KR102248625B1 - 미세 플라스틱 검출을 위한 시료 처리장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
미세 플라스틱 검출을 위한 시료 처리장치 및 방법을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 검출하고자 하는 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료의 유입을 제어하는 제1 밸브와 유입된 샘플 시료로부터 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하고, 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료와 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱을 각각 외부로 배출하도록 하는 필터링부와 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료의 외부로의 배출을 제어하는 제2 밸브와 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱의 외부로의 배출을 제어하는 제3 밸브 및 상기 제1 밸브, 상기 필터링부, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 처리장치를 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 검출하고자 하는 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료의 유입을 제어하는 제1 밸브와 유입된 샘플 시료로부터 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하고, 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료와 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱을 각각 외부로 배출하도록 하는 필터링부와 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료의 외부로의 배출을 제어하는 제2 밸브와 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱의 외부로의 배출을 제어하는 제3 밸브 및 상기 제1 밸브, 상기 필터링부, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 처리장치를 제공한다.
Description
본 발명은 미세 플라스틱 검출을 위한 시료 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
미세 플라스틱은 5mm 미만 크기의 작은 플라스틱 조각을 말한다. 미세 플라스틱은 처음부터 미세 플라스틱으로 제조되거나, 플라스틱 제품이 부서지면서 생성된다. 미세 플라스틱은 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 치약, 세정제 또는 스크럽 등에 포함되어 있는데, 예컨대, 150ml 제품에는 대략 280만 개의 미세 플라스틱이 함유돼 있는 것으로 알려져 있다.
미세 플라스틱은 너무 작아 하수처리시설에 걸러지지 않고, 바다와 강으로 그대로 유입된다. 예컨대, 2015년 사이언스지에 실린 <해양 플라스틱 쓰레기> 논문에 따르면, 2010년도에 바다로 유입된 플라스틱 쓰레기는 대략 480만~1,270만t이다. 이 플라스틱은 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 또는 나일론 등이 포함된 석유화합물이기 때문에, 다른 오염 물질과 만나 새로운 환경 문제를 야기하게 되며, 또 버려진 플라스틱이 시간이 지나면서 미세 플라스틱으로 변하기도 한다. 2015년 영국에서 발표된 <해양 속 작은 플라스틱 쓰레기에 관한 국제 목록> 논문에 따르면, 바닷속에는 최소 15조에서 최대 51조 개의 미세 플라스틱이 있는 것으로 추정된다.
미세 플라스틱은 환경을 파괴하는 것은 물론 인간의 건강을 위협한다는 점에서도 문제가 된다. 미세 플라스틱을 먹이로 오인해 먹은 강·바다의 생물들을 결국 인간이 섭취하게 되기 때문이다. 미세 플라스틱은 장폐색을 유발할 수 있으며 에너지 할당 감소, 성장 등에도 악영향을 미칠 수 있다.
따라서, 미세 플라스틱 입자들이 유체 내에 포함되어 있는지 여부를 검출하는 것이 중요하며, 무엇보다 검출을 함에 있어 검출결과에 오차를 발생시키지 않도록 미세 플라스틱만의 시료를 획득하는 것이 중요하다.
본 발명의 일 실시예는, 미세 플라스틱의 검출에 있어 정확한 검출값을 획득할 수 있도록 미세 플라스틱의 시료를 처리하여, 시료 내에서 미세 플라스틱을 검출할 수 있도록 하는 시료 처리장치 및 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 검출하고자 하는 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료의 유입을 제어하는 제1 밸브와 유입된 샘플 시료로부터 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하고, 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료와 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱을 각각 외부로 배출하도록 하는 필터링부와 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료의 외부로의 배출을 제어하는 제2 밸브와 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱의 외부로의 배출을 제어하는 제3 밸브 및 상기 제1 밸브, 상기 필터링부, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 처리장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 염료는 용매의 극성에 따라 발하는 색 또는 형광색이 달라지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 염료는 미세 플라스틱에 흡착될 경우, 흡착된 미세 플라스틱의 표면 에너지 또는 기능단에 따라 발하는 색 또는 형광색이 달라지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 밸브는 무극성 유체의 유입을 함께 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 상기 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱이 외부로 배출됨에 있어 유입되는 무극성 유체의 유압에 의해 배출될 수 있도록, 상기 제1 밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 시료 처리장치가 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플 내에서 미세 플라스틱이 검출될 수 있도록 처리하는 방법에 있어서, 검출하고자 하는 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료가 유입되도록 제어하는 제1 유입과정과 유입된 샘플 시료로부터 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하는 필터링과정과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 외부로 배출하는 제1 배출과정 및 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱을 외부로 배출하는 제2 배출과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 처리방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 염료는 용매의 극성에 따라 발하는 색 또는 형광색이 달라지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 검출하고자 하는 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료를 유입받아, 유입된 샘플 시료로부터 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하고, 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료와 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱을 각각 외부로 배출하는 시료 처리장치 및 상기 시료 처리장치로부터 배출되는, 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱으로 기 설정된 파장대역의 광을 조사하고, 상기 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱으로부터 반사되는 반사광을 수광하는 미세 플라스틱 검출장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 검출 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 미세 플라스틱 검출장치는 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱으로 자외선 파장대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 미세 플라스틱 검출장치는 수광되는 반사광이 있는지 여부 및 반사광의 파장대역을 파악하여, 기 설정된 염료에 흡착된 성분이 미세 플라스틱인지 여부를 분석하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 미세 플라스틱 검출장치는 기 설정된 염료에 흡착된 성분이 미세 플라스틱인 경우, 반사광의 파장대역을 파악하여 미세 플라스틱의 종류를 분석하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 미세 플라스틱 검출 시스템은 상기 미세 플라스틱 검출장치로부터 상기 미세 플라스틱 검출장치가 수광한 반사광이 있는지 여부 및 반사광의 파장대역을 파악하여, 기 설정된 염료에 흡착된 성분이 미세 플라스틱인지 여부를 분석하는 분석장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 분석장치는 기 설정된 염료에 흡착된 성분이 미세 플라스틱인 경우, 반사광의 파장대역을 파악하여 미세 플라스틱의 종류를 분석하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 미세 플라스틱 검출 시스템이 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플 내에서 미세 플라스틱을 검출하는 방법에 있어서, 검출하고자 하는 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료가 유입되도록 제어하는 제1 유입과정과 유입된 샘플 시료로부터 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하는 필터링과정과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료 및 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱을 각각 외부로 배출하는 배출과정과 상기 배출과정에서 배출되는 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱으로 기 설정된 파장대역의 광을 조사하여, 반사광을 수광하는 수광과정 및 상기 수광과정에서 수광한 반사광의 파장대역을 파악하여 미세 플라스틱의 존부와 종류를 분석하는 분석과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 검출방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 미세 플라스틱 및 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료 내에서, 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 기 설정된 염료만을 필터링하는 필터링장치에 있어서, 미세 플라스틱 및 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료가 유입되는 제1 유입구와 상기 미세 플라스틱 크기보다 작은 공극을 갖는 필터와 상기 제1 유입구로 유입되는 샘플 시료가 상기 필터 방향으로 흐르도록 샘플 시료가 흐르는 방향을 변환하는 팬 및 상기 필터를 거쳐 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 기 설정된 염료만을 외부로 배출하는 제2 유입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 미세 플라스틱의 시료를 처리하여, 미세 플라스틱의 검출에 있어 정확한 검출값을 획득할 수 있도록 하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 플라스틱 검출 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 플라스틱 검출 시스템의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부를 도시한 도면이다.
도 5는 용매의존 발색현상을 갖는 염료의 일반적인 특성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 내 포함된 각 미세 플라스틱의 검출 결과를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 처리장치가 시료를 처리하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 발명의 일 실시예에 따른 미세 플라스틱 검출 시스템이 미세 플라스틱을 검출하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 플라스틱 검출 시스템의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부를 도시한 도면이다.
도 5는 용매의존 발색현상을 갖는 염료의 일반적인 특성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 내 포함된 각 미세 플라스틱의 검출 결과를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 처리장치가 시료를 처리하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 발명의 일 실시예에 따른 미세 플라스틱 검출 시스템이 미세 플라스틱을 검출하는 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 플라스틱 검출 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 플라스틱 검출 시스템(100)은 시료 처리장치(110), 미세 플라스틱 검출장치(120) 및 분석장치(130)를 포함한다.
시료 처리장치(110)는 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플로부터 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱만을 포함하는 시료를 준비한다.
시료 처리장치(110)로는 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플시료가 유입된다. 여기서, 기 설정된 염료는 용매의존 발색현상(Solvatochromism)을 갖는 염료일 수 있다. 용매의존 발색현상이란 염료가 용매에 용해될 때, 용매의 극성에 따라 발하는 색과 형광색이 달라지는 현상을 의미한다. 이러한 용매는 용매의 극성에 따라 용매 구조의 전자이동경로가 상이해지며, 발하는 색과 형광색이 상이해진다. 기 설정된 염료는 이러한 용매의존 발색현상을 갖는 염료가 사용될 수 있으며, 미세 플라스틱에 흡착될 경우 다음과 같은 효과를 가져올 수 있다. 기 설정된 염료가 미세 플라스틱에 흡착될 경우, 미세 플라스틱은 극성을 갖는 용매와 동일한 역할을 수행하여 미세 플라스틱의 종류에 따라 기 설정된 염료의 색과 형광색을 가변시킨다. 특히, 흡착된 미세 플라스틱의 표면 에너지 또는 기능단에 따라 기 설정된 염료가 발하는 색과 형광색이 상이해진다. 이러한 특징을 이용하기 위해, 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플에 기 설정된 염료가 혼합되며, 혼합된 샘플 시료가 시료 처리장치(110)로 유입된다. 이러한 기 설정된 염료의 특성은 도 5에 도시되어 있다.
도 5는 용매의존 발색현상을 갖는 염료의 일반적인 특성을 도시한 도면이다.
도 5(a) 내지 도 5(h)는 각각 디옥산(1,4-Dioxan), 클로로포름(Chloroform), 아세톤(Aceton), 황화메틸(Dimethylsulfid), 프로판올(Propanol), 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol) 및 물에 용해된 각 염료를 도시한 도면이다. 전술한 바대로, 기 설정된 염료는 용매의 극성에 따라 서로 상이한 색 또는 형광색을 발하는 것을 확인할 수 있다.
시료 처리장치(110)는 유입된 샘플시료에서 미세 플라스틱에 흡착되지 못한 기 설정된 염료를 필터링하여 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱만의 시료를 준비한다. 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플에 기 설정된 염료가 혼합되더라도, 모든 미세 플라스틱에 기 설정된 염료가 흡착되는 것은 아니다. 비율적으로 미세 플라스틱에 흡착될 수 있는 염료 분자의 숫자보다 더 많은 수의 염료 분자가 샘플에 혼합되는 경우, 샘플 시료 내에는 미세 플라스틱에 흡착되지 못한 기 설정된 염료가 잔존할 수 있고, 전술한 상황이 아니더라도 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 기 설정된 염료가 잔존할 수 있다. 이와 같은 잔존하는 염료는 샘플 시료에 녹아들거나 시료를 부유하게 되는데, 이러한 염료들은 미세 플라스틱 검출장치(120)의 검출결과에 영향을 미치게 된다. 따라서, 샘플 내 포함된 미세 플라스틱 검출에 관한 정확한 결과를 얻기 위해, 시료 처리장치(110)는 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱만의 시료를 준비하여 미세 플라스틱 검출장치(120)로 전달한다. 이에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 4를 참조하여 후술하기로 한다.
미세 플라스틱 검출장치(120)는 시료 처리장치(110)에서 처리된 미세 플라스틱 시료로부터 미세 플라스틱을 검출한다. 미세 플라스틱 검출장치(120)는 시료 처리장치(110)로부터 전달되는 미세 플라스틱 시료로 기 설정된 파장대역의 광, 예를 들어, 자외선(365nm) 파장대역의 광을 조사한다. 기 설정된 염료가 기 설정된 파장대역의 광을 수광할 경우, 용해되어 있는 용매의 종류에 따라 서로 다른 파장대역의 가시광을 방출한다. 이러한 특징을 이용하여, 미세 플라스틱 검출장치(120)는 시료로 기 설정된 파장대역의 광을 조사하고, 시료로부터 반사되는 반사광을 수광한다. 이때, 단순하게 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 포함된 샘플 시료가 직접 미세 플라스틱 검출장치(120)로 전달되는 경우, 다음과 같은 문제가 발생하게 된다. 전술한 대로, 샘플 시료에는 미세 플라스틱에 흡착되지 못한/않은 기 설정된 염료가 존재하는데, 이러한 염료들도 기 설정된 파장대역의 광을 조사하여 특정 파장의 반사광을 방출한다. 특히, 염료들이 샘플 시료로 녹아드는 경우, 다양한 성분과 반응하여 다양한 파장대역의 광을 방출할 수 있다. 이처럼 실제 미세 플라스틱에 흡착된 염료성분이 아닌 단순히 녹아있거나 부유하는 염료로부터 반사광이 발생할 경우, 정확하지 않은 검출결과가 획득될 수 있다. 이러한 문제를 예방하고자, 시료 처리장치(110)에서는 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱만이 포함되도록 시료처리하여 미세 플라스틱 검출장치(120)로 전달하며, 미세 플라스틱 검출장치(120)는 이로부터 미세 플라스틱을 검출한다.
분석장치(130)는 미세 플라스틱 검출장치(120)의 검출결과를 분석하여 시료 내 미세 플라스틱의 존부와 존재 시 그것의 종류를 분석한다. 전술한 대로, 시료 내에는 미세 플라스틱에 흡착된 염료만이 잔존하게 된다. 따라서, 시료로부터 반사광이 방출되지 않는 경우, 분석장치(130)는 샘플 또는 시료 내에는 미세 플라스틱이 무기입자 등 만이 포함되어 있으며 미세 플라스틱은 없음을 분석할 수 있다. 반면, 시료로부터 반사광이 방출되는 경우, 분석장치(130)는 반사광의 파장대역을 분석하여 미세 플라스틱의 종류를 분석한다. 미세 플라스틱의 종류는 주로 폴리스틸렌(PS: Polystyrene), 폴리프로필렌(PP: Polypropylene), 폴리염화비닐(PVC: Polyvinyl Chloride) 또는 폴리에틸렌(PE: Polyethylene) 성분일 수 있는데, 각각에 흡착된 염료는 서로 다른 파장대역의 색을 발한다. 검출 결과의 일예가 도 6에 도시되어 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 내 포함된 각 미세 플라스틱의 검출 결과를 도시한 도면이다.
미세 플라스틱 검출장치(120)가 각 시료로 기 설정된 파장대역(예를 들어, 365nm)의 광을 조사할 경우, 도 6에 도시된 것과 같이 미세 플라스틱이 존재할 경우 특정 파장대역의 반사광을 발하고, 종류마다 서로 다른 파장대역의 광을 발한다. 도 6(a) 내지 (c)는 각각 폴리에틸렌(PE), 실리카(SiO2) 및 폴리스틸렌(PS)를 포함한 시료에서의 반사광을 검출한 결과이다. 이처럼 미세 플라스틱의 종류마다 상이한 파장대역의 반사광을 방출하는 특성을 이용하여, 분석장치(130)는 반사광의 파장대역을 분석하여 (최초 샘플 및) 시료 내 포함된 미세 플라스틱의 종류를 분석한다.
도 1에서는 미세 플라스틱 검출장치(120)와 분석장치(130)가 독립적인 장치로 구현되어, 검출과 분석이 서로 다른 장치에서 수행되는 것으로 도시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 미세 플라스틱 검출장치(120)가 내부에 분석하는 구성을 포함하여 검출과 분석을 함께 수행할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 처리장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 플라스틱 검출 시스템의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 처리장치(110)는 제1 밸브(210), 필터링부(220), 제2 밸브(230), 제3 밸브(240) 및 제어부(250)를 포함할 수 있다. 나아가, 시료 처리장치(110)는 펌프(330)를 더 포함할 수 있다.
제1 밸브(210)는 제어부(250)의 제어에 따라 샘플 시료가 포함된 용기(310)로부터 샘플 시료의 유입이나 무극성 유체가 포함된 용기(320)로부터 무극성 유체의 유입을 제어한다.
용기(310) 내에는 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료가 포함되어 있다. 전술한 대로, 샘플 시료에는 미세 플라스틱에 흡착된 기 설정된 염료만이 있는 것이 아니라 그렇지 않은/못한 염료도 존재하기에 필터링이 필요하다. 이에 따라, 제1 밸브(210)는 제어부(250)의 제어에 따라 용기(310)로부터 샘플 시료가 필터링부(220) 내부로 유입되도록 한다. 이때, 제1 밸브(210)는 용기(320)로부터의 무극성 유체의 유입은 차단한다.
필터링부(220) 내에서 필터링이 수행되어 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱만이 남도록 시료 처리가 완료된 경우, 이러한 시료는 미세 플라스틱 검출장치(120)로 전달되어야 한다. 다만, 필터링부(220)의 필터링과정을 거치며 시료는 미세 플라스틱 검출장치(120)로 전달될 정도의 충분한 유동성을 갖지 못한다. 제1 밸브(210)는 제어부의 제어에 따라 용기(320)로부터 무극성 유체가 유입되도록 제어하여, 무극성 유체의 유압으로 시료가 미세 플라스틱 검출장치(120)로 전달될 수 있도록 한다.
필터링부(220)는 제1 밸브를 거쳐 유입되는 샘플 시료 내에서 미세 플라스틱에 흡착되지 않은/못한 기 설정된 염료들을 필터링한다. 필터링부(220)에 대한 구체적인 구성은 도 4에 도시되어 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부(220)는 제1 내지 제3 유입구(410a 내지 410c), 팬(Fan, 420) 및 필터(430)를 포함한다.
제1 유입구(410a)는 샘플시료 또는 무극성 유체를 필터링부(220) 내부로 유입시킨다. 제1 밸브(210)는 유입을 제어하여 제1 유입구(410a)로 샘플 시료 또는 무극성 유체가 필터링부(220) 내부로 유입될 수 있도록 하거나, 유입된 샘플 시료 또는 무극성 유체가 필터링부(220)의 외부(제1 밸브 방향)로 유출되지 못하도록 유체의 흐름을 차단할 수 있다. 제1 유입구(410a)는 샘플 시료의 필터링이 이루어지지 않은 공간(440, 이하에서 '제1 공간'이라 칭함) 상에 형성되어 제1 공간(440)으로 샘플시료나 무극성 유체를 유입시킨다.
팬(420)은 제1 유입구(410a)로 유입되는 샘플 시료가 필터(430) 방향으로 흐르도록 방향을 전환한다. 팬(420)은 제1 공간(440), 특히, 하단에 배치되어, 제1 유입구(410a)로 유입되는 샘플 시료가 필터(430)가 위치한 방향으로 흐르도록 샘플 시료의 방향을 변환한다. 팬(420)의 동작에 따라, 샘플 시료는 필터(430)를 거치며 필터링된다.
필터(430)는 샘플 시료 내 미세 플라스틱에 흡착된 염료와 그렇지 않은 염료를 필터링한다. 필터(430)는 입자단위의 성분은 통과하지 못하는 크기의 공극을 갖는 다공성 필터이다. 이때, 미세 플라스틱은 입자 단위인 반면, 기 설정된 염료는 미세 플라스틱보다 훨씬 작은 분자단위 크기를 갖는다. 이에, 필터(430)는 미세 플라스틱에 흡착된 염료는 통과시키지 않는 반면, 그렇지 않은 염료는 통과시킨다. 이에, 샘플 시료가 팬(420)에 의해 필터(430)를 거치며, 필터링이 이루어지는 공간(450, 이하에서 '제2 공간'이라 칭함)에는 필터(430)를 통과한 염료(미세 플라스틱에 흡착되지 않은/못한 기 설정된 염료)만이 존재하고, 제1 공간(440)에는 미세 플라스틱에 흡착된 기 설정된 염료만이 존재하게 된다. 이에 따라, 제1 공간(440)에 미세 플라스틱에 흡착된 기 설정된 염료만의 시료가 준비된다.
제2 유입구(410b)는 제2 공간(450) 상에 존재하는 염료(미세 플라스틱에 흡착되지 않은/못한 기 설정된 염료)를 필터링부(220) 외부로 유출한다. 후술할 제2 밸브(230)의 동작에 의해 제2 유입구(410b)로 필터링된, 미세 플라스틱에 흡착되지 않은/못한 염료들이 배출된다.
제3 유입구(410c)는 제1 공간(440) 상에 존재하는, 미세 플라스틱에 흡착된 염료를 미세 플라스틱 검출장치(120)로 배출한다. 미세 플라스틱에 흡착된 염료의 배출을 위해 제1 유입구(410a)로 무극성 유체가 유입되며, 유입되는 무극성 유체의 유압에 의해 미세 플라스틱에 흡착된 염료가 미세 플라스틱 검출장치(120)로 배출된다.
다시 도 2 및 3을 참조하면, 제2 밸브(230)는 제어부(250)의 제어에 따라 샘플 시료 내 미세 플라스틱에 흡착되지 않은/못한 염료만을 제1 용기(340)로 배출한다. 전술한 대로, 미세 플라스틱에 흡착되지 않은/못한 기 설정된 염료는 시료 내 녹아들거나 부유하며, 미세 플라스틱 검출장치(120)의 검출결과에 악영향을 미치기 때문에 샘플 시료 내에서 분리되어야 한다. 제2 밸브(230)는 필터링부(220), 특히, 제2 유입구(410b)로부터 해당 염료가 배출되도록 제어한다. 필터링부(220)에서 배출된 염료는 제1 용기(340)로 유입된다. 제1 용기(340)로 분리되는 염료는 추후 재사용될 수도 있고, 폐기될 수도 있다.
제3 밸브(240)는 제어부(250)의 제어에 따라 필터링부(220)를 거쳐 준비된 시료를 미세 플라스틱 검출장치(120)로 전달한다. 전술한 대로, 필터링부(220)를 거치며 미세 플라스틱에 흡착된 염료만이 남은 시료가 준비된다. 제3 밸브(240)는 필터링부(220), 특히, 제3 유입구(410c)로부터 이와 같은 시료가 (무극성 유체의 유압에 의해) 배출되도록 한다. 제3 밸브(240)에 의해 배출되는 염료는 미세 플라스틱 검출장치(120)를 거치며 검출된다. 미세 플라스틱 검출장치(120)를 거친 시료는 제2 용기(350)로 유입된다. 경우에 따라, 제1 용기(340)와 제2 용기(350)는 하나의 용기로 구현되어, 미세 플라스틱 검출장치(120)를 거친 시료와 샘플 시료 내 미세 플라스틱에 흡착되지 않은/못한 염료가 모두 유입될 수 있다.
제어부(250)는 제1 밸브(210), 필터링부(220), 제2 밸브(230) 및 제2 밸브(240)의 동작을 제어한다.
제어부(250)는 제1 밸브(210)를 제어하여, 필터링부(220) 내부로 샘플 시료가 포함된 용기(310)에서 샘플 시료가 유입되도록 제어한다.
샘플 시료가 필터링부(220) 내부로 유입된 경우, 제어부(250)는 필터링부(220) 및 각 밸브(210 내지 230)가 적절히 동작하도록 제어한다. 제어부(250)는 팬(420)을 동작시켜 유입된 샘플 시료가 필터(430)를 거치도록 제어한다. 이때, 필터링부(220) 내부로 샘플 시료가 필터(430)를 거치지 않고 유출되는 것을 방지하기 위해, 제어부(250)는 제1 밸브(210) 및 제3 밸브(230)를 각각 중지시킨 후 팬(420)을 동작시킨다. 제어부(250)는 제2 밸브(220)를 동작시켜, 필터(430)를 거친 염료들만이 외부로 배출되도록 한다. 필터(430)를 거친 염료들이 충분히 배출되도록 제2 밸브(220)를 동작시킨 후, 제어부(250)는 제2 밸브(220)와 팬(420)을 중지시키고 제1 밸브(210) 및 제3 밸브(230)를 동작시켜 필터링부(220) 내부로 무극성 유체가 유입되어 무극성 유체의 유압으로 미세 플라스틱에 흡착된 염료가 외부(미세 플라스틱 검출장치)로 배출되도록 한다.
펌프(330)는 필터링부(110)에 추가적으로 구비되어, 각 용기(310, 320)로부터 샘플 시료나 무극성 유체의 유입을 보조하거나, 제2 밸브(230) 또는 제3 밸브(240)로의 염료의 배출을 보조한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료 처리장치가 시료를 처리하는 방법을 도시한 순서도이다.
제1 밸브(210)는 염료와 샘플이 혼합된 샘플 시료를 필터링부(220) 내부로 유입시킨다(S710).
필터링부(220)는 샘플 내 미세 플라스틱에 흡착되지 않은/못한 염료를 필터링하여 외부로 배출한다(S720).
제1 밸브(210)는 무극성 유체를 필터링부 내부로 유입시킨다(S730).
필터링부(220)는 무극성 유체의 유압을 이용해, 시료를 미세 플라스틱 검출장치(120)로 배출한다(S740). 여기서, 시료는 미세 플라스틱에 흡착된 기 설정된 염료만의 시료를 의미한다.
도 8은 발명의 일 실시예에 따른 미세 플라스틱 검출 시스템이 미세 플라스틱을 검출하는 방법을 도시한 순서도이다.
시료 처리장치(110)는 염료와 샘플이 혼합된 샘플 시료를 필터링부(220) 내부로 유입시킨다(S810).
시료 처리장치(110)는 샘플 내 미세 플라스틱에 흡착되지 않은/못한 염료를 필터링하여 외부로 배출한다(S820).
시료 처리장치(110)는 무극성 유체를 필터링부 내부로 유입시킨다(S830).
시료 처리장치(110)는 무극성 유체의 유압을 이용해, 시료를 미세 플라스틱 검출장치(120)로 배출한다(S840).
미세 플라스틱 검출장치(120)는 시료로 광을 조사하여 반사광을 수광한다(S850).
분석장치(130)는 수광한 반사광의 파장대역을 파악하여, 미세 플라스틱의 존부 및 종류를 분석한다(S860).
도 7 및 8에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각각의 도면에 기재된 과정의 순서를 변경하여 실행하거나 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 7 및 8은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 7 및 8에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 미세 플라스틱 검출 시스템
110: 시료 처리장치
120: 미세 플라스틱 검출 장치
130: 분석장치
210: 제1 밸브
220: 필터링부
230: 제2 밸브
240: 제3 밸브
250: 제어부
310, 320, 340, 350: 용기
330: 펌프
410: 유입구
420: 팬
430: 필터
110: 시료 처리장치
120: 미세 플라스틱 검출 장치
130: 분석장치
210: 제1 밸브
220: 필터링부
230: 제2 밸브
240: 제3 밸브
250: 제어부
310, 320, 340, 350: 용기
330: 펌프
410: 유입구
420: 팬
430: 필터
Claims (15)
- 검출하고자 하는 미세 플라스틱의 포함 여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료의 유입을 제어하고, 무극성 유체의 유입을 함께 제어하는 제1 밸브;
유입된 샘플 시료로부터 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하고, 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료와 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱을 각각 외부로 배출하도록 하는 필터링부;
미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료의 외부로의 배출을 제어하는 제2 밸브;
상기 필터링부를 거치며 미세 플라스틱에 흡착된 염료만이 남은 시료를 외부로의 배출을 제어하는 제3 밸브; 및
상기 제1 밸브, 상기 필터링부, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브의 동작을 제어하고, 상기 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱이 외부로 배출됨에 있어 유입되는 무극성 유체의 유압에 의해 배출될 수 있도록 상기 제1 밸브를 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 필터링부는,
상기 유입된 샘플 시료의 필터링이 이루어지지 않은 제1 공간상에 형성되어, 상기 제1 밸브의 동작에 의해 상기 제1 공간으로 샘플 시료 또는 무극성 유체를 유입시키는 제1 유입구; 상기 제1 공간의 하단에 배치되어, 상기 제1 유입구로 유입되는 샘플 시료가 필터 방향으로 흐르도록 방향을 전환하는 팬; 상기 샘플 시료 내 미세 플라스틱에 흡착된 염료와 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하도록 상기 미세 플라스틱 크기보다 작은 공극을 갖는 필터; 상기 샘플 시료가 상기 팬에 의해 필터를 거치며 필터링이 이루어지는 제2 공간에 위치하고, 상기 제2 밸브의 동작에 의해 상기 제2 공간상에 존재하는 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 기 설정된 염료만을 상기 필터링부 외부로 유출하는 제2 유입구; 및 상기 제3 밸브의 동작에 의해 상기 제1 공간상에 존재하는 미세 플라스틱에 흡착된 염료를 외부로 배출하는 제3 유입구를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 샘플 시료가 필터를 거치지 않고 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 제1 밸브 및 제3 밸브를 각각 중지시킨 후 상기 팬과 제2 밸브를 동작시켜 상기 필터를 거친 염료들만이 상기 제2 유입구로부터 외부로 배출되도록 하며, 상기 필터를 거친 염료들만이 외부로 배출된 후에 상기 제2 밸브와 팬을 중지시키고, 상기 제1 밸브 및 제3 밸브를 동작시켜 상기 필터링부 내부로 무극성 유체가 유입되어 상기 무극성 유체의 유압으로 미세 플라스틱에 흡착된 염료가 상기 제3 유입구로부터 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 시료 처리장치. - 제1항에 있어서,
상기 기 설정된 염료는,
용매의 극성에 따라 발하는 색 또는 형광색이 달라지는 것을 특징으로 하는 시료 처리장치. - 제2항에 있어서,
상기 기 설정된 염료는,
미세 플라스틱에 흡착될 경우, 흡착된 미세 플라스틱의 표면 에너지 또는 기능단에 따라 발하는 색 또는 형광색이 달라지는 것을 특징으로 하는 시료 처리장치. - 삭제
- 삭제
- 시료 처리장치가 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플 내에서 미세 플라스틱이 검출될 수 있도록 처리하는 방법에 있어서,
제1 밸브에 의해 검출하고자 하는 미세 플라스틱의 포함 여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료가 유입되도록 제어하고, 무극성 유체의 유입을 함께 제어하는 제1 유입과정;
필터링부에 의해 상기 제1 유입 과정에서 유입된 샘플 시료로부터 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하는 필터링과정;
제2 밸브에 의해 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 외부로 배출하는 제1 배출과정; 및
제3 밸브에 의해 상기 필터링부를 거치며 미세 플라스틱에 흡착된 염료만이 남은 시료를 상기 제1 유입 과정에서 유입되는 무극성 유체의 유압에 의해 외부로 배출되도록 하는 제2 배출과정을 포함하되,
상기 필터링부는,
상기 유입된 샘플 시료의 필터링이 이루어지지 않은 제1 공간상에 형성되어, 상기 제1 밸브의 동작에 의해 상기 제1 공간으로 샘플 시료 또는 무극성 유체를 유입시키는 제1 유입구; 상기 제1 공간의 하단에 배치되어, 상기 제1 유입구로 유입되는 샘플 시료가 필터 방향으로 흐르도록 방향을 전환하는 팬; 상기 샘플 시료 내 미세 플라스틱에 흡착된 염료와 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하도록 상기 미세 플라스틱 크기보다 작은 공극을 갖는 필터; 상기 샘플 시료가 상기 팬에 의해 필터를 거치며 필터링이 이루어지는 제2 공간에 위치하고, 상기 제2 밸브의 동작에 의해 상기 제2 공간상에 존재하는 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 기 설정된 염료만을 상기 필터링부 외부로 유출하는 제2 유입구; 및 상기 제3 밸브의 동작에 의해 상기 제1 공간상에 존재하는 미세 플라스틱에 흡착된 염료를 외부로 배출하는 제3 유입구를 포함하고,
상기 제1 배출 과정은, 상기 샘플 시료가 필터를 거치지 않고 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 제1 밸브 및 제3 밸브를 각각 중지시킨 후 상기 팬과 제2 밸브를 동작시켜 상기 필터를 거친 염료들만이 상기 제2 유입구로부터 외부로 배출되도록 하며, 상기 필터를 거친 염료들만이 외부로 배출된 후에 상기 제2 밸브와 팬을 중지시키고,
상기 제2 배출 과정은, 상기 제1 밸브 및 제3 밸브를 동작시켜 상기 필터링부 내부로 무극성 유체가 유입되어 상기 무극성 유체의 유압으로 미세 플라스틱에 흡착된 염료가 상기 제3 유입구로부터 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 시료 처리방법. - 제6항에 있어서,
상기 기 설정된 염료는,
용매의 극성에 따라 발하는 색 또는 형광색이 달라지는 것을 특징으로 하는 시료 처리방법. - 제1항의 시료 처리장치;
상기 시료 처리장치로부터 배출되는, 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱으로 기 설정된 파장대역의 광을 조사하고, 상기 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱으로부터 반사되는 반사광을 수광하는 미세 플라스틱 검출장치; 및
상기 미세 플라스틱 검출장치로부터 상기 미세 플라스틱 검출장치가 수광한 반사광이 있는지 여부 및 반사광의 파장대역을 파악하여, 기 설정된 염료에 흡착된 성분이 미세 플라스틱인 경우, 반사광의 파장대역을 파악하여 미세 플라스틱의 종류를 분석하는 분석장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 검출 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 미세 플라스틱 검출장치는,
기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱으로 자외선 파장대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 검출 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 미세 플라스틱 검출장치는,
수광되는 반사광이 있는지 여부 및 반사광의 파장대역을 파악하여, 기 설정된 염료에 흡착된 성분이 미세 플라스틱인지 여부를 분석하는 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 검출 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 미세 플라스틱 검출장치는,
기 설정된 염료에 흡착된 성분이 미세 플라스틱인 경우, 반사광의 파장대역을 파악하여 미세 플라스틱의 종류를 분석하는 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 검출 시스템. - 삭제
- 삭제
- 미세 플라스틱 검출 시스템이 미세 플라스틱의 포함여부를 측정할 샘플 내에서 미세 플라스틱을 검출하는 방법에 있어서,
제1 밸브에 의해 검출하고자 하는 미세 플라스틱의 포함 여부를 측정할 샘플과 기 설정된 염료가 혼합된 샘플 시료가 유입되도록 제어하고, 무극성 유체의 유입을 함께 제어하는 제1 유입과정;
필터링부에 의해 상기 제1 유입 과정에서 유입된 샘플 시료로부터 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱과 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하는 필터링과정;
제2 밸브에 의해 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 외부로 배출하는 제1 배출과정;
제3 밸브에 의해 상기 필터링부를 거치며 미세 플라스틱에 흡착된 기 설정된 염료만이 남은 시료를 상기 제1 유입 과정에서 유입되는 무극성 유체의 유압에 의해 외부로 배출되도록 하는 제2 배출과정;
상기 제2 배출과정에서 배출되는 기 설정된 염료가 흡착된 미세 플라스틱으로 기 설정된 파장대역의 광을 조사하여, 반사광을 수광하는 수광과정; 및
상기 수광과정에서 수광한 반사광의 파장대역을 파악하여 미세 플라스틱의 존부와 종류를 분석하는 분석과정을 포함하되,
상기 필터링부는,
상기 유입된 샘플 시료의 필터링이 이루어지지 않은 제1 공간상에 형성되어, 상기 제1 밸브의 동작에 의해 상기 제1 공간으로 샘플 시료 또는 무극성 유체를 유입시키는 제1 유입구; 상기 제1 공간의 하단에 배치되어, 상기 제1 유입구로 유입되는 샘플 시료가 필터 방향으로 흐르도록 방향을 전환하는 팬; 상기 샘플 시료 내 미세 플라스틱에 흡착된 염료와 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 염료를 필터링하도록 상기 미세 플라스틱 크기보다 작은 공극을 갖는 필터; 상기 샘플 시료가 상기 팬에 의해 필터를 거치며 필터링이 이루어지는 제2 공간에 위치하고, 상기 제2 밸브의 동작에 의해 상기 제2 공간상에 존재하는 미세 플라스틱에 흡착되지 않은 기 설정된 염료만을 상기 필터링부 외부로 유출하는 제2 유입구; 및 상기 제3 밸브의 동작에 의해 상기 제1 공간상에 존재하는 미세 플라스틱에 흡착된 염료를 외부로 배출하는 제3 유입구를 포함하고,
상기 제1 배출 과정은, 상기 샘플 시료가 필터를 거치지 않고 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 제1 밸브 및 제3 밸브를 각각 중지시킨 후 상기 팬과 제2 밸브를 동작시켜 상기 필터를 거친 염료들만이 상기 제2 유입구로부터 외부로 배출되도록 하며, 상기 필터를 거친 염료들만이 외부로 배출된 후에 상기 제2 밸브와 팬을 중지시키고,
상기 제2 배출 과정은, 상기 제1 밸브 및 제3 밸브를 동작시켜 상기 필터링부 내부로 무극성 유체가 유입되어 상기 무극성 유체의 유압으로 미세 플라스틱에 흡착된 염료가 상기 제3 유입구로부터 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 미세 플라스틱 검출방법. - 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020190134323A KR102248625B1 (ko) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | 미세 플라스틱 검출을 위한 시료 처리장치 및 방법 |
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