KR102711335B1 - Vehicle mounted type measuring apparatus for polution level of micro-plastic and measuring method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동이 가능하도록 형성된 차량 본체; 상기 본체의 전방에 형성된 운전석(100); 시료를 채취하고 분석하도록, 상기 본체의 중앙부로서, 상기 운전석(100)의 후방에 밀폐구조로 형성되고, 후벽에 내부 출입문(201) 및 내부 공급호스 관통공(202)이 형성된 분석용 클린룸(200); 실험복으로 환복하도록, 상기 본체의 후방으로서, 상기 분석용 클린룸(200)의 후방에 밀폐구조로 형성되고, 후벽에 외부 출입문(301) 및 외부 공급호스 관통공(302)이 형성된 환복용 클린룸(300); 오염수를 펌핑하도록, 상기 환복용 클린룸(300)에 설치된 펌프(310); 외부로부터 내부로 오염수를 공급하도록, 후단이 상기 외부 공급호스 관통공(302)을 통해 외부로 노출되고, 전단이 상기 펌프(310)에 결합한 외부 공급호스(411); 후단이 상기 펌프(310)에 결합하고, 전단이 상기 내부 공급호스 관통공(202)을 통해 상기 분석용 클린룸(200) 내부로 인입되도록 설치된 내부 공급호스(412); 오염수로부터 시료를 채취하기 위한 필터가 내부에 탈착 가능하게 수납되도록, 상기 내부 공급호스(412)의 전단에 결합한 필터홀더(500); 시료의 채취가 완료된 오염수를 외부로 배출하도록, 후단이 상기 필터홀더(500)에 결합하고, 전단이 외부로 노출되도록 설치된 배출호스(420); 펌핑되는 오염수의 양을 측정하도록, 상기 내부 공급호스(412) 또는 배출호스(420)의 중간에 설치된 유량계(430);를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치를 제시함으로써, 실외에서 대량의 지하수를 대상으로 미세플라스틱 시료를 채취하는 경우라 하더라도, 공기로 인한 미세플라스틱의 교차 오염, 사람의 옷에 묻은 미세플라스틱으로 인한 오염, 운반 과정에서 장비의 오염을 방지할 수 있고, 날씨와 관계없이 시료 채취작업이 가능하도록 한다.The present invention comprises: a vehicle body formed to be movable; a driver's seat (100) formed at the front of the body; an analysis clean room (200) formed in a sealed structure at the rear of the driver's seat (100) as the central portion of the body, and having an inner entrance door (201) and an inner supply hose through-hole (202) formed on the rear wall, for collecting and analyzing a sample; a change room (300) formed in a sealed structure at the rear of the analysis clean room (200) as the rear of the body, and having an outer entrance door (301) and an outer supply hose through-hole (302) formed on the rear wall, for changing into a laboratory coat; a pump (310) installed in the change room (300) for pumping contaminated water; an external supply hose (411) having a rear end exposed to the outside through the external supply hose through-hole (302) and a front end connected to the pump (310) for supplying contaminated water from the outside to the inside; An internal supply hose (412) installed so that the rear end is connected to the pump (310) and the front end is introduced into the analysis clean room (200) through the internal supply hose penetration hole (202); a filter holder (500) connected to the front end of the internal supply hose (412) so that a filter for collecting a sample from contaminated water is detachably stored inside; a discharge hose (420) installed so that the rear end is connected to the filter holder (500) and the front end is exposed to the outside so that the contaminated water from which the sample collection is completed is discharged to the outside; By presenting a vehicle-mounted underwater microplastic contamination measurement device characterized by including a flow meter (430) installed in the middle of the internal supply hose (412) or the discharge hose (420) to measure the amount of contaminated water being pumped, even when collecting microplastic samples from a large amount of groundwater outdoors, cross contamination of microplastics due to air, contamination due to microplastics on human clothing, and contamination of equipment during transport can be prevented, and sampling work can be performed regardless of the weather.
Description
본 발명은 환경 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of environment, and more specifically, to a vehicle-mounted underwater microplastic pollution measurement device and a measurement method using the same.
전세계적으로 지하수 내 미세플라스틱 시료를 채취하기 위한 장치 및 방법에 관하여, 연구개발의 필요성이 더욱 강조되고 있으나, 현재 이에 관하여 표준화된 기술이 없고, 각 연구자들마다 다양한 장치 및 방법을 사용하고 있다.The need for research and development on devices and methods for collecting microplastic samples from groundwater is increasingly being emphasized worldwide, but there is currently no standardized technology for this, and each researcher is using a variety of devices and methods.
일반적으로 시료를 대량으로 채취할 때는 필터와 그물을 사용하고, 소량 채취의 경우에는 비플라스틱 재질의 병을 사용한다. Generally, when collecting large quantities of samples, filters and nets are used, and for collecting small quantities, bottles made of non-plastic material are used.
분석하고자 하는 물질이 고농도로 존재할 경우 소량으로 시료를 채취하고, 저농도일 경우 대량으로 시료를 채취하는데, 지하수의 경우 분석하고자 하는 물질인 미세플라스틱이 저농도로 존재하기 때문에 대량으로 시료를 채취해야 한다. When the substance to be analyzed exists in high concentration, a small amount of sample is collected, and when the concentration is low, a large amount of sample is collected. In the case of groundwater, since the substance to be analyzed, microplastics, exists in low concentration, a large amount of sample must be collected.
대량으로 시료를 채취하는 경우 많은 시간이 소요되는데, 적게는 3시간, 길게는 10시간 이상 걸릴 수 있다. Collecting large quantities of samples can take a long time, from as little as 3 hours to as long as 10 hours or more.
시간이 오래 걸릴수록 야외의 작업이 힘들어지며, 시료 채취에 많은 악영향이 발생할 수 있다. The longer it takes, the more difficult it becomes to work outdoors, and the more adverse effects this can have on sampling.
나아가, 현재 대부분의 지하수내 미세플라스틱 시료채취 장치의 경우, 사람이 직접 채취장소로 운반하여 장비를 설치하고, 시료 채취가 끝난 후에는 다시 분리하여 직접 보관장소로 운반해야 한다. Furthermore, most current groundwater microplastic sampling devices require a person to transport the device to the sampling site, install the device, and then disassemble and transport the device to the storage site after sampling.
그 과정에서 공기로 인한 미세플라스틱의 교차 오염, 사람의 옷에 묻은 미세플라스틱으로 인한 오염, 운반 과정에서 장비의 오염 등이 발생할 수 있다.In the process, cross-contamination of microplastics in the air, contamination by microplastics on people's clothes, and contamination of equipment during transport may occur.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 실외에서 대량의 지하수를 대상으로 미세플라스틱 시료를 채취하는 경우라 하더라도, 공기로 인한 미세플라스틱의 교차 오염, 사람의 옷에 묻은 미세플라스틱으로 인한 오염, 운반 과정에서 장비의 오염을 방지할 수 있고, 날씨와 관계없이 시료 채취작업이 가능하도록 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치 및 이를 이용한 측정방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to propose a vehicle-mounted underwater microplastic contamination measurement device and a measurement method using the same that can prevent cross-contamination of microplastics caused by the air, contamination caused by microplastics on human clothing, and contamination of equipment during transport, and enable sampling regardless of the weather, even when collecting microplastic samples from a large amount of groundwater outdoors.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 이동이 가능하도록 형성된 차량 본체; 상기 본체의 전방에 형성된 운전석(100); 시료를 채취하고 분석하도록, 상기 본체의 중앙부로서, 상기 운전석(100)의 후방에 밀폐구조로 형성되고, 후벽에 내부 출입문(201) 및 내부 공급호스 관통공(202)이 형성된 분석용 클린룸(200); 실험복으로 환복하도록, 상기 본체의 후방으로서, 상기 분석용 클린룸(200)의 후방에 밀폐구조로 형성되고, 후벽에 외부 출입문(301) 및 외부 공급호스 관통공(302)이 형성된 환복용 클린룸(300); 오염수를 펌핑하도록, 상기 환복용 클린룸(300)에 설치된 펌프(310); 외부로부터 내부로 오염수를 공급하도록, 후단이 상기 외부 공급호스 관통공(302)을 통해 외부로 노출되고, 전단이 상기 펌프(310)에 결합한 외부 공급호스(411); 후단이 상기 펌프(310)에 결합하고, 전단이 상기 내부 공급호스 관통공(202)을 통해 상기 분석용 클린룸(200) 내부로 인입되도록 설치된 내부 공급호스(412); 오염수로부터 시료를 채취하기 위한 필터가 내부에 탈착 가능하게 수납되도록, 상기 내부 공급호스(412)의 전단에 결합한 필터홀더(500); 시료의 채취가 완료된 오염수를 외부로 배출하도록, 후단이 상기 필터홀더(500)에 결합하고, 전단이 외부로 노출되도록 설치된 배출호스(420); 펌핑되는 오염수의 양을 측정하도록, 상기 내부 공급호스(412) 또는 배출호스(420)의 중간에 설치된 유량계(430);를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치를 제시한다.In order to solve the above problem, the present invention comprises: a vehicle body formed to be movable; a driver's seat (100) formed at the front of the body; an analysis clean room (200) formed in a sealed structure at the rear of the driver's seat (100) as the central portion of the body, and having an inner entrance door (201) and an inner supply hose penetration hole (202) formed at the rear wall, for collecting and analyzing samples; a change clean room (300) formed in a sealed structure at the rear of the analysis clean room (200) as the rear of the body, and having an outer entrance door (301) and an outer supply hose penetration hole (302) formed at the rear wall, for changing into a lab coat; a pump (310) installed in the change clean room (300) for pumping out contaminated water; An external supply hose (411) having a rear end exposed to the outside through the external supply hose penetration hole (302) and a front end coupled to the pump (310) to supply contaminated water from the outside to the inside; an internal supply hose (412) having a rear end coupled to the pump (310) and a front end installed to be introduced into the analysis clean room (200) through the internal supply hose penetration hole (202); a filter holder (500) coupled to the front end of the internal supply hose (412) to allow a filter for collecting a sample from the contaminated water to be detachably stored therein; a discharge hose (420) having a rear end coupled to the filter holder (500) and a front end exposed to the outside to discharge contaminated water from which collection of the sample is completed to the outside; A vehicle-mounted underwater microplastic contamination measurement device is proposed, characterized by including a flow meter (430) installed in the middle of the internal supply hose (412) or discharge hose (420) to measure the amount of contaminated water being pumped.
상기 분석용 클린룸(200) 내부에는 클린벤치(210)가 설치되고, 상기 필터홀더(500)는 상기 클린벤치(210)의 내부 작업영역에 위치하도록 설치된 것이 바람직하다.A clean bench (210) is installed inside the above analysis clean room (200), and it is preferable that the filter holder (500) is installed so as to be located in the internal working area of the clean bench (210).
상기 필터홀더(500)는, 미세플라스틱에 비해 큰 오염물을 여과하도록, 상대적으로 공극의 크기가 큰 대형공극 필터(511)가 수납되는 제1 필터홀더(510); 미세플라스틱이 채취되도록, 상기 대형공극 필터(511)에 비해 공극의 크기가 작은 소형공극 필터(521)가 수납되는 제2 필터홀더(520);를 포함하는 것이 바람직하다.The filter holder (500) preferably includes a first filter holder (510) in which a large-pore filter (511) having relatively large pores is accommodated to filter larger contaminants than microplastics; and a second filter holder (520) in which a small-pore filter (521) having smaller pores than the large-pore filter (511) is accommodated to collect microplastics.
상기 제1 필터홀더(510)의 후방에 상기 내부 공급호스(412)의 전단이 결합하고, 상기 제1 필터홀더(510)의 전방에 결합부재(530)에 의해 상기 제2 필터홀더(520)가 결합하고, 제2 필터홀더(520)의 전방에 상기 배출호스(420)의 후단이 결합하는 것이 바람직하다.It is preferable that the front end of the internal supply hose (412) is coupled to the rear of the first filter holder (510), the second filter holder (520) is coupled to the front of the first filter holder (510) by a coupling member (530), and the rear end of the discharge hose (420) is coupled to the front of the second filter holder (520).
상기 분석용 클린룸(200) 내부에, 상기 클린벤치(210)에 인접하여 시료보관함(220)이 설치된 것이 바람직하다.It is preferable that a sample storage box (220) be installed adjacent to the clean bench (210) inside the above analysis clean room (200).
상기 본체의 후벽의 외부 공급호스 관통공(302) 하부에는, 후방을 향하여 돌출되도록 호스 만곡지지부(440)가 설치되고, 상기 외부 공급호스 관통공(302)을 통해 후방으로 노출되고, 후단이 시료 채취위치에 하향 인입된 상기 외부 공급호스(411)의 중앙부는 상기 호스 만곡지지부(440)에 의해 만곡지게 지지되는 것이 바람직하다.It is preferable that a hose bending support member (440) be installed so as to protrude rearwardly at the lower portion of the external supply hose penetration hole (302) of the rear wall of the main body, and that the central portion of the external supply hose (411), which is exposed rearwardly through the external supply hose penetration hole (302) and has its rear end drawn downwardly into the sampling position, be bent and supported by the hose bending support member (440).
상기 호스 만곡지지부(440)는 휠 구조인 것이 바람직하다.It is preferable that the above hose bending support member (440) has a wheel structure.
상기 호스 만곡지지부(440)는, 후단이 후방을 향하여 돌출된 상태와, 후단이 상기 본체의 후벽에 인접하도록 접힌 상태의 변경이 가능한 접이식 구조인 것이 바람직하다.It is preferable that the above hose bending support member (440) has a foldable structure that can be changed between a state in which the rear end protrudes toward the rear and a state in which the rear end is folded so that it is adjacent to the rear wall of the main body.
본 발명은 상기 측정장치를 이용한 수중 미세플라스틱 오염도 측정방법으로서, 상기 측정장치를 이동시켜, 오염수 채수위치에 위치시키는 단계; 상기 외부 공급호스(411)의 후단을 수중에 인입시키는 단계; 상기 필터홀더(500)에 필터를 장착하는 단계; 오염수를 펌핑하여 상기 외부 공급호스(411) 및 내부 공급호스(412)를 통해 상기 필터홀더(500)에 공급하여, 상기 필터에 의해 오염물질이 여과되도록 함과 아울러, 필터링된 오염수를 상기 필터홀더(500)로부터 상기 배출호스(420)를 통해 배출하는 단계; 상기 유량계(430)에 의해 측정된 수량이 목표수량에 도달하면 펌핑을 중지하고, 상기 필터홀더(500)로부터 상기 필터를 추출하여 보관하는 단계; 상기 필터에 의해 추출된 오염물의 양, 모양, 크기, 종류와 상기 목표수량으로부터 오염수의 오염도를 연산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 미세플라스틱 오염도 측정방법을 제시한다.The present invention relates to a method for measuring microplastic contamination in water using the measuring device, comprising: a step of moving the measuring device to a location for collecting contaminated water; a step of introducing the rear end of the external supply hose (411) into water; a step of mounting a filter on the filter holder (500); a step of pumping contaminated water and supplying it to the filter holder (500) through the external supply hose (411) and the internal supply hose (412) so that contaminants are filtered by the filter, and at the same time, discharging the filtered contaminated water from the filter holder (500) through the discharge hose (420); a step of stopping pumping when the quantity measured by the flow meter (430) reaches a target quantity, and extracting and storing the filter from the filter holder (500); The present invention proposes a method for measuring microplastic pollution in water, characterized by including a step of calculating the pollution level of polluted water from the amount, shape, size, and type of pollutants extracted by the filter and the target quantity.
본 발명은 상기 측정장치를 이용한 수중 미세플라스틱 오염도 측정방법으로서, 상기 측정장치를 이동시켜, 오염수 채수위치에 위치시키는 단계; 상기 외부 공급호스(411)의 중앙부를 상기 호스 만곡지지부(440)에 의해 만곡지게 지지하고, 상기 외부 공급호스(411)의 후단을 수중에 하향 인입시키는 단계; 상기 필터홀더(500)에 필터를 장착하는 단계; 오염수를 펌핑하여 상기 외부 공급호스(411) 및 내부 공급호스(412)를 통해 상기 필터홀더(500)에 공급하여, 상기 필터에 의해 오염물질이 여과되도록 함과 아울러, 필터링된 오염수를 상기 필터홀더(500)로부터 상기 배출호스(420)를 통해 배출하는 단계; 상기 유량계(430)에 의해 측정된 수량이 목표수량에 도달하면 펌핑을 중지하고, 상기 필터홀더(500)로부터 상기 필터를 추출하여 보관하는 단계; 상기 필터에 의해 추출된 오염물의 양, 모양, 크기, 종류와 상기 목표수량으로부터 오염수의 오염도를 연산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 미세플라스틱 오염도 측정방법을 제시한다.The present invention relates to a method for measuring microplastic contamination in water using the measuring device, comprising: a step of moving the measuring device to position it at a polluted water collection location; a step of supporting the central portion of the external supply hose (411) in a curved manner by the hose bending support portion (440) and introducing the rear end of the external supply hose (411) downward into water; a step of mounting a filter on the filter holder (500); a step of pumping polluted water and supplying it to the filter holder (500) through the external supply hose (411) and the internal supply hose (412) so that pollutants are filtered by the filter, and at the same time, discharging the filtered polluted water from the filter holder (500) through the discharge hose (420); a step of stopping pumping when the quantity measured by the flow meter (430) reaches a target quantity, and extracting and storing the filter from the filter holder (500); The present invention proposes a method for measuring microplastic pollution in water, characterized by including a step of calculating the pollution level of polluted water from the amount, shape, size, and type of pollutants extracted by the filter and the target quantity.
본 발명은 실외에서 대량의 지하수를 대상으로 미세플라스틱 시료를 채취하는 경우라 하더라도, 공기로 인한 미세플라스틱의 교차 오염, 사람의 옷에 묻은 미세플라스틱으로 인한 오염, 운반 과정에서 장비의 오염을 방지할 수 있고, 날씨와 관계없이 시료 채취작업이 가능하도록 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치 및 이를 이용한 측정방법을 제시한다.The present invention proposes a vehicle-mounted underwater microplastic contamination measurement device and a measurement method using the same, which can prevent cross-contamination of microplastics caused by the air, contamination caused by microplastics on human clothing, and contamination of equipment during transport, and enable sampling regardless of the weather, even when collecting microplastic samples from a large volume of groundwater outdoors.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 측정장치의 측면도.
도 2는 측정장치의 배면도.
도 3은 클린벤치의 사시도.
도 4는 필터홀더의 정면도.
도 5는 필터홀더의 분해도.Figure 1 below illustrates an embodiment of the present invention.
Figure 1 is a side view of the measuring device.
Figure 2 is a back view of the measuring device.
Figure 3 is a perspective view of the clean bench.
Figure 4 is a front view of the filter holder.
Figure 5 is an exploded view of the filter holder.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치는 기본적으로, 차량 본체; 운전석(100); 분석용 클린룸(200); 환복용 클린룸(300); 펌프(310); 외부 공급호스(411); 내부 공급호스(412); 필터홀더(500); 배출호스(420); 유량계(430);를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 1 below, the vehicle-mounted underwater microplastic contamination measurement device according to the present invention is basically configured to include a vehicle body; a driver's seat (100); an analysis clean room (200); a change clean room (300); a pump (310); an external supply hose (411); an internal supply hose (412); a filter holder (500); a discharge hose (420); and a flow meter (430).
차량 본체는 이동이 가능하도록 형성되며, 본체의 전방에 운전석(100)이 형성된다.The vehicle body is formed to be movable, and a driver's seat (100) is formed at the front of the body.
본체의 상부에는 태양광 패널(10)이 설치될 수 있고, 여기서 생산된 전기는 축전지(11)에 저장되며, 그 전기는 펌프(310), 클린벤치(210), 환풍기 등의 동력으로 이용될 수 있다.A solar panel (10) can be installed on the upper part of the main body, and the electricity produced here is stored in a battery (11), and the electricity can be used as power for a pump (310), a clean bench (210), a ventilator, etc.
분석용 클린룸(200)은 시료를 채취하고 분석하는 장소로서, 본체의 중앙부로서, 운전석(100)의 후방에 밀폐구조로 형성되고, 후벽에 내부 출입문(201) 및 내부 공급호스 관통공(202)이 형성된다.The clean room (200) for analysis is a place where samples are collected and analyzed. It is formed as a sealed structure at the center of the main body, at the rear of the driver's seat (100), and an internal access door (201) and an internal supply hose penetration hole (202) are formed on the rear wall.
환복용 클린룸(300)은 실험자가 실험복(20)으로 환복하도록, 본체의 후방으로서, 분석용 클린룸(200)의 후방에 밀폐구조로 형성되고, 후벽에 외부 출입문(301) 및 외부 공급호스 관통공(302)이 형성된다.The change room (300) is formed as a sealed structure at the rear of the main body, at the rear of the analysis clean room (200), so that the experimenter can change into the lab coat (20), and an external access door (301) and an external supply hose penetration hole (302) are formed on the rear wall.
환복용 클린룸(300)의 공기 정화를 위해 상부에 환풍구(303)가 설치될 수 있다.A ventilation hole (303) may be installed at the top to purify the air in the change room (300).
분석용 클린룸(200), 환복용 클린룸(300)은 출입문, 호스 관통공, 환풍구를 제외하고는 밀폐구조로 형성되므로, 외부 공기에 의한 오염을 방지할 수 있다.The clean room for analysis (200) and the clean room for changing clothes (300) are formed as sealed structures except for the entrance door, hose penetration holes, and ventilation holes, so that contamination by outside air can be prevented.
펌프(310)는 오염수를 펌핑하도록, 환복용 클린룸(300)에 설치된다.A pump (310) is installed in a clean room (300) for return to pump out contaminated water.
외부 공급호스(411)는 외부로부터 내부로 오염수를 공급하도록, 후단이 외부 공급호스 관통공(302)을 통해 외부로 노출되고, 전단이 펌프(310)에 결합한다.The external supply hose (411) is exposed to the outside through the external supply hose penetration hole (302) and the front end is connected to the pump (310) to supply contaminated water from the outside to the inside.
내부 공급호스(412)는 후단이 펌프(310)에 결합하고, 전단이 내부 공급호스 관통공(202)을 통해 분석용 클린룸(200) 내부로 인입되도록 설치된다.The internal supply hose (412) is installed so that the rear end is connected to the pump (310) and the front end is introduced into the clean room (200) for analysis through the internal supply hose through-hole (202).
필터홀더(500)는 오염수로부터 시료를 채취하기 위한 필터가 내부에 탈착 가능하게 수납되도록, 내부 공급호스(412)의 전단에 결합한다.The filter holder (500) is connected to the front end of the internal supply hose (412) so that a filter for collecting a sample from contaminated water can be detachably stored inside.
배출호스(420)는 시료의 채취가 완료된 오염수를 외부로 배출하도록, 후단이 필터홀더(500)에 결합하고, 전단이 본체의 외부로 노출되도록 설치된다.The discharge hose (420) is installed so that the rear end is connected to the filter holder (500) and the front end is exposed to the outside of the main body so that the contaminated water from which the sample collection is completed is discharged to the outside.
유량계(430)는 펌핑되는 오염수의 양을 측정하도록, 내부 공급호스(412) 또는 배출호스(420)의 중간에 설치된다.A flow meter (430) is installed in the middle of the internal supply hose (412) or discharge hose (420) to measure the amount of contaminated water being pumped.
이는 다음과 같은 효과가 있다.This has the following effects:
첫째, 클린룸(200,300)이 밀폐구조로 형성되고, 실험자가 환복용 클린룸(300)에서 환복한 후, 분석용 클린룸(200)으로 인입하므로, 외부의 공기로 인한 미세플라스틱의 교차 오염, 사람의 옷에 묻은 미세플라스틱으로 인한 오염 등을 방지할 수 있다.First, the clean room (200, 300) is formed as a sealed structure, and the experimenter changes into a change room (300) and then enters the analysis clean room (200), so cross-contamination of microplastics due to external air and contamination due to microplastics on a person's clothes can be prevented.
둘째, 차량에 의해 측정장치를 운반하므로 채취장소에 대한 운반이 용이하고, 운반 과정에서 장비의 오염을 방지할 수 있다.Second, since the measuring device is transported by vehicle, it is easy to transport to the sampling location and contamination of the equipment can be prevented during transport.
셋째, 시료의 채취에 소요되는 장시간(3시간~10시간 이상) 동안, 실험자가 외부에 머무르지 않고, 차량의 실내에서 편안하게 시료의 채취 및 분석작업을 수행할 수 있다.Third, during the long period of time (3 to 10 hours or more) required to collect samples, the experimenter can comfortably collect and analyze samples from inside the vehicle without having to stay outside.
넷째, 날씨나 각종 자연현상과 관계없이 시료 채취작업이 가능하다,Fourth, sampling can be done regardless of weather or natural phenomena.
분석용 클린룸(200) 내부에는 무균 상태의 작업대인 클린벤치(210)가 설치되고, 필터홀더(500)는 클린벤치(210)의 내부 작업영역에 위치하도록 설치되는 경우, 더욱 완벽하게 시료의 오염을 방지할 수 있다.(도 3)If a clean bench (210), which is a sterile workbench, is installed inside the clean room (200) for analysis, and the filter holder (500) is installed so as to be located in the internal work area of the clean bench (210), contamination of the sample can be prevented more completely. (Fig. 3)
필터홀더(500)는, 미세플라스틱에 비해 큰 오염물(흙, 모래, 벌래, 풀 등)을 여과하도록, 상대적으로 공극의 크기가 큰 대형공극 필터(511)가 수납되는 제1 필터홀더(510); 미세플라스틱이 채취되도록, 대형공극 필터(511)에 비해 공극의 크기가 작은 소형공극 필터(521)가 수납되는 제2 필터홀더(520);를 포함하여 구성될 수 있다.(도 4,5)The filter holder (500) may be configured to include a first filter holder (510) in which a large-pore filter (511) having a relatively large pore size is accommodated to filter large contaminants (soil, sand, bugs, grass, etc.) compared to microplastics; and a second filter holder (520) in which a small-pore filter (521) having a smaller pore size is accommodated compared to the large-pore filter (511) to collect microplastics. (FIGS. 4 and 5)
이 경우, 소형공극 필터(521)에 의해 여과된 시료만을 채취함으로써, 안정적으로 미세플라스틱 시료를 채취할 수 있게 된다.In this case, by collecting only the sample filtered by the small-pore filter (521), it is possible to collect microplastic samples stably.
제1 필터홀더(510)의 후방에 내부 공급호스(412)의 전단이 결합하고, 제1 필터홀더(510)의 전방에 결합부재(530)에 의해 제2 필터홀더(520)가 결합하고, 제2 필터홀더(520)의 전방에 배출호스(420)의 후단이 결합한다.The front end of the internal supply hose (412) is coupled to the rear of the first filter holder (510), the second filter holder (520) is coupled to the front of the first filter holder (510) by a coupling member (530), and the rear end of the discharge hose (420) is coupled to the front of the second filter holder (520).
즉, 펌핑된 오염수가 외부 공급호스(411), 내부 공급호스(412), 제1 필터홀더(510), 제2 필터홀더(520), 배출호스(420)의 순서로 흐르면서 여과되므로, 미세플라스틱에 비해 큰 오염물은 제1 필터홀더(510)의 대형공극 필터(511)에 의해 여과되고, 미세플라스틱은 제2 필터홀더(520)의 소형공극 필터(521)에 의해 여과(채취)된다.That is, since the pumped contaminated water is filtered while flowing in the order of the external supply hose (411), internal supply hose (412), first filter holder (510), second filter holder (520), and discharge hose (420), contaminants larger than microplastics are filtered by the large-pore filter (511) of the first filter holder (510), and microplastics are filtered (collected) by the small-pore filter (521) of the second filter holder (520).
다만, 이 경우 상술한 큰 오염물에 부착된 미세플라스틱이 대형공극 필터(511)에 의해 함께 걸러진다는 문제가 있을 수 있다.However, in this case, there may be a problem that microplastics attached to the large pollutants described above are filtered together by the large pore filter (511).
이러한 문제를 해소하기 위해서는, 미세플라스틱이 부착된 큰 오염물을 과산화 수소수(30% H2O2 100mL)에 용해하고, LMT 용액(1.5g/ml)에 의해 밀도 분리하는 방식 등에 의해, 미세플라스틱을 추가로 채취하는 작업이 필요하다.To solve this problem, additional work is needed to collect microplastics, such as dissolving large pollutants with attached microplastics in hydrogen peroxide solution (30% H2O2 100mL ) and performing density separation using LMT solution (1.5g/ml).
위 실시예는 2개의 필터홀더가 설치되는 경우에 관한 것이고, 필요한 경우 3개 이상의 필터홀더를 설치할 수도 있으며, 이 경우 후방(공급호스 측)에서 전방(배출호스 측)을 향할수록 필터의 공극의 크기가 점점 작아져야 하고, 최전방의 필터홀더에 설치된 필터에 의해 미세플라스틱 시료를 채취한다.The above example relates to a case where two filter holders are installed, and three or more filter holders may be installed if necessary. In this case, the filter pore size should gradually decrease from the rear (supply hose side) to the front (discharge hose side), and a microplastic sample is collected by the filter installed in the frontmost filter holder.
분석용 클린룸(200) 내부에는 클린벤치(210)에 인접하여 시료보관함(220)이 설치될 수 있다.A sample storage box (220) can be installed adjacent to a clean bench (210) inside the analysis clean room (200).
위 장치 중 오염수가 접촉하는 부재(호스, 필터홀더, 클린벤치 등) 및 실험복(20)은 플라스틱 이외의 재질(스테인레스 스틸, 실리콘, 천 등)에 의해 제조된 것을 사용함으로써, 시료의 오염을 방지한다.Among the above devices, parts (hoses, filter holders, clean benches, etc.) and laboratory coats (20) that come into contact with contaminated water are made of materials other than plastic (stainless steel, silicone, cloth, etc.), thereby preventing contamination of the sample.
분석용 클린룸(200), 환복용 클린룸(300)의 벽면 또한 플라스틱 이외의 재질(스테인레스 스틸, 실리콘 등)에 의해 형성하는 것이 바람직하다.It is also desirable to form the walls of the clean room for analysis (200) and the clean room for change (300) using materials other than plastic (stainless steel, silicone, etc.).
외부 공급호스(411)는 외부 공급호스 관통공(302)을 통해 후방으로 노출되고, 후단이 시료 채취위치(관정 등)에 하향 인입되는데, 이러한 외부 공급호스(411)의 중앙부가 꺽이는 경우, 펌핑에 방해를 초래할 수 있다.The external supply hose (411) is exposed to the rear through the external supply hose penetration hole (302), and the rear end is introduced downward into the sample collection location (well, etc.). If the center of the external supply hose (411) is bent, it may cause interference with pumping.
이를 방지하기 위하여, 본체의 후벽의 외부 공급호스 관통공(302) 하부에 후방을 향하여 돌출되도록 호스 만곡지지부(440)가 설치되고, 외부 공급호스(411)의 중앙부는 호스 만곡지지부(440)에 의해 만곡지게 지지되도록 하는 것이 바람직하다.To prevent this, it is preferable that a hose bending support member (440) be installed so as to protrude rearwardly at the bottom of the external supply hose penetration hole (302) of the rear wall of the main body, and that the central portion of the external supply hose (411) be supported in a curved manner by the hose bending support member (440).
시료 채취위치에 대한 외부 공급호스(411)의 인입 및 인출 구동을 방해하지 않기 위해서는, 호스 만곡지지부(440)가 휠(도르래) 구조를 취하는 것이 바람직하다.In order not to interfere with the introduction and withdrawal of the external supply hose (411) to the sampling location, it is preferable that the hose bending support member (440) have a wheel (pulley) structure.
또한, 차량의 이동 중 호스 만곡지지부(440)의 손상을 방지하기 위해서, 호스 만곡지지부(440)는, 후단이 후방을 향하여 돌출된 상태와, 후단이 본체의 후벽에 인접하도록 접힌 상태의 변경이 가능한 접이식 구조를 취하는 것이 바람직하다.In addition, in order to prevent damage to the hose bending support member (440) while the vehicle is moving, it is preferable that the hose bending support member (440) have a foldable structure that can be changed between a state in which the rear end protrudes toward the rear and a state in which the rear end is folded so that it is adjacent to the rear wall of the main body.
본 발명에 의한 측정장치를 이용한 수중 미세플라스틱 오염도 측정방법은 다음 공정에 의해 이루어진다.The method for measuring underwater microplastic pollution using the measuring device according to the present invention is performed by the following process.
측정장치를 이동시켜, 오염수 채수위치(관정 등의 부근)에 위치시킨다.Move the measuring device and place it at the contaminated water collection location (near the well, etc.).
접힌 상태의 호스 만곡지지부(440)를 후단이 후방으로 돌출된 상태로 펼친다.The folded hose bending support member (440) is unfolded with the rear end protruding toward the rear.
외부 공급호스(411)의 중앙부를 호스 만곡지지부(440)에 의해 만곡지게 지지하고, 외부 공급호스(411)의 후단을 수중(관정 등)에 하향 인입시킨다.The central portion of the external supply hose (411) is supported by a hose bending support portion (440) and the rear end of the external supply hose (411) is introduced downward into water (such as a well).
필터홀더(500)에 필터를 장착한다.Install the filter in the filter holder (500).
오염수를 펌핑하여 외부 공급호스(411) 및 내부 공급호스(412)를 통해 필터홀더(500)에 공급하여, 필터에 의해 오염물질이 여과되도록 함과 아울러, 필터링된 오염수를 필터홀더(500)로부터 배출호스(420)를 통해 배출한다.Contaminated water is pumped and supplied to the filter holder (500) through an external supply hose (411) and an internal supply hose (412), so that contaminants are filtered by the filter, and the filtered contaminated water is discharged from the filter holder (500) through a discharge hose (420).
유량계(430)에 의해 측정된 수량이 목표수량에 도달하면 펌핑을 중지하고, 필터홀더(500)로부터 필터를 추출하여 시료보관함(220)에 보관한다.When the quantity measured by the flow meter (430) reaches the target quantity, pumping is stopped, the filter is extracted from the filter holder (500) and stored in the sample storage box (220).
필터에 의해 추출된 오염물(미세플라스틱)의 양, 모양, 크기, 종류를 푸리에 변환 적외선 분광기(uFTIR, Micro Fourier Transform Infrared Spectroscopy) 등의 장비에 의해 확인 및 분석하고, 이와 목표수량(유량계의 측정수량)으로부터 오염수의 오염도를 연산한다.The amount, shape, size, and type of contaminants (microplastics) extracted by the filter are confirmed and analyzed using equipment such as a Fourier transform infrared spectrometer (uFTIR, Micro Fourier Transform Infrared Spectroscopy), and the contamination level of the contaminated water is calculated from this target quantity (quantity measured by the flow meter).
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.The above is only a description of some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, and therefore, as is well known, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the above embodiments, and the technical ideas of the present invention described above and the technical ideas underlying them are all included in the scope of the present invention.
100 : 운전석 200 : 분석용 클린룸
201 : 내부 출입문 202 : 내부 공급호스 관통공
210 : 클린벤치 220 : 시료보관함
300 : 환복용 클린룸 301 : 외부 출입문
302 : 외부 공급호스 관통공 310 : 펌프
411 : 외부 공급호스 412 : 내부 공급호스
420 : 배출호스 430 : 유량계
440 : 호스 만곡지지부 500 : 필터홀더
510 : 제1 필터홀더 511 : 대형공극 필터
520 : 제2 필터홀더 521 : 소형공극 필터100: Driver's seat 200: Clean room for analysis
201: Interior door 202: Interior supply hose penetration hole
210: Clean bench 220: Sample storage box
300: Clean room for changing clothes 301: External entrance door
302: External supply hose penetration hole 310: Pump
411: External supply hose 412: Internal supply hose
420: Exhaust hose 430: Flow meter
440: Hose bending support 500: Filter holder
510: 1st filter holder 511: Large pore filter
520: Second filter holder 521: Small pore filter
Claims (10)
상기 본체의 전방에 형성된 운전석(100);
시료를 채취하고 분석하도록, 상기 본체의 중앙부로서, 상기 운전석(100)의 후방에 밀폐구조로 형성되고, 후벽에 내부 출입문(201) 및 내부 공급호스 관통공(202)이 형성된 분석용 클린룸(200);
실험복으로 환복하도록, 상기 본체의 후방으로서, 상기 분석용 클린룸(200)의 후방에 밀폐구조로 형성되고, 후벽에 외부 출입문(301) 및 외부 공급호스 관통공(302)이 형성된 환복용 클린룸(300);
오염수를 펌핑하도록, 상기 환복용 클린룸(300)에 설치된 펌프(310);
외부로부터 내부로 오염수를 공급하도록, 후단이 상기 외부 공급호스 관통공(302)을 통해 외부로 노출되고, 전단이 상기 펌프(310)에 결합한 외부 공급호스(411);
후단이 상기 펌프(310)에 결합하고, 전단이 상기 내부 공급호스 관통공(202)을 통해 상기 분석용 클린룸(200) 내부로 인입되도록 설치된 내부 공급호스(412);
오염수로부터 시료를 채취하기 위한 필터가 내부에 탈착 가능하게 수납되도록, 상기 내부 공급호스(412)의 전단에 결합한 필터홀더(500);
시료의 채취가 완료된 오염수를 외부로 배출하도록, 후단이 상기 필터홀더(500)에 결합하고, 전단이 외부로 노출되도록 설치된 배출호스(420);
펌핑되는 오염수의 양을 측정하도록, 상기 내부 공급호스(412) 또는 배출호스(420)의 중간에 설치된 유량계(430);를 포함하고,
상기 본체의 후벽의 외부 공급호스 관통공(302) 하부에는, 후방을 향하여 돌출되도록 호스 만곡지지부(440)가 설치되고,
상기 외부 공급호스 관통공(302)을 통해 후방으로 노출되고, 후단이 시료 채취위치에 하향 인입된 상기 외부 공급호스(411)의 중앙부는 상기 호스 만곡지지부(440)에 의해 만곡지게 지지되는 것을 특징으로 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치.A vehicle body formed to be movable;
A driver's seat (100) formed at the front of the above body;
An analysis clean room (200) formed as a sealed structure at the rear of the driver's seat (100) as the central part of the main body, for collecting and analyzing samples, and having an internal access door (201) and an internal supply hose penetration hole (202) formed on the rear wall;
A change room (300) formed as a sealed structure at the rear of the main body, at the rear of the analysis clean room (200), for changing into a lab coat, with an external access door (301) and an external supply hose penetration hole (302) formed on the rear wall;
A pump (310) installed in the above-mentioned clean room (300) to pump out contaminated water;
An external supply hose (411) whose rear end is exposed to the outside through the external supply hose penetration hole (302) and whose front end is connected to the pump (310) to supply contaminated water from the outside to the inside;
An internal supply hose (412) installed so that the rear end is connected to the pump (310) and the front end is introduced into the analysis clean room (200) through the internal supply hose penetration hole (202);
A filter holder (500) coupled to the front end of the internal supply hose (412) so that a filter for collecting a sample from contaminated water can be detachably stored inside;
A discharge hose (420) installed so that the rear end is connected to the filter holder (500) and the front end is exposed to the outside to discharge the contaminated water from which the sample collection is completed to the outside;
In order to measure the amount of contaminated water being pumped, a flow meter (430) is installed in the middle of the internal supply hose (412) or discharge hose (420);
At the bottom of the external supply hose penetration hole (302) of the rear wall of the above main body, a hose bending support part (440) is installed so as to protrude toward the rear.
A vehicle-mounted underwater microplastic contamination measurement device, characterized in that the central portion of the external supply hose (411), which is exposed rearwardly through the external supply hose penetration hole (302) and has its rear end drawn downward into the sampling location, is supported in a curved manner by the hose bending support member (440).
상기 분석용 클린룸(200) 내부에는 클린벤치(210)가 설치되고,
상기 필터홀더(500)는 상기 클린벤치(210)의 내부 작업영역에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치.In the first paragraph,
A clean bench (210) is installed inside the above analysis clean room (200).
A vehicle-mounted underwater microplastic contamination measurement device characterized in that the filter holder (500) is installed so as to be located in the internal working area of the clean bench (210).
상기 필터홀더(500)는,
미세플라스틱에 비해 큰 오염물을 여과하도록, 상대적으로 공극의 크기가 큰 대형공극 필터(511)가 수납되는 제1 필터홀더(510);
미세플라스틱이 채취되도록, 상기 대형공극 필터(511)에 비해 공극의 크기가 작은 소형공극 필터(521)가 수납되는 제2 필터홀더(520);를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치.In the second paragraph,
The above filter holder (500) is
A first filter holder (510) in which a large-pore filter (511) having relatively large pore size is stored to filter large pollutants compared to microplastics;
A vehicle-mounted underwater microplastic pollution measurement device characterized by including a second filter holder (520) in which a small-pore filter (521) having a smaller pore size than the large-pore filter (511) is accommodated so that microplastics can be collected.
상기 제1 필터홀더(510)의 후방에 상기 내부 공급호스(412)의 전단이 결합하고,
상기 제1 필터홀더(510)의 전방에 결합부재(530)에 의해 상기 제2 필터홀더(520)가 결합하고,
제2 필터홀더(520)의 전방에 상기 배출호스(420)의 후단이 결합하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치.In the third paragraph,
The front end of the internal supply hose (412) is connected to the rear of the first filter holder (510),
The second filter holder (520) is coupled to the front of the first filter holder (510) by a coupling member (530),
A vehicle-mounted underwater microplastic contamination measurement device characterized in that the rear end of the discharge hose (420) is connected to the front of the second filter holder (520).
상기 분석용 클린룸(200) 내부에, 상기 클린벤치(210)에 인접하여 시료보관함(220)이 설치된 것을 특징으로 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치.In the second paragraph,
A vehicle-mounted underwater microplastic contamination measurement device characterized in that a sample storage box (220) is installed adjacent to the clean bench (210) inside the above-mentioned analysis clean room (200).
상기 호스 만곡지지부(440)는 휠 구조인 것을 특징으로 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치.In the first paragraph,
A vehicle-mounted underwater microplastic pollution measurement device characterized in that the above hose bending support member (440) has a wheel structure.
상기 호스 만곡지지부(440)는, 후단이 후방을 향하여 돌출된 상태와, 후단이 상기 본체의 후벽에 인접하도록 접힌 상태의 변경이 가능한 접이식 구조인 것을 특징으로 하는 차량 탑재형 수중 미세플라스틱 오염도 측정장치.In the first paragraph,
A vehicle-mounted underwater microplastic contamination measurement device characterized in that the hose bending support member (440) above has a foldable structure that can be changed between a state in which the rear end protrudes toward the rear and a state in which the rear end is folded so that it is adjacent to the rear wall of the main body.
상기 측정장치를 이동시켜, 오염수 채수위치에 위치시키는 단계;
상기 외부 공급호스(411)의 후단을 수중에 인입시키는 단계;
상기 필터홀더(500)에 필터를 장착하는 단계;
오염수를 펌핑하여 상기 외부 공급호스(411) 및 내부 공급호스(412)를 통해 상기 필터홀더(500)에 공급하여, 상기 필터에 의해 오염물질이 여과되도록 함과 아울러, 필터링된 오염수를 상기 필터홀더(500)로부터 상기 배출호스(420)를 통해 배출하는 단계;
상기 유량계(430)에 의해 측정된 수량이 목표수량에 도달하면 펌핑을 중지하고, 상기 필터홀더(500)로부터 상기 필터를 추출하여 보관하는 단계;
상기 필터에 의해 추출된 오염물의 양, 모양, 크기, 종류와 상기 목표수량으로부터 오염수의 오염도를 연산하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 수중 미세플라스틱 오염도 측정방법.A method for measuring microplastic pollution in water using a measuring device according to any one of claims 1 to 5, 7, and 8,
A step of moving the above measuring device and positioning it at a contaminated water collection location;
A step of introducing the rear end of the external supply hose (411) into water;
Step of mounting a filter in the above filter holder (500);
A step of pumping contaminated water and supplying it to the filter holder (500) through the external supply hose (411) and the internal supply hose (412), so that contaminants are filtered by the filter, and at the same time, discharging the filtered contaminated water from the filter holder (500) through the discharge hose (420);
A step of stopping pumping when the quantity measured by the flow meter (430) reaches the target quantity and extracting and storing the filter from the filter holder (500);
A step of calculating the contamination level of the contaminated water from the amount, shape, size, and type of the contaminants extracted by the filter and the target quantity;
A method for measuring underwater microplastic pollution, characterized by including:
상기 측정장치를 이동시켜, 오염수 채수위치에 위치시키는 단계;
상기 외부 공급호스(411)의 중앙부를 상기 호스 만곡지지부(440)에 의해 만곡지게 지지하고, 상기 외부 공급호스(411)의 후단을 수중에 하향 인입시키는 단계;
상기 필터홀더(500)에 필터를 장착하는 단계;
오염수를 펌핑하여 상기 외부 공급호스(411) 및 내부 공급호스(412)를 통해 상기 필터홀더(500)에 공급하여, 상기 필터에 의해 오염물질이 여과되도록 함과 아울러, 필터링된 오염수를 상기 필터홀더(500)로부터 상기 배출호스(420)를 통해 배출하는 단계;
상기 유량계(430)에 의해 측정된 수량이 목표수량에 도달하면 펌핑을 중지하고, 상기 필터홀더(500)로부터 상기 필터를 추출하여 보관하는 단계;
상기 필터에 의해 추출된 오염물의 양, 모양, 크기, 종류와 상기 목표수량으로부터 오염수의 오염도를 연산하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 수중 미세플라스틱 오염도 측정방법.A method for measuring microplastic pollution in water using a measuring device according to any one of Articles 1, 7, and 8,
A step of moving the above measuring device and positioning it at a contaminated water collection location;
A step of supporting the central portion of the external supply hose (411) in a curved manner by the hose bending support portion (440) and drawing the rear end of the external supply hose (411) downward into the water;
Step of mounting a filter in the above filter holder (500);
A step of pumping contaminated water and supplying it to the filter holder (500) through the external supply hose (411) and the internal supply hose (412), so that contaminants are filtered by the filter, and at the same time, discharging the filtered contaminated water from the filter holder (500) through the discharge hose (420);
A step of stopping pumping when the quantity measured by the flow meter (430) reaches the target quantity and extracting and storing the filter from the filter holder (500);
A step of calculating the contamination level of the contaminated water from the amount, shape, size, and type of the contaminants extracted by the filter and the target quantity;
A method for measuring underwater microplastic pollution, characterized by including:
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