KR20100104412A - 휴대용 전자코 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대용 전자코 시스템을 개시한다. 본 발명은 기준셀과 샘플셀을 분리하여 각각에 냄새(가스 성분)가 제거된 공기와 냄새(가스 성분)가 포함된 공기가 통과하도록 구성하고, 동시에 기준셀과 샘플셀에서 가스 성분 및 농도를 측정한 후, 샘플셀에서 측정된 결과를 기준셀에서 측정된 결과를 이용하여 보정함으로써, 장기간 사용하는 경우에도 정확하고 신속한 가스 성분 측정이 가능한 효과가 나타난다.

Description

휴대용 전자코 시스템{Portable electronic nose system}
본 발명은 전자코 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 두 개의 셀을 이용한 휴대용 전자코 시스템에 관한 것이다.
육류의 경우 도축 이전의 상태, 사후 숙성 여부, 저장 온도, 육류 부위별 등에 따라 부패시기 및 정도가 다르므로 유통 중 유통기한만으로 축산물의 품질 및 신선도를 판단하기에는 어려움이 있다.
생산이력제로 생산 및 유통정보가 제공되지만 신선도에 대한 직접적인 확인은 불가능하다. 현장에서 품질관리가 제대로 되지 않은 변질된 식육에 의한 식중독 사고를 예방하기 위해서는 비숙련자도 간편하게 이용할 수 있는 과학적이며 표준화된 측정기술이 필요하다.
본 발명은 식품이 부패함에 따라서 냄새가 난다는 점, 즉, 식품이 부패함에 따라서 특정 가스 성분이 발생하고, 냄새 정도(특정 가스 성분의 농도)를 측정함으로써 식품의 변질, 부패 여부 및 부패 정도를 측정할 수 있는 점에 착안하였다.
간편하게 냄새를 측정하기 위한 기술로서, 한국특허 제 10-600334 호가 공개되었다. 한국특허 제 10-600334 호는 도 1 에 도시된 바와 같이 휴대 단말기에 냄 새를 측정하는 후각 센서부(10)와 전자코 기능 수행부(20)를 설치하였다. 사용자는 냄새 측정을 위해서 덮개(25)를 열면 냄새는 후각 센서부(10)로 유입되고, 후각 센서부(10)에서 생성된 측정값을 이용하여 전자코 기능 수행부(20)에서 냄새의 종류 및 농도 등을 측정할 수 있다.
그러나, 종래기술은 단순히 센서부 하나를 통해서 여러 샘플에 대해서 냄새를 측정하여야 하므로, 장기간 사용되는 경우에는 센서부가 오염되어 정확한 측정이 불가능한 문제점이 존재한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 장기간 사용으로 인해서 후각 센서가 오염되는 경우에도 정확한 냄새 측정(해당 냄새를 발생시키는 가스 성분의 측정)이 가능한 휴대용 전자코 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전자코 시스템은, 측정 대상 공기에서 측정 대상 가스 성분이 제거된 공기를 통과시키는 기준셀; 상기 기준셀을 통과하는 공기의 가스 농도를 측정하는 제 1 후각 센서; 상기 측정 대상 공기를 통과시키는 샘플셀; 상기 샘플셀을 통과하는 측정 대상 공기의 가스 농도를 측정하는 제 2 후각 센서; 및 상기 제 1 후각 센서와 상기 제 2 후각 센서로부터 동시에 측정값을 입력받고, 상기 제 1 후각 센서에서 측정된 측정 결과를 이용하여 상기 제 2 후각 센서에서 측정된 측정 결과를 보정하여 공기중에 포함된 상기 측정 대상 가스 성분의 농도를 측정하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 전자코 시스템은, 상기 측정 대상 공기에서 상기 측정 대상 가스 성분을 제거하는 필터링부를 더 포함할 수 있고, 상기 필터링부는 흡착포일 수 있다.
또한, 본 발명의 전자코 시스템은, 상기 샘플셀로 유입되는 측정 대상 공기의 양을 조절하는 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자코 시스템은, 상기 샘플셀 및 상기 기준셀로 상기 측정 대상 공기를 유입시키고, 유입된 공기를 외부로 배출시키는 펌핑부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 기준셀과 샘플셀을 분리하여 각각에 냄새(가스 성분)가 제거된 공기와 냄새(가스 성분)가 포함된 공기가 통과하도록 구성하고, 동시에 기준셀과 샘플셀에서 가스 성분 및 농도를 측정한 후, 샘플셀에서 측정된 결과를 기준셀에서 측정된 결과를 이용하여 보정함으로써, 장기간 사용하는 경우에도 정확하고 신속한 가스 성분 측정이 가능한 효과가 나타난다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 전자코 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 휴대용 전자코 시스템은 펌핑부(100), 기준셀(300), 제 1 후각 센서(200), 샘플셀(500), 제 2 후각 센서(600), 필터링부(400), 레귤레이터(700), 제어부(800), 및 디스플레이부(900)를 포함한다.
본 발명에 따른 전자코 시스템을 이용하여 사용자가 가스 농도를 측정하고자 하는 경우에, 사용자는 도 2 에 도시된 전자코 시스템을 측정 샘플 주변에 위치시키게 되고, 측정 샘플에서 발생되는 측정 대상 가스 성분을 포함한 측정 대상 공기가 기준셀(300) 및 샘플셀(500)과 펌핑부(100)를 통과하면서 측정이 이루어진다. 각 구성요소의 기능에 대해서 설명하면 아래와 같다.
펌핑부(100)는 전자코 시스템 내부로 측정 샘플 주변의 측정 대상 공기를 유입시키고, 측정이 수행된 공기를 전자코 시스템 외부로 유출시킨다. 구체적으로, 펌핑부(100)는 압력을 발생시켜 측정 대상 공기가 도 2 의 화살표 방향으로 흐르도록, 즉, 필터링부(400)를 통과한 공기가 기준셀(300)을 통과하고, 외부로부터 유입된 측정 대상 공기가 샘플셀(500)을 통과한 후 외부로 유출되도록 압력을 발생시킨다.
필터링부(400)는 흡착포 또는 그 밖의 수단으로 구현되어 측정 샘플 주변에서 필터링부(400)로 유입된 측정 대상 공기에서 냄새 성분을 제거한 후, 냄새 성분이 제거된 공기를 기준셀(300)로 유입시킨다. 이 때, 필터링부(400)는 모든 냄새 성분을 제거할 수도 있으나, 측정 대상 공기 중에 포함된 복수의 가스 성분들 중에서 현재 측정하고자 하는 가스 성분만을 선택적으로 제거할 수 있는 구성일 수도 있다.
필터링부(400)로부터 기준셀(300) 내부로 유입된 공기는 기준셀(300)을 통과하여 기준셀(300) 외부로 유출된다. 기준셀(300)에는 제 1 후각 센서(200)가 설치되어 기준셀(300)을 통과하는 공기로부터 가스를 측정하여 측정값을 제어부(800)로 출력한다. 제 1 후각 센서(200)에서 측정된 측정값은 기준값으로서 이용된다.
한편, 레귤레이터(700)는 샘플셀(500)로 유입되는 공기의 양을 조절한다. 도 2 에 도시된 바와 같이 기준셀(300)과 샘플셀(500)이 하나로 연결되어 펌핑부(100)와 연결되는 경우에는 레귤레이터(700)를 조절함으로써 샘플셀(500)로 유입되는 공기양의 조절이 가능하고, 이에 대응되어 기준셀(300)로 유입되는 공기양의 조절이 가능하다.
레귤레이터(700)로부터 샘플셀(500) 내부로 유입된 측정 대상 공기는 샘플셀(500)을 통과하여 샘플셀(500) 외부로 유출된다. 샘플셀(500)에는 제 2 후각 센서(600)가 설치되어 샘플셀(500)을 통과하는 공기로부터 가스 성분을 측정하여 측정값을 제어부(800)로 출력한다.
제어부(800)는 상술한 펌핑부(100), 레귤레이터(700), 및 필터링부(400)를 제어하고, 제 1 후각 센서(200) 및 제 2 후각 센서(600)로부터 동시에 측정값을 입력받는다. 제어부(800)는 제 2 후각 센서(600)로부터 입력된 측정값을 이용하여 현재 공기 중에 포함된 측정 대상 가스 성분의 농도를 측정하고, 측정 결과를 디스플레이부(900)로 출력하여 사용자에게 표시한다.
이 때, 제어부(800)는 제 1 후각 센서(200)로부터 입력된 측정값(기준값)을 이용하여 제 2 후각 센서(600)에서 측정된 측정값을 보정하여 보다 정확한 측정 대상 가스 성분의 농도를 측정한다. 예컨대, 측정 대상 공기 중에 복수의 가스 성분이 포함되고 그 중 어느 한 특정 성분의 농도만을 측정하고자 하는 경우에, 공기중에 포함된 다른 가스 성분으로 인해서 특정 성분에 대한 측정값이 교란될 수 있으므로, 이 경우 제 2 후각 센서(600)에서 측정된 측정값으로부터 제 1 후각 센서(200)에서 특정 가스 성분이 제거된 공기의 측정값을 사전에 실험적으로 계산된 비율만큼 가감함으로써 보다 정확한 가스 성분의 측정이 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예는 다음의 수학식 1 에 따라서 가스의 농도(G)를 계산한다.
Figure 112009016185273-PAT00001
수학식 1에서 각 변수의 의미는 다음과 같다.
Vr : 기준셀의 측정값
Vsa : Clean Air를 샘플셀에 흘렸을 때 샘플셀의 측정값으로서 사전에 측정된 값
Vss : 사전에 농도를 알고 있는 span gas를 흘렸을 때 샘플셀의 측정값
Va = (Vsa/Vr)
Vs = (Vss/Vr)
Vm : 미지농도의 가스
C : 사전에 실험을 통해서 결정되는 상수값
한편, 디스플레이부(900)는 액정 디스플레이 장치로 구현되어 가스 성분 및 해당 가스 성분의 농도 측정 결과를 출력한다. 본 발명의 전자코 시스템이 휴대용 이동통신 기기와 결합된 경우에, 디스플레이부(900)는 이동통신기기의 디스플레이로 구현된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1 은 전자코 시스템을 휴대용 이동통신 단말에 결합한 종래 기술의 일예를 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 전자코 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

Claims (4)

  1. 측정 대상 공기에서 측정 대상 가스 성분이 제거된 공기를 통과시키는 기준셀;
    상기 기준셀을 통과하는 공기의 가스 농도를 측정하는 제 1 후각 센서;
    상기 측정 대상 공기를 통과시키는 샘플셀;
    상기 샘플셀을 통과하는 측정 대상 공기의 가스 농도를 측정하는 제 2 후각 센서; 및
    상기 제 1 후각 센서와 상기 제 2 후각 센서로부터 동시에 측정값을 입력받고, 상기 제 1 후각 센서에서 측정된 측정 결과를 이용하여 상기 제 2 후각 센서에서 측정된 측정 결과를 보정하여 공기중에 포함된 상기 측정 대상 가스 성분의 농도를 측정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자코 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 대상 공기에서 상기 측정 대상 가스 성분을 제거하는 필터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자코 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플셀로 유입되는 측정 대상 공기의 양을 조절하는 레귤레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자코 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플셀 및 상기 기준셀로 상기 측정 대상 공기를 유입시키고, 유입된 공기를 외부로 배출시키는 펌핑부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자코 시스템.
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