KR20090075939A - Sensor for measuring concentration of microbes - Google Patents

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Abstract

A sensor for measuring the concentration of microorganism using a silicon wafer electrode in which gold in depositing is provided to easily and accurately measure the concentration of microorganism in microorganism culture container without any negative effect to the culture. A system(100) for measuring the concentration of microorganism comprises: a culture container for culturing microorganism; a sensor for measuring which has an electrode having silicon wafer, is equipped inside the culture container and measures the concentrate of the microorganism; and an analyzer for analysis of impedance or reactance. The system further comprises a computer for isolating the concentration of microorganism. The computer controls on/off of the sensor.

Description

미생물 농도 측정 센서 및 미생물 농도 측정 시스템{SENSOR FOR MEASURING CONCENTRATION OF MICROBES}Microbial Concentration Sensor and Microbial Concentration Measuring System {SENSOR FOR MEASURING CONCENTRATION OF MICROBES}

본 발명은 미생물 농도 측정 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금을 증착시킨 실리콘 웨이퍼를 전극으로 사용하여 유체의 흐름이 지속적으로 있는 미생물 배양기에서도 누구나 손쉽게 미생물의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 미생물 농도 측정 센서에 관한 것이다. The present invention relates to a microbial concentration measurement sensor, and more particularly, using a silicon wafer deposited gold as an electrode, the microbial concentration measurement that anyone can easily measure the concentration of microorganisms easily even in a microbial incubator with a continuous flow of fluid. It relates to a sensor.

미생물 배양기와 같은 표본 내에서의 미생물 오염의 문제는 매우 중요한 사항이다. 따라서, 이러한 미생물 오염의 정도를 파악하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 일반적으로 표본 내 미생물 오염의 존재와 그 정도의 파악은 통상 영양분의 존재 하에 표본을 배양하여 일정시간 경과 후 표본 상의 미생물 활성도 등을 측정함으로써 파악할 수 있다.The problem of microbial contamination in samples, such as microbial incubators, is very important. Therefore, research on the technique of identifying the degree of microbial contamination is actively underway. In general, the presence and extent of microbial contamination in a sample can usually be determined by culturing the sample in the presence of nutrients and measuring the microbial activity on the sample after a certain time.

종래에는 미생물에 의한 오염도 및 그 정도에 대한 파악에 있어서 측정자의 경험이 매우 중요하게 작용하였다. 즉, 유체의 혼탁도 등을 통해 미생물로 인한 오염도 등을 파악하는 방법이 일반적으로 행해졌으므로 측정자의 경험이 매우 중요한 팩터(factor)로 작용하였고, 미숙련자인 경우에는 그 파악이 매우 어려운 등의 문 제가 있었다.In the past, the experience of the measurer was very important in grasping the degree of contamination by microorganisms and the degree thereof. In other words, since the fluid turbidity and the like have been generally used to determine the degree of contamination caused by microorganisms, the experience of the measurer is a very important factor. there was.

또한, 상기와 같은 방법은 매우 주관적인 측정방법이므로 측정자에 따라 서로 다른 측정량을 보이고, 그 정확도 또한 매우 떨어지며, 정지된 유체에 대해서만 그 방법을 적용할 수 있는 등의 문제가 있었다. In addition, since the above method is a very subjective measurement method, it shows a different measurement amount according to the measurer, the accuracy is also very low, there is a problem that can be applied only to the stationary fluid.

이러한 문제 때문에 미생물 배양기 내의 미생물 농도를 정량적으로 측정할 수 있는 기술에 대한 개발이 요구되었었다. 이러한 요구에 의해 미생물이 배양되는 유체의 전기적 특성을 파악하여 미생물의 농도를 정량적으로 측정하는 기술들이 개발되었다.Because of this problem, the development of a technique capable of quantitatively measuring the concentration of microorganisms in a microbial incubator was required. In response to these demands, techniques for quantitatively measuring the concentration of microorganisms have been developed by understanding the electrical characteristics of the fluid in which the microorganism is cultured.

이 방법 중의 하나는 스테인리스 스틸(stainless steel)을 이용하여 미생물의 배양시간 동안 그 표면에 부착되는 미생물의 정도에 따라 도전율(conductivity)이 달라지는 것을 이용하는 방식이다. 즉, 스테인리스 스틸 표면에 미생물이 많이 부착될수록 그 도전율이 커지는 것을 이용하여 도전율을 측정함으로써 미생물의 농도를 간접적으로 추정하는 방식이다.One of these methods is to use stainless steel (stainless steel) to vary the conductivity (conductivity) according to the degree of microorganisms attached to the surface during the incubation time of the microorganisms. In other words, the more the microorganisms are attached to the surface of the stainless steel, the higher the conductivity is. This is a method of indirectly estimating the concentration of the microorganisms by measuring the conductivity.

또한, 두 개의 스테인리스 스틸 와이어를 이용하여 미생물의 배양 시간 동안 두 와이어 사이의 컨덕턴스 값이나 커패시턴스 값을 측정함으로써 미생물의 농도를 추정하는 방식도 개발되었다. 즉, 두 와이어 사이의 컨덕턴스 값이나 커패시턴스 값은 미생물의 농도에 비례하므로 이러한 특성을 이용하여 배양되는 미생물의 농도 또는 오염도 등을 측정하는 기술이 개발된 것이다.In addition, a method of estimating the concentration of microorganisms by measuring the conductance value or capacitance value between the two wires during the microbial incubation time using two stainless steel wires has also been developed. That is, since the conductance value or capacitance value between the two wires is proportional to the concentration of the microorganisms, a technology for measuring the concentration or contamination of the microorganisms cultured using these characteristics has been developed.

그러나, 상기 기술들은 생물학적 적합성이 뒤떨어지는 스테인리스 스틸을 이용하기 때문에 미생물 배양에 부정적인 영향을 주거나 미생물 농도 측정에 있어서 부정확한 값이 얻어질 수 있고, 미생물 농도 측정 장치의 수명 또한 짧아지는 문제가 있었다. However, since these techniques use stainless steel, which is inferior in biocompatibility, negative effects on microbial culture or inaccurate values in microbial concentration measurement can be obtained, and the life of the microbial concentration measuring device is also shortened.

또한, 미생물 배양기 등의 표본이 정지된 상태에서만 그 측정이 가능한 문제가 있었다. 즉, 유체의 흐름이 존재하는 환경 하에서는 전자장 등의 영향으로 인해 미생물 농도 측정이 부정확해질 수 있기 때문에 유체 또는 미생물이 배양되는 매체가 정지된 상태에서만 측정의 정확성을 기대할 수 있었다.In addition, there was a problem that the measurement can be made only in a state in which a specimen such as a microorganism incubator is stopped. That is, under the environment in which the flow of fluid exists, the measurement of the concentration of microorganisms may be inaccurate due to the influence of an electromagnetic field and the like. Therefore, the accuracy of the measurement may be expected only when the medium in which the fluid or the microorganism is cultured is stopped.

한편, 장치의 구성이 매우 복잡하고 그 조작이 어렵기 때문에 전문가가 아니면 상기 장치를 이용한 미생물 측정이 실제적으로 불가능한 문제가 있었고, 부피와 무게가 매우 커 이동성 및 활용성 또한 떨어지는 문제가 있었다. On the other hand, because the configuration of the device is very complicated and its operation is difficult, there is a problem that it is practically impossible to measure microorganisms using the device, unless the expert, the volume and weight is very large, there is also a problem that the mobility and usability is also poor.

따라서, 유체의 흐름이 지속적으로 있는 환경 하에서도 정확한 미생물 농도의 측정이 가능하고 조작이 간편하여 미숙련자들도 미생물 농도의 측정을 손쉽게 할 수 있도록 하는 미생물 농도 측정 센서에 대한 개발이 필요하다. Therefore, there is a need for the development of a microbial concentration measurement sensor that can accurately measure the microbial concentration even in an environment in which the flow of fluid is continuously, and easy to operate, so that even unskilled people can easily measure the microbial concentration.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금을 증착시킨 실리콘 웨이퍼를 전극으로 사용하여 미생물의 농도를 측정하는 미생물 농도 측정 센서를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a microbial concentration measurement sensor for measuring the concentration of microorganisms using a silicon wafer on which gold is deposited as an electrode.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 유체의 흐름이 지속적으로 있는 미생물 배양기에 장착되어 전기적 특성을 이용하여 실시간으로 측정이 가능한 미생물 농도 측정 센서를 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to provide a microbial concentration measurement sensor that can be mounted in a microbial incubator with a continuous flow of fluid, which can be measured in real time using electrical properties.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 유체 내의 혼탁도 등을 이용하여 미생물의 농도를 추정하는 것이 아니라 전기적 특성을 이용하여 미생물의 농도를 실시간적으로 측정하므로 보다 더 정확한 미생물의 농도 측정이 가능하며, 배양 시간 내내 오염의 문제없이 미생물의 정량화가 가능한 미생물 농도 측정 센서를 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to estimate the concentration of microorganisms in real time using electrical properties rather than estimating the concentration of microorganisms using turbidity in the fluid, etc. To provide a microbial concentration measurement sensor capable of quantifying microorganisms without contamination problems throughout the incubation time.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 미생물 농도 측정 센서를 미생물 배양기 내에 장착시키는 것만으로 미생물 농도 측정을 가능하게 하여 누구나 손쉽게 원하는 정량적 데이터를 얻을 수 있게 하며, 또한 샘플 채취나 샘플을 배양하여 분석하는 시간이 필요 없이, 미생물의 농도를 파악할 수 있고, 이에 따라 샘플 채취나 배양 등에서 생길 수 있는 오염으로 인한 측정의 오차를 최소화할 수 있게 하는 미생물 농도 측정 센서를 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to mount a microbial concentration sensor in a microbial incubator, so that anyone can easily obtain the desired quantitative data, and also collect and analyze a sample by culturing the sample. Without the need for time, it is possible to determine the concentration of microorganisms, thereby providing a microbial concentration measurement sensor that can minimize the measurement error due to contamination that may occur in sampling or culture.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 미생물 농도 측정 시스템은,미생물의 배양을 담당하는 미생물 배양기;금을 증착시킨 실리콘 웨이퍼(Si wafer)로 이루어진 전극을 구비하며, 상기 미생물 배양기 내에 장착되어, 미생물 배양기 내에서 배양되는 미생물의 농도를 측정하는 미생물 농도 측정 센서;상기 미생물 농도 측정 센서의 출력신호를 수신하여 이로부터 임피던스 또는 리액턴스를 분석하는 임피던스 분석기;를 포함하여 이루어진다.According to one embodiment of the present invention for achieving the above object, a microbial concentration measurement system, Microbial incubator in charge of cultivating microorganisms; A silicon wafer (Si wafer) made of gold deposited electrode, and the microorganism A microorganism concentration measurement sensor mounted in the incubator and measuring the concentration of the microorganisms cultured in the microorganism incubator; an impedance analyzer receiving the output signal of the microbial concentration measurement sensor and analyzing the impedance or reactance therefrom.

상기 임피던스 분석기에 의해 분석된 임피던스 및 리액턴스를 시각적으로 표시하고 이를 기초로 하여 배양된 미생물의 농도를 추출하는 컴퓨터를 더 구비한 것을 특징으로 한다.And a computer for visually displaying the impedance and reactance analyzed by the impedance analyzer and extracting the concentration of the cultured microorganisms based on this.

상기 컴퓨터가 미생물 농도 측정 센서의 온(on)/오프(off)를 제어하는 것을 특징으로 한다.The computer is characterized in that the on (on) / off (off) of the microbial concentration sensor.

상기 미생물 배양기는 그 상부에 단열재로 형성되는 뚜껑을 포함하며, 이 뚜껑에는 미생물 농도 측정 센서가 삽입되는 구멍이 뚫려 있는 것을 특징으로 한다.The microbial incubator includes a lid formed of a heat insulating material thereon, the lid is characterized in that the hole is inserted into which the microbial concentration sensor is inserted.

상기 미생물 농도 측정 센서는 긴 관(긴 막대) 형태인 것을 특징으로 한다.The microbial concentration sensor is characterized in that the long tube (long rod) form.

상기 미생물 배양기는 애지테이터를 더 포함하며, 상기 애지테이터의 회전에 의해 미생물 배양기 내 물질의 혼합이 이루어지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.The microbial incubator further includes an agitator, characterized in that the microorganism incubator is configured to be mixed by the rotation of the agitator.

미생물 농도 측정 시스템은 미생물 배양기와 연결되어 미생물 배양기 내부의 온도, pH, pO2 를 적절하게 유지시키고, 애지테이터의 회전 속도를 제어하는 배양기 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The microbial concentration measurement system is further connected to the microbial incubator, it is characterized in that it further comprises an incubator control unit for maintaining the temperature, pH, pO 2 inside the microbial incubator appropriately, and controls the rotation speed of the agitator.

상기 미생물 농도 측정 센서는 원통형이며, 그 내부에 한 쌍의 전극이 위치되는 내부관;원통형이며, 상기 내부관과 동심축으로 이루어지며, 상기 내부관과 이격되어 위치되는 외부관;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The microbial concentration sensor is cylindrical, the inner tube in which a pair of electrodes are located therein; cylindrical, made of a concentric axis with the inner tube, the outer tube is spaced apart from the inner tube; It is characterized by.

미생물 농도 측정 시스템은, 내부관은 서로 대칭되는 위치에 있는 내부관 구멍을 2개 구비하며,외부관은 서로 대칭되는 위치에 있는 외부관 구멍을 2개 구비하는 것을 특징으로 한다.The microbial concentration measuring system is characterized in that the inner tube has two inner tube holes in positions symmetrical to each other, and the outer tube has two outer tube holes in positions symmetric to each other.

미생물 농도 측정 시스템은 미생물 농도 측정 센서가 온(on) 되었을 때 2개의 외부관 구멍과 내부관 구멍 2개는 일치하는 것을 특징으로 한다.The microbial concentration measuring system is characterized in that two outer tube holes and two inner tube holes coincide when the microbial concentration sensor is turned on.

미생물 농도 측정 시스템은 내부관 또는 외부관은 붕규산 유리(borosilicate glass; BSG)로 이루어진 것을 특징으로 한다.Microbial concentration measurement system is characterized in that the inner tube or the outer tube is made of borosilicate glass (BSG).

미생물 농도 측정 시스템은 한 쌍의 전극에 미생물이 부착됨에 따라, 상기 한 쌍의 전극과 연결된 임피던스 분석기로부터 임피던스 또는 리액턴스가 검출되어지는 것을 특징으로 한다.The microbial concentration measuring system is characterized in that the impedance or reactance is detected from the impedance analyzer connected to the pair of electrodes as the microorganisms are attached to the pair of electrodes.

미생물 농도 측정 시스템은 내부관을 외부관에 대해 상대적 회전시킴으로써 미생물 농도 측정 센서를 온(on) 또는 오프(off)시키도록 이루어진 것을 특징으로 한다.The microbial concentration measuring system is configured to turn on or off the microbial concentration measuring sensor by rotating the inner tube relative to the outer tube.

내부관은 외부관에 비해 상대적으로 길게 형성된 것을 특징으로 한다.The inner tube is characterized in that it is formed relatively longer than the outer tube.

한쌍의 전극의 위와 아래가 각각 지지체에 고정된 상태로 내부관에 삽입되는 것을 특징으로 한다.The upper and lower portions of the pair of electrodes are respectively inserted into the inner tube while being fixed to the support.

내부관 구멍과 외부관 구멍은 위의 지지체와 아래 지지체 사이에 위치되어 지는 것을 특징으로 한다.The inner tube hole and the outer tube hole are characterized in that it is located between the upper support and the lower support.

지지체는 PDMS(Polydimethylsiloxane)로 이루어진 것을 특징으로 한다.The support is characterized by consisting of PDMS (Polydimethylsiloxane).

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따르면, 미생물 농도 측정 센서는,미생물 배양기 내에 장착되어 미생물의 농도를 나타내는 전기적 신호를 검출하는 미생물 농도 측정 센서로서,원통형으로 형성되는 외부관;상기 외부관과 동심축을 갖는 원통형으로 형성되며, 상기 외부관과 이격된 상태로 그 내부에 삽입되는 내부관;상기 내부관 하부에 장착되며 상기 미생물 배양기 내의 미생물의 농도를 나타내는 전기적 신호를 검출하는 한 쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention for achieving the above object, the microbial concentration measurement sensor is a microbial concentration measurement sensor mounted in the microbial incubator to detect an electrical signal indicating the concentration of the microorganism, the external formed in a cylindrical shape An inner tube formed in a cylindrical shape concentric with the outer tube and spaced apart from the outer tube; an inner tube mounted below the inner tube and detecting an electrical signal indicating a concentration of microorganisms in the microbial incubator; It characterized in that it comprises a pair of electrodes.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따르면, 미생물 농도 측정 센서는,원통형이며 동심축으로 이루어진 내부관 및 외부관을 구비하여 이루어진 미생물 농도 측정 센서에 있어서상기 내부관은 서로 대칭되는 위치에 있는 내부관 구멍을 2개 구비하며,상기 외부관은 서로 대칭되는 위치에 있는 외부관 구멍을 2개 구비하고,상기 내부관에는 한쌍의 전극의 위와 아래가 각각 지지체에 고정된 상태로 내부관에 삽입되며,상기 내부관 구멍과 상기 외부관 구멍은 상기 위의 지지체와 상기 아래 지지체 사이에 위치되어 지며,상기 내부관을 상기 외부관에 대해 상대적 회전시킴으로써 상기 미생물 농도 측정 센서를 온(on) 또는 오프(off)시키도록 이루어진 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention for achieving the above object, the microbial concentration measurement sensor, in the microbial concentration measurement sensor comprising a cylindrical and concentric inner tube and the outer tube, the inner tube is mutually Two inner tube holes in symmetrical positions, the outer tube having two outer tube holes in symmetrical positions, and the upper and lower sides of the pair of electrodes fixed to the support in the inner tube, respectively Is inserted into the furnace inner tube, the inner tube hole and the outer tube hole is located between the upper support and the lower support, turn the microorganism concentration measurement sensor by rotating the inner tube relative to the outer tube It is characterized in that it is configured to (on) or off (off).

상기 외부관 및 내부관은 하단으로부터 동일한 높이에 형성되는 외부관 구멍 및 내부관 구멍을 포함하고,상기 한 쌍의 전극은 상기 내부관 구멍과 수직하게 형성되어 상기 내부관 구멍 및 외부관 구멍을 통해 미생물 농도 측정 센서의 외부 유체와 접할 수 있는 것을 특징으로 한다.The outer tube and the inner tube may include an outer tube hole and an inner tube hole formed at the same height from a lower end thereof, and the pair of electrodes may be formed perpendicularly to the inner tube hole to pass through the inner tube hole and the outer tube hole. Characterized in that the contact with the external fluid of the microbial concentration sensor.

상기 내부관의 길이는 외부관의 길이보다 길게 형성되어 상기 외부관의 상단으로부터 그 길이의 차이만큼 노출되는 것을 특징으로 한다.The length of the inner tube is formed longer than the length of the outer tube is characterized in that it is exposed by the difference in length from the top of the outer tube.

상기 내부관은 외부관에 대해 회전 가능하여 상기 외부관 구멍과 내부관 구멍을 일치시키거나 불일치시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.The inner tube may be rotatable with respect to the outer tube so that the outer tube hole and the inner tube hole may coincide or disagree.

상기 내부관의 회전은 모터에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.The inner tube is rotated by a motor.

상기 내부관의 길이는 350㎜이고, 상기 외부관의 길이는 300㎜이며, 상기 내부관 단면의 직경은 13㎜이고, 상기 외부관 단면의 직경은 17㎜인 것을 특징으로 한다.The length of the inner tube is 350 mm, the length of the outer tube is 300 mm, the diameter of the inner tube cross section is 13 mm, the diameter of the outer tube cross section is 17 mm.

상기 외부관 구멍 및 내부관 구멍은 상기 외부관 및 내부관의 하단으로부터 50㎜ 위치에 형성되며, 상기 외부 구멍 및 내부 구멍의 직경은 3㎜인 것을 특징으로 한다.The outer tube hole and the inner tube hole are formed at a position of 50 mm from the lower end of the outer tube and the inner tube, characterized in that the diameter of the outer hole and the inner hole is 3 mm.

상기 외부관 및 내부관의 재질은 붕규산 유리(borosilicate glass; BSG)인 것을 특징으로 한다.The material of the outer tube and the inner tube is characterized in that borosilicate glass (BSG).

상기 한 쌍의 전극이 삽입되어 이를 지지하는 전극 지지체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The pair of electrodes is inserted, characterized in that it further comprises an electrode support for supporting it.

상기 전극 지지체의 재질은 PDMS(Polydimethylsiloxane)인 것을 특징으로 한다.The electrode support material is characterized in that the polydimethylsiloxane (PDMS).

상기 한 쌍의 전극간 간격은 5㎜인 것을 특징으로 한다.The interval between the pair of electrodes is characterized in that 5mm.

상기 전극은 금이 증착된 실리콘 웨이퍼인 것을 특징으로 한다.The electrode is characterized in that the silicon wafer deposited gold.

상기 전극은 가로 7㎜, 세로 15㎜ (7×15㎜)인 직사각형 형태인 것을 특징으로 한다.The electrode is characterized in that the rectangular shape of 7mm horizontal, 15mm (7x15mm) long.

본 발명은 금을 증착시킨 실리콘 웨이퍼를 전극으로 사용하여 미생물의 농도를 측정하는 미생물 농도 측정 센서를 제공하여, 종래의 스테인리스 스틸을 이용한 미생물 농도 측정 센서가 생물학적 적합성이 뒤떨어져 미생물 배양에 부정적인 영향을 주거나 미생물 농도 측정에 있어서 부정확한 값이 얻어지거나 미생물 농도 측정 장치의 수명이 짧아지는 문제를 해결하였다. 즉 본 발명은 금을 증착시킨 실리콘 웨이퍼를 전극으로 사용하여 미생물의 농도를 측정함으로써 생물학적 적합성이 보다 좋아져서 미생물 배양에 부정적인 영향을 주지 않으며 이로인해 미생물 농도 측정에 있어서 보다 정확한 측정 값을 얻을 수 있으며 또한 미생물 농도 측정 장치의 수명도 보다 길어진다.The present invention provides a microbial concentration measuring sensor for measuring the concentration of microorganisms using a gold-deposited silicon wafer as an electrode, the conventional microbial concentration sensor using stainless steel is inferior in biocompatibility, negatively affect microbial culture or This solves the problem of inaccurate values in microbial concentration measurement or shortened life of the microbial concentration measurement apparatus. In other words, the present invention uses a silicon wafer deposited with gold as an electrode to measure the concentration of microorganisms, so that the biocompatibility is better, which does not adversely affect the culture of microorganisms, and thus, more accurate measurement values can be obtained. In addition, the life of the microbial concentration measuring device is longer.

본 발명의 미생물 농도 측정 센서는 유체의 흐름이 지속적으로 있는 미생물 배양기에 장착되어 전기적 특성을 이용하여 실시간으로 측정이 가능하며, 종래의 유체 내의 혼탁도 등을 이용하여 미생물의 농도를 추정하는 것이 아니라 전기적 특성을 이용하여 미생물의 농도를 실시간적으로 측정하므로, 보다 더 정확한 미생물의 농도 측정이 가능하며, 배양 시간 내내 오염의 문제없이 미생물의 정량화가 가능하다.The microorganism concentration measurement sensor of the present invention is mounted on a microorganism incubator with a continuous flow of fluid, so that the microorganism concentration measurement sensor can measure in real time using electrical characteristics, and does not estimate the concentration of microorganisms using turbidity in a conventional fluid. By measuring the concentration of microorganisms in real time using the electrical properties, it is possible to measure the concentration of microorganisms more accurately, and it is possible to quantify the microorganisms without contamination problems throughout the incubation time.

본 발명은 미생물 농도 측정 센서를 미생물 배양기 내에 장착시키는 것만으로 미생물 농도 측정을 가능하게 하여 누구나 손쉽게 원하는 정량적 데이터를 얻을 수 있게 하며, 또한 샘플 채취나 샘플을 배양하여 분석하는 시간이 필요 없이, 미생물의 농도를 파악할 수 있고, 이에 따라 샘플 채취나 배양 등에서 생길 수 있는 오염으로 인한 측정의 오차를 최소화할 수 있게 한다.The present invention enables the microbial concentration measurement by simply mounting the microbial concentration measurement sensor in the microbial incubator, so that anyone can easily obtain the desired quantitative data, and also without the need for sample collection or culturing and analyzing the sample, Concentrations can be identified, thereby minimizing measurement errors due to contamination that may occur in sampling or incubation.

종래의 미생물 농도 측정 센서들이 정지 상태의 매체에 대해서만 측정 가능한 것과는 달리, 본 발명은 유체의 흐름이 지속적으로 있는 미생물 배양기에서도 실시간으로 정확한 미생물 농도의 측정이 가능하고, 한편, 미생물의 정량화를 위해 샘플 채취나 샘플을 배양하여 분석하는 시간 없이도 미생물의 농도를 파악할 수 있고 이에 따라 샘플 채취나 배양 등에서 생길 수 있는 오염으로 인한 측정의 오차를 최소화할 수 있다. Unlike conventional microbial concentration measurement sensors can measure only the stationary medium, the present invention is capable of measuring the accurate microbial concentration in real time even in a microbial incubator with a continuous flow of fluid, while the sample for quantification of the microorganism It is possible to determine the concentration of microorganisms without the time to collect and culture the sample, thereby minimizing the measurement error due to contamination that may occur in sampling or culture.

이하에서는, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 농도 측정 시스템의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 설명도로서, 미생물 농도 측정 센서(100), 임피던스 분석기(impedance analyzer; 200), 컴퓨터(300), 미생물 배양기(400), 및 배양기 제어부(500)를 포함한다.1 is an explanatory diagram for schematically illustrating the configuration of a microbial concentration measurement system according to an embodiment of the present invention, the microbial concentration measurement sensor 100, impedance analyzer (impedance analyzer; 200), computer 300, microorganisms An incubator 400 and an incubator control unit 500.

미생물 농도 측정 센서(100)는 미생물 배양기(400) 내에 장착되어 미생물 배 양기(400) 내에서 배양되는 미생물의 농도를 측정한다. 미생물 농도 측정 센서(100)에서 미생물의 농도를 나타내는 전기적 신호를 출력하며, 이는 임피던스 분석기(200)로 전달된다. The microbial concentration measurement sensor 100 is mounted in the microbial incubator 400 to measure the concentration of microorganisms cultured in the microbial incubator 400. The microorganism concentration measurement sensor 100 outputs an electrical signal indicating the concentration of the microorganism, which is transmitted to the impedance analyzer 200.

임피던스 분석기(200)는 미생물 농도 측정 센서(100)와 연결되어, 미생물 농도 측정 센서(100)로 부터 출력되는 미생물의 농도를 나타내는 전기적 신호를 수신하여 임피던스 및 리액턴스를 분석한다.The impedance analyzer 200 is connected to the microbial concentration sensor 100 to receive an electrical signal representing the concentration of the microorganism output from the microbial concentration sensor 100 to analyze the impedance and reactance.

컴퓨터(300)는 임피던스 분석기(200)에 연결되어, 임피던스 분석기(200)에서 출력된 신호를 수신하고 수신된 신호를 저장하고 디스플레이 한다. 즉 컴퓨터(300)는 임피던스 분석기(200)에 의해 분석된 임피던스 및 리액턴스를 시각적으로 표시하고 이를 기초로 하여 배양된 미생물의 농도를 파악해낸다. 또한 컴퓨터(300)는 미생물 농도 측정 센서(100)의 온(on)/오프(off) 등 전반적인 동작을 제어할 수도 있다.The computer 300 is connected to the impedance analyzer 200 to receive a signal output from the impedance analyzer 200 and to store and display the received signal. That is, the computer 300 visually displays the impedance and reactance analyzed by the impedance analyzer 200 and determines the concentration of the cultured microorganisms based on this. In addition, the computer 300 may control overall operations such as on / off of the microbial concentration sensor 100.

미생물 배양기(400)는 통상적인 미생물 배양기로서 배양하고자 하는 미생물의 특성에 맞는 온도 또는 pH 등을 유지하고 있다. 이러한 환경을 유지하기 위해 미생물 배양기(400)는 상부에 단열재로 형성되는 뚜껑을 포함할 수 있으며, 이 뚜껑에는 긴 관(막대) 형태의 미생물 농도 측정 센서(100)가 삽입될 수 있도록 구멍이 뚫려 있을 수 있다. The microbial incubator 400 is a conventional microbial incubator to maintain a temperature or pH according to the characteristics of the microorganism to be cultured. In order to maintain such an environment, the microbial incubator 400 may include a lid formed of a heat insulating material at an upper portion thereof, and the lid is drilled to insert the microbial concentration measurement sensor 100 in the form of a long tube (rod). There may be.

미생물 배양기(400)는 애지테이터(410)를 더 포함할 수 있고, 애지테이터(410)의 회전에 의해 미생물 배양기(400) 내 물질의 혼합이 이루어지며 미생물의 배양이 쉽게 일어날 수 있다.The microorganism incubator 400 may further include an agitator 410, and the mixture of the materials in the microorganism incubator 400 is made by the rotation of the agitator 410, and the microorganism may be easily cultured.

배양기 제어부(500)는 미생물 배양기(400)와 연결되어 미생물 배양기(400) 내부의 온도, pH, pO2 등을 적절하게 유지시키고, 애지테이터(410)의 회전 속도를 적절하게 유지시키거나, 온/오프 시킨다. 배양기 제어부(500)에 의한 미생물 배양기(400) 내부의 배양 환경 제어는 배양되는 미생물에 따라 다른 방식으로 이루어질 수 있다.The incubator control unit 500 is connected to the microbial incubator 400 to properly maintain the temperature, pH, pO 2, etc. in the microbial incubator 400, and maintain the rotational speed of the agitator 410 or turn on the temperature. Turn it on / off. Control of the culture environment inside the microorganism incubator 400 by the incubator control unit 500 may be made in different ways depending on the microorganism to be cultured.

도 2a는 도 1의 미생물 농도 측정 센서(100)의 일예이고, 도 2b는 미생물 농도 측정 센서(100)가 온(on) 되었을 때와 오프(off) 되었을 때의 단면도로, 미생물 농도 측정 센서(100)는 미생물 배양기(400)내로 삽입될 수 있도록 긴 관(막대) 형태이며, 내부관(110), 외부관(130), 내부관 구멍(111), 외부관 구멍(131), 및 한 쌍의 전극(150)을 포함한다. FIG. 2A is an example of the microbial concentration sensor 100 of FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view when the microbial concentration sensor 100 is turned on and off. 100 is in the form of a long tube (rod) to be inserted into the microorganism incubator 400, the inner tube 110, outer tube 130, inner tube hole 111, outer tube hole 131, and a pair Electrode 150.

내부관(110)은 원통형으로, 외부관(130)내에 이격되어 위치되어, 외부관(130)과 동심축을 이룬다. 내부관(110)에는, 미생물 농도 측정 센서(100)가 온(on) 되었을 때 2개의 외부관 구멍(131)과 일치되는 위치에 내부관 구멍(111) 2개를 구비하며, 내부관 구멍(111) 2개는 서로 대칭되는 위치에 위치된다. 내부관 구멍(111)과 내부관 구멍(111)사이에 전극(150)이 장착되어, 내부관(110)에는 2개의 전극이 장착된다. 내부관(110)은 붕규산 유리(borosilicate glass; BSG)로 제조할 수 있다.The inner tube 110 has a cylindrical shape and is spaced apart from the outer tube 130 to form a concentric axis with the outer tube 130. The inner tube 110 is provided with two inner tube holes 111 at positions coinciding with the two outer tube holes 131 when the microbial concentration sensor 100 is turned on. 111) The two are located at positions symmetric to each other. An electrode 150 is mounted between the inner tube hole 111 and the inner tube hole 111, and two electrodes are mounted in the inner tube 110. The inner tube 110 may be made of borosilicate glass (BSG).

전극(150)은 한 쌍으로 형성되고 임피던스 분석기(200)와 전기적으로 연결되며, 전극(150)에 미생물이 부착됨에 따라, 한 쌍의 전극(150), 즉 양단의 전극의 임피던스 또는 리액턴스가 검출되게 한다. 여기서 전극(150)으로서 금을 증착시킨 실리콘 웨이퍼(Si wafer)를 사용할 수 있다.The electrodes 150 are formed in pairs and electrically connected to the impedance analyzer 200. As the microorganisms are attached to the electrodes 150, the impedance or reactance of the pair of electrodes 150, that is, the electrodes at both ends thereof, is detected. To be. Here, a silicon wafer (Si wafer) on which gold is deposited may be used as the electrode 150.

외부관(130)은 원통형으로, 내부관(110) 외부에 이격되어 위치되며, 내부관(110)과 동심축을 이룬다. 외부관(130)에는, 미생물 농도 측정 센서(100)가 온(on) 되었을 때 2개의 내부관(110) 구멍(131)과 일치되는 위치에 외부관 구멍(131) 2개를 구비하며, 외부관 구멍(131) 2개는 서로 대칭되는 위치에 위치된다. 외부관(130)은 붕규산 유리로 제조될 수 있다.The outer tube 130 has a cylindrical shape and is spaced apart from the inner tube 110 to form a concentric axis with the inner tube 110. The outer tube 130 is provided with two outer tube holes 131 at positions coinciding with the two inner tube 110 holes 131 when the microbial concentration sensor 100 is turned on. The two tube holes 131 are located at positions symmetric to each other. The outer tube 130 may be made of borosilicate glass.

다시말해, 내부관(110) 및 외부관(130)은 원통형이며, 동심축으로 이루어져 있고, 내부관(110)은 외부관(130)과 일정거리 이격된 상태로 그 내부에 삽입된 형태로 형성된다. In other words, the inner tube 110 and the outer tube 130 is cylindrical, made of a concentric shaft, the inner tube 110 is formed in the shape inserted into the inner tube 110 is spaced apart from the predetermined distance. do.

내부관(110)과 외부관(130)은 미생물 배양기(400) 내부로 삽입되어 미생물의 배양 환경과 살균 환경 등에 의해 영향을 받지 않아야 하므로 모두 고압멸균기(autoclave)에 의한 살균 환경을 견딜 수 있고, 생물학적 적합성을 갖는 물질로 제조되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 내부관(110)과 외부관(130)은 상기 조건을 만족시키는 붕규산 유리(borosilicate glass; BSG)로 제조될 수 있다.Since the inner tube 110 and the outer tube 130 are inserted into the microorganism incubator 400 and should not be affected by the culture environment and the sterilization environment of the microorganisms, both the inner tube 110 and the outer tube 130 can withstand the sterilization environment by the autoclave. It is preferred to be made of a material having biocompatibility. According to one embodiment of the present invention, the inner tube 110 and the outer tube 130 may be made of borosilicate glass (BSG) to satisfy the above conditions.

한편, 내부관(110)을 외부관(130)에 대해 상대적 회전시킴으로써 미생물 농도 측정 센서(100)를 온(on) 또는 오프(off)시켜야 하기 때문에, 내부관(110)은 외부관(130)에 비해 상대적으로 길게 형성시키는 것이 바람직하다.On the other hand, since the inner tube 110 must be turned on or off by rotating the microorganism concentration sensor 100 relative to the outer tube 130, the inner tube 110 is the outer tube 130 It is preferable to form relatively long compared to.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 내부관(110)의 길이는 350㎜, 단면의 직경 은 13㎜, 외부관(130)의 길이는 300㎜, 단면의 직경은 17㎜로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the inner tube 110 may have a length of 350 mm, a cross section diameter of 13 mm, a length of the outer tube 130 of 300 mm, and a cross section diameter of 17 mm.

전극(150)은 한 쌍으로 형성되며 임피던스 분석기(200)와 전기적으로 연결되며, 임피던스 분석기(200)는 한 쌍의 전극(150) 사이의 임피던스 및 리액턴스를 측정함으로써 미생물의 농도를 파악해내는데, 이를 위해 전극(150)의 윗부분에는 전선이 연결되며 상기 전선이 내부관(110)의 입구를 통해 외부로 빠져나가 임피던스 분석기(200)와 연결될 수 있다.The electrodes 150 are formed in pairs and are electrically connected to the impedance analyzer 200. The impedance analyzer 200 determines the concentration of microorganisms by measuring impedance and reactance between the pair of electrodes 150. In order to connect the wires to the upper part of the electrode 150, the wires may be discharged to the outside through the inlet of the inner tube 110 and connected to the impedance analyzer 200.

도 3a는 도 2의 한 쌍의 전극(150)이 내부관(110) 및 외부관(130)과 분리된 상태의 전면도 및 사시도를 나타내고, 도 3b는 도 3a의 전극(150)의 일례를 나타낸다. 3A is a front view and a perspective view of the pair of electrodes 150 of FIG. 2 separated from the inner tube 110 and the outer tube 130, and FIG. 3B illustrates an example of the electrode 150 of FIG. 3A. Indicates.

도 3a에 도시되는 바와 같이, 한 쌍의 전극(150)은 지지체(151)에 삽입된 상태로 고정되어 있을 수 있고, 이렇게 지지체(151)에 고정된 상태로 내부관(110) 안에 삽입될 수 있다. 지지체(151)는 내부관(110)에 삽입될 수 있도록 내부관(110)의 단면과 동일한 원형 형태일 수 있으며, 도시된 바와 같이 상하 방향으로 일정 거리 이격되어 형성되는 상부 지지체와 하부 지지체의 한 쌍으로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. As shown in FIG. 3A, the pair of electrodes 150 may be fixed while being inserted into the support 151, and thus may be inserted into the inner tube 110 while being fixed to the support 151. have. The support 151 may have the same circular shape as the cross section of the inner tube 110 so that the support 151 may be inserted into the inner tube 110, and as illustrated, one of the upper and lower supports may be spaced apart by a predetermined distance in the vertical direction. It may be formed in a pair, but is not limited thereto.

지지체(151)에 한 쌍의 전극(150)이 결합되어 있고 이 상태 그대로 내부관(110)에 삽입되어야 하기 때문에 지지체(151)의 지름과 내부관(110) 단면의 직경은 동일하여야 한다.Since the pair of electrodes 150 are coupled to the support 151 and should be inserted into the inner tube 110 as it is, the diameter of the support 151 and the cross section of the inner tube 110 should be the same.

상기 설명하였던 본 발명의 일 실시형태에서는, 지지체(151)의 지름과 내부관(110) 단면의 직경이 모두 13㎜일 수 있다. In one embodiment of the present invention described above, both the diameter of the support 151 and the diameter of the cross section of the inner tube 110 may be 13 mm.

한편, 지지체(151)의 재질 또한 미생물의 배양에 어떠한 영향을 주거나 받지 말아야 하므로 생물학적 적합성이 뛰어난 물질로 하는 것이 바람직하다. 일례로서 지지체(151)는 PDMS(Polydimethylsiloxane)로 제조될 수 있다.On the other hand, since the material of the support 151 should not be influenced or influenced by the culture of the microorganisms, it is preferable to use a material having excellent biological compatibility. As an example, the support 151 may be made of polydimethylsiloxane (PDMS).

한편, 전극(150)은 미생물 농도에 따른 전기적 특성을 측정하는 구성요소로서 이 또한 생물학적 적합성이 뛰어난 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 미생물 농도에 따른 전기적 특성을 정확하게 측정하기 위해서는 전극(150) 표면이 최대한 매끄러워야 한다.On the other hand, the electrode 150 is a component for measuring the electrical properties according to the concentration of the microorganism is preferably formed of a material having excellent biological compatibility. In addition, in order to accurately measure the electrical properties according to the concentration of microorganisms, the surface of the electrode 150 should be as smooth as possible.

이를 위해, 전극(150)은 실리콘 웨이퍼 상에 금을 증착시킨 후, 금이 증착된 실리콘 웨이퍼를 다이싱(dicing)하는 방법으로 제조할 수 있다. 일반적인 방법으로 금(gold)만을 사용하여 전극(150)을 제조하게 되면 상기와 같은 조건을 만족시키기 어려우나, 상기 실리콘 웨이퍼 상이 금을 증착시키는 방법으로 제조하게 되면 실리콘 웨이퍼 및 금 모두 생물학적 적합성이 뛰어나기 때문에 결과적으로 생물학적 적합성이 우수한 전극(150)을 얻을 수 있으며, 이러한 방법으로 제조되는 전극은 전자 연마(electron polishing) 등과 같은 표면 처리 과정을 거치지 않고도 비교적 매끄러운 표면을 갖는 전극(150)을 얻을 수 있기 때문이다.To this end, the electrode 150 may be manufactured by depositing gold on a silicon wafer and then dicing the silicon wafer on which gold is deposited. If the electrode 150 is manufactured using only gold in a general manner, it is difficult to satisfy the above conditions. However, if the silicon wafer is manufactured by depositing gold on the silicon wafer, both the silicon wafer and the gold have excellent biocompatibility. Therefore, as a result, an electrode 150 having excellent biocompatibility can be obtained, and the electrode manufactured by this method can obtain an electrode 150 having a relatively smooth surface without undergoing a surface treatment process such as electron polishing. Because.

상기와 같은 전극(150)의 제조에서 금의 증착은 공지의 스퍼터링 법 및 여러가지 증착법을 이용하여 수행할 수 있다. In the manufacturing of the electrode 150 as described above, the deposition of gold may be performed using a known sputtering method and various deposition methods.

한편, 전극(150)의 크기는 전기적 특성을 정확하게 측정할 수 있도록 내부관 구멍(111) 및 외부관 구멍(113)의 크기보다는 크지만(이에 대해서는 후술함) 너무 크지 않은 범위 내에서 적절하게 선택될 수 있다. 전극(150)의 크기가 너무 커지게 되면 전극(150)의 영역 중 내부관(110) 및 외부관(130)에 의해 미생물 농도 측정 센서(100)의 외부와 단절된 공간이 많아지게 되어 미생물 배양기(400) 내의 미생물 농도를 정확하게 측정할 수 없게 되기 때문이다. 또한, 전극(150) 간의 간격도 정확한 전기적 특성의 측정을 위해 적절한 범위 내에서 선택되어야 한다. On the other hand, the size of the electrode 150 is larger than the size of the inner tube hole 111 and the outer tube hole 113 (to be described later), but properly selected within a range that is not too large to accurately measure the electrical characteristics. Can be. When the size of the electrode 150 becomes too large, the space separated from the outside of the microbial concentration measurement sensor 100 by the inner tube 110 and the outer tube 130 among the regions of the electrode 150 increases, thereby increasing the microbial incubator ( This is because the concentration of microorganisms in 400 cannot be accurately measured. In addition, the spacing between the electrodes 150 should also be selected within an appropriate range for accurate measurement of electrical characteristics.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 전극은 가로 7㎜, 세로 15㎜ (7×15㎜)인 직사각형 형태일 수 있으며, 전극 간의 간격은 5㎜일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the electrodes may be rectangular in shape, 7 mm wide by 15 mm long (7 × 15 mm), and the spacing between the electrodes may be 5 mm.

이러한 전극(150)을 지지하고 있는 전극 지지체(151)는 내부관(110)에 삽입될 수 있으며 삽입 시에는 상기 전극(150)의 면이 내부관 구멍(111)을 하나의 면이라고 하였을 때, 상기 내부관 구멍(111)과 수직인 위치에 위치시키도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 내부관 구멍(111) 및 외부관 구멍(131)을 통해 미생물 농도 측정 센서(100)의 외부에 존재하는 유체가 내부관(110) 내 한 쌍의 전극(150) 사이에 유입될 수 있도록 하여야 한다. The electrode support 151 supporting the electrode 150 may be inserted into the inner tube 110, and when the surface of the electrode 150 is called the inner tube hole 111 as one surface, It is preferable to position it at a position perpendicular to the inner tube hole (111). That is, the fluid existing outside the microorganism concentration measurement sensor 100 through the inner tube hole 111 and the outer tube hole 131 may be introduced between the pair of electrodes 150 in the inner tube 110. shall.

내부관 구멍(111)과 외부관 구멍(131)은 도 2b의 좌측 도면에 도시되는 바와 같이 미생물 농도 측정 센서(100)의 하단으로부터 동일한 높이에 형성되어 내부관 구멍(111) 및 외부관 구멍(131)을 통해 미생물 배양기(400) 내의 유체가 내부관 구멍(111) 내측에 장착되는 한 쌍의 전극(150) 사이로 유입될 수 있도록 한다. The inner tube hole 111 and the outer tube hole 131 are formed at the same height from the lower end of the microbial concentration sensor 100 as shown in the left figure of FIG. 2B, so that the inner tube hole 111 and the outer tube hole ( Through 131, the fluid in the microorganism incubator 400 may flow between the pair of electrodes 150 mounted inside the inner tube hole 111.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 내부관 구멍(111)과 외부관 구멍(131)은 내부관(110) 및 외부관(130)의 하단으로부터 50㎜의 높이에 형성되고, 그 지름은 약 3㎜일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the inner tube hole 111 and the outer tube hole 131 are formed at a height of 50 mm from the lower ends of the inner tube 110 and the outer tube 130, the diameter of which is about 3 May be mm.

한편, 미생물 농도 측정 센서(100)는 미생물 배양기(400) 내에서의 미생물 배양 과정 동안 애지테이터(410) 등의 혼합기에 의해 발생되는 회전력에 의한 유체의 회전적 흐름 때문에 생길 수 있는 전기장의 영향을 최소화하기 위해 온/오프 기능을 가져야 한다.On the other hand, the microbial concentration measurement sensor 100 has an influence of an electric field that may occur due to the rotational flow of the fluid by the rotational force generated by the mixer, such as agitator 410 during the microbial culture process in the microbial incubator 400 It should have an on / off function to minimize it.

구체적으로 설명하면, 미생물 배양기(400) 내의 애지테이터(410) 등의 혼합기가 회전하는 경우에는 미생물 배양기(400) 내의 유체가 전체적으로 회전하게 되고 이러한 회전에 따라 전자장 등의 원치 않는 전기적 신호가 생길 수 있기 때문에, 미생물 농도 측정 센서(100)는 미생물 배양기(400)내의 유체가 혼합되는 동안에는 오프(off) 상태에 있고, 유체의 흐름이 멈춰 정적인 상태에 있을 때에는 온(on) 상태에서 미생물의 농도를 측정하여야만 정확한 전기적 특성 측정에 따른 미생물 농도의 정확한 측정이 가능해진다.Specifically, when a mixer such as the agitator 410 in the microbial incubator 400 is rotated, the fluid in the microbial incubator 400 rotates as a whole and an unwanted electrical signal such as an electromagnetic field may be generated according to the rotation. Therefore, the microbial concentration sensor 100 is in the off state while the fluid in the microorganism incubator 400 is mixed, and the concentration of the microorganism in the on state when the flow of the fluid is stopped and in the static state. It is only possible to accurately measure the microbial concentration according to the accurate electrical property measurement.

미생물 농도 측정 센서(100)의 온(on) 상태라 함은 미생물 배양기(400) 내에 존재하는 유체가 미생물 배양기(400) 내의 전기적 특성을 측정하는 한 쌍의 전극(150) 사이로 유입될 수 있는 상태를 의미하며, 반대로 미생물 농도 측정 센서(100)의 오프(off) 상태라 함은 전극(150)이 미생물 배양기(400) 내의 유체와 차단된 상태를 의미한다. The on state of the microbial concentration measurement sensor 100 refers to a state in which fluid existing in the microbial incubator 400 may flow between a pair of electrodes 150 for measuring electrical characteristics in the microbial incubator 400. On the contrary, the off state of the microbial concentration sensor 100 means that the electrode 150 is blocked from the fluid in the microbial incubator 400.

따라서, 전극(150)을 미생물 농도 측정 센서(100)의 외부 유체와 접할 수 있게 하거나 차단되게 함으로써 미생물 농도 측정 센서(100)의 온/오프가 가능해지는데, 이러한 기능은 상대적으로 길이가 긴 내부관(110)을 외부관(130)에 대해 회전시킴에 따라 가능해진다. Thus, by allowing the electrode 150 to contact or shut off the external fluid of the microbial concentration sensor 100, it is possible to turn on / off the microbial concentration sensor 100, this function is a relatively long inner tube This is possible by rotating the 110 about the outer tube 130.

구체적으로 설명하면, 내부관(110)을 회전시켜 내부관 구멍(111)을 외부관 구멍(131)과 일치시키게 되면 내부관 구멍(111) 및 외부관 구멍(131)을 통해 내부관 구멍(111)에 장착된 한 쌍의 전극(150) 사이로 미생물 농도 측정 센서(100) 외부의 유체가 유입되게 되는데 이러한 상태를 도 2b의 좌측에 도시되는 미생물 농도 측정 센서(100)의 온(on) 상태라 할 수 있고, 내부관(110)의 회전에 의해 내부관 구멍(111)이 외부관 구멍(131)와 불일치되게 되면 외부관(130)의 벽에 의해 내부관 구멍(111) 안에 장착된 전극(150)이 미생물 농도 측정 센서(100)의 외부와 차단되게 되는데 이러한 상태를 도 2b의 우측에 도시되는 오프(off) 상태라 할 수 있다.Specifically, when the inner tube 110 is rotated to match the inner tube hole 111 with the outer tube hole 131, the inner tube hole 111 through the inner tube hole 111 and the outer tube hole 131. Fluid outside the microbial concentration measurement sensor 100 is introduced between the pair of electrodes 150 mounted on the), which is called an on state of the microbial concentration measurement sensor 100 shown on the left side of FIG. When the inner tube hole 111 is inconsistent with the outer tube hole 131 by the rotation of the inner tube 110, the electrode mounted in the inner tube hole 111 by the wall of the outer tube 130 may be formed. 150 is blocked from the outside of the microbial concentration measurement sensor 100, this state can be referred to as the off (off) state shown on the right side of FIG.

이러한 방식에 의해, 미생물 농도 측정 센서(100)의 온/오프 기능이 실현될 수 있으며, 상기 온/오프는 내부관(110)을 회전시킴으로써 수동적으로 이뤄질 수도 있고, 내부관(110)의 상부, 즉, 내부관(110)이 외부관(130) 밖으로 노출되는 부분에 스텝모터를 연결하여 일정 시간 간격으로 내부관(110)을 소정 각도로 회전시킴으로써 온/오프 기능을 달성할 수도 있다.In this manner, the on / off function of the microbial concentration measurement sensor 100 can be realized, and the on / off can be made manually by rotating the inner tube 110, the upper portion of the inner tube 110, That is, the on / off function may be achieved by connecting the step motor to a portion where the inner tube 110 is exposed outside the outer tube 130 and rotating the inner tube 110 at a predetermined angle at predetermined time intervals.

스텝모터를 사용하는 경우에는, 온/오프 상태의 1 사이클마다 내부관(110)을 360°회전시키면 되고, 미생물 배양기(400) 내의 애지테이터(410)의 작동과 연계하여 애지테이터(410)가 온(on)되는 시간 동안은 미생물 농도 측정 센서(100)를 오프 상태로 유지시키고, 반대로 애지테이터(410)가 오프(off)되는 시간 동안은 미생물 농도 측정 센서(100)를 온 상태로 유지시키는 것이 바람직하다.In the case of using a step motor, the inner tube 110 may be rotated 360 ° every one cycle of the on / off state, and the agitator 410 is connected to the operation of the agitator 410 in the microorganism incubator 400. The microorganism concentration measurement sensor 100 is kept off during the on time, and conversely, the microorganism concentration measurement sensor 100 is kept on for the time when the agitator 410 is off. It is preferable.

이렇게 온/오프 기능을 이용하여 유체의 흐름이 있는 동안에는 미생물 농도 측정 센서(100)를 오프(off) 시키고, 유체의 흐름이 없는 동안에는 미생물 농도 측정 센서(100)를 온(on) 시킴으로써, 유체의 흐름에 영향을 받지 않는 미생물 농도 측정이 가능하고 이에 따라 미생물 농도 측정의 오차가 최소화될 수 있다. By using the on / off function, the microbial concentration measurement sensor 100 is turned off while there is a flow of the fluid, and the microbial concentration measurement sensor 100 is turned on while there is no flow of the fluid. It is possible to measure the concentration of microorganisms which are not influenced by the flow, and thus the error of measuring the concentration of microorganisms can be minimized.

이하, 상기 설명한 바와 같은 구성을 갖는 미생물 농도 측정 센서를 이용한 미생물 농도 측정 방식에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the microbial concentration measuring method using the microbial concentration measuring sensor having the configuration as described above will be described.

상기 설명한 바와 같이, 미생물 농도 측정 센서(100)가 온(on) 상태에 있게 되면 내부관 구멍(111) 및 외부관 구멍(131)을 통해 미생물 배양기(400) 내의 유체가 한 쌍의 전극(150) 사이로 유입된다.As described above, when the microbial concentration measurement sensor 100 is in an on state, the fluid in the microbial incubator 400 flows through the inner tube hole 111 and the outer tube hole 131 to the pair of electrodes 150. Flows through).

한 쌍의 전극(150)은 그 사이로 유입되는 유체의 전기적 특성을 측정하고 이를 임피던스 분석기(200)로 전송한다.The pair of electrodes 150 measures electrical characteristics of the fluid flowing therebetween and transmits them to the impedance analyzer 200.

임피던스 분석기(200)는 한 쌍의 전극(150)을 통해 측정된 전기적 특성을 바탕으로 임피던스를 측정해낸다. 임피던스는 저항(resistance)과 리액턴스(reactance)로 나뉘어지고 리액턴스는 커패시턴스(capacitance)와 인덕턴스(inductance)로 나뉘어지며, 각각의 파라미터(parameter)는 임피던스 분석기(200)에 의해 개별적으로 산출될 수 있다. 임피던스 분석기(200)에 의한 상기 파라미터들의 산출 방법은 공지의 기술이므로 이에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. The impedance analyzer 200 measures impedance based on electrical characteristics measured through the pair of electrodes 150. Impedance is divided into resistance and reactance, and reactance is divided into capacitance and inductance, and each parameter may be calculated separately by the impedance analyzer 200. Since the method of calculating the parameters by the impedance analyzer 200 is a well-known technique, description thereof will be omitted.

이러한 값들은 미생물 배양기(400) 내의 미생물 농도를 측정하는 팩터(factor)가 될 수 있다. 특히, 컨덕턴스(conductance), 즉, 저항의 역수의 값과 커패시턴스의 값은 미생물의 농도와 실질적으로 비례하는 특성을 보인다. 따라서, 전극(150)을 통해 미생물 배양기(400) 내 유체의 컨덕턴스 값과 커패시턴스의 값을 실시간으로 분석해 내면 미생물 배양기(400) 내의 미생물 농도 변화를 파악할 수 있게 되고, 상기 컨덕턴스 값과 커패시턴스 값의 변화를 그래프로 나타내면 미생물의 성장 그래프와 실질적으로 동일한 그래프를 얻을 수 있다.These values may be a factor for measuring the concentration of microorganisms in the microorganism incubator 400. In particular, the conductance, ie the value of the inverse of the resistance and the value of the capacitance, is shown to be substantially proportional to the concentration of the microorganism. Therefore, when the conductance value and the capacitance value of the fluid in the microorganism incubator 400 are analyzed in real time, the change of the concentration of the microorganism in the microorganism incubator 400 can be grasped, and the change in the conductance value and capacitance value is obtained. In graphs, a graph substantially identical to the growth graph of microorganisms can be obtained.

전극(150)과 연결되어 미생물 배양기(400) 내 유체의 임피던스를 측정해내는 임피던스 분석기(200)로서는 공지의 기기를 사용할 수 있으며, 일례로 모델명이 휴렛팩커드 4294A (Hewlett Packard 4294A)인 상용화된 임피던스 분석기(200)를 사용할 수 있다. 경우에 따라서 임피던스 분석기(200)는 함수발생기를 포함하고 있으며, 이로부터 양전극에 전류를 인가하여 전기영동 분극을 일으키게 할 수도 있다.As the impedance analyzer 200 which is connected to the electrode 150 and measures the impedance of the fluid in the microorganism incubator 400, a known device may be used. For example, a commercialized impedance analyzer having a model name Hewlett Packard 4294A (Hewlett Packard 4294A) 200 may be used. In some cases, the impedance analyzer 200 includes a function generator, from which a current may be applied to both electrodes to cause electrophoretic polarization.

도 4a 내지 도 4c는 미생물 배양기(400) 내에 미생물을 넣고 12시간 동안 배양하면서, 본 발명에 따른 미생물 농도 측정기(100)의 전극(150)과 임피던스 분석기(휴렛팩커드 4294A; 200)를 이용하여 미생물 배양기(400) 내의 임피던스, 컨덕턴스, 및 커패시턴스를 실시간으로 일정 시간 간격으로 측정한 결과를 나타낸다.4A to 4C illustrate the microbial incubator using the electrode 150 and the impedance analyzer (Hewlett-Packard 4294A; 200) of the microbial concentrator 100 according to the present invention while incubating the microorganism in the microbial incubator 400 for 12 hours. Impedance, conductance, and capacitance in 400 are measured at regular time intervals in real time.

상기 설명한 바와 같이, 컨덕턴스와 커패시턴스의 값은 미생물의 농도 값과 실질적으로 비례하기 때문에, 미생물 배양기(400) 내의 컨덕턴스와 커패시턴스 값의 변화를 나타내는 도 4b 및 도 4c의 그래프는 유사한 형태를 나타내며, 이 그래프는 실질적으로 미생물 배양기(400) 내의 미생물 성장 곡선 또는 미생물 농도 변화 곡선으로 간주할 수 있다.As described above, since the values of conductance and capacitance are substantially proportional to the concentration values of the microorganisms, the graphs of FIGS. 4B and 4C showing changes in the conductance and capacitance values in the microbial incubator 400 exhibit similar shapes. The graph can be considered as a microbial growth curve or microbial concentration change curve in the microbial incubator 400.

이러한 방식에 의해 미생물 배양기(400) 내의 혼탁도 등을 이용하여 미생물의 농도를 추정하는 것이 아니라 전기적 특성을 이용하여 미생물의 농도를 측정하므로 더욱더 정확한 미생물의 농도 측정이 가능하다. In this way, rather than estimating the concentration of microorganisms using turbidity in the microorganism incubator 400, the concentration of the microorganisms is measured using electrical characteristics, so that the concentration of microorganisms can be measured more accurately.

또한, 미생물 농도 측정 센서(100)를 미생물 배양기(400) 내에 삽입시키는 것 만으로 미생물 농도 측정이 가능하므로 누구나 손쉽게 원하는 정량적 데이터를 얻을 수 있게 된다. In addition, since the microbial concentration measurement is possible only by inserting the microbial concentration measurement sensor 100 into the microorganism incubator 400, anyone can easily obtain the desired quantitative data.

또한, 종래의 미생물 농도 측정 센서들이 정지 상태의 매체에 대해서만 측정 가능한 것과는 달리, 유체의 흐름이 지속적으로 있는 미생물 배양기에서도 실시간으로 미생물 농도의 측정이 가능하다.In addition, unlike conventional microbial concentration sensors can be measured only for the stationary medium, it is possible to measure the concentration of microorganisms in real time even in a microbial incubator in which the flow of fluid is continuously.

한편, 미생물 농도 측정 센서(100)를 미생물 배양기(400)에 장착하는 것만으로 미생물 농도 측정이 가능하므로 미생물의 정량화를 위해 샘플 채취나 샘플을 배양하여 분석하는 시간이 필요하지 않고 실시간으로 그 농도를 파악할 수 있다. 또한, 이에 따라 샘플 채취나 배양 등에서 생길 수 있는 오염으로 인한 측정의 오차를 최소화할 수 있게 된다. On the other hand, since the microbial concentration measurement is possible by simply mounting the microbial concentration measurement sensor 100 to the microbial incubator 400, it is not necessary to take a sample or incubate and analyze the sample for quantification of the microorganisms, and to measure the concentration in real time. I can figure it out. In addition, it is possible to minimize the measurement error due to contamination that may occur in sampling or culture.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 본 명세서에서 설명한 각 구성요소는 당업자가 공지된 다양한 구성요소로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명한 각 구성요소의 재질은 이와 유사한 특성을 가지는 다른 재질 등으로 대체될 수도 있으며 각 구성요소의 사양 또한 동일성의 범위를 넘지 않는 선에서 변형가능하다. The present invention has been described above in connection with specific embodiments of the present invention, but this is only an example and the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art can change or modify the described embodiments without departing from the scope of the present invention, and such changes or modifications are within the scope of the present invention. In addition, each component described herein may be easily selected and replaced by various components known to those skilled in the art. For example, the material of each component described herein may be replaced with other materials having similar characteristics, and the specification of each component is also deformable without departing from the scope of identity.

따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.Therefore, the scope of the present invention should be determined not by the embodiments described, but by the claims and their equivalents.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 농도 측정 시스템의 구성을 개략적으로 설명하기위한 설명도이다.1 is an explanatory diagram for schematically explaining the configuration of a microbial concentration measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 도 1의 미생물 농도 측정 센서의 일예이다.2A is an example of the microorganism concentration measurement sensor of FIG. 1.

도 2b는 본 발명에 따른 미생물 농도 측정 센서가 온 되었을 때와 오프 되었을 때의 단면도이다.Figure 2b is a cross-sectional view when the microbial concentration sensor according to the invention is on and off.

도 3a는 도 2의 한 쌍의 전극이 내부관 및 외부관과 분리된 상태의 전면도 및 사시도이다.3A is a front view and a perspective view of a pair of electrodes of FIG. 2 separated from an inner tube and an outer tube.

도 3b는 도 3a의 전극의 일례를 이다. 3B is an example of the electrode of FIG. 3A.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 미생물 농도 측정기와 임피던스 분석기를 이용하여 실제 미생물 배양기 내의 임피던스, 컨덕턴스, 및 커패시턴스를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 4A to 4C are graphs showing the results of measuring impedance, conductance, and capacitance in an actual microbial incubator using a microbial concentration meter and an impedance analyzer according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 미생물 농도 측정 센서 110: 내부관100: microbial concentration sensor 110: inner tube

111: 내부 구멍 130: 외부관111: inner hole 130: outer tube

131: 외부 구멍 150: 전극131: outer hole 150: electrode

151: 지지체 200: 임피던스 분석기151: support 200: impedance analyzer

300: 컴퓨터 400: 미생물 배양기300: computer 400: microbial incubator

410: 애지테이터 500: 배양기 제어부410: agitator 500: incubator control unit

Claims (31)

미생물의 배양을 담당하는 미생물 배양기;A microbial incubator in charge of culturing microorganisms; 금을 증착시킨 실리콘 웨이퍼(Si wafer)로 이루어진 전극을 구비하며, 상기 미생물 배양기 내에 장착되어, 미생물 배양기 내에서 배양되는 미생물의 농도를 측정하는 미생물 농도 측정 센서;A microorganism concentration measurement sensor having an electrode formed of a silicon wafer (Si wafer) on which gold is deposited, and mounted in the microorganism incubator and measuring a concentration of microorganisms cultured in the microorganism incubator; 상기 미생물 농도 측정 센서의 출력신호를 수신하여 이로부터 임피던스 또는 리액턴스를 분석하는 임피던스 분석기;An impedance analyzer which receives an output signal of the microbial concentration measurement sensor and analyzes an impedance or reactance therefrom; 를 포함하여 이루어진 미생물 농도 측정 시스템.Microbial concentration measurement system comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 임피던스 분석기에 의해 분석된 임피던스 및 리액턴스를 시각적으로 표시하고 이를 기초로 하여 배양된 미생물의 농도를 추출하는 컴퓨터를 더 구비한 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.And a computer for visually displaying the impedance and reactance analyzed by the impedance analyzer and extracting the concentration of cultured microorganisms based on the impedance and reactance. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 컴퓨터가 미생물 농도 측정 센서의 온(on)/오프(off)를 제어하는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.And the computer controls the on / off of the microbial concentration measuring sensor. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 미생물 배양기는 그 상부에 단열재로 형성되는 뚜껑을 포함하며, 이 뚜껑에는 미생물 농도 측정 센서가 삽입되는 구멍이 뚫려 있는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.The microbial incubator includes a lid formed of a heat insulating material on top of the microorganism concentration measurement system, characterized in that the hole is inserted into the microorganism concentration measurement sensor is inserted. 제1항에 있어서The method of claim 1 상기 미생물 농도 측정 센서는 긴 관(긴 막대) 형태인 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.The microbial concentration sensor is a microbial concentration measurement system, characterized in that the long tube (long rod) form. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 미생물 배양기는 애지테이터를 더 포함하며, 상기 애지테이터의 회전에 의해 미생물 배양기 내 물질의 혼합이 이루어지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.The microbial incubator further comprises an agitator, the microbial concentration measurement system, characterized in that configured to be a mixture of materials in the microbial incubator by the rotation of the agitator. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 미생물 배양기와 연결되어 미생물 배양기 내부의 온도, pH, pO2 를 적절하게 유지시키고, 애지테이터의 회전 속도를 제어하는 배양기 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.And a incubator control unit connected to the microbial incubator to properly maintain the temperature, pH, and pO 2 in the microbial incubator and to control the rotation speed of the agitator. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 미생물 농도 측정 센서는 Microbial concentration sensor 원통형이며, 그 내부에 한 쌍의 전극이 위치되는 내부관;An inner tube having a cylindrical shape and having a pair of electrodes located therein; 원통형이며, 상기 내부관과 동심축으로 이루어지며, 상기 내부관과 이격되어 위치되는 외부관;An outer tube having a cylindrical shape, the outer tube being concentric with the inner tube and spaced apart from the inner tube; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.Microbial concentration measurement system, characterized in that consisting of. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 내부관은 서로 대칭되는 위치에 있는 내부관 구멍을 2개 구비하며,The inner tube has two inner tube holes in positions symmetric to each other, 외부관은 서로 대칭되는 위치에 있는 외부관 구멍을 2개 구비하는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.The outer tube has two outer tube holes which are symmetrical with each other. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 미생물 농도 측정 센서가 온(on) 되었을 때 2개의 외부관 구멍과 내부관 구멍 2개는 일치하는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.Microbial concentration measuring system, characterized in that the two outer tube holes and two inner tube holes coincide when the microbial concentration measuring sensor is turned on. 제8항에 있어서The method of claim 8 내부관 또는 외부관은 붕규산 유리(borosilicate glass; BSG)로 이루어진 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.The inner tube or outer tube is a microbial concentration measurement system, characterized in that made of borosilicate glass (BSG). 제8항에 있어서,The method of claim 8, 한 쌍의 전극에 미생물이 부착됨에 따라, 상기 한 쌍의 전극과 연결된 임피던스 분석기로부터 임피던스 또는 리액턴스가 검출되어지는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.As the microorganisms are attached to the pair of electrodes, the impedance or reactance is detected from an impedance analyzer connected to the pair of electrodes. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 내부관을 외부관에 대해 상대적 회전시킴으로써 미생물 농도 측정 센서를 온(on) 또는 오프(off)시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.And turn on or off the microbial density sensor by rotating the inner tube relative to the outer tube. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 내부관은 외부관에 비해 상대적으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.The inner tube is a microbial concentration measurement system, characterized in that formed longer than the outer tube. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 한쌍의 전극의 위와 아래가 각각 지지체에 고정된 상태로 내부관에 삽입되는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.The microbial concentration measurement system, characterized in that the top and bottom of the pair of electrodes are respectively inserted into the inner tube fixed to the support. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 내부관 구멍과 외부관 구멍은 위의 지지체와 아래 지지체 사이에 위치되어 지는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.The inner tube hole and the outer tube hole are positioned between the upper support and the lower support microbial concentration measurement system. 제15항에 있어서The method of claim 15 지지체는 PDMS(Polydimethylsiloxane)로 이루어진 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 시스템.The support is a microbial concentration measurement system, characterized in that consisting of PDMS (Polydimethylsiloxane). 미생물 배양기 내에 장착되어 미생물의 농도를 나타내는 전기적 신호를 검출하는 미생물 농도 측정 센서로서,A microorganism concentration measurement sensor mounted in the microorganism incubator for detecting an electrical signal indicating the concentration of microorganisms, 원통형으로 형성되는 외부관;An outer tube formed in a cylindrical shape; 상기 외부관과 동심축을 갖는 원통형으로 형성되며, 상기 외부관과 이격된 상태로 그 내부에 삽입되는 내부관;An inner tube formed into a cylindrical shape having a concentric axis with the outer tube and inserted into the outer tube while being spaced apart from the outer tube; 상기 내부관 하부에 장착되며 상기 미생물 배양기 내의 미생물의 농도를 나타내는 전기적 신호를 검출하는 한 쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서.And a pair of electrodes mounted below the inner tube and detecting an electrical signal representing the concentration of microorganisms in the microorganism incubator. 원통형이며 동심축으로 이루어진 내부관 및 외부관을 구비하여 이루어진 미생물 농도 측정 센서에 있어서In the microbial concentration sensor consisting of a cylindrical and concentric inner tube and outer tube 상기 내부관은 서로 대칭되는 위치에 있는 내부관 구멍을 2개 구비하며,The inner tube has two inner tube holes in positions symmetric to each other, 상기 외부관은 서로 대칭되는 위치에 있는 외부관 구멍을 2개 구비하고,The outer tube has two outer tube holes in positions symmetrical with each other, 상기 내부관에는 한쌍의 전극의 위와 아래가 각각 지지체에 고정된 상태로 내부관에 삽입되며,The inner tube is inserted into the inner tube while the upper and lower portions of the pair of electrodes are fixed to the support, respectively. 상기 내부관 구멍과 상기 외부관 구멍은 상기 위의 지지체와 상기 아래 지지체 사이에 위치되어 지며,The inner tube hole and the outer tube hole are located between the upper support and the lower support, 상기 내부관을 상기 외부관에 대해 상대적 회전시킴으로써 상기 미생물 농도 측정 센서를 온(on) 또는 오프(off)시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서.And turn the microbe concentration sensor on or off by rotating the inner tube relative to the outer tube. 제18항에 있어서, The method of claim 18, 상기 외부관 및 내부관은 하단으로부터 동일한 높이에 형성되는 외부관 구멍 및 내부관 구멍을 포함하고,The outer tube and the inner tube includes an outer tube hole and inner tube hole formed at the same height from the bottom, 상기 한 쌍의 전극은 상기 내부관 구멍과 수직하게 형성되어 상기 내부관 구멍 및 외부관 구멍을 통해 미생물 농도 측정 센서의 외부 유체와 접할 수 있는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서.The pair of electrodes is formed perpendicular to the inner tube hole is a microbial concentration sensor, characterized in that the contact with the external fluid of the microbial concentration sensor through the inner tube hole and the outer tube hole. 제20항에 있어서, The method of claim 20, 상기 내부관의 길이는 외부관의 길이보다 길게 형성되어 상기 외부관의 상단으로부터 그 길이의 차이만큼 노출되는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서.The length of the inner tube is formed longer than the length of the outer tube is a microbial concentration sensor, characterized in that exposed from the top of the outer tube by the difference in its length. 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 20 or 21, 상기 내부관은 외부관에 대해 회전 가능하여 상기 외부관 구멍과 내부관 구 멍을 일치시키거나 불일치시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서. The inner tube is rotatable with respect to the outer tube microorganism concentration sensor, characterized in that the outer tube hole and the inner tube hole can match or disagree. 제22항에 있어서, The method of claim 22, 상기 내부관의 회전은 모터에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서.The microorganism concentration sensor, characterized in that the rotation of the inner tube is made by a motor. 제19항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 19 or 21, 상기 내부관의 길이는 350㎜이고, 상기 외부관의 길이는 300㎜이며, 상기 내부관 단면의 직경은 13㎜이고, 상기 외부관 단면의 직경은 17㎜인 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서.The length of the inner tube is 350mm, the length of the outer tube is 300mm, the diameter of the inner tube cross section is 13mm, the diameter of the outer tube cross section is 17mm characterized in that the sensor. 제20항에 있어서, The method of claim 20, 상기 외부관 구멍 및 내부관 구멍은 상기 외부관 및 내부관의 하단으로부터 50㎜ 위치에 형성되며, 상기 외부 구멍 및 내부 구멍의 직경은 3㎜인 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서. The outer tube hole and the inner tube hole is formed at a position 50mm from the lower end of the outer tube and the inner tube, the diameter of the outer hole and the inner hole is 3mm microorganism concentration measurement sensor, characterized in that. 제18항 또는 19항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 18 or 19, 상기 외부관 및 내부관의 재질은 붕규산 유리(borosilicate glass; BSG)인 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서.The material of the outer tube and the inner tube is a microbial concentration sensor, characterized in that borosilicate glass (BSG). 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 한 쌍의 전극이 삽입되어 이를 지지하는 전극 지지체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서.The microorganism concentration measurement sensor further comprises an electrode support for inserting and supporting the pair of electrodes. 제27항에 있어서, The method of claim 27, 상기 전극 지지체의 재질은 PDMS(Polydimethylsiloxane)인 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서.The electrode support material is a microbial concentration sensor, characterized in that the polydimethylsiloxane (PDMS). 제27항에 있어서,The method of claim 27, 상기 한 쌍의 전극간 간격은 5㎜인 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서. The microbial concentration measurement sensor, characterized in that the interval between the pair of electrodes is 5mm. 제18항 또는 19항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 18 or 19, 상기 전극은 금이 증착된 실리콘 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서. The electrode is a microbial concentration sensor, characterized in that the gold is deposited silicon wafer. 제18항에 있어서, The method of claim 18, 상기 전극은 가로 7㎜, 세로 15㎜ (7×15㎜)인 직사각형 형태인 것을 특징으로 하는 미생물 농도 측정 센서.The electrode is a microbial concentration sensor, characterized in that the rectangular shape of 7mm horizontal, 15mm (7x15mm) in length.
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