KR20130017714A - 가축분뇨액비의 성분 분석장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 근적외선 분광 분석법을 이용하여 가축분뇨액비시료의 성분을 분석하는 가축분뇨액비의 성분 분석장치로서, 근적외선 분광 분석법을 이용하여 가축분뇨액비의 성분을 분석하는 현장 휴대 가능형의 가축분뇨액비의 성분 분석장치로서, 특히 광원발생부에서 발생되는 열에 의한 가축분뇨액비시료의 온도변화를 방지하여 가축분뇨액비시료의 성분분석에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 가축분뇨액비의 성분 분석장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 가축분뇨액비의 성분 분석장치는, 가축분뇨액비시료를 측정하기 위한 광원을 발생하여 제공하는 광원발생부; 상기 광이 상기 가축분뇨액비시료에 투과되도록 상기 가축분뇨액비시료를 수용하되, 상기 광원발생부의 열에 의한 상기 가축분뇨액비시료의 온도변화를 방지하기 위해 상기 광원발생부와 열차단된 시료수용부; 상기 시료수용부의 가축분뇨액비시료를 투과한 출력광을 계측하여 디지털 신호로 변환하는 분광처리부; 및 적어도 상기 광원발생부, 시료수용부, 분광처리부를 수용하는 하우징;을 포함하여 구성된다.

Description

가축분뇨액비의 성분 분석장치{Apparatus for analyzing Liquid manure}
본 발명은 가축분뇨액비의 성분 분석장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 근적외선 분광 분석법을 이용하여 가축분뇨액비의 비료성분, 수분 및 유기물 함량 등의 성분을 분석하는 현장 휴대 가능형의 가축분뇨액비의 성분 분석장치로서, 특히, 광원발생부에서 발생되는 열에 의한 가축분뇨액비시료의 온도변화를 방지하여 가축분뇨액비시료의 성분분석에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 가축분뇨액비의 성분 분석장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가축분뇨액비는 가축의 사육과정에서 배출되는 분, 뇨 및 세척수의 혼합물 또는 기타 가축분뇨 처리과정에서 발생되는 물질을 비료로 활용할 목적으로 수집 및 저장하고, 일정기간 부숙시켜 병원성 미생물 및 잡초종자 사멸, 이분해성 물질 분해 등 위생적, 경종적으로 안정화된 액상물을 의미한다.
이러한 가축분뇨액비는 질소, 인, 칼륨 등과 같은 비료성분이 많이 포함되어 있기 때문에 자연에 방치할 경우 수질오염, 악취발생, 및 위생악화 등 심각한 환경문제를 일으킬 수 있고, 작물재배시에도 과다 사용시에 토양오염 및 작물피해가 발생되므로 작물별 적정량을 산출하여 사용함은 물론 재배하는 작물의 특성에 맞는 성분을 포함하는 액비를 알맞게 선택하여 사용하여야 한다.
가축분뇨액비의 성분을 검사하기 위한 방법으로서, 종래에는 화학적 분석에 의한 정량분석방법을 이용하였으나, 분석방법이 복잡하고, 액비를 일일이 분해하여 측정하기 때문에 조사기기가 설치된 일정한 장소에서 실시해야 하는 장소의 제한이 있다는 문제점, 일일 분석시료 개수가 한정되어 있다는 문제점, 분석에 소요되는 시간과 노력이 과다하게 소요된다는 문제점이 있었다.
상술한 문제점을 해소하기 위하여, 최근에는 각종 성분의 분자구조와 유기성분에 의한 근적외선 영역의 흡수현상을 중회귀분석과 같은 통계기법과 컴퓨터 기술을 이용하여 물질의 구성 성분 또는 이화학적 특성을 분석하는 근적외선 분광법(NIRS, near infrared spectroscopy)을 이용하는 기술이 가축분뇨액비의 성분 분석에 이용되고 있다.
근적외선 분광 분석법은 측정 검체에 대한 전처리를 최소화하고, 신속한 분석이 가능하며, 여러 성분을 동시에 측정할 수 있고, 실시간에 반복측정이 가능한 비파괴 분석법으로서, 농업분야, 식품분야, 사료분야, 섬유분야, 석유화학분야 및 고분자 분야뿐만 아니라 의약분야에서도 그 응용이 확대되고 있다.
상술한 바와 같은 근적외선 분광 분석법을 이용한 종래의 현장 휴대 가능형의 근적외선 분광기의 일예로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(11), 측정부(12), 입력부(13), 광원(14), 제1광섬유(15), 제2광섬유(16), 분광광도계(17), 냉각팬(18)을 포함하여 구성된 측정부(10)와 분광광도계(17)로 유도되는 빛을 분석하여 시료의 성분을 분석하는 판별부(20)를 포함하는 근적외선 분광기가 개시된 바 있다.
상술한 바와 같은 구성의 근적외선 분광기를 이용하여 가축분뇨액비의 성분을 분석하는 경우에는, 상기 측정부(12)에 가축분뇨액비시료가 담긴 유리시험관(30)을 놓은 상태에서, 광원(14)으로 방출된 빛이 제1광섬유(15), 측정부(12), 제2광섬유(16)를 순차적으로 지나도록 한 후 분광광도계(17)로 유도되는 빛을 분석하여 가축분뇨액비시료의 성분을 분석하게 된다.
그러나, 도 1의 근적외선 분광기는 현장 휴대 가능형 모델로서 내부 구성요소들이 좁은 공간 내에 컴팩트하게 설치되므로, 하우징 내에 설치된 광원에서 발생되는 열을 냉각팬(18)만으로 해소하기가 어려워 분광광도계에서 측정된 가축분뇨액비시료의 성분분석값의 신뢰도가 떨어진다는 문제점이 있었다.
즉, 상기 가축분뇨액비시료의 온도가 변화함에 따라 흡광도가 높아지거나 낮아지게 되어, 이로 인한 분광광도계의 측정값의 신뢰도가 떨어지는 문제가 발생하는 것이었다.
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 근적외선 분광 분석법을 이용하여 가축분뇨액비의 비료성분, 수분 및 유기물 함량 등의 성분을 분석하는 현장 휴대 가능형의 가축분뇨액비의 성분 분석장치로서, 특히, 광원발생부에서 발생되는 열에 의한 가축분뇨액비시료의 온도변화를 방지하여 가축분뇨액비의 성분분석에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 가축분뇨액비의 성분 분석장치를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가축분뇨액비의 성분 분석장치는, 가축분뇨액비시료를 측정하기 위한 광원을 발생하여 제공하는 광원발생부; 상기 광이 상기 가축분뇨액비시료에 투과되도록 상기 가축분뇨액비시료를 수용하되, 상기 광원발생부의 열에 의한 상기 가축분뇨액비시료의 온도변화를 방지하기 위해 상기 광원발생부와 열차단된 시료수용부; 상기 시료수용부의 가축분뇨액비시료를 투과한 출력광을 계측하여 디지털 신호로 변환하는 분광처리부; 및 적어도 상기 광원발생부, 시료수용부, 분광처리부를 수용하는 하우징;을 포함하여 구성된다.
바람직하게, 적어도 상기 분광처리부의 디지털 신호를 전송받아 상기 가축분뇨액비시료의 성분을 분석하는 제어부;를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는, 인터페이스부를 통해 상기 분광처리부와 접속가능한 개인용 컴퓨터로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 하우징은, 적어도 상기 광원발생부가 수용되는 광원실과 적어도 상기 시료수용부와 분광처리부가 수용되는 시료실이 열차단격벽에 의해 구획되도록 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 하우징의 시료실에는, 상기 시료실의 온도를 센싱하기 위한 온도센서 및 상기 시료실의 온도를 조절하기 위한 적어도 하나의 온도조절팬이 구비되며, 상기 제어부는 상기 온도조절팬에 의해 조절되는 상기 시료실의 온도가 설정온도를 벗어날 시 알람을 발생할 수 있다.
바람직하게, 상기 온도조절팬과 연통가능한 착탈식 연통관 및 상기 착탈식 연통관을 통해 상기 시료실의 내부로 열풍 또는 냉풍을 송풍하는 송풍본체를 포함하여 구성된 온도조절유닛;을 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 착탈식 연통관의 양단에는 자석부가 구비되고, 상기 착탈식 연통관의 양단에 대응하는 상기 온도조절팬의 대응부 및 상기 송풍본체의 대응부는 강자성체 금속으로 이뤄질 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 광원발생부에서 발생되는 열에 의한 가축분뇨액비시료의 온도변화를 방지할 수 있으므로, 상기 가축분뇨액비시료의 성분분석에 대한 신뢰도를 높일 수 있다는 이점이 있다.
또한, 하우징의 광원실과 시료실을 구획하는 열차단격벽에 의해 광원발생부의 열에 의한 가축분뇨액비시료의 온도변화를 방지하는 바와 같이, 간단한 구조로 가축분뇨액비시료의 성분분석에 대한 신뢰도를 높일 수 있다는 이점이 있다.
또한, 하우징의 시료실에는 시료실의 온도를 감지하기 위한 온도센서 및 시료실 내의 온도를 조절하기 위한 온도조절팬이 구비되며, 온도조절팬에 의해 조절되는 시료실 내의 온도가 설정온도를 벗어난 경우에, 알람을 발생함에 따라 시료실의 온도가 설정온도를 벗어난 상황을 쉽게 파악할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 시료실 내의 온도가 설정온도를 벗어나 제어부가 알람을 발생한 경우에, 온도조절유닛을 이용하여 시료실의 내부로 열풍 또는 냉풍을 송풍하여 추가적인 온도조절이 가능하다는 이점이 있다.
도 1은 종래의 소형 근적외선 분광기의 개략적인 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가축분뇨액비의 성분 분석장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가축분뇨액비의 성분 분석장치를 도시한 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가축분뇨액비의 성분 분석장치의 내부를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가축분뇨액비의 성분 분석장치의 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가축분뇨액비의 성분 분석장치를 도시한 사시도.
도 7은 시료의 온도변화에 따른 분광분석 스펙트럼의 분포 변화를 도시한 그래프.
본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 일실시예에 따른 가축분뇨액비의 성분 분석장치는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 광원발생부(100), 시료수용부(200), 분광처리부(300), 하우징(400), 제어부(500), 온도조절유닛(600)을 포함하여 구성된다.
특히, 상기 가축분뇨액비의 성분 분석장치의 시료수용부(200)는, 상기 광원발생부(100)의 열에 의한 상기 가축분뇨액비시료의 온도변화를 방지하기 위해 상기 광원발생부(100)와 열차단되도록 구성된다.
먼저, 상기 광원발생부(100)에 대하여 설명하도록 한다.
상기 광원발생부(100)는, 가축분뇨액비시료를 측정하기 위한 광원을 발생하여 제공하는 부분으로서, 상기 시료수용부(200)로 광원을 제공한다.
이때, 상기 광원발생부(100)의 광원은, 대기중으로 상기 시료수용부(200)에 제공되거나 상기 광원발생부(100)와 상기 시료수용부(200)를 상호 연결하는 별도의 광유도로를 통해 제공될 수 있다.
상기 광원발생부(100)는, 예를 들어, 400nm ~ 2,500nm 대역의 근적외선을 방출하는 텅스텐 할로겐 램프(tungsten halogen lamp)로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은 광원발생부(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(400)의 광원실(SP1)에 수용될 수 있으며, 열차단격벽(430)에 의해 상기 시료수용부(200)와 열차단될 수 있다.
다음으로, 상기 시료수용부(200)에 대하여 설명하도록 한다.
상기 시료수용부(200)는, 상기 광원발생부(100)로부터 유도되는 입력광이 상기 가축분뇨액비시료에 투과되도록 상기 가축분뇨액비시료를 수용한다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상부가 개방된 장방형 사각박스 형태의 투명한 시료셀(cell)의 내부에 상기 가축분뇨액비시료가 수용되어 상기 시료수용부(200)의 수용홈(200h)에 수용될 수 있다.
상기 시료셀(cell)은 내부에 가축분뇨액비시료가 수용되지 않은 상태에서는 상기 광원발생부(100)로부터 유도되는 입력광에 영향을 주지 않고 그대로 투과시킬 수 있는 재질로 이뤄지며, 예를 들어, 투명한 유리 재질로 형성될 수 있다.
상기 광원발생부(100)로부터 상기 시료수용부(200)로 유도된 입력광은, 상기 시료셀(cell)을 투과하여 상기 분광처리부(300) 측으로 유도된다.
이때, 상기 시료셀(cell)을 투과한 출력광은, 대기중을 통해 상기 분광처리부(300)에 전달되거나 상기 시료수용부(200)와 상기 분광처리부(300)를 상호 연결하는 별도의 광유도로를 통해 제공될 수 있다.
이때, 상기 시료셀(cell)에 수용된 가축분뇨액비시료의 비료성분(질소, 인, 칼륨), 수분 및 유기물 함량 등의 성분에 따라 광흡수율 또는 광반사율이 달라지게 되고, 이러한 광흡수율의 차이로 인하여 상기 시료셀(cell)을 투과한 출력광을 분석함에 따라 상기 가축분뇨액비시료의 성분을 분석할 수 있게 되며, 이러한 분광분석법의 원리 내지 과정은 이미 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
한편, 상기 광원발생부(100)에서 광원을 발생시키는 과정에서, 열이 함께 발생하게 되는데, 이와 같이, 광원발생부(100)에서 발생되는 열에 의해 상기 시료셀(cell)에 수용된 가축분뇨액비시료의 온도가 변화하지 않도록 상기 시료수용부(200)는 상기 광원발생부(100)와 열차단된다.
예를 들어, 상기 시료수용부(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(400)의 시료실(SP2)에 수용될 수 있으며, 상기 하우징(400)의 열차단격벽(430)에 의해 상기 광원발생부(100)와 열차단될 수 있다.
한편, 열에 의한 시료의 온도변화가 성분분석결과에 영향을 미치는 것은 물의 온도별 분광분석 스펙트럼을 도시한 도 7을 통해 알 수 있다.
도 7은 시료의 온도변화에 따른 분광분석 스펙트럼의 변화를 도시한 그래프로서, 가로축은 파장(wavelength), 세로축은 흡광도(absorbance)를 의미하며, 1번 그래프 내지 8번 그래프는 각 온도별 분광분석에 따른 스펙트럼 분포 그래프이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 물의 온도가 10℃(1번 그래프), 22℃(2번 그래프), 28℃(3번 그래프), 36℃(4번 그래프), 44℃(5번 그래프), 57℃(6번 그래프), 74℃(7번 그래프), 86℃(8번 그래프)인 경우에, 각각 서로 다른 스펙트럼 분포를 보이는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 시료의 온도에 따라 스펙트럼 분포가 변할 수 있기 때문에, 본 실시예에서는 상기 하우징(400)의 열차단격벽(430)에 의해 상기 광원발생부(100)와 상기 시료수용부(200)가 상호 열차단되도록 하여 상기 광원발생부(100)에서 발생하는 열에 의해 상기 시료수용부(200)에 수용된 가축분뇨액비시료의 온도변화를 방지하고자 한 것이다.
다음으로, 상기 분광처리부(300)에 대하여 설명하도록 한다.
상기 분광처리부(300)는, 상기 시료수용부(200)의 가축분뇨액비시료를 투과한 출력광을 계측하여 디지털 신호로 변환한다.
예를 들어, 상기 분광처리부(300)는 상기 시료셀(cell)을 투과한 출력광을 파장별로 분산시키는 과정, 파장별로 분산된 출력광의 세기에 비례하여 전기적 신호로 변환하는 과정, 변환된 전기적 신호를 증폭하는 과정, 증폭된 전기적 신호를 필터링하는 과정, A/D 컨버터를 통해 디지털 신호로 변환하는 과정을 통해 상기 출력광을 디지털 신호로 변환할 수 있다.
상술한 분광처리부(300)는, 예를 들어, 현재 이용되고 있는 일반적인 분광 광도계가 적용될 수 있는바, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 상기 하우징(400)에 대하여 설명하도록 한다.
상기 하우징(400)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 적어도 상기 광원발생부(100), 시료수용부(200), 분광처리부(300)를 수용하도록 구성되되, 상기 광원발생부(100)가 수용되는 광원실(SP1)과 적어도 상기 시료수용부(200)와 분광처리부(300)가 수용되는 시료실(SP2)이 열차단격벽(430)에 의해 구획되도록 형성된다.
상세하게는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(400)은 저면패널(420)과 상기 저면패널(420)의 상부를 커버하는 덮개(410)를 포하하여 구성될 수 있으며, 상기 덮개(410)의 상부에는 상기 시료시용부(200)의 수용홈(200h)에 대응하여 상기 시료셀(cell)을 삽입하기 위한 삽입홈(410h)이 형성되고, 상기 덮개(410)의 내측에 상기 열차단격벽(430)이 형성된다.
상기 열차단격벽(430)은 상기 덮개(410)와 일체형으로 형성되거나 분리형으로 형성되어 조립가능하도록 구성될 수 있다.
상기 열차단격벽(430)에 의해 상기 광원발생부(100)와 상기 시료수용부(200) 간의 열전달이 차단될 수 있다.
한편, 상기 열차단격벽(430)에는 상기 광원발생부(100)의 광원이 상기 시료수용부로 제공될 수 있도록 통과부(430h)가 구비될 수 있으며, 상기 통과부(430h)는 투명창 또는 관통홀의 형태가 될 수 있다.
한편, 상기 하우징(400)의 광원실(SP1) 및 시료실(SP2)에는 각 실(410, 420)의 온도를 조절하기 위한 제1온도조절팬(f1), 제2온도조절팬(f2)이 각각 구비될 수 있다.
도 3 및 도4에 도시된 바와 같이, 상기 제1온도조절팬(f1)은 상기 덮개의 광원실(SP1)측의 측벽에 형성된 제1홈(h1)에 장착되고, 상기 제2온도조절팬(f2)은 상기 덮개의 시료실(SP2)측의 측벽에 형성된 제2홈(h2)에 장착될 수 있다.
즉, 상기 제1온도조절팬(f1)은 상기 광원실(SP1)의 온도가 적정하게 유지되도록 조절하고, 상기 제2온도조절팬(f2)은 상기 시료실(SP2)의 온도가 적정하게 유지되도록 조절한다.
특히, 상기 제2온도조절팬(f2)은 상기 시료실(SP2)의 온도가 대략 25℃ 내지 30℃로 유지될 수 있도록 하여 시료실(SP2)에 수용된 가축분뇨액비시료에 대한 성분분석의 신뢰도가 높을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 시료실(SP2)의 내부 일측(본 실시예의 경우, 열차단격벽(430)의 일측)에는 상기 시료실(SP2)의 온도를 센싱하기 위한 온도센서(S1)가 구비된다.
상기 온도센서(S1)는 상기 제2온도조절팬(f2)에 의해 조절되는 시료실(SP2)의 온도를 센싱하여 상기 제어부(500)로 전달한다.
다음으로, 상기 제어부(500)에 대하여 설명하도록 한다.
상기 제어부(500)는, 적어도 상기 분광처리부(300)의 디지털 신호를 전송받아 상기 가축분뇨액비시료의 비료성분, 수분 및 유기물 함량 등의 성분을 분석하며, 예를 들어, 질소(N), 인산(P2O5), 칼리(K2O), 수분 및 유기물 등의 성분을 분석할 수 있다.
한편, 상기 가축분뇨액비시료의 성분분석은 상기 인터페이스부(440)를 통해 전송받은 디지털 신호와 기 구축된 통계자료를 비교하여 분석하는 연산처리모듈(도 5의 510)에 의해 이뤄질 수 있으며, 상기 연산처리모듈(510)에 의한 분석결과가 표시모듈(도 5의 520)을 통해 그래픽적으로 표시될 수 있다.
한편, 상기 제어부(500)는, 외부기기의 접속을 위해 상기 분광처리부(300)와 연결되어 상기 하우징(400)에 구비된 인터페이스부(440)를 통해 상기 분광처리부(300)와 접속가능하도록 케이블(C)로 연결된 개인용 컴퓨터로 구성되거나 상기 하우징(400)에 일체형으로 구비되어 임베디드 형태로 구현되어 상기 분광처리부(300)의 디지털 신호를 전송받아 상기 가축분뇨액비시료의 성분을 분석하도록 구성될 수 있다.
이 경우, 분석 프로세스는 개인용 컴퓨터에 탑재된 분석 프로그램의 구동 또는 임베디드 시스템에 저장된 프로그램의 구동에 의해 이뤄질 수 있다.
상기 제어부(500)가 상기 인터페이스부(440)를 통해 상기 분광처리부(300)와 연결되도록 구성됨에 따라, 본 실시예의 가축분뇨액비의 성분 분석장치는, 가장 기본적인 구성요소인 광원발생부(100), 시료수용부(200), 분광처리부(300) 및 인터페이스부(440)만으로 구성될 수 있고 상기 제어부(500)를 개인용 컴퓨터로 대체함에 따라 장치의 제조단가를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 작은 크기로 제작 가능하여 휴대성이 뛰어난 장점이 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(500)가 상기 하우징(400)에 일체형으로 구비된 경우에, 상기 하우징(400)의 외부면에 액정패널(540)과 조작수단(550)이 구비될 수 있으며, 상기 가축분뇨액비시료의 성분분석 결과는 상기 액정패널(540)을 통해 그래픽적으로 표시되도록 할 수 있다.
상기 제어부(500)는, 상기 시료실(SP2)의 온도를 센싱하는 온도센서(S1)로부터 상기 시료실(SP2)의 온도정보를 전달받으며, 상기 시료실(SP2)의 온도가 기설정된 온도(대략 25℃ 내지 30℃)를 벗어날 시 알람모듈(도 5의 530)을 통해 알람을 발생한다.
다음으로, 상기 온도조절유닛(600)에 대하여 설명하도록 한다.
상기 온도조절유닛(600)은, 상기 시료실(SP2)의 온도가 기설정된 온도(대략 25℃ 내지 30℃)를 벗어나 상기 제어부(500)가 알람을 발생한 경우에 상기 시료실(SP2)의 온도를 부가적으로 조절하기 위해 별도로 구비되어 착탈식으로 구성된 수단이다.
상기 온도조절유닛(600)은, 상기 제2온도조절팬(f2)의 개구부를 통해 연통가능한 착탈식 연통관(610) 및 상기 착탈식 연통관(610)을 통해 상기 시료실(SP2)의 내부로 열풍 또는 냉풍을 송풍하는 송풍본체(620)를 포함하여 구성된다.
상기 송풍본체(620)의 전면에는, 열풍 또는 냉풍을 송풍하는 송풍구(620h), 열풍 또는 냉풍의 온도를 설정하기 위한 버튼(623)과 상기 설정된 온도를 표시하는 디스플레이(621)가 마련되며, 상기 버튼(623)을 조작하여 설정된 온도의 열풍 또는 냉풍이 상기 송풍구(620h)로부터 송풍되어 상기 연통관(610)을 통해 시료실(SP2)의 내부로 공급되도록 한다.
상기 송풍본체(620)의 내부에는 통상의 송풍팬이 구비되며, 통상의 전기식 냉각수단 및 가열수단이 내장될 수 있다.
한편, 상기 착탈식 연통관(610)의 양단에는 자석부(611)가 구비되고, 상기 착탈식 연통관(610)의 양단에 대응하는 상기 온도조절팬의 대응부 및 상기 송풍본체(620)의 대응부는 강자성체 금속으로 이뤄질 수 있다.
예를 들어, 상기 온도조절유닛(600)의 외부 케이싱과 상기 하우징(400)의 외부 표면을 강자성체 금속으로 구성함에 따라 상기 착탈식 연통관(610)의 양단에 구비된 자석부(611)가 각각의 대응부에 용이하게 착탈될 수 있다.
한편, 상기 온도조절유닛(600)은 상기 제어부(500)에 전기 신호적으로 연결되며, 상기 제어부(500)가 모니터링하는 온도 정보에 따라 직접 제어될 수도 있음은 물론이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.
100:광원발생부
200:시료수용부
300:분광처리부
400:하우징
430:열차단격벽
440:인터페이스부
500:제어부
600:온도조절유닛
610:연통관
611:자석부
620:송풍본체
f1:제1온도조절팬
f2:제2온도조절팬
S1:온도센서
SP1:광원실
SP2:시료실

Claims (7)

  1. 가축분뇨액비시료를 측정하기 위한 광원을 발생하여 제공하는 광원발생부;
    상기 광이 상기 가축분뇨액비시료에 투과되도록 상기 가축분뇨액비시료를 수용하되, 상기 광원발생부의 열에 의한 상기 가축분뇨액비시료의 온도변화를 방지하기 위해 상기 광원발생부와 열차단된 시료수용부;
    상기 시료수용부의 가축분뇨액비시료를 투과한 출력광을 계측하여 디지털 신호로 변환하는 분광처리부; 및
    적어도 상기 광원발생부, 시료수용부, 분광처리부를 수용하는 하우징;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가축분뇨액비의 성분 분석장치.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 분광처리부의 디지털 신호를 전송받아 상기 가축분뇨액비시료의 성분을 분석하는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가축분뇨액비의 성분 분석장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 인터페이스부를 통해 상기 분광처리부와 접속가능한 개인용 컴퓨터로 구성된 것을 특징으로 하는 가축분뇨액비의 성분 분석장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은, 적어도 상기 광원발생부가 수용되는 광원실과 적어도 상기 시료수용부와 분광처리부가 수용되는 시료실이 열차단격벽에 의해 구획되도록 형성된 것을 특징으로 하는 가축분뇨액비의 성분 분석장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하우징의 시료실에는, 상기 시료실의 온도를 센싱하기 위한 온도센서 및 상기 시료실의 온도를 조절하기 위한 적어도 하나의 온도조절팬이 구비되며,
    상기 제어부는 상기 온도조절팬에 의해 조절되는 상기 시료실의 온도가 설정온도를 벗어날 시 알람을 발생하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨액비의 성분 분석장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 온도조절팬과 연통가능한 착탈식 연통관 및 상기 착탈식 연통관을 통해 상기 시료실의 내부로 열풍 또는 냉풍을 송풍하는 송풍본체를 포함하여 구성된 온도조절유닛;을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가축분뇨액비의 성분 분석장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 착탈식 연통관의 양단에는 자석부가 구비되고, 상기 착탈식 연통관의 양단에 대응하는 상기 온도조절팬의 대응부 및 상기 송풍본체의 대응부는 강자성체 금속으로 이뤄진 것을 특징으로 하는 가축분뇨액비의 성분 분석장치.
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