KR20100011573A - 대기 가스 분석 시스템 - Google Patents

대기 가스 분석 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20100011573A
KR20100011573A KR1020080072847A KR20080072847A KR20100011573A KR 20100011573 A KR20100011573 A KR 20100011573A KR 1020080072847 A KR1020080072847 A KR 1020080072847A KR 20080072847 A KR20080072847 A KR 20080072847A KR 20100011573 A KR20100011573 A KR 20100011573A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
air
cover
observation
analysis system
Prior art date
Application number
KR1020080072847A
Other languages
English (en)
Inventor
이용
Original Assignee
(주)웨더텍
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 (주)웨더텍 filed Critical (주)웨더텍
Priority to KR1020080072847A priority Critical patent/KR20100011573A/ko
Publication of KR20100011573A publication Critical patent/KR20100011573A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2273—Atmospheric sampling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24—Suction devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24—Suction devices
    • G01N2001/242—Injectors or ejectors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

본 발명은 대기 가스 분석 시스템을 제공하기 위한 것으로, 공기중의 가스를 포집하는 복수개의 관측용 챔버와; 상기 관측용 챔버의 공기를 각각 흡입 또는 배기시킬 때 해당 관측용 챔버를 선택하는 라인분배부와; 상기 라인분배부를 통해 선택된 관측용 챔버로부터 공기를 흡입시키고 배기시키는 에어펌프와; 상기 에어펌프로 흡입되는 공기에서 가스 성분을 측정하는 측정부와; 상기 측정부를 통해 측정된 가스 성분의 데이터를 수집하고 관리하며, 사용자가 상기 채널콘트롤러를 제어할 수 있도록 하는 데이터 수집 및 제어부와; 상기 데이터 수집 및 제어부에서 설정한 제어 상태에 따라 상기 에어펌프, 상기 라인분배부의 동작을 제어하는 채널콘트롤러를 포함하여 구성되는 대기 가스 분석 시스템에 있어서; 상기 복수개의 관측용 챔버의 상단에 이를 밀폐하도록 개폐가능하게 설치된 커버와; 상기 커버에 고정된 회전로드와; 상기 회전로드가 회전축에 연결되고, 상기 채널콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 커버를 개폐하는 DC모터를 더 포함하여 구성함으로서, 복수개의 관측용 챔버에 포집된 대기중의 가스 성분을 자동으로 분석하고 관리할 수 있게 하여 지구 온난화에 맞선 온실가스 규제에 적절하게 대처할 수 있게 되는 것이다.
대기가스분석, 관측용 챔버, 에어펌프, 기상관측, 온실가스

Description

대기 가스 분석 시스템{SYSTEM FOR AIR GAS ANALYSIS}
본 발명은 공기 중의 가스분석 기술에 관한 것으로, 특히 복수개의 관측용 챔버에 포집된 대기중의 가스 성분을 자동으로 분석하고 관리할 수 있게 하여 지구 온난화에 맞선 온실가스 규제에 적절하게 대처하기에 적당하도록 한 대기 가스분석 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 대기 가스 분석은 대기중의 공기를 포집하여 공기중에 포함된 기체의 성분 또는 화학조성을 정량적으로 측정하는 것을 말한다.
그 가스 분석 방법으로는, 일반적으로 다음과 같은 방법이 시행되고 있다.
① 흡수법 : 각종 기체 흡수제와 시료기체를 혼합하여, 흡수제에 흡수된 양을 측정함으로써 정량하는 방법이다.
② 연소법 : 시료기체에 산소 등을 가하여 연소반응을 일으키고, 이때 일어나는 부피의 변화, 발생한 탄산가스 등으로부터 성분의 함량을 결정하는 방법이다. 수소, 탄화수소, 산소, 메탄 등의 정량에 사용된다.
③ 적정법 : 일정량의 시료기체를 흡수액에 통과시켜 흡수액을 적정하는 방법이다. 예를 들면, 암모니아를 함유하는 기체를 황산에 통과시키고, 그것을 수산 화나트륨으로 적정하면 암모니아의 양을 알 수 있다.
④ 중량법 : 적정법과 같으나, 생긴 침전의 중량 또는 흡수제의 증가량을 측정하는 방법이다. 예를 들면, 수증기를 함유하는 기체를 과염소산마그네슘 등의 건조제에 통과시켜 그 중량을 재면 물의 양을 알 수 있다.
⑤ 비색법(比色法) : 시료기체를 흡수액에 통과시켜 발색하면 그대로, 발색하지 않으면 발색시약을 가하여 비색적량을 하는 방법이다. 예를 들면, 황화수소를 함유하는 기체를 아세트산아연이나 수산화나트륨 수용액 등에 통과시켜 흡수시키고, 파라아미노디메틸아닐린 황산 산성 용액과 염화철(III) 용액을 가하게 되면 청색으로 발색하는데, 이것을 비색정량한다.
⑥ 시험지법 : 비색법의 변형으로, 시약을 흡수시킨 시험지의 변색을 보는 방법이다. 예를 들면, 시안화수소는 아세트산벤지딘, 아세트산구리 시험지를 3∼30초 동안에 청색으로 변화시킨다.
⑦ 검지관법(檢知管法) : 이것도 시험지법과 비슷한 방법이다. 검지관이란 기체와 반응하여 변색하는 시약을 실리카겔에 흡수시켜 가느다란 유리관에 채운 것을 말한다. 여기에 기체를 통과시켜 변색한 정도를 보아 성분을 정량하는 방법이다. 예를 들면, 40∼60메시의 실리카겔에 황산산성황산파라듐액 및 몰리브덴산암모늄액의 혼합액을 흡착시킨 다음 진공 건조한 황색 검지제에 일산화탄소를 통과시키면 청색으로 변하는데, 그 함유량은 표준색과 비교하여 정량할 수 있다.
⑧ 물리적 기체분석법 : 기체의 밀도, 점성도, 음속, 열전도율, 굴절률, 스펙트럼, 자화율, 기타 각종 물리적 성질을 측정하여 정량하는 방법이다. 이 방법은 화학적 방법보다 정밀하고 신속한 분석법이나, 화학적 방법과 병용하여 분석 목적을 이루는 경우가 많다.
⑨ 질량분석법 : 질량분석계에 의하여 분석하는 방법이다. 탄화수소 혼합기체, 비활성기체, 동위원소 등의 분석에 쓰인다.
⑩ 저온증류법 : 시료기체를 냉각시켜 액화한 다음 정밀 증류하는 방법이다. 탄화수소 혼합기체의 분석에 쓰인다.
⑪ 기체크로마토그래피(gas chromato graphy) : 이동상(移動相)의 기체(carrier)를 사용하고, 고정상(固定相)의 기체를 채운 관에 시료기체를 통과시켜 각 성분으로 분리시키는 방법이다. 이 방법은 확인, 정량을 동시에 할 수 있으며, 특히 유기가스의 분석에 많이 쓰인다.
이 밖에 흔히 기체의 부피측정을 이용하는 기체정량법, 기체부피분석도 일반적으로 기체분석이라고 한다.
한편 최근에는 지구 온난화에 의한 기상이변이 속출하고 있으며, 지구온난화의 한 원인으로 온실기체가 꼽히고 있다. 온실기체로는 이산화탄소 및 일산화탄소가 가장 대표적이며 인류의 산업화와 함께 그 양은 계속 증가하고 있다. 이외에도 메탄, 수증기가 대표적인 온실기체다. 특히 현대에 사용하기 시작한 프레온가스는 한 분자당 온실효과를 가장 크게 일으킨다. 또한 인류가 숲을 파괴하거나 환경오염 때문에 온난화 현상이 점차 심해진다는 가설이 있다. 숲이 감소함으로써 공기 중에 있는 이산화탄소를 자연계가 흡수하지 못해서 이산화탄소의 양이 계속 증가한다는 것이다. 이러한 가설 이외에도 태양 방사선이 온도 상승에 영향을 준다거나, 오존 층이 감소하는 것이 영향을 준다거나 하는 가설이 있지만, 온실효과 이외에는 뚜렷한 과학적 합의점이 존재하지 않는 상태이다.
이러한 온실기체(greenhouse gases)는 지구의 대기 속에 존재하며, 땅에서 복사되는 에너지를 일부 흡수함으로써 온실효과를 일으킨다. 온실기체는 대표적으로 수증기, 이산화탄소, 메탄이 있다. 이외에도 일산화이질소(아산화질소), 염화불화탄소(프레온, CFC, chlorofluorocarbon) 등이 온실효과를 일으키는 기체로 유명하다. 이러한 기체들은 1997년에 채택된 교토의정서에 의해 배출량을 줄이기 위한 국제적인 협조에 들어가 있는 상태이다.
온실기체로서 작용하는 대기중의 이산화탄소는 매년 그 양이 늘어나고 있다. 인간이 산업화를 진행하면서 사용하게 된 화석연료에 의해 그 양은 크게 늘었다. 1750년 산업혁명이 시작되면서 31%가 늘어나서 2003년에는 376ppm의 양이 대기 중에 존재했다. 이는 남극 빙하 속의 이산화탄소 양을 통해 측정한 과거 65만년 동안의 어느 시대에서보다 높은 양이다. 온실기체로 봤을 때 이산화탄소는 온실효과를 그다지 유발하지 않는 편에 속하며, 같은 농도의 메탄에 비해 약 20배 정도 그 효과가 약하다.
또한 온실기체로서의 메탄은 현재 연간 2억 5천만 톤이 대기 중으로 배출된다. 메탄은 화석연료를 태울 때에도 발생하지만, 비료나 논, 쓰레기더미에서도 발생하고, 심지어는 초식동물이 풀을 소화시킬 때 호흡에서도 발생하는 것으로 알려져 있다. 그렇기 때문에 인구가 늘어나고 식량 생산을 늘려 나가는 과정에서 대기 중에 메탄이 늘어났다고 볼 수 있다.
이러한 지구 온난화의 주범이 되는 공기 중의 가스들을 측정하기 위해서 대기 가스분석 시스템이 개발되었다.
도 1은 종래 대기 가스 분석 시스템의 블록구성도이다.
여기서 참조번호 1은 공기 중의 가스를 포집하여 관측할 수 있도록 하는 관측용 챔버이고, 참조번호 2는 상기 관측용 챔버(1)에 포집된 가스를 측정하는 측정부이다.
그래서 관측용 챔버(1)에 공기가 채워진 상태에서 측정부(2)에서는 관측용 챔버(1)에 포함된 공기 중의 가스 상태를 측정하게 된다.
그러나 종래기술은 복수개의 관측용 챔버를 통일적으로 관리하지 못하고, 관측용 챔버를 복수개 설치할 경우에는 측정부도 그에 해당하는 만큼 복수개로 설치하여야 하기 때문에 설치 비용이 상승하고, 관리의 통일성을 기하지 못할 뿐만 아니라, 자동으로 공기 중의 가스 상태를 측정하고 관리하지 못한 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 복수개의 관측용 챔버에 포집된 대기중의 가스 성분을 자동으로 분석하고 관리할 수 있게 하여 지구 온난화에 맞선 온실가스 규제에 적절하게 대처할 수 있도록 하되, 특히 복수개의 관측용 챔버의 개폐를 순차제어할 수 있도록 한 대기 가스 분석 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 공기중의 가스를 포집하는 복수개의 관측용 챔버와; 상기 관측용 챔버의 공기를 각각 흡입 또는 배기시킬 때 해당 관측용 챔버를 선택하는 라인분배부와; 상기 라인분배부를 통해 선택된 관측용 챔버로부터 공기를 흡입시키고 배기시키는 에어펌프와; 상기 에어펌프로 흡입되는 공기에서 가스 성분을 측정하는 측정부와; 상기 측정부를 통해 측정된 가스 성분의 데이터를 수집하고 관리하며, 사용자가 상기 채널콘트롤러를 제어할 수 있도록 하는 데이터 수집 및 제어부와; 상기 데이터 수집 및 제어부에서 설정한 제어 상태에 따라 상기 에어펌프, 상기 라인분배부의 동작을 제어하는 채널콘트롤러를 포함하여 구성되는 대기 가스 분석 시스템에 있어서; 상기 복수개의 관측용 챔버의 상단에 이를 밀폐하도록 개폐가능하게 설치된 커버와; 상기 커버에 고정된 회전로드와; 상기 회전로드가 회전축에 연결되고, 상기 채널콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 커버를 개폐하는 DC모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기 가스 분석 시스템을 제공한다.
이때, 상기 복수개의 관측용 챔버 각 상단 테두리와, 이에 대응접촉되는 상기 커버의 내주면 각각에는 가스켓 혹은 패킹이 설치된 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 의한 대기가스분석 시스템은 대기가스 포집위치에 따라 복수개로 설치된 관측용 챔버로부터 대기중의 가스 성분을 포집하여 자동으로 분석하고 관리할 수 있게 하여 지구 온난화에 맞선 온실가스 규제에 적절하게 대처할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면 설치비용이 저렴하고, 중앙의 통제부에서 각 포집위치의 관측용 챔버를 관리할 수 있으므로 대기가스 포집 및 측정시간이 감소한다.
이하에서는, 첨부도면에 의거하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
먼저, 본 발명은 포집위치에 복수개 설치된 관측용 챔버로부터 대기중의 가스 성분을 자동으로 분석하고 관리할 수 있게 하여 지구 온난화에 맞선 온실가스 규제에 적절하게 대처할 수 있도록 한 것이다.
잘 알려져 있는 바와 같이, 지구의 기후 시스템은 대기권, 수권, 설빙권, 생물권, 지권 등으로 구성되어 있으며, 각 권역의 내부 혹은 권역간 복잡한 물리과정이 서로 얽혀 현재의 기후를 유지한다.
이러한 기후 시스템을 움직이는 에너지의 대부분(99.98%)은 태양에서 공급되며, 기후 시스템 속에서 여러 형태의 에너지로 변하고 최종적으로 지구 장파복사 형태로 우주로 방출되게 된다.
특히, 이산화탄소와 같은 온실가스는 태양으로부터 지구에 들어오는 짧은 파장의 태양 복사에너지는 통과시키는 반면 지구로부터 나가려는 긴 파장의 복사에너지는 흡수하므로 지표면을 보온하는 역할을 하여 지구 대기의 온도를 상승시키는 작용을 하는데 이것이 바로 "온실효과"이다.
기후 시스템에서 온실효과는 필요하지만 지난 산업혁명 이후 지속적으로 다량의 온실가스가 대기로 배출됨에 따라 지구 대기 중 온실가스 농도가 증가하여 지구의 지표온도가 과도하게 증가되어 지구온난화라는 현상을 초래하게 되었다
그리고, 대기중 온실가스 농도를 낮추기 위한 국제적인 노력이 없을 경우 21세기 동안 대기온도는 지속적으로 증가할 것으로 전망되고 있으며, 이와 같은 지구온도 상승 속도는 지난 100년 간의 관측된 지구온도 상승폭보다 2~10배 클 뿐만 아니라 지난 10,000년 간의 변화보다 훨씬 더 빠르게 진행될 것으로 예측되고 있다.
예컨대, 현재 약 368ppm 수준의 대기 중 온실가스 농도는 21세기에 490 ~ 1.260 ppm까지 증가되고, 이에 따른 지구 평균온도도 1990년에서 2100년 사이에 약 1.4~5.8도 상승할 것으로 예측되고 있다. 또한 이와 같은 예측에 따르면 21세기동안 평균 해수면의 수위는 1990년 대비 8~88cm 상승될 것으로 전망됨에 따라 우리나라(서해)를 포함한 저지대에 위치하고 있는 내륙은 바다 속에 잠김으로써 우리나라 지형에도 변화가 나타날 것으로 예측되기도 한다.
뿐만 아니라, 전 지구적 차원에서의 온실가스 배출량은 일부 개도국 및 최빈국의 배출통계가 집계되지 않아 정확히 산정하는데 한계가 있지만, 온실가스 배출의 상당 부분을 차지하고 있는 에너지 부분의 2002년도 배출량을 살펴보면 전체 배 출량(IEA회원국)이 24,102백만 CO2 톤(온실가스 배출량을 산정할 때, 가스별 지구온난화 지수를 고려한 CO2 톤 단위로 배출량을 산정할 수 있다)으로 이중 우리나라가 (451.5백만 CO2 톤, 세계 9위) 1.9%를 차지하고 있고, OECD회원국 총배출량 에서는 우리나라가 3.6%의 비중을 차지하고 있다.
그러나, 우리국민 1인당 CO2 배출량의 경우 9.48 CO2 톤/년(세계 27위)으로 아시아 평균 배출량 (1.14 CO2 톤/년) 및 세계평균 배출량 (3.89CO2 톤/년)보다 훨씬 높은 실정이다. 또한, 온실가스 배출증가 속도도 지난 1990년~2001년간 타 OECD국가들과 비교할 때 가장 빠르게 증가하고 있는 것으로 조사되고 있으며, 현재와 같은 에너지 다소비형 산업구조 및 소비패턴 하에서는 국가 온실가스 배출량도 계속 증가될 것으로 전망된다.
따라서, 온실가스를 대량으로 배출하는 지역에서 온실가스의 배출상태를 지속적으로 감시하고, 관리하여 필요한 규제를 취하거나 적절한 관리를 수행하기 위해 체계적이면서 효율적인 대기 가스 분석 시스템이 필수불가결하게 요구된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 대기 가스 분석 시스템의 블록구성도이고, 도 3은 도 2의 회로 구성예를 보인 도면이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관측용 챔버(10)는 복수개로 구성할 수 있으며, 대기중의 가스를 포집하여 관측할 수 있도록 한다.
이때, 각각의 관측용 챔버(10)에 있던 공기는 흡입용 라인분배부(21)의 제어 에 따라 에어펌프(30)로 흡입되고, 흡입되는 중간에 측정부(40)에서 대기중의 가스 상태를 측정하게 된다.
그리고, 배기용 라인분배부(22)의 제어에 따라 에어펌프(30)에서 배기된 공기는 각각의 관측용 챔버(10)로 전달되게 된다.
또한, 관측용 챔버(10)의 커버는 커버개폐부(70)의 제어에 따라 열리거나 닫히게 된다.
이러한 커버의 개폐에 의해 관측용 챔버(10)에 있던 공기는 새로운 공기로 교체될 수 있게 된다.
또한, 라인분배부(20)는 채널콘트롤러(60)의 제어를 받아 복수개의 관측용 챔버(10)중 순차적으로 관측용 챔버를 선택하여 선택된 관측용 챔버에 포집된 공기를 각각 흡입 또는 배기시킨다.
이때, 상기 채널콘트롤러(60)는 데이터 수집 및 제어부(50)로부터 출력되는 전류의 온/오프 신호에 따라 상기 다수의 관측용 챔버(10)의 커버(미도시)를 순차로 개폐제어하게 된다.
여기서, 상기 관측용 챔버(10)의 커버 개폐구조에 관하여는 후술하기로 한다.
그리하여, 다수개의 관측용 챔버(10)중 순차적으로 하나씩 선택하여 포집된 대기중의 가스성분을 측정하게 되는데, 상기 관측용 챔버(10)는 평소에는 주위 대기 가스를 포집할 수 있도록 커버(미도시)가 열려있는 상태로 유지되지만, 포집된 대기 가스의 성분을 측정하기 위해서는 커버개폐부(70)에 의해 선택된 관측용 챔 버(10)의 커버(미도시)를 닫고, 밀폐된 상태에서 흡입용 라인분배부(21)를 통해 포집된 공기를 흡입하여 측정부(40)에서 포집된 공기중에 포함된 가스성분을 측정한다.
그리고, 상기 측정된 가스성분 데이터는 데이터 수집 및 제어부(50)에 저장하고, 측정이 완료된 포집공기는 원래의 관측용 챔버로 다시 순환 배기시킨다.
보다 구체적으로, 상기 라인분배부(20)에서 흡입용 라인분배부(21)는 채널콘트롤러(60)의 제어를 받아 복수개의 관측용 챔버(10)의 공기를 각각 흡입시킬 때 복수개의 관측용 챔버(10) 중에서 하나 이상을 선택하여, 해당 연결밸브를 열고 나머지 선택되지 않은 관측용 챔버에 연결된 연결밸브는 닫는다.
따라서, 흡입용 라인분배부(21)에 의해 선택된 관측용 챔버(10)의 공기만이 에어펌프(30)의 흡입력에 의해 상기 측정부(40)로 전달되게 된다.
또한, 라인분배부(20)에서 배기용 라인분배부(22)는 채널콘트롤러(60)의 제어를 받아 에어펌프(30)에서 배기시킨 공기가 복수개의 관측용 챔버(10)중 원래의 선택된 관측용 챔버로 분배되어 배기되도록 한다.
즉, 상기 측정부(40)에서 측정이 완료된 흡입공기는 상기 배기용 라인분배부(22)에 의해 선택된 관측용 챔버(10)로순환 배기된다.
그리고, 측정부(40)는 에어펌프(30)로 흡입되는 공기에서 가스 성분을 측정하고, 측정된 데이터를 상기 데이터 수집 및 제어부(50)에 송부하여 저장시킨다.
다시 말해, 상기 측정부(40)는 상기 관측용 챔버(10)에 포집된 대기가스중의 이산화탄소, 메탄, 일산화이질소, 이산화질소, 염화불화탄소, 수소불화탄소, 과불 화탄소, 육불화황, 일산화탄소, 질소가스, 비-메탄휘발성 유기물질 중에서 하나 또는 하나 이상의 가스성분을 상태를 측정할 수 있다.
여기에서, 온실효과를 유발하는 물질로는, 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6) 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 상기 측정부(40)를 통해 이러한 공기 중의 온실가스를 측정하게 되는데, 해당 온실가스를 측정하는 기술은 당업자에게 공지된 기술이므로 상세한 측정 기술에 대한 설명은 생략한다.
그리고, 데이터 수집 및 제어부(50)는 측정부(40)를 통해 측정된 가스 성분의 데이터를 수집하고 저장한 후 일정기간동안의 가스성분의 변화를 관리하며, 사용자가 채널콘트롤러(60)를 제어할 수 있도록 한다.
채널콘트롤러(60)는 데이터 수집 및 제어부(50)에서 설정한 제어 상태에 따라 에어펌프(30), 라인분배부(20) 또는 커버개폐부(70)의 동작을 제어한다.
또한, 커버개폐부(70)는 채널콘트롤러(60)의 제어를 받아 복수개의 관측용 챔버(10) 중에서 선택된 관측용 챔버의 커버가 개폐되도록 한다.
이러한 커버개폐부(70)는 도 2 및 도 3에서와 같이 개폐용 라인분배부(71) 및 에어컴프레셔(72)를 이용하여 공압에 의해 관측용 챔버(10)의 커버가 개폐되도록 구성할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 커버개폐부(70)는 도 4 및 도 5에서와 같이 개폐용 모터(73)를 이용하여 모터의 구동에 의해 관측용 챔버(10)의 커버가 개폐되도록 구성 할 수 있다.
특히, 본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 개폐용 모터(73)의 구동에 의해 관측용 챔버(10)의 커버(12)를 개폐하도록 구성된 것에 큰 특징을 가진다.
이때, 본 발명에 따른 시스템은 액체나 고체가 아닌 기체의 특성을 분석하기 위한 것이므로 그 밀폐력이 매우 중요하다. 이를 위해, 상기 커버(12)는 관측용 챔버(10)를 누설없이 완전히 밀폐해야 하여야 하며, 이를 실현하기 위해 상기 관측용 챔버(10)의 상단 테두리와, 이에 접하는 상기 커버(12)의 내측면에는 도시되지 않았지만 가스켓 혹은 패킹이 대응되게 고정설치된다.
그리고, 상기 관측용 챔버(10)의 인접측에는 모터하우징(74)이 구비되고, 상기 모터하우징(74)에는 개폐용 모터(73)가 내장되며, 상기 개폐용 모터(73)의 회전축(75)에는 회전로드(76)가 고정되고, 상기 회전로드(76)의 단부는 상기 커버(12)의 외주면 일측에 고정된다.
따라서, 앞서 설명한 채널콘트롤러(60)의 제어신호에 따라 상기 개폐용 모터(73)가 구동되며, 회전축(75)이 회전되면서 구동방향에 따라 상기 커버(12)를 회전시키면서 관측용 챔버(10)의 상단을 개폐하게 된다.
여기에서, 상기 개폐용 모터(73)는 DC모터(DC Motor)가 바람직하다.
DC모터는 고정자로 영구자석을 사용하고, 회전자(전기자)로 코일을 사용하여 구성한 것으로서, 전기자에 흐르는 전류의 방향으로 전환함으로써 자력의 반발, 흡인력으로 회전력을 생성시키는 모터이다.
이러한 DC모터는 가격이 저렴하고 회전제어가 쉬워 보통 모형자동차, 무선조 종용 장남감 등을 비롯하여 여러방면에서 널리 사용되고 있다.
특히, 상기 DC모터는 기동 토크가 크고, 인가전압에 대하여 회전특성이 직선적으로 비례하며, 입력전류에 대하여 출력토크가 직선적으로 비례하기 때문에 출력이 양호하고, 가격이 저렴한 장점을 가지며, 무엇보다도 항상 안정된 토크를 얻을 수 있고, 큰 힘이 필요할 때에는 전류를 많이 흘리면 되므로 제어하기가 매우 쉽다는 점에서 본 발명 커버(12)의 개폐에 아주 적당하다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 대기 가스 분석 시스템은 관측용 챔버(10)에서 흡입용 라인분배부(21)를 통해 에어펌프(30)로 흡입되는 공기에서 가스를 측정하게 된다.
이때, 상기 관측용 챔버(10)에서 흡입용 라인분배부(21)를 통해 에어펌프(30)로 흡입되는 시간은 30초 정도가 바람직하며, 또한 관측용 챔버(10)에서 에어펌프(30)로 흡입될 때 측정부(40)에서 흡입되는 공기중의 가스 상태를 측정하는 시간은 10초 정도가 바람직하다. 뿐만 아니라, 측정이 끝나고 에어펌프(30)에서 배기용 라인분배부(22)를 통해 관측용 챔버(10)로 배기되는 시간은 30초 내지 1분 정도가 바람직하다.
이렇게 하여, 측정된 가스의 정보가 수집되면, 에어펌프(30)를 동작시켜 배기용 라인분배부(22)를 통해 관측용 챔버(10)로 가스를 배기시킨다.
이때, 흡,배기라인에잔류된 가스가 제거될 수 있다.
이후, 데이터 수집 및 제어부(50)의 판단에 따라 가스분석이 완료된 관측용 챔버910)의 커버(12)를 열어 주위의 대기중 공기를 다시 포집할 수 있고, 또한 순 차적으로 새로 선택된 관측용 챔버의 커버를 닫아 밀폐시킨 후 상기 과정을 반복하여 측정작업을 다시할 수 있다.
이러한 과정에서, 상기 데이터 수집 및 제어부(50)의 제어신호를 받은 개폐용 모터(73), 즉 DC모터는 회전제어되면서 가스 포집시에는 회전로드(76)를 시계방향으로 회전시켜 커버(12)를 개방함으로써 관측에 필요한 가스를 포집하게 되고, 측정을 위해 혹은 측정후에는 그 반대방향으로 회전시켜 커버(12)로 관측용 챔버(10)를 밀폐시켜 유지관리하게 된다.
이처럼 본 발명은 복수개의 관측용 챔버에 포집된 대기중의 가스 성분을 자동으로 분석하고 관리할 수 있게 하여 지구 온난화에 맞선 온실가스 규제에 적절하게 대처할 수 있게 된다.
도 1은 종래 대기 가스 분석 시스템의 블록구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 대기 가스 분석 시스템의 블록구성도,
도 3은 도 2의 회로구성예를 보인 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 대기 가스 분석 시스템의 블록구성도,
도 5는 도 4의 회로구성예를 보인 도면,
도 6은 본 발명 일 실시예에 따른 관측용 챔버의 요부 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 관측용 챔버 20 : 라인분배부
21 : 흡입용 라인분배부 22 : 배기용 라인분배부
30 : 에어펌프 40 : 측정부
50 : 데이터 수집 및 제어부 60 : 채널콘트롤러
70 : 커버개폐부 71 : 개폐용 라인분배부
72 : 에어컴프레셔 73 : 개폐용 모터

Claims (2)

  1. 공기중의 가스를 포집하는 복수개의 관측용 챔버와; 상기 관측용 챔버의 공기를 각각 흡입 또는 배기시킬 때 해당 관측용 챔버를 선택하는 라인분배부와; 상기 라인분배부를 통해 선택된 관측용 챔버로부터 공기를 흡입시키고 배기시키는 에어펌프와; 상기 에어펌프로 흡입되는 공기에서 가스 성분을 측정하는 측정부와; 상기 측정부를 통해 측정된 가스 성분의 데이터를 수집하고 관리하며, 사용자가 상기 채널콘트롤러를 제어할 수 있도록 하는 데이터 수집 및 제어부와; 상기 데이터 수집 및 제어부에서 설정한 제어 상태에 따라 상기 에어펌프, 상기 라인분배부의 동작을 제어하는 채널콘트롤러를 포함하여 구성되는 대기 가스 분석 시스템에 있어서;
    상기 복수개의 관측용 챔버의 상단에 이를 밀폐하도록 개폐가능하게 설치된 커버와;
    상기 커버에 고정된 회전로드와;
    상기 회전로드가 회전축에 연결되고, 상기 채널콘트롤러의 제어신호에 따라 상기 커버를 개폐하는 DC모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기 가스 분석 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서;
    상기 복수개의 관측용 챔버 각 상단 테두리와, 이에 대응접촉되는 상기 커버 의 내주면 각각에는 가스켓 혹은 패킹이 설치된 것을 특징으로 하는 대기 가스 분석 시스템.
KR1020080072847A 2008-07-25 2008-07-25 대기 가스 분석 시스템 KR20100011573A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080072847A KR20100011573A (ko) 2008-07-25 2008-07-25 대기 가스 분석 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080072847A KR20100011573A (ko) 2008-07-25 2008-07-25 대기 가스 분석 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100011573A true KR20100011573A (ko) 2010-02-03

Family

ID=42086033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080072847A KR20100011573A (ko) 2008-07-25 2008-07-25 대기 가스 분석 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100011573A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220160981A (ko) 2021-05-28 2022-12-06 주식회사 선반도체 결로 온도를 이용한 수분 함량 측정을 동반한 잔류 가스 및 표면 이온 분석 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220160981A (ko) 2021-05-28 2022-12-06 주식회사 선반도체 결로 온도를 이용한 수분 함량 측정을 동반한 잔류 가스 및 표면 이온 분석 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Feldmann et al. Occurrence of volatile metal and metalloid species in landfill and sewage gases
Wardencki Problems with the determination of environmental sulphur compounds by gas chromatography
KR100930769B1 (ko) 대기 가스 분석 시스템 및 그 제어방법
CN109239216A (zh) 基于GC-FID/MS室内空气中VOCs的污染特征检测方法
CN102928499B (zh) 一种环境空气挥发性有机化合物的快速分析装置及方法
CN111337625A (zh) 沥青多种有害气体室内检测装置及检测方法
Piechota et al. Development of chromatographic methods by using direct-sampling procedure for the quantification of cyclic and linear volatile methylsiloxanes in biogas as perspective for application in online systems.
Angert et al. Determining the relationship between tree‐stem respiration and CO2 efflux by δO2/Ar measurements
WO2018231065A1 (en) Chemical analysis method for measurement of tetrafluoromethane, cf4, with improved selectivity
Miller et al. Measurement of nitric acid in smog
CN107167545A (zh) 一种测定水中总有机碳含量的方法
KR20100011573A (ko) 대기 가스 분석 시스템
CN102455328B (zh) 移动式大气中还原性硫化物分析系统
CN114324691B (zh) 一种提高硫化物检测精度的方法
Bates et al. Atmospheric volatile organic compound monitoring. Ozone induced artefact formation
CN101825612B (zh) 室内空气中易溶解有机污染物分析方法
CN210774974U (zh) 一种测汞仪器中的汞富集装置
CN205844294U (zh) 一种基于紫外灯的循环式气体中voc物质检测装置
US7323344B2 (en) Method of measuring the concentration of hydrogen and methane in nitrogen by ion mobility spectrometry
Ou-Yang et al. Characterization of industrial plumes of volatile organic compounds by guided sampling
JP2010049763A (ja) 有機ガスの透過性評価方法および透過性評価装置
Stockwell et al. Mercury Measurements in Fossil Fuels, Particularly Petrochemicals
Wohl Segmented flow coil equilibrator for continuous measurement of volatile organic compounds in seawater of the polar oceans
Juárez-Galan et al. Assessment of odour and H2S impact in WWTPs by cryo-condensation
Washington River Protection Solutions PTR-MS MOBILE LABORATORY VAPOR MONITORING MONTHLY REPORT–MONTH 4

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application