KR102583791B1 - An apparatus for measuring fine particulate matter within a stack - Google Patents

An apparatus for measuring fine particulate matter within a stack Download PDF

Info

Publication number
KR102583791B1
KR102583791B1 KR1020200175161A KR20200175161A KR102583791B1 KR 102583791 B1 KR102583791 B1 KR 102583791B1 KR 1020200175161 A KR1020200175161 A KR 1020200175161A KR 20200175161 A KR20200175161 A KR 20200175161A KR 102583791 B1 KR102583791 B1 KR 102583791B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sample
fine dust
unit
measurement
chimney
Prior art date
Application number
KR1020200175161A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220085867A (en
Inventor
김근식
Original Assignee
주식회사 정엔지니어링
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 정엔지니어링 filed Critical 주식회사 정엔지니어링
Priority to KR1020200175161A priority Critical patent/KR102583791B1/en
Publication of KR20220085867A publication Critical patent/KR20220085867A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102583791B1 publication Critical patent/KR102583791B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247Sampling from a flowing stream of gas
    • G01N1/2258Sampling from a flowing stream of gas in a stack or chimney
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247Sampling from a flowing stream of gas
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N2001/2244Exhaled gas, e.g. alcohol detecting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247Sampling from a flowing stream of gas
    • G01N1/2258Sampling from a flowing stream of gas in a stack or chimney
    • G01N2001/2261Sampling from a flowing stream of gas in a stack or chimney preventing condensation (heating lines)

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

굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)가 개시된다. 상기 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)는, 미세먼지 기준 값을 측정하기 위한 제1 시료 측정부(30); 굴뚝 내 배출가스로부터 미세먼지 시료를 채취하도록 구성되는 시료 채취부(10); 및 상기 시료 채취부(10)에서 채취된 미세먼지 시료에 기초하여, 굴뚝 내 미세먼지 측정 값을 획득하도록 구성되는 제2 시료 측정부(70)를 포함할 수 있다. An apparatus 100 for measuring fine dust in a chimney is disclosed. The chimney fine dust measuring device 100 includes a first sample measuring unit 30 for measuring a fine dust standard value; A sample collection unit (10) configured to collect fine dust samples from exhaust gas in the chimney; And it may include a second sample measurement unit 70 configured to obtain a measurement value of fine dust in the chimney based on the fine dust sample collected by the sample collection unit 10.

Description

굴뚝 내 미세먼지 측정 장치{AN APPARATUS FOR MEASURING FINE PARTICULATE MATTER WITHIN A STACK}Fine dust measurement device in chimney {AN APPARATUS FOR MEASURING FINE PARTICULATE MATTER WITHIN A STACK}

본 발명은 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는 많은 양의 수분을 함유하는 굴뚝 배출가스에서 미세먼지의 양을 측정함에 있어 수분의 질량 농도를 배제하도록 함으로써 미세먼지 측정 오차를 최소화하고 동시에 베타레이 롤의 전진 이동만으로 미세먼지 채취 및 측정을 가능하게 함으로써 베타레이 롤 백으로 인한 롤 절단의 문제를 방지할 수 있도록 하는 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 관한 발명이다.The present invention relates to a device for measuring fine dust in a chimney. More specifically, the present invention relates to a device for measuring fine dust in a chimney. More specifically, in measuring the amount of fine dust in chimney exhaust gas containing a large amount of moisture, the mass concentration of moisture is excluded to reduce fine dust measurement error. This is an invention regarding a fine dust measurement device in a chimney that minimizes and at the same time allows collecting and measuring fine dust only by moving the Betaray roll forward, thus preventing the problem of roll cutting due to Betaray roll back.

일반적으로 화석 연료를 태워서 그 화력으로 발전하는 화력 발전소, 산업 폐기물이나 일반 생활 쓰레기를 소각 처리하는 소각장 등에서는 인체에 유해한 다양한 종류의 배출가스가 배출된다. 이러한 유해 물질은 입자상 물질, 할로겐족가스와, 질소산화물, 아황산가스, 일산화탄소, 염화수소, 암모니아, 등의 연소 가스를 포함할 수 있다. 이와 같은 유해 물질은 인체에 흡수된 후에 축적이 되면 각종 질병을 유발할 뿐만 아니라 자연 환경에도 나쁜 영향을 미치는 것으로 각종 조사 및 실험을 통해 입증되고 있다.In general, various types of exhaust gases harmful to the human body are emitted from thermal power plants that burn fossil fuels to generate electricity, and incinerators that incinerate industrial waste or general household waste. These harmful substances may include particulate matter, halogen gases, nitrogen oxides, sulfur dioxide, carbon monoxide, hydrogen chloride, ammonia, and other combustion gases. It has been proven through various investigations and experiments that such harmful substances not only cause various diseases when they accumulate after being absorbed into the human body, but also have a negative impact on the natural environment.

이러한 이유로 전세계적으로 소각장 및 화석 연료를 사용하는 사업장의 경우에는 강력한 법에 의해 유해 물질의 배출량을 규제 받고 있으며, 국내에서도 환경부 고시를 통해서 배출가스에 포함되는 유해 물질의 배출량을 제한하고 있다. For this reason, in the case of incinerators and businesses using fossil fuels around the world, the emissions of hazardous substances are regulated by strong laws, and in Korea, the amount of hazardous substances included in exhaust gases is also limited through a notice from the Ministry of Environment.

여러 가지의 미세먼지 측정 방식 중에서 베타레이(또는 베타선)의 감쇄 원리를 활용하여 입자상 물질의 농도를 측정하는 베타레이 측정법은 실시간 측정이 가능하면서도 동시에 측정 오차가 상대적으로 적다는 장점이 있다. 이러한 베타레이의 감쇄 원리를 이용하여 미세먼지를 측정하는 일반적인 베타레이 미세먼지 측정 장치가 도 1에 도시된다. Among various fine dust measurement methods, the beta-ray measurement method, which measures the concentration of particulate matter by utilizing the attenuation principle of beta rays (or beta rays), has the advantage of enabling real-time measurement and at the same time having a relatively small measurement error. A typical beta-ray fine dust measuring device that measures fine dust using the attenuation principle of beta-ray is shown in Figure 1.

시료 투입구(1)를 통해 입자상 물질이 투입되면, 필터 여지(2)의 일부 영역에서 미세먼지 시료가 채취되고, 베타레이 소스 하우징(3) 내에 배치된 베타레이 소스로부터의 베타레이가 미세먼지 시료가 채취된 필터 여지(2)를 통과하여 베타레이 검출기(4)에서 검출되며, 베타레이 검출기(4)는 검출된 베타레이의 양에 기초하여 감쇄 원리에 따라 미세먼지의 양을 측정한다. 필터 여지(2)를 통과한 시료는 시료 배출구(5)를 통해 외부로 배출될 수 있다.When particulate matter is introduced through the sample inlet (1), a fine dust sample is collected from a certain area of the filter filter (2), and beta rays from the beta ray source placed in the beta ray source housing (3) are transmitted to the fine dust sample. Passes through the collected filter filter (2) and is detected by the beta-ray detector (4), and the beta-ray detector (4) measures the amount of fine dust according to the attenuation principle based on the amount of detected beta-ray. The sample that has passed through the filter filter (2) may be discharged to the outside through the sample outlet (5).

참고로, 도 1에 도시되는 바와 같은 일반적인 베타레이 미세먼지 측정 장치는 일반 대기(ambient atmosphere)에서의 미세먼지 측정을 위한 장치로서, 시료의 채취와 측정이 동일한 영역에서 이루어진다. 이러한 일반 대기용 베타레이 미세먼지 측정 장치는 굴뚝 내 배출가스의 미세먼지를 측정하기 위해서는 활용될 수 없는데, 왜냐하면 (i) 굴뚝 내 배출가스에는 엄청난 양의 수분이 존재하고 이러한 수분이 미세먼지 측정에 있어 상당한 오차의 원인이 되고, (ii) 베타레이 검출기의 경우 동작 가능한 상한 온도가 약 40도에 해당하므로 배출가스 중 미세먼지 측정을 위한 규정 온도 조건(약 120도)과 상충하기 때문이다. For reference, the typical Beta Ray fine dust measurement device as shown in FIG. 1 is a device for measuring fine dust in an ambient atmosphere, and sample collection and measurement are performed in the same area. This general atmospheric Betaray fine dust measuring device cannot be used to measure fine dust in the exhaust gas inside the chimney because (i) there is a huge amount of moisture in the exhaust gas in the chimney, and this moisture is not used in measuring fine dust; (ii) In the case of the beta-ray detector, the upper operating temperature limit is approximately 40 degrees, which conflicts with the specified temperature conditions (approximately 120 degrees) for measuring fine dust in exhaust gas.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 시료의 채취와 측정을 조건(예를 들어, 온도 등)이 상이한 공간에서 각각 수행하는 시도가 수행되었으나, 영점을 구하기 위해서 베타레이 롤을 롤 백(roll back)하는 과정에서 시료 채취 공간에 존재하는 많은 양의 수분 때문에 일반적으로 유리 섬유 소재로 제조되는 베타레이 롤이 절단되는 문제가 발생한다. 굴뚝 내 미세먼지를 연속적으로 그리고 자동으로 측정함에 있어, 베타레이 롤이 절단되는 것은 측정의 연속성, 안정성 및 정확성을 상당히 저해하는 치명적인 결함에 해당한다. In order to solve this problem, attempts were made to collect samples and perform measurements in spaces with different conditions (e.g., temperature, etc.), but the process of rolling back the beta ray roll to obtain the zero point was made. Due to the large amount of moisture present in the sampling space, problems arise with cutting of betalay rolls, which are generally made of glass fiber materials. When continuously and automatically measuring fine dust in a chimney, cutting the betaray roll is a fatal defect that significantly reduces the continuity, stability, and accuracy of measurement.

따라서, 베타레이 롤의 절단이 없이 굴뚝 내 미세먼지를 연속으로 그리고 자동으로 측정할 수 있도록 하는 새로운 타입의 기반의 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 관한 필요가 당업계에서 점차 증가하고 있는 상황이다.Accordingly, the need for a new type-based chimney fine dust measurement device that allows continuous and automatic measurement of fine dust in the chimney without cutting the beta ray roll is gradually increasing in the art.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 굴뚝 내 배출가스에서의 수분의 응축을 배제하도록 함으로써 미세먼지 측정에 있어 오차를 최소화하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기반의 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above problems, and the present invention is a fine dust in the chimney basis that can improve reliability by minimizing errors in fine dust measurement by excluding condensation of moisture in the exhaust gas in the chimney. The purpose is to provide a measuring device.

또한, 본 발명은 베타레이 롤을 되감지 않아도 미세먼지 측정을 위한 영점을 구할 수 있고, 그에 따라 수분으로 인해 베타레이 롤이 절단되는 문제를 효과적으로 해소하면서 연속적인 미세먼지 측정을 가능하게 할 수 있는 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention can obtain the zero point for fine dust measurement without rewinding the Betaray roll, thereby effectively solving the problem of the Betaray roll being cut due to moisture and enabling continuous fine dust measurement. The purpose is to provide a device for measuring fine dust in a chimney.

또한, 본 발명은 미세먼지 기준 값의 측정을 위한 제1 시료 측정부와 미세먼지 측정 값의 획득을 위한 제2 시료 측정부의 교정 인자를 추가로 고려하여 굴뚝 내 미세먼지의 양을 측정함으로써, 보다 정확하고 정밀한 미세먼지 측정이 가능한 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention measures the amount of fine dust in the chimney by additionally considering the correction factors of the first sample measuring unit for measuring the fine dust standard value and the second sample measuring unit for obtaining the fine dust measurement value, The purpose is to provide a fine dust measurement device in a chimney that can accurately and precisely measure fine dust.

또한, 본 발명은 상이한 샘플링 그룹의 연속적인 채취 및 측정을 가능하도록 구현함으로써, 베타레이 필터의 낭비를 방지함과 동시에 복수 데이터의 확보를 통해 미세먼지 측정에 관한 데이터 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention enables continuous collection and measurement of different sampling groups, thereby preventing waste of beta-ray filters and improving data reliability for fine dust measurement by securing multiple data. The purpose is to provide an internal fine dust measurement device.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치는, 미세먼지 기준 값을 측정하기 위한 제1 시료 측정부; 굴뚝 내 배출가스로부터 미세먼지 시료를 채취하도록 구성되는 시료 채취부; 및 상기 시료 채취부에서 채취된 미세먼지 시료에 기초하여, 굴뚝 내 미세먼지 측정 값을 획득하도록 구성되는 제2 시료 측정부를 포함할 수 있다. An apparatus for measuring fine dust in a chimney according to an embodiment of the present invention to solve the above technical problem includes a first sample measuring unit for measuring a fine dust reference value; A sample collection unit configured to collect fine dust samples from exhaust gas in the chimney; And it may include a second sample measurement unit configured to obtain a measurement value of fine dust in the chimney based on the fine dust sample collected from the sample collection unit.

또한, 상기 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치는, 상기 제1 시료 측정부에서 측정된 상기 미세먼지 기준 값과 상기 제2 시료 측정부에서 획득된 상기 미세먼지 측정 값에 기초하여, 상기 굴뚝 내 미세먼지의 양을 산출하도록 구성되는 제어부를 더 포함할 수 있다. In addition, the fine dust measuring device in the chimney measures the fine dust in the chimney based on the fine dust reference value measured by the first sample measuring unit and the fine dust measurement value obtained by the second sample measuring unit. It may further include a control unit configured to calculate the amount.

또한, 상기 제어부는, 상기 제1 시료 측정부에서 측정된 상기 미세먼지 기준 값과 상기 제2 시료 측정부에서 획득된 상기 미세먼지 측정 값의 차이에 기초하여, 상기 굴뚝 내 미세먼지의 양을 산출하도록 추가로 구성될 수 있다. In addition, the control unit calculates the amount of fine dust in the chimney based on the difference between the fine dust reference value measured by the first sample measuring unit and the fine dust measurement value obtained by the second sample measuring unit. It may be additionally configured to do so.

또한, 상기 제어부는, 상기 굴뚝 내 미세먼지의 양을 산출함에 있어, 상기 제1 시료 측정부 및 상기 제2 시료 측정부 중 적어도 하나의 교정 인자를 추가로 고려할 수 있다. In addition, the control unit may additionally consider a correction factor of at least one of the first sample measurement unit and the second sample measurement unit when calculating the amount of fine dust in the chimney.

또한, 상기 제1 시료 측정부는 베타레이 소스 및 베타레이 검출기를 활용하여 상기 미세먼지 기준 값을 측정하도록 구성되고, 상기 제2 시료 측정부는 베타레이 소스 및 베타레이 검출기를 활용하여 상기 미세먼지 측정 값을 획득하도록 구성될 수 있다. In addition, the first sample measuring unit is configured to measure the fine dust reference value using a beta ray source and a beta ray detector, and the second sample measuring unit is configured to measure the fine dust measurement value using a beta ray source and a beta ray detector. It can be configured to obtain.

또한, 상기 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치는, 상기 제1 시료 측정부와 상기 시료 채취부를 상호 공간적으로 분리함과 동시에 상호 단열시키도록 구성되는 제1 단열부; 및 상기 시료 채취부와 상기 제2 시료 측정부를 상호 공간적으로 분리함과 동시에 상호 단열시키도록 구성되는 제2 단열부를 더 포함할 수 있다. In addition, the device for measuring fine dust in a chimney includes: a first insulation unit configured to spatially separate the first sample measurement unit and the sample collection unit from each other and at the same time insulate them from each other; And it may further include a second insulation unit configured to spatially separate the sample collection unit and the second sample measurement unit from each other and at the same time insulate them from each other.

또한, 상기 제1 단열부 및 제2 단열부에 의해서, 상기 시료 채취부에서 채취된 미세먼지 시료에 포함된 수증기를 가스화하는 고온 조건 및 상기 제1 시료 측정부 및 상기 제2 시료 측정부에서의 시료 측정 온도에 관한 항온 조건이 동시에 충족될 수 있다. In addition, the high temperature conditions for gasifying the water vapor contained in the fine dust sample collected from the sample collection unit by the first and second insulation units and the The constant temperature conditions regarding the sample measurement temperature can be met simultaneously.

또한, 상기 제2 단열부는, 상기 시료 채취부와 상기 제2 시료 측정부 사이의 열전도를 차단하도록 구성되는 단열판을 포함하고, 상기 단열판의 저면 적어도 일부 영역에는 건조기가 구비될 수 있다. Additionally, the second insulation unit may include an insulation plate configured to block heat conduction between the sample collection unit and the second sample measurement unit, and a dryer may be provided on at least a portion of the bottom of the insulation plate.

본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 의하면, 굴뚝 내 배출가스에서의 수분의 응축을 배제하도록 함으로써 미세먼지 측정에 있어 오차를 최소화하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to the device for measuring fine dust in a chimney according to an embodiment of the present invention, reliability can be improved by minimizing errors in measuring fine dust by excluding condensation of moisture in the exhaust gas in the chimney.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 의하면, 베타레이 롤을 되감지 않아도 미세먼지 측정을 위한 영점을 구할 수 있고, 그에 따라 수분으로 인해 베타레이 롤이 절단되는 문제를 효과적으로 해소하면서 연속적인 미세먼지 측정을 가능하게 할 수 있다. In addition, according to the device for measuring fine dust in a chimney according to an embodiment of the present invention, the zero point for measuring fine dust can be obtained without rewinding the Betaray roll, thereby eliminating the problem of the Betaray roll being cut due to moisture. It can effectively resolve the problem and enable continuous fine dust measurement.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 의하면, 미세먼지 기준 값의 측정을 위한 제1 시료 측정부와 미세먼지 측정 값의 획득을 위한 제2 시료 측정부의 교정 인자를 추가로 고려하여 굴뚝 내 미세먼지의 양을 측정함으로써, 보다 정확하고 정밀한 미세먼지 측정을 가능하게 할 수 있다. In addition, according to the fine dust measurement device in the chimney according to an embodiment of the present invention, a correction factor is added to the first sample measurement unit for measuring the fine dust reference value and the second sample measurement unit for obtaining the fine dust measurement value. By measuring the amount of fine dust in the chimney, it is possible to measure fine dust more accurately and precisely.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 의하면, 상이한 샘플링 그룹의 연속적인 채취 및 측정을 가능하도록 구현함으로써, 베타레이 필터의 낭비를 방지함과 동시에 복수 데이터의 확보를 통해 미세먼지 측정에 관한 데이터 신뢰도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the chimney fine dust measurement device according to an embodiment of the present invention, continuous collection and measurement of different sampling groups is possible, thereby preventing waste of beta ray filters and securing multiple data. Data reliability regarding fine dust measurement can be improved.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 일반적인 베타레이 미세먼지 측정 장치의 개략도이다.
도 2a, 도 2b 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)의 세부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 상이한 샘플링 그룹의 연속적인 측정 및 채취를 설명하기 위한 개략도이다.
In order to more fully understand the drawings cited in the detailed description of the present invention, a brief description of each drawing is provided.
Figure 1 is a schematic diagram of a general Betaray fine dust measurement device.
Figures 2a, 2b, and 3 are detailed configuration diagrams of a fine dust measuring device 100 in a chimney according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram illustrating continuous measurement and collection of different sampling groups according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the attached drawings. When adding reference signs to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, when describing embodiments of the present invention, if detailed descriptions of related known configurations or functions are judged to impede understanding of the embodiments of the present invention, the detailed descriptions will be omitted. In addition, embodiments of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto and may be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected," but also the case where it is "indirectly connected" with another element in between. . Throughout the specification, when a part is said to “include” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary. Additionally, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)의 세부 구성도이다. 참고로, 이하의 본 명세서에서는 본 발명의 용이한 이해를 위해서 미세먼지를 측정하는 다양한 방식 중에서 베타레이 방식을 예시적으로 기술하지만, 베타레이 방식 이외의 다른 방식에도 동일 또는 실질상 동일하게 적용될 수 있음은 명백할 것이다. Figures 2a and 2b are detailed configuration diagrams of a fine dust measuring device 100 in a chimney according to an embodiment of the present invention. For reference, in the following specification, the Beta-ray method is described as an example among various methods of measuring fine dust for easy understanding of the present invention, but it can be applied equally or substantially the same to other methods other than the Beta-ray method. It will be obvious that there is.

도 2에 도시되는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)는 베타레이의 감쇄 원리를 이용하여 굴뚝 내 배출가스에서 미세먼지의 양을 측정하되, 시료 채취의 공간과 시료 측정의 공간을 상호 분리시키면서 동시에 베타레이 롤 백이 없이도 미세먼지 측정을 위한 영점(또는 기준 값) 측정이 가능한 것을 특징으로 한다. The fine dust measuring device 100 in the chimney according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 measures the amount of fine dust in the exhaust gas in the chimney using the attenuation principle of beta ray, and measures the space for sampling and the sample. It is characterized by separating the measurement spaces from each other and at the same time enabling zero point (or reference value) measurement for fine dust measurement without beta ray rollback.

참고로, 방사성 원자핵이 붕괴하여 원소의 원자 번호가 변경되고 전자 또는 양전자를 방출하는 현상을 베타 붕괴라고 칭하는데, 여기서, 방출되는 전자를 베타(-)입자, 방출되는 양전자를 베타(+)입자로 칭하며, 베타레이라 함은 보통 베타(-)입자를 가리킨다.For reference, the phenomenon in which a radioactive atomic nucleus collapses to change the atomic number of an element and emit electrons or positrons is called beta decay, where the emitted electrons are beta (-) particles and the emitted positrons are beta (+) particles. , and beta rays usually refer to beta (-) particles.

베타 붕괴에 의해서 발산되는 전자들이 다른 물질과 충돌할 때에 충돌되는 물질의 내부에 있는 외곽 궤도 전자 및 원자핵과의 산란을 통해 발산되었던 전자가 그 에너지의 일부를 잃어버리게 되고, 베타 입자의 에너지가 작은 경우(예를 들어, 1ev 이하)에는 대부분의 에너지 손실은 충돌되는 물질의 외곽 궤도 전자와의 산란을 통해 발생하게 된다. 그러므로, 베타 입자의 흡수도는 흡수 물질(즉, 충돌되는 물질)의 전자 밀도에 비례하는 특징을 갖는다. When electrons emitted by beta decay collide with other substances, the electrons emitted through scattering with the outer orbital electrons and atomic nuclei inside the colliding substance lose some of their energy, and the energy of the beta particle is small. In this case (for example, below 1ev), most of the energy loss occurs through scattering with the outer orbital electrons of the colliding material. Therefore, the absorption of beta particles has the characteristic of being proportional to the electron density of the absorbing material (i.e., the colliding material).

하지만, 전자 밀도는 원자 번호와 원자 질량의 비에 비례하는데 그 비율은 대부분의 원소에서 일정한 값을 갖는다. 따라서, 베타 입자의 감쇄는 흡수 물질의 화학 성분과 무관하게 오직 전자 밀도에만 영향을 받게 된다. 참고로, 분진의 농도 측정 방법으로 광투과 원리를 활용할 경우 물질의 광학적 성질에 의해 많은 측정 오차를 초래할 수 있지만, 베타 붕괴에 의한 방법에서는 이러한 오차가 상대적으로 적게 된다.However, electron density is proportional to the ratio of atomic number and atomic mass, and that ratio has a constant value for most elements. Therefore, the attenuation of beta particles is affected only by electron density, regardless of the chemical composition of the absorbing material. For reference, when using the light transmission principle as a method of measuring the concentration of dust, a large measurement error may occur due to the optical properties of the material, but in the method using beta decay, such error is relatively small.

베타레이 흡수에 의한 베타 입자가 어떤 매질을 통과할 때에 감쇄되는 정도는, 비어 램버트(Beer-Lambert) 관계식에 따라 물질의 질량 밀도에 지수 함수적으로 변하게 된다. 따라서, 베타레이의 농도 측정은 베타 입자가 매질을 통과할 때 감쇄되는 정도를 물질의 질량 밀도에 지수적으로 변화하는 아래의 수학식 1의 함수로부터 산출할 수 있다.The degree of attenuation of beta particles due to beta ray absorption when they pass through a medium varies exponentially with the mass density of the material according to the Beer-Lambert relationship. Therefore, in measuring the concentration of beta rays, the degree to which beta particles are attenuated when passing through a medium can be calculated from the function of Equation 1 below, which exponentially changes with the mass density of the material.

[수학식 1][Equation 1]

I = I0 * exp(-υφ)I = I 0 * exp(-υυ)

여기서, here,

I0: 초기 베타레이의 세기 (count rate), I 0 : Initial beta ray intensity (count rate),

I: 매질을 통과한 이후의 베타레이의 세기I: Intensity of beta ray after passing through the medium

φ: 흡수 물질의 질량 밀도 (mg/cm2)ϕ: mass density of absorbent material (mg/cm 2 )

υ: 베타레이의 감쇄 계수 (cm2/mg) (υ는 흡수 물질의 전자 밀도의 함수이지만 대부분의 원소 성분에 대해 일정함)υ: Attenuation coefficient of beta ray (cm 2 /mg) (υ is a function of the electron density of the absorbing material, but is constant for most elemental compositions)

감쇄 계수는 교정을 통해 사전적으로 결정되므로, 초기 베타레이의 세기(I0)와 베타레이 검출기를 통해 측정된 매질을 통과한 이후의 베타레이의 세기(I)를 통해 흡수 물질의 질량 밀도(φ)를 산출할 수 있다. Since the attenuation coefficient is determined a priori through calibration, the mass density of the absorbing material (ϕ ) can be calculated.

도 2a에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)는 시료 채취부(10)와, 제1 단열부(20)와, 제1 시료 측정부(30)와, 개방/밀착 제어부와, 필터부(50)와, 제어부(60)와, 제2 시료 측정부(70)와, 제2 단열부(80) 등으로 구성될 수 있다. As shown in Figure 2a, the fine dust measuring device 100 in the chimney according to an embodiment of the present invention includes a sample collection unit 10, a first insulation unit 20, and a first sample measurement unit 30. ), an open/adhesion control unit, a filter unit 50, a control unit 60, a second sample measurement unit 70, a second insulation unit 80, etc.

여기서, 도 1에 도시되는 일반적인 베타레이 미세먼지 측정 장치가 시료의 채취 및 측정을 동일한 공간에서 수행하고 그에 따라 수분이 다량 함유된 굴뚝 배출가스의 미세먼지 측정에는 활용이 실질상 불가능한 것과는 대조적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)는 제1 단열부(20)에 의해 제1 시료 측정부(30)와 시료 채취부(10)가 공간적으로 분리됨과 동시에 제1 시료 측정부(30)와 시료 채취부(10)가 상호 단열됨으로써 시료 채취부(10)에서의 고온 조건(예를 들어, 120 ± 14℃, 공정시험법에 따름, 이하 상술함) 및 제1 시료 측정부(30)에서의 항온 조건(예를 들어, 40℃, 이하 상술함)을 동시에 충족시키고, 또한 제2 단열부(80)에 의해 시료 채취부(10)와 제2 시료 측정부(70)가 공간적으로 분리됨과 동시에 시료 채취부(10)와 제2 시료 측정부(70)가 상호 단열됨으로써 시료 채취부(10)에서의 고온 조건(예를 들어, 120 ± 14℃) 및 제2 시료 측정부(70)에서의 항온 조건(예를 들어, 40℃)을 동시에 충족하는 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명의 특유의 특징에 대해서는 이하에서 보다 상술하기로 한다. Here, in contrast to the fact that the general Beta Ray fine dust measurement device shown in FIG. 1 performs sample collection and measurement in the same space, and thus cannot be used for measuring fine dust in chimney exhaust gas containing a large amount of moisture, In the chimney fine dust measurement device 100 according to an embodiment of the present invention, the first sample measurement unit 30 and the sample collection unit 10 are spatially separated by the first insulation unit 20, and at the same time, the first sample measurement unit 30 and the sample collection unit 10 are spatially separated by the first insulation unit 20. The sample measurement unit 30 and the sample collection unit 10 are insulated from each other, thereby maintaining high temperature conditions in the sample collection unit 10 (e.g., 120 ± 14°C, according to the process test method, described in detail below) and the first The constant temperature condition (e.g., 40° C., described in detail below) in the sample measuring unit 30 is simultaneously satisfied, and the sample collecting unit 10 and the second sample measuring unit ( 70) are spatially separated, and at the same time, the sample collection unit 10 and the second sample measurement unit 70 are insulated from each other, so that the high temperature condition (for example, 120 ± 14°C) in the sample collection unit 10 and the second sample collection unit 10 are insulated from each other. It is characterized by simultaneously satisfying the constant temperature condition (for example, 40°C) in the sample measuring unit 70, and the unique features of the present invention will be described in more detail below.

제1 시료 측정부(30)는 베타레이 소스(36) 및 베타레이 검출기(39)를 활용하여, 미세먼지 기준 값을 측정할 수 있다. 참고로, 베타레이 롤(roll)은 그 두께가 일정하지 않아서 마이크로그램 단위의 중량을 측정하는 경우에 300 내지 500 마이크로그램 단위의 차이가 발생하는 것이 일반적이다. 이러한 베타레이 롤의 두께 차이로 인한 오차를 보상하기 위해서 영점을 측정할 수 있으며, 본 발명에 따른 제1 시료 측정부(30)가 베타레이 롤의 영점을 측정할 수 있다. The first sample measuring unit 30 can measure the fine dust reference value by utilizing the beta-ray source 36 and the beta-ray detector 39. For reference, the thickness of Betaray rolls is not constant, so when measuring the weight in micrograms, there is usually a difference of 300 to 500 micrograms. In order to compensate for the error due to the thickness difference of the Beta Ray roll, the zero point can be measured, and the first sample measuring unit 30 according to the present invention can measure the zero point of the Beta Ray roll.

다시 말하면, 본 발명에 따른 제1 시료 측정부(30)에서 활용되는 제1 시료측정필터(57)는 어떠한 미세먼지도 채취되지 않은 상태의 필터에 해당하고, 따라서 제1 시료 측정부(30)의 베타레이 소스(36) 및 베타레이 검출기(39)를 통해서 베타레이 롤의 영점이 측정될 수 있다. 이러한 영점은 굴뚝 내 미세먼지 측정을 위한 기준 값(또는 초기 값)으로 활용될 수 있으며, 이하의 본 명세서에서 제1 시료 측정부(30)에 의해 측정되는 값을 '미세먼지 기준 값'으로 지칭하기로 한다. In other words, the first sample measurement filter 57 used in the first sample measurement unit 30 according to the present invention corresponds to a filter in which no fine dust is collected, and therefore the first sample measurement unit 30 The zero point of the beta ray roll can be measured through the beta ray source 36 and the beta ray detector 39. This zero point can be used as a reference value (or initial value) for measuring fine dust in the chimney, and in this specification below, the value measured by the first sample measuring unit 30 is referred to as the 'fine dust reference value'. I decided to do it.

베타레이 소스 장착부(35)의 일 영역에 장착된 베타레이 소스(36)는 소정의 베타레이를 방출할 수 있고, 방출된 베타레이는 제1 시료측정필터(57)를 통과하면서 베타레이의 일부가 흡수되며 나머지의 베타레이가 베타레이 검출기 하우징(31)에 구비된 베타레이 검출기(39)에서 검출됨으로써 미세먼지 기준 값이 측정될 수 있다. The beta ray source 36 mounted in one area of the beta ray source mounting unit 35 can emit a predetermined beta ray, and the emitted beta ray passes through the first sample measurement filter 57 and is a part of the beta ray. is absorbed and the remaining beta ray is detected by the beta ray detector 39 provided in the beta ray detector housing 31, so that the fine dust reference value can be measured.

참고로, 도 2a의 구성에서는 베타레이 소스(36)가 하측에 배치되어 상측에 배치된 베타레이 검출기(39)를 향해 베타레이를 조사하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 베타레이 소스(36)가 상측에 배치되어 하측에 배치된 베타레이 검출기(39)를 향해 베타레이를 조사하도록 제1 시료 측정부(30)를 구현하는 것도 가능하다. 특히, 후자의 경우에 온도에 매우 민감한 베타레이 검출기(39)를 열원과 보다 이격 배치시킴으로써 제1 시료 측정부(30)에서의 항온 조건(예를 들어, 40℃)을 보다 용이하게 구현할 수 있다.For reference, in the configuration of Figure 2a, the beta ray source 36 is shown to be placed on the lower side and irradiate beta ray toward the beta ray detector 39 disposed on the upper side. However, according to an additional embodiment of the present invention, the beta ray source 36 is placed on the lower side. It is also possible to implement the first sample measuring unit 30 so that the ray source 36 is disposed on the upper side and irradiates beta rays toward the beta ray detector 39 disposed on the lower side. In particular, in the latter case, the constant temperature condition (e.g., 40°C) in the first sample measuring unit 30 can be more easily implemented by placing the beta-ray detector 39, which is very sensitive to temperature, more distant from the heat source. .

여기서, 베타레이 검출기(39)는 예를 들어 PMT(photomultiplier tube)일 수 있고, 이러한 베타레이 검출기(39)는 검출 동작이 가능한 상한 온도가 약 40℃이다. 그러므로, 미세먼지 측정 시에 수분 성분의 완전한 배제를 위해 미세먼지 시료를 매우 고온(예를 들어, 120 ± 14℃)으로 유지시켜야만 하는 시료 채취부(10)와 베타레이 검출기(39)가 구비되는 제1 시료 측정부(30)는 상호 공간적으로 분리되면서 동시에 상호 단열시키는 것이 바람직하며, 이를 구현하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)는 제1 단열부(20)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다. Here, the beta-ray detector 39 may be, for example, a PMT (photomultiplier tube), and the upper limit temperature at which the beta-ray detector 39 can perform a detection operation is about 40°C. Therefore, in order to completely exclude moisture components when measuring fine dust, the fine dust sample is provided with a sample collection unit 10 and a beta-ray detector 39 that must be maintained at a very high temperature (e.g., 120 ± 14°C). It is preferable that the first sample measuring units 30 are spatially separated from each other and at the same time insulated from each other. To implement this, the fine dust measuring device 100 in the chimney according to an embodiment of the present invention has a first insulating unit 20. ) is characterized in that it is additionally provided.

보다 구체적으로, 도 2a에 도시되는 바와 같이, 제1 단열부(20)는 단열벽(21)과 단열판(22)으로 구성되고, 단열벽(21) 및 단열판(22)은 일체로 형성될 수 있으며, 단열벽(21)에 의해 시료 채취부(10)와 제1 시료 측정부(30) 사이의 복사열을 차단할 수 있고 단열판(22)에 의해 시료 채취부(10)와 제1 시료 측정부(30) 사이의 열전도를 차단할 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)에서는 시료 채취부(10)에서의 고온 조건(예를 들어, 120 ± 14℃)과 제1 시료 측정부(30)에서의 항온 조건(예를 들어, 40℃)을 동시에 충족시키는 것이 가능하다. More specifically, as shown in Figure 2a, the first insulation portion 20 is composed of an insulation wall 21 and an insulation plate 22, and the insulation wall 21 and the insulation plate 22 may be formed as one piece. In addition, the radiant heat between the sample collection unit 10 and the first sample measurement unit 30 can be blocked by the insulation wall 21, and the sample collection unit 10 and the first sample measurement unit (30) can be blocked by the insulation plate 22. 30) It can block heat conduction between Accordingly, in the chimney fine dust measuring device 100 according to an embodiment of the present invention, the high temperature condition (e.g., 120 ± 14°C) in the sample collection unit 10 and the first sample measurement unit 30 It is possible to simultaneously satisfy the constant temperature conditions (for example, 40°C).

제1 시료 측정부(30)에서의 항온 조건과 관련하여, 배출가스 내의 미세먼지 측정을 위해서는 측정의 온도를 항상 일정하게 유지하는 것이 바람직한데, 이는 동일한 측정 조건에서 지속적으로 미세먼지 양을 측정해야만 측정 오차가 발생하지 않기 때문이다.Regarding the constant temperature condition in the first sample measuring unit 30, in order to measure fine dust in the exhaust gas, it is desirable to keep the measurement temperature constant. This requires continuously measuring the amount of fine dust under the same measurement conditions. This is because measurement errors do not occur.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 시료 측정부(30)는 제1 시료 측정부(30)의 적어도 일부 영역에 배치되어 제1 시료 측정부(30)의 온도를 측정하기 위한 제2 온도 센서(38)를 더 포함할 수 있고, 또한 제1 시료 측정부(30)의 적어도 일부 영역에는 제1 시료 측정부(30) 내의 공기를 냉각시키기 위한 냉각팬(33)이 더 구비될 수 있다.To this end, the first sample measuring unit 30 according to an embodiment of the present invention is disposed in at least a partial area of the first sample measuring unit 30 to measure the temperature of the first sample measuring unit 30. 2 It may further include a temperature sensor 38, and a cooling fan 33 for cooling the air in the first sample measuring unit 30 may be further provided in at least some areas of the first sample measuring unit 30. You can.

따라서, 제어부(60)는 제2 온도 센서(38)에 의해 측정되는 제1 시료 측정부(30)의 온도가 미리 설정된 제2 온도(예를 들어, 40℃)를 초과하는 경우 냉각팬(33)을 활성화함으로써 제1 시료 측정부(30)의 온도가 상기 미리 설정된 제2 온도(예를 들어, 40℃)를 유지하도록 제어할 수 있다. 그에 따라, 검출기의 온도가 동일한 일정 온도가 되었을 때에 실효 측정값을 검출할 수 있도록 한다.Accordingly, the control unit 60 operates the cooling fan 33 when the temperature of the first sample measuring unit 30 measured by the second temperature sensor 38 exceeds the preset second temperature (for example, 40°C). ) can be controlled to maintain the temperature of the first sample measuring unit 30 at the preset second temperature (for example, 40°C). Accordingly, the effective measured value can be detected when the temperature of the detector reaches the same constant temperature.

또한, 본 발명에 따른 제1 시료 측정부(30)는 주기적으로 영점 교정과 스판 교정을 시행함에 있어 스판 교정판(span filter)을 삽입할 수 있도록 스판 교정구(32)를 추가로 구비할 수 있다.In addition, the first sample measuring unit 30 according to the present invention may be additionally equipped with a span calibration tool 32 so that a span calibration plate (span filter) can be inserted when periodically performing zero calibration and span calibration. there is.

시료 채취부(10)는 굴뚝 내의 배출가스로부터 미세먼지 시료를 채취하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면 시료 채취부(10)의 전단에서 입경분리장치에 의해 PM10 미만 또는 PM2.5 미만의 미세먼지만이 분리될 수 있고, 가온된 미세먼지 시료는 가열 흡인관(12)을 통해 시료 채취부(10)로 흡인될 수 있다. The sample collection unit 10 may be configured to collect fine dust samples from exhaust gas within the chimney. In this regard, according to an embodiment of the present invention, only fine dust less than PM10 or less than PM2.5 can be separated by a particle size separation device at the front of the sample collection unit 10, and the heated fine dust sample is heated. It can be sucked into the sample collection unit 10 through the suction tube 12.

가열 흡인관(12)을 통해서 흡인된 미세먼지 시료는 시료 채취 장치(11)의 외벽 내부에 내장되는 가열 도관(13)에 의해 미리 설정된 제1 온도 범위(예를 들어, 120 ± 14℃)로 유지될 수 있으며, 여기서 미리 설정된 제1 온도 범위(예를 들어, 120 ± 14℃)는 미세먼지 시료에 포함된 수증기를 가스화하여 시료채취필터(54)를 통해 흡인 공기 배출관(15)을 통해 외부로 배출시키기 위한 온도 범위에 해당할 수 있다. 고온의 수증기가 100℃ 이하의 온도에서는 물로 응축되게 되고, 응축된 물은 시료 채취에 있어 추가적인 질량 농도로 작용하게 되어 미세먼지 측정에 있어 심각한 오차의 원인이 된다. The fine dust sample sucked through the heating suction tube 12 is maintained in a preset first temperature range (e.g., 120 ± 14°C) by the heating conduit 13 built into the outer wall of the sample collection device 11. It may be, where the preset first temperature range (for example, 120 ± 14°C) gasifies the water vapor contained in the fine dust sample and discharges it to the outside through the sampling filter 54 and the suction air discharge pipe 15. This may correspond to the temperature range for discharge. High-temperature water vapor condenses into water at temperatures below 100°C, and the condensed water acts as an additional mass concentration when collecting samples, causing serious errors in fine dust measurement.

즉, 미리 설정된 제1 온도 범위(예를 들어, 120 ± 14℃)로 미세먼지 시료를 가열시키는 조건이 유지되는 경우 시료채취필터(54)에서는 미세먼지만이 채취될 수 있고, 고온의 가스화된 수증기를 포함하는 시료 가스는 흡인 공기 배출관(15)을 통해 후단의 처리 장치(예를 들어, 제습기, 가스/압력 센서, 유량계, 흡인 펌프, 등)로 배출되게 된다.That is, when the conditions for heating the fine dust sample to a preset first temperature range (for example, 120 ± 14°C) are maintained, only fine dust can be collected from the sampling filter 54, and the high-temperature gasified The sample gas containing water vapor is discharged to a downstream processing device (eg, dehumidifier, gas/pressure sensor, flow meter, suction pump, etc.) through the suction air discharge pipe 15.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)는 가열 흡인관(12)을 통해 흡인되는 미세먼지 시료를 가열 도관(13)을 활용하여 미리 설정된 제1 온도 범위(예를 들어, 120 ± 14℃)로 가열시키고 가열 도관(13)에 의해 가스화된 미세먼지 시료 내의 수증기를 흡인 공기 배출관(15)을 통해 배출시킴으로써, 미세먼지 시료 채취에 있어 수분을 완전하게 배제할 수 있으며 그에 따라 미세먼지 측정의 오차를 최소화함과 동시에 신뢰도를 상당히 개선할 수 있다.In this way, the fine dust measuring device 100 in the chimney according to an embodiment of the present invention uses the heating conduit 13 to measure the fine dust sample sucked through the heating suction pipe 12 to a preset first temperature range (e.g. For example, by heating to 120 ± 14°C) and discharging the water vapor in the fine dust sample gasified by the heating conduit 13 through the suction air discharge pipe 15, moisture can be completely excluded when collecting fine dust samples. As a result, the error in fine dust measurement can be minimized and reliability can be significantly improved.

이러한 미세먼지 측정의 정확도 및 신뢰도를 지속적으로 보장하기 위해서, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 흡인 공기 배출관(15)의 온도를 측정하도록 구성되는 제1 온도 센서(16)가 상기 흡인 공기 배출관(15)의 적어도 일부 영역에 배치될 수 있다. In order to continuously ensure the accuracy and reliability of such fine dust measurement, according to an additional embodiment of the present invention, a first temperature sensor 16 configured to measure the temperature of the suction air discharge pipe 15 is used to measure the temperature of the suction air discharge pipe 15. ) may be placed in at least some areas of.

제1 온도 센서(16)에 의해서 감지되는 흡인 공기 배출관(15)의 온도, 즉 시료 가스가 시료채취필터(54)를 통과하는 온도가 제어부(60)로 전달될 수 있고, 제어부(60)는 제1 온도 센서(16)에 의해 측정되는 흡인 공기 배출관(15) 내의 온도가 미리 설정된 제1 온도 범위(예를 들어, 120 ± 14℃) 미만인 경우에 가열 도관(13)의 가열 온도를 증가시켜 흡인 공기 배출관(15) 내의 온도가 미리 설정된 제1 온도 범위(예를 들어, 120 ± 14℃) 이내가 되도록 제어함으로써 시료 채취부(10)에서의 고온 조건, 즉 미세먼지 시료 내의 수분이 모두 가스화되어 흡인 공기 배출관(15)을 통해 배출되도록 하는 온도 조건을 충족시킬 수 있으며, 그에 따라 미세먼지 시료 채취에 있어 추후 미세먼지 측정에 오차를 유발하는 인자인 수분을 완전하게 배제할 수 있다. The temperature of the suction air discharge pipe 15 detected by the first temperature sensor 16, that is, the temperature at which the sample gas passes through the sampling filter 54, can be transmitted to the control unit 60, and the control unit 60 When the temperature in the suction air discharge pipe 15 measured by the first temperature sensor 16 is below the first preset temperature range (e.g., 120 ± 14° C.), the heating temperature of the heating pipe 13 is increased. By controlling the temperature in the suction air discharge pipe 15 to be within a preset first temperature range (e.g., 120 ± 14°C), the high temperature condition in the sample collection unit 10, that is, all moisture in the fine dust sample is gasified. It is possible to meet the temperature conditions for discharge through the suction air discharge pipe 15, and accordingly, when collecting fine dust samples, moisture, which is a factor that causes errors in future fine dust measurement, can be completely excluded.

제2 시료 측정부(70)는 베타레이 소스(76) 및 베타레이 검출기(79)를 활용하여, 시료 채취부(10)에 의해 채취된 미세먼지 시료에 기초하여 굴뚝 내 미세먼지 측정 값을 획득하도록 구성될 수 있다. 베타레이 소스 장착부(75)의 일 영역에 장착된 베타레이 소스(76)는 소정의 베타레이를 방출할 수 있고, 방출된 베타레이는 제2 시료측정필터(58)를 통과하면서 포집된 미세먼지에 의해 베타레이의 일부가 흡수되며 나머지의 베타레이가 베타레이 검출기 하우징(71)에 구비된 베타레이 검출기(79)에서 검출됨으로써 굴뚝 내 미세먼지 측정 값이 획득될 수 있다. The second sample measurement unit 70 uses the beta-ray source 76 and the beta-ray detector 79 to obtain a measurement value of fine dust in the chimney based on the fine dust sample collected by the sample collection unit 10. It can be configured to do so. The beta ray source 76 mounted in one area of the beta ray source mounting unit 75 can emit a predetermined beta ray, and the emitted beta ray is fine dust collected while passing through the second sample measurement filter 58. A portion of the beta ray is absorbed and the remaining beta ray is detected by the beta ray detector 79 provided in the beta ray detector housing 71, so that a measurement value of fine dust in the chimney can be obtained.

즉, 제1 시료 측정부(30)에서는 미세먼지가 채취되지 않은 상태의 제1 시료측정필터(57)를 기준으로 미세먼지 기준 값(또는 영점)을 측정하는 것과는 대조적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 시료 측정부(70)는 시료 채취부(10)에서 채취된 미세먼지가 존재하는 제2 시료측정필터(58)를 기준으로 미세먼지 측정 값을 획득할 수 있고, 따라서 제2 시료 측정부(70)에서의 미세먼지 측정 값과 제1 시료 측정부(30)에서의 미세먼지 기준 값의 차이가 굴뚝 내 미세먼지 양을 산출하는 기초가 될 수 있고, 이러한 굴뚝 내 미세먼지 양 산출 방식에 대해서는 이하에서 보다 상세하게 기술하기로 한다. That is, in contrast to measuring the fine dust reference value (or zero point) in the first sample measuring unit 30 based on the first sample measuring filter 57 in which fine dust is not collected, one embodiment of the present invention The second sample measurement unit 70 according to the example may obtain a fine dust measurement value based on the second sample measurement filter 58 where the fine dust collected from the sample collection unit 10 is present, and thus the second sample measurement unit 70 The difference between the fine dust measurement value in the sample measurement unit 70 and the fine dust reference value in the first sample measurement unit 30 can be the basis for calculating the amount of fine dust in the chimney, and the amount of fine dust in the chimney is The calculation method will be described in more detail below.

참고로, 도 2a의 구성에서는 베타레이 소스(76)가 하측에 배치되어 상측에 배치된 베타레이 검출기(79)를 향해 베타레이를 조사하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 베타레이 소스(76)가 상측에 배치되어 하측에 배치된 베타레이 검출기(79)를 향해 베타레이를 조사하도록 제2 시료 측정부(70)를 구현하는 것도 가능하다. 특히, 후자의 경우에 온도에 매우 민감한 베타레이 검출기(79)를 열원과 보다 이격 배치시킴으로써 제2 시료 측정부(70)에서의 항온 조건(예를 들어, 40℃)을 보다 용이하게 구현할 수 있다.For reference, in the configuration of Figure 2a, the beta ray source 76 is shown to be placed on the lower side and irradiate beta ray toward the beta ray detector 79 disposed on the upper side. However, according to an additional embodiment of the present invention, the beta ray source 76 is placed on the lower side. It is also possible to implement the second sample measuring unit 70 so that the ray source 76 is disposed on the upper side and irradiates beta rays toward the beta ray detector 79 disposed on the lower side. In particular, in the latter case, the constant temperature condition (e.g., 40°C) in the second sample measuring unit 70 can be more easily implemented by placing the beta-ray detector 79, which is very sensitive to temperature, more spaced apart from the heat source. .

여기서, 베타레이 검출기(79)는 예를 들어 PMT일 수 있고, 이러한 베타레이 검출기(79)는 검출 동작이 가능한 상한 온도가 약 40℃이다. 그러므로, 미세먼지 측정 시에 수분 성분의 완전한 배제를 위해 미세먼지 시료를 매우 고온(예를 들어, 120 ± 14℃)으로 유지시켜야만 하는 시료 채취부(10)와 베타레이 검출기(79)가 구비되는 제2 시료 측정부(70)는 상호 공간적으로 분리되면서 동시에 상호 단열 시키는 것이 바람직하며, 이를 구현하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)는 제2 단열부(80)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다. Here, the beta-ray detector 79 may be, for example, a PMT, and the upper limit temperature at which the beta-ray detector 79 can perform a detection operation is about 40°C. Therefore, in order to completely exclude moisture components when measuring fine dust, the fine dust sample is provided with a sample collection unit 10 and a beta-ray detector 79 that must be maintained at a very high temperature (e.g., 120 ± 14°C). It is preferable that the second sample measuring units 70 are spatially separated from each other and at the same time insulated from each other. To implement this, the fine dust measuring device 100 in the chimney according to an embodiment of the present invention has a second insulating unit 80. ) is characterized in that it is additionally provided.

보다 구체적으로, 도 2a에 도시되는 바와 같이, 제2 단열부(80)는 제2 단열벽(81)과 제2 단열판(82)으로 구성되고, 제2 단열벽(81) 및 제2 단열판(82)은 일체로 형성될 수 있으며, 제2 단열벽(81)에 의해 시료 채취부(10)와 제2 시료 측정부(70) 사이의 복사열을 차단할 수 있고 제2 단열판(22)에 의해 시료 채취부(10)와 제2 시료 측정부(70) 사이의 열전도를 차단할 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)에서는 시료 채취부(10)에서의 고온 조건(예를 들어, 120 ± 14℃)과 제2 시료 측정부(70)에서의 항온 조건(예를 들어, 40℃)을 동시에 충족시키는 것이 가능하다. More specifically, as shown in Figure 2a, the second insulation unit 80 is composed of a second insulation wall 81 and a second insulation plate 82, and the second insulation wall 81 and the second insulation plate ( 82) may be formed integrally, and may block radiant heat between the sample collection unit 10 and the second sample measurement unit 70 by the second insulating wall 81, and can block the sample by the second insulating plate 22. Heat conduction between the sampling unit 10 and the second sample measuring unit 70 can be blocked. Accordingly, in the chimney fine dust measuring device 100 according to an embodiment of the present invention, the high temperature condition (e.g., 120 ± 14°C) in the sample collection unit 10 and the second sample measurement unit 70 It is possible to simultaneously satisfy the constant temperature conditions (for example, 40°C).

참고로, 제1 시료 측정부(30)와 시료 채취부(10) 사이에 구비되는 제1 단열부(20)와는 달리, 시료 채취부(10)와 제2 시료 측정부(70) 사이에 구비되는 제2 단열부(80)의 단열판(82)은 그 저면의 적어도 일부 영역에 건조기(82-1, 또는 히터)가 추가로 구비될 수 있다. 따라서, 시료가 채취되어 제2 시료 측정부(70)로 이동하는 필터에 대해 추가로 건조를 구현함으로써 수분에 의한 미세먼지 측정 오차 발생을 보다 더 확실하게 방지할 수 있도록 한다. For reference, unlike the first insulation unit 20 provided between the first sample measuring unit 30 and the sample collecting unit 10, the first insulation unit 20 is provided between the sample collecting unit 10 and the second sample measuring unit 70. The insulating plate 82 of the second insulating portion 80 may be additionally provided with a dryer 82-1 (or heater) on at least a portion of the bottom thereof. Therefore, by implementing additional drying of the filter from which the sample is collected and moving to the second sample measuring unit 70, it is possible to more reliably prevent the occurrence of fine dust measurement errors due to moisture.

제2 시료 측정부(70)에서의 항온 조건과 관련하여, 배출가스 내의 미세먼지 측정을 위해서는 측정의 온도를 항상 일정하게 유지하는 것이 바람직한데, 이는 동일한 측정 조건에서 지속적으로 미세먼지 양을 측정해야만 측정 오차가 발생하지 않기 때문이다.Regarding the constant temperature condition in the second sample measuring unit 70, it is desirable to always keep the measurement temperature constant in order to measure fine dust in the exhaust gas, which requires continuously measuring the amount of fine dust under the same measurement conditions. This is because measurement errors do not occur.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 시료 측정부(70)는 제2 시료 측정부(70)의 적어도 일부 영역에 배치되어 제2 시료 측정부(70)의 온도를 측정하기 위한 제3 온도 센서(78)를 더 포함할 수 있고, 또한 제2 시료 측정부(70)의 적어도 일부 영역에는 제2 시료 측정부(70) 내의 공기를 냉각시키기 위한 냉각팬(73)이 더 구비될 수 있다.To this end, the second sample measuring unit 70 according to an embodiment of the present invention is disposed in at least a partial area of the second sample measuring unit 70 and is used to measure the temperature of the second sample measuring unit 70. 3 It may further include a temperature sensor 78, and a cooling fan 73 for cooling the air in the second sample measuring unit 70 may be further provided in at least some areas of the second sample measuring unit 70. You can.

따라서, 제어부(60)는 제3 온도 센서(78)에 의해 측정되는 제2 시료 측정부(70)의 온도가 미리 설정된 제2 온도(예를 들어, 40℃)를 초과하는 경우 냉각팬(73)을 활성화함으로써 제2 시료 측정부(70)의 온도가 상기 미리 설정된 제2 온도(예를 들어, 40℃)를 유지하도록 제어할 수 있다. 그에 따라, 검출기의 온도가 동일한 일정 온도가 되었을 때에 실효 측정값을 검출할 수 있도록 한다.Accordingly, the control unit 60 operates the cooling fan 73 when the temperature of the second sample measuring unit 70 measured by the third temperature sensor 78 exceeds the preset second temperature (for example, 40°C). ) can be controlled to maintain the temperature of the second sample measuring unit 70 at the preset second temperature (for example, 40°C). Accordingly, the effective measured value can be detected when the temperature of the detector reaches the same constant temperature.

또한, 본 발명에 따른 제2 시료 측정부(70)는 주기적으로 영점 교정과 스판 교정을 시행함에 있어 스판 교정판을 삽입할 수 있도록 스판 교정구(72)를 추가로 구비할 수 있다.In addition, the second sample measuring unit 70 according to the present invention may be additionally equipped with a span calibration tool 72 so that a span calibration plate can be inserted when periodically performing zero calibration and span calibration.

필터부(50)는 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)의 하측에 배치되어 공급용 여과 필터를 롤(roll) 형태로 저장할 수 있다. 여과 필터는 필터 캐리어(51)에 의해 안전하게 공급될 수 있고, 필터 캐리어(51) 부근에 포토 센서(52)를 배치함으로써 공급 필터의 길이를 정확하게 측정하여 동일한 길이로 공급할 수 있도록 하고, 그에 따라 측정 구간이 일정하게 유지되도록 한다.The filter unit 50 is disposed below the fine dust measuring device 100 in the chimney and can store the supply filter in the form of a roll. The filtration filter can be safely supplied by the filter carrier 51, and by placing the photo sensor 52 near the filter carrier 51, the length of the supply filter can be accurately measured to ensure that it is supplied at the same length and measured accordingly. Ensure that the section remains constant.

측정된 시료는 캐리어 받침대(55)에서 필터를 안정되게 유지시키면서 측정시료보관소(56)로 이송함으로써 보관될 수 있다.The measured sample can be stored by transferring it to the measurement sample storage 56 while keeping the filter stable on the carrier stand 55.

이와 관련하여, 시료 필터를 이송하기 위해서는 시료채취필터(54), 제1 시료측정필터(57) 및 제2 시료측정필터(58)가 개방될 필요가 있지만 시료 채취와 시료 측정이 수행될 때에는 외부 공기가 완전하게 차단될 수 있도록 시료채취필터(54), 제1 시료측정필터(57) 및 제2 시료측정필터(58)가 밀폐됨이 바람직하며, 이를 위해 본 발명의 추가 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)는 개방/밀착 제어부를 더 포함할 수 있다.In this regard, in order to transfer the sample filter, the sampling filter 54, the first sample measurement filter 57, and the second sample measurement filter 58 need to be opened, but when sample collection and sample measurement are performed, the sample collection filter 54, the first sample measurement filter 57, and the second sample measurement filter 58 need to be opened. It is preferable that the sampling filter 54, the first sample measurement filter 57, and the second sample measurement filter 58 are sealed so that air can be completely blocked, and for this purpose, a chimney according to an additional embodiment of the present invention The fine dust measuring device 100 may further include an open/close control unit.

보다 구체적으로, 개방/밀착 제어부는 일체로 형성되어 시료 채취부(10)의 적어도 일부 영역 및 제1 시료 측정부(30)와 제2 시료 측정부(70)의 적어도 일부 영역을 통해 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 승강 부재(44)와, 승강 부재(44)의 적어도 일부 영역과 결합되어 승강 부재(44)의 상승 이동 또는 하강 이동을 가능하게 하는 승강 구동 모터(45)로 구성될 수 있다.More specifically, the open/adhesion control unit is formed integrally and moves in the vertical direction through at least a partial area of the sample collection unit 10 and at least a partial area of the first sample measurement unit 30 and the second sample measurement unit 70. It may be comprised of a lifting member 44 coupled to enable sliding movement, and a lifting drive motor 45 coupled to at least a portion of the lifting member 44 to enable upward or downward movement of the lifting member 44. there is.

따라서, 승강 구동 모터(45)에 의해 승강 부재(44)가 하강 시에 승강 부재(44)는 시료 채취부(10)에서의 시료채취필터(54), 제1 시료 측정부(30)에서의 제1 시료측정필터(57) 및 제2 시료 측정부(70)에서의 제2 시료측정필터(58)의 둘레를 밀착하여 폐쇄시키도록 구성될 수 있다. 승강 구동 모터(45)에 의해 승강 부재(44)가 하강하는 실시예에 추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 승강 부재(44)의 둘레를 따라 밀착 부재(46)가 추가로 구비될 수 있고, 상기 밀착 부재(46)는 예를 스프링일 수 있으며, 그에 따라 승강 부재(44)를 아래 방향으로 밀착시킬 수 있다. Therefore, when the lifting member 44 is lowered by the lifting driving motor 45, the lifting member 44 is connected to the sampling filter 54 in the sample collecting unit 10 and the sampling filter 54 in the first sample measuring unit 30. It may be configured to close and close the circumference of the first sample measurement filter 57 and the second sample measurement filter 58 in the second sample measurement unit 70. Additionally or alternatively to the embodiment in which the lifting member 44 is lowered by the lifting drive motor 45, according to a further embodiment of the present invention, a contact member 46 is additionally provided along the circumference of the lifting member 44. It may be provided, and the adhesion member 46 may be, for example, a spring, thereby allowing the elevating member 44 to be in close contact with it in the downward direction.

도 2a는 미세먼지 시료의 채취 및 측정 시에 승강 구동 모터(45)에 의해 승강 부재(44)가 하강하여 시료채취필터(54), 제1 시료측정필터(57) 및 제2 시료측정필터(58)의 둘레를 밀착시키거나 또는 밀착 부재(46)에 의한 탄성력에 의해 승강 부재(44)가 하측 방향으로 가압되어 시료채취필터(54), 제1 시료측정필터(57) 및 제2 시료측정필터(58)의 둘레를 밀착시키는 구성을 도시하고, 도 2b는 필터 이송 시에 승강 구동 모터(45)에 의해 승강 부재(44)가 상승하여 시료채취필터(54), 제1 시료측정필터(57) 및 제2 시료측정필터(58)가 일시적으로 개방되며, 개방된 공간을 따라 필터가 이송될 수 있게 된다. Figure 2a shows that when collecting and measuring a fine dust sample, the lifting member 44 is lowered by the lifting driving motor 45, and the sampling filter 54, the first sample measurement filter 57, and the second sample measurement filter ( 58), or the lifting member 44 is pressed in the downward direction by the elastic force of the adhesion member 46, and the sample collection filter 54, the first sample measurement filter 57, and the second sample measurement. Figure 2b shows a configuration in which the circumference of the filter 58 is closely adhered, and Figure 2b shows that the lifting member 44 is raised by the lifting driving motor 45 when the filter is transported, thereby forming the sampling filter 54 and the first sample measurement filter ( 57) and the second sample measurement filter 58 are temporarily opened, and the filter can be transported along the open space.

또한, 도 2a 및 도 2b에는 명시적으로 도시하지는 않으나, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 제1 시료 측정부(30) 및/또는 제2 시료 측정부(0)에 이중 차단 부재를 추가로 구비함으로써 에너지 공급의 효율을 보다 개선할 수 있다. In addition, although not explicitly shown in FIGS. 2A and 2B, according to an additional embodiment of the present invention, a double blocking member is additionally provided in the first sample measurement unit 30 and/or the second sample measurement unit 0. By doing so, the efficiency of energy supply can be further improved.

또한, 도 2a 및 도 2b에는 시료 채취부(10)의 적어도 일부 영역에 결합되는 승강 부재(44)와 제1 및 제2 시료 측정부(30, 70)의 적어도 일부 영역에 결합되는 승강 부재(44)가 일체로 형성되어 단일의 승강 구동 모터(45)에 의해 일체로 상하 슬라이딩 이동하는 구성을 도시하고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 시료 채취부(10) 측의 승강 부재(44)와 제1 시료 측정부(30) 및 제2 시료 측정부(70)의 승강 부재(44)에 각각 상이한 승강 구동 모터가 기계적으로 결합됨으로서 상이한 승강 구동 모터에 의해 각각 구동될 수 있도록 본 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)가 구현될 수도 있다.In addition, FIGS. 2A and 2B show a lifting member 44 coupled to at least a partial area of the sample collection unit 10 and a lifting member coupled to at least a partial area of the first and second sample measuring units 30 and 70 ( 44) is formed integrally and moves up and down as a single unit by a single lifting drive motor 45. However, in another embodiment of the present invention, the lifting member 44 on the sample collection unit 10 side and Different lifting drive motors are mechanically coupled to the lifting members 44 of the first sample measuring unit 30 and the second sample measuring unit 70 so that they can be driven by different lifting driving motors. Measuring device 100 may also be implemented.

참고로, 제어부(60)는 제1 시료 측정부(30)에서의 미세먼지 기준 값의 측정, 시료 채취부(10)에서의 미세먼지 시료 채취 및 제2 시료 측정부(70)에서의 미세먼지 측정 값의 획득 등에 관한 본 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)의 동작, 기능, 등을 총괄 제어할 수 있다. 다양한 구현예에 따라 또는 실시예에 따라, 제어부(60)는 컨트롤러(controller), 마이크로컨트롤러(micro-controller), 프로세서(processor), 마이크로프로세서(micro-processor) 등의 다른 장치 타입으로도 구현될 수 있다.For reference, the control unit 60 measures the fine dust standard value in the first sample measuring unit 30, collects the fine dust sample in the sample collecting unit 10, and measures the fine dust in the second sample measuring unit 70. It is possible to comprehensively control the operation, function, etc. of the fine dust measurement device 100 in the chimney in relation to acquisition of measured values. According to various implementations or embodiments, the control unit 60 may be implemented with other device types such as a controller, micro-controller, processor, and micro-processor. You can.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(60)는 제1 시료 측정부(30)에서 측정된 미세먼지 기준 값과 제2 시료 측정부(70)에서 획득된 미세먼지 측정 값에 기초하여 굴뚝 내 미세먼지의 양을 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(60)는 제1 시료 측정부(30)에서 측정된 미세먼지 기준 값과 제2 시료 측정부(70)에서 획득된 미세먼지 측정 값의 차이에 기초하여 굴뚝 내 미세먼지의 양을 산출할 수 있다. The control unit 60 according to an embodiment of the present invention determines the fine dust within the chimney based on the fine dust reference value measured by the first sample measuring unit 30 and the fine dust measurement value obtained by the second sample measuring unit 70. The amount of dust can be calculated. More specifically, the control unit 60 determines the level of fine dust in the chimney based on the difference between the fine dust reference value measured by the first sample measuring unit 30 and the fine dust measurement value obtained by the second sample measuring unit 70. Quantity can be calculated.

즉, 제1 시료 측정부(30)에서 미세먼지 기준 값의 측정을 위해 활용되는 제1 시료측정필터(57)는 미세먼지가 채취되지 않은 상태의 필터에 해당하고, 제2 시료 측정부(70)에서 미세먼지 측정 값의 획득을 위해 활용되는 제2 시료측정필터(58)는 시료 채취부(10)에서 미세먼지가 채취된 상태의 필터에 해당하며, 그러므로 제1 시료 측정부(30)에서 측정된 미세먼지 기준 값과 제2 시료 측정부(70)에서 획득된 미세먼지 측정 값의 차이는 굴뚝 내 미세먼지의 양과 직접적으로 연관될 수 있다. That is, the first sample measurement filter 57 used to measure the fine dust reference value in the first sample measurement unit 30 corresponds to a filter in which fine dust is not collected, and the second sample measurement unit 70 ), the second sample measurement filter 58 used to obtain fine dust measurement values corresponds to a filter in which fine dust has been collected from the sample collection unit 10, and therefore, the second sample measurement filter 58 is used to obtain fine dust measurement values in the first sample measurement unit 30. The difference between the measured fine dust reference value and the fine dust measurement value obtained by the second sample measuring unit 70 may be directly related to the amount of fine dust in the chimney.

참고로, 베타레이 흡수에 의한 베타 입자가 매질을 통과할 때에 감쇄되는 정도는 물질의 질량 밀도에 지수 함수적으로 변하게 되는데, 미세먼지의 양을 표현할 수 있는 이러한 '질량' 특성은 다양한 표현 예에 따라 두께, 농도 등으로 표현될 수 있고, 이하의 본 명세서에서는 대표하여 베타레이 롤의 "두께"로서 이를 표현하기로 한다. For reference, the degree to which beta particles are attenuated when they pass through a medium due to beta-ray absorption changes exponentially with the mass density of the material. This 'mass' characteristic, which can express the amount of fine dust, is used in various expression examples. Accordingly, it may be expressed in terms of thickness, concentration, etc., and in the present specification below, this will be representatively expressed as the “thickness” of Beta Ray Roll.

예를 들어, 제1 시료 측정부(30)에서 측정된 미세먼지 기준 값, 예를 들어 초기 롤 두께가 300이고, 제2 시료 측정부(70)에서 획득된 미세먼지 측정 값, 예를 들어 측정 롤 두께가 350이면, 본 발명에 따른 제어부(60)는 그 차이인 50(=350-300)을 채취된 미세먼지의 질량으로서 인식하여 미세먼지의 양을 산출할 수 있다. For example, the fine dust reference value measured in the first sample measuring unit 30, for example, the initial roll thickness is 300, and the fine dust measurement value obtained in the second sample measuring unit 70, for example, is measured If the roll thickness is 350, the control unit 60 according to the present invention can calculate the amount of fine dust by recognizing the difference, 50 (=350-300), as the mass of the collected fine dust.

이와 관련하여, 제1 시료 측정부(30)에 포함되는 베타레이 소스(36) 및 베타레이 검출기(39)와 제2 시료 측정부(70)에 포함되는 베타레이 소스(76) 및 베타레이 검출기(79)를 동일한 제품으로 구비할지라도 측정 환경 등의 요인으로 일부 오차가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해서, 본 발명의 추가 실시예에 따르면, 제어부(60)는 굴뚝 내 미세먼지의 양을 산출함에 있어 제1 시료 측정부(30) 및/또는 제2 시료 측정부(70)의 교정 인자(calibration factor)를 추가로 고려할 수 있다.In this regard, the beta-ray source 36 and beta-ray detector 39 included in the first sample measuring unit 30 and the beta-ray source 76 and beta-ray detector included in the second sample measuring unit 70. Even if (79) is provided as the same product, some errors may occur due to factors such as the measurement environment. To solve this problem, according to an additional embodiment of the present invention, the control unit 60 corrects the first sample measurement unit 30 and/or the second sample measurement unit 70 in calculating the amount of fine dust in the chimney. A calibration factor may be additionally considered.

예를 들어, 미세먼지가 채취되지 않은 상태의 필터를 제1 시료 측정부(30)와 제2 시료 측정부(70) 모두에 적용하여 영점을 측정할 경우에 이론적으로는 두 측정부(30, 70)에서 동일한 기준 값이 측정되어야 하지만, 실제로는 제1 시료 측정부(30)에서 300의 롤 두께가 측정되고 제2 시료 측정부(70)에서 320의 롤 두께가 측정되는 등 오차가 발생한다. For example, when measuring the zero point by applying a filter in which fine dust is not collected to both the first sample measuring unit 30 and the second sample measuring unit 70, theoretically, both measuring units 30, 70), the same reference value should be measured, but in reality, an error occurs, such as a roll thickness of 300 being measured in the first sample measuring unit 30 and a roll thickness of 320 being measured in the second sample measuring unit 70. .

이러한 오차를 교정하기 위한 교정 인자는 주기적으로(예를 들어, 매일, 매주, 매월 등) 설정될 수 있고, 예를 들어 (i) 교정 인자는 비율 기반의 교정 인자로 구현될 수 있거나(예를 들어, 교정 인자를 "*15/16"으로 하여 제2 시료 측정부(70)에서 획득된 미세먼지 측정 값에 *15/16함으로써 교정할 수 있음, 즉 350*15/16 = 328.125), (ii) 교정 인자는 가감산 기반의 교정 인자로 구현될 수도 있다(예를 들어, 교정 인자를 "-20"으로 하여 제2 시료 측정부(70)에서 획득된 미세먼지 측정 값에 -20함으로써 교정할 수 있음, 즉 350-20 = 330). A correction factor for correcting these errors may be set periodically (e.g., daily, weekly, monthly, etc.), for example (i) the correction factor may be implemented as a rate-based correction factor (e.g. For example, by setting the correction factor to "*15/16", correction can be made by adding *15/16 to the fine dust measurement value obtained from the second sample measuring unit 70, that is, 350*15/16 = 328.125), ( ii) The correction factor may be implemented as a correction factor based on addition and subtraction (for example, the correction factor is set to "-20" and the fine dust measurement value obtained from the second sample measuring unit 70 is corrected by -20. can, i.e. 350-20 = 330).

도 3은 본 발명의 추가 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)의 세부 구성도이다. 도 2와 관련하여 기술한 바와 같이, 제1 시료 측정부(30)와 제2 시료 측정부(70)에서는 측정을 위한 동일한 조건(예를 들어, 40℃의 온도, 등)을 유지하는 것이 중요하고, 굴뚝 내 배출가스가 일반적으로 매우 고온이고 시료 채취부(10)에서는 수분의 가스화를 위해 특정한 고온 범위(예를 들어, 120 ± 14℃)를 유지하도록 설계되므로 제1 시료 측정부(30)와 제2 시료 측정부(70)에서는 일정한 온도(예를 들어, 40℃)를 유지하기 위해서 냉각팬(33)을 활용하는 것이 일반적이다.Figure 3 is a detailed configuration diagram of a fine dust measuring device 100 in a chimney according to an additional embodiment of the present invention. As described in relation to FIG. 2, it is important to maintain the same conditions for measurement (e.g., temperature of 40°C, etc.) in the first sample measurement unit 30 and the second sample measurement unit 70. Since the exhaust gas in the chimney is generally at a very high temperature and the sample collection unit 10 is designed to maintain a specific high temperature range (for example, 120 ± 14°C) for gasification of moisture, the first sample measurement unit 30 In the second sample measuring unit 70, it is common to use a cooling fan 33 to maintain a constant temperature (for example, 40°C).

다만, 동절기의 경우 외부 온도가 -20℃까지 강하할 수 있고 그에 따라 제1 시료 측정부(30)와 제2 시료 측정부(70)의 온도가 설정 유지 온도(예를 들어, 40℃) 미만으로 떨어질 수도 있다. 이 경우에 냉각팬(33)에 의해서는 40℃의 온도 유지가 사실상 불가능하게 되므로, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 제1 시료 측정부(30)와 제2 시료 측정부(70)의 가열 및 냉각을 모두 구현할 수 있는 펠티에(Peltier) 소자(33-1, 또는 열전소자)가 제1 시료 측정부(30)와 제2 시료 측정부(70)의 적어도 일부 영역에 배치될 수 있으며, 그러한 펠티에 소자(33-1)가 배치된 예가 도 3에 예시적으로 도시된다.However, in winter, the external temperature may drop to -20°C, and accordingly, the temperatures of the first sample measuring unit 30 and the second sample measuring unit 70 are below the set maintenance temperature (e.g., 40°C). It may fall to . In this case, it is virtually impossible to maintain a temperature of 40°C by the cooling fan 33, so according to an additional embodiment of the present invention, the first sample measuring unit 30 and the second sample measuring unit 70 are heated and A Peltier element (33-1, or thermoelectric element) capable of implementing both cooling may be disposed in at least some areas of the first sample measurement unit 30 and the second sample measurement unit 70, and such Peltier element An example of the arrangement of the element 33-1 is illustratively shown in FIG. 3 .

따라서, 본 발명의 추가 실시예에 따르면 펠티에 소자(33-1)를 활용하여 제1 시료 측정부(30) 및 제2 시료 측정부(70) 내 공간의 가열 및 냉각을 모두 구현함으로써 항온 조건을 구현하게 되므로, 가열 장치와 냉각 장치를 별도로 구비할 필요가 없어 공간적 효율성과 비용적 효율성을 상당히 증대시킬 수 있다.Therefore, according to an additional embodiment of the present invention, constant temperature conditions are achieved by implementing both heating and cooling of the space within the first sample measuring unit 30 and the second sample measuring unit 70 using the Peltier element 33-1. As a result, there is no need to provide separate heating and cooling devices, thereby significantly increasing space efficiency and cost efficiency.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 상이한 샘플링 그룹의 연속적인 측정 및 채취를 설명하기 위한 개략도이다. Figure 4 is a schematic diagram illustrating continuous measurement and collection of different sampling groups according to an embodiment of the present invention.

도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 제1 시료 측정부(30)는 제1 시료측정필터(57)를 활용하여 미세먼지 기준 값을 측정하고, 시료 채취부(10)는 시료채취필터(54)를 활용하여 미세먼지 시료를 채취하며, 제2 시료 측정부(70)는 제2 시료측정필터(58)를 활용하여 미세먼지 측정 값을 획득할 수 있다. 이를 위해, t1의 시간에 제1 시료측정필터(57)를 활용하여 미세먼지 기준 값을 측정하고, 제어부(60)는 제1 시료 측정부(30)의 측정 스폿(spot)과 시료 채취부(10)의 측정 스폿 사이의 거리만큼 필터를 전진 이동시켜 t2의 시간에 시료 채취부(10)가 시료채취필터(54)를 활용하여 미세먼지 시료를 채취하도록 하고, 제어부(60)는 시료 채취부(10)의 측정 스폿과 제2 시료 측정부(70)의 측정 스폿 사이의 거리만큼 필터를 전진 이동 시켜 t3의 시간에 제2 시료 측정부(70)가 제2 시료측정필터(58)를 활용하여 미세먼지 측정 값을 획득하도록 할 수 있다. As shown in (a) of FIG. 4, the first sample measurement unit 30 measures the fine dust standard value using the first sample measurement filter 57, and the sample collection unit 10 uses the sample collection filter. A fine dust sample is collected using 54, and the second sample measuring unit 70 can obtain a fine dust measurement value using the second sample measuring filter 58. For this purpose, the fine dust reference value is measured using the first sample measurement filter 57 at time t1, and the control unit 60 measures the measurement spot of the first sample measurement unit 30 and the sample collection unit ( The filter is moved forward by the distance between the measurement spots in 10) so that the sample collection unit 10 collects a fine dust sample using the sampling filter 54 at time t2, and the control unit 60 controls the sample collection unit. The filter is moved forward by the distance between the measurement spot of (10) and the measurement spot of the second sample measurement unit 70, so that the second sample measurement unit 70 utilizes the second sample measurement filter 58 at the time t3. This allows you to obtain fine dust measurement values.

다만, 도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이 1회의 샘플링 그룹에 대해 미세먼지 기준 값 측정, 미세먼지 시료 채취 및 미세먼지 측정 값 획득을 수행하도록 측정 스폿의 단위로 필터를 전진 이동하는 경우, 측정 스폿 사이의 필터 영역은 사용됨이 없이 폐기될 수 밖에 없다. However, as shown in (a) of Figure 4, when the filter is moved forward in units of measurement spots to measure fine dust reference values, collect fine dust samples, and acquire fine dust measurement values for one sampling group, The filter area between the measurement spots is unused and has no choice but to be discarded.

이를 보완하기 위해, 본 발명의 추가 실시예에 따르면, 복수의 샘플링 그룹에 대해 미세먼지 기준 값 측정, 미세먼지 시료 채취 및 미세먼지 측정 값 획득이 연속적으로 수행되도록 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)가 구현될 수 있다. 예를 들어, (i) t1의 시간에 제1 샘플 그룹의 미세먼지 기준 값을 측정하고, (ii) 제어부(60)는 측정 스폿 간격의 1/3만큼 필터를 전진 이동시켜 t2의 시간에 제2 샘플 그룹의 미세먼지 기준 값을 측정하며, (iii) 제어부(60)는 측정 스폿 간격의 1/3만큼 필터를 전진 이동시켜 t3의 시간에 제3 샘플 그룹의 미세먼지 기준 값을 측정하고, (iv) 제어부(60)는 측정 스폿 간격의 1/3만큼 필터를 전진 이동시켜 t4의 시간에 제4 샘플 그룹의 미세먼지 기준 값을 측정함과 동시에 제1 샘플 그룹의 미세먼지 시료를 채취할 수 있고, (v) 제어부(60)는 측정 스폿 간격의 1/3만큼 필터를 전진 이동시켜 t5의 시간에 제5 샘플 그룹의 미세먼지 기준 값을 측정함과 동시에 제2 샘플 그룹의 미세먼지 시료를 채취할 수 있고, (vi) 제어부(60)는 측정 스폿 간격의 1/3만큼 필터를 전진 이동시켜 t6의 시간에 제6 샘플 그룹의 미세먼지 기준 값을 측정함과 동시에 제3 샘플 그룹의 미세먼지 시료를 채취할 수 있고, (vii) 제어부(60)는 측정 스폿 간격의 1/3만큼 필터를 전진 이동시켜 t7의 시간에 제7 샘플 그룹의 미세먼지 기준 값을 측정함과 동시에 제4 샘플 그룹의 미세먼지 시료를 채취하면서 제1 샘플 그룹의 미세먼지 측정 값을 획득할 수 있다. In order to complement this, according to an additional embodiment of the present invention, a fine dust measurement device 100 in the chimney is used to continuously perform fine dust reference value measurement, fine dust sample collection, and fine dust measurement value acquisition for a plurality of sampling groups. can be implemented. For example, (i) the fine dust reference value of the first sample group is measured at time t1, and (ii) the control unit 60 moves the filter forward by 1/3 of the measurement spot interval to measure the fine dust standard value at time t2. Measures the fine dust reference value of the second sample group, (iii) the control unit 60 moves the filter forward by 1/3 of the measurement spot interval and measures the fine dust reference value of the third sample group at time t3, (iv) The control unit 60 moves the filter forward by 1/3 of the measurement spot interval to measure the fine dust reference value of the fourth sample group at time t4 and simultaneously collect the fine dust sample of the first sample group. (v) The control unit 60 moves the filter forward by 1/3 of the measurement spot interval to measure the fine dust reference value of the fifth sample group at the time t5 and simultaneously measures the fine dust sample of the second sample group. can be collected, and (vi) the control unit 60 moves the filter forward by 1/3 of the measurement spot interval to measure the fine dust reference value of the 6th sample group at the time t6 and at the same time measures the fine dust reference value of the 3rd sample group. A fine dust sample can be collected, and (vii) the control unit 60 moves the filter forward by 1/3 of the measurement spot interval to measure the fine dust reference value of the 7th sample group at time t7 and at the same time the 4th sample group. The fine dust measurement value of the first sample group can be obtained while collecting the fine dust sample of the sample group.

참고로, 도 4의 (b)에 도시된 구성에서는 필터가 측정 스폿 간격의 1/3만큼 이동하면서 측정 또는 채취가 수행되는 예를 도시하였으나, 측정 스폿 사이의 거리, 각 측정 또는 채취를 위한 필터의 전진 이동 거리 등은 구현예에 따라 그리고 실시예에 따라 상이할 수 있다. 이와 같이, 복수의 샘플링 그룹의 연속적인 측정 및 채취를 구현함으로써, 필터의 낭비를 최소화하여 자원 절약을 도모함과 동시에 복수의 샘플 데이터 확보를 통해 미세먼지 측정에 관한 데이터 신뢰도를 보다 개선할 수 있다. For reference, in the configuration shown in (b) of FIG. 4, an example is shown in which measurement or sampling is performed while the filter moves by 1/3 of the measurement spot interval. However, the distance between measurement spots and the filter for each measurement or sampling are shown. The forward movement distance, etc. may vary depending on implementation and embodiment. In this way, by implementing continuous measurement and collection of multiple sampling groups, the waste of filters is minimized to save resources, and at the same time, data reliability regarding fine dust measurement can be further improved by securing multiple sample data.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 의하면, 굴뚝 내 배출가스에서의 수분의 응축을 배제하도록 함으로써 미세먼지 측정에 있어 오차를 최소화하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다. As described above, according to the device for measuring fine dust in a chimney according to an embodiment of the present invention, the error in measuring fine dust is reduced by excluding condensation of moisture in the exhaust gas in the chimney. Reliability can be improved by minimizing.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 의하면, 베타레이 롤을 되감지 않아도 미세먼지 측정을 위한 영점을 구할 수 있고, 그에 따라 수분으로 인해 베타레이 롤이 절단되는 문제를 효과적으로 해소하면서 연속적인 미세먼지 측정을 가능하게 할 수 있다. In addition, according to the device for measuring fine dust in a chimney according to an embodiment of the present invention, the zero point for measuring fine dust can be obtained without rewinding the Betaray roll, thereby eliminating the problem of the Betaray roll being cut due to moisture. It can effectively resolve the problem and enable continuous fine dust measurement.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 의하면, 미세먼지 기준 값의 측정을 위한 제1 시료 측정부와 미세먼지 측정 값의 획득을 위한 제2 시료 측정부의 교정 인자를 추가로 고려하여 굴뚝 내 미세먼지의 양을 측정함으로써, 보다 정확하고 정밀한 미세먼지 측정을 가능하게 할 수 있다. In addition, according to the fine dust measurement device in the chimney according to an embodiment of the present invention, a correction factor is added to the first sample measurement unit for measuring the fine dust reference value and the second sample measurement unit for obtaining the fine dust measurement value. By measuring the amount of fine dust in the chimney, it is possible to measure fine dust more accurately and precisely.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치에 의하면, 상이한 샘플링 그룹의 연속적인 채취 및 측정을 가능하도록 구현함으로써, 베타레이 필터의 낭비를 방지함과 동시에 복수 데이터의 확보를 통해 미세먼지 측정에 관한 데이터 신뢰도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the chimney fine dust measurement device according to an embodiment of the present invention, continuous collection and measurement of different sampling groups is possible, thereby preventing waste of beta ray filters and securing multiple data. Data reliability regarding fine dust measurement can be improved.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the optimal embodiments are disclosed in the drawings and specifications. Although specific terms are used here, they are used only for the purpose of explaining the present invention and are not used to limit the meaning or scope of the present invention described in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

10: 시료 채취부 11: 시료 채취 장치
12: 가열 흡인관 13: 가열 도관
15: 흡인 공기 배출관 16: 제1 온도 센서
20: 제1 단열부 21: 제1 단열벽
22: 제1 단열판 30: 제1 시료 측정부
31: 베타레이 검출기 하우징 32: 스판 교정구
33: 냉각팬 33-1: 펠티에 소자
35: 베타레이 소스 장착부 36: 베타레이 소스
38: 제2 온도 센서 39: 베타레이 검출기
40: 개방/밀착 제어부 44: 승강 부재
45: 승강 구동 모터 46: 밀착 부재
50: 필터부 51: 필터 캐리어
52: 포토 센서 54: 시료채취필터
55: 캐리어 받침대 56: 측정시료보관소
57: 제1 시료측정필터 58: 제2 시료측정필터
60: 제어부 70: 제2 시료 측정부
71: 베타레이 검출기 하우징 72: 스판 교정구
73: 냉각팬 73-1: 펠티에 소자
75: 베타레이 소스 장착부 76: 베타레이 소스
78: 제3 온도 센서 79: 베타레이 검출기
80: 제2 단열부 81: 제2 단열벽
82: 제2 단열판 82-1: 건조기
100: 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치
10: sample collection unit 11: sample collection device
12: heating suction pipe 13: heating conduit
15: Suction air discharge pipe 16: First temperature sensor
20: first insulation part 21: first insulation wall
22: first insulation plate 30: first sample measuring unit
31: Beta-ray detector housing 32: Span calibration ball
33: Cooling fan 33-1: Peltier element
35: Beta Ray source mounting part 36: Beta Ray source
38: second temperature sensor 39: beta ray detector
40: Open/close control unit 44: Lifting member
45: Lifting drive motor 46: Adhesion member
50: filter unit 51: filter carrier
52: Photo sensor 54: Sample collection filter
55: Carrier stand 56: Measurement sample storage
57: first sample measurement filter 58: second sample measurement filter
60: Control unit 70: Second sample measuring unit
71: Beta-ray detector housing 72: Span calibration ball
73: Cooling fan 73-1: Peltier element
75: Beta Ray source mounting part 76: Beta Ray source
78: third temperature sensor 79: beta ray detector
80: second insulation part 81: second insulation wall
82: second insulation plate 82-1: dryer
100: Fine dust measurement device in the chimney

Claims (8)

일반 대기보다 수분의 양이 더 많고 온도가 더 높은 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100)로서,
미세먼지 기준 값을 측정하기 위한 제1 시료 측정부(30);
굴뚝 내 배출가스로부터 미세먼지 시료를 채취하도록 구성되는 시료 채취부(10);
상기 시료 채취부(10)에서 채취된 미세먼지 시료에 기초하여, 굴뚝 내 미세먼지 측정 값을 획득하도록 구성되는 제2 시료 측정부(70);
상기 제1 시료 측정부(30)에서 측정된 상기 미세먼지 기준 값과 상기 제2 시료 측정부(70)에서 획득된 상기 미세먼지 측정 값에 기초하여, 그리고 상기 제1 시료 측정부(30) 및 상기 제2 시료 측정부(70) 중 적어도 하나의 교정 인자를 추가로 고려하여, 상기 굴뚝 내 미세먼지의 양을 산출하도록 구성되는 제어부(60);
상기 제1 시료 측정부(30)와 상기 시료 채취부(10)를 상호 공간적으로 분리함과 동시에 상호 단열시키도록 구성되는 제1 단열부(20); 및
상기 시료 채취부(10)와 상기 제2 시료 측정부(70)를 상호 공간적으로 분리함과 동시에 상호 단열시키도록 구성되는 제2 단열부(80)를 포함하고,
상기 교정 인자는 주기적으로 설정되고, 비율 기반의 교정 인자 또는 가감산 기반의 교정 인자로 구현되며,
측정 스폿 간격의 1/3만큼 필터를 전진 이동시킴으로써 3개의 샘플링 그룹에 대한 상기 제1 시료 측정부(30)에 의한 미세먼지 기준 값의 측정, 상기 시료 채취부(10)에 의한 미세먼지 시료의 채취 및 상기 제2 시료 측정부(70)에 의한 미세먼지 측정 값의 획득이 동시에 수행되고,
상기 제1 단열부(20)에 의해 상기 제1 시료 측정부(30)에서 시료 측정 온도에 관한 항온 조건이 충족되어 상기 제1 시료 측정부(30)에서 상기 미세먼지 기준 값이 측정되고, 상기 제1 단열부(20) 및 상기 제2 단열부(80)에 의해 상기 시료 채취부(10)에서 미세먼지 시료에 포함된 수증기를 가스화하여 수분을 배제하기 위한 고온 조건이 충족되어 상기 시료 채취부(10)에서 상기 미세먼지 시료가 채취되며, 상기 제2 단열부(80)에 의해 상기 제2 시료 측정부(70)에서 시료 측정 온도에 관한 항온 조건이 충족되어 상기 제2 시료 측정부(70)에서 상기 미세먼지 측정 값을 획득하는 방식으로 롤 백이 없이도 상기 굴뚝 내 배출가스로부터 미세먼지의 양이 측정되는,
굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100).
A fine dust measuring device (100) in a chimney, which has a higher amount of moisture and a higher temperature than the general atmosphere,
A first sample measuring unit 30 for measuring a fine dust standard value;
A sample collection unit (10) configured to collect fine dust samples from exhaust gas in the chimney;
A second sample measurement unit 70 configured to obtain a measurement value of fine dust in the chimney based on the fine dust sample collected from the sample collection unit 10;
Based on the fine dust reference value measured by the first sample measuring unit 30 and the fine dust measurement value obtained by the second sample measuring unit 70, and the first sample measuring unit 30 and a control unit 60 configured to calculate the amount of fine dust in the chimney by additionally considering at least one correction factor among the second sample measuring units 70;
a first insulation unit 20 configured to spatially separate the first sample measurement unit 30 and the sample collection unit 10 from each other and at the same time insulate them from each other; and
It includes a second insulation unit 80 configured to spatially separate the sample collection unit 10 and the second sample measurement unit 70 from each other and at the same time insulate them from each other,
The correction factor is set periodically and implemented as a ratio-based correction factor or an addition-subtraction-based correction factor,
Measurement of fine dust reference values by the first sample measurement unit 30 for three sampling groups by moving the filter forward by 1/3 of the measurement spot interval, and measurement of fine dust samples by the sample collection unit 10 Collection and acquisition of fine dust measurement values by the second sample measuring unit 70 are performed simultaneously,
The constant temperature condition regarding the sample measurement temperature is satisfied in the first sample measuring unit 30 by the first insulation unit 20, and the fine dust reference value is measured in the first sample measuring unit 30, The high temperature condition for excluding moisture is met by gasifying the water vapor contained in the fine dust sample in the sample collection unit 10 by the first insulation unit 20 and the second insulation unit 80, thereby satisfying the sample collection unit 10. The fine dust sample is collected at (10), and the constant temperature condition regarding the sample measurement temperature is satisfied in the second sample measurement unit 70 by the second insulation unit 80, so that the second sample measurement unit 70 ), the amount of fine dust is measured from the exhaust gas in the chimney without rollback by obtaining the fine dust measurement value,
Fine dust measurement device in the chimney (100).
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어부(60)는, 상기 제1 시료 측정부(30)에서 측정된 상기 미세먼지 기준 값과 상기 제2 시료 측정부(70)에서 획득된 상기 미세먼지 측정 값의 차이에 기초하여, 상기 굴뚝 내 미세먼지의 양을 산출하도록 추가로 구성되는,
굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100).
According to claim 1,
The control unit 60 operates the chimney based on the difference between the fine dust reference value measured by the first sample measuring unit 30 and the fine dust measurement value obtained by the second sample measuring unit 70. It is additionally configured to calculate the amount of fine dust in the body,
Fine dust measurement device in the chimney (100).
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 시료 측정부(30)는 베타레이 소스(36) 및 베타레이 검출기(39)를 활용하여 상기 미세먼지 기준 값을 측정하도록 구성되고,
상기 제2 시료 측정부(70)는 베타레이 소스(76) 및 베타레이 검출기(79)를 활용하여 상기 미세먼지 측정 값을 획득하도록 구성되는,
굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100).
According to claim 1,
The first sample measuring unit 30 is configured to measure the fine dust reference value using a beta-ray source 36 and a beta-ray detector 39,
The second sample measuring unit 70 is configured to obtain the fine dust measurement value by utilizing the beta-ray source 76 and the beta-ray detector 79.
Fine dust measurement device in the chimney (100).
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제2 단열부(80)는, 상기 시료 채취부(10)와 상기 제2 시료 측정부(70) 사이의 열전도를 차단하도록 구성되는 단열판(82)을 포함하고,
상기 단열판(82)의 저면 적어도 일부 영역에는 건조기(82-1)가 구비되는,
굴뚝 내 미세먼지 측정 장치(100).
According to claim 1,
The second insulation unit 80 includes an insulation plate 82 configured to block heat conduction between the sample collection unit 10 and the second sample measurement unit 70,
A dryer 82-1 is provided on at least a portion of the bottom of the insulation plate 82,
Fine dust measurement device in the chimney (100).
KR1020200175161A 2020-12-15 2020-12-15 An apparatus for measuring fine particulate matter within a stack KR102583791B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200175161A KR102583791B1 (en) 2020-12-15 2020-12-15 An apparatus for measuring fine particulate matter within a stack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200175161A KR102583791B1 (en) 2020-12-15 2020-12-15 An apparatus for measuring fine particulate matter within a stack

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220085867A KR20220085867A (en) 2022-06-23
KR102583791B1 true KR102583791B1 (en) 2023-10-06

Family

ID=82221740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200175161A KR102583791B1 (en) 2020-12-15 2020-12-15 An apparatus for measuring fine particulate matter within a stack

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102583791B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102613009B1 (en) * 2023-01-06 2023-12-13 주식회사 하이테크디젤 Differential pressure measurement device for differential pressure measurement of diesel particulate filter

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102711678B1 (en) * 2022-07-12 2024-09-30 (주)켄텍 Pm 10 pm 2.5 .
KR102615019B1 (en) * 2022-12-01 2023-12-19 (주)켄텍 Betaray fine dust measuring device equipped with an improved fine dust filter supply unit
KR102615037B1 (en) * 2022-12-01 2023-12-19 (주)켄텍 Betaray fine dust measurement device using a fine dust filter with calibration function
KR102615031B1 (en) * 2022-12-01 2023-12-19 (주)켄텍 Beta-ray measuring device with fine dust filter saving function

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003139725A (en) * 2001-10-31 2003-05-14 Shimadzu Corp Instrument for measuring suspended particulate substance
KR101050688B1 (en) 2008-11-04 2011-07-20 한국표준과학연구원 Beta gauge calibration device and method for fine dust measurement
JP5372924B2 (en) * 2007-07-03 2013-12-18 ウーハン・チャンホン・インスツルメンツ・カンパニー・リミテッド β-ray dust concentration measuring apparatus and method for confirming validity of sample used therein
KR102052733B1 (en) * 2019-03-07 2019-12-11 주식회사 정엔지니어링 An apparatus for measuring fine particulate matter within a stack based on beta-ray
KR102179129B1 (en) 2019-12-24 2020-11-18 주식회사 정엔지니어링 An apparatus for integrated measuring stationary sources of stack exhaust gas
KR102290065B1 (en) 2020-02-06 2021-08-17 (주)켄텍 Beta-ray type chimney fine dust measuring device with diffusion pipe

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6255548A (en) * 1985-09-05 1987-03-11 Aloka Co Ltd Beta ray absorption type continuously floating dust measurement

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003139725A (en) * 2001-10-31 2003-05-14 Shimadzu Corp Instrument for measuring suspended particulate substance
JP5372924B2 (en) * 2007-07-03 2013-12-18 ウーハン・チャンホン・インスツルメンツ・カンパニー・リミテッド β-ray dust concentration measuring apparatus and method for confirming validity of sample used therein
KR101050688B1 (en) 2008-11-04 2011-07-20 한국표준과학연구원 Beta gauge calibration device and method for fine dust measurement
KR102052733B1 (en) * 2019-03-07 2019-12-11 주식회사 정엔지니어링 An apparatus for measuring fine particulate matter within a stack based on beta-ray
KR102179129B1 (en) 2019-12-24 2020-11-18 주식회사 정엔지니어링 An apparatus for integrated measuring stationary sources of stack exhaust gas
KR102290065B1 (en) 2020-02-06 2021-08-17 (주)켄텍 Beta-ray type chimney fine dust measuring device with diffusion pipe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102613009B1 (en) * 2023-01-06 2023-12-13 주식회사 하이테크디젤 Differential pressure measurement device for differential pressure measurement of diesel particulate filter

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220085867A (en) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102583791B1 (en) An apparatus for measuring fine particulate matter within a stack
KR102052733B1 (en) An apparatus for measuring fine particulate matter within a stack based on beta-ray
KR102179129B1 (en) An apparatus for integrated measuring stationary sources of stack exhaust gas
JP5372924B2 (en) β-ray dust concentration measuring apparatus and method for confirming validity of sample used therein
KR101168948B1 (en) System for sampling and measuring particulated matters
CN105300744B (en) System for flue gas NO and mercury of thermal power plant sample simultaneously and detect
CN107421787B (en) Sampling device and measuring method for total particulate matters in exhaust gas
CN103257095B (en) The hierarchical detection method and apparatus of fine particle in emission source
Shukla et al. A technical overview on beta-attenuation method for the monitoring of particulate matter in ambient air
CN102841044A (en) Beta-ray atmospheric particulate monitor and monitoring method thereof
CN104380079A (en) Particle detection device
CN104677796A (en) Ultra-low concentration particulate matter online monitoring instrument and monitoring method
US20080282764A1 (en) Calibration checking for continuous emissions monitoring system
Chueinta et al. Beta gauge for aerosol mass measurement
CN107449685A (en) A kind of integrated β rays dust concentration direct-reading measurement device
KR20210100283A (en) Beta-ray type chimney fine dust measuring device with diffusion pipe
Smith et al. Construction and characterization of an indoor smog chamber for measuring the optical and physicochemical properties of aging biomass burning aerosols
KR101064267B1 (en) Sample exhaust gas extraction apparatus
KR102290065B1 (en) Beta-ray type chimney fine dust measuring device with diffusion pipe
KR102517186B1 (en) Gas and fine dust composite measuring instrument for small chimneys
KR102199628B1 (en) An apparatus for continuously measuring the particulate matter of stack exhaust gas including condensable particulate matter and continuously sampling the dioxins of stack exhaust gas including toxic heavy metals
JP4592614B2 (en) Tritium inspection apparatus and tritium inspection method
CN205192809U (en) System for flue gas NO and mercury of thermal power plant sample simultaneously and detect
CN106546546A (en) A kind of gas phase molecular absorption spectrometer using infiltration absorption dehydration device
CN208283137U (en) Mercury sampling apparatus in a kind of coal steam-electric plant smoke

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)