KR20100088931A - Water monitoring sensor - Google Patents

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KR20100088931A
KR20100088931A KR1020090008079A KR20090008079A KR20100088931A KR 20100088931 A KR20100088931 A KR 20100088931A KR 1020090008079 A KR1020090008079 A KR 1020090008079A KR 20090008079 A KR20090008079 A KR 20090008079A KR 20100088931 A KR20100088931 A KR 20100088931A
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A water quality monitoring sensor is provided to simutenously or successively measure a plurality of characteristics such as chlorine concentration, pH concentration, and turbidity. CONSTITUTION: A water quality monitoring sensor(40) which measuring test items of a sample comprises: a first substrate(400); a second substrate formed on the first substrate; a sample fluid channel(420) which is formed on the second substrate and is connected with a sample inlet(402); a indicator fluid channel(430) which is formed on the second substrate and is connected to the indicator inlet(410); a mixture fluid channel(440) which is connected to the sample fluid channel and indicator fluid channel; a light source which provides light of predetermined wave length band; and a light sensor unit(460) which is formed on the first substrate and detects permeability of light source.

Description

수질 모니터링 센서{Water monitoring sensor}Water monitoring sensor

본 발명은 수질 모니터링 센서에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 MEMS 기술을 이용하여 반도체 기판상에 유체 채널을 형성하고 유체채널을 투과한 광의 스펙트럼 변화 또는 투과도를 검출하는 광감지부를 상기 반도체 기판 상에 형성하여, 시료에 대한 탁도, 염소 농도, pH값 등과 같은 다수 개의 항목을 실시간으로 측정할 수 있는 수질 모니터링 센서에 관한 것이다. The present invention relates to a water quality monitoring sensor, and more particularly, to form a fluid channel on a semiconductor substrate using MEMS technology, and to form a light sensing unit on the semiconductor substrate for detecting a spectral change or transmittance of light passing through the fluid channel. Thus, the present invention relates to a water quality monitoring sensor that can measure a plurality of items such as turbidity, chlorine concentration, pH value, and the like in real time.

최근, 여러 가지 형태의 수질 분석 시스템이 개발되고 있다. 이러한 수질 분석 시스템은 식수원 수질기준, 수질오염물질 배출사업장들의 폐수 배출허용기준, 방류수 수질기준 등을 효과적으로 관리하기 위한 것으로서, 여러 종류의 계측기기와 센서들을 구비하게 된다. 이와 같이 수질을 분석하기 위하여 사용되는 센서들로는 전기분해식 센서, 광학식 센서 등이 있다. 기존의 전기 분해식 센서나 광학식 센서들은 주로 시료를 채취한 후, 채취된 시료들만을 분석하여야 되므로, 실시간 측정이 어렵다. Recently, various types of water quality analysis systems have been developed. The water quality analysis system is to effectively manage the drinking water source water quality standards, wastewater discharge allowance standards, discharged water quality standards, etc. of the water pollutant discharge workplaces, and will be equipped with a variety of measuring instruments and sensors. As such, the sensors used to analyze water quality include electrolytic sensors and optical sensors. Conventional electrolytic sensors or optical sensors are often difficult to measure in real time because only the sample is analyzed after sampling.

한편, 전기 분해식 센서는 측정 전극을 구비하여야 되는데, 장시간 사용함에 따라 측정 전극이 부식되므로, 측정 전극을 교체하여야 되는 번거러움이 있을 뿐만 아니라 비용도 증가되는 문제점이 있다. 또한, 전기 분해식 센서는 전력소모가 크고 부피가 큰 단점이 있다. 또한, 종래의 광학식 센서는 측정을 위한 시약의 소모가 많기 때문에 유지 비용이 증가하게 되며, 부피가 크고 고가인 단점이 있다. On the other hand, the electrolytic sensor is to be provided with a measuring electrode, since the measuring electrode is corroded with a long time use, there is a problem that not only hassle to replace the measuring electrode, but also increases the cost. In addition, the electrolytic sensor has the disadvantage of high power consumption and bulky. In addition, the conventional optical sensor increases the maintenance cost because of the high consumption of reagents for the measurement, and has the disadvantage of being bulky and expensive.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 MEMS 기술을 이용하여 제조 공정이 간단하면서도 실시간으로 수질을 모니터링할 수 있는 수질 모니터링 센서를 제공하는 것이다. An object of the present invention for solving the above problems is to provide a water quality monitoring sensor that can monitor the water quality in real time while the manufacturing process is simple using MEMS technology.

본 발명의 다른 목적은 지시약을 혼합한 시료의 광 투과도 또는 투과 스펙트럼을 측정하여 검사 항목의 농도를 계산할 수 있는 수질 모니터링 센서를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a water quality monitoring sensor that can calculate the concentration of a test item by measuring the light transmittance or transmission spectrum of the sample mixed with the indicator.

본 발명의 또 다른 목적은 시료에 대한 다수 개의 검사 항목을 순차적으로 또는 동시적으로 측정할 수 있는 수질 모니터링 센서를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a water quality monitoring sensor capable of sequentially or simultaneously measuring a plurality of test items for a sample.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1특징에 따른 수질 모니터링 센서는, 시료에 포함된 검사 항목의 농도를 측정하는 것으로서, 시료가 지시약과 혼합되면 농도에 따라 특정 파장 대역에서 투과도가 변화되는 특성을 갖는 검사 항목에 대한 농도를 측정하는 수질 모니터링 센서에 관한 것으로서, The water quality monitoring sensor according to the first aspect of the present invention for achieving the above-described technical problem is to measure the concentration of the test item contained in the sample, when the sample is mixed with the indicator, the transmittance changes in a specific wavelength band according to the concentration Regarding the water quality monitoring sensor for measuring the concentration of the test item having the characteristic that

제1 기판; 상기 제1 기판위에 형성되는 제2 기판; 상기 제2 기판에 형성되 며, 시료 투입구와 연결되는 시료용 유체 채널; 상기 제2 기판에 형성되며, 지시약 투입구와 연결되는 지시약용 유체 채널; 상기 제2 기판에 형성되며, 상기 시료용 유체 채널 및 상기 지시약용 유체 채널과 연결되는 혼합 유체 채널; 사전에 설정된 파장 대역의 광을 제공하는 광원; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 혼합 유체 채널에서의 상기 특정 파장 대역에 대한 상기 광원의 투과도를 검출하여 출력하는 광 감지부;를 구비하고, 상기 혼합 유체 채널로 지시약이 혼합된 시료를 통과시키고, 상기 광 감지부가 상기 혼합 유체 채널을 통과하는 상기 시료의 상기 특정 파장 대역의 투과도를 검출하고, 검출된 상기 투과도에 따라 상기 검사 항목의 농도를 계산한다. A first substrate; A second substrate formed on the first substrate; A sample fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample inlet; An indicator fluid channel formed on the second substrate and connected to the indicator inlet; A mixed fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample fluid channel and the indicator fluid channel; A light source providing light of a preset wavelength band; A light sensing unit formed on the first substrate and configured to detect and output a transmittance of the light source with respect to the specific wavelength band in the mixed fluid channel, and pass the sample mixed with the indicator into the mixed fluid channel; The optical sensing unit detects a transmittance of the specific wavelength band of the sample passing through the mixed fluid channel, and calculates a concentration of the test item according to the detected transmittance.

전술한 제1 특징에 따른 수질 모니터링 센서에 있어서, 제1 기판은 반도체 기판으로 이루어지며, 제2 기판은 투명성의 절연 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. In the water quality monitoring sensor according to the first aspect described above, it is preferable that the first substrate is made of a semiconductor substrate, and the second substrate is made of a transparent insulating material.

전술한 제1 특징에 따른 수질 모니터링 센서에 있어서, 상기 광 감지부는, 상기 혼합 유체 채널을 투과하는 광의 세기(intensity)를 측정하는 포토 디텍터; 및 상기 특정 파장 대역의 광만을 투과시키고, 상기 포토 디텍터와 상기 광원의 사이에 배치되는 필터; 로 이루어지는 것이 바람직하다. A water quality monitoring sensor according to the first aspect described above, wherein the light detecting unit comprises: a photo detector for measuring the intensity of light passing through the mixed fluid channel; And a filter that transmits only light of the specific wavelength band and is disposed between the photo detector and the light source. It is preferable that it consists of.

본 발명의 제2 특징에 따른 수질 모니터링 센서는, 시료에 포함된 검사 항목의 농도를 측정하는 것으로서, 시료가 지시약과 혼합되면 농도에 따라 투과 스펙트럼이 변화되는 특성을 갖는 검사 항목에 대한 농도를 측정하는 수질 모니터링 센서에 관한 것으로서, The water quality monitoring sensor according to the second aspect of the present invention measures the concentration of a test item included in a sample, and measures the concentration of a test item having a characteristic that the transmission spectrum changes according to the concentration when the sample is mixed with the indicator. As about water quality monitoring sensor to say,

제1 기판; 상기 제1 기판위에 형성되는 제2 기판; 상기 제2 기판에 형성되며, 시료 투입구와 연결되는 시료용 유체 채널; 상기 제2 기판에 형성되며, 지시약 투입구와 연결되는 지시약용 유체 채널; 상기 제2 기판에 형성되며, 상기 시료용 유체 채널 및 상기 지시약용 유체 채널과 연결되는 혼합 유체 채널; 사전에 설정된 파장 대역의 광을 제공하는 광원; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 혼합 유체 채널을 투과한 상기 광원의 투과 스펙트럼을 검출하고, 검출된 투과 스펙트럼을 출력하는 광 감지부;를 구비하고, 상기 광 감지부에 의해 검출된 상기 지시약과 혼합된 시료에 대한 투과 스펙트럼에 따라 검사 항목의 농도를 검출한다. A first substrate; A second substrate formed on the first substrate; A sample fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample inlet; An indicator fluid channel formed on the second substrate and connected to the indicator inlet; A mixed fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample fluid channel and the indicator fluid channel; A light source providing light of a preset wavelength band; And a light detector formed on the first substrate and detecting a transmission spectrum of the light source passing through the mixed fluid channel, and outputting a detected transmission spectrum. The concentration of the test item is detected according to the transmission spectrum for the mixed sample.

전술한 제2 특징에 따른 수질 모니터링 센서에 있어서, 제1 기판은 반도체 기판으로 이루어지며, 제2 기판은 투명성의 절연 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. In the water quality monitoring sensor according to the above-described second feature, it is preferable that the first substrate is made of a semiconductor substrate, and the second substrate is made of a transparent insulating material.

전술한 제2 특징에 따른 수질 모니터링 센서에 있어서, 상기 광 감지부는, 상기 혼합 유체 채널을 투과하는 광의 세기(intensity)를 측정하는 포토 디텍터; 및 통과 파장 대역을 조정할 수 있으며, 상기 포토 디텍터와 상기 광원의 사이에 배치되는 튜너블 필터;를 구비하고, 상기 튜너블 필터의 통과 파장 대역을 순차적으로 변경시키면서 상기 포토 디텍터를 통해 광의 세기를 측정하고, 각 통과 파장 대역에서 측정된 광의 세기를 이용하여 해당 검사 항목의 투과 스펙트럼을 검출하는 것이 바람직하다. In the water quality monitoring sensor according to the second aspect described above, The light detector comprises: a photo detector for measuring the intensity of light passing through the mixed fluid channel; And a tunable filter which can adjust a pass wavelength band and is disposed between the photo detector and the light source, and measures the intensity of light through the photo detector while sequentially changing the pass wavelength band of the tunable filter. And it is preferable to detect the transmission spectrum of the said test | inspection item using the intensity of the light measured in each pass wavelength band.

전술한 제2 특징에 따른 수질 모니터링 센서에 있어서, 상기 광 감지부는, 서로 다른 통과 파장 대역을 갖는 필터들을 가로 및 세로로 다수개의 배열 형태로 배치한 필터 어레이; 및 상기 혼합 유체 채널을 투과하는 광의 세기(intensity)를 측정하는 다수 개의 포토 디텍터들; 을 구비하고, 상기 포토 디텍터들은 각각 필터 어레이의 각 필터들과 대응되도록 배치되며, 각 포토 디텍터를 통해 각 통과 파장 대역의 투과된 광의 세기를 측정하고, 각 통과 파장 대역에서 측정된 광의 세기를 이용하여 해당 검사 항목의 투과 스펙트럼을 검출하는 것이 바람직하다. In the water quality monitoring sensor according to the second aspect, the light sensing unit comprises: a filter array in which a plurality of filters having different pass wavelength bands are arranged in a plurality of arrangements in a horizontal and vertical direction; And a plurality of photo detectors for measuring the intensity of light passing through the mixed fluid channel; The photo detectors are disposed to correspond to the respective filters of the filter array, and measure the intensity of transmitted light in each pass wavelength band through each photo detector, and use the intensity of light measured in each pass wavelength band. It is preferable to detect the transmission spectrum of the inspection item.

본 발명의 제3 특징에 따른 수질 모니터링 센서는, 반도체 물질로 이루어지는 제1 기판; 상기 제1 기판위에 형성되는 투명성의 절연 물질로 이루어지는 제2 기판; 상기 제1 기판에 형성되는 다수 개의 센서;를 구비하고, According to a third aspect of the present invention, there is provided a water quality monitoring sensor comprising: a first substrate made of a semiconductor material; A second substrate made of a transparent insulating material formed on the first substrate; A plurality of sensors formed on the first substrate;

상기 센서는, 상기 제2 기판에 형성되며, 시료 투입구와 연결되는 시료용 유체 채널; 상기 제2 기판에 형성되며, 지시약 투입구와 연결되는 지시약용 유체 채널; 상기 제2 기판에 형성되며, 상기 시료용 유체 채널 및 상기 지시약용 유체 채널과 연결되는 혼합 유체 채널; 사전에 설정된 파장 대역의 광을 제공하는 광원; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 혼합 유체 채널을 투과한 상기 광원의 투과 스펙트럼 또는 투과도를 검출하는 광 감지부; 를 구비하고, The sensor may include a fluid channel for a sample formed on the second substrate and connected to a sample inlet; An indicator fluid channel formed on the second substrate and connected to the indicator inlet; A mixed fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample fluid channel and the indicator fluid channel; A light source providing light of a preset wavelength band; A light detector formed on the first substrate and detecting a transmission spectrum or a transmittance of the light source passing through the mixed fluid channel; And,

상기 센서의 광 감지부는, 상기 혼합 유체 채널을 통과하는 광의 세기를 검출하는 포토 디텍터; 및 상기 포토 디텍터와 상기 광원의 사이에 배치되는 필터;를 구비하여, The photo detector of the sensor, the photo detector for detecting the intensity of the light passing through the mixed fluid channel; And a filter disposed between the photo detector and the light source.

각 센서는 각 광 감지부에 의해 검출된 상기 지시약과 혼합된 시료에 대한 투과 스펙트럼 또는 투과도에 따라 해당 검사 항목의 농도를 검출한다. Each sensor detects the concentration of a corresponding test item according to a transmission spectrum or transmittance of a sample mixed with the indicator detected by each light sensing unit.

전술한 특징들에 따른 수질 모니터링 센서는 제2 기판의 표면에 형성된 온도 센서를 더 구비하고, 상기 온도 센서는 특정 온도 구간에서 전기적 저항값이 선형적으로 변화되는 특성을 갖는 금속으로 이루어진다. The water quality monitoring sensor according to the above features further comprises a temperature sensor formed on the surface of the second substrate, the temperature sensor is made of a metal having a characteristic that the electrical resistance value changes linearly in a specific temperature section.

본 발명에 따른 수질 모니터링 센서는 반도체 기판에 MEMS 기술을 이용하여 제작함으로써, 그 구조가 간단하여 소형화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라 휴대용으로 제작가능하다. 또한, 제작 공정이 용이하여 저가의 비용으로 대량 생산이 용이하게 된다. The water quality monitoring sensor according to the present invention is manufactured by using MEMS technology on a semiconductor substrate, so that the structure thereof is simple, miniaturization can be achieved, and the portable sensor can be manufactured. In addition, the fabrication process is easy to facilitate mass production at low cost.

또한, 본 발명에 따른 수질 모니터링 센서는 신호처리회로 및 통신시스템을 반도체 기판으로 이루어진 상기 제1 기판 상에 집적하거나 또는 외부에서 부가적으로 결합함으로써, 수질의 특성들을 실시간으로 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 무선 통신 모듈을 구비함으로써, 원격 실시간 측정도 가능하게 된다. In addition, the water quality monitoring sensor according to the present invention can not only measure the characteristics of water quality in real time by integrating a signal processing circuit and a communication system on the first substrate made of a semiconductor substrate or additionally combining it externally. By providing a wireless communication module, remote real-time measurement is also possible.

또한, 본 발명에 따른 수질 모니터링 센서는 단일칩 상에서 온도, 탁도, 염소농도, pH값 등을 동시에 또는 순차적으로 측정할 수 있게 된다. In addition, the water quality monitoring sensor according to the present invention can measure the temperature, turbidity, chlorine concentration, pH value, etc. simultaneously or sequentially on a single chip.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 수질 모니터링 센서의 구조 및 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, the structure and operation of a water quality monitoring sensor according to preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제1 실시예First embodiment

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수질 모니터링 센서의 구조 및 동작에 대하여 설명한다. 본 실시 예에 따른 수질 모니터링 센서는 유체 채널을 이용하여 시료의 특성을 측정하는 것으로서, 지시약과 혼합된 시료가 검사 항목의 농도에 따라 특정 파장 대역에서의 광 투과도가 변화되는 것을 감지하여 검사 항목의 농도를 측정하는 것을 특징으로 한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수질 모니터링 센서의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2의 (a) 및 (b)는 도 1의 A-A' 방향 및 B-B' 방향을 따라 절개하여 도시한 단면도들이다. Hereinafter, the structure and operation of the water quality monitoring sensor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 2. The water quality monitoring sensor according to the present embodiment measures the characteristics of a sample by using a fluid channel, and detects that the light transmittance in a specific wavelength band is changed in accordance with the concentration of the test item. It is characterized by measuring the concentration. 1 is a perspective view schematically showing the structure of a water quality monitoring sensor according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 (a) and (b) is cut along the AA 'direction and BB' direction of FIG. It is sectional drawing shown.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 수질 모니터링 센서(10)는 외부로부터 투입되는 시료의 특성을 측정하기 위하여, 제1 기판(100), 상기 제1 기판위에 형성된 제2 기판(101), 시료 투입구(102), 지시약 투입구(110), 지시약 저장조(112), 시료용 유체 채널(120), 지시약용 유체 채널(130), 혼합 유체 채널(140), 광원(150), 광 감지부(160)를 구비한다. 상기 시료용 유체 채널, 지시약용 유체 채널, 혼합 유체 채널은 상기 제2 기판의 내부에 형성된다. 전술한 구성을 갖는 수질 모니터링 센서(10)는 검사 항목에 대한 지시약을 상기 지시약 저장조(112)에 공급하고, 상기 광 감지부(160)로부터 출력되는 전기적 신호를 이용하여 시료의 검사 항목의 농도를 측정하게 된다. 이하, 전술한 구성 요소들의 구조에 대하여 구체적으로 설명한다. 제1 실시예는 설명의 편의상 염소 농도를 측정하는 수질 모니터링 센서를 예시적으로 설명하나, 본 발명에 따른 수질 모니터링 센서의 검사 항목을 염소에 한정하는 것은 아니며, 지시약과 필터의 통과 파장 대역을 조정함으로써 다른 검사 항목도 측정할 수 있을 것이다. 1 and 2, the water quality monitoring sensor 10 according to the present embodiment includes a first substrate 100 and a second substrate formed on the first substrate in order to measure characteristics of a sample introduced from the outside. 101, sample inlet 102, indicator inlet 110, indicator reservoir 112, sample fluid channel 120, indicator fluid channel 130, mixed fluid channel 140, light source 150, light The sensing unit 160 is provided. The sample fluid channel, the indicator fluid channel, and the mixed fluid channel are formed in the second substrate. The water quality monitoring sensor 10 having the above-described configuration supplies the indicator for the inspection item to the indicator storage tank 112 and uses the electrical signal output from the light sensing unit 160 to determine the concentration of the inspection item of the sample. Will be measured. Hereinafter, the structure of the above-described components will be described in detail. The first embodiment exemplarily describes a water quality monitoring sensor for measuring chlorine concentration for convenience of description, but does not limit the inspection item of the water quality monitoring sensor according to the present invention to chlorine, and adjusts the pass wavelength band of the indicator and the filter. By doing so, other inspection items may be measured.

상기 제1 기판(100)은 필요에 따라 추후 신호처리회로 또는 신호증폭회로 등 의 집적을 필요로 할 수도 있으므로 실리콘과 같은 반도체 기판으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제2 기판(101)은 시료용 유체 채널, 지시약 유체 채널, 혼합 유체 채널이 형성되는 기판으로서, 사용하고자 하는 광원의 파장대역에 대해 투명성을 갖는 절연 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 특히, 시료용 유체 채널, 지시약 유체 채널, 혼합 유체 채널이 형성되는 제2 기판은 PDMS와 같은 투명 고분자 물질을 사용하여 채널을 형성하는 것이 바람직하여, 유리 및 아크릴과 같은 투명한 물질들을 가공하여 상기 제1 기판(100)과 결합하여 채널을 형성할 수도 있다. Since the first substrate 100 may require integration of a signal processing circuit or a signal amplifier circuit later, if necessary, the first substrate 100 is preferably made of a semiconductor substrate such as silicon. The second substrate 101 is a substrate on which a sample fluid channel, an indicator fluid channel, and a mixed fluid channel are formed, and is preferably made of an insulating material having transparency to a wavelength band of a light source to be used. In particular, the second substrate on which the sample fluid channel, the indicator fluid channel, and the mixed fluid channel are formed may be formed using a transparent polymer material such as PDMS, and may be formed by processing transparent materials such as glass and acrylic. 1 may be combined with the substrate 100 to form a channel.

시료 투입구(102)는 측정하고자 하는 시료가 외부로부터 유입되는 입구로서, 시료용 유체 채널(120)과 연결되어 시료 투입구로 유입된 시료는 시료용 유체 채널(120)로 제공된다. The sample inlet 102 is an inlet through which the sample to be measured is introduced from the outside. The sample inlet 102 is connected to the sample fluid channel 120 and the sample introduced into the sample inlet is provided to the sample fluid channel 120.

지시약 저장조(112)는 시료의 측정하고자 하는 특성에 반응하는 지시약을 저장하며, 상기 지시약 저장조(112)의 출구는 상기 지시약 투입구(110)와 연결된다. 특히, 시료인 물의 염소 농도를 측정하고자 하는 경우, 시료내의 염소 농도에 따라 분홍색으로 변화되는 정도가 달라지는 특성을 갖는 DPD(다이에틸-p-페닐렌다이아민)를 지시약으로 이용할 수 있다. 전술한 지시약과 물을 혼합하면, 시료인 물 속에 포함된 염소의 농도에 따라 분홍색의 농도가 달라지고, 이에 따라 빛 투과도가 달라지게 된다. The indicator reservoir 112 stores an indicator in response to a characteristic to be measured of the sample, and the outlet of the indicator reservoir 112 is connected to the indicator inlet 110. In particular, when measuring the chlorine concentration of water, which is a sample, DPD (diethyl-p-phenylenediamine) having a characteristic that the degree of change in pink varies according to the chlorine concentration in the sample may be used as an indicator. When the indicator and water are mixed, the pink concentration is changed according to the concentration of chlorine contained in the sample water, and thus the light transmittance is changed.

상기 지시약 저장조는 수질 모니터링 센서와 일체형으로 제작되거나 수질 모니터링 센서와는 별도로 제작되어 상기 지시약 투입구에 연결시킬 수도 있다. 상기 지시약 저장조의 출구에 밸브를 더 구비하여 지시약의 유출량 및 유출 시간을 수질 모니터링 센서와 연결되는 외부의 수질 측정 시스템에서 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. The indicator reservoir may be manufactured integrally with the water quality monitoring sensor or may be manufactured separately from the water quality monitoring sensor and connected to the indicator inlet. It is preferable to further include a valve at the outlet of the indicator reservoir so that the flow rate and the outflow time of the indicator can be controlled by an external water quality measurement system connected to the water quality monitoring sensor.

상기 지시약 투입구(110)는 상기 지시약 저장조(112)의 출구와 연결되어 상기 지시약이 제공받는 입구로서, 지시약 유체 채널과 연결되어 상기 지시약 저장조로부터 제공된 지시약을 상기 지시약 유체 채널로 제공한다. The indicator inlet 110 is an inlet connected to the outlet of the indicator reservoir 112 and provided with the indicator, and is connected to the indicator fluid channel to provide the indicator provided from the indicator reservoir to the indicator fluid channel.

상기 시료용 유체 채널(120)은 상기 시료 투입구(112)와 상기 혼합 유체 채널(140)의 사이에 형성되는 마이크로 채널로서, 상기 시료 투입구로부터 유입되는 시료를 혼합 유체 채널로 제공한다. The sample fluid channel 120 is a microchannel formed between the sample inlet 112 and the mixed fluid channel 140, and provides a sample introduced from the sample inlet to the mixed fluid channel.

상기 지시약용 유체 채널(130)은 상기 지시약 투입구(110)와 상기 혼합 유체 채널(140)의 사이에 형성되는 마이크로 채널로서, 상기 지시약 투입구로부터 유입되는 지시약을 혼합 유체 채널로 제공한다. The indicator fluid channel 130 is a microchannel formed between the indicator inlet 110 and the mixed fluid channel 140, and provides an indicator flowing from the indicator inlet to the mixed fluid channel.

상기 혼합 유체 채널(140)은 상기 시료용 유체 채널(120) 및 상기 지시약용 유체 채널(130)과 연결되어, 시료용 유체 채널의 시료와 지시약용 유체 채널의 지시약이 내부로 함께 유입되어 혼합된 후 서로 반응하게 된다. 상기 혼합 유체 채널(140)의 출구는 시료 혼합액을 수질 모니터링 센서의 외부로 배출하는 배출구 기능을 한다. The mixed fluid channel 140 is connected to the sample fluid channel 120 and the indicator fluid channel 130, and the sample of the sample fluid channel and the indicator of the indicator fluid channel are introduced into and mixed together. Then react with each other. The outlet of the mixed fluid channel 140 functions as an outlet for discharging the sample mixture to the outside of the water quality monitoring sensor.

상기 광원(150)은 가시광과 같이 사전에 설정된 특정 파장대의 빛을 제공하는 것으로서, 상기 광원은 상기 혼합 유체 채널로 빛을 제공할 수 있는 위치임과 동시에 상기 광 감지부와 서로 마주보는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. The light source 150 provides light in a predetermined wavelength band such as visible light, and the light source is formed at a position capable of providing light to the mixed fluid channel and at a position facing the light sensing unit. It is preferable to be.

상기 광 감지부(160)는 포토 디텍터와 필터로 이루어져, 혼합 유체 채널을 통과하는 상기 시료의 특정 파장 대역에 대한 투과도를 검출하고, 검출된 상기 투과도에 따라 상기 검사 항목의 농도를 계산하게 된다. 이때, 상기 혼합 유체 채널을 통과하는 시료는 지시약과 혼합된 시료로서, 검사 항목의 농도에 따라 시료의 투과도가 변화하게 된다. The light detector 160 includes a photo detector and a filter, detects a transmittance of a specific wavelength band of the sample passing through the mixed fluid channel, and calculates a concentration of the test item according to the detected transmittance. At this time, the sample passing through the mixed fluid channel is a sample mixed with the indicator, the transmittance of the sample is changed according to the concentration of the test item.

상기 필터는 특정 파장 대역의 광만을 투과하는 필터로서, 상기 필터가 투과시키는 파장 대역은 검사 항목의 농도를 측정하기 위하여 투입된 지시약과 혼합된 시료의 투과 파장 대역에 따라 결정된다. 상기 필터는 광원의 전면에 배치되거나 광 감지부의 포토 디텍터의 전면에 배치되어, 특정 파장 대역의 광만을 투과하여 포토 디텍터로 제공하게 된다.  The filter is a filter that transmits only light of a specific wavelength band, and the wavelength band transmitted by the filter is determined according to the transmission wavelength band of the sample mixed with the indicator added to measure the concentration of the test item. The filter may be disposed in front of the light source or disposed in front of the photo detector of the light sensing unit to transmit only light having a specific wavelength band to the photo detector.

상기 포토 디텍터(Photo detector)는 상기 광원과 대향되는 위치의 제1 기판에 형성되고, 상기 혼합 유체 채널을 통과한 상기 광원의 광을 수신할 수 있는 위치에 배치된다. 상기 포토 디텍터는 상기 혼합 유체 채널을 통과한 특정 파장 대역의 광을 수신하고, 수신된 광의 세기(intensity)를 전기적 신호로 변환하여 출력한다. 본 발명에 따른 포토 디텍터는 반도체 제조 공정을 이용하여 제1 기판상에 제작되는 것이 바람직하다. The photo detector is formed on a first substrate at a position opposite to the light source, and disposed at a position capable of receiving light of the light source passing through the mixed fluid channel. The photo detector receives light of a specific wavelength band passing through the mixed fluid channel, converts the intensity of the received light into an electrical signal, and outputs the light. The photo detector according to the present invention is preferably fabricated on a first substrate using a semiconductor manufacturing process.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수질 모니터링 센서는 기판상에 온도 센서를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 수질 모니터링 센서는 상기 온도 센서에 의해 측정되는 온도를 이용하여 다른 검사 항목의 측정 데이터를 교정(calibration)하여 보다 정확한 측정 데이터를 얻을 수 있도록 한다. 상기 온도 센서는 금속을 상기 수질 모니터링 센서의 표면에 박막형태로 증착한 후 패터닝하 여 형성할 수 있다. 상기 온도 센서로 사용되는 금속은 온도 대 저항 특성이 선형적으로 비례하며 감도가 우수한 측온저항체(Resistance Thermometer Device), Ni, Pt 등이 사용될 수 있다. Meanwhile, the water quality monitoring sensor according to the first embodiment of the present invention preferably further includes a temperature sensor on the substrate. The water quality monitoring sensor uses the temperature measured by the temperature sensor to calibrate the measurement data of other test items to obtain more accurate measurement data. The temperature sensor may be formed by depositing a metal on the surface of the water quality monitoring sensor in the form of a thin film and then patterning the metal. As the metal used as the temperature sensor, a resistance thermometer (Resistance Thermometer Device), Ni, Pt, etc. having a linear ratio of temperature to resistance characteristics and excellent sensitivity may be used.

본 발명에 따른 수질 모니터링 센서는 제어부 ,데이터저장부 및 통신 인터페이스부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 제어부는 상기 광 감지부의 출력 단자와 전기적 연결되어 상기 광 감지부로부터 출력되는 전기적 신호를 제공받으며, 상기 신호를 처리하여 상기 통신 인터페이스부를 통해 외부의 수질 측정 시스템으로 전송하거나, 상기 데이터저장부에 저장한 후 외부의 수질 측정 시스템으로 요청에 따라 전송할 수 있다. 상기 통신 인터페이스부는 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈을 모두 구비하거나 이들 중 하나를 선택적으로 구비할 수 있다. The water quality monitoring sensor according to the present invention preferably further comprises a control unit, a data storage unit and a communication interface unit. The control unit is electrically connected to an output terminal of the light sensing unit, receives an electrical signal output from the light sensing unit, processes the signal, and transmits the signal to an external water quality measurement system through the communication interface unit, or to the data storage unit. After storage, it can be sent on demand to an external water quality measurement system. The communication interface unit may include both a wired communication module and a wireless communication module or optionally include one of them.

이하, 전술한 구성을 갖는 수질 모니터링 센서의 동작 및 구동 원리를 설명한다. 시료가 물인 경우, 순수한 물이 빛을 통과시키는 정도와 순수하지 않은 물이 빛을 통과시키는 정도는 서로 다르다. 빛의 투과도(I)는 수학식 1과 같이 특정 흡수계수를 가지는 매체의 성질 및 빛이 통과하는 매체의 두께에 따라 지수함수적으로 감소하게 된다. Hereinafter, the operation and driving principle of the water quality monitoring sensor having the above-described configuration will be described. If the sample is water, the extent to which pure water passes light and the extent to which pure water passes light are different. Transmittance (I) of light decreases exponentially depending on the thickness of the medium through which light passes and the nature of the medium having a specific absorption coefficient, as shown in Equation (1).

Figure 112009006417045-PAT00001
Figure 112009006417045-PAT00001

도 3은 광 투과도를 설명하기 위하여 예시적으로 도시한 개념도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, (a)와 같이 순수한 물에 대한 광 투과도(I)는 적게 감소하게 되 나, (b)와 같이 순수하지 않은 물에 대한 투과도(I)는 상당히 감소하게 된다. 이러한 성질을 이용하여 광 감지부가 광 투과도를 측정하여 물에 대한 상태 변화의 정도를 측정하게 된다. 이와 같이, 시료인 물의 탁도를 측정하고자 하는 경우, 물의 탁도에 따라 빛의 투과도가 달라지는 성질을 이용하여 물의 탁도를 측정하게 된다. 3 is a conceptual diagram exemplarily illustrated to explain light transmittance. As shown in FIG. 3, the light transmittance I for pure water is reduced as shown in (a), while the transmittance I for non-pure water as in (b) is significantly reduced. Using this property, the light sensor measures the light transmittance to measure the degree of change in the state of water. As described above, when the turbidity of the water, which is a sample, is to be measured, the turbidity of the water is measured by using a property in which light transmittance varies according to the turbidity of water.

한편, 시료인 물의 염소 농도를 측정하고자 하는 경우, 시료내의 염소 농도에 따라 분홍색으로 변화되는 정도가 달라지는 특성을 갖는 DPD(다이에틸-p-페닐렌다이아민)를 지시약으로 이용할 수 있다. 지시약과 물을 혼합하면, 시료인 물 속에 포함된 염소의 농도에 따라 분홍색의 농도가 달라지고, 이에 따라 빛 투과도가 달라지게 된다. 수질 모니터링 센서의 광 감지부는 시료를 투과한 광의 세기를 측정하고, 이를 이용하여 시료에 대한 빛 투과도를 검출하고, 검출된 빛 투과도를 이용하여 시료내에 포함된 염소 농도를 계산한다. On the other hand, when measuring the chlorine concentration of water, which is a sample, DPD (diethyl-p-phenylenediamine) having a characteristic that the degree of change in pink varies according to the chlorine concentration in the sample can be used as an indicator. When the indicator and water are mixed, the concentration of pink is changed according to the concentration of chlorine contained in the sample water, and thus the light transmittance is changed. The light sensing unit of the water quality monitoring sensor measures the intensity of light passing through the sample, detects light transmittance of the sample using the light, and calculates chlorine concentration contained in the sample using the detected light transmittance.

그 외에도 지시약의 종류를 변화시킴에 따라 시료의 다양한 특성을 측정할 수 있다. 예컨대, 색도, 유기물, 암모니아, 아질산, 철, 칼슘, 탄산염, 질산염, 황산염, 황화수소, 암모니아성 질소 등과 같은 수질 검사 항목들도 해당 항목을 검사할 수 있는 지시약을 사용하여 측정할 수 있게 된다. In addition, various characteristics of the sample can be measured by changing the type of indicator. For example, water quality test items such as chromaticity, organic matter, ammonia, nitrite, iron, calcium, carbonate, nitrate, sulfate, hydrogen sulfide, and ammonia nitrogen can also be measured using indicators that can test the item.

제2 실시예Second embodiment

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수질 모니터링 센서의 구조 및 동작에 대하여 설명한다. 본 실시예에 따른 수질 모니터링 센서는 지시약과 혼합된 시료가 검사 항목의 농도에 따라 변색되어 투과 스펙트럼이 달라지는 성질을 이용하여 농도를 측정하는 것으로서, 지시약과 혼합된 시료에 대한 투과 스펙트럼에서 빛을 투과하는 파장 대역을 감지하고, 감지된 파장 대역에 따라 검사 항목의 농도를 측정하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 수질 모니터링 센서는 제1 기판, 제2 기판, 시료 투입구, 지시약 투입구, 지시약 저장조, 시료용 유체 채널, 지시약용 유체 채널, 혼합 유체 채널, 광원, 광 감지부를 구비한다. 제2 실시예에 따른 수질 모니터링 센서는 광 감지부 및 필터를 제외한 다른 구성 요소들은 전술한 제1 실시예에 따른 수질 모니터링 센서의 그것들과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하고 차이점만을 설명한다. Hereinafter, the structure and operation of the water quality monitoring sensor according to the second embodiment of the present invention will be described. The water quality monitoring sensor according to the present embodiment measures the concentration by using a property in which the sample mixed with the indicator changes color by the concentration of the test item and changes the transmission spectrum, and transmits light in the transmission spectrum for the sample mixed with the indicator. Detecting a wavelength band to measure the concentration of the test item according to the detected wavelength band. The water quality monitoring sensor according to the second embodiment of the present invention includes a first substrate, a second substrate, a sample inlet, an indicator inlet, an indicator reservoir, a sample fluid channel, an indicator fluid channel, a mixed fluid channel, a light source, and a light sensing unit. do. Since the components of the water quality monitoring sensor according to the second embodiment except for the light sensing unit and the filter are the same as those of the water quality monitoring sensor according to the first embodiment, the overlapping description will be omitted and only the differences will be described.

상기 광 감지부는 필터와 포토 디텍터로 이루어져, 혼합 유체 채널을 통과하는 상기 시료의 투과 스펙트럼을 검출하고, 검출된 투과 스펙트럼에 따라 상기 검사 항목의 농도를 계산하게 된다. 이때, 상기 혼합 유체 채널을 통과하는 시료는 지시약과 혼합된 시료로서, 검사 항목의 농도에 따라 투과 스펙트럼이 변화하게 된다. The light detector includes a filter and a photo detector to detect a transmission spectrum of the sample passing through the mixed fluid channel, and calculate a concentration of the test item according to the detected transmission spectrum. At this time, the sample passing through the mixed fluid channel is a sample mixed with the indicator, the transmission spectrum is changed according to the concentration of the test item.

상기 필터는 통과 파장 대역이 다른 필터들이 순차적으로 배치된 필터 어레이(filter array)로 구성되거나 통과 파장 대역을 조정할 수 있는 튜너블 필터(tunable filter)로 구성될 수 있으며, 상기 광원과 광 감지부의 사이에 배치될 수 있다. The filter may be configured as a filter array in which filters having different pass wavelength bands are sequentially arranged, or as a tunable filter that may adjust a pass wavelength band, between the light source and the light sensing unit. Can be placed in.

상기 포토 디텍터는 상기 광원과 대향되는 위치의 제1 기판에 형성되고, 상기 혼합 유체 채널을 통과한 상기 광원의 광을 수신할 수 있는 위치에 형성된다. 만약 상기 필터가 필터 어레이로 구현되는 경우, 상기 포토 디텍터는 필터 어레이를 구성하는 각 필터들에 대응되도록 다수개로 구비하여야 되며, 각 포토 디텍터는 대응되는 필터를 통과한 빛의 세기를 감지하여 출력하게 된다. 만약 상기 필터가 튜너블 필터로 구현되는 경우, 상기 광 감지부는 단일의 포토 디텍터로 이루어지며, 상기 포토 디텍터는 순차적으로 조정되는 튜너블 필터의 각 동작 파장대역에서 투과되는 빛의 세기를 순차적으로 감지하여 출력하게 된다. 이때, 상기 광 감지부는 튜너블 필터와 연동되어 동작되어야 할 것이다. The photo detector is formed on a first substrate at a position opposite to the light source, and is formed at a position capable of receiving light of the light source passing through the mixed fluid channel. If the filter is implemented as a filter array, a plurality of photo detectors must be provided to correspond to each filter constituting the filter array, and each photo detector detects and outputs the intensity of light passing through the corresponding filter. do. If the filter is implemented as a tunable filter, the light detector comprises a single photo detector, and the photo detector sequentially detects the intensity of light transmitted in each operating wavelength band of the tunable filter that is sequentially adjusted. Will print. In this case, the light detector should be operated in conjunction with the tunable filter.

도 4는 pH를 측정하기 위한 지시약과 시료의 pH에 따라 지시약과 혼합된 시료의 변색 범위를 표시한 도표이다. 도 4를 통해, 지시약과 혼합된 시료는 pH에 따라 투과 스펙트럼이 변화하게 되므로, pH에 따라 시료의 색깔을 변하게 하는 지시약을 이용함으로써, pH에 따라 투과되는 빛의 파장 대역을 측정하여 시료의 pH를 검출할 수 있게 된다. 이러한 성질을 이용한 본 발명의 제2 실시예에 따른 수질 모니터링 센서는, 시료의 pH를 측정하고자 하는 경우, pH에 따라 색깔이 변화하는 pH 시약인 지시약을 시료와 혼합한 후 변화되는 색상에 따라 pH를 측정하게 된다. 즉, 시료인 물과 지시약을 혼합하면, 시료의 pH에 따라 색상이 변화하게 된다. 그 결과, 상기 수질 모니터링 센서는 튜너블 필터를 통과한 각 파장 대역의 빛들이 지시약과 혼합된 시료를 통과한 투과 스펙트럼을 측정하고, 투과 스펙트럼에서 빛이 투과된 각 파장 대역에 따라 pH의 값을 검출하게 된다. 4 is a chart showing the discoloration range of the sample mixed with the indicator according to the pH of the indicator and the sample for measuring the pH. 4, since the transmission spectrum of the sample mixed with the indicator is changed according to the pH, by using the indicator to change the color of the sample according to the pH, by measuring the wavelength band of light transmitted according to the pH of the sample Can be detected. In the water quality monitoring sensor according to the second embodiment of the present invention using such a property, when the pH of the sample is to be measured, the pH is changed according to the color which is changed after mixing an indicator, which is a pH reagent that changes color according to the pH. Will be measured. In other words, when the sample of water and the indicator are mixed, the color changes according to the pH of the sample. As a result, the water quality monitoring sensor measures the transmission spectrum through which the light of each wavelength band passing through the tunable filter passes through the sample mixed with the indicator, and adjusts the pH value according to each wavelength band through which the light is transmitted in the transmission spectrum. Will be detected.

제3 실시예Third embodiment

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 수질 모니터링 센서의 구조 및 동작을 설명한다. 제3 실시예에 따른 수질 모니터링 센서는 시료에 대하여 다수 개의 특성을 순차적으로 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the structure and operation of the water quality monitoring sensor according to a third embodiment of the present invention. The water quality monitoring sensor according to the third embodiment is characterized in that a plurality of characteristics can be sequentially measured for a sample.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수질 모니터링 센서를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 수질 모니터링 센서(40)는 제1 기판(400), 제2 기판(401), 및 상기 제1 기판과 제2 기판에 형성된 다수 개의 센서들을 구비하고, 상기 센서들은 시료 투입구(402), 지시약 투입구(410), 지시약 저장조(412), 시료용 유체 채널(420), 지시약용 유체 채널(430), 혼합 유체 채널(440), 광원(도시되지 않음), 광 감지부(460)를 구비한다. 상기 수질 모니터링 센서는 전체적으로 단일의 혼합 유체 채널(440)을 구비하며, 상기 단일의 혼합 유체 채널을 다수 개의 센서들이 사용한다. 다만, 도 5는 설명을 용이하게 하기 위하여 탁도, 염소, pH의 3개 항목과 온도를 측정할 수 있는 수질 모니터링 센서를 예시적으로 도시하였다. 전술한 구성을 갖는 수질 모니터링 센서(40)는 측정하고자 하는 시료의 특성에 따른 지시약들을 각 센서의 지시약 저장조(412)에 공급하고, 각 센서의 광 감지부(460)로부터 출력되는 전기적 신호를 이용하여 시료에 대한 다수 개의 특성들을 순차적으로 측정하게 된다. 본 실시예에 따른 수질 모니터링 센서는 각 센서를 순차적으로 구동함으로써, 다수 개의 측정항목을 순차적으로 측정할 수 있게 된다. 상기 수질 모니터링 센서는 센서들의 지시약 투입구를 순차적으로 온(ON)시키고, 지시약 투입구의 순차적인 개폐와 연동하여 센서들의 광 감지부(460)의 수신 신호를 순차적으로 측정하여 출력시킨다. 따라서, 상기 수질 모니 터링 센서는 시료에 대한 다수 개의 특성을 순차적으로 측정하게 된다. 이하 전술한 제3 실시예에 따른 수질 모니터링 센서의 구성 요소들에 대하여 설명한다. 다만, 제1 실시예 및 제2 실시예의 구성요소들과 중복되는 설명은 생략한다. 시료 투입구 및 시료용 유체 채널의 구조는 제1 실시예 및 제2 실시예의 그것들과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 5 is a plan view schematically illustrating a water quality monitoring sensor according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the water quality monitoring sensor 40 according to the present embodiment includes a first substrate 400, a second substrate 401, and a plurality of sensors formed on the first substrate and the second substrate. The sensors include a sample inlet 402, an indicator inlet 410, an indicator reservoir 412, a sample fluid channel 420, an indicator fluid channel 430, a mixed fluid channel 440, a light source (not shown). And a light sensing unit 460. The water quality monitoring sensor has a single mixed fluid channel 440 as a whole, and the single mixed fluid channel is used by a plurality of sensors. However, FIG. 5 exemplarily illustrates three items of turbidity, chlorine, and pH and a water quality monitoring sensor capable of measuring temperature in order to facilitate explanation. The water quality monitoring sensor 40 having the above-described configuration supplies the indicators according to the characteristics of the sample to be measured to the indicator reservoir 412 of each sensor, and uses the electrical signal output from the light sensing unit 460 of each sensor. This is to measure a plurality of properties of the sample sequentially. The water quality monitoring sensor according to the present embodiment can sequentially measure a plurality of measurement items by sequentially driving each sensor. The water quality monitoring sensor sequentially turns on the indicator input ports of the sensors, and sequentially measures and outputs a received signal of the light sensing unit 460 of the sensors in conjunction with the sequential opening and closing of the indicator input ports. Therefore, the water quality monitoring sensor sequentially measures a plurality of characteristics of the sample. Hereinafter, components of the water quality monitoring sensor according to the third embodiment will be described. However, descriptions overlapping with the components of the first and second embodiments will be omitted. Structures of the sample inlet and the fluid channel for the sample are the same as those of the first and second embodiments, and thus redundant description is omitted.

각 센서의 광 감지부는 포토 디텍터와 필터로 이루어진다. 상기 필터는 검사 항목의 특성에 따라, 특정 파장대역의 빛을 투과하는 필터, 서로 다른 파장 대역의 빛을 투과하는 필터들을 배열형태로 배치된 필터 어레이, 투과 파장 대역을 조정하는 튜너블 필터 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 예컨대, 검사 항목이 염소와 같이 농도에 따라 특정 파장 대역에서의 투과도가 달라지는 경우에는 해당 파장 대역의 빛을 투과하는 필터를 배치하고, 검사 항목이 pH와 같이 pH 값에 따라 투과 스펙트럼이 달라지는 경우에는 필터 어레이나 튜너블 필터를 배치할 수 있다. The light sensing unit of each sensor consists of a photo detector and a filter. The filter may include any one of a filter transmitting light of a specific wavelength band, an array of filters arranged in an array of filters transmitting light of different wavelength bands, and a tunable filter adjusting transmission wavelength bands according to characteristics of an inspection item. It can be composed of one. For example, when a test item has a transmittance in a specific wavelength band depending on the concentration, such as chlorine, a filter that transmits light of the wavelength band is disposed, and when the test item varies in transmission spectrum according to a pH value such as pH, A filter array or tunable filter can be arranged.

각 센서의 시료용 유체 채널과 지시약용 유체 채널은 혼합 유체 채널과 연결된다. The sample fluid channel and indicator fluid channel of each sensor are connected to the mixed fluid channel.

각 센서의 광 감지부(460)는 탁도를 감지하는 탁도 광 감지부(461), 염소 농도를 감지하는 염소 광 감지부(462), pH를 감지하는 pH 광 감지부(463) 중 하나를 선택적으로 구비한다. 탁도 광 감지부(461) 및 염소 광 감지부(462)는 특정 파장 대역의 빛을 투과하는 필터들을 각각 배치하고, pH 광 감지부(463)는 튜너블 필터 또는 필터 어레이를 배치하는 것이 바람직하다. 광 감지부는 각 검사 항목에 따라 특정 파장 대역에서의 투과도의 정도를 측정하거나 검사 항목의 투과 스펙트럼을 측정하여 해당 검사 항목의 농도를 검출하게 된다. The light detector 460 of each sensor selectively selects one of a turbidity light detector 461 for detecting turbidity, a chlorine light detector 462 for detecting chlorine concentration, and a pH light detector 463 for detecting pH. It is equipped with. The turbidity light detector 461 and the chlorine light detector 462 respectively arrange filters for transmitting light of a specific wavelength band, and the pH light detector 463 preferably includes a tunable filter or a filter array. . The light sensing unit detects the concentration of the inspection item by measuring the degree of transmittance in a specific wavelength band according to each inspection item or by measuring the transmission spectrum of the inspection item.

한편, 제3 실시예에 따른 수질 모니터링 센서는 별도의 온도 센서를 더 구비하고, 온도 센서에 의해 측정된 온도 데이터를 이용하여 광 감지부를 통해 측정된 검사 항목의 측정 데이터를 캘리브레이션함으로써, 보다 정확한 측정 데이터를 얻을 수 있도록 한다. Meanwhile, the water quality monitoring sensor according to the third embodiment further includes a separate temperature sensor, and more accurate measurement by calibrating the measurement data of the inspection item measured through the light sensing unit using the temperature data measured by the temperature sensor. Make sure you get the data.

전술한 구성을 갖는 제3 실시예에 따른 수질 모니터링 센서는 물탱크나 저수지 등의 수질을 모니터링하기 위하여 사용될 수 있다. 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수질 모니터링 센서를 적용한 상태를 예시적으로 도시한 구성도이다. 도 6을 참조하면, 3개의 수질 항목인 탁도, 염소, pH과 온도를 순차적으로 측정할 수 있는 수질 모니터링 센서(40)를 물탱크(42)의 배수관에 설치한 후, 수질 모니터링 센서로부터 출력되는 전기적 신호를 수질 측정 시스템(46)으로 전송하여, 최종적으로 시료인 물에 대한 여러 가지 항목에 대하여 측정한다. The water quality monitoring sensor according to the third embodiment having the above-described configuration can be used to monitor the water quality of the water tank or the reservoir. 6 is a configuration diagram exemplarily illustrating a state in which a water quality monitoring sensor according to a third embodiment of the present invention is applied. Referring to FIG. 6, the water quality monitoring sensor 40 capable of sequentially measuring three water quality items, turbidity, chlorine, pH, and temperature, is installed in a drain pipe of the water tank 42, and then output from the water quality monitoring sensor. The electrical signal is transmitted to the water quality measurement system 46 and finally measured for various items for the sample water.

제4 실시예Fourth embodiment

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 수질 모니터링 센서의 구조 및 동작을 설명한다. 제4 실시예에 따른 수질 모니터링 센서는 시료에 대하여 다수 개의 특성을 동시에 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the structure and operation of the water quality monitoring sensor according to a fourth embodiment of the present invention. The water quality monitoring sensor according to the fourth embodiment is characterized in that a plurality of characteristics can be simultaneously measured for a sample.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 수질 모니터링 센서를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 수질 모니터링 센서(50)는 제1 기판(500), 제2 기판(501), 및 상기 제1 기판과 제2 기판에 형성되는 다수 개의 센 서들을 구비하고, 각 센서들은 시료 투입구(502), 지시약 투입구(510), 지시약 저장조(512), 시료용 유체 채널(520), 지시약용 유체 채널(530), 혼합 유체 채널(540), 광원(도시되지 않음), 광 감지부(560)를 구비한다. 전술한 구성을 갖는 수질 모니터링 센서(50)는 측정하고자 하는 시료의 특성에 따른 지시약들을 각 센서의 지시약 저장조(512)에 공급하고, 각 센서의 광 감지부(560)들로부터 출력되는 전기적 신호들을 이용하여 시료의 다수 개의 특성들을 동시에 측정하게 된다. 또한, 본 실시예에 다른 수질 모니터링 센서는 모든 센서의 지시약 투입구들을 동시에 온(ON)시키고, 각 센서의 광 감지부(460)의 수신 신호들을 동시에 측정하여 출력시킴으로써, 상기 수질 모니터링 센서는 다수 개의 센서를 이용하여 시료에 대한 다수 개의 특성을 동시에 측정할 수 있다. 이하 전술한 제4 실시예에 따른 수질 모니터링 센서의 구성 요소들에 대하여 설명한다. 다만, 제1 실시예 및 제2 실시예의 구성요소들과 중복되는 설명은 생략한다. 시료 투입구 및 시료용 유체 채널의 구조는 제1 실시예의 그것들과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 7 is a plan view schematically illustrating a water quality monitoring sensor according to a fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the water quality monitoring sensor 50 according to the present exemplary embodiment includes a first substrate 500, a second substrate 501, and a plurality of sensors formed on the first substrate and the second substrate. Each sensor includes a sample inlet 502, an indicator inlet 510, an indicator reservoir 512, a sample fluid channel 520, an indicator fluid channel 530, a mixed fluid channel 540, a light source (not shown). And a light sensing unit 560. The water quality monitoring sensor 50 having the above-described configuration supplies the indicators according to the characteristics of the sample to be measured to the indicator storage tank 512 of each sensor, and outputs electrical signals output from the light sensing units 560 of each sensor. To measure multiple properties of a sample simultaneously. In addition, the water quality monitoring sensor according to the present embodiment by simultaneously turning on the indicator input ports of all the sensors, and simultaneously measuring and outputting the received signals of the light sensing unit 460 of each sensor, the water quality monitoring sensor is a plurality of Sensors can be used to measure multiple properties of a sample simultaneously. Hereinafter, components of the water quality monitoring sensor according to the fourth embodiment will be described. However, descriptions overlapping with the components of the first and second embodiments will be omitted. The structures of the sample inlet and the fluid channel for the sample are the same as those of the first embodiment, and thus redundant descriptions are omitted.

각 센서의 혼합 유체 채널은 지시약용 유체 채널 및 시료용 유체 채널과 연결되어, 지시약과 혼합된 시료가 혼합 유체 채널로 흐르게 된다. 각 센서의 광 감지부는 혼합 유체 채널에 대응되도록 배치되어, 해당 혼합 유체 채널에 대한 투과도를 측정하거나 투과 스펙트럼을 측정한다. 각 센서의 혼합 유체 채널에 대응되도록 배치되는 광 감지부 및 필터는 검사 항목에 따라 달리 구성된다. 탁도 또는 염소 농도와 같이 특정 파장 대역에서의 투과도를 측정하는 경우 필터는 검사 항목에 따른 특정 파장 대역의 빛을 투과하는 필터를 구비하며, pH와 같이 투과 스펙트럼 을 측정하는 경우 필터는 튜너블 필터 또는 필터 어레이를 구비하는 것이 바람직하다. The mixed fluid channel of each sensor is connected with the indicator fluid channel and the sample fluid channel so that the sample mixed with the indicator flows into the mixed fluid channel. The light sensing unit of each sensor is disposed to correspond to the mixed fluid channel to measure the transmittance or the transmission spectrum of the mixed fluid channel. The light detector and the filter disposed to correspond to the mixed fluid channel of each sensor are configured differently according to the inspection item. In the case of measuring the transmittance in a specific wavelength band such as turbidity or chlorine concentration, the filter includes a filter that transmits light in a specific wavelength band according to the inspection item.In the case of measuring the transmission spectrum such as pH, the filter is a tunable filter or It is desirable to have a filter array.

따라서, 본 실시예에 다른 수질 모니터링 센서의 각 센서는 광 감지부와 연결된 출력 단자를 구비함으로써, 상기 수질 모니터링 센서는 다수 개의 출력 단자를 통해 다수 개의 측정 신호들을 동시에 외부로 출력할 수 있게 된다. Therefore, each sensor of the water quality monitoring sensor according to the present embodiment has an output terminal connected to the light sensing unit, so that the water quality monitoring sensor can simultaneously output a plurality of measurement signals to the outside through a plurality of output terminals.

도 8은 제4 실시예의 다른 실시 형태를 도시한 것으로서, 수질 모니터링 센서의 각 센서는 서로 분리된 시료용 유체 채널을 구비한다. 이와 같이, 수질 모니터링 센서를 구성하는 각 센서들이 완전히 분리되어 배치됨으로써, 다수 개의 검사 항목을 동시에 정확하게 측정할 수 있게 된다. 8 shows another embodiment of the fourth example, wherein each sensor of the water quality monitoring sensor has a fluid channel for a sample separated from each other. In this way, each sensor constituting the water quality monitoring sensor is completely separated, it is possible to accurately measure a plurality of inspection items at the same time.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments thereof, it is merely an example and is not intended to limit the present invention, and those skilled in the art do not depart from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications which are not illustrated above in the scope are possible. And differences relating to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the invention as defined in the appended claims.

본 발명에 따른 수질 모니터링 센서는 저수지, 물탱크 등의 수질 검사를 위하여 필요한 염소 농도, 탁도, pH, 온도 등과 같은 다수 개의 검사 항목들을 실시간으로 측정할 수 있다. The water quality monitoring sensor according to the present invention can measure a plurality of inspection items such as chlorine concentration, turbidity, pH, temperature, etc. necessary for water quality inspection of a reservoir, a water tank, and the like in real time.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수질 모니터링 센서의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2의 (a) 및 (b)는 도 1의 A-A' 방향 및 B-B' 방향을 따라 절개하여 도시한 단면도들이다. 1 is a perspective view schematically showing the structure of a water quality monitoring sensor according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 (a) and (b) is cut along the AA 'direction and BB' direction of FIG. It is sectional drawing shown.

도 3은 빛의 투과도를 설명하기 위하여 예시적으로 도시한 개념도이다. 3 is a conceptual diagram exemplarily illustrated to explain the transmittance of light.

도 4는 pH를 측정하기 위한 지시약과 시료의 pH에 따라 지시약과 혼합된 시료의 변색 범위를 표시한 도표이다. 4 is a chart showing the discoloration range of the sample mixed with the indicator according to the pH of the indicator and the sample for measuring the pH.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수질 모니터링 센서를 개략적으로 도시한 평면도이다. 5 is a plan view schematically illustrating a water quality monitoring sensor according to a third embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수질 모니터링 센서를 적용한 상태를 예시적으로 도시한 구성도이다. 6 is a configuration diagram exemplarily illustrating a state in which a water quality monitoring sensor according to a third embodiment of the present invention is applied.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 수질 모니터링 센서를 개략적으로 도시한 평면도이다. 7 is a plan view schematically illustrating a water quality monitoring sensor according to a fourth embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 수질 모니터링 센서의 다른 실시형태를 개략적으로 도시한 평면도이다. 8 is a plan view schematically showing another embodiment of the water quality monitoring sensor according to the fourth embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10, 40, 50, 60 : 수질 모니터링 센서10, 40, 50, 60: water quality monitoring sensor

100, 400, 500, 600 : 기판100, 400, 500, 600: substrate

102, 402, 502, 602 : 시료 투입구102, 402, 502, 602: sample inlet

110, 410, 510, 610 : 지시약 투입구110, 410, 510, 610: indicator input hole

112, 412, 512, 612 : 지시약 저장조112, 412, 512, 612: indicator reservoir

120, 420, 520, 620 : 시료용 유체 채널120, 420, 520, 620: sample fluid channel

130, 430, 530, 630 : 지시약용 유체 채널130, 430, 530, 630: fluid channel for indicator

140, 440, 540, 640 : 혼합 유체 채널140, 440, 540, 640: mixed fluid channels

150 : 광원150: light source

160, 460, 560, 660 : 광 감지부160, 460, 560, 660: light detector

Claims (12)

시료에 포함된 검사 항목의 농도를 측정하는 것으로서, 시료가 지시약과 혼합되면 농도에 따라 특정 파장 대역에서 투과도가 변화되는 특성을 갖는 검사 항목에 대한 농도를 측정하는 수질 모니터링 센서에 있어서, In measuring the concentration of the test item contained in the sample, the water quality monitoring sensor for measuring the concentration of the test item having a characteristic that the transmittance in a specific wavelength band according to the concentration when the sample is mixed with the indicator, 제1 기판;A first substrate; 상기 제1 기판위에 형성되는 제2 기판;A second substrate formed on the first substrate; 상기 제2 기판에 형성되며, 시료 투입구와 연결되는 시료용 유체 채널;A sample fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample inlet; 상기 제2 기판에 형성되며, 지시약 투입구와 연결되는 지시약용 유체 채널;An indicator fluid channel formed on the second substrate and connected to the indicator inlet; 상기 제2 기판에 형성되며, 상기 시료용 유체 채널 및 상기 지시약용 유체 채널과 연결되는 혼합 유체 채널;A mixed fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample fluid channel and the indicator fluid channel; 사전에 설정된 파장 대역의 광을 제공하는 광원;A light source providing light of a preset wavelength band; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 혼합 유체 채널에서의 상기 특정 파장 대역에 대한 상기 광원의 투과도를 검출하여 출력하는 광 감지부;A light detector formed on the first substrate and configured to detect and output a transmittance of the light source with respect to the specific wavelength band in the mixed fluid channel; 를 구비하고, 상기 혼합 유체 채널로 지시약이 혼합된 시료를 통과시키고, 상기 광 감지부가 상기 혼합 유체 채널을 통과하는 상기 시료의 상기 특정 파장 대역의 투과도를 검출하고, 검출된 상기 투과도에 따라 상기 검사 항목의 농도를 계 산하는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. Pass the sample mixed with the indicator to the mixed fluid channel, the light sensing unit detects the transmittance of the specific wavelength band of the sample passing through the mixed fluid channel, and the inspection according to the detected transmittance The water quality monitoring sensor, which calculates the concentration of the item. 제1항에 있어서, 상기 수질 모니터링 센서는 복수 개의 지시약용 유체 채널, 및 복수 개의 광 감지부를 구비하고, 각 지시약용 유체 채널은 대응되는 상기 혼합 유체 채널의 사이에 연결되고, 각 광 감지부는 혼합 유체 채널을 따라 배치되어, 상기 시료에 대한 복수 개의 검사 항목의 농도를 측정하는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. The water quality monitoring sensor of claim 1, wherein the water quality monitoring sensor includes a plurality of indicator fluid channels, and a plurality of light sensing units, each indicator fluid channel is connected between the corresponding mixed fluid channels, and each light sensing unit is mixed. A water quality monitoring sensor disposed along a fluid channel to measure the concentration of a plurality of test items for the sample. 제1항에 있어서, 상기 지시약 투입구는 검사 항목을 검사하는 지시약이 저장된 지시약 저장조와 연결되는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. The water quality monitoring sensor according to claim 1, wherein the indicator input port is connected to an indicator reservoir storing an indicator for inspecting a test item. 제1항에 있어서, 제1 기판은 반도체 기판으로 이루어지며, 제2 기판은 투명성의 절연 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. The water quality monitoring sensor according to claim 1, wherein the first substrate is made of a semiconductor substrate, and the second substrate is made of a transparent insulating material. 제1항에 있어서, 상기 광 감지부는, The method of claim 1, wherein the light detecting unit, 상기 혼합 유체 채널을 투과하는 광의 세기(intensity)를 측정하는 포토 디텍터; 및 A photo detector for measuring the intensity of light passing through the mixed fluid channel; And 상기 특정 파장 대역의 광만을 투과시키고, 상기 포토 디텍터와 상기 광원의 사이에 배치되는 필터; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. A filter that transmits only light of the specific wavelength band and is disposed between the photo detector and the light source; Water quality monitoring sensor, characterized in that consisting of. 시료에 포함된 검사 항목의 농도를 측정하는 것으로서, 지시약과 혼합된 시료의 농도에 따라 투과 스펙트럼이 변화되는 특성을 갖는 검사 항목에 대한 농도를 측정하는 수질 모니터링 센서에 있어서, In measuring the concentration of the test item contained in the sample, the water quality monitoring sensor for measuring the concentration of the test item having a characteristic that the transmission spectrum is changed according to the concentration of the sample mixed with the indicator, 제1 기판;A first substrate; 상기 제1 기판위에 형성되는 제2 기판;A second substrate formed on the first substrate; 상기 제2 기판에 형성되며, 시료 투입구와 연결되는 시료용 유체 채널;A sample fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample inlet; 상기 제2 기판에 형성되며, 지시약 투입구와 연결되는 지시약용 유체 채널;An indicator fluid channel formed on the second substrate and connected to the indicator inlet; 상기 제2 기판에 형성되며, 상기 시료용 유체 채널 및 상기 지시약용 유체 채널과 연결되는 혼합 유체 채널;A mixed fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample fluid channel and the indicator fluid channel; 사전에 설정된 파장 대역의 광을 제공하는 광원;A light source providing light of a preset wavelength band; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 혼합 유체 채널을 투과한 상기 광원의 투과 스펙트럼을 검출하고, 검출된 투과 스펙트럼을 출력하는 광 감지부;A light sensing unit formed on the first substrate and detecting a transmission spectrum of the light source passing through the mixed fluid channel and outputting the detected transmission spectrum; 를 구비하고, 상기 광 감지부에 의해 검출된 상기 지시약과 혼합된 시료에 대한 투과 스펙트럼에 따라 검사 항목의 농도를 검출하는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. And a concentration of a test item according to a transmission spectrum of a sample mixed with the indicator detected by the light sensing unit. 제6항에 있어서, 제1 기판은 반도체 기판으로 이루어지며, 제2 기판은 투명성의 절연 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. The water quality monitoring sensor according to claim 6, wherein the first substrate is made of a semiconductor substrate, and the second substrate is made of a transparent insulating material. 제6항에 있어서, 상기 광 감지부는, The method of claim 6, wherein the light detecting unit, 상기 혼합 유체 채널을 투과하는 광의 세기(intensity)를 측정하는 포토 디텍터; 및 A photo detector for measuring the intensity of light passing through the mixed fluid channel; And 통과 파장 대역을 조정할 수 있으며, 상기 포토 디텍터와 상기 광원의 사이에 배치되는 튜너블 필터; 를 구비하고, A tunable filter capable of adjusting a pass wavelength band and disposed between the photo detector and the light source; And, 상기 튜너블 필터의 통과 파장 대역을 순차적으로 변경시키면서 상기 포토 디텍터를 통해 광의 세기를 측정하고, 각 통과 파장 대역에서 측정된 광의 세기들을 이용하여 해당 검사 항목의 투과 스펙트럼을 검출하는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. The intensity of the light is measured through the photo detector while sequentially changing the pass wavelength band of the tunable filter, and the transmission spectrum of the corresponding inspection item is detected using the intensity of light measured at each pass wavelength band. Monitoring sensor. 제6항에 있어서, 상기 광 감지부는, The method of claim 6, wherein the light detecting unit, 서로 다른 통과 파장 대역을 갖는 필터들을 배열 형태로 배치한 필터 어레이; 및A filter array in which filters having different pass wavelength bands are arranged in an array; And 상기 혼합 유체 채널을 투과하는 광의 세기(intensity)를 측정하는 다수 개의 포토 디텍터들; 을 구비하고, A plurality of photo detectors for measuring the intensity of light passing through the mixed fluid channel; And, 상기 포토 디텍터들은 각각 필터 어레이의 각 필터들과 대응되도록 배치되며, 각 포토 디텍터를 통해 각 통과 파장 대역의 투과된 광의 세기를 측정하고, 각 통과 파장 대역에서 측정된 광의 세기를 이용하여 해당 검사 항목의 투과 스펙트럼을 검출하는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. The photo detectors are arranged to correspond to the respective filters of the filter array, and measure the intensity of transmitted light in each pass wavelength band through each photo detector, and use the corresponding test item using the intensity of light measured in each pass wavelength band. Water quality monitoring sensor, characterized in that for detecting the transmission spectrum of. 반도체 물질로 이루어지는 제1 기판;A first substrate made of a semiconductor material; 상기 제1 기판위에 형성되는 투명성의 절연 물질로 이루어지는 제2 기판;A second substrate made of a transparent insulating material formed on the first substrate; 상기 제1 기판과 제2 기판에 형성되는 다수 개의 센서;를 구비하고, And a plurality of sensors formed on the first substrate and the second substrate, 상기 센서는 The sensor 상기 제2 기판에 형성되며, 시료 투입구와 연결되는 시료용 유체 채널;A sample fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample inlet; 상기 제2 기판에 형성되며, 지시약 투입구와 연결되는 지시약용 유체 채널;An indicator fluid channel formed on the second substrate and connected to the indicator inlet; 상기 제2 기판에 형성되며, 상기 시료용 유체 채널 및 상기 지시약용 유체 채널과 연결되는 혼합 유체 채널;A mixed fluid channel formed on the second substrate and connected to the sample fluid channel and the indicator fluid channel; 사전에 설정된 파장 대역의 광을 제공하는 광원;A light source providing light of a preset wavelength band; 상기 제1 기판에 형성되며, 상기 혼합 유체 채널을 투과한 상기 광원의 투과 스펙트럼 또는 투과도를 검출하는 광 감지부;A light detector formed on the first substrate and detecting a transmission spectrum or a transmittance of the light source passing through the mixed fluid channel; 를 구비하고, And, 상기 센서의 광 감지부는,The light detector of the sensor, 상기 혼합 유체 채널을 통과하는 광의 세기를 검출하는 포토 디텍터; 및 A photo detector for detecting the intensity of light passing through the mixed fluid channel; And 상기 포토 디텍터와 상기 광원의 사이에 배치되는 필터;를 구비하여, And a filter disposed between the photo detector and the light source. 각 센서는 각 광 감지부에 의해 검출된 상기 지시약과 혼합된 시료에 대한 투과 스펙트럼 또는 투과도에 따라 해당 검사 항목의 농도를 검출하는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. Each sensor detects the concentration of a corresponding test item according to a transmission spectrum or transmittance of a sample mixed with the indicator detected by each light sensing unit. 제10항에 있어서, 수질 모니터링 센서는 단일의 혼합 유체 채널을 구비하고, 수질 모니터링 센서의 각 센서는 상기 혼합 유체 채널을 공동으로 사용하는 것을 특징으로 하며, The water quality monitoring sensor of claim 10, wherein the water quality monitoring sensor has a single mixed fluid channel, and each sensor of the water quality monitoring sensor uses the mixed fluid channel jointly. 상기 수질 모니터링 센서는 상기 센서들을 순차적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. And said water quality monitoring sensor drives said sensors sequentially. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 수질 모니터링 센서는 제2 기판의 표면에 형성된 온도 센서를 더 구비하고, 상기 온도 센서는 특정 온도 구간에서 전기적 저항값이 선형적으로 변화되는 특성을 갖는 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수질 모니터링 센서. The water quality monitoring sensor of claim 1, further comprising a temperature sensor formed on a surface of the second substrate, wherein the temperature sensor has a characteristic in which an electrical resistance value is linearly changed in a specific temperature section. Water quality monitoring sensor, characterized in that consisting of a metal having.
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