 없었다. 그에 따라, 신속한 채취를 위해서는 다수의 인력이 투입될 것이 요청됨은 물론, 그로 인해 주기적인 시료채취와 야간 시간대의 시료채취 및 장시간 동안의 반복적인 시료채취 등이 매우 어려운 문제점이 있었다.
이와 같이 흡수법에 의한 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 채취는 관련 규정에서의 요청에 의한 제한과, 시료채취를 위해 사용되는 흡수병이나 시료채취관 등 장치의 한계 등으로 인해, 시료채취가 요청되는 순간마다 즉시 채취가 이루어지거나, 짧은 시간 간격으로 반복적인 채취를 수행하기는 매우 어려운 문제점이 있어, 환경민원에 효율적으로 대처하지 못하게 될 뿐만 아니라, 환경오염도 평가를 정확하게 수행하는데 있어서도 많은 어려움을 야기하고 있다.
대한민국 등록실용신안 제20-0420974호 대한민국 등록특허 제10-1633416호 대한민국 등록특허 제10-0475644호 대한민국 등록특허 제10-1030931호
본 발명은, 흡수병과 시료채취관 및 산기관으로 이루어진 시료흡수부와 대기 중의 공기를 흡수병 내부로 흡입하는 제공하는 흡입부를 고정 설치한 상태에서, 미리 설정된 시료채취조건을 충족시키는 상황이 발생될 때마다 시료채취 전 흡수병 내부로의 흡수액 공급과 시료채취 후 흡수병 외부로의 흡수액 배출을 자동 제어함과 아울러, 시료채취 후 흡수병에서 배출되는 흡수액을 대기오염물질이나 악취유발물질이 포집되어 있는 시료용액으로 별도의 보관용기에 저장하되, 보관용기에의 저장이 완료된 후에는 새로운 보관용기가 흡수병의 배출구 하부에 순차적으로 위치하도록 자동 회전시킴으로써, 시료채취자의 개입이나 조작 없이도 흡수법에 의한 시료채취가 자동적이고 연속적으로 실행될 수 있게 한 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치는,
미리 설정된 시료채취조건의 충족여부에 의해 비어 있는 흡수병으로 일정량의 흡수액을 자동 공급하는 흡수액 공급부; 흡수액이 담겨있는 흡수병으로 공기를 흡입하여 대기 중의 대기오염물질이나 악취유발물질을 시료로 채취하는 시료 흡수부; 대기 중의 공기를 흡수병 내부로 흡입하는 동력을 제공하는 흡입부; 시료채취가 종료된 후 시료가 포집되어 있는 흡수액을 흡수병에서 배출하여 별도의 보관용기에 시료용액으로 저장하고, 비어 있는 보관용기를 흡수병의 배출구에 순차적으로 위치시켜 다음 시료채취를 준비하는 시료용액 보관부; 및 시료채취조건의 충족여부를 판단하여 시료채취 전 흡수액의 공급과 시료채취 후 흡수액의 배출을 자동 제어함과 아울러, 보관용기에의 시료용액 저장 후 연속적인 다음 시료채취를 준비하도록 제어하는 자동채취 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 흡수액 공급부는,
흡수액을 보관하고 있는 흡수액 보관용기; 상기 자동채취 제어부에서의 제어에 의해 일정량의 흡수액을 상기 흡수액 보관용기에서 흡수병 내부로 공급하는 액체 정량펌프; 및 상기 액체 정량펌프로부터 공급되는 흡수액을 흡수병 내부로 분사하는 노즐;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시료 흡수부는,
상기 흡수액 보관용기에서 공급되는 일정량의 흡수액이 담겨지고, 상기 흡입부에서 발생된 동력에 의해 흡입된 외부 공기 중에 포함되어 있는 대기오염물질이나 악취유발물질의 포집이 이루어지는 흡수병; 시료채취가 진행되는 동안 외부 공기가 흡수병 내부로 유입되는 통로를 형성하는 시료채취관; 및 상기 시료채취관을 통해 유입된 외부 공기를 흡수액 속으로 배출하는 산기관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시료용액 보관부는, 시료채취가 종료된 후 상기 흡수병에서 배출되는 흡수액을 시료용액으로 저장하는 보관용기; 및 다수의 보관용기가 설치되어 있으며, 보관용기에의 시료용액 저장이 완료되면 상기 자동채취 제어부의 제어에 의해 일정 각도씩 회전하면서 비어 있는 보관용기를 흡수병의 배출구 하부에 순차적으로 위치시키는 회전 트레이;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동채취 제어부는,
시료채취조건의 충족여부를 인지하여 시료채취의 실행여부를 자동으로 판단하는 시료채취 자동실행부; 시료채취조건이 충족된 경우 일정량의 흡수액을 흡수병으로 자동 공급하여 시료채취를 준비하는 흡수액 공급 제어부; 및 흡수액의 공급이 완료된 후 상기 흡입부를 구동하여 시료를 채취하고자 하는 외부공기의 흡입을 제어하는 시료흡입 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시료채취 자동실행부는, 시료 자동채취장치가 설치되어 있는 장소의 주변 환경 변화를 감지할 수 있는 수단으로서, 냄새농도의 증가여부를 감지하는 냄새감지센서를 포함하며, 상기 냄새감지센서에서 센싱되는 냄새농도가 일정 수준 이상일 경우 시료채취조건이 충족된 것으로 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시료채취 자동실행부는, 시료 자동채취장치가 설치되어 있는 장소의 주변 환경 변화를 감지할 수 있는 수단으로서, 바람이 부는지 여부나 그 풍속의 증가여부를 감지하는 풍속감지센서를 포함하며, 상기 풍속감지센서에서 센싱되는 풍속이 일정 수준 이상일 경우 시료채취조건이 충족된 것으로 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시료채취 자동실행부는, 시간의 경과를 인식할 수 있는 타이머(timer)를 포함하며, 상기 타이머에서의 일정 시간 경과를 인지하여 설정된 시간마다 시료채취조건이 충족된 것으로 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시료채취 자동실행부는, 외부에서 전송되는 시료채취 개시신호를 수신할 수 있는 통신부를 포함하며, 상기 통신부에 의해 격지에서 유무선 통신망을 통하여 전송되는 시료채취 개시신호가 수신될 때마다 시료채취조건이 충족되어 시료채취가 실행될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동채취 제어부는, 시료채취 전 흡수병의 사전 세척을 위해 세척액으로서의 흡수액을 액체 고압펌프에 의해 흡수액 보관용기에서 흡수병으로 먼저 공급하고, 사전 세척이 진행된 후의 폐흡수액을 별도의 폐흡수액 보관용기로 배출한 후, 포집매체로서의 흡수액을 상기 액체 정량펌프에 의해 상기 흡수액 보관용기에서 흡수병으로 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동채취 제어부는, 시료채취가 완료된 후 상기 흡수병에 저장되어 있는 흡수액을 배출하고 일정량의 흡수액을 세척액으로 공급하여 흡수병 내부를 세척하는 세척제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동채취 제어부는, 시료채취 후 흡수병 내부를 처음 세척한 상태의 흡수액은 이를 시료용액으로 보아 상기 보관용기에 함께 저장하고, 그 이후에 상기 흡수병 내부를 세척하고 배출되는 흡수액은 상기 폐흡수액 보관용기에 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동채취 제어부는, 시료채취 후 흡수액의 배출과 흡수병 내부의 세척이 완료된 후, 상기 회전 트레이를 일정 각도 회전시켜 다음 시료채취의 결과물인 시료용액을 저장할 수 있도록 비어 있는 보관용기를 상기 흡수병의 배출구 하부에 위치시키도록 제어하는 보관제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 미리 설정된 시료채취조건을 충족시키는 상황이 발생될 때마다, 시료채취 전 흡수병 내부로의 흡수액 공급과 시료채취 후 흡수병 외부로의 흡수액 배출을 자동 제어함으로써, 시료채취자의 개입이나 조작을 최소화하면서도 흡수법에 의한 시료채취를 자동으로 실행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 시료채취 후 흡수병에서 배출되는 흡수액을 대기오염물질이나 악취유발물질이 포집되어 있는 시료용액으로 별도의 보관용기에 저장하고, 보관용기에의 저장이 완료된 후에는 새로운 보관용기가 흡수병의 배출구 하부에 순차적으로 위치하도록 자동 회전시킴으로써, 시료채취자의 개입이나 조작 없이도 흡수법에 의한 시료채취를 연속적으로 실행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치의 개략 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치의 상세 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치의 구동과정을 나타내는 구성도.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치의 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치의 상세 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치는, 미리 설정된 시료채취조건의 충족여부에 의해 비어 있는 흡수병으로 일정량의 흡수액을 자동 공급하는 흡수액 공급부(100)와, 흡수액이 담겨있는 흡수병으로 공기를 흡입하여 대기 중의 대기오염물질이나 악취유발물질을 시료로 채취하는 시료 흡수부(200)와, 대기 중의 공기를 흡수병 내부로 흡입하는 동력을 제공하는 흡입부(300)와, 시료채취가 종료된 후 시료가 포집되어 있는 흡수액을 흡수병에서 배출하여 별도의 보관용기에 시료용액으로 저장하고 비어 있는 보관용기를 흡수병의 배출구에 순차적으로 위치시켜 다음 시료채취를 준비하는 시료용액 보관부(400)와, 시료채취조건의 충족여부를 판단하여 시료채취 전 흡수액의 공급과 시료채취 후 흡수액의 배출을 자동 제어함과 아울러 보관용기에의 시료용액 저장 후 연속적인 다음 시료채취를 준비하도록 제어하는 자동채취 제어부(500)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명은 흡수법에 의한 시료채취가 미리 설정된 시료채취조건을 충족시키는 상황이 발생될 때마다 시료채취자의 개입이나 조작 없이도 자동적이고 연속적으로 이루어질 수 있게 한 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는, 외부충격에 취약한 흡수병과 시료채취관 및 산기관으로 이루어진 시료흡수부(200)와, 상기 흡수병에 연결되어 대기 중의 공기를 흡수병 내부로 흡입하는 동력을 제공하는 흡입부(300)를 고정 설치한 상태에서, 시료채취 전 상기 흡수병 내부로의 흡수액 공급과 시료채취 후 상기 흡수병 외부로의 흡수액 배출을 자동 제어할 수 있도록 구성하여 시료채취가 자동으로 진행될 수 있게 하였다.
또한, 본 발명에서는, 시료채취 후 흡수병에서 배출되는 흡수액을 대기오염물질이나 악취유발물질이 포집되어 있는 시료용액으로 별도의 보관용기에 저장하되, 보관용기에의 저장이 완료된 후에는 새로운 보관용기가 흡수병의 배출구 하부에 순차적으로 위치하도록 회전 트레이를 자동 회전시킴으로써, 시료채취자의 개입이나 조작 없이도 흡수법에 의한 시료의 자동채취가 연속적으로 이루어질 수 있게 하였다.
이와 같이 흡수법에 의한 시료채취가 연속적이면서도 자동적으로 이루어질 수 있게 하기 위하여, 상기 흡수액 공급부(100)는, 흡수액을 보관하고 있는 흡수액 보관용기(110)와, 상기 자동채취 제어부에서의 제어에 의해 일정량의 흡수액을 상기 흡수액 보관용기에서 흡수병 내부로 공급하는 액체 정량펌프(120)와, 상기 액체 정량펌프로부터 공급되는 흡수액을 흡수병 내부로 분사하는 노즐(130)을 포함하여 구성된다.
본 발명은 시료를 채취하고자 하는 장소에 설치된 상태에서 미리 정해진 시료채취조건이 충족될 때마다 일정량의 흡수액이 흡수병(210)으로 자동 공급되면서 시료채취가 이루어질 수 있게 한 것인바, 시료를 여러 번 채취할 수 있을 정도의 충분한 흡수액이 별도의 저장 공간인 흡수액 보관용기(110)에 저장되어 있어야 한다.
이때, 상기 흡수액 보관용기(110)에 저장되는 흡수액은 채취하고자 하는 시료에 따라 적합한 용액이 다양하게 사용될 수 있는바, 최근 관심이 증가하고 있는 악취유발물질인 암모니아의 시료를 채취하고자 하는 경우에는 붕산용액으로 흡수액을 사용하는 것이 바람직하고, 흡수법에 의해 채취하고자 하는 시료가 트리메틸아민이나 지방산인 경우에는 각 시료의 채취에 적합한 다른 용액을 흡수액을 사용하여야 함은 물론이다.
또한, 상기 자동채취 제어부(500)에서 흡수액을 상기 흡수액 보관용기(110)에서 흡수병(210)으로 공급하도록 제어하는 시료채취조건은 시료채취자가 다양하게 미리 설정해 놓을 수 있는바, 본 발명에 따른 시료 자동채취장치가 설치된 장소의 기상상황을 측정하기 위한 다양한 센서에서의 측정값에 의해 냄새가 감지되거나 일정 풍속이상의 바람을 감지하여 시료채취조건의 충족여부를 자동으로 판단하도록 구성될 수 있다. 또한, 미리 설정된 일정 시간마다 반복적으로 시료채취가 이루어질 수 있게 시간의 경과에 의해 시료채취조건의 충족여부가 자동으로 판단되도록 구성될 수 있음은 물론, 통신망을 통하여 외부에서 전송되는 특정신호에 의해 시료채취조건의 충족여부가 판단되도록 구성될 수도 있게 된다.
상기 흡수액 보관용기(110)에서 공급되는 흡수액은 대기오염물질이나 악취유발물질을 시료로 포집하기 위한 포집매체로 이용될 뿐만 아니라, 시료채취 전 흡수병의 내부 세척이나 시료채취 후 흡수병의 내부 세척을 위한 세척액으로도 공급될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 흡수액으로 흡수병의 내부를 세척할 수 있도록 공급함으로써, 흡수병 내부에서 획득하게 되는 시료용액 중 흡수액의 성분을 동일하게 유지할 수 있게 된다.
상기 시료 흡수부(200)는, 상기 흡수액 보관용기에서 공급되는 일정량의 흡수액이 담겨지고 상기 흡입부에서 발생된 동력에 의해 흡입된 외부 공기 중에 포함되어 있는 대기오염물질이나 악취유발물질의 포집이 이루어지는 흡수병(210)과, 시료채취가 진행되는 동안 외부 공기가 흡수병 내부로 유입되는 통로를 형성하는 시료채취관(220)과, 상기 시료채취관을 통해 유입된 외부 공기를 흡수액으로 배출하는 산기관(230)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 흡수병(210)은, 흡수액을 공급받은 상태에서 외부 공기를 흡입하여 대기오염물질이나 악취유발물질 등 시료의 포집이 이루어지는 공간으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 상부에는 밀폐마개(260)가 결합되어 흡입하고자 하는 외부 공기 이외의 물질이 유입되는 것을 차단할 수 있도록 구성되고, 하부에는 흡수액의 배출을 위한 배출구가 형성되도록 구성된다.
이때, 상기 밀폐마개(260)에는 상기 시료채취관을 통해 외부 공기가 유입되는 유입통로와, 흡수병 내부의 공기가 배출되는 배출통로가 형성되며, 상기 유입통로에는 시료채취관(220)이 결합되고 상기 배출통로에는 다른 흡수병이나 외부로 공기를 배출하기 위한 연결관(250)이 결합되어 공기의 흡입 배출 경로를 형성할 수 있도록 구성된다.
이러한 상기 흡수병(210)은 도 2에 도시된 바와 같이 두 개의 흡수병이 직렬로 나란하게 설치될 수 있음은 물론, 시료를 채취하고자 하는 장소 또는 시료채취 관련 규정에 따라 설치되는 흡수병의 개수를 증감시킬 수도 있음은 물론이다.
이때, 두 개의 흡수병(210)이 직렬로 나란하게 설치되는 것은, 하나의 시료채취관(220)을 통해 흡입된 외부 공기 중에 포함되어 있는 대기오염물질이나 악취유발물질 등의 시료가 첫 번째 흡수병에 있는 흡수액에 포집된 후, 공기 중에 남아 있는 시료가 두 번째 흡수병에 있는 흡수액에 다시 포집될 수 있도록, 상기 첫 번째 흡수병과 두 번째 흡수병을 공기가 이동할 수 있는 별도의 연결관(250)에 의해 연결하도록 설치하는 것을 의미한다. 그에 따라, 하나의 시료채취관을 통하여 흡입된 외부 공기 중 첫 번째 흡수병에 있는 흡수액에 미처 포집되지 못한 대기오염물질이나 악취유발물질이 두 번째 흡수병에 있는 흡수액에 다시 포집될 수 있게 됨으로써, 공기 중에 포함되어 있는 대기오염물질이나 악취유발물질을 보다 정확하게 채취할 수 있게 된다.
또한, 상기 흡수병(210)의 측면에는 시료를 채취하기 위한 포집매체로서 상기 흡수액 보관용기(110)로부터 공급되는 흡수액이 분사되는 노즐(130)과, 흡수병의 내부를 시료채취 전 사전 세척하거나 시료채취 후 세척하기 위한 세척액으로서 상기 흡수액 보관용기(110)로부터 공급되는 흡수액이 분사되는 분무노즐(140)이 설치되도록 구성된다.
이때, 시료를 채취하기 위한 포집매체로서 흡수액을 분사하는 노즐(130)은 흡수병의 중앙 부분이나 그 아래쪽에 설치되는 것이 바람직하고, 흡수병의 내부를 세척하기 위한 세척액으로서 흡수액을 분사하는 분무노즐(140)은 상기 노즐 보다 위쪽에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 흡수병의 세척을 위해서는 흡수액이 담겨지는 흡수병의 하부공간 뿐만 아니라, 외부에서 흡입된 공기가 기체 상태로 접하게 되는 흡수병의 상부공간도 세척해야 하는바, 상기 분무노즐은 노즐보다 위쪽에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 분무노즐(140)은 도 2에 도시된 바와 같이 각 흡수병의 양 측면에 각각 설치되어 흡수병 내부벽면 전체에 대한 고른 세척이 이루어질 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 시료채취가 종료된 후 상기 흡수병에 있는 흡수액을 별도의 보관용기로 배출시키도록, 상기 흡수병 하부의 배출구에 연결되어 있는 액체펌프(240)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 액체펌프(240)는 직렬 연결된 두 개의 흡수병(210)의 각 배출구에 연결되되, 이러한 각 액체펌프를 통하여 배출되는 시료용액은 하나의 보관용기(410)로 모아서 배출되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 직렬 연결된 두 개의 흡수병에서 획득한 시료용액을 하나의 보관용기에 저장함으로써, 한 번의 시료채취과정에서 획득하게 되는 대기오염물질이나 악취유발물질의 시료를 하나의 보관용기에 저장할 수 있게 된다.
또한, 상기 시료채취관(220)은, 시료채취를 위한 외부 공기가 흡입되는 흡입구로서 유입구가 외부에 노출되어 있고, 상기 흡수병에 구비된 밀폐마개에 관통 결합되어 그 위치가 고정된 상태로 배출구가 상기 흡수병 내부에 수납되어 있으며, 상기 자동채취 제어부에 의해 조절되는 개폐밸브에 의해 개폐되면서 외부 공기의 흡입이 이루어지도록 구성된다.
또한, 상기 산기관(230)은, 흡수병 내부에 수납되어 있는 상기 시료채취관(220)의 배출구에 결합되어, 상기 시료채취관을 통해 유입된 외부 공기를 잘게 부수어 흡수액 속으로 배출하도록 구성된다. 이와 같이 상기 산기관에 의해 시료채취관을 통해 외부에서 유입된 공기를 잘게 부수어 크기가 작고 개수가 많은 공기방울 형태로 흡수액 속으로 배출함으로써, 외부 공기중에 포함되어 있는 대기오염물질이나 악취유발물질 등의 시료가 흡수액에 보다 잘 용해될 수 있게 된다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 시료채취관은 밀폐마개에 끼워진 상태로 상기 흡수병 내부의 하부공간에 위치하여 흡수액에 잠길 수 있도록 설치되며, 이러한 상기 시료채취관의 배출구에는 산기관이 결합됨으로써 상기 산기관을 통하여 배출되는 공기방울들이 흡수액에 바로 접하여 시료의 포집효율을 향상시킬 수 있도록 구성된다.
또한, 두 개의 흡수병이 직렬로 설치된 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 첫 번째 흡수병에 구비된 밀폐마개(260)의 유입통로에는 시료채취관(220)이 결합되고 상기 밀폐마개(260)의 배출통로에는 연결관(250)의 일단이 결합되어 흡수병 내부공기를 두 번째 흡수병으로 배출할 수 있도록 구성되며, 두 번째 흡수병의 유입통로에는 상기 연결관(250)의 타단이 결합되어 첫 번째 흡수병에서 배출되는 공기를 흡입하도록 구성된다. 이때, 두 번째 흡수병에 결합되는 상기 연결관의 타단은 상기 시료채취관과 마찬가지로 상기 두 번째 흡수병 내부에 수납된 상태로 산기관이 결합되어 있어, 상기 첫 번째 흡수병에서 미처 흡수되지 못하고 남아 있는 대기오염물질이나 악취유발물질을 흡수액에 포집할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 두 번째 흡수병에 구비된 밀폐마개(260)의 배출통로에는 대기오염물질이나 악취유발물질 등의 시료가 채취되고 남은 잔여 공기의 배출을 위한 배출관(270)이 결합되어 상기 흡수부에 구비된 흡습병(330)으로의 공기 배출이 이루어질 수 있도록 구성된다.
그에 따라, 외부 공기는 상기 시료채취관에서 흡입되어 첫 번째 흡수병에서 첫 번째 시료채취가 진행된 후, 연결관을 통해 두 번째 흡수병으로 이동하여 두 번째 시료채취를 마치고 나서 배출관을 통해 흡입부를 거쳐 외부로 배출되는 공기의 흐름을 구현하면서 시료채취를 수행할 수 있게 된다.
상기 흡입부(300)는, 외부 공기를 흡수병 내부로 흡입하는 동력을 제공함과 아울러, 흡수병으로 흡입된 외부 공기 중 대기오염물질이나 악취유발물질 등의 시료채취가 완료된 공기를 외부로 배출시키도록 구성된다.
이를 위하여, 상기 흡입부(300)는, 흡수병의 배출통로에 연결되어 공기를 빨아들이며 흡수병 내부의 압력을 낮춤으로써 외부 공기를 흡수병 내부로 흡입하는 에어펌프(310)와, 상기 에어펌프를 통하여 흡입되는 공기의 유량과 유속을 제어하는 유량 유속 제어기(320)를 포함하여 구성된다. 상기 유량 유속 제어기에 의해 한 번의 시료채취를 위해 흡수해야 하는 공기의 양을 조절할 수 있게 된다.
또한, 상기 흡입부(300)는, 상기 흡수병에서 배출되는 공기 중에 포함되어 있는 흡수액의 액체성분을 제거할 수 있도록 상기 에어펌프 전단에 설치되는 흡습병(330)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 그에 따라, 외부에서 시료채취관을 통해 흡입된 후 흡수액과 접하면서 습해진 공기 중의 수분을 상기 흡습병에서 제거한 후 배출할 수 있게 된다.
상기 시료용액 보관부(400)는, 시료채취가 종료된 후 상기 흡수병에서 배출되는 흡수액을 시료용액으로 저장하는 보관용기(410)와, 다수의 보관용기가 설치되어 있으며 보관용기에의 시료용액 저장이 완료되면 일정 각도씩 회전하면서 비어 있는 보관용기를 흡수병의 배출구 하부에 순차적으로 위치시키는 회전 트레이(420)를 포함하여 구성된다.
이러한 상기 시료용액 보관부(400)는, 시료채취 후 액체펌프를 통해 흡수병으로부터 배출되는 흡수액을 시료채취의 결과물인 시료용액으로 저장할 수 있는 보관용기(410)가 상기 회전 트레이(420)의 구동에 의해 흡수병(210)의 배출구 하부에 자동적으로 위치할 수 있도록 제어된다.
그에 따라, 시료채취의 시작을 위한 흡수액의 공급과, 시료채취의 종료를 위한 흡수액의 배출 및 보관이, 상기 흡수병으로부터 시료채취관이나 산기관을 분리하지 않고도 수행될 수 있으므로, 시료채취자의 개입을 최소화하면서 흡수법에 의한 시료채취를 자동화할 수 있게 된다. 이후 여러 번에 걸친 시료채취가 완료되어 다수의 보관용기에 각 시료채취의 결과물인 시료용액이 저장되면, 시료채취자는 시료용액이 저장된 보관용기를 수거하고 새로운 보관용기를 회전 트레이에 결합하는 것만으로 다음 시료채취를 준비할 수 있게 된다.
상기 자동채취 제어부(500)는, 시료채취조건의 충족여부를 인지하여 시료채취의 실행여부를 자동으로 판단하는 시료채취 자동실행부(510)와, 시료채취조건이 충족된 경우 일정량의 흡수액을 흡수병으로 자동 공급하여 시료채취를 준비하는 흡수액 공급 제어부(520)와, 흡수액의 공급이 완료된 후 상기 흡입부를 구동하여 시료를 채취하고자 하는 외부공기의 흡입을 제어하는 시료흡입 제어부(530)와, 시료채취가 완료된 후 상기 흡수병에 저장되어 있는 흡수액을 배출하고 일정량의 흡수액을 세척액으로 공급하여 흡수병 내부를 세척하는 세척제어부(540)와, 흡수액의 배출과 세척이 완료된 후 상기 회전 트레이를 회전시켜 다음 시료채취를 준비하는 보관제어부(550)를 포함하여 구성된다.
상기 시료채취 자동실행부(510)는, 시료 자동채취장치가 설치된 장소의 냄새농도 증가 또는 바람의 속도 증가 등 공기 중에 포함되어 있는 대기오염물질이나 악취유발물질 등의 시료채취가 필요한 상황이 발생되어 시료채취조건이 충족되는 것을 감지하게 되면, 시료채취자의 개입 없이도 흡수법에 의한 시료채취가 자동으로 실행될 수 있게 하기 위한 것이다.
이를 위하여, 상기 시료채취 자동실행부(510)는, 시료 자동채취장치가 설치되어 있는 장소의 주변 환경 변화를 감지할 수 있는 수단으로서, 냄새농도의 증가여부를 감지하는 냄새감지센서(512)와, 바람이 부는지 여부나 그 풍속의 증가여부를 감지하는 풍속감지센서(514)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그에 따라, 상기 시료채취 자동실행부(510)는, 상기 냄새감지센서(512)에서 센싱되는 냄새농도가 일정 수준 이상일 경우 시료채취조건이 충족된 것으로 판단하고, 상기 풍속감지센서(514)에서 센싱되는 풍속이 일정 수준 이상일 경우에도 시료채취조건이 충족된 것으로 판단하여, 시료채취가 실행될 수 있도록 제어하게 된다.
이와 같이 냄새감지센서(512)에 의해 냄새농도가 증가되자마자 시료채취자의 개입 없이도 시료채취가 자동으로 준비된 후 실행될 수 있으므로 냄새의 원인물질에 대한 보다 정확한 분석이 이루어질 수 있게 되며, 상기 풍속감지센서(514)에 의해 바람이 불거나 풍속이 증가하게 되는지 여부를 감지한 후 자동으로 시료채취를 실행할 수 있게 되므로 바람과 함께 유입되는 대기오염물질에 대한 정확한 분석이 가능할 수 있게 된다.
즉, 종래에는 흡수법에 의한 시료채취의 자동화가 어려웠으므로, 냄새가 많이 난다는 요청이 있은 후 그 장소로 이동하여 흡수병에 흡수액을 채운 후 시료채취를 해야 하였는바, 냄새가 많이 나는 시점과 실제 시료채취가 진행되는 시점 간에 많은 시간적 간격이 있을 수 밖에 없었으나, 본 발명에서는 상기 냄새감지센서에서의 센싱 데이터에 의해 시료채취가 자동으로 실행될 수 있게 함으로써 그 시간적 간격을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 종래에는 시료채취자가 시료를 채취하고자 하는 장소에 오랜 시간동안 머물면서 바람이 불기를 기다리다가 바람이 불때마다 시료채취를 수동으로 실행해야 하였는바, 여러 장소에서 시료를 채취하기 위해서는 각 장소마다 많은 인력이 동원되어야 하였으나, 본 발명에서는 상기 풍속감지센서에서의 센싱 데이터에 의해 시료채취가 자동으로 실행될 수 있게 함으로써, 최소한의 인원으로도 여러 장소에서도 동시에 시료채취가 가능하게 된다.
또한, 상기 시료채취 자동실행부(510)는, 시간의 경과를 인식할 수 있는 타이머(timer)(516)가 더 포함될 수 있으며, 이러한 상기 타이머(516)에 의해 특정 장소에서의 대기오염물질이나 악취유발물질의 시료를 일정 시간마다 자동으로 채취할 수 있게 된다. 그에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 회전 트레이(420)에 8개의 보관용기(410)가 설치될 수 있는 경우에는, 3시간 마다 시료채취가 이루어질 수 있게 하여 하루 동안 해당 장소의 대기 중에 포함되어 있었던 시료채취를 자동으로 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 시료채취 자동실행부(510)는, 외부에서 전송되는 시료채취 개시신호를 수신할 수 있는 통신부(518)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 상기 통신부(518)에 의해 격지에서 유무선 통신망을 통하여 전송되는 시료채취 개시신호를 수신할 때마다 시료채취가 실행될 수 있게 함으로써, 시료채취자가 오지 않더라도 시료채취를 원하는 시점에 즉시 시료채취를 실행할 수 있게 된다. 이때, 상기 통신부(518)는, 블루투스, CDMA 또는 LTE를 포함하는 다양한 무선통신수단으로 구성될 수 있음은 물론이다.
상기 흡수액 공급 제어부(520)는, 상기 시료채취 자동실행부(510)에서 시료채취조건이 충족된 것으로 판단된 후 전송되는 제어신호에 의해 상기 액체 정량펌프(120)를 구동하여 상기 흡수액 보관용기(110)에 저장되어 있는 흡수액의 일정량을 상기 흡수병(210)으로 자동 공급하도록 구성된다.
이때, 상기 흡수병(210)의 사전 세척을 위해, 세척액으로서의 흡수액을 상기 액체 고압펌프(150)에 의해 흡수액 보관용기(110)에서 흡수병(210)으로 먼저 공급하고, 사전 세척이 진행된 후의 폐흡수액을 별도의 폐흡수액 보관용기(160)로 배출한 후, 포집매체로서의 흡수액을 상기 액체 정량펌프(120)에 의해 상기 흡수액 보관용기(110)에서 흡수병(210)으로 공급하도록 구성될 수도 있음은 물론이다.
상기 시료흡입 제어부(530)는, 상기 흡수병에 흡수액의 공급이 완료된 후 상기 흡입부를 이루는 에어펌프(310)를 구동시켜 흡수병 내부의 공기를 빨아내어 감압함으로써, 외부공기가 상기 시료채취관(220)을 통해 흡입될 수 있도록 구성된다.
상기 세척제어부(540)는, 시료채취가 완료되고 나서 대기오염물질이나 악취유발물질 등의 시료가 포집되어 있는 흡수액을 배출시킨 후, 흡수병 내부를 세척하기 위해 상기 흡수액 보관용기(210)에 저장되어 있는 흡수액을 세척액으로서 상기 액체 고압펌프(150)에 의해 흡수병(210) 내벽으로 분무하도록 구성된다.
이때, 상기 세척제어부(540)는, 시료채취가 완료된 이후의 세척을 1회만 진행하도록 설정될 수 있음은 물론, 관련 규정의 내용에 따라 2회 이상 반복적인 세척이 이루어질 수 있도록 설정될 수도 있게 된다.
또한, 상기 세척제어부(540)는, 시료채취 후의 흡수병 내부에 잔존하는 흡수액에 포집되어 있는 시료의 세척뿐만 아니라, 시료채취 전 흡수병 내부의 사전 세척을 위해서도 상기 흡수액을 세척액으로 공급하도록 구성될 수도 있게 된다.
이때, 상기 세척제어부(540)는, 상기 흡수병 내부로 분무되어 흡수병 내부를 세척하여 이물질이 포함된 흡수액을 상기 흡수병의 배출구에 설치된 액체펌프에 의해 배출하여 별도의 폐흡수액 보관용기(160)에 저장하도록 구성된다.
다만, 관련 규정에 의해 시료채취 후 흡수병 내부를 처음 세척한 상태의 흡수액은 흡수병 내벽에 잔존하는 시료의 상당부분이 포함되어 있을 수 있는바, 이를 시료용액으로 보고 상기 보관용기에 함께 저장하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 시료채취 후 첫 세척의 결과물을 제외한 두 번째 세척 후 배출되는 흡수액이나, 사전 세척 후 배출되는 흡수액은 모두 상기 폐흡수액 보관용기에 저장함으로써, 시료용액 또는 사용하지 않은 흡수액과 섞이는 것을 방지하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 보관제어부(550)는, 시료채취 후 흡수액의 배출과 흡수병 내부의 세척이 완료된 후, 상기 회전 트레이(420)를 일정 각도 회전시켜 다음 시료채취의 결과물인 시료용액을 저장할 수 있도록 비어 있는 보관용기(410)를 상기 흡수병(210)의 배출구 하부에 위치시키도록 구성된다. 이때, 시료용액이 저장된 보관용기의 상부를 밀폐시켜야 함은 물론이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치는, 파손의 위험이 높은 흡수병과, 시료채취관 및 산기관의 위치를 고정 설치한 상태에서 흡수액의 공급과 시료채취 및 흡수병 내부 세척이 모두 진행될 수 있게 함으로써, 흡수법에 의한 시료채취가 시료채취자의 개입을 최소화하면서 자동적이고 연속적으로 이루어질 수 있게 된다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치가 구동되면서 시료채취가 자동으로 실행되는 과정을 설명한다.
본 발명에 따른 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치의 구동은, 도 3에 도시된 바와 같이, 시료채취 자동실행 판단단계(S100)와, 사전 세척단계(S200)와, 시료채취단계(S300)와, 사후 세척단계(S400)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 시료채취 자동실행 판단단계(S100)는, 자동채취 제어부(500)에서 시료 자동채취장치가 설치되어 있는 장소의 주변 환경 변화를 각종 센서(512,514)에 의해 감지하거나, 타이머(516)에 의해 시간의 경과여부를 인지하거나, 통신부(518)를 통해 외부에서 전송되는 시료채취 개시신호를 수신하는 등 미리 설정되어 있는 시료채취조건의 충족여부를 판단하여 시료채취의 실행여부를 자동으로 판단하도록 구성된다.
이와 같이 각종 센서에 의해 시료 자동채취장치가 설치되어 있는 장소의 주변 환경을 지속적으로 모니터링하거나, 외부에서 전송하는 시료채취 개시신호에 의해 시료채취가 자동으로 실행될 수 있게 함으로써, 시료채취자가 그 장소에 계속 머물러 있지 않더라도 무인상태에서 적절한 시료채취가 가능할 수 있게 된다.
또한, 타이머(timer)에 의해 시간의 경과를 스스로 인지하여 시료채취가 자동으로 실행될 수 있으므로, 시료채취자가 일일이 방문하지 않고도 특정 지역에서의 시료채취를 일정 시간마다 연속적으로 반복 수행할 수 있게 된다.
또한, 상기 사전 세척단계(S200)는, 시료채취조건이 충족된 것으로 판단되어 상기 자동채취 제어부(500)에서 제어신호가 자동 전송되면, 액체 고압펌프(150)를 구동하여 세척액으로서의 흡수액을 흡수액 보관용기(110)에서 흡수병(210)으로 공급함으로써, 각 흡수병(210)에 구비되어 있는 분무노즐(140)을 통해 분사되면서 흡수병 내벽을 세척하도록 구성된다.
이러한 사전 세척단계(S200)는 흡수병 내벽과 흡수병 내부에 위치하고 있는 시료채취관 및 산기관을 약 10 ~ 30초 동안 세척하도록 구성되는 것이 바람직하지만, 시료 자동채취장치가 설치된 장소의 환경 또는 시료채취가 반복되는 상황 등을 고려하여 사전 세척에 소요되는 시간을 증감시킬 수도 있음은 물론이다.
이와 같이 일정 시간동안의 사전 세척이 이루어진 후, 세척제어부(540)에서는 흡수병의 배출구에 설치되어 있는 액체펌프(240)를 구동하여 흡수병 내벽을 세척한 흡수액을 배출하여 폐흡수액 보관용기(160)로 전송하도록 구성된다.
이러한 상기 사전 세척단계(S200)는, 시료채취를 위한 흡수병의 내부를 시료채취 전에 깨끗하게 세척하기 위한 것으로서, 세척효과를 극대화할 수 있도록 시료채취단계의 실행 전에 상기 사전 세척단계를 수회 반복하도록 구성될 수도 있음은 물론이다.
이후, 상기 시료채취단계(S300)는, 세척된 흡수병 내부에 포집매체로서의 흡수액을 일정량 자동 공급하여 저장한 후, 외부 공기 중에 포함되어 있는 대기오염물질이나 악취유발물질 등이 포함되어 있는 외부 공기를 시료채취관(220)을 통해 흡입하면서 흡수액 속에 대기오염물질이나 악취유발물질을 포집하여, 흡수법에 의한 시료채취가 자동으로 실행될 수 있도록 구성된다.
이를 위하여 상기 시료채취단계(S300)는, 사전 세척이 완료된 후 흡수액 공급 제어부(520)에 의해 액체 정량펌프(120)를 구동하면서 포집매체로서의 흡수액을 상기 흡수액 보관용기(110)에서 흡수병(210)으로 공급하여, 상기 흡수병에 일절양의 흡수액을 채울 수 있도록 구성된다.
상기 흡수병에 일정량의 흡수액이 채워진 후에는 상기 액체 정량펌프(120)의 구동을 중지하고, 흡입부에 구비된 에어펌프(310)를 구동하여 흡수병 내부의 공기를 흡입하여 감압함으로써 외부 공기가 시료채취관(220)을 통해 유입될 수 있게 한다. 이때, 상기 흡입부에 구비된 유량 유속 제어기(320)의 설정값에 의해 일정 시간동안 일정량의 외부 공기가 흡입될 수 있게 된다.
이와 같이 에어펌프의 흡입에 의해 시료채취관을 통해 유입된 외부 공기는 흡수병 내부에 위치하고 있는 산기관(230)을 통해 작은 공기방울의 형태로 흡수액 내부에 배출되면서 외부 공기에 포함되어 있던 대기오염물질이나 악취유발물질 등의 시료가 흡수액에 포집되면서 시료채취가 이루어질 수 있게 된다.
일정시간 동안의 외부 공기 흡입에 의한 시료채취가 종료하면, 상기 에어펌프(310)의 구동을 중지한 후, 상기 액체펌프(240)를 구동하여 흡수병(210)에 저장되어 있는 흡수액, 즉 대기오염물질이나 악취유발물질이 포집되어 있는 흡수액을 시료용액으로 배출하여 보관용기(410)에 저장함으로써 시료채취를 완료하도록 구성된다.
이때, 시료채취가 종료하여 상기 에어펌프의 구동을 중지한 직구의 흡수병 내의 압력은 감압상태이므로, 흡수병 내의 압력이 대기압 수준으로 회복될 수 있도록 수초 ~ 10초 동안 시료채취관에 연결된 개폐밸브는 열린 상태를 유지하면서 상기 액체펌프를 구동하여 흡수액을 보관용기로 배출하고, 이처럼 시료용액으로서 흡수병 내의 흡수액 배출이 완료되면, 상기 액체펌프의 구동을 중지한 후 상기 에어펌프를 다시 구동시켜 산기관과 흡수병 내의 시료채취관에 잔존하는 시료용액을 산기관 밖으로 빼내고 나서 에어펌프의 구동을 중지시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.
다만, 국내 대기오염공정시험 관련 규정에서는 시료채취가 완료된 후 흡수병 내의 흡수액 뿐만 아니라, 흡수병을 흡수액으로 씻은 후 이미 보관중인 보관용기에 합하거나 여기에 흡수액을 더 추가하여 250㎖의 용량으로 만든 후에야 분석용 시료용액으로 사용하도록 하고 있는바, 시료채취 후 처음으로 흡수병 내부를 세척한 상태의 흡수액은 상기 보관용기에 시료용액으로 저장될 수 있도록, 상기 액체펌프(240)에서 보관용기(410) 쪽으로 배출할 수 있게 설정하는 것이 바람직하다.
그러나, 이러한 규정의 제한이 없을 경우, 시료채취 중에 획득하게 된 흡수액만을 시료용액으로 저장하고, 흡수병 내부를 세척한 상태의 흡수액은 사후 세척단계와 마찬가지로 상기 폐흡수액 보관용기로 배출하여 따로 저장하도록 구성될 수 있음은 물론이다.
이때, 상기 자동채취 제어부(500)에서, 시료채취가 진행되던 시점에 계측된 주변 기온, 상대습도, 대기의 풍향과 풍속, 대기압 등 시료용액을 분석함에 필요한 물리적 환경에 대한 계측값을 시료채취 날짜와 시간, 및 시료채취 유량 등 시료채취자가 미리 지정해 놓은 일정한 시료채취정보와 함께 실시간으로 기록하고 저장하거나, 외부 또는 격지에 있는 시료채취자의 통신단말기 등으로 전송하게 할 수도 있다.
또한, 상기 사후 세척단계(S400)는, 시료채취가 완료된 이후 흡수병 내부를 세척하기 위한 것으로서, 상기 사전 세척단계(S200)와 마찬가지로, 액체 고압펌프(150)를 구동하여 세척액으로서의 흡수액을 흡수액 보관용기(110)에서 흡수병(210)으로 공급함으로써, 분무노즐(140)을 통해 분사되며 흡수병(210) 내벽을 세척하도록 구성된다. 이러한 상기 사후 세척단계는 1회의 세척으로 종료되게 할 수도 있으나, 시료채취자의 설정에 따라, 2회 이상 세척을 반복하도록 구성될 수도 있음은 물론이다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 : 흡수액 공급부 110 : 흡수액 보관용기
120 : 액체 정량펌프 130 : 노즐
140 : 분무노즐 150 : 액체 고압펌프
160 : 폐흡수액 보관용기
200 : 시료 흡수부 210 : 흡수병
220 : 시료채취관 230 : 산기관
240 : 액체 펌프 250 : 연결관
260 : 밀폐마개 270 : 배출관
300 : 흡입부 310 : 에어펌프
320 : 유량 유속 제어기 330 : 흡습병
400 : 시료용액 보관부 410 : 보관용기
420 : 회전 트레이
500 : 자동채취 제어부 510 : 시료채취 자동실행부
512 : 냄새감지센서 514 : 풍속감지센서
516 : 타이머 518 : 통신부
520 : 흡수액 공급제어부 530 : 시료흡입 제어부
540 : 세척제어부 550 : 보관제어부

Claims (16)

  1. 미리 설정된 시료채취조건의 충족여부에 의해 비어 있는 흡수병으로 일정량의 흡수액을 자동 공급하는 흡수액 공급부;
    흡수액이 담겨있는 흡수병으로 공기를 흡입하여 대기 중의 대기오염물질이나 악취유발물질을 시료로 채취하는 시료 흡수부;
    대기 중의 공기를 흡수병 내부로 흡입하는 동력을 제공하는 흡입부;
    시료채취가 종료된 후 시료가 포집되어 있는 흡수액을 흡수병에서 배출하여 별도의 보관용기에 시료용액으로 저장하고, 비어 있는 보관용기를 흡수병의 배출구에 순차적으로 위치시켜 다음 시료채취를 준비하는 시료용액 보관부; 및
    시료채취조건의 충족여부를 판단하여 시료채취 전 흡수액의 공급과 시료채취 후 흡수액의 배출을 자동 제어함과 아울러, 보관용기에의 시료용액 저장 후 연속적인 다음 시료채취를 준비하도록 제어하는 자동채취 제어부;를 포함하고,
    상기 시료 흡수부는,
    상기 흡수액 보관용기에서 공급되는 일정량의 흡수액이 담겨지고, 상기 흡입부에서 발생된 동력에 의해 흡입된 외부 공기 중에 포함되어 있는 대기오염물질이나 악취유발물질의 포집이 이루어지는 흡수병;
    시료채취가 진행되는 동안 외부 공기가 흡수병 내부로 유입되는 통로를 형성하는 시료채취관; 및
    상기 시료채취관을 통해 유입된 외부 공기를 흡수액 속으로 배출하는 산기관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡수액 공급부는,
    흡수액을 보관하고 있는 흡수액 보관용기;
    상기 자동채취 제어부에서의 제어에 의해 일정량의 흡수액을 상기 흡수액 보관용기에서 흡수병 내부로 공급하는 액체 정량펌프; 및
    상기 액체 정량펌프로부터 공급되는 흡수액을 흡수병 내부로 분사하는 노즐;로 구성되는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 흡수병은, 하나의 흡수병과 그에 인접한 흡수병을 공기가 이동할 수 있는 별도의 연결관에 의해 연결하여, 적어도 두 개 이상의 흡수병이 직렬로 나란하게 설치되는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡수병의 측면에는, 시료를 채취하기 위한 포집매체로서 상기 흡수액 보관용기로부터 공급되는 흡수액이 분사되는 노즐과, 흡수병의 내부를 시료채취 전 사전 세척하거나 시료채취 후 세척하기 위한 세척액으로서 상기 흡수액 보관용기로부터 공급되는 흡수액이 분사되는 분무노즐이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 시료용액 보관부는,
    시료채취가 종료된 후 상기 흡수병에서 배출되는 흡수액을 시료용액으로 저장하는 보관용기; 및
    다수의 보관용기가 설치되어 있으며, 보관용기에의 시료용액 저장이 완료되면 상기 자동채취 제어부의 제어에 의해 일정 각도씩 회전하면서 비어 있는 보관용기를 흡수병의 배출구 하부에 순차적으로 위치시키는 회전 트레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 자동채취 제어부는,
    시료채취조건의 충족여부를 인지하여 시료채취의 실행여부를 자동으로 판단하는 시료채취 자동실행부;
    시료채취조건이 충족된 경우 일정량의 흡수액을 흡수병으로 자동 공급하여 시료채취를 준비하는 흡수액 공급 제어부; 및
    흡수액의 공급이 완료된 후 상기 흡입부를 구동하여 시료를 채취하고자 하는 외부공기의 흡입을 제어하는 시료흡입 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 시료채취 자동실행부는, 시료 자동채취장치가 설치되어 있는 장소의 주변 환경 변화를 감지할 수 있는 수단으로서, 냄새농도의 증가여부를 감지하는 냄새감지센서를 포함하며, 상기 냄새감지센서에서 센싱되는 냄새농도가 일정 수준 이상일 경우 시료채취조건이 충족된 것으로 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 시료채취 자동실행부는, 시료 자동채취장치가 설치되어 있는 장소의 주변 환경 변화를 감지할 수 있는 수단으로서, 바람이 부는지 여부나 그 풍속의 증가여부를 감지하는 풍속감지센서를 포함하며, 상기 풍속감지센서에서 센싱되는 풍속이 일정 수준 이상일 경우 시료채취조건이 충족된 것으로 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 시료채취 자동실행부는, 시간의 경과를 인식할 수 있는 타이머(timer)를 포함하며, 상기 타이머에서의 일정 시간 경과를 인지하여 설정된 시간마다 시료채취조건이 충족된 것으로 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 시료채취 자동실행부는, 외부에서 전송되는 시료채취 개시신호를 수신할 수 있는 통신부를 포함하며, 상기 통신부에 의해 격지에서 유무선 통신망을 통하여 전송되는 시료채취 개시신호가 수신될 때마다 시료채취조건이 충족되어 시료채취가 실행될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 자동채취 제어부는, 시료채취 전 흡수병의 사전 세척을 위해 세척액으로서의 흡수액을 액체 고압펌프에 의해 흡수액 보관용기에서 흡수병으로 먼저 공급하고, 사전 세척이 진행된 후의 폐흡수액을 별도의 폐흡수액 보관용기로 배출한 후, 포집매체로서의 흡수액을 액체 정량펌프에 의해 상기 흡수액 보관용기에서 흡수병으로 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 자동채취 제어부는, 시료채취가 완료된 후 상기 흡수병에 저장되어 있는 흡수액을 배출하고 일정량의 흡수액을 세척액으로 공급하여 흡수병 내부를 세척하는 세척제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 세척제어부는, 시료채취가 완료된 이후의 세척이 적어도 2회 이상 반복 실행되도록 설정된 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 자동채취 제어부는, 시료채취 후 흡수병 내부를 처음 세척한 상태의 흡수액은 이를 시료용액으로 보아 상기 보관용기에 함께 저장하고, 그 이후에 상기 흡수병 내부를 세척하고 배출되는 흡수액은 폐흡수액 보관용기에 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
  16. 제7항에 있어서,
    상기 자동채취 제어부는, 시료채취 후 흡수액의 배출과 흡수병 내부의 세척이 완료된 후, 회전 트레이를 일정 각도 회전시켜 다음 시료채취의 결과물인 시료용액을 저장할 수 있도록 비어 있는 보관용기를 상기 흡수병의 배출구 하부에 위치시키도록 제어하는 보관제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치.
KR1020190033349A 2019-03-25 2019-03-25 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치 KR102234547B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190033349A KR102234547B1 (ko) 2019-03-25 2019-03-25 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190033349A KR102234547B1 (ko) 2019-03-25 2019-03-25 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200113343A KR20200113343A (ko) 2020-10-07
KR102234547B1 true KR102234547B1 (ko) 2021-03-31

Family

ID=72884592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190033349A KR102234547B1 (ko) 2019-03-25 2019-03-25 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102234547B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230069392A (ko) * 2021-11-12 2023-05-19 강창국 대기 시료 채취장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102507238B1 (ko) * 2021-01-25 2023-03-06 강창국 일회용 시료 채취 장치 및 이를 포함하는 시료 채취 시스템
KR102615991B1 (ko) * 2021-06-02 2023-12-21 대한민국 휘발성 유기화합물의 생성량 측정 장치
CN115541815A (zh) * 2022-09-16 2022-12-30 华检(广东)新能源发展有限公司 一种可自动清洗的氢气检测仪
CN116793773B (zh) * 2023-08-25 2023-11-07 安徽农业大学 一种禽畜养殖场恶臭气体采样装置
CN118516222B (zh) * 2024-07-22 2024-10-11 济南国际旅行卫生保健中心(济南海关口岸门诊部) 一种空气微生物自动化采样设备及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000035385A (ja) * 1998-07-17 2000-02-02 Nec Corp 気体採取装置、該気体採取装置を用いた気体分析装置及び気体分析方法
KR101635826B1 (ko) * 2015-10-27 2016-07-04 유한회사 지구환경공사 스마트폰을 이용한 산업용 굴뚝의 배출가스 오염 측정을 위한 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100475644B1 (ko) 2002-05-27 2005-03-17 주식회사 위드텍 고효율 암모니아 가스 포집 방법 및 모니터링 장치
KR200420974Y1 (ko) 2006-04-25 2006-07-07 (주)수도프리미엄엔지니어링 공기중 오염물질 포집장치
KR101184272B1 (ko) * 2010-08-04 2012-09-21 지앤엘 (주) 자동 시료 포집 장치
KR101030931B1 (ko) 2010-10-01 2011-04-27 구성테크닉스 주식회사 굴뚝의 배출가스 연속자동 측정 시스템 중 염화수소측정기 및 이를 사용한 배출가스의 측정방법
KR101497641B1 (ko) * 2013-05-28 2015-03-03 엔비스아나(주) 시료 샘플링 장치, 시료 샘플링 방법 및 시료 샘플링 분석 시스템
KR101633416B1 (ko) 2015-02-13 2016-06-24 정영석 다단형 용기 자동 세척-충진 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000035385A (ja) * 1998-07-17 2000-02-02 Nec Corp 気体採取装置、該気体採取装置を用いた気体分析装置及び気体分析方法
KR101635826B1 (ko) * 2015-10-27 2016-07-04 유한회사 지구환경공사 스마트폰을 이용한 산업용 굴뚝의 배출가스 오염 측정을 위한 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230069392A (ko) * 2021-11-12 2023-05-19 강창국 대기 시료 채취장치
KR102645836B1 (ko) 2021-11-12 2024-03-08 강창국 대기 시료 채취장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200113343A (ko) 2020-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102234547B1 (ko) 대기오염물질 및 악취유발물질의 시료 자동채취장치
CN106908278B (zh) 一种水质取样装置
CN102175622B (zh) 一种实验室液体自动进样检测方法和装置
JP5762273B2 (ja) ミスト含有ガス分析装置
CN106153964A (zh) 一种电解质分析仪及自动采样方法
CN108426811B (zh) 一种全自动甲醛浓度检测设备及其控制方法
CN101378794A (zh) 抽吸方法和伤口抽吸系统
CN208588591U (zh) 一种烟尘自动检测仪的气体分析两次进样装置
CN205920121U (zh) 一种电解质分析仪
CN111537277B (zh) 尿蛋白自动检测设备
CN110208160A (zh) 一种烟气总颗粒物的测定装置及测定方法
CN116931119A (zh) 一种雾水自动监测装置及使用方法
JPH07113796A (ja) 自動ガス採取方法及び自動ガス分析方法
CN209525223U (zh) 具有除湿功能的空气质量检测装置和车辆
CN108613836B (zh) 一种用于医学检验的取样装置
CN207198171U (zh) 流体试样检测系统
CN108535341A (zh) 一种环境空气氟化物浓度连续在线监测设备及方法
WO2013094628A1 (ja) ミスト含有ガス分析装置
CN117451422A (zh) 一种液面挥发气体原位检测设备
CN208420785U (zh) 一种环境空气氟化物浓度连续在线监测设备
CN210572144U (zh) 一种水质挥发性有机物的实时测量一体机
KR101320566B1 (ko) 미스트 포집장치
CN116931120A (zh) 一种雾水自动检测装置与方法
JP2011106828A (ja) 分注装置、自動分析装置及び分注方法
CN206684134U (zh) 一种用于食品监测预警的检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant