KR102340383B1 - 마그네틱바 및 이를 이용한 방사성물질 분석용 시료 농축방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네틱바 및 이를 이용한 방사성물질 분석용 시료 농축방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자석으로 이루어진 몸체부(100); 및 상기 몸체부(200)에 탈부착 가능하게 결합되는 세척부(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱바 및 이를 이용한 방사성물질 분석용 시료 농축방법에 관한 것이다.

Description

마그네틱바 및 이를 이용한 방사성물질 분석용 시료 농축방법{Magnetic Bar and Concentration Method For Radioactive Material Using It}

본 발명은 마그네틱바 및 이를 이용한 방사성물질 분석용 시료 농축방법에 관한 것으로, 방사성물질 분석을 위한 시료 전처리과정에서 시료용기의 내부 벽면에 부착되는 방사성물질을 쉽게 회수함으로써 분석결과의 신뢰성을 높일 수 있는 마그네틱바 및 이를 이용한 방사성물질 분석용 시료 농축방법에 관한 것이다.

방사능오염 또는 방사성오염이란 핵실험으로 방사성 낙진이나 원자력 시설에서 방출된 방사성 폐기물 등 인공방사능에 의해 환경이 오염되는 것을 의미한다. 주요 원인이 되는 물질로는 핵분열생성물, 각종 유도방사능을 함유하는 냉각수, 방사성화된 기체, 방사성 물질이 부착한 오물·폐액 등을 들 수 있다.

이러한 방사선에 피폭되면, 전신 혹은 광범위한 신체 부위가 대량의 방사선에 노출되었을 때 나타나는 전신 증상인 급성 방사선 증후군, 즉 신경혈관계, 조혈계, 위장관계, 피부 등에 손상이 나타난다.

한편, 방사성 핵종 등을 분석하기 위해서는 현장에서 시료를 채취하고, 핵종의 농도를 정확하게 분석하기 위하여 10L 이상의 시료를 1L로 증발 농축을 실시하는 것이 일반적이다. 즉, 핫플레이트 등과 같은 공지의 가열장치 위에 시료가 담긴 용기를 올려 두고 소정 시간 가열하여 시료를 농축한다.

액상 시료에 포함되어 있던 대부분의 방사성 물질은 액상에 부유 내지 콜로이드 상태 등으로 존재하지만, 일부 방사성 물질은 수분이 증발함에 따라 건조된 상태로 용기 내부 벽면에 부착한 상태로 남아 있게 되고, 이는 결과적으로 분석결과의 신뢰성을 저하시키는 원인으로 작용하게 된다.

한국공개특허공보 제2005-0037058호 한국등록실용신안공보 제0395774호 한국공개특허공보 제2018-0113270호 한국공개실용신안공보 제91-19764호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 방사성물질 분석용 시료를 농축할 시 분석결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 마그네틱바를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 액상시료를 교반하는 통상적인 교반도구로서의 기능을 함께 수행하는 것이 가능한 다용도 마그네틱바를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 마그네틱바는, 자석으로 이루어진 몸체부(100); 및 상기 몸체부(200)에 탈부착 가능하게 결합되는 세척부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 마그네틱바에서, 상기 몸체부(100)는 일자형 또는 십자형인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 마그네틱바에서, 상기 세척부(200)는, 상기 몸체부(100) 양측 단부에 강제 압입 방식으로 탈부착되는 결합부재(210) 및 상기 결합부재(220) 일측 단부에 탈부착 가능하게 결합되는 브러쉬부(220)를 포함하되, 상기 결합부재(210)는 실리콘 재질로 이루어지며 일측이 개방된 채 내부가 비어 있는 반타원형, 원기둥 또는 다각형 기둥 형상의 결합부(211), 상기 결합부(211)의 타측에 소정 길이 연장되며 일측이 개방되고 내부가 비어 있는 원통형상의 제1 체결구(212)를 포함하고, 상기 브러쉬(220)는 상기 제1 체결구(212)에 강제 압입 방식으로 탈부착 가능하도록 소정의 두께와 길이를 갖는 막대 형상의 중심축(221), 및 상기 중심축(221)의 측면과 일측 단부에 구비된 세척모(222)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 마그네틱바에서, 상기 제1 체결구(212) 내측면에는 제1 요철부(212´)가 마련되고, 상기 제1 체결구(212)에 결합되는 중심축(221) 외측면에는 상기 제1 요철부(212´)와 대응되는 형상의 제2 요철부(221´)가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 마그네틱바에서, 상기 몸체부(100)는 소정 거리 이격된 상태로 2개 이상이 수직방향으로 위치하고, 상기 2개 이상의 몸체부(100)를 서로 연결하기 위한 연결봉(300)이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 마그네틱바에서, 상기 몸체부(100) 가운데에는 상기 연결봉(300)이 결합될 수 있도록, 소정 길이 연장되며 일측이 개방되고 내부가 비어 있는 원통형상의 제2 체결구(110)가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 전술한 마그네틱바를 사용하여 방사성물질 분석용 시료를 농축하는 방법으로서, 방사성물질을 분석할 액상 시료 소정량과 마그네틱바를 시료 용기(B)에 주입한 후 마그네틱바를 회전시키면서 소정 온도로 가열하는 제1 단계; 및 시료 용기(B)의 액상 시료가 소정량으로 농축될 시, 가열을 중단하는 제2 단계를 포함하되, 상기 제1 단계에서는 가열기능이 구비된 스터러(S) 상면에 시료 용기(B)가 안착된 상태에서 진행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 마그네틱바에 의하면, 시료 용기 내면과 마찰할 수 있는 세척부가 몸체부에 탈부착 가능하게 결합되어 있어 액상 시료에 포함되어 있던 방사성 물질의 회수율을 극대화할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 마그네틱바에 의하면, 세척부를 구성하는 세척모가 마모되더라도 세척부만 새것으로 교체하면 되므로, 구입 및 유지 비용이 저렴하다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마그네틱바가 시료용기에 담겨 있는 모습의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마그네틱바의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 마그네틱바의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 마그네틱바를 구성하는 세척부의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마그네틱바의 사시도이다.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 용기에 부착된 시료의 회수가 용이한 교반용 마그네틱바에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마그네틱바가 시료용기에 담겨 있는 모습의 개념도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 마그네틱바는 액상 시료에 포함되어 있는 방사성 물질을 분석함에 있어 소정 농도로 농축하는 전처리단계에서 사용할 수 있다.

즉 시료 용기(B)에 소정량의 액상시료와 함께 마그네틱바를 넣고, 가열수단과 회전수단이 내장된 공지의 스터러(S) 위에 시료 용기(B)를 올린 후 소정 시간 가열한다.

이때 마그네틱바는 연속적 또는 간헐적으로 회전하면서 시료 용기(B) 내면과 마찰하게 되고, 이로 인해 시료 용기(B) 내면에 부착된 방사성 물질은 다시 액상시료에 분산 내지 혼입하게 된다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마그네틱바의 사시도, 도 3은 도 2에 도시한 마그네틱바의 분해사시도 그리고 도 4는 본 발명의 마그네틱바를 구성하는 세척부의 분해도이다.

도 2 내지 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 마그네틱바는 몸체부(100)와 세척부(200)를 포함하여 구성된다.

먼저 몸체부(100)에 관해 구체적으로 설명하면, 스터러(S)의 회전수단이 회전함에 따라 함께 회전할 수 있도록 내부는 자석으로 이루어지며, 액상시료와 접촉할 시 원하지 않는 화학적 반응이 일어나지 않도록 외측면에는 실리콘 또는 테프론 소재로 감싸져 있다. 비록 첨부한 도면에서는 위에서 바라본 모양이 십자형상인 것으로 도시하고 있으나, 이는 일 예시에 불과할 뿐, 일자형상 등 다양하게 변경될 수 있다.

몸체부(200)에 탈부착 가능하게 결합되는 세척부(200)는 몸체부(100) 양측 단부에 강제 압입 방식으로 탈부착되는 결합부재(210)와, 결합부재(220) 일측 단부에 탈부착 가능하게 결합되는 브러쉬부(220)를 포함하여 구성된다.

보다 상세하게, 결합부재(210)는 소정의 탄성을 갖는 실리콘 재질로 이루어지며 일측이 개방된 채 내부가 비어 있는 반타원형, 원기둥 또는 다각형 기둥 형상의 결합부(211)와, 결합부(211) 타측에서 소정 길이 연장되며 일측이 개방된 채 내부가 비어 있는 원통형상의 제1 체결구(212)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 인해, 액상 시료를 단순히 교반만 할 시에는 세척부(200)를 분리시킨 상태에서 몸체부(100)만을 사용하는 것이 가능하고, 따라서 세척부(200)의 세척모(222)가 마모되는 것을 최소화할 수 있다.

브러쉬(220)는 결합부재(210)와 탈부착 가능하도록 구성되며, 중심축(221)과 세척모(222)를 포함하여 구성된다.

중심축(221)은 소정의 두께와 길이를 갖는 막대 형상으로 이루어지며, 일측(도 4에서 왼쪽)은 전술한 결합부재(210)의 제1 체결구(212)에 강제 압입 방식으로 고정 및 분리가능하게 장착된다. 그리고 중심축(221)의 타측 길이 방향과 단부에는 다수의 세척모(222)가 촘촘하게 구비되어 있다.

여기서, 세척모(222)는 소정의 강성을 갖는 소재라면 특별히 제한하지 않지만 일예로 나일론이나 철사 일 수 있다.

상기와 같은 구성으로 인해, 장기간 사용으로 인해 세척모(222)가 마모되더라도 브러쉬(220)만 새것으로 교체하면 되므로 매우 경제적이다.

한편, 결합부재(210)의 제1 체결구(212) 내측면에는 제1 요철부(212´)가 마련되는 한편, 제1 체결구(212)에 결합되는 브러쉬(220)의 중심축(221) 외측면에는 제1 요철부(212´)와 대응되는 형상의 제2 요철부(221´)가 구비되는 것이 좋다.

통상 시료 용기(B)의 부피가 다양하기 때문에 내경이 상이하고, 따라서 시료 용기(B)의 내경에 크게 구애받지 않는 마그네틱바가 요구될 수 있다.

본 발명에서와 같이 결합부재(210) 제1 체결구(212) 내측면에 제1 요철부(212´)가 마련되고, 제1 체결구(212)에 결합되는 브러쉬(220) 중심축(221) 외측면에 제1 요철부(212´)와 대응되는 형상의 제2 요철부(221´)가 마련됨으로써, 제1 체결구(212)와 중심축(221)과의 밀착길이를 조절함으로써 시료 용기(B)의 내경이 상이하더라도 동일한 마그네틱바를 사용하는 것이 가능하고, 특히 제1 요철부(212´)와 제2 요철부(221´)로 인해 한층 견고하게 서로 밀착 고정될 수 있다는 이점이 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 마그네틱바의 사시도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 마그네틱바는 소정 거리 수직방향으로 이격된 상태로 위치하는 2개의 몸체부(100), 세척부(200) 및 이들 2개 이상의 몸체부(100)를 서로 연결하기 위한 연결봉(300)을 포함한다.

몸체부(100)의 일부구성과 세척부(200)는 전술한 제1 실시예와 동일하므로 이하에서는 상이한 구성에 관해서만 설명하기로 한다.

몸체부(100) 가운데에는 연결봉(300)이 강제 압입되어 고정될 수 있도록 일측이 개방되고 내부가 비어 있는 원통형상의 제2 체결구(110)가 소정 길이 연장되어 있다.

연결봉(300)은 몸체부(100) 각각의 제2 체결구(110)에 강제 삽입되는데, 2개 이상의 몸체부(100)를 서로 소정 거리 이격시킬 수 있을 정도의 강도를 가진다면 소재는 특별히 제한하지 않지만, 일예로 내부는 와이어이고 와이어 외측면에는 실리콘이나 테프론 소재로 코팅될 수 있다.

비록 도면에는 도시하지 않았지만, 제2 체결구(110) 내측면과 연결봉(300) 양측 단부에는 전술한 제1 요철부 및 제2 요철부와 동일한 형상의 요철부가 구비될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 마그네틱바는 세척부(200)가 부착된 몸체부(100)가 수직 방향으로 복수개 구비되어 있어, 시료 용기(B) 내면에 부착된 방사성 물질을 회수하는 것이 한층 용이하다는 이점이 있다.

이하에서는 전술한 마그네틱바를 사용하여 방사성물질 분석용 시료를 농축하는 방법에 관해 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 농축방법은, 방사성물질을 분석할 액상 시료 소정량과 마그네틱바를 시료 용기(B)에 주입한 후 마그네틱바를 회전시키면서 소정 온도로 가열하는 제1 단계, 및 시료 용기(B)의 액상 시료가 소정량으로 농축될 시, 가열을 중단하는 제2 단계를 포함한다.

제1 단계에서는 가열기능이 구비된 스터러(S) 상면에 시료 용기(B)가 안착된 상태에서 진행되는데, 이때 스터러(S)에 구비된 회전수단을 통해 마그네틱바를 연속 또는 간헐적으로 회전시킨다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

100 : 몸체부
110 : 제2 체결구
200 : 세척부
210 : 결합부재
211 : 결합부
212 : 제1 체결구 212´ : 제1 요철부
220 : 브러쉬부
221 : 중심축 221´ : 제2 요철부
222 : 세척모
300 : 연결봉
B : 시료 용기
S : 스터러

Claims (7)

1. 자석으로 이루어지며, 일자형 또는 십자형인 몸체부(100); 및
   상기 몸체부(100)에 탈부착 가능하게 결합되는 세척부(200)를 포함하되,
   상기 세척부(200)는, 상기 몸체부(100) 양측 단부에 강제 압입 방식으로 탈부착되는 결합부재(210) 및 상기 결합부재(210) 일측 단부에 탈부착 가능하게 결합되는 브러쉬(220)를 포함하되,
   상기 결합부재(210)는 실리콘 재질로 이루어지며 일측이 개방된 채 내부가 비어 있는 반타원형, 원기둥 또는 다각형 기둥 형상의 결합부(211), 상기 결합부(211)의 타측에 소정 길이 연장되며 일측이 개방되고 내부가 비어 있는 원통형상의 제1 체결구(212)를 포함하고,
   상기 브러쉬(220)는 상기 제1 체결구(212)에 강제 압입 방식으로 탈부착 가능하도록 소정의 두께와 길이를 갖는 막대 형상의 중심축(221), 및 상기 중심축(221)의 측면과 일측 단부에 구비된 세척모(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱바.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 체결구(212) 내측면에는 제1 요철부(212´)가 마련되고, 상기 제1 체결구(212)에 결합되는 중심축(221) 외측면에는 상기 제1 요철부(212´)와 대응되는 형상의 제2 요철부(221´)가 구비된 것을 특징으로 하는 마그네틱바.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부(100)는 소정 거리 이격된 상태로 2개 이상이 수직방향으로 위치하고, 상기 2개 이상의 몸체부(100)를 서로 연결하기 위한 연결봉(300)이 구비된 것을 특징으로 하는 마그네틱바.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 몸체부(100) 가운데에는 상기 연결봉(300)이 결합될 수 있도록, 소정 길이 연장되며 일측이 개방되고 내부가 비어 있는 원통형상의 제2 체결구(110)가 구비된 것을 특징으로 하는 마그네틱바.
   
7. 제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 마그네틱바를 사용하여 방사성물질 분석용 시료를 농축하는 방법으로서,
   방사성물질을 분석할 액상 시료 소정량과 마그네틱바를 시료 용기(B)에 주입한 후 마그네틱바를 회전시키면서 소정 온도로 가열하는 제1 단계; 및
   시료 용기(B)의 액상 시료가 소정량으로 농축될 시, 가열을 중단하는 제2 단계를 포함하되,
   상기 제1 단계에서는 가열기능이 구비된 스터러(S) 상면에 시료 용기(B)가 안착된 상태에서 진행되는 것을 특징으로 하는 마그네틱바를 사용하여 방사성물질 분석용 시료를 농축하는 방법.

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