KR102356555B1 - 미세플라스틱 전처리 필터장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수중 미세플라스틱 분석시료의 채취과정에서 외부 플라스틱의 유입을 차단하고, 시료 미세플라스틱의 크기를 세분화하는 전처리과정를 수행하는 미세플라스틱 전처리 필터장치로서, 상기 미세플라스틱 전처리 필터장치(100)는: 여과지(141)가 구비된 필터팩(140)을 포함하는 전처리 필터(110)와; 상기 전처리 필터(110)를 다단으로 연결할 수 있는 결속장치(120)와; 시료의 계량 및 흡입압을 공급하는 여과수 탱크(130)를 포함한다.
Description
본 발명은 미세플라스틱 전처리 필터장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중 미세플라스틱 분석시료의 채취과정에서 외부 플라스틱의 유입을 차단하고, 시료 미세플라스틱의 크기를 세분화하는 등의 전처리작업을 수행하는 미세 플라스틱 전처리 필터장치에 관한 것이다.
물(정수 및 그에 준하는 부유입자의 함량이 적은 물) 속에 존재하는 미세플라스틱에 대해서는 최근에 연구가 시작되었으며, 미세플라스틱의 개수 및 종류 등을 측정하는 다양한 방법이 시도되고 있다.
수중 미세플라스틱의 분석에서 중요한 것은 적절한 시료의 채취방법과 빠르고 정확한 시료의 분석방법이다.
종래기술에 의한 수중 미세플라스틱 분석시료의 채취는 주로 그물과 같은 형태 혹은 채 (Sieve)로 물을 여과하는 방식으로 이루어진다.
그러나 종래기술에 의한 수중 미세플라스틱 분석시료의 채취방식은 시료의 채취단계에서부터 외부의 공기에 노출되며, 채취 후에도 분석을 위한 재처리가 필요해 분석결과에 큰 오차를 초래한다.
또한, 현재까지 알려진 미세플라스틱 분석장비는 현장에서 가동될 수 없는 것이 대부분이고, 미세플라스틱 함량이 적은 정수의 경우, 분석에 필요한 채수량이 수백 리터에서 수천 리터에 달해 현장에서 그 많은 양의 물을 여과하여 농축된 시료를 분석장소까지 운반해야 한다.
따라서, 현장에서 채수하는 과정뿐만 아니라 시료를 보관, 이동하는 과정에서 외부 플라스틱의 유입을 피하기 어렵다.
아울러 광학식 분석과정에서 필연적으로 시료가 대기에 노출되므로 대기 중에 떠돌아 다니는 플라스틱 및 분석시료의 취급과정에서 유입될 수 있는 외부 플라스틱의 모든 유입경로를 차단하여, 분석시료에 대한 외부 플라스틱의 유입을 최소화하는 것이 매우 중요하다
또한, 미세플라스틱은 물 뿐만 아니라 의류, 플라스틱 제품 등, 주변환경에서 쉽게 찾아볼 수 있어, 수중 미세플라스틱을 분석할 때 외부로부터 플라스틱의 유입을 차단하는 것이 매우 중요하다.
이에 따라 최근에는 수중 미세플라스틱 분석시료의 채취과정에서 시료가 외부공기에 노출되는 것을 방지하고, 채수 장비로부터의 미세플라스틱 유입을 최소화할 수 있는 시료채취 장치가 요구되는 상황이다.
한편, 수중 미세플라스틱 시료의 분석에는 현미경이 결합된 적외선분광법, 라만분광법 등 광학식 측정기기와, 기체(및 액체) 크로마토그래피와 결합된 질량분석기(GC(LC)/MS) 등이 사용되고 있다.
이 중 광학식 측정기기는 개별 미세플라스틱의 측정을 가능하게 하지만, 분석할 수 있는 최저 크기에 대한 한계가 있어, 직경 기준으로 적외선분광법은 대략 20μm, 라만분광법은 대략 5μm 보다 작은 미세플라스틱은 측정할 수 없다.
광학식 측정기기에 의한 미세플라스틱 시료의 분석은 여과지 상의 시료를 스캔하는 과정과, 스캔 결과를 가지고 플라스틱으로 추정되는 시료 입자에 대한 성분을 분석하는 과정으로 구분하여 이루어진다.
상기 시료 스캔과정에서의 분석시간은 스캔 해상도에 따라 수시간에서 수십시간으로 차이가 나타나는데, 작은 사이즈의 미세플라스틱을 분석하기 위해서는 스캔 해상도를 높여야 하므로 필연적으로 긴 분석시간이 요구된다.
이러한 광학식 측정기기의 미세플라스틱 분석과정을 고려하여 작은 사이즈의 미세플라스틱 시료를 작은 면적의 여과지 상에 집중해서 분포시킬 경우, 높은 해상도에서 분석을 하더라도 스캔 면적을 줄여 전체 분석시간을 줄일 수 있다.
따라서 수중 미세플라스틱의 시료 채취 과정에서 여과지에 외부 플라스틱이 유입되지 않도록 차단하여야 하며, 광학적 측정기기에 의한 미세플라스틱의 분석시간을 최소화하기 위해 시료 중 미세플라스틱의 크기를 세분화시킬 필요가 있다.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 외부의 플라스틱 유입 없이 현장에서 다량의 시료를 여과할 수 있으며, 여과지의 분리 없이 전처리 및 분석을 수행할 수 있어 시료의 오염 및 결손을 방지할 수 있는 미세플라스틱 전처리 필터장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수중 미세플라스틱 분석시료의 채취와 동시에 시료를 크기별로 세분화함으로써 분석시간을 최소화할 수 있는 미세플라스틱 전처리 필터장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수중 미세플라스틱 분석시료의 채취과정에서 외부 플라스틱의 유입을 차단하고, 시료 미세플라스틱의 크기를 세분화하는 전처리과정를 수행하는 미세플라스틱 전처리 필터장치로서, 상기 미세플라스틱 전처리 필터장치는: 여과지가 구비된 필터팩을 포함하는 전처리 필터와; 상기 전처리 필터를 다단으로 연결할 수 있는 결속장치와; 시료의 계량 및 흡입압을 공급하는 여과수 탱크를 포함하는 미세플라스틱 전처리 필터장치를 제공한다.
여기서 필터팩은 여과지를 사이에 두고 필터팩 상단과 필터팩 하단이 결합된 구조로 이루어진다.
또한, 여기서 필터팩 상단은 필터팩으로부터 분리하지 않고도 시료분석 단계에서 화학적 전처리 및 광학적 측정을 할 수 있도록 상·하면이 개방된 링 형태로 이루어지고, 필터팩 하단은 여과지를 지지하기 위한 지지대로 이루어진다.
또한, 여기서 필터팩 상·하단의 결합은 필터팩 상단과 필터팩 하단의 요철구조에 의하여 약한 결속의 형태로 유지된다.
또한, 여기서 필터팩은 광학식 측정기기에 직접 마운트될 수 있도록 필터팩 하단 및 필터팩 상단에 홈이 구비된다.
또한, 여기서 전처리 필터는 내부에 필터팩이 마운트되고, 시료의 통로가 형성된 상단캡과 하단캡 및 오링으로 구성된다.
또한, 여기서 전처리 필터의 상단캡은 시료를 공급하는 배관 또는 결속장치와 체결되고, 하단캡은 결속장치 또는 여과수 탱크와 체결된다.
또한, 여기서 전처리 필터의 상단캡과 하단캡은 나사결합에 의해 체결이 강하게 유지되고, 오링에 의해 기밀이 유지된다.
또한, 여기서 전처리 필터는 필터팩의 크기에 따라 다양한 직경을 가질 수 있으며, 분석방법 및 시료특성에 따라 서로 다른 크기 및 공극을 가진 여과지를 구비한 필터팩을 다단으로 구비하여 시료채취 중 미세플라스틱의 크기를 세분화시킬 수 있다.
또한, 여기서 전처리 필터는 여과가 끝난 후 시료 배송 중 시료의 오염 및 결손을 방지하기 위해 내부의 기밀이 유지되도록 전처리 필터의 상단캡 및 하단캡에 각각 체결된 결속장치의 유입구 및 유출구가 마개로 폐쇄될 수 있다.
본 발명에 따른 미세플라스틱 전처리 필터장치는 외부의 플라스틱 유입 없이 현장에서 다량의 시료를 여과할 수 있으며, 여과지의 분리 없이 전처리 및 분석을 수행할 수 있어 시료의 오염 및 결손을 방지할 수 있는 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 미세플라스틱 전처리 필터장치는 수중 미세플라스틱 분석시료의 채취와 동시에 시료를 크기별로 세분화함으로써 분석시간을 최소화할 수 있는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세플라스틱 전처리 필터장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터팩의 단면구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터팩의 분리사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 필터의 단면구조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 필터의 3D구조도이다.
도 6은 여과가 끝난 후 전처리 필터 내부의 기밀을 유지하도록 결속장치에 마개박음을 한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터팩의 단면구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터팩의 분리사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 필터의 단면구조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 필터의 3D구조도이다.
도 6은 여과가 끝난 후 전처리 필터 내부의 기밀을 유지하도록 결속장치에 마개박음을 한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능이 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 것으로 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세플라스틱 전처리 필터장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터팩의 단면구조도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터팩의 분리사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 필터의 단면구조도이다.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 의하면 본 발명의 일 실시예에 따른 미세플라스틱 전처리 필터장치(100)는 전처리 필터(110)와 전처리 필터(110)를 다단으로 연결할 수 있는 결속장치(120) 및 시료의 계량 및 흡입압을 공급하는 여과수 탱크(130)로 구성되며 전처리 필터(110)는 여과지(141)를 구비하는 필터팩(140)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터팩(140)은 여과지(141)를 사이에 두고 필터팩 상단(142)과 필터팩 하단(143)이 결합된 구조로 이루어진다.
필터팩 상단(142)은 필터팩(140)으로부터 분리하지 않고도 시료분석 단계에서 화학적 전처리 및 광학적 측정을 할 수 있도록 상·하면이 개방된 링 형태로 이루어지고, 필터팩 하단(143)은 여과지(141)를 지지하기 위한 지지대로 이루어진다.
필터팩 상·하단(142, 143)의 결합은 필터팩 상단(142)과 필터팩 하단(143)의 요철구조에 의하여 약한 결속의 형태로 유지되며, 이로써 필터팩 상·하단(142, 143)의 결합이 해제될 경우에도, 여과지(141) 상의 시료에 주는 충격을 최소화할 수 있다.
필터팩(140)은 광학식 측정기기에 직접 마운트될 수 있도록 필터팩 하단 (143) 및 필터팩 상단(142)에 크기와 형태가 알맞은 홈(미도시)이 구비될 수 있다.
필터팩(140)은 미세플라스틱 분석 시 일반적으로 적용되는 화학적 전처리에 적합하도록 내식성이 있는 재질(금속 및 테프론)로 이루어지고, 여과지(141)는 분석방법 및 시료특성에 따라 다양한 크기, 재질 및 공극을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 필터(110)는 내부에 필터팩(140)이 마운트되고, 시료의 통로가 형성된 상단캡(111)과 하단캡(112) 및 오링(113)으로 구성된다.
상단캡(111)은 시료를 공급하는 배관 또는 결속장치(120)와 체결되고, 하단캡(112)은 결속장치(120) 또는 여과수 탱크(130)와 체결된다.
상단캡(111)과 하단캡(112)은 나사결합에 의해 체결이 강하게 유지되고, 오링(113)에 의해 기밀이 유지된다.
전처리 필터(110)는 필터팩(140)의 크기에 따라 도 1과 같이 다양한 직경을 가질 수 있으며, 분석방법 및 시료특성에 따라 서로 다른 크기 및 공극을 가진 여과지(141)를 구비한 필터팩(140)을 도 1과 같이 다단으로 구비하여 시료채취 중 미세플라스틱의 크기를 세분화시킬 수가 있다.
예를 들어, 도 1에서 3단으로 나타내어진 전처리 필터(110)의 맨 윗단의 필터팩은 20μm 수준의 미세플라스틱이 걸러지도록 가장 큰 공극의 여과지를 구비하고, 맨 아랫단의 필터팩은 5μm 수준의 미세플라스틱이 걸러지도록 공극이 작은 여과지를 구비하는 것이다.
이와 같이 미세플라스틱 시료를 시료채취 단계에서 크기별로 세분화하는 전처리작업을 수행함으로써, 크기가 작은 미세플라스틱 시료를 작은 면적의 여과지 상에 집중해서 분포시킬 수 있고 높은 해상도에서 분석을 하더라도 스캔 면적을 줄여 전체 분석시간을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 필터(110)는 여과가 끝난 후 시료 배송 중 시료의 오염 및 결손을 방지하기 위해 내부의 기밀이 유지되도록 유입 및 유출부가 폐쇄되어야 하며, 이를 위해 전처리 필터(110)의 상단캡(111) 및 하단캡(112)에 각각 체결된 결속장치(120)의 유입구 및 유출구가 도 5와 같이 마개(20)로 폐쇄될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 필터장치(100)는 현장에서 전처리 필터(110)의 취급이 원활하도록 결속장치(120) 또는 전처리 필터(110)를 지지하는 지지대를 포함할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 미세플라스틱 전처리 장치를 예시된 도면을 참조하면서 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 첨언한다.
100: 전처리 필터장치
110: 전처리 필터
111: 상단캡 112: 하단캡 113: 오링
120: 결속장치
121: 마개
130: 여과수 탱크
131: 흡입라인 132: 벤트라인 133: 배출라인
140: 필터팩
141: 여과지 142: 필터팩 상단 143: 필터팩 하단
110: 전처리 필터
111: 상단캡 112: 하단캡 113: 오링
120: 결속장치
121: 마개
130: 여과수 탱크
131: 흡입라인 132: 벤트라인 133: 배출라인
140: 필터팩
141: 여과지 142: 필터팩 상단 143: 필터팩 하단
Claims (10)
- 수중 미세플라스틱 분석시료의 채취과정에서 외부 플라스틱의 유입을 차단하면서 시료 미세플라스틱을 크기별로 세분하여 채취할 수 있는 미세플라스틱 전처리 필터장치로서,
상기 미세플라스틱 전처리 필터장치(100)는:
서로 다른 크기 및 공극을 가지는 복수의 여과지(141)와;
상기 여과지(141)를 사이에 두고 상단(142)과 하단(143)이 결합된 구조로 이루어지며 크기가 서로 다른 복수의 필터팩(140)과;
상기 필터팩(140)이 내부에 마운트되고 시료의 통로가 형성된 상단캡(111)과 하단캡(112) 및 오링(113)으로 구성되는 복수의 전처리 필터(110)를 포함하되,
상기 전처리 필터(110)는 내부에 마운트되는 필터팩(140)의 크기에 따라 서로 다른 크기를 가지고,
상기 서로 다른 크기를 가지는 복수의 전처리 필터(110)가 그 크기 순서에 따라 다단으로 연결되어 이루어지는 미세플라스틱 전처리 필터장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 필터팩 상단(142)은 필터팩(140)으로부터 분리하지 않고도 시료분석 단계에서 화학적 전처리 및 광학적 측정을 할 수 있도록 상·하면이 개방된 링 형태로 이루어지고, 필터팩 하단(143)은 여과지(141)를 지지하기 위한 지지대로 이루어지는 미세플라스틱 전처리 필터장치. - 제1항에 있어서,
상기 필터팩 상·하단(142, 143)의 결합은 필터팩 상단(142)과 필터팩 하단(143)의 요철구조에 의하여 약한 결속의 형태로 유지되는 미세플라스틱 전처리 필터장치. - 제1항에 있어서,
상기 필터팩(140)은 광학식 측정기기에 직접 마운트될 수 있도록 필터팩 하단 (143) 및 필터팩 상단(142)에 홈이 구비되는 미세플라스틱 전처리 필터장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 전처리 필터(110)의 상단캡(111)은 시료를 공급하는 배관 또는 결속장치(120)와 체결되고, 하단캡(112)은 결속장치(120) 또는 여과수 탱크(130)와 체결되는 미세플라스틱 전처리 필터장치. - 제1항에 있어서,
상기 전처리 필터(110)의 상단캡(111)과 하단캡(112)은 나사결합에 의해 체결이 강하게 유지되고, 오링(113)에 의해 기밀이 유지되는 미세플라스틱 전처리 필터장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 전처리 필터(110)는 여과가 끝난 후 시료 배송 중 시료의 오염 및 결손을 방지하기 위해 내부의 기밀이 유지되도록, 전처리 필터(110)의 상단캡(111) 및 하단캡(112)에 각각 체결된 결속장치(120)의 유입구 및 유출구가 마개(20)로 폐쇄될 수 있는 미세플라스틱 전처리 필터장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200093902A KR102356555B1 (ko) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | 미세플라스틱 전처리 필터장치 |
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|---|---|
| KR102356555B1 true KR102356555B1 (ko) | 2022-02-07 |
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ID=80252996
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| KR1020200093902A KR102356555B1 (ko) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | 미세플라스틱 전처리 필터장치 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102356555B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102422951B1 (ko) * | 2022-03-08 | 2022-07-20 | 주식회사 지이테크 | 미세플라스틱 시료채취장치를 이용한 시료채취방법 |
| KR20240048798A (ko) | 2022-10-07 | 2024-04-16 | (재)한국건설생활환경시험연구원 | 열분해기반 분석장치용 환경시료 샘플링 필터 컵, 그를 구비한 미세플라스틱 분석용 여과장치 및 그를 이용한 환경시료내 미세플라스틱 분석방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006214889A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Chiba Univ | 窒素酸化物の捕集装置及びそれを用いる窒素酸化物の測定方法。 |
| KR20150012535A (ko) * | 2013-07-25 | 2015-02-04 | 한국과학기술연구원 | 탄소입자 시료채취용 필터 팩 및 이를 이용한 탄소질량 측정방법 |
-
2020
- 2020-07-28 KR KR1020200093902A patent/KR102356555B1/ko active IP Right Grant
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