KR102640721B1 - 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러에 관한 것으로서, 내부가 개구된 관 형상으로 구비되어 지중에 삽관되는 샘플러부; 내부에 나사선이 형성되고, 상기 샘플러부의 후단과 제 1 나사 결합되는 너트부; 상기 너트부에 삽입되어 상기 샘플러부 내부에 위치되되 일부가 외부로 노출되는 관 형상의 니들부; 상기 니들부에 연결되어 상기 샘플러부 전단까지 연장 형성되는 관 형상의 가이드 튜브; 상기 니들부 후단으로 삽입되어 전단이 상기 가이드 튜브의 전단에 정 위치되는 와이어; 및 상기 와이어 전단에 연결되어 토양 가스를 수집하는 PDMS(Polydimethylsiloxane);를 포함하는 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러를 제공한다.
Description
본 발명은 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러에 관한 것이다. 보다 자세하게는 다발로 구성하여 다심도 측정을 가능하게 하는 현장 적용형 수동 샘플러에 관한 것이다.
우리나라에서도 지하공간의 활용이 점차 확대됨에 따라 토양 내 오염물질의 이동과 인체 영향에 대한 관심이 높아지고 있다.
토양 내 오염물질은 토양, 지하수, 불포화토양 공극 등 다양한 매체를 통해 이동하며, 이 중 불포화토양 공극은 휘발성 유기오염물질의 이동통로로 상대적으로 빠른 이동 속도를 보이고 지하 공간에 침투하는 오염물질의 주요 통로로 파악되고 있다.
또한, 현행 토양오염 위해성 평가지침에서 토양 공극내 휘발된 증기상태의 VOCs 농도는 복잡한 계산식을 통해 산출하며, 그 결과에 불확실성이 매우 높기 때문에 보다 정확한 오염물질의 이동을 예측하기 위해 불포화토양 내 공극에서 이동하는 오염물질에 대한 연구가 필요한 실정이다.
토양 유해물질에 대한 샘플링 중 시간에 따른 수동성샘플링을 이용할 경우, 샘플러와 매체 사이의 분배계수를 미리 알고 있으면 분석된 샘플러 내의 농도로부터 환경매체에서의 농도를 얻을 수 있다.
한편 본 발명자는 오염물질의 이동을 예측하기 위해 불포화토양 내 공극에서 이동하는 오염물질에 대한 객관적인 측정 데이터를 바탕으로 불포화 토양 내 증기 침투 농도 및 지하 구조물 내 침투 농도를 예측할 수 있고, 토양 내부의 증기/가스를 PDMS(Polydimethylsiloxane, 폴리디메틸실록산)를 이용해 샘플링하되, 다시 수거 및 투입할 수 있는 현장적용형 수동 샘플러(In-situ passive sampler) 개발을 목표로 하고 있다.
본 발명의 기술적 과제는 토양 내 휘발성 유기화합물을 효과적으로 샘플링할 수 있는 샘플러를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 그랩 샘플링이 불가능한 현장(오지)에도 적용이 가능한 샘플러를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 동력이 필요하지 않으며 상대적으로 비용이 적고 장기간 관찰이 가능한 샘플러를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 샘플러 후단에 펌프와 흡착관을 장착할 수 있도록 구현해 샘플러를 토양에 노출시켜 토양으로부터 배출되는 휘발성유기화합물을 농축하여 active sampler로 분석할 수도 있는 샘플러를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 과제는 서로 다른 길이를 가진 샘플러를 다발로 구성하여 토양 내 위치시킴으로서, 다심도 측정이 가능한 샘플러를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 내부가 개구된 관 형상으로 구비되어 지중에 삽관되는 샘플러부; 내부에 나사선이 형성되고, 상기 샘플러부의 후단과 제 1 나사 결합되는 너트부; 상기 너트부에 삽입되어 상기 샘플러부 내부에 위치되되 일부가 외부로 노출되는 관 형상의 니들부; 상기 니들부에 연결되어 상기 샘플러부 전단까지 연장 형성되는 관 형상의 가이드 튜브; 상기 니들부 후단으로 삽입되어 전단이 상기 가이드 튜브의 전단에 정 위치되는 와이어; 및 상기 와이어 전단에 연결되어 토양 가스를 수집하는 PDMS(Polydimethylsiloxane);를 포함하는 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러를 제공한다.
또한, 상기 샘플러부는 복수개 구비되어 순차 연결되고, 순차 연결되는 각 상기 샘플러부 사이에 위치되어 나사 결합시키는 제 1 커플러부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 와이어가 상기 니들부 후단에 거치 또는 고정되어 정 위치될 수 있도록 상기 와이어 상에 설치되고, 상기 니들부 내부를 외부로부터 밀폐시키는 제 1 고정 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 고정 수단은, 상기 니들부의 후단 내주면과 대응되는 크기의 외주면으로 구비되는 제 1 고정 튜브; 및 상기 제 1 고정 튜브의 내부를 밀폐시키는 하나 이상의 열 수축 튜브;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 고정 튜브와 상기 와이어의 사이 공간을 채워줄 수 있도록 상기 와이어를 감싸는 테이핑부가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 니들부를 상기 샘플러부 상에 고정시키고, 상기 니들부와 상기 샘플러부 사이를 밀폐시키는 제 2 고정 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 고정 수단은, 상기 니들부와 상기 너트부 사이에 위치되는 제 2 고정 튜브; 및 상기 너트부와 상기 샘플러부 후단 사이에 위치되어 상기 제 1 나사 결합 시, 상기 제 2 고정 튜브를 상기 니들부의 외주면에 밀착시키는 락 피팅부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 고정 튜브의 전단에 삽입되고, 상기 니들부가 관통하는 연질 재질의 셉타(Septa)부가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 샘플러부 또는 상기 니들부는 스테인레스 재질로 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 1 고정 튜브는 폴리우레탄(Polyurethane) 재질로 구비될 수 있다.
또한, 상기 가이브 튜브는 테프론(Teflon) 재질로 구비될 수 있다.
또한, 상기 니들부의 후단에 구비되어 토양 가스를 흡입하는 에어 펌프부; 및 상기 에어 펌프부로부터 흡입되어 이동되는 토양 가스를 수집하는 흡착관을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 샘플러부의 길이를 서로 달리하여 지중 깊이별 다중 측정이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면 샘플링 뒤, 와이어를 수거하고 다시 투입함으로써 같은 환경에서의 반복 샘플링이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면 니들부의 내부 및 외부를 밀폐시키는 제 1 고정 수단 및 제 2 고정 수단이 구비되어 외부 공기의 노출 없이 토양 가스의 샘플링이 가능하다.
상세하게, 와이어를 수거할 때 니들부의 내부를 밀폐시키는 제 1 고정 수단이 구비되어 재 사용시에도 동일 환경에서의 샘플링이 가능하다.
상세하게, 와이어를 수거할 때 니들부의 외부를 밀폐시키는 제 2 고정 수단이 구비되어 재 사용시에도 동일 환경에서의 샘플링이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면 에어 펌프부와 흡착관을 통해 active 샘플러로도 분석할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 본 발명의 각 구성은 스테인레스 재질 및 폴리우레탄 재질로 구비되어 토양 가스의 화학 반응을 방지해 보다 정밀한 샘플링이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 내부 모습을 투영한 단면도이다.
도 3과 도 4는 도 2의 a와 b 부분을 각각 확대한 도면으로서, 도 3은 제 1 고정 수단을 나타낸 도면이고, 도 4는 제 2 고정 수단을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 복수의 샘플러부와 제 1 커플러부를 구비해 길이를 연장시키는 것을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 샘플을 나타낸 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 니들부로부터 와이어가 이탈해 재 사용되는 것을 나타낸 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 락 피팅부와 제 2 고정 튜브를 나타낸 사진이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 제 2 고정 수단<a>, 제 1 고정 수단<b> 및 후단 부분의 결합 관계를 나타낸 사진이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러가 지중에 위치되어 샘플링되는 것을 묘사한 도면으로서, 다양한 길이의 샘플러를 다발로 구성하여 다심도 측정을 실시하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 내부 모습을 투영한 단면도이다.
도 3과 도 4는 도 2의 a와 b 부분을 각각 확대한 도면으로서, 도 3은 제 1 고정 수단을 나타낸 도면이고, 도 4는 제 2 고정 수단을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 복수의 샘플러부와 제 1 커플러부를 구비해 길이를 연장시키는 것을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 샘플을 나타낸 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 니들부로부터 와이어가 이탈해 재 사용되는 것을 나타낸 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 락 피팅부와 제 2 고정 튜브를 나타낸 사진이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러의 제 2 고정 수단<a>, 제 1 고정 수단<b> 및 후단 부분의 결합 관계를 나타낸 사진이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러가 지중에 위치되어 샘플링되는 것을 묘사한 도면으로서, 다양한 길이의 샘플러를 다발로 구성하여 다심도 측정을 실시하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러는 관 형상으로 구비되어 지중에 삽왑되는 샘플러부(100), 샘플러부(100)의 후단에 제 1 나사 결합되는 너트부(150), 너트부(150)에 삽입되는 니들부(200), 니들부(200)에 연결되어 샘플러부(100)의 전단까지 연장 형성되는 가이드 튜브(250), 니들부(200)에 삽관되어 가이드 튜브(250)를 따라 가이드 튜브(250)의 전단까지 위치되는 와이어(W), 와이어(W)의 전단에 구비되어 샘플러부(100)의 개구된 전단으로부터 들어오는 토양 가스를 수집하는 PDMS(P1)(Polydimethylsiloxane)를 포함할 수 있다. 이제부터 각 도면을 참고하여 각 구성에 대하여 아래와 같이 상세하게 설명하기로 한다.
도 5 및 도 11을 참고하면, 샘플러부(100)는 지중에서 발생하는 토양 가스를 수집할 수 있도록 지상에서 지중으로 소정의 제 1 깊이까지 삽관된다. 샘플러부(100)는 내부가 개구된 관 형상으로 구비된다. 샘플러부(100)는 후단에 후술하는 너트부(150)의 내주면에 형성된 나사선과 제 1 나사 결합될 수 있도록 외주면에 나사선이 형성되거나, 너트부(150)의 내주면에 형성된 나사선과 제 1 나사 결합될 수 있도록 외주면에 나사선이 형성된 제 2 커플러부(102)와 일체 또는 결합 구조로 결합될 수 있다. 한편, 추가적인 실시예로서, 샘플러부(100)가 복수개 구비되어 순차연결됨으로써 그 길이를 연장시킬 수 있다. 이러한 경우 후술하는 와이어(W)는 순차연결된 복수의 샘플러의 길이의 합만큼 긴 길이로 구비되어 가장 전단에 위치된 샘플러부(100)의 전단에 PDMS(P1)가 위치될 수 있는 길이로 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 복수개로 구비되어 순차 연결되는 샘플러부(100)는 양 끝단인 전단 및 후단 내주면에 나사선이 형성되고, 이웃하는 각 샘플러간에 나사 결합되어 서로 순차 연결될 수 있도록 전단 및 후단 각각의 외주면에 나사선이 형성된 제 1 커플러부(101)가 더구비될 수 있다.
도 2, 도 4 및 도 10을 참고하면, 너트부(150)는 샘플러부(100)의 후단에 제 1 나사 결합된다. 너트부(150)는 내부에 나사선이 형성되고, 샘플러부(100)의 후단 외주면 또는 제 2 커플러부(102)의 외주면에 형성된 나사선과 제 1 나사 결합된다. 너트부(150)는 후술하는 제 2 고정 수단(400)의 락 피팅부(430)와 동작할 수 있도록 후단 내주면에 플렌지부(151)가 형성될 수 있다. 플렌지부(151)와 락 피팅부(430)의 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 1 내지 도 5와 도 7, 도 8 및 도 10을 참고하면, 니들부(200)는 너트부(150)에 삽입되어 샘플러부(100)의 내부에 위치되고, 후술하는 와이어(W)를 가이드할 수 있다. 니들부(200)는 와이어(W)가 삽입되고, 니들부(200)를 제거함으로써 와이어(W)를 제거 또는 재 삽입할 수 있다. 니들부(200)는 관 형상으로 구비되되, 전단의 직경보다 후단의 직경이 큰 직경으로 구비되어 후단으로 후술하는 제 1 고정 튜브(310)가 삽입될 수 있다.
가이드 튜브(250)는 니들부(200)에 연결되어 샘플러부(100)의 전단까지 연장 형성되는 길이를 갖는다. 가이드 튜브(250)는 니들부(200)에 삽입되는 와이어(W)가 샘플러부(100)의 전단까지 가이드 이동될 수 있도록 하는 구성이다. 가이드 튜브(250)로 인해 와이어(W)를 샘플러부(100)에 삽입할 때 꼬이거나 휘는 것을 방지함으로써 와이어(W)가 샘플러부(100)의 전단까지 도달할 수 있는 길이를 손쉽게 제어할 수 있다.
와이어(W)는 니들부(200)에 삽입되어 가이드 튜브(250)를 따라 가이드 튜브(250) 또는 샘플러부(100)의 전단에 끝단이 위치되어 정 위치되는 길이로 구비된다. 와이어(W)는 전단에 PDMS(P1)가 위치되어, 와이어(W)를 니들부(200)에 삽입함으로써 전단에 위치된 PDMS(P1)(Polydimethylsiloxane)가 샘플러부(100)의 끝단에 정 위치된다. PDMS(P1)는 토양 가스를 수집하는 구성으로서 와이어(W)의 끝단에 고정되어 샘플러부(100)의 전단에 개구된 부분으로 유입되는 토양 가스를 수집한다. 수집된 토양 가스는 와이어(W)를 후단 방향으로 제거함으로써 PDMS(P1)가 와이어(W)와 함께 이동되어 토양 가스 샘플을 수집할 수 있다.
샘플러부(100)의 전단은 개구되어 있으며, 개구된 전단에는 PDMS(P1)로 토양 가스가 수집 및 흡착될 수 있도록 ePTFE(P2)(Expanded Polytetrafluoroethylene)가 구비될 수 있다. ePTFE(P2) 멤브레인은 특정 물질만을 통과시키거나 배제시킬 수 있는 멤브레인으로서 샘플러부(100)의 전단으로 토양 가스가 유입될 수 있도록 함으로써 PDMS(P1)에 토양 가스를 흡착시킬 수 있도록 하는 구성이다.
도 2 및 도 3과 도 8 및 도 10을 참고하면, 제 1 고정 수단(300)은 와이어(W)가 니들부(200) 후단에 거치 또는 고정되어 정 위치될 수 있도록 하는 구성이다. 제 1 고정 수단(300)은 와이어(W) 상에 설치되고, 니들부(200)를 내부를 외부로부터 밀폐시킨다. 상세하게, 제 1 고정 수단(300)은 와이어(W)가 삽입되는 니들부(200) 내부를 밀폐시킨다. 제 1 고정 수단(300)은 제 1 고정 튜브(310), 테이핑부(330) 또는 열 수축 튜브(320)를 포함할 수 있다.
제 1 고정 튜브(310)는 와이어(W)를 감싸도록 위치되고, 전단이 니들부(200)의 후단에 삽입 개재된다. 제 1 고정 튜브(310)의 외직경은 니들부(200) 후단의 내직경과 대응되는 외직경으로 구비되어 제 1 고정 튜브(310)가 니들부(200) 후단으로 삽입됨으로써 밀폐될 수 있다. 제 1 고정 튜브(310)는 와이어(W) 상에 위치될 때 와이어(W)에 고정될 수 있도록 와이어(W)의 외주면에 테이핑부(330)가 형성될 수 있다. 테이핑부(330)는 와이어(W)를 감싸도록 구비되어 와이어(W)와 제 1 고정 튜브(310)의 사이 공간을 채워줘 밀폐시키는 구성이다.
열 수축 튜브(320)는 제 1 고정 튜브(310)와 테이핑부(330)의 사이를 더욱 밀폐시키는 구성으로서, 와이어(W) 상에 위치되되, 제 1 고정 튜브(310) 또는 테이핑부(330)를 일부 감싸도록 위치된다. 열 수축 튜브(320)는 하나 이상 구비될 수 있으며, 열 수축 튜브(320)에 열을 가함으로써 수축되어 제 1 고정 튜브(310) 내부를 밀폐시킨다. 열 수축 튜브(320)가 복수개 구비되는 경우 열 수축 튜브(320)는 순차적으로 배치되고, 나란히 배열되는 열 수축 튜브(320)간에 일부를 감싸고 나머지 일부는 와이어(W)를 감싸는 형식으로 순차 배치될 수 있다.
도 2 및 도 4와, 도 8 내지 도 10을 참고하면, 제 2 고정 수단(400)은 니들부(200) 상에 구비되어 니들부(200)의 외주면과 너트부(150) 또는 샘플러부(100) 사이를 밀폐시키고, 니들부(200)를 너트부(150) 또는 샘플러부(100)에 고정시키는 구성이다. 제 2 고정 수단(400)은 제 2 고정 튜브(420) 또는 락 피팅부(430)를 포함할 수 있다.
제 2 고정 튜브(420)는 관 형상으로 구비되어 니들부(200)를 감싸도록 니들부(200)에 삽입되고, 너트부(150) 내부에 위치된다. 제 2 고정 튜브(420)는 후술하는 락 피팅부(430)에 의해 가압되어 니들부(200)와 제 2 고정 튜브(420) 사이를 밀폐시킨다.
도 2, 도 4, 도 9 및 도 10을 참고하면, 락 피팅부(430)는 제 2 고정 튜브(420)를 감싸도록 내부에 제 2 고정 튜브(420)가 삽입되고, 샘플러부(100)와 너트부(150)가 제 1 나사 결합될 때, 락 피팅부(430)가 제 2 고정 튜브(420)가 위치된 내측 방향으로 이동 및 가압되어 제 2 고정 튜브(420)를 니들부(200)의 외주면에 가압 및 밀폐 시키는 구성이다. 이러한 락 피팅부(430)는 내부가 개구된 한 쌍의 원뿔대 형상으로 구비되고, 전면 페럴(front ferrule)과 후면 페럴(back ferrule)을 포함한다. 전면 페럴과 후면 페럴은 각각 내부가 개구된 한 쌍의 원뿔대 형상으로 구비되고, 서로 포개어지도록 구비된다. 전면 페럴 내부에 후면 페럴이 포개어지도록 구비되며, 전면 페럴의 전단은 샘플러부(100)의 후단 단부에 접하도록 설치되고, 후면 페럴의 후단은 너트부(150)에 형성된 플렌지부(151)에 접하도록 설치된다. 즉, 락 피팅부(430)는 제 2 고정 튜브(420)의 외주면에 위치되고, 샘플러부(100)에 너트부(150)가 제 1 나사 결합될 때, 전면 페럴이 샘플러부(100)의 후단에 고정되고, 너트부(150)가 제 1 나사 결합으로 샘플러부(100)로 접근되며, 너트부(150)의 접근으로 인해 너트부(150)에 형성된 플렌지부(151)가 후면 패럴을 샘플러부(100) 방향으로 가압한다. 샘플러부(100) 방향으로 가압된 후면 패럴은 전면 패럴 내측에 위치되어 전면 패럴의 내주면의 경사각을 따라 중심축 방향인 제 2 고정 튜브(420) 방향으로 변형 및 가압된다. 위와 같이 변형 및 가압되는 후면 패럴은 제 2 고정 튜브(420)를 가압하고, 가압된 제 2 고정 튜브(420)는 니들부(200)의 외주면에 가압되어 제 2 고정 튜브(420)와 니들부(200) 사이를 밀폐시킨다.
추가적으로 제 2 고정 수단(400)은 셉타부(440)(Septa)를 더 포함할 수 있다. 셉타부(440)는 연질 재질로 구비되는 마개 형상으로 구비되며, 중심축에 연질의 막이 형성되어 있다. 셉타부(440)는 제 2 고정 튜브(420)의 전단에 삽입되어 개재됨으로써 제 2 고정 튜브(420)의 내부를 밀폐시키고, 니들부(200)는 셉타부(440)의 중심축에 형성된 막을 관통함으로써 니들부(200)와 제 2 고정 튜브(420) 내부를 밀폐시키되, 니들부(200)는 셉타부(440)를 관통하는 형상으로 구비될 수 있다. 한편, 셉타부(440)가 제 2 고정 튜브(420)의 전단에 삽입될 수 있도록 제 2 고정 튜브(420)의 전면의 개구된 입구를 셉타부(440)의 외직경과 대응되도록 가공 형성할 수 있다.
한편, 샘플러부(100)와 니들부(200)는 스테인레스 스틸 재질로 구비될 수 있다. 또한, 제 1 고정 튜브(310)는 폴리우레탄(Polyurethane) 재질로 구비될 수 있으며, 가이드 튜브(250)는 테프론(Teflon) 재질로 구비될 수 있다. 위와 같이 구비하는 경우 외부 공기의 노출 없이 샘플링이 가능하되, 수집되는 토양 가스의 화학 반응을 방지하여 보다 정밀한 토양 가스 샘플링이 가능하며, 샘플러부(100) 내부로 수집되는 토양 가스 뿐만 아니라, 외부에 위치된 토양 가스에 대한 화학 반응도 방지할 수 있어 보다 정밀한 샘플링을 가능케 한다.
한편, 니들부(200)의 후단에는 에어 펌프부가 더 구비되어 니들부(200) 내부를 흡입해 토양 가스를 보다 용이하게 샘플링하도록 구현될 수 있따. 에어 펌프부는 니들부(200) 후단에 구비되고, 에어 펌프부로부터 흡입되어 이동되는 토양 가스를 수집하는 흡착관이 와이어(W) 상에 구비되거나 외부에 더 구비될 수 있다.
상기한 본 발명에 따르면, 지중으로 샘플러부(100)를 삽입시키고, 제 1 고정 수단(300)이 형성된 와이어(W)를 니들부(200) 후단으로 삽입시킴으로써 와이어(W)와 니들부(200) 사이 공간을 밀폐시키되, 이와 함께 와이어(W)의 전단(끝단)이 샘플러부(100)의 전단에 정 위치된다. 또한, 제 2 고정 수단(400)으로 인해 니들부(200)와 너트부(150) 또는 샘플러부(100)의 사이 공간도 밀폐 및 고정되기 때문에 외부 환경의 개입 없이 토양 가스를 샘플링 할 수 있다. 또한, 와이어(W)를 삽입해 와이어(W) 끝단에 위치된 PDMS(P1)로 토양 가스를 샘플링한 뒤에 니들부(200)로부터 와이어(W)를 다시 제거함으로써 샘플러부(100)는 지중에 위치된 상태에서 PDMS(P1)만을 지상으로 수거할 수 있으며, 다시 재 샘플링이 필요한 경우 PDMS(P1)를 부착한 와이어(W)를 다시 니들부(200) 및 샘플러부(100)로 삽입함으로써 같은 조건 하에 토양 가스를 다시 샘플링할 수 있다. 또한, 샘플러부(100)는 복수개로 구비되어 연장 형성시킬 수 있으며 이러한 샘플러부(100)를 길이별로 다수 개를 다발 형태로 지중에 위치시키면 지중의 깊이별 발생하는 토양 가스의 양이나 종류를 다양하게 샘플링할 수 있는 다심도 측정이 가능하다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 샘플러부
101: 제 1 커플러부 102: 제 2 커플러부
150: 너트부 151: 플렌지부
200: 니들부 250: 가이드 튜브
300: 제 1 고정 수단
310: 제 1 고정 튜브 320: 열 수축 튜브
330: 테이핑부
400: 제 2 고정 수단
420: 제 2 고정 튜브
430: 락 피팅부 440: 셉타부
P1: PDMS P2: ePTFE
W: 와이어
101: 제 1 커플러부 102: 제 2 커플러부
150: 너트부 151: 플렌지부
200: 니들부 250: 가이드 튜브
300: 제 1 고정 수단
310: 제 1 고정 튜브 320: 열 수축 튜브
330: 테이핑부
400: 제 2 고정 수단
420: 제 2 고정 튜브
430: 락 피팅부 440: 셉타부
P1: PDMS P2: ePTFE
W: 와이어
Claims (12)
- 내부가 개구된 관 형상으로 구비되어 지중에 삽관되는 샘플러부;
내부에 나사선이 형성되고, 상기 샘플러부의 후단과 제 1 나사 결합되는 너트부;
상기 너트부에 삽입되어 상기 샘플러부 내부에 위치되되 일부가 외부로 노출되는 관 형상의 니들부;
상기 니들부에 연결되어 상기 샘플러부 전단까지 연장 형성되는 관 형상의 가이드 튜브;
상기 니들부 후단으로 삽입되어 전단이 상기 가이드 튜브의 전단에 정 위치되는 와이어; 및
상기 와이어 전단에 연결되어 토양 가스를 수집하는 PDMS(Polydimethylsiloxane);를 포함하는, 토양 내 휘발성 유기화합물 측정을 위한 현장적용형 수동 샘플러로서,
상기 니들부를 상기 샘플러부 상에 고정시키고, 상기 니들부와 상기 샘플러부 사이를 밀폐시키는 제 2 고정 수단을 더 포함하며,
상기 제 2 고정 수단은, 상기 니들부와 상기 너트부 사이에 위치되는 제 2 고정 튜브; 및 상기 너트부와 상기 샘플러부 후단 사이에 위치되어 상기 제 1 나사 결합 시, 상기 제 2 고정 튜브를 상기 니들부의 외주면에 밀착시키는 락 피팅부;를 포함하는 현장적용형 수동 샘플러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 샘플러부는 복수개 구비되어 순차 연결되고,
순차 연결되는 각 상기 샘플러부 사이에 위치되어 나사 결합시키는 제 1 커플러부를 더 포함하는, 토양 내 휘발성 유기화합물 측정을 위한 현장적용형 수동 샘플러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 와이어가 상기 니들부 후단에 거치 또는 고정되어 정 위치될 수 있도록 상기 와이어 상에 설치되고, 상기 니들부 내부를 외부로부터 밀폐시키는 제 1 고정 수단을 더 포함하는, 토양 내 휘발성 유기화합물 측정을 위한 현장적용형 수동 샘플러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 고정 수단은,
상기 니들부의 후단 내주면과 대응되는 크기의 외주면으로 구비되는 제 1 고정 튜브; 및
상기 제 1 고정 튜브의 내부를 밀폐시키는 하나 이상의 열 수축 튜브;를 포함하는, 토양 내 휘발성 유기화합물 측정을 위한 현장적용형 수동 샘플러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 고정 튜브와 상기 와이어의 사이 공간을 채워줄 수 있도록 상기 와이어를 감싸는 테이핑부가 더 구비되는, 토양 내 휘발성 유기화합물 측정을 위한 현장적용형 수동 샘플러.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 고정 튜브의 전단에 삽입되고, 상기 니들부가 관통하는 연질 재질의 셉타(Septa)부가 더 구비되는, 토양 내 휘발성 유기화합물 측정을 위한 현장적용형 수동 샘플러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 샘플러부 또는 상기 니들부는 스테인레스 재질인, 토양 내 휘발성 유기화합물 측정을 위한 현장적용형 수동 샘플러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 고정 튜브는 폴리우레탄(Polyurethane) 재질인, 토양 내 휘발성 유기화합물 측정을 위한 현장적용형 수동 샘플러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 가이드 튜브는 테프론(Teflon) 재질인, 토양 내 휘발성 유기화합물 측정을 위한 현장적용형 수동 샘플러.
- 제 1 항에 있어서,
상기 니들부의 후단에 구비되어 토양 가스를 흡입하는 에어 펌프부; 및
상기 에어 펌프부로부터 흡입되어 이동되는 토양 가스를 수집하는 흡착관을 더 포함하는, 토양 내 휘발성 유기화합물 측정을 위한 현장적용형 수동 샘플러.
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|---|---|---|---|
| KR1020220149864A KR102640721B1 (ko) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020220149864A KR102640721B1 (ko) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | 토양의 휘발성 유기화합물을 측정하기 위한 현장적용형 수동 샘플러 |
Publications (1)
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| KR102640721B1 true KR102640721B1 (ko) | 2024-02-23 |
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