KR102385688B1 - 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치 - Google Patents

검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예는 광을 조사하는 광원부; 서로 마주보는 제1 반사면과 제2 반사면을 구비하고, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이로 가스 이동로가 형성된 광 경로 확장 유닛; 상기 광을 평행광으로 가공하며, 가공된 상기 광이 상기 가스 이동로의 일단으로 입사하여 상기 제1 반사면에 도달하도록 가이드하는 광 가공부; 상기 가스 이동로의 상기 일단에서 방출된 광을 수광하는 수광부; 및 상기 광원부에서 조사된 광의 특성과 상기 수광부에서 수광된 광의 특성을 비교하여 상기 가스 이동로 내에 존재하는 가스의 종류 또는 농도를 판단하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 반사면과 제2 반사면은 상기 가스 이동로의 상기 일단으로 입사된 상기 광이 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이에서 복수회 반사되어 상기 가스 이동로의 일단으로 다시 방출되도록 서로 예각을 이루는 것인 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치를 제공한다.

Description

검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치{MULTI GAS DETECTION APPARATUS WITH IMPROVED DETECTION ACCURACY}
본 발명은 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스 이동로 상에 존재하는 가스의 종류 또는 농도를 보다 정밀하게 검출할 수 있는 멀티 가스 검출 장치에 관한 것이다.
공기 중에 분포하는 가스 분자는 통상적으로 2개 이상의 원소들이 결합된 형태로 이루어지며, 가스 분자를 이루는 원소들의 결합 구조에 따라 제각기 독특한 파장의 적외선을 흡수하는 특성을 보인다.
특히, 가스 분자는 어느 하나의 적외선 파장만을 흡수하는 것이 아니라 2개 이상의 적외선 파장을 흡수하는 특징이 있으며, 가스 분자의 종류에 따라 고유한 흡수 스펙트럼을 보인다.
비분산 적외선(NDIR: Non Dispersive Infrared) 방식을 이용한 가스 측정은 위와 같은 가스 분자 고유의 흡수 스펙트럼을 분석하는 것으로, 가스가 분포된 공기 중에 적외선을 통과시키고, 적외선의 양을 파장별로 분석하여 공기 중에 분포된 가스의 종류 및 농도를 특정하는 방식으로 이루어진다.
도 1은 가스의 적외선 흡수 스펙트럼을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가스 분자는 종류별로 고유의 적외선 흡수 스펙트럼을 보인다.
일 예로, 이산화질소(NO)와 아세톤(Acetone)을 살펴보면, 이산화질소는 5.5um, 6.1um 및 7.6um 인근의 파장범위에서 특징적인 광 흡수율을 가지고, 아세톤은 5.8um, 7.3um 및 8.2um 인근의 파장범위에서 특징적인 광 흡수율을 보인다.
따라서, 각각의 특징적인 파장범위에서 광이 흡수된 정도를 확인함으로써 이산화질소(NO) 또는 아세톤(Acetone)이 공기중에 함유되었는지 여부 또는 함유된 정도를 알 수 있게 된다.
한편, 에탄올(Ethanol)과 일산화탄소(CO)는 각각 9.5um인근과 9.6um 인근의 파장범위에서 특징적인 광 흡수율을 보인다.
이때, 에탄올(Ethanol)과 일산화탄소(CO)는 적외선을 흡수하는 특징적인 파장대역이 서로 인접하고 해당 파장대역에서의 광 흡수율 또한 유사하기 때문에, 공기중에 어떤 가스가 얼마나 함유된 것인지 정확히 판단하기 어려운 문제점이 있다.
이에, 가스 분자에 광이 흡수된 정도를 보다 정밀하게 검출할 수 있는 라벨 프리형 멀티 가스 검출 장치의 개발이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가스 이동로 상에 존재하는 가스의 종류 또는 농도를 보다 정밀하게 검출할 수 있는 멀티 가스 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 광을 조사하는 광원부; 서로 마주보는 제1 반사면과 제2 반사면을 구비하고, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이로 가스 이동로가 형성된 광 경로 확장 유닛; 상기 광을 평행광으로 가공하며, 가공된 상기 광이 상기 가스 이동로의 일단으로 입사하여 상기 제1 반사면에 도달하도록 가이드하는 광 가공부; 상기 가스 이동로의 상기 일단에서 방출된 광을 수광하는 수광부; 및 상기 광원부에서 조사된 광의 특성과 상기 수광부에서 수광된 광의 특성을 비교하여 상기 가스 이동로 내에 존재하는 가스의 종류 또는 농도를 판단하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 반사면과 제2 반사면은 상기 가스 이동로의 상기 일단으로 입사된 상기 광이 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이에서 복수회 반사되어 상기 가스 이동로의 일단으로 다시 방출되도록 서로 예각을 이루는 것인 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치를 제공한다.
상기 가스 이동로의 일단으로 입사된 광은 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이에서 반사되면서 상기 가스 이동로의 타단을 향해 이동하되, 상기 가스 이동로의 상기 타단에 도달하기 이전에 특정 위치에서 반전되어 상기 가스 이동로의 상기 일단을 향해 이동할 수 있다.
상기 가스 이동로의 상기 일단으로부터 상기 타단을 향해 이동하는 광은 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이에서 반사될수록 입사각이 작아지고, 상기 가스 이동로의 상기 타단으로부터 상기 일단을 향해 이동하는 광은 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이에서 반사될수록 입사각이 커질 수 있다.
상기 가스 이동로의 상기 일단에서의 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이의 간격은 상기 가스 이동로의 타단에서의 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이의 간격에 비해 넓을 수 있다.
상기 광이 상기 가스 이동로 내에서 반전되는 지점과 상기 가스 이동로의 타단 사이에 상기 가스의 출입이 가능한 개구가 형성될 수 있다.
상기 가스 이동로의 타단에 상기 가스의 출입을 막는 차폐벽이 형성되고, 상기 개구는 상기 가스 이동로의 일측면에 형성되고, 상기 차폐벽은 상기 가스 이동로의 상기 일측면으로부터 타측면 방향으로 경사지게 형성되어 상기 개구로 진입한 가스가 상기 가스 이동로를 통해 상기 가스 이동로의 상기 일단을 향하도록 가이드할 수 있다.
상기 예각은 2도 이내이고, 상기 가스 이동로의 상기 일단으로 입사하여 상기 제1 반사면에 도달하는 광의 입사각은 30도 이상 40도 이하일 수 있다.
상기 광 가공부를 통해 가이드된 광이 상기 수광부에 직접적으로 입사되지 않도록 상기 광 가공부와 상기 수광부 사이에 구비되는 격벽부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 평면일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광 경로 확장 유닛 내에서 광이 반사되면서 가스를 경유하는 광의 경로가 확장되므로, 가스 이동로 내에 존재하는 가스의 종류 또는 농도를 보다 정밀하게 검출할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 특정 파장에서 두 가스의 광 흡수율 차이가 작더라도, 광이 복수회 흡수되는 과정에서 그 차이가 증폭되므로, 공기 중에 함유된 가스의 종류나 농도의 검출이 보다 정밀하게 이루어질 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 광 가공부와 수광부의 사이에 격벽부가 구비되므로, 수광부에 입사되는 노이즈광이 최소화되어 가스 검출의 정밀도가 높아질 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 가스 이동로의 타단에 경사진 차폐벽이 구비되므로, 가스 이동로 내의 가스 이동은 원활히 이루어질 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 가스의 적외선 흡수 스펙트럼을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 가스 검출 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 격벽부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 가스 검출 장치의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 가스 검출 장치(100)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 멀티 가스 검출장치는 광원부(110), 광 가공부(120), 광 경로 확장 유닛(130) 및 수광부(140)를 포함할 수 있다.
광원부(110)는 광 가공부(120)를 향해 광을 조사할 수 있다.
이때, 광원부(110)가 조사하는 광은 적외선을 포함할 수 있다.
일 예로, 광원부(110)는 중적외선을 조사하는 광원일 수 있다. 일 예로, 광원부(110)는 가스의 흡수 스펙트럼이 밀집된 3um 이상 20um 이하의 파장범위를 갖는 광을 조사하는 광원일 수 있다.
한편, 광원부(110)는 파장 가변형 광원일 수 있다. 일 예로, 광원부(110)는 3um 이상 20um 이하의 범위에서 파장을 순차적으로 변경하며 광을 조사할 수 있다.
광 가공부(120)는 광원부(110)로부터 조사된 광을 가공할 수 있다.
구체적으로, 광 가공부(120)는 광원부(110)로부터 조사된 광의 경로를 조정하여 평행화 시킬 수 있다.
즉, 광 가공부(120)는 광원부(110)로부터 조사된 광을 평행광(parallel light)으로 가공할 수 있다.
이를 위해 광 가공부(120)는 내부에 적어도 하나 이상의 볼록렌즈와 오목렌즈로 이루어진 광학계를 포함할 수 있다.
또한, 광 가공부(120)는 가공된 광이 광 경로 확장 유닛(130)을 향하도록 가이드할 수 있다.
한편, 광 가공부(120)는 광원부(110)의 특성에 따라 생략될 수도 있다.
일 예로, 도 2에서 점선으로 도시한 바와 같이, 광원부(110)가 레이저 광원이고 광원부(110)로부터 조사된 광의 경로가 광 경로 확장 유닛(130)에 형성된 가스 이동로를 향하는 경우, 광 가공부(120)는 생략될 수도 있다.
한편, 광 경로 확장 유닛(130)은 광 경로 확장 유닛(130)의 내부로 입사한 광을 내부에서 복수회 반사시킨 후, 광 경로 확장 유닛(130)의 외부로 방출할 수 있다.
구체적으로, 광 경로 확장 유닛(130)은 서로 마주보는 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b)을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b)의 사이에는 가스가 이동하는 가스 이동로가 형성될 수 있다.
그리고, 가스 이동로의 일단은 외부로 개방될 수 있다. 이에 따르면, 광 가공부(120)를 통해 가이드된 광은 가스 이동로의 내부로 입사할 수 있다.
한편, 광 가공부(120)를 통해 가이드된 광은 제1 반사면(131a)에 예각으로 입사할 수 있다.
그리고, 제1 반사면(131a)은 제1 반사면(131a)에 입사된 광을 전반사시킬 수 있다. 그리고, 제1 반사면(131a)에서 전반사된 광은 제2 반사면(131b)으로 향할 수 있다. 그리고, 제2 반사면(131b)에 입사된 광은 다시 전반사되어 제1 반사면(131a)으로 향할 수 있다.
이때, 제1 반사면(131a)에 최초 도달한 광은 제1 반사면(131a)에 예각으로 입사되므로, 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b)의 사이에서의 복수회 반사를 통해 점차 가스 이동로의 타단으로 이동할 수 있다.
또한, 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b)은 서로 예각을 이룰 수 있다.
일 예로, 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b) 사이의 간격은 광이 입사하는 가스 이동로의 일단으로부터 타단으로 갈수록 좁아질 수 있다. 일 예로, 가스 이동로의 일단에서의 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b) 사이의 간격은 가스 이동로의 타단에서의 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b) 사이의 간격에 비해 넓을 수 있다.
이는 가스 이동로의 일단에서 타단으로 향하는 광을 타단에 이르기 전에 반전시켜 다시 가스 이동로의 일단으로 향하도록 하기 위함이다.
일 예로, 가스 이동로의 일단으로 최초 입사하는 광은 제1 입사각으로 제1 반사면(131a)에 입사될 수 있다. 그리고, 제1 반사면(131a)에서 반사된 광은 제2 입사각으로 제2 반사면(131b)에 입사될 수 있다.
이때, 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b)은 서로 예각을 이루므로, 제2 입사각은 제1 입사각에 비해 작아지게 된다.
즉, 가스 이동로의 일단에서 타단으로 향하는 광의 입사각은 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b) 사이에서 복수회 반사될수록 점차 작아질 수 있다.
한편, 광의 입사각은 특정 위치, 즉 반전점(E)에 이르렀을때 0도에 가까워지는데, 이를 기준으로 광의 진행방향은 반전되어 다시 가스 이동로의 일단을 향하게 된다.
그리고, 반전된 광의 입사각은 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b) 사이에서 복수회 반사되면서 점차 커질 수 있다.
일 예로, 반전된 광의 입사각(r1)은 반사가 더 이루어진 후의 광의 입사각(r2)보다 작을 수 있다.
그리고, 반전된 광은 가스 이동로의 일단으로 방출될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 광원부(110)로부터 조사된 광은 광 경로 확장 유닛(130)의 내부에서 복수회 반사되면서 가스 이동로 내부에서의 이동 경로가 늘어나게 된다.
일 예로, 가스 이동로 내에 가스 분자가 존재하는 경우, 광은 가스 분자를 복수회 통과하게 되므로, 광의 흡수는 복수회에 걸쳐 일어날 수 있다.
이에 따르면, 특정 파장에서 두 가스의 광 흡수율 차이가 작더라도, 광이 복수회 흡수되는 과정에서 그 차이가 증폭되므로, 공기 중에 함유된 가스의 종류나 농도를 보다 정밀하게 검출할 수 있는 효과가 있다.
일 예로, 도 1에서 설명한 바와 같이, 에탄올(Ethanol)과 일산화탄소(CO)는 9.6um 파장대역에서의 광 흡수율 차이가 작아 구분이 어려우나, 본 발명의 실시예에 따르면, 그 차이가 증폭되므로 에탄올과 일산화탄소의 구분 또한 보다 정확히 이루어질 수 있다.
한편, 제1 반사면(131a)과 제2 반사면(131b) 사이의 각도는 2도 이내로 이루어질 수 있다. 또한, 가스 이동로의 일단으로 입사하여 제1 반사면(131a)에 도달하는 광의 입사각은 30도 이상 40도 이하일 수 있다. 이는 광 경로의 효과적인 확장을 위함이다.
그리고, 수광부(140)는 가스 이동로의 일단 즉, 광 경로 확장 유닛(130)으로부터 방출된 광을 수광할 수 있다. 또한, 수광부(140)는 수광된 광의 특성을 감지할 수 있다.
그리고, 제어부는 광원부(110)로부터 조사된 광의 특성과 수광부(140)에 수광된 광의 특성을 비교하여 가스 이동로 내에 존재하는 가스의 종류 또는 농도를 판단할 수 있다.
일 예로, 제어부는 가스의 종류 또는 농도를 판단하기 위해 광원부(110)로부터 조사된 광의 양과 수광부(140)에 수광된 광의 양을 비교할 수 있다.
일 예로, 제어부는 Bear-lambert 법칙에 기초하여 가스 이동로 내에 존재하는 가스의 종류 또는 농도를 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 격벽부(150)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 격벽부(150)는 광 가공부(120)와 수광부(140)의 사이에 구비될 수 있다.
격벽부(150)는 광 가공부(120)를 통해 가이드된 광이 수광부(140)로 직접 수광되는 것을 차단할 수 있다.
이는 광원부(110)로부터 조사된 광을 완벽한 평행광으로 가공하는 것이 어렵기 ‹š문에, 일부의 광이 노이즈광이 되어 광 가공부(120)로부터 수광부(140)로 직행할 수 있기 때문이다.
특히, 광 경로 확장 유닛(130)을 거쳐 수광부(140)에 수광되는 광은 광 경로 확장 유닛(130) 내부에서의 복수회 반사 과정에서 광의 일부가 가스에 흡수된 상태이므로, 광량이 감소된 상태일 수 있다. 즉, 수광부(140)에 수광되는 광의 양은 이미 감소된 상태이므로 적은 양의 노이즈 광에 의하여도 가스 검출의 정확도가 감소될 수 있는 것이다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 격벽부(150)는 노이즈광이 수광부(140)로 수광되는 것을 최소화시키므로 가스 검출의 정밀도는 높아질 수 있다.
한편, 격벽부(150)는 노이즈광의 특성을 측정할 수도 있다.
일 예로, 격벽부(150)는 수광된 노이즈광의 광량을 측정할 수 있다.
그리고, 제어부는 가스 이동로 내에 존재하는 가스의 종류 또는 농도의 판단 시 노이즈광의 특성을 고려할 수 있다.
이는 가스 이동로의 내부로 입사하는 광의 특성과 가스 이동로의 외부로 방출되는 광의 특성을 비교함으로써 광이 가스에 흡수된 정도를 보다 정확히 판단할 수 있기 때문이다.
일 예로, 제어부는 광원부(110)로부터 조사된 광의 특성과 수광부(140)에 수광된 광의 특성을 비교할 시, 노이즈광의 특성을 이용하여 광원부(110)로부터 조사된 광의 특성을 보정할 수 있다.
이때 보정되는 광의 특성은 광량일 수 있다.
한편, 노이즈광의 특성은 보정될 수 있다.
이는 노이즈 광 가공부(120)와 격벽부(150) 사이에도 가스가 존재할 수 있기 때문이다.
일 예로, 제어부는 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 가스 이동로의 일단으로 입사한 광이 가스 이동로의 타단으로 방출되기 까지의 광 경로의 길이를 나타내는 제1 거리값을 저장할 수 있다. 이러한 광의 이동거리 값은 미리 계산된 값일 수 있다.
그리고, 메모리는 광 가공부(120)와 격벽부(150) 사이의 거리를 나타내는 제2 거리값을 저장할 수 있다.
그리고, 제어부는 제1 거리값과 제2 거리값의 차이에 기초하여 노이즈광이 공기 중의 가스에 흡수되는 정도(흡수율)를 나타내는 예상 흡수율을 산출할 수 있다.
그리고 제어부는 산출된 예상 흡수율에 기초하여 노이즈광의 특성을 보정할 수 있다.
일 예로 제어부는 예상된 흡수율보다 낮은 흡수율을 설정하고, 낮게 설정된 흡수율에 기초하여 노이즈광의 특성을 보정할 수도 있다. 이는 광 가공부(120)와 격벽부(150) 사이의 가스 농도가 가스 이동로에 존재하는 가스의 농도보다 낮을 수 있기 때문이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 가스 검출 장치(100)의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 가스 이동로의 타단과 광의 반전점(E) 사이에 개구(H)가 형성될 수 있다.
그리고, 가스는 개구(H)를 통해 출입할 수 있다. 일 예로, 개구(H)는 가스 이동로의 일측면에 형성될 수 있다. 그리고, 가스 이동로의 타단에는 가스의 흐름을 막는 차폐벽(132)이 구비될 수 있다.
일 예로, 가스는 개구(H)를 통해 가스 이동로 사이로 인입되어 가스 이동로의 일단으로 방출될 수 있다. 다른 예로, 가스는 가스 이동로의 일단을 통해 가스 이동로 사이로 인입되어 개구(H)로 방출될 수도 있다. 이에 따르면, 가스 이동로 내부의 가스 흐름은 원활히 이루어질 수 있다.
한편, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 차폐벽(132)은 경사지게 형성될 수 있다.
일 예로, 차폐벽(132)은 개구(H)가 형성된 가스 이동로의 일측면으로부터 타측면 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
이에 따르면, 개구(H)를 통해 가스 이동로로 인입된 가스는 차폐벽(132)을 따라 가이드 되어 가스 이동로의 일단으로 방출될 수 있다. 이와 반대로, 가스 이동로의 일단을 통해 가스 이동로로 인입된 가스는 차폐벽(132)을 따라 가이드되어 개구(H)로 방출될 수도 있다.
즉, 차폐벽(132)이 경사지게 형성됨에 따라 가스 이동로에서의 가스 흐름은 보다 원활히 이루어질 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 멀티 가스 검출 장치 110: 광원부
120: 광가공부 130: 광 경로 확장 유닛
140: 수광부 150: 격벽부

Claims (9)

  1. 광을 조사하는 광원부;
    서로 마주보는 제1 반사면과 제2 반사면을 구비하고, 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이로 가스 이동로가 형성된 광 경로 확장 유닛;
    상기 광을 평행광으로 가공하며, 가공된 상기 광이 상기 가스 이동로의 일단으로 입사하여 상기 제1 반사면에 도달하도록 가이드하는 광 가공부;
    상기 가스 이동로의 상기 일단에서 방출된 광을 수광하는 수광부; 및
    상기 광원부에서 조사된 광의 특성과 상기 수광부에서 수광된 광의 특성을 비교하여 상기 가스 이동로 내에 존재하는 가스의 종류 또는 농도를 판단하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 반사면과 제2 반사면은 상기 가스 이동로의 상기 일단으로 입사된 상기 광이 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이에서 복수회 반사되어 상기 가스 이동로의 일단으로 다시 방출되도록 서로 예각을 이루고,
    상기 광 가공부를 통해 가이드된 광이 상기 수광부에 직접적으로 입사되지 않도록 상기 광 가공부와 상기 수광부 사이에 구비되는 격벽부를 더 포함하고,
    상기 격벽부는 상기 광 가공부를 통해 가이드되어 상기 격벽부에 직접 입사된 노이즈광의 특성을 측정하고,
    상기 수광부에서 수광된 광의 특성과 비교되는 상기 광원부에서 조사된 광의 특성은 상기 노이즈광의 특성에 기초하여 보정되는 것인 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가스 이동로의 일단으로 입사된 광은 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이에서 반사되면서 상기 가스 이동로의 타단을 향해 이동하되, 상기 가스 이동로의 상기 타단에 도달하기 이전에 특정 위치에서 반전되어 상기 가스 이동로의 상기 일단을 향해 이동하는 것인 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 가스 이동로의 상기 일단으로부터 상기 타단을 향해 이동하는 광은 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이에서 반사될수록 입사각이 작아지고,
    상기 가스 이동로의 상기 타단으로부터 상기 일단을 향해 이동하는 광은 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이에서 반사될수록 입사각이 커지는 것인 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 가스 이동로의 상기 일단에서의 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이의 간격은
    상기 가스 이동로의 타단에서의 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면 사이의 간격에 비해 넓은 것인 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광이 상기 가스 이동로 내에서 반전되는 지점과 상기 가스 이동로의 타단 사이에 상기 가스의 출입이 가능한 개구가 형성되는 것인 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가스 이동로의 타단에 상기 가스의 출입을 막는 차폐벽이 형성되고,
    상기 개구는 상기 가스 이동로의 일측면에 형성되고,
    상기 차폐벽은 상기 가스 이동로의 상기 일측면으로부터 타측면 방향으로 경사지게 형성되어 상기 개구로 진입한 가스가 상기 가스 이동로를 통해 상기 가스 이동로의 상기 일단을 향하도록 가이드하는 것인 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 예각은 2도 이내이고, 상기 가스 이동로의 상기 일단으로 입사하여 상기 제1 반사면에 도달하는 광의 입사각은 30도 이상 40도 이하인 것인 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 평면인 것인 검출 정밀도가 향상된 멀티 가스 검출 장치.
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