KR20070096698A - 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치 - Google Patents

부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20070096698A
KR20070096698A KR1020060027650A KR20060027650A KR20070096698A KR 20070096698 A KR20070096698 A KR 20070096698A KR 1020060027650 A KR1020060027650 A KR 1020060027650A KR 20060027650 A KR20060027650 A KR 20060027650A KR 20070096698 A KR20070096698 A KR 20070096698A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
particles
bacteria
fine particles
airborne
Prior art date
Application number
KR1020060027650A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100764693B1 (ko
Inventor
윤기영
박동호
변정훈
박재홍
황정호
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
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 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020060027650A priority Critical patent/KR100764693B1/ko
Publication of KR20070096698A publication Critical patent/KR20070096698A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100764693B1 publication Critical patent/KR100764693B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/48707—Physical analysis of biological material of liquid biological material by electrical means
    • G01N33/48735—Investigating suspensions of cells, e.g. measuring microbe concentration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6402—Atomic fluorescence; Laser induced fluorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/52—Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0442—Antimicrobial, antibacterial, antifungal additives
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

본 발명은 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 관한 것으로서, 부유세균 측정부 및 미세입자 측정부를 하나의 장치에 구비함으로써, 공기내에 존재하는 부유세균 및 미세입자의 정량적 수농도를 동시에 측정할 수 있는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치는, 유입된 기류 중 소정크기 이상의 입자를 1차 분리하는 제1 임팩터부; 상기 제1 임팩터부와 연결되고, 상기 제1 임팩터부를 통과한 기류 중 소정의 크기를 가지는 입자를 2차 분리하여 상기 분리된 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하는 부유세균 측정부; 상기 부유세균 측정부와 연결되고, 상기 부유세균 측정부에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 소정크기 이하의 입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하는 미세입자 측정부; 및 상기 미세입자 측정부와 연결되고, 상기 측정하고자 하는 기류를 지속적으로 유입 및 배출시키는 가스흡입펌프;를 포함한다.
부유세균, 미세입자, 수농도, 임팩터, 형광염색, 하전기

Description

부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치{Simultaneous Measurement system for airborne bacteria and fine particles}
도 1은 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치의 측정순서를 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치를 이용한 부유세균 및 미세입자의 실시간 측정을 나타낸 그래프.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 제1 임팩터부 13 : 제1 분리판
20 : 부유세균 측정부 21 : 제2 임팩터부
24 : 제2 분리판 25 : 제1 용액저장부
26 : 정량용액펌프 27 : 제2 용액저장부
28 : 발광다이오드 29 : 제1 데이터 변환부
30 : 미세입자 측정부 31 : 정전형 하전부
32 : 전원공급부 33 : 이온트랩부
34 : 필터 35 : 제2 데이터 변환부
40 : 가스흡입펌프
본 발명은 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 부유세균과 미세입자의 정량적 수농도를 동시에 실시간으로 측정할 수 있는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 관한 것이다.
최근에는 환경 오염에 대한 관심이 더욱 높아지고 있으며, 환경 오염입자의 제거를 위한 공기 청정장치 개발과 부유세균 및 미세입자의 샘플링, 분석 및 측정 등에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
따라서, 최근에는 부유세균 및 미세입자의 크기, 형태, 재질 및 분포농도 파악 등을 위한 입자의 샘플링 장치 등이 요구되고 있다.
현재의 환경기준은 10 ㎛ 이상의 입자에 대해서만 규정하고 있으나, 실제로는 그 이하의 미세입자들에 의한 피해가 더 크며, 이에 따라 미세입자에 대한 연구가 계속적으로 진행되고 있다.
그러나, 부유세균 및 미세입자를 측정하기 위한 장비는, 하나의 장비로 단일 오염물질만을 측정할 수 있었으며, 고가의 대형장비이기 때문에 부유세균 및 미세 입자를 측정하기 위한 장소로 이동하는데 많은 문제점이 있었다.
또한, 부유세균을 측정하기 위해서는, 별도의 포집 및 배양 등의 과정을 24시간 이상의 장시간 동안 측정해야 하고, 회분형(batch-type) 분석으로 수행해야 하므로 그 활용성에 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 단일장비를 이용하여 부유세균 및 미세입자의 정량적 수농도를 동시에 측정할 수 있는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치는, 유입된 기류 중 소정크기 이상의 입자를 1차 분리하는 제1 임팩터부; 상기 제1 임팩터부와 연결되고, 상기 제1 임팩터부를 통과한 기류 중 소정의 크기를 가지는 입자를 2차 분리하여 상기 분리된 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하는 부유세균 측정부; 상기 부유세균 측정부와 연결되고, 상기 부유세균 측정부에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 소정크기 이하의 입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하는 미세입자 측정부; 및 상기 미세입자 측정부와 연결되고, 상기 측정하고자 하는 기류를 지속적으로 유입 및 배출시키는 가스흡입펌프;를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 있어서, 상기 부유세균 측정부는, 상기 제1 임팩터부와 연결되고, 상기 제1 임팩터부로부터 유입된 기류 중 소정의 크기를 가지는 입자가 포함된 기류를 2차 분리하는 제2 임팩터부; 상기 제2 임팩터부와 연결되고, 상기 2차 분리된 기류를 형광염색시키는 분리판; 상기 2차 분리된 기류 내에 존재하는 부유세균을 형광염색시키기 위한 액상시료가 저장되어 있는 제1 용액저장부; 상기 제1 용액저장부 및 분리판과 연결되고, 상기 제1 용액저장부의 액상시료를 상기 분리판에 공급하는 정량용액펌프; 상기 분리판과 연결되고, 상기 염색된 기류와 액상시료를 저장하는 제2 용액저장부; 상기 제2 용액저장부에 광원을 조사시키는 발광다이오드; 및 상기 발광다이오드의 빛에 의해 발광되는 부유세균의 형광신호를 측정하여 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하는 제1 데이터변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 있어서, 상기 제2 용액저장부와 연결되고, 상기 부유세균의 수농도 측정 후 상기 염색된 기류와 액상시료를 외부로 배출시키는 항균성 막 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 있어서, 상기 미세입자 측정부는, 상기 부유세균 측정부와 연결되고, 상기 부유세균 측정부의 제2 임팩터부에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 소정크기 이하의 미세입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내의 미세입자 표면에 전하를 띠게 하는 정전형 하전부; 상기 정전형 하전부와 연결되고, 상기 정전형 하전부에 전압을 공급하는 전원공급부; 상기 정전형 하전부와 연결되고, 상기 정전형 하전부를 통해 유입되는 기류에 포함되어 있는 이온을 포착하는 이온트랩부; 상기 이온트랩부와 연결되고, 상기 이온트랩부로부터 이온이 제거된 기류 내에 포함되어 있으며 전하를 띠게된 미세입자를 포집하는 필터; 및 상기 필터에 포집된 미세입자의 전하량에 의해 발생된 전류를 측정한 후 상기 측정한 전류를 데이터로 변환하여 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하는 제2 데이터변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 있어서, 상기 제1 임팩터부는, 2.5㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 포집하고, 상기 제2 임팩터부는, 1.1㎛ 내지 2.5㎛ 범위의 크기를 가지는 입자를 포집하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그럼, 관련도면을 참조하여 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치를 나타낸 구성도이다.
우선, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치(100)는, 크게 제1 임팩터부(10), 부유세균 측정부(20), 미세입자 측정부(30) 및 가스흡입펌프(40)로 구성된다.
제1 임팩터부(10)는, 제1 통공판(11)과 제1 분리판(13)으로 구성되고, 상기 부유세균 측정부(20)와 연결되며, 측정하고자 하는 공기에 의해 발생되는 기류를 유입한 후 상기 유입된 기류 내에 포함되어 있는 소정크기 이상의 입자를 1차 포집한다.
이때, 상기 제1 통공판(11)은, 이를 관통하는 복수개의 제1 통공(12)을 구비하고 있으며, 측정하고자 하는 기류를 유입받아 상기 제1 통공(12)을 통해 관통시킨다.
상기 제1 분리판(13)은, 상기 제1 통공판(11)과 소정간격 이격되어 형성되어 있고, 상기 제1 통공(12)을 통해 관통된 기류 중 소정크기 이상의 입자를 1차 분리한다. 이때, 상기 소정크기 이상의 입자는 2.5㎛ 이상의 크기를 가지는 입자인 것이 바람직하다.
상기 부유세균 측정부(20)는, 제2 임팩터부(21), 제2 분리판(24), 제1 용액저장부(25), 정량용액펌프(26), 제2 용액저장부(27), 발광다이오드(28) 및 제1 데이터 변환부(29)로 구성되고, 상기 제1 임팩터부(10) 및 미세입자 측정부(30)와 연결되며, 상기 제1 임팩터부(10)에 분리되지 않고 통과한 기류 내에 존재하는 부유 세균의 수농도를 측정한다.
이때, 상기 제2 임팩터부(21)는, 제2 통공판(22), 제2 통공(23) 및 제2 분리판(24)으로 구성되고, 상기 제1 임팩터부(10) 및 미세입자 측정부(30)와 연결되며, 상기 제1 임팩터부(10)를 통과하여 유입된 기류를 상기 제1 임팩터부(10)와 연결된 제1 루트(S10)를 통해 유입받아 이중 소정의 크기를 가지는 입자를 2차 분리한다.
상기 제2 통공판(22)은, 이를 관통하는 복수개의 제2 통공(23)을 구비하고 있으며, 상기 제2 통공(23)을 통해 상기 제1 임팩터부(11)를 통과하여 유입된 입자가 포함된 기류를 관통시킨다.
또한, 상기 제2 분리판(24)은, 상기 제2 통공판(22)과 소정간격 이격되어 형성되어 있으며, 상기 제2 통공(23)을 통해 관통된 기류 중 소정의 크기를 가지는 입자를 2차 분리한다. 이때, 상기 소정의 크기를 가지는 입자는 1.1㎛ 내지 2.5㎛ 범위의 크기를 가지는 입자인 것이 바람직하다.
제1 용액저장부(25)는, 상기 정량용액펌프(26)와 연결되고, 상기 2차 분리된 기류에 존재하는 부유세균을 형광염색하기 위한 액상시료가 저장되어 있다. 이때, 상기 액상시료로서 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 핵산을 형광염색시킬 수 있는 SYT09 등이 사용될 수 있다.
정량용액펌프(26)는, 상기 제2 분리판(24) 및 제1 용액저장부(25)와 연결되고, 상기 제1 용액저장부(25)에 저장되어 있는 액상시료를 상기 제2 분리판(24)에 공급한다.
이때, 상기 제2 분리판(24)은, 상기 2차 분리된 소정크기의 입자가 포함된 기류와 상기 정량용액펌프(26)를 통해 상기 제1 용액저장부(25)에 저장된 액상시료를 공급받아 이들을 서로 혼합시켜 현탁액으로 만든다. 그러면, 상기 기류 내에 존재하는 부유세균은 그 핵산이 상기 액상시료의 성분 중 형광염료와 반응하여 형광염색 된다.
제2 용액저장부(27)는, 상기 제2 분리판(24)과 연결되고, 상기 액상시료에 의해 형광염색된 부유세균을 측정하기 위해 상기 액상시료와 함께 혼합된 현탁액을 상기 제2 분리판(24)과 연결된 제2 루트(S11)를 통해 유입받아 이를 부유세균의 수농도를 측정하는 동안만 저장한다.
발광다이오드(28)는, 상기 제2 용액저장부(27)와 인접한 영역에 형성되어 있고, 상기 제2 용액저장부(27)에 저장된 현탁액에 광원을 공급한다. 상기 현탁액 내에 존재하여 상기 액상시료에 의해 형광염색된 부유세균은 상기 발광다이오드(28)로부터 공급되는 광원을 조사받아 발광하여 형광신호를 방출하게 된다. 이때, 상기 제2 용액저장부(27)에 광원을 공급하는 발광다이오드(28)로서 UV_LED 등의 빔(Beam)형 광원이 사용될 수 있다.
제1 데이터 변환부(29)는, 상기 제2 용액저장부(27)와 인접한 영역에 형성되어 있고, 상기 염색된 부유세균으로부터 방출되는 형광신호를 검출하여 상기 측정하고자 하는 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정한다. 이때, 상기 형광신호를 검출하는 제1 데이터 변환부(29)는 포토다이오드 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 제2 용액저장부(27)는, 이와 연결되고 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하기 위해 상기 제2 용액저장부(27)에 저장되어 있는 현 탁액을 외부로 배출시키기 위한 항균성 막 필터(Antimicrobial Membrane Filter)를 구비할 수 있다.
이에 따라, 상기 부유세균 측정부(20)는, 1.1㎛ 내지 2.5㎛ 범위의 크기를 가지는 입자를 포집하여 상기 입자가 포함된 기류 내에 존재하는 부유세균을 액상으로 수화(Hydrolization)하고 상기 부유세균의 수농도를 형광기법으로 실시간 측정이 가능하다.
또한, 상기 부유세균 측정부(20)는, 종래 생물학적 분석에 주로 사용되는 중합효소 연쇄반응(Polymer Chain Reaction: PCR) 및 Flow Cytometer 등을 사용하여 부유세균의 동정분석 및 병원성 세균감지 등의 더욱 특화된 분석을 위한 장치로 사용 가능하다.
미세입자 측정부(30)는, 정전형 하전부(31), 전원공급부(32), 이온트랩부(33), 필터(34) 및 제2 데이터 변환부(35)로 구성되고, 상기 부유세균 측정부(20)와 연결되며, 상기 부유세균 측정부(20)의 제2 임팩터부(21)에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 소정크기 이하의 미세입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내에 포함된 미세입자의 수농도를 측정한다.
상기 정전형 하전부(31)는, 그 내부에 복수개의 코로나 하전기(31a)를 구비하고, 상기 부유세균 측정부(20)의 제2 임팩터부(21), 전원공급부(32) 및 필터(33)와 연결되며, 상기 소정크기 이하의 입자가 포함된 기류를 상기 부유세균 측정부(20)의 제2 임팩터부(21)와 연결된 제3 루트(S12)를 통해 유입받아 상기 입자가 표 면전하를 띠도록 한다. 이때, 상기 소정크기 이하의 입자는 1㎛ 이하의 크기를 가지는 입자인 것이 바람직하다.
상기 코로나 하전기(31a)는 상기 전원공급부(32)로부터 전압을 인가받아 상기 정전형 하전부(31)로 유입된 기류에 코로나 방전을 발생시킨다. 이때, 상기 기류 내에 포함된 미세입자는 상기 코로나 하전기(31a)의 방전에 의해 그 표면에 전하를 띄게 된다.
한편, 본 발명에서는 상기 정전형 하전부(31)를 코로나 하전기(310a)를 사용하는 하전부로 설명하였지만 이는 코로나 하전기에 한정되지 않고 DBD(Dielectric Barrier Discharge), 자외선, 마찰대전 등을 사용하여 전기장 하전 또는 확산 하전 등의 방식으로 사용할 수 있다.
상기 이온트랩부(ion trap: 33)는, 상기 정전형 하전부(31) 및 필터(34)와 연결되고, 상기 정전형 하전부(31)를 통해 유입되는 기류 중 느린 이동성을 가지는 미세입자는 통과시키고 상기 미세입자보다 상대적으로 빠른 이동성을 가지며 크기가 작은 이온을 포착하여 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자만을 선택적으로 상기 필터(34)로 유출시킨다. 이에 따라, 상기 이온트랩부(33)은 상기 이온에 의한 미세입자의 수농도 측정오차를 감소시킬 수 있다.
상기 필터(34)는, 상기 이온트랩부(33), 제2 데이터 변환부(34) 및 가스흡입펌프(40)와 연결되며, 상기 이온트랩부(33)로부터 이온이 제거된 기류 내에 포함된 미세입자를 포집한다. 이때, 상기 필터(34)는 고성능 집진필터(High Efficiency Particulate Air Filter: HEPA Filter)등을 사용할 수 있다.
상기 제2 데이터 변환부(35)는, 상기 필터(34)와 연결되고, 상기 필터(34)에 포집된 미세입자들의 전하량에 의해 발생되는 전류를 측정한다.
이때, 상기 제2 데이터 변환부(35)는 상기 전류를 측정한 후 상기 전류를 데이터 변환하여 상기 측정하고자 하는 기류 내에 포함된 미세입자의 수농도를 측정할 수 있다.
따라서, 상기 미세입자 측정부(30)는, 측정하고자 하는 기류 내에 포함된 미세입자에 방전을 발생시켜 전하를 띄게한 후 이의 전류를 측정한 후 상기 전류를 데이터 변환하여 상기 기류 내에 포함된 미세입자의 수농도를 측정할 수 있다.
가스흡입펌프(40)는, 상기 미세입자 측정부(30)의 필터(34)와 연결되고, 측정하고자 하는 대상공간의 기류가 상기 제1 임팩터부(10), 부유세균 측정부(20) 및 미세입자 측정부(30)를 순차적으로 통과하며 지속적인 실시간 측정을 위해 상기 기류를 지속적으로 유입 및 배출시킨다.
이때, 상기 제1 임팩터부(10), 부유세균 측정부(20) 및 미세입자 측정부(30)는 순차로 평형 배치된 것이 바람직하다.
한편, 상기 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치(100)는, 부유세균 및 미세입자를 측정할 수 있는 측정장치를 하나의 장치에 제작함으로써 동시에 부유세균 및 미세입자를 측정할 수 있고, 상기 측정장치를 소형으로 제작함으로써 휴대가 용이하여 공간적 제한없이 측정하고자 하는 장소의 기류를 실시간으로 측정할 수 있다.
그럼, 이하 상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 부유세균 및 미세입자 동시 측정장치(100)의 측정순서에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치의 측정순서를 나타낸 순서도이다.
우선, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자 동시 측정장치(100)는, 측정하고자 하는 공기의 기류를 유입받는다(S201).
상기 유입된 기류 내에 포함되어 있는 입자 중 입자 크기가 2.5㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 분리한다(S202).
상기 분리된 입자가 포함된 기류를 유입받아 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 분리한다(S203).
그런 다음, 상기 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 분리하는 단계에서 분리된 입자가 포함된 기류를 액상시료와 혼합시켜 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 핵산을 형광염색시킨다(S204).
상기 형광염색된 기류가 포함된 액상시료에 광원을 조사하여 발광하는 부유세균을 광학측정한 후 이를 데이터 변화한다(S205).
상기 데이터 변환을 통해 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정한다(S206).
상기 1.1㎛ 내지 2.5㎛ 범위의 크기를 가지는 입자가 포함된 기류에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정한 기류와 액상시료를 외부로 배출한다(S207).
이때, 상기 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 분리하는 단계에서 분리되지 못한 미세입자가 포함된 기류는 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하기 위해 상기 미세입자를 하전시켜 전하를 띠게한 후 이에 포함되어 있는 이온을 포착한다(S208).
상기 전하를 띠게된 미세입자를 포집하여 상기 포집된 미세입자의 전하량을 측정한 후 상기 측정된 전류를 데이터 변환한다(S209).
상기 데이터 변환을 통해 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정한다(S210).
그런 다음, 상기 미세입자의 수농도를 측정한 기류를 외부로 배출시킨다(S207).
이와 같은 방법으로 측정한 부유세균 및 미세입자는, 상기 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치(100)를 이용한 부유세균 및 미세입자의 실시간 측정을 나타낸 그래프인 도 3에 도시한 바와 같이, 하나의 장치를 사용하여 용이하게 실시간으로 동시 측정이 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개 념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 의하면, 부유세균 측정부 및 미세입자 측정부를 하나의 장치에 구비함으로써, 기류 내에 존재하는 부유세균 및 미세입자의 정량적 수농도를 동시에 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치는, 이를 소형의 휴대장치로 개발함으로써 휴대가 용이하고, 측정하고자 하는 장소의 기류를 실시간으로 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 유입된 기류 중 소정크기 이상의 입자를 1차 분리하는 제1 임팩터부;
    상기 제1 임팩터부와 연결되고, 상기 제1 임팩터부를 통과한 기류 중 소정의 크기를 가지는 입자를 2차 분리하여 상기 분리된 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하는 부유세균 측정부;
    상기 부유세균 측정부와 연결되고, 상기 부유세균 측정부에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 소정크기 이하의 입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하는 미세입자 측정부; 및
    상기 미세입자 측정부와 연결되고, 상기 측정하고자 하는 기류를 지속적으로 유입 및 배출시키는 가스흡입펌프;
    를 포함하는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부유세균 측정부는,
    상기 제1 임팩터부와 연결되고, 상기 제1 임팩터부로부터 유입된 기류 중 소정의 크기를 가지는 입자가 포함된 기류를 2차 분리하는 제2 임팩터부;
    상기 제2 임팩터부와 연결되고, 상기 2차 분리된 기류를 형광염색시키는 분리판;
    상기 2차 분리된 기류 내에 존재하는 부유세균을 형광염색시키기 위한 액상 시료가 저장되어 있는 제1 용액저장부;
    상기 제1 용액저장부 및 분리판과 연결되고, 상기 제1 용액저장부의 액상시료를 상기 분리판에 공급하는 정량용액펌프;
    상기 분리판과 연결되고, 상기 염색된 기류와 액상시료를 저장하는 제2 용액저장부;
    상기 제2 용액저장부에 광원을 조사시키는 발광다이오드; 및
    상기 발광다이오드의 빛에 의해 발광되는 부유세균의 형광신호를 측정하여 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하는 제1 데이터변환부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 용액저장부는 상기 제2 용액저장부와 연결되고, 상기 부유세균의 수농도 측정 후 상기 염색된 기류와 액상시료를 외부로 배출시키는 항균성 막 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 미세입자 측정부는,
    상기 부유세균 측정부와 연결되고, 상기 부유세균 측정부의 제2 임팩터부에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 소정크기 이하의 미세입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내의 미세입자 표면에 전하를 띠게 하는 정전형 하전부;
    상기 정전형 하전부와 연결되고, 상기 정전형 하전부에 전압을 공급하는 전원공급부;
    상기 정전형 하전부와 연결되고, 상기 정전형 하전부를 통해 유입되는 기류에 포함되어 있는 이온을 포착하는 이온트랩부;
    상기 이온트랩부와 연결되고, 상기 이온트랩부로부터 이온이 제거된 기류 내에 포함되어 있으며 전하를 띠게된 미세입자를 포집하는 필터; 및
    상기 필터에 포집된 미세입자의 전하량에 의해 발생된 전류를 측정한 후 상기 측정한 전류를 데이터로 변환하여 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하는 제2 데이터변환부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 임팩터부는 2.5㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 분리하고, 상기 제2 임팩터부는 1.1㎛ 내지 2.5㎛ 범위의 크기를 가지는 입자를 분리하는 것을 특징으로 하는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치.
KR1020060027650A 2006-03-27 2006-03-27 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치 KR100764693B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060027650A KR100764693B1 (ko) 2006-03-27 2006-03-27 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060027650A KR100764693B1 (ko) 2006-03-27 2006-03-27 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070096698A true KR20070096698A (ko) 2007-10-02
KR100764693B1 KR100764693B1 (ko) 2007-10-08

Family

ID=38803506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060027650A KR100764693B1 (ko) 2006-03-27 2006-03-27 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100764693B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010005141A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Telecommunication & Electronics Inc. Device and method of bacteria detection
KR20160013647A (ko) * 2014-07-28 2016-02-05 엘지전자 주식회사 부유미생물 측정장치 및 그 측정방법
KR20170117960A (ko) * 2017-09-29 2017-10-24 연세대학교 산학협력단 미세먼지 농도 측정시스템
KR102212748B1 (ko) * 2019-07-31 2021-02-04 국방과학연구소 소형 생물입자 식별장치
GB2592082A (en) * 2019-07-31 2021-08-18 Agency Defense Dev Small device for identifying biological particles

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101471637B1 (ko) 2012-12-12 2014-12-16 박경은 손 건조기

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6565811B1 (en) 1989-03-30 2003-05-20 Solomon Zaromb Apparatus for the detection of harmful substances or traces thereof
JPH05184350A (ja) * 1992-01-16 1993-07-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 空中浮遊細菌の自動計測システム
US5701012A (en) 1996-03-19 1997-12-23 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Fluorescent biological particle detection system
JP3822132B2 (ja) * 2002-04-25 2006-09-13 野村マイクロ・サイエンス株式会社 超純水中微粒子の測定装置および超純水中微粒子の測定方法
KR100511628B1 (ko) * 2003-06-14 2005-09-01 (주)이앤에치테크 공기 중 미생물의 판독 시스템 및 그 방법
KR100521302B1 (ko) * 2003-12-02 2005-10-14 한국과학기술연구원 응축과 하전 방법에 의한 실시간 입자 계수 방법 및실시간 입자 계수기

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010005141A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Telecommunication & Electronics Inc. Device and method of bacteria detection
KR100983774B1 (ko) * 2008-07-08 2010-09-27 (주) 텔트론 세균 측정 장치 및 방법
KR20160013647A (ko) * 2014-07-28 2016-02-05 엘지전자 주식회사 부유미생물 측정장치 및 그 측정방법
KR20170117960A (ko) * 2017-09-29 2017-10-24 연세대학교 산학협력단 미세먼지 농도 측정시스템
KR101865516B1 (ko) * 2017-09-29 2018-06-07 연세대학교 산학협력단 미세먼지 농도 측정시스템
KR102212748B1 (ko) * 2019-07-31 2021-02-04 국방과학연구소 소형 생물입자 식별장치
WO2021020628A1 (ko) * 2019-07-31 2021-02-04 국방과학연구소 소형 생물입자 식별장치
GB2592082A (en) * 2019-07-31 2021-08-18 Agency Defense Dev Small device for identifying biological particles
GB2592082B (en) * 2019-07-31 2023-11-01 Agency Defense Dev Small apparatus for identifying biological particles

Also Published As

Publication number Publication date
KR100764693B1 (ko) 2007-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100764693B1 (ko) 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치
US6923848B2 (en) Collecting apparatus of floating dusts in atmosphere
US7201878B2 (en) Aerosol particle analyzer for measuring an analyte in airborne particles
CN106030290B (zh) 空气微生物测量设备和方法
US7125518B2 (en) Aerosol particle analyzer for measuring the amount of analyte in airborne particles
US20140017723A1 (en) Apparatus for measuring floating microorganisms in a gas phase in real time using a system for dissolving microorganisms and atp illumination, and method for detecting same
KR101528773B1 (ko) 대기중의 바이오 입자 및 넌바이오 입자 실시간 검출장치 및 이를 이용한 검출방법
KR20030084697A (ko) 대기중의 부유입자상 물질의 측정방법
KR102201433B1 (ko) 기계학습을 이용한 바이오 에어로졸 모니터링 장치 및 그 방법
US20030213366A1 (en) Collecting device for suspended particles
US7153475B2 (en) Aerosol particle analyzer for measuring the amount of analyte in airborne particles
CN106029864B (zh) 空气微生物检测设备和检测方法
KR100554531B1 (ko) 황사입자의 포집방법 및 그 측정방법
JP2012005381A (ja) 捕集機構、検出装置、捕集方法および検出方法
US20120247232A1 (en) Method and device for the collection of airborne particles and their concentration in small amounts of liquid
JP2003214997A (ja) 大気中の浮遊粒子状物質の捕集装置および捕集した浮遊粒子状物質の測定方法
CN211800054U (zh) 一种大气颗粒混合物的静电分级装置
KR102575983B1 (ko) 공기 중 에어로졸의 실시간 분석 장치
JP2003337086A (ja) 大気中の浮遊粒子状物質の捕集装置
US7183104B1 (en) Separator and particle detection system
JP2003329552A (ja) 大気中の花粉の捕集装置および測定装置並びに測定方法
CN215115894U (zh) 一种高通量拉曼单细胞分选装置
KR101305905B1 (ko) 공기 중 미생물의 실시간 분리 및 검침 장치 및 방법
Kesavan et al. Aerosol sampling efficiency evaluation methods at the US Army Edgewood chemical biological center
CN114252425A (zh) 一种高通量拉曼单细胞分选装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111005

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee