KR20120098155A - 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템 - Google Patents

가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템에 관한 것으로, 샘플 오염수에 용존된 오염 가스를 증발시켜 샘플 오염수로부터 발생하는 오염 가스의 농도를 측정함으로써 상기 오염 가스의 악취의 종류 및 악취 정도를 판단할 수 있는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템에 관한 것이다.

Description

가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템{water pollution measurement system by using gas sensor}
본 발명은 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템에 관한 것으로, 샘플 오염수에 용존된 오염 가스를 증발시켜 샘플 오염수로부터 발생하는 오염 가스의 농도를 측정함으로써 상기 오염 가스의 악취의 종류 및 악취 정도를 판단할 수 있는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템에 관한 것이다.
종래 수질 측정조 내로 샘플 오염수를 유입시켜 샘플 오염수의 다항목 오염 성분을 측정하는 경우 유입관을 통하여 샘플 오염수의 수원으로부터 녹조 및 미생물이 유입되는 문제점이 있었다.
한편, 수질 측정 센서 어레이는 측정대상(납, 카드뮴, 수은, 구리, 염소이온, 질산성질소) 물질에 노출되면 노출된 항목 측정용 센서뿐만 아니라 다른 어레이 센서도 상호간의 간섭에 의해 센서별 전압 변화가 발생된다. 일반적인 ISE 센서는 미량의 측정물질을 낮은 농도범위까지도 검출하는 장비로 널리 알려져 있으나, 전기적 성질이 유사한 이온들이 섞여 있는 경우, 선택적으로 측정물질을 검출하기 어려우며 유사물질을 측정물질로 오인하여 정량값을 표현하기도 하여 전처리가 불가피한 장비로 알려져 있다.
한편, 수질 측정 센서는 수중에 용존 상태로서의 오염 성분 및 오염 정도를 측정하게 되므로, 인간이 후각으로 감지할 수 있는 악취의 종류 및 정도를 측정하는 데는 한계가 있는 단점이 있었다.
한편, 오염수로 발생된 오염 가스를 포함한 유해가스를 사전에 감지하고 예방하기 위한 다양한 반도체형 가스 농도 측정 센서가, 여러 인자에 대응하도록 개선되어 왔다. 그와 더불어 개발된 가스 농도 측정 센서에 대한 성능 평가 방법과 감지된 출력신호 데이터로부터 가스의 농도(C)를 추정할 수 있는 방법도 제시되어 왔다.
통상적으로 사용되는 반도체식 가스 농도 측정 센서의 성능 평가는, 가스 농도 측정 센서에 가스가 주입되기 전의 출력값인 전압(Vair) 또는 저항(Rair)과 가스가 주입된 후의 출력 전압(Vgas), 저항(Rgas) 또는 저항변화(Rx)의 비례식으로서, 하기의 관계식으로 이루어진다.
[수학식 1]
S=Vair/Vgas, S=Vgas/Vair, S=Rair/Rgas, S=Rgas/Rair
[수학식 2]
S=(Vair-Vgas)/Vair, S=(Vair-Vgas)/Vgas, S=(Rair-Rgas)/Rair, S=(Rair-Rgas)/Rgas
[수학식 3]
S=Rgas/Rx
하지만, 종래의 평가 방법은, 가스 농도 측정 센서에 가스가 주입되기 전의 출력값(Vair, Rair)과 가스가 주입된 후의 출력값(Vgas, Rgas, Rx)의 단순한 비례식으로 가스 농도 측정 센서의 성능을 평가하므로, 일반적으로 측정 환경에 따라 변하게 되는 초기 출력 값으로 인하여 객관적으로 가스 농도 측정 센서의 성능을 평가할 수 없었다. 또한, 가스 농도 측정 센서의 제조 과정에서, 모든 가스 농도 측정 센서가 일정한 저항값을 갖지 못함에 따라서, 가스 농도 측정 센서마다 출력 특성이 다르게 나타나는 문제점이 있었다. 즉, 가스 주입 전후의 출력값 비례식이 다양한 값으로 표출되어 통일된 성능 평가 방법을 적용할 수 없었다. 또한, 측정 가스를 일정한 주기로 반복하여 주입하였을 경우에 가스 농도 측정 센서의 출력값은 매 순간 다르게 표출되므로, 가스 농도 측정 센서의 주요 필요 조건인 감도 재현성이 현저히 감소하는 문제점이 있었다.
반도체식 가스 농도 측정 센서의 출력 특성은, 가스 농도 측정 센서의 초기 저항값(RS)과 주입된 가스 농도(C)를 주요 인자로 하여 결정되지만, 종래의 방법에서는 출력 특성을 상기 주요 인자(RS, C)로서 명확하게 설명하지 못하였다. 상기 초기 저항값(RS)은 제조 단계에서 알 수 있는 값이므로, 가스 농도 측정 센서의 전기적인 출력신호를 해석함으로써 주입된 가스 농도(C)를 추정할 수 있음에도, 출력 특성에 대한 명확한 정의가 없어 가스 농도(C)를 추정하는 데도 많은 어려움이 발생하였다.
본 발명은 샘플 오염수로 부터 발생된 오염 가스의 오염 성분 및 오염 정도를 측정함으로써, 인간이 후각으로 감지할 수 있는 악취의 종류 및 정도를 측정할 수 있는 수질 오염 측정 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 샘플 오염수부터로 발생된 오염 가스의 농도를 보다 정확히 측정할 수 있는 수질 오염 측정 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 샘플 오염수가 저장되는 가스 농도 측정용 챔버(20); 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)에 저장된 샘플 오염수에 용존된 오염 가스를 증발시키기 위한 증발 수단(30); 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)로부터 발생된 오염 가스의 농도를 측정하기 위한 가스 농도 측정 센서(313)를 구비하는 가스 농도 측정 장치(1000); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 증발 수단(30)은 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)를 간접 가열하기 위한 중탕용 챔버(31)를 포함할 수 있고, 상기 증발 수단(30)은 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)에 진동을 가하기 위한 진동 수단(35)을 포함할 수 있고, 상기 진동 수단(35)은 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)를 간접 가열하기 위해 상기 중탕용 챔버(31)에 저장되는 중탕액에 움직임을 가하여 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)에 진동을 발생시키도록, 상기 중탕용 챔버(31) 내에 설치되는 초음파 진동자를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 증발 수단(35)은 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)에 일시 저장된 샘플 오염수로부터 증발되는 가스를 비무화(非霧化) 상태로 증발시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가스 농도 측정 장치(1000)는, 상기 가스 농도 측정 센서(313)가 배치된 공간에 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)로부터 발생된 오염 가스인 측정 가스를 주입하는 가스 주입 장치(100); 상기 측정 가스가 주입되는 시간이 흐름에 따라 상기 가스 농도 측정 센서(313)에 직렬로 연결된 부하 저항(RL) 양단 사이의 전압인 출력 전압값(VL)을 측정하여, 상기 측정 가스가 상기 가스 농도 측정 센서(313)에 흡착된 양인 가스 흡착량을 산출하는 가스 흡착량 산출부(411); 상기 가스 흡착량 산출부(411)로부터 산출된 상기 측정 가스의 흡착량으로부터, 상기 가스 주입 장치(100)로부터 주입된 상기 측정 가스의 농도를 산출하는 가스 농도 산출부(420); 를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가스 흡착량 산출부(411)는, 상기 측정 가스 주입 시간의 흐름에 따른 상기 출력 전압(VL)인 제1 출력 전압을 획득하고, 상기 제1 출력 전압으로부터 상기 측정 가스 주입 시간의 흐름에 따른 상기 출력 전압(VL)의 변동률인 제1 출력 전압 변동률을 획득하며, 상기 제1 출력 전압 변동률로부터 상기 측정 가스 주입 시간의 흐름에 따라 상기 제1 출력 전압 변동률을 적산(積算)한 값인 제1 출력 전압 변동률 적산값을 획득하여, 상기 제1 출력 전압 변동률 적산값으로부터 상기 가스 흡착량을 산출할 수 있다.
본 발명은 상기 가스 농도 측정 센서(313)가 배치된 공간에 무취 공기를 주입하는 무취 공기 주입장치(200); 상기 무취 공기가 주입되는 시간이 흐름에 따라 상기 출력 전압(VL)을 측정하여, 상기 측정 가스가 상기 가스 농도 측정 센서(313)로부터 떨어진 양인 가스 탈착량을 산출하는 가스 탈착량 산출부(412); 상기 가스 흡착량 산출부(411)에서 산출된 상기 가스 흡착량과, 상기 가스 탈착량 산출부(412)에서 산출된 상기 가스 탈착량을 비교하여, 상기 가스 농도 측정 센서(313)의 성능을 판단하는 센서 성능 판단부(430); 를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가스 탈착량 산출부(412)는, 상기 무취 공기 주입 시간의 흐름에 따른 상기 출력 전압(VL)인 제2 출력 전압을 획득하고, 상기 제2 출력 전압으로부터 상기 무취 공기 주입 시간의 흐름에 따른 상기 출력 전압(VL)의 변동률인 제2 출력 전압 변동률을 획득하며, 상기 제2 출력 전압 변동률로부터 상기 무취 공기 주입 시간의 흐름에 따라 상기 제2 출력 전압 변동률을 적산(積算)한 값인 제2 출력 전압 변동률 적산값을 획득하여, 상기 제2 출력 전압 변동률 적산값으로부터 상기 가스 탈착량을 산출할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 무취공기 주입 장치(200)는 상기 가스 농도 측정 센서(313)가 배치된 공간에 무취 공기를 주입하기 위한 공기 유로(220)에 연결되는 활성탄 필터(210)를 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 측정 가스와 상기 무취 공기 중의 어느 하나를 선택적으로 상기 가스 농도 측정 센서(313)가 배치된 공간에 주입하기 위하여, 상기 가스 주입 장치(100)와 상기 무취 공기 주입 장치(200) 중의 어느 하나에 선택적으로 연결되는 선택 밸브(V)를 포함할 수 있고, 상기 가스 주입장치(100)는, 상기 측정 가스를 선택 밸브(V)로 안내하도록 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)에 연결되는 측정 가스 안내 튜브(120); 상기 측정 가스에서 먼지를 거르도록 상기 측정 가스 안내 튜브(120) 상에 설치되는 먼지 필터(130); 상기 측정 가스에서 수분을 거르도록 상기 측정 가스 안내 튜브(120) 상에 설치되는 수분 제거 장치(140); 를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가스 농도 산출부(420)는, 상기 가스 흡착량과 상기 측정 가스의 농도 사이의 특성 관계식으로부터, 상기 측정 가스의 농도를 추출할 수 있고, 상기 특성 관계식은, 다수의 샘플 측정 가스에 대하여 측정된 상기 가스 흡착량인 샘플 가스 흡착량과 상기 샘플 측정 가스의 농도 간의 회귀 분석 방법으로부터 얻어질 수 있다.
본 발명은 샘플 오염수로부터 발생된 오염 가스의 오염 성분 및 오염 정도를 측정함으로써, 샘플 오염수로부터 발생되어 인간이 후각으로 감지할 수 있는 오염 가스의 종류 및 정도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 가스 농도 측정 센서에 흡착된 오염 가스의 흡착량으로부터 오염 가스의 농도를 산정하는 방식이 농도의 증가 및 측정 반복 횟수가 증가하여도 낮은 상대 표준편차의 특성을 보여줘 재현성이 우수하다는 장점이 있다.
도1은 실시예1의 주요부의 개략적 구성도.
도2는 도1 중 일부 가스 농도 측정 센서의 연결 상태를 설명하기 위한 측면도.
도3은 감지 표면이 센서부 유로에 수직하게 설치된 전기 화학식 가스 농도 측정 센서의 배치도 및 이 센서의 센서 크로마토그램 그래프.
도4는 감지 표면이 센서부 유로에 수평하게 설치된 전기 화학식 가스 농도 측정 센서의 배치도 및 이 센서의 센서 크로마토그램 그래프.
도5는 실시예2의 흐름도.
도6은 제1 출력 전압의 그래프 및 제2 출력 전압의 그래프.
도7은 제1 출력 전압 변동률의 그래프 및 제2 출력 전압 변동률의 그래프.
도8은 제1 출력 전압 변동률 적산값의 그래프 및 제2 출력 전압 변동률 적산값의 그래프.
이하, 도면을 참조하며 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.
실시예1
실시예1은 본 발명에 따른 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템에 관한 것이다.
도1은 실시예1의 주요부의 개략적 구성도를, 도2는 도1 중 일부 가스 농도 측정 센서의 연결 상태를 설명하기 위한 측면도를, 도3은 감지 표면이 센서부 유로에 수직하게 설치된 전기 화학식 가스 농도 측정 센서의 배치도 및 이 센서의 센서 크로마토그램 그래프를, 도4는 감지 표면이 센서부 유로에 수평하게 설치된 전기 화학식 가스 농도 측정 센서의 배치도 및 이 센서의 센서 크로마토그램 그래프를 나타낸다.
도1을 참조하면 실시예1은 가스 농도 측정용 챔버(20), 증발 수단(30), 압력 유지용 무취공기 주입 장치(40) 및 가스 농도 측정 장치(1000)를 포함한다.
도1을 참조하면 가스 농도 측정용 챔버(20)에는 샘플 오염수를 유입시키기 위한 샘플 오염수 유입관(21)이 연결된다. 샘플 오염수 유입관(21)에는 펌프(도면 부호 미부여)가 구비될 수 있다. 샘플 오염수 유입관(21)을 통하여 샘플 오염수가 가스 농도 측정용 챔버(20)에 저장된다. 한편, 가스 농도 측정용 챔버(20)에는 가스 농도 측정용 챔버(20)에 저장된 샘플 오염수를 배출하기 위한 샘플 오염수 배출관(23)이 연결된다.
도1을 참조하면 증발 수단(30)은 가스 농도 측정용 챔버(20)를 간접 가열하기 위한 중탕용 챔버(31) 및 가스 농도 측정용 챔버(20)에 진동을 가하기 위한 진동 수단(35)을 포함한다. 증발 수단(30)은 가스 농도 측정용 챔버(20)에 저장된 샘플 오염수에 용존된 오염 가스를 증발시키기 위한 것이다.
도1을 참조하면 중탕용 챔버(31)에는 중탕액이 저장되고, 상기 중탕액에는 가스 농도 측정용 챔버(20)가 하단부로부터 상부 소정부위까지 잠겨진다. 따라서, 중탕액이 가열되는 경우 가스 농도 측정용 챔버(20)에 저장된 샘플 오염수는 간접적으로 가열된다. 가스 농도 측정용 챔버(20)에 저장된 샘플 오염수는 상기 중탕액에 의하여 간접 가열되므로 고른 온도로 서서히 가열된다. 중탕용 챔버(31)에는 상기 중탕액을 가열하기 위한 열선(33)이 설치될 수 있다.
도1을 참조하면 진동 수단(35)은 상기 중탕액에 움직임을 가하여 가스 농도 측정용 챔버(20)에 진동을 발생시키기 위한 것이다. 따라서, 가스 농도 측정용 챔버(20)는 상기 중탕액의 움직임에 의하여 흔들림 가능하도록 장착된다. 가스 농도 측정용 챔버(20)에 진동이 발생하므로, 가스 농도 측정용 챔버(20)에 저장된 샘플 오염수에 용존된 오염 가스가 보다 용이하게 증발된다. 한편, 진동 수단(35)은 중탕용 챔버(31) 내에 설치되는 초음파 진동자일 수 있다. 상기 초음파 진동자는 상기 중탕액에 움직임을 발생시킬 뿐 아니라 상기 중탕액에 에너지를 가하여 상기 중탕액의 온도를 상승시키는 역할을 수행하기도 한다. 한편, 증발 수단(30)은 가스 농도 측정용 챔버(20)에 저장된 샘플 오염수로부터 증발되는 가스를 비무화(非霧化) 상태로 증발시키는 것이 바람직하다. 따라서, 증발 수단(30)은 상기 중탕액의 온도는 30℃ ~ 40℃ 로 유지시킬 수 있다.
도1을 참조하면 압력 유지용 무취공기 공급 장치(40)는 활성탄 필터(41)를 포함할 수 있다. 압력 유지용 무취공기 공급 장치(40)에는 압력 유지용 무취공기 유입관(43)의 일측단이 연결된다. 압력 유지용 무취공기 유입관(43)의 타측단은 상단이 밀폐된 가스 농도 측정용 챔버(20)에 인입된다. 압력 유지용 무취공기 공급 장치(40)는 가스 농도 측정용 챔버(20)에 압력 유지용 무취공기를 공급하기 위한 것이다. 압력 유지용 무취공기 공급 장치(40)로부터 공급되는 무취공기에 의하여 가스 농도 측정용 챔버(20) 내의 압력이 일정 압력 이상을 유지하게 된다.
도1을 참조하면 가스 농도 측정 장치(1000)는 가스 주입 장치(100), 무취 공기 주입 장치(200), 가스 농도 측정 센서부(310), 가스량 산출부(410), 가스 농도 산출부(420)를 포함한다. 가스 농도 측정 장치(1000)는 가스 농도 측정용 챔버(20)로부터 발생된 오염 가스의 농도를 측정하기 위한 것이다. 가스 농도 측정 장치(1000)는 인간이 후각으로 감지할 수 있는 다수개의 가스의 농도를 측정하게 되므로, 샘플 오염수로 발생하는 악취 종류 및 악취 정도를 판단할 수 있게 된다.
도1을 참조하면 가스 농도 측정 센서부(310)는 가스 농도 측정 센서(313) 및 가스 농도 측정 센서(313)가 배치되는 센서부 유로(311)를 포함한다. 가스 농도 측정 센서(313)는 센서부 유로(310P) 상에 상호 이격되어 직렬로 배치되는 다수개의 가스 농도 측정 센서(313-1, 313-2, …, 313-8, 313-9)일 수 있다. 가스 농도 측정 센서(313)는 반도체(Semiconductor)식 가스 농도 측정 센서, 전기화학(Electrochemical)식 가스 농도 측정 센서 및 광이온화(Photoionization) 가스 농도 측정 센서 등을 포함할 수 있다.
도1, 도2 및 도3을 참조하면 가스 농도 측정 센서(313) 중 가스 농도 측정 센서(313-2, 313-7, 313-8, 313-9)는 전기화학(Electrochemical)식 가스 농도 측정 센서로서 센서부 유로(311)가 꺾인 지점에 배치됨으로써, 가스 농도 측정 센서(313)의 감지 표면(313a)이 유체의 흐름에 수직으로 위치하도록 한다.
도3 및 도4를 참고하면 전기화학(Electrochemical)식 가스 농도 측정 센서인 가스 농도 측정 센서(313-2, 313-7, 313-8, 313-9)는 감지 표면(313a)이 유체의 흐름에 평행하게 위치한 경우보다 유체의 흐름에 수직으로 배치된 경우에 보다 높은 감지 효율을 나타낸다. 이는 도3 및 도4의 그래프로 확인할 수 있다.
도1을 참조하면 가스 주입 장치(100)는 센서부 유로(311)에 가스 농도 측정용 챔버(20)로부터 발생된 오염 가스인 측정 가스를 주입하기 위한 장치이고, 무취 공기 주입 장치(200)는 센서부 유로(311)에 무취(無臭) 공기를 주입하기 위한 장치이다.
도1을 참조하면 가스량 산출부(410)는 가스 흡착량 산출부(411) 및 가스 탈착량 산출부(412)를 포함한다. 가스 흡착량 산출부(411) 및 가스 탈착량 산출부(412)는 하나의 동일한 장치일 수 있다.
가스 흡착량 산출부(411)는 센서부 유로(311, 도3 참조)에 상기 측정 가스가 주입되는 시간이 흐름에 따라, 가스 농도 측정 센서(313)의 내부 저항에 직렬로 연결된 부하 저항(RL, 도3 참조) 양단 사이의 전압인 출력 전압(VL, 도3 참조)을 측정한다. 가스 흡착량 산출부(411)는 상기 측정 가스가 주입되는 시간의 흐름에 따라 측정된 출력 전압(VL, 도3 참조)을 이용하여, 상기 측정 가스가 주입된 시간 동안 상기 측정 가스가 가스 농도 측정 센서(313)에 흡착된 양인 가스 흡착량을 산출하는 장치이다. 가스 흡착량 산출부(411)가 상기 가스 흡착량을 산출하는 방법에 대하여는 실시예2에서 상술한다.
가스 탈착량 산출부(412)는 센서부 유로(311, 도3 참조)에 무취 공기가 주입되는 시간이 흐름에 따라, 부하 저항(RL, 도3 참조) 양단 사이의 전압인 출력 전압(VL, 도3 참조)을 측정한다. 가스 탈착량 산출부(412)는 무취 공기가 주입되는 시간이 흐름에 따라 측정된 출력 전압(VL, 도3 참조)을 측정하여, 무취 공기가 주입된 시간 동안 측정 가스가 가스 농도 측정 센서(313)로부터 떨어진 양인 가스 탈착량을 산출하는 장치이다. 가스 탈착량 산출부(412)가 상기 가스 탈착량을 산출하는 방법에 대하여는 실시예2에서 상술한다.
도1을 참조하면 가스 농도 산출부(420)는 상기 가스 흡착량과 측정 가스의 농도 사이의 특성 관계식으로부터 측정 가스의 농도를 산출한다. 가스 농도 산출부(420)가 측정 가스의 농도를 산출하는 방법에 대하여는 실시예2에서 상술한다.
도1을 참조하면 센서 성능 판단부(430)는 가스 흡착량 산출부(411)에서 산출된 상기 가스 흡착량과, 가스 탈착량 산출부(412)에서 산출된 상기 가스 탈착량을 비교하여, 가스 농도 측정 센서(313)의 성능을 판단한다. 가스 농도 측정 센서(313)의 성능을 판단하는 방법에 대하여는 실시예2에서 상술한다.
도1을 참조하면 실시예1은 가스 주입 장치(100)와 무취 공기 주입 장치(200) 중의 어느 하나에 선택적으로 연결되는 선택 밸브(V)를 가진다. 선택 밸브(V)의 조작에 의하여 상기 측정 가스와 무취 공기 중의 어느 하나가 선택적으로 센서부 유로(311)에 주입된다. 따라서, 측정 가스의 농도 산출 후 선택 밸브(V)를 조작하여 무취 공기를 주입함으로써, 가스 농도 측정 센서(313)를 세정 및 안정화시킬 수 있다. 이에 따라 가스 농도 측정 센서(313)의 측정 정밀도를 유지할 수 있고, 가스 농도 측정 센서(313)의 수명을 증대시킬 수 있다. 선택 밸브(V)는 오염에 대한 저항력 및 내구성을 강화하기 위해 비오염 물질인 테프론 및 sus 재질로 형성될 수 있다. 이로 인하여 오랜 시간 사용해도 흡착, 부식 및 오염 등의 문제를 유발시키지 않는다.
도을 참조하면 무취 공기 주입 장치(200)는 흡입되는 대기 공기의 냄새를 제거하도록 대기 공기가 흡입되는 공기 유로(220)에 설치되는 활성탄 필터(210)를 포함한다. 따라서, 대기 공기의 냄새를 제거할 수 있다. 이외에도 무취 공기 주입 장치(200)는 별도의 탱크로 구성되어, 무취(無臭) 공기를 직접 공급하도록 구현될 수도 있다. 그러나, 이와 같이, 구성되는 경우 사용시 비용이 증대된다는 문제점이 있다.
도1을 참조하면 가스 주입 장치(100)는 상기 측정 가스를 흡입하기 위한 측정 가스 안내 튜브(120)를 포함한다. 측정 가스 안내 튜브(120)는 일측단이 상단이 밀폐된 가스 농도 측정용 챔버(210)에 인입된다. 측정 가스 안내 튜브(120)의 타측단은 선택 밸브(V, 도1 참조)에 연결된다.
도1을 참조하면 측정 가스 안내 튜브(120)에는 상기 측정 가스에 함유된 먼지를 거르는 먼지 필터(130)와, 상기 측정 가스에 함유된 수분을 거르는 수분 제거 장치(140)가 설치될 수 있다. 먼지필터(130)는 수분 제거 장치(140)의 전후에 설치된 제1 먼지 필터(130-1) 및 제2 먼지 필터(130-2)를 포함할 수 있다. 수분 제거 장치(140)에 처리된 수분은 전자 밸브에 의해 외부로 배출된다.
도1을 참조하면 측정 가스 안내 튜브(120)에는 유량을 측정할 수 있는 유량 측정기(150)가 설치될 수 있다. 한편, 유량 측정기(150)는 측정 가스 안내 튜브(120) 대신 센서부 유로(311) 상에 설치될 수 있다.
실시예2
실시예2는 실시예1의 가스 농도 측정 장치를 이용한 가스 농도 측정 방법에 관한 것이다.
도5는 실시예2의 흐름도를, 도6은 제1 출력 전압의 그래프 및 제2 출력 전압의 그래프를, 도7은 제1 출력 전압 변동률의 그래프 및 제2 출력 전압 변동률의 그래프를, 도8은 제1 출력 전압 변동률 적산값의 그래프 및 제2 출력 전압 변동률 적산값의 그래프를 나타낸다.
도5를 참조하면 실시예2는 제1 무취 공기 주입 단계(S10)를 가진다. 제1 무취 공기 주입 단계(S10)에서는 무취 공기 주입 장치(200)에 의하여 가스 농도 측정 센서(313)가 배치된 공간인 센서부 유로(311)에 제1 무취 공기가 주입된다. 따라서, 제1 무취 공기 주입 단계(S10)에서는 선택 밸브(V)가 무취 공기 주입 장치(200)에 선택적으로 연결된다. 한편, 가스 농도 측정용 챔버(20, 도1 참조)로부터 발생된 오염 가스인 측정 가스의 주입 전 가스 농도 측정 센서(313)의 표면에 오염된 가스가 흡착되어 있게 되면 가스 농도 측정 센서(313)의 민감도가 떨어져 상기 측정 가스의 농도를 정확하게 측정하기 어려운 문제점이 있다. 따라서, 상기 측정 가스의 주입 전에 제1 무취 공기를 주입함으로써, 가스 농도 측정 센서(313)에 흡착된 오염 가스를 제거하여 상기 측정 가스의 농도를 정확히 측정할 수 있다.
도5를 참조하면 실시예2는 가스 주입 단계(S20)를 가진다. 가스 주입 단계(S20)에서는 가스 주입 장치(100)에 의하여 센서부 유로(311)에 상기 측정 가스를 주입하게 된다. 따라서, 가스 주입 단계(S20)에서는 선택 밸브(V)가 가스 주입 장치(100)에 선택적으로 연결된다. 가스 주입 단계(S20)가 수행됨에 따라 가스 농도 측정 센서(313)의 감지 표면(313a)에 상기 측정 가스가 흡착된다.
도5를 참조하면 실시예2는 제1 출력 전압 획득 단계(S30)를 가진다. 제1 출력 전압 획득 단계(S30)에서는 상기 측정 가스가 주입되는 시간이 흐름에 따라 가스 농도 측정 센서(313)의 출력 전압(VL)을 측정하여, 상기 측정 가스가 주입되는 시간의 흐름에 대응하는 출력 전압(VL)인 제1 출력 전압을 획득하게 된다. 도7의 P1 점과 P2 점 사이의 곡선은 제1 출력 전압 획득 단계에서 획득되는 제1 출력 전압의 그래프이다. 제1 출력 전압 획득 단계에서 획득되는 제1 출력 전압은 각각의 가스 농도 측정 센서(313-1, 313-2, …, 313-8, 313-9)에 대한 출력 전압(VL)의 합이거나, 이들 합의 평균일 수 있다. 이하, 제1 출력 전압 획득 단계에서 획득되는 제1 출력 전압이 각각의 가스 농도 측정 센서(313-1, 313-2, …, 313-8, 313-9)에 대한 출력 전압(VL)의 합인 경우에 대하여 설명한다.
도5를 참조하면 실시예2는 가스 흡착량 산출 단계(S40)를 가진다. 가스 흡착량 산출 단계(S40)에서는 제1 출력 전압으로부터 상기 측정 가스가 가스 농도 측정 센서(313)에 흡착된 양인 가스 흡착량을 산출하게 된다. 가스 흡착량은 상기 측정 가스가 각각의 가스 농도 측정 센서(313-1, 313-2, …, 313-8, 313-9)에 흡착된 양의 합이다.
도5를 참조하면 가스 흡착량 산출 단계(S40)는 제1 출력 전압 변동률 획득 단계(S42) 및 제1 출력 전압 변동률 적산값 획득 단계(S44)를 포함한다.
제1 출력 전압 변동률 획득 단계(S42)에서는 제1 출력 전압으로부터, 상기 측정 가스가 주입되는 시간의 흐름에 따른 출력 전압(VL)의 변동률인 제1 출력 전압 변동률을 획득하게 된다. 도7의 Q1 점과 Q2 점 사이의 곡선은 제1 출력 전압 변동률 획득 단계에서 획득되는 제1 출력 전압 변동률의 그래프이다. 즉, 제1 출력 전압 변동률은 도6에 도시된 P1 점과 P2 점 사이의 곡선의 기울기 그래프로 나타낼 수 있다.
제1 출력 전압 변동률 적산값 획득 단계(S44)에서는 제1 출력 전압 변동률로부터, 상기 측정 가스가 주입되는 시간의 흐름에 따라 제1 출력 전압 변동률을 적산(積算)한 값인 제1 출력 전압 변동률 적산값을 획득하게 된다. 도8의 면적 S1은 도7의 Q1 점과 Q2 점 사이의 곡선과 시간 축이 이루는 면적으로서 상기 측정 가스 가 주입되는 시간 동안의 제1 출력 전압 변동률 적산값을 나타낸다. 이렇게 획득된 제1 출력 전압 변동률 적산값은 가스 주입 단계(S20)가 수행됨에 따라 상기 측정 가스가 각각의 가스 농도 측정 센서(313-1, 313-2, …, 313-8, 313-9)에 흡착된 양의 합인 가스 흡착량을 나타낸다. 이러한 방법에 의한 가스 흡착량 산출 방법을 센서 크로마토그램 면적 추출 방법이라 칭한다.
도5를 참조하면 실시예2는 가스 농도 산출 단계(S50)를 가진다. 가스 농도 산출 단계(S50)에서는 가스 흡착량 산출 단계(S40)에서 획득된 가스 흡착량을 이용하여 가스 주입 단계(S20)에서 주입된 상기 측정 가스의 농도를 산출하게 된다. 상기 측정 가스의 농도는 가스 흡착량 산출 단계(S40)에서 획득된 가스 흡착량과 상기 측정 가스의 농도 사이의 특성 관계식을 이용하여 획득된다. 상기 특성 관계식은 다수의 샘플 측정 가스에 대하여 획득된 가스 흡착량인 샘플 가스 흡착량과 상기 샘플 측정 가스의 농도 사이의 회귀 분석 방법으로 얻을 수 있다. 이와 같은 방법은 실험 통계적으로 많이 사용하는 방법이므로, 자세한 설명은 생략한다.
도5를 참조하면 실시예2는 제2 무취 공기 주입 단계(S60)를 가진다. 제2 무취 공기 주입 단계(S60)는 가스 흡착량 산출 단계(S40) 수행 후 또는 가스 농도 산출 단계(S50) 수행 후에 이루어진다. 제2 무취 공기 주입 단계(S60)에서는 무취 공기 주입 장치(200)에 의하여 가스 농도 측정 센서(313)가 배치된 공간인 센서부 유로(311)에 제2 무취 공기가 주입된다. 제2 무취 공기는 제1 무취 공기와 동일한 무취 공기일 수 있다. 한편, 제2 무취 공기 주입 단계(S60)에서는 선택 밸브(V)가 무취 공기 주입 장치(200)에 선택적으로 연결된다.
도5를 참조하면 실시예2는 제2 출력 전압 획득 단계(S70)를 가진다. 제2 출력 전압 획득 단계(S70)에서는 제2 무취 공기가 주입되는 시간이 흐름에 따라 가스 농도 측정 센서(313)의 출력 전압(VL)을 측정하여, 제2 무취 공기 주입 시간의 흐름에 대응하는 출력 전압(VL)인 제2 출력 전압을 획득하게 된다. 도6의 P2 점과 P3 점 사이의 곡선은 제2 출력 전압 획득 단계에서 획득되는 제2 출력 전압의 그래프이다. 제2 출력 전압 획득 단계(S70)에서 획득되는 제2 출력 전압은 각각의 가스 농도 측정 센서(313-1, 313-2, …, 313-8, 313-9)에 대한 출력 전압(VL)의 합이다.
도5를 참조하면 실시예2는 가스 탈착량 산출 단계(S80)를 가진다. 가스 탈착량 산출 단계(S80)에서는 제2 출력 전압으로부터 상기 측정 가스가 가스 농도 측정 센서(313)로부터 떨어진 양인 가스 탈착량을 산출하게 된다. 가스 탈착량은 각각의 가스 농도 측정 센서(313-1, 313-2, …, 313-8, 313-9)에 흡착된 상기 측정 가스가 각각의 가스 농도 측정 센서(313-1, 313-2, …, 313-8, 313-9)로부터 떨어진 양의 합이다.
도5를 참조하면 가스 탈착량 산출 단계(S80)는 제2 출력 전압 변동률 획득 단계(S82) 및 제2 출력 전압 변동률 적산값 획득 단계(S84)를 포함한다.
제2 출력 전압 변동률 획득 단계(S82)에서는 제2 출력 전압으로부터, 제2 무취 공기 주입 시간의 흐름에 따른 출력 전압(VL)의 변동률인 제2 출력 전압 변동률을 획득하게 된다. 도7의 Q2 점과 Q3 점 사이의 곡선은 제2 출력 전압 변동률 획득 단계에서 획득되는 제2 출력 전압 변동률의 그래프이다. 즉, 제2 출력 전압 변동률은 도6에 도시된 P2 점과 P3 점 사이의 곡선의 기울기 그래프로 나타낼 수 있다.
제2 출력 전압 변동률 적산값 획득 단계(S84)에서는 제2 출력 전압 변동률로부터, 제2 무취 공기의 주입 시간의 흐름에 따라 제2 출력 전압 변동률을 적산(積算)한 값인 제2 출력 전압 변동률 적산값을 획득하게 된다. 도8의 면적 S2은 도7의 Q2 점과 Q3 점 사이의 곡선과 시간 축이 이루는 면적으로서 제2 무취 공기 주입 시간 동안의 제2 출력 전압 변동률 적산값을 나타낸다. 이렇게 획득된 제2 출력 전압 변동률 적산값은 제2 무취 공기 주입 단계(S20)가 수행됨에 따라 상기 측정 가스가 각각의 가스 농도 측정 센서(313-1, 313-2, …, 313-8, 313-9)로부터 떨어진 양의 합인 가스 탈착량을 나타낸다. 이러한 방법에 의한 가스 탈착량 산출 방법을 센서 크로마토그램 면적 추출 방법이라 칭한다.
도5을 참조하면 실시예2는 가스 농도 측정 센서(313)의 성능을 판단하는 센서 성능 판단 단계(S90)를 가진다. 센서 성능 판단 단계(S90)에서는 가스 흡착량 산출 단계(S40)에서 산출된 가스 흡착량과, 가스 탈착량 산출 단계(S80)에서 산출된 가스 탈착량을 비교하여, 가스 농도 측정 센서(313)의 성능을 판단하게 된다. 예를 들면, 가스 농도 측정 센서(313)에 대한 가스 흡착량과 가스 탈착량의 차이가 3% 이내로 관리되는 경우, 가스 농도 측정 센서(313) 감지 표면(313a)에 대한 측정 가스의 흡착과 탈착이 가역적으로 이루어지고 있으므로, 가스 농도 측정 센서(313)의 성능이 양호한 것으로 판단할 수 있다. 이와 달리 가스 농도 측정 센서(313)에 대한 가스 흡착량과 가스 탈착량의 차이가 3~5% 이상으로 큰 차이를 보일 경우, 가스 농도 측정 센서(313)에 측정 가스가 흡착된 후, 탈착이 되고 있지 않아, 가스 농도 측정 센서(313)의 성능이 불량한 것으로 판단할 수 있다. 가스 농도 측정 센서(313)의 성능은 무취 공기 주입 장치(200)에 구비되는 활성탄 필터(210)의 교환 여부 및 기타 가스 농도 측정 장치에 구비되는 배관의 오염 여부의 지표로 사용될 수 있다.
도5에는 도시되지 않았으나, 실시예2는 제1 무취 공기 주입 단계(S10)를 수행함에 따라 가스 농도 측정 센서(313)에 흡착된 오염 가스가 가스 농도 측정 센서(313)로부터 떨어지는 양인 오염 가스 탈착량 산출 단계를 수행할 수 있다. 상기 오염 가스 탈착량 산출 단계는 가스 탈착량 산출 단계(S80)와 유사한 방법으로 수행될 수 있다. 이에 따라 가스 농도 측정 센서(313)의 감지 표면(313a)으로부터 떨어지는 오염 가스의 양을 측정할 수 있어, 평상시 공기의 오염도를 역산할 수 있다는 장점이 있다.
도5에는 도시되지 않았으나 실시예2는 S20 부터 S80 까지의 단계를 반복하여 수행할 수 있다. 이 경우 제2 무취 공기 주입 단계(S60)에서 제2 무취 공기를 주입하는 시간은, 가스 주입 단계(S20)에서 상기 측정 가스를 주입하는 시간 보다 길게 수행 될 수 있다. 제2 무취 공기를 주입하는 시간이 가스 주입 단계(S20)에서 상기 측정 가스를 주입하는 시간 보다 길도록 함으로써, 상기 측정 가스에 대한 가스 농도 측정 센서(313)의 민감도를 높일 수 있다. 상기 측정 가스를 오랫동안 센서부 유로(311)에 주입할 경우, 가스 농도 측정 센서(313)의 감지 표면(313a)에 부착되는 상기 측정 가스의 양이 증대되어, 가스 농도 측정 센서(313)의 특성이 변화된다. 따라서, 제2 무취 공기를 오랫동안 주입하여, 가스 농도 측정 센서(313)의 감지 표면(313a)에 대한 가스 탈착량의 변화가 없을 때, 측정 가스를 주입함으로써, 보다 정밀한 측정값을 얻을 수 있다는 장점이 있다.
아래의 표들은 다양한 농도의 황화수소(H2S)를 종래의 전압 비교 방식으로 측정한 값과 실시예2의 센서 크로마토그램 면적 추출방법으로 측정한 값을 표로 도시한 것이다.
측정 가스: H2S 1ppm, 센서모델: MICS 5521(제조사 E2V, 스위스)
Base(Vair) Max(Vgas) Vgas/Vair Sout Area
1st 1.57 2.10 1.34 50.4
2nd 1.59 2.09 1.31 49.6
3rd 1.62 2.08 1.28 50.5
평균(Average) 1.59 2.09 1.31 50.17
표준편차(S.D) 0.03 0.01 0.03 0.49
상대표준편차(%RSD) 1.58 0.48 2.05 0.98
위의 표에서 Vair는 무취 공기에 노출되었을 때 가스 농도 측정 센서(313)의 출력전압(VL)을 나타내고, Vgas는 측정 가스에 노출되었을 때 가스 농도 측정 센서(313)의 출력전압(VL)을 나타내고, Sout_area는 센서 크로마토그램 면적 추출 방법에 의하여 획득한 제1 출력 전압 변동률 적산값 내지 가스 흡착량을 나타낸다.(이하 동일)
측정 가스: H2S 5ppm, 가스 농도 측정 센서: MICS 5521(제조사 E2V, 스위스)
Base(Vair) Max(Vgas) Vgas/Vair Sout Area
1st 1.53 2.69 1.76 103.9
2nd 1.60 2.55 1.59 106.7
3rd 1.65 2.41 1.46 103.0
평균(Average) 1.59 2.55 1.60 104.53
표준편차(S.D) 0.06 0.14 0.15 1.93
상대표준편차(%RSD) 3.78 5.49 9.29 1.85
측정 가스: H2S 10ppm, 가스 농도 측정 센서: MICS 5521(제조사 E2V, 스위스)
Base(Vair) Max(Vgas) Vgas/Vair Sout Area
1st 1.54 2.81 1.82 133.8
2nd 1.67 2.71 1.62 129.8
3rd 1.76 2.67 1.52 129.4
평균(Average) 1.66 2.73 1.65 131.00
표준편차(S.D) 0.11 0.07 0.16 2.43
상대표준편차(%RSD) 6.68 2.64 9.45 1.86
측정 가스: H2S 1ppm, 가스 농도 측정 센서: TGS 2602(제조사 피가로기술연구소, 일본)
Base(Vair) Max(Vgas) Vgas/Vair Sout Area
1st 1.42 2.19 1.54 65.2
2nd 1.44 2.10 1.46 68.4
3rd 1.44 2.07 1.44 64.1
평균(Average) 1.43 2.12 1.48 65.90
표준편차(S.D) 0.01 0.06 0.06 2.23
상대표준편차(%RSD) 0.81 2.95 3.75 3.39
측정 가스: H2S 5ppm, 가스 농도 측정 센서: TGS2602(제조사 피가로기술연구소, 일본)
Base(Vair) Max(Vgas) Vgas/Vair Sout Area
1st 1.43 2.95 2.06 152.7
2nd 1.48 2.94 1.99 150.5
3rd 1.59 2.92 1.84 144.4
평균(Average) 1.50 2.94 1.96 149.20
표준편차(S.D) 0.08 0.02 0.12 4.30
상대표준편차(%RSD) 5.46 0.52 5.87 2.88
측정 가스: H2S 10ppm, 가스 농도 측정 센서: TGS2602(제조사 피가로기술연구소, 일본)
Base(Vair) Max(Vgas) Vgas/Vair Sout Area
1st 1.55 3.48 2.25 206.9
2nd 1.65 3.55 2.15 204.6
3rd 1.76 3.40 1.93 201.7
평균(Average) 1.65 3.48 2.11 204.40
표준편차(S.D) 0.11 0.08 0.16 2.61
상대표준편차(%RSD) 6.35 2.16 7.62 1.27
위의 [표 1] 내지 [표 6]의 결과로부터 알 수 있듯이, 종래의 전압 측정 방식은 측정 횟수가 반복될수록 Vair 값의 변동이 생기며, 측정 가스의 농도가 높아질수록 Vair 값의 상대 표준 편차가 커짐을 알 수 있다.
이에 반해, 센서 크로마토그램 면적 추출 방법은 측정 가스의 농도 증가 및 측정 횟수가 증가하여도 낮은 상대 표준 편차의 특성을 나타내므로, 재현성이 우수한 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
20:가스 농도 측정용 챔버
30:증발 수단 31:중탕용 챔버
35:진동 수단
100:가스 주입 장치 120:측정 가스 안내 튜브
130:먼지 필터 140:수분 제거 장치
200:무취 공기 주입장치 210:활성탄 필터
220:공기 유로
313:가스 농도 측정 센서
411:가스 흡착량 산출부 412:가스 탈착량 산출부
420:가스 농도 산출부 430:센서 성능 판단부
1000:가스 농도 측정 장치

Claims (14)

  1. 샘플 오염수가 저장되는 가스 농도 측정용 챔버(20);
    상기 가스 농도 측정용 챔버(20)에 저장된 샘플 오염수에 용존된 오염 가스를 증발시키기 위한 증발 수단(30);
    상기 가스 농도 측정용 챔버(20)로부터 발생된 오염 가스의 농도를 측정하기 위한 가스 농도 측정 센서(313)를 구비하는 가스 농도 측정 장치(1000);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증발 수단(30)은 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)를 간접 가열하기 위한 중탕용 챔버(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 증발 수단(30)은 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)에 진동을 가하기 위한 진동 수단(35)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 진동 수단(35)은 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)를 간접 가열하기 위해 상기 중탕용 챔버(31)에 저장되는 중탕액에 움직임을 가하여 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)에 진동을 발생시키도록, 상기 중탕용 챔버(31) 내에 설치되는 초음파 진동자를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증발 수단(35)은 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)에 일시 저장된 샘플 오염수로부터 증발되는 가스를 비무화(非霧化) 상태로 증발시키는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 농도 측정 장치(1000)는,
    상기 가스 농도 측정 센서(313)가 배치된 공간에 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)로부터 발생된 오염 가스인 측정 가스를 주입하는 가스 주입 장치(100);
    상기 측정 가스가 주입되는 시간이 흐름에 따라 상기 가스 농도 측정 센서(313)에 직렬로 연결된 부하 저항(RL) 양단 사이의 전압인 출력 전압값(VL)을 측정하여, 상기 측정 가스가 상기 가스 농도 측정 센서(313)에 흡착된 양인 가스 흡착량을 산출하는 가스 흡착량 산출부(411);
    상기 가스 흡착량 산출부(411)로부터 산출된 상기 측정 가스의 흡착량으로부터, 상기 가스 주입 장치(100)로부터 주입된 상기 측정 가스의 농도를 산출하는 가스 농도 산출부(420);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가스 흡착량 산출부(411)는,
    상기 측정 가스 주입 시간의 흐름에 따른 상기 출력 전압(VL)인 제1 출력 전압을 획득하고, 상기 제1 출력 전압으로부터 상기 측정 가스 주입 시간의 흐름에 따른 상기 출력 전압(VL)의 변동률인 제1 출력 전압 변동률을 획득하며, 상기 제1 출력 전압 변동률로부터 상기 측정 가스 주입 시간의 흐름에 따라 상기 제1 출력 전압 변동률을 적산(積算)한 값인 제1 출력 전압 변동률 적산값을 획득하여, 상기 제1 출력 전압 변동률 적산값으로부터 상기 가스 흡착량을 산출하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 가스 농도 측정 센서(313)가 배치된 공간에 무취 공기를 주입하는 무취 공기 주입장치(200);
    상기 무취 공기가 주입되는 시간이 흐름에 따라 상기 출력 전압(VL)을 측정하여, 상기 측정 가스가 상기 가스 농도 측정 센서(313)로부터 떨어진 양인 가스 탈착량을 산출하는 가스 탈착량 산출부(412);
    상기 가스 흡착량 산출부(411)에서 산출된 상기 가스 흡착량과, 상기 가스 탈착량 산출부(412)에서 산출된 상기 가스 탈착량을 비교하여, 상기 가스 농도 측정 센서(313)의 성능을 판단하는 센서 성능 판단부(430);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가스 탈착량 산출부(412)는,
    상기 무취 공기 주입 시간의 흐름에 따른 상기 출력 전압(VL)인 제2 출력 전압을 획득하고, 상기 제2 출력 전압으로부터 상기 무취 공기 주입 시간의 흐름에 따른 상기 출력 전압(VL)의 변동률인 제2 출력 전압 변동률을 획득하며, 상기 제2 출력 전압 변동률로부터 상기 무취 공기 주입 시간의 흐름에 따라 상기 제2 출력 전압 변동률을 적산(積算)한 값인 제2 출력 전압 변동률 적산값을 획득하여, 상기 제2 출력 전압 변동률 적산값으로부터 상기 가스 탈착량을 산출하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 무취공기 주입 장치(200)는 상기 가스 농도 측정 센서(313)가 배치된 공간에 무취 공기를 주입하기 위한 공기 유로(220)에 연결되는 활성탄 필터(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 측정 가스와 상기 무취 공기 중의 어느 하나를 선택적으로 상기 가스 농도 측정 센서(313)가 배치된 공간에 주입하기 위하여, 상기 가스 주입 장치(100)와 상기 무취 공기 주입 장치(200) 중의 어느 하나에 선택적으로 연결되는 선택 밸브(V)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  12. 제9항에 있어서, 상기 가스 주입장치(100)는,
    상기 측정 가스를 선택 밸브(V)로 안내하도록 상기 가스 농도 측정용 챔버(20)에 연결되는 측정 가스 안내 튜브(120);
    상기 측정 가스에서 먼지를 거르도록 상기 측정 가스 안내 튜브(120) 상에 설치되는 먼지 필터(130);
    상기 측정 가스에서 수분을 거르도록 상기 측정 가스 안내 튜브(120) 상에 설치되는 수분 제거 장치(140);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 가스 농도 산출부(420)는,
    상기 가스 흡착량과 상기 측정 가스의 농도 사이의 특성 관계식으로부터, 상기 측정 가스의 농도를 추출하는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 특성 관계식은,
    다수의 샘플 측정 가스에 대하여 측정된 상기 가스 흡착량인 샘플 가스 흡착량과 상기 샘플 측정 가스의 농도 간의 회귀 분석 방법으로 얻어지는 것을 특징으로 하는 가스 농도 측정 센서를 이용한 수질 오염 측정 시스템.
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