KR20160013646A - 부유미생물 측정장치 및 그 측정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부유미생물 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 부유미생물 측정장치에는, 공기의 유입을 위한 유입부 및 상기 유입부의 일측에 제공되는 노즐부가 포함되는 입자 분류장치; 상기 공기 중 상기 노즐부의 내부유로를 통과한 미생물 입자가 유동하는 미생물 입자유로; 상기 미생물 입자의 유동을 발생시키는 구동장치; 상기 미생물 입자유로와 연통하며, 상기 미생물 입자가 포집되는 필터부를 구비하는 포집장치; 상기 필터부에 포집된 미생물 입자로부터 발생된 빛의 양 또는 세기를 감지하는 발광 측정장치; 및 상기 필터부의 일측에 제공되며, 상기 필터부를 살균하기 위한 살균장치가 포함된다.

Description

부유미생물 측정장치 및 그 측정방법 {Airborne microbial measurement apparatus and measurement method}
본 발명은 부유미생물 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.
최근 조류 인플루엔자, 신종 인플루엔자 등이 이슈화되면서 공기감염 문제가 대두되고 있으며, 이에 따라 공기 중 부유 미생물 측정(airborne microbial measurement)이 보다 중요하게 다루어지고, 바이오센서 시장도 이에 맞추어 큰 폭으로 성장하고 있다.
기존에 공기 중 부유 미생물 측정하는 방법에는, 시료기체 중에 부유하고 있는 생물입자를 증식에 적합한 고체 또는 액체 표면에 포집하고 일정기간 적당 온습도 환경 하에서 배양한 후, 표면에 출현한 콜로니수에서 포집 미생물수를 구하는 배양법과, 염색 후 형광현미경을 이용하는 염색법 등이 있다.
근래에는 ATP(아데노신삼인산, adenosine triphosphate)와 루시페린(luciferin)/루시페라아제(luciferase)가 반응하여 빛을 내는 원리를 이용하는 ATP 생물 발광법에 의해, ATP 소거처리, ATP 추출, 발광량 측정까지 소요되는 일련의 과정을 30분 정도로 축소하여 신속한 작업이 가능하게 되었다.
그러나, 상기와 같은 방법들에 의하면 기상 중에 존재하는 부유미생물을 실시간 측정할 수 없으며, 별도의 샘플링 과정과 전처리 등을 포함한 일련의 수작업이 요구되므로, 이러한 방법들을 이용하여서는 공기 중 부유미생물 자동 측정 시스템을 개발할 수가 없다는 한계가 있었다.
도 9는 종래의 입자분류장치에 제공되는 전기집진기의 구성을 보여준다.
도 9를 참조하면, 종래의 전기집진기(1)에는, 양측의 포집판(2) 및 상기 양측의 포집판(2) 사이에 배치되는 충전선(3, 방전 전극)이 포함된다.
상기 충전선(3)에 고전압을 인가하면 코로나 방전이 발생되며, 이 때 발생되는 이온이 가스 중의 소정 입자와 대전된다. 그리고, 대전된 입자는 집진극, 즉 상기 포집판(2)으로 전기력에 의하여 이동되어 포집될 수 있다.
따라서, 상기 전기집진기(1)는, 정전기적인 원리를 이용하여 소정의 입자를 포집할 수 있는 집진장치로서 이해될 수 있다. 상기 소정의 입자에는, 먼지와 같은 이물, 또는 부유미생물등이 포함될 수 있다.
한편, 종래의 부유미생물 측정장치에는, 상기한 전기집진기 및 상기 포집판에 포집된 부유미생물을 수집하기 위한 수집봉이 포함된다.
상기 종래의 부유미생물 측정장치는, 상기 전기집진기의 구동에 의하여 상기 포집판에 부유미생물이 포집되면, 사용자가 수동으로 상기 수집봉을 포집판에 접촉시켜 부유미생물을 수집 또는 샘플링하도록 구성된다.
그리고, 수집된 부유미생물을 시약에 반응시켜 발광이 이루어지도록 하고, 발광된 빛을 감지하여 미생물의 농도를 측정하도록 구성된다.
이와 같이, 종래의 부유미생물 측정장치의 경우, 수집봉을 별도로 마련하고 사용자가 수집봉을 이용하여 포집판에 포집된 부유미생물을 수집하여야 하는 과정을 거쳐야 하므로, 시간 및 비용이 많이 소모되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 기상중에 존재하는 부유미생물을 신속하게 측정할 수 있는 부유미생물 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 부유미생물 측정장치에는, 공기의 유입을 위한 유입부 및 상기 유입부의 일측에 제공되는 노즐부가 포함되는 입자 분류장치; 상기 공기 중 상기 노즐부의 내부유로를 통과한 미생물 입자가 유동하는 미생물 입자유로; 상기 미생물 입자의 유동을 발생시키는 구동장치; 상기 미생물 입자유로와 연통하며, 상기 미생물 입자가 포집되는 필터부를 구비하는 포집장치; 상기 필터부에 포집된 미생물 입자로부터 발생된 빛의 양 또는 세기를 감지하는 발광 측정장치; 및 상기 필터부의 일측에 제공되며, 상기 필터부를 살균하기 위한 살균장치가 포함된다.
또한, 상기 포집장치의 일측에 제공되며, 상기 발광 측정장치 및 살균장치를 수용하는 하우징이 더 포함된다.
또한, 상기 하우징의 내부에 형성되며, 상기 구동장치의 구동에 의하여, 상기 미생물 입자의 유동을 상기 필터부로 가이드 하는 흡입부가 더 포함된다.
또한, 상기 발광 측정장치 및 살균장치는 상기 흡입부의 양측에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 포집장치에는, 상기 필터부를 수용하며, 상기 미생물 입자유로와 연통될 수 있는 필터공이 형성되는 필터 케이스가 포함되며, 상기 필터부의 적어도 일부분은 상기 필터공을 통하여 외부에 노출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터 케이스 및 필터부는 회전 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터 케이스가 회전되는 과정에서, 상기 필터공은 상기 흡입부, 수광부 및 살균장치 중 어느 하나와 대응하는 위치에 배치될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터 케이스가 회전되는 과정에서, 상기 필터공은 상기 흡입부, 살균장치 및 수광부에 차례대로 대응하는 위치에 배치될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터공에는, 서로 이격된 다수의 필터공이 포함되며, 상기 다수의 필터공간의 이격된 거리는, 상기 흡입부, 살균장치 및 수광부의 이격된 거리에 대응하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 살균장치를 제어하는 제어부가 더 포함되며, 상기 제어부는, 상기 필터부에 상기 미생물 입자가 포집되기 이전에, 상기 살균장치를 작동하여 상기 필터부의 오염물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발광 측정장치를 제어하는 제어부가 더 포함되며, 상기 제어부는, 상기 필터부에 상기 미생물 입자가 포집되기 이전에, 상기 발광 측정장치를 제 1 작동하고, 상기 필터부에 상기 미생물 입자가 포집된 이후에, 상기 발광 측정장치를 제 2 작동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동장치에는, 에어 펌프장치가 포함된다.
또한, 상기 노즐부의 외측공간을 통과한 공기 입자가 유동하는 공기입자 유로; 및 상기 공기입자 유로에서의 유동을 발생시키는 송풍팬이 더 포함된다.
또한, 상기 살균장치에는, 자외선 LED 장치 또는 이오나이저(ionizer)가 포함된다.
또한, 상기 발광 측정장치에는, 빛을 수집하는 수광부; 및 상기 수광부로 빛을 가이드 하며, 빛의 전반사 또는 난반사를 유도하는 반사유도 장치가 포함되고, 상기 반사유도 장치에는, 필름부 또는 코팅부가 포함된다.
또한, 상기 발광 측정장치에서 감지된 미생물의 농도를 표시하는 디스플레이부가 더 포함된다.
또한, 상기 디스플레이부를 표시된 미생물의 농도가 높을 경우, 공기를 정화하기 위한 가전제품에 미생물의 농도에 관한 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 부유 미생물 측정방법에는, 필터 구동부의 제 1 작동을 수행하여, 살균장치를 필터부의 일 영역에 위치시키고, 상기 살균장치를 작동하는 단계; 상기 필터 구동부의 제 2 작동을 수행하여, 수광부를 상기 필터부의 일 영역에 위치시키고, 상기 수광부의 제 1 작동을 수행하는 단계; 상기 필터 구동부의 제 3 작동을 수행하여, 미생물 입자가 유동할 수 있는 흡입부를 상기 필터부의 일 영역에 위치시키는 단계; 구동장치가 구동하여, 공기 중 미생물 입자가 분리되고, 분리된 미생물 입자가 상기 흡입부를 통하여 상기 필터부에 포집되는 단계가 포함된다.
또한, 상기 필터부에 포집된 미생물 입자가 용해되고, 용해된 미생물 입자와 발광물질이 작용하는 단계; 및 상기 수광부의 제 2 작동을 수행하여, 상기 용해된 미생물 입자와 발광물질의 작용에 의한 발광량이 감지되는 단계가 더 포함된다.
또한, 상기 수광부의 제 2 작동을 수행하여 감지된 제 2 발광량으로부터, 상기 수광부의 제 1 작동을 수행하여 감지된 제 1 발광량을 감하여, 미생물 발광량을 계산하는 단계가 더 포함된다.
본 발명의 실시예에 따른 부유미생물 측정장치 및 그 측정방법에 의하면, 사용자가 포집판에 포집된 부유 미생물을 수동으로 샘플링 하여야 할 필요가 없이, 공기 중 부유 미생물이 가상 임팩터(virtual impactor) 구조에 의하여 자동으로 분리될 수 있으므로 입자 분류과정이 용이하며 시간이 적게 소요되는 효과가 있다.
또한, 분류된 미생물 입자가 포집되는 필터부를 살균할 수 있으므로 필터부의 오염을 방지할 수 있고 이에 따라, 필터부에 포집된 미생물 입자의 농도를 측정하는데 상기 필터부에 존재하는 오염물질의 영향을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 필터부에 미생물 입자를 포집하기 이전에, 발광 측정장치를 작동하여 기준 발광량 값을 측정하고, 이후 포집된 미생물 입자의 발광량 값을 계산하는데 상기 기준 발광량 값을 고려할 수 있으므로, 정확한 미생물 입자의 농도를 계산할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 필터 구동부를 작동하여 필터부를 이동시킴으로써, 상기 필터부가 제 2 하우징의 내부에 나란하게 배치되어 있는 흡입부, 수광부 또는 살균장치의 일측에 위치될 수 있으므로, 필터부의 살균 및 미생물의 농도측정이 연속적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 상기 포집장치 또는 필터부에 발광물질이 도포되고 미생물의 용해시약이 상기 포집장치 또는 필터부에 공급될 수 있으므로, 발광측정 과정이 용이하게 이루어질 수 있다는 효과가 있다.
또한, 가상 임팩터 구조에 의하여 입자가 작은 메인 유동과, 입자가 상대적으로 큰 서브 유동이 효과적으로 분리될 수 있다. 그리고, 압력 손실이 상대적으로 작은 메인 유동측에는 구동부로서 팬을 이용하고, 압력 손실이 상대적으로 큰 서브 유동측에는 구동부로서 저유량 펌프를 이용함으로써, 부유미생물 측정장치가 커지거나 무거워지는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 발광장치에서 감지된 발광량에 기초하여 미생물 농도에 대한 정보를 표시하는 디스플레이부가 더 구비되고, 미생물 농도가 설정농도 이상인 경우 이를 경고하는 표시가 상기 디스플레이부에 나타날 수 있으므로, 사용자 편의성이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 도 1의 II-II'를 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 내부 구성을 보여주는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 노즐부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 측정방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 작용을 보여주는 개략도이다.
도 9는 종래의 부유 미생물 측정장치에 제공되는 전기집진기의 구성을 보여주는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I'를 따라 절개한 단면도이고, 도 3은 도 1의 II-II'를 따라 절개한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치에는, 베이스(20) 및 상기 베이스(20)의 상측에 설치되는 다수의 장치가 포함된다.
상기 다수의 장치에는, 공기를 흡입하여 공기 중 부유 미생물을 분리하는 입자 분류장치(100) 및 상기 입자 분류장치(100)에서 분리된 부유 미생물이 포집되는 포집장치(200)가 포함된다.
그리고, 상기 다수의 장치에는, 상기 포집장치(200)의 일측에 제공되어 상기 부유 미생물로부터 발생되는 빛의 양 또는 세기를 감지하는 발광 측정장치 및 상기 발광 측정장치에 전기적으로 연결되는 제어장치(400)가 더 포함된다. 상기 발광 측정장치에는, 빛을 수집하는 수광부(320)가 포함된다.
상기 제어장치(400)에는, 다수의 회로부품이 설치되는 PCB(410) 및 상기 PCB(410)에 설치되어 부유 미생물의 농도에 관한 정보가 표시되는 디스플레이부(420)가 포함된다.
상세히, 상기 입자 분류장치(100)에는, 소정의 내부공간을 형성하는 제 1 하우징(110) 및 상기 제 1 하우징(110)의 상부에 결합되는 상면부(112)가 포함된다. 상기 상면부(112)에는, 상기 입자 분류장치(100)의 외부에 존재하는 공기가 흡입되는 "공기 유입부"로서의 다수의 슬릿(121)이 형성된다.
상기 슬릿(121)의 폭은 수 밀리미터(mm)의 범위 내에 있을 수 있다. 그리고, 상기 슬릿(121)이 상기 상면부(112)에 다수 개가 형성됨으로써, 상기 슬릿(121)을 통하여 유입되는 공기의 저항력, 즉 슬릿(121) 내외부의 차압(differential pressure)이 작게 형성된다. 따라서, 상기 다수의 슬릿(121)을 통하여 유입되는 공기의 충분한 유량을 확보할 수 있다.
상기 제 1 하우징(110)의 내부에는, 상기 슬릿(121)을 통하여 유입된 공기가 통과하는 노즐부(120)가 제공된다. 즉, 상기 노즐부(120)는 상기 제 1 하우징(110)의 내부공간에 설치될 수 있다. 그리고, 상기 노즐부(120)는 상기 슬릿(121)의 하측으로 이격되어 하방으로 연장된다.
상기 노즐부(120)는 상기 다수의 슬릿(121)의 수에 대응하여, 다수 개로 구비될 수 있으며, 서로 이격되어 배치될 수 있다. 일례로, 도 2에 도시되는 바와 같이, 다수의 노즐부(120)는 가로 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 노즐부(120)에는, 상기 슬릿(121)을 통하여 상기 제 1 하우징(110)의 내부로 유입된 공기 중 부유 미생물 입자가 유동하는 내부유로(125)가 포함된다. 상기 내부유로(125)는 상기 노즐부(120)의 내부 공간을 형성한다.
상기 내부유로(125)에는, 상기 노즐부(120)의 일단부를 규정하며 상기 내부유로(125)로 부유 미생물이 유입되는 입구부(125a)가 형성된다. 일례로, 상기 입구부(125a)는 상기 내부유로(125)의 상단부에 형성된다.
상기 슬릿(121)을 통하여 유입된 공기 중 부유 미생물 입자는 상기 입구부(125a)를 통하여 상기 내부유로(125)를 유동하며, 상기 부유 미생물 입자가 분리된 공기 입자는 상기 내부유로(125)의 외측 공간을 유동하여, 공기입자 유로(129)를 통과한다.
그리고, 상기 내부유로(125)에는, 상기 노즐부(120)의 타단부를 규정하며 상기 내부유로(125)를 유동한 부유 미생물 입자가 상기 노즐부(120)로부터 배출되도록 하는 출구부(125b)가 형성된다. 일례로, 상기 출구부(125b)는 상기 내부유로(125)의 하단부에 형성된다.
상기 출구부(125b)의 일측에는, 상기 출구부(125b)를 통하여 배출된 부유 미생물 입자가 유동하는 미생물 입자유로(127)가 형성된다. 상기 공기입자 유로(129)를 제 1 유로 또는 메인유동 유로라 이름할 수 있고, 상기 미생물 입자유로(127)를 제 2 유로 또는 서브유동 유로라 이름할 수 있다.
상기 노즐부(120)의 하단부에는, 상기 공기입자 유로(129)와 미생물 입자유로(127)를 구획하는 구획판(126)이 제공된다. 상기 구획판(126)에는 상기 노즐부(120)의 하단부, 즉 출구부(125b)가 결합된다. 다시 말하면, 상기 출구부(125b)는 상기 구획판(126)의 내부에 형성될 수 있다.
상기 구획판(126)에 의하여, 상기 공기입자 유로(129)와 미생물 입자유로(127)는 분리되므로, 상기 공기입자 유로(129)의 입자와, 상기 미생물 입자유로(127)의 입자가 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제 1 하우징(110)의 일측에는, 수광부(320) 및 살균장치(330)가 설치되는 제 2 하우징(130)이 제공된다. 상기 미생물 입자유로(127)는 상기 구획판(126)의 일측으로부터 상기 포집장치(200)를 향하여 연장되며, 상기 제 2 하우징(130)의 내부공간은 상기 미생물 입자유로(127)의 적어도 일부분을 형성할 수 있다.
상기 포집장치(200)에는, 필터부(220)가 수용되는 필터 케이스(210) 및 상기 필터 케이스(210)에 형성되는 다수의 필터공(215)이 형성된다.
상기 필터 케이스(210)의 적어도 일부분은 상기 제 2 하우징(130)의 내부에 삽입된다. 일례로, 상기 제 2 하우징(130)은 상기 필터 케이스(210)의 적어도 일부분의 상부 및 하부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 필터 케이스(210)는 대략 반원 형상의 단면을 가질 수 있다. 상기 다수의 필터공(215)은 상기 필터 케이스(210)의 가장자리를 따라 서로 이격되어 원주 방향으로 배치될 수 있다. 그리고, 상기 다수의 필터공(215)간에 이격된 거리는, 서로 동일하게 형성될 수 있다.
상기 필터부(220)는 상기 다수의 필터공(215)을 통하여, 외부에 노출될 수 있다. 그리고, 상기 미생물 입자유로(127)를 유동한 미생물 입자는 상기 다수의 필터공(215) 중 어느 하나의 필터공(215)을 통하여 상기 필터부(220)에 포집될 수 있다.
상기 필터부(220)는 상기 필터 케이스(210)의 내측에 고정되도록 설치될 수 있다. 그리고, 상기 필터 케이스(210)는 회전 가능하게 구비될 수 있다.
상기 필터 케이스(210)의 일측에는, 상기 필터 케이스(210)에 회전력을 제공하는 필터 구동부(250)가 제공된다. 상기 필터 구동부(250)에는, 정방향 또는 역방향 회전이 가능한 모터가 포함된다. 일례로, 상기 모터에는, 스텝 모터가 포함될 수 있다. 상기 필터 구동부(250)로부터 상기 필터 케이스(210)로 회전축(255, 도 4 참조)이 연장된다.
상기 필터 구동부(250)가 구동되면 상기 회전축(255)이 회전되며, 상기 필터 케이스(210)는 상기 회전축(255)에 의하여 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 그리고, 상기 필터부(220)는 상기 필터 케이스(210)와 함께 회전될 수 있다.
상기 필터 케이스(210) 및 필터부(220)가 일 위치에 있을 때, 일 필터공(215)이 상기 미생물 입자유로(127)에 연통된다. 따라서, 상기 미생물 입자유로(127)를 유동한 미생물 입자는 상기 일 필터공(215)을 통하여 상기 필터부(220)에 포집된다. 이 때, 상기 미생물 입자가 포집되는 필터부(220)의 일 영역은 상기 일 필터공(215)에 의하여 상기 미생물 입자유로(127)에 노출된 영역에 대응될 수 있다.
그리고, 상기 필터 케이스(210) 및 필터부(220)가 회전하면 타 필터공(215)이 상기 미생물 입자유로(127)에 연통되며, 상기 일 필터공(215)은 위치 이동하여, 상기 발광 측정장치의 수광부(320) 또는 살균장치(330)의 일측에 위치될 수 있다.
상기 포집장치(200)의 일측에는, 미생물 입자의 유동을 위하여 구동되는 "구동장치"로서의 펌프장치(360) 및 상기 제 2 하우징(130)으로부터 상기 펌프장치(360)로 연장되는 펌프 연결부(350)가 제공된다. 상기 펌프장치(360)에는, 에어 펌프가 포함될 수 있다.
상기 미생물 입자유로(127)의 입자들 중, 상기 필터부(220)에 포집된 미생물 입자를 제외한 나머지 입자, 일례로 공기 입자들은 상기 펌프 연결부(350)를 경유하여 상기 펌프장치(360)로 유동할 수 있다.
상기 제 2 하우징(130)의 내부에는, 상기 펌프 연결부(350)와 연통되는 흡입부(310)가 포함된다. 상기 흡입부(310)는, 상기 제 2 하우징(130)의 내부에 형성되며, 상기 펌프장치(360)의 흡입력이 작용할 수 있다. 일례로, 상기 흡입부(310)는 상기 제 2 하우징(130)의 적어도 일부분이 절개 또는 관통되어 형성될 수 있다. 그리고, 상기 흡입부(310)는 상기 필터 케이스(210)의 일측, 도면상 상측에 형성될 수 있다.
따라서, 상기 펌프장치(360)가 구동되면, 상기 미생물 입자유로(127)에서의 공기유동이 발생되며, 상기 공기유동은 상기 흡입부(310)를 거쳐 상기 필터부(220)를 통과하게 된다. 이 과정에서, 미생물 입자는 상기 필터부(220)에 포집될 수 있다. 상기 미생물 입자가 분리된 이후의 공기유동은 상기 펌프 연결부(350)를 거쳐 상기 펌프장치(360)로 유동할 수 있다.
상기 펌프 연결부(350)에는, 상기 제 2 하우징(130)으로부터 상기 펌프장치(360)를 향하여 유동 단면적이 감소되는 싸이클론부(351)가 포함된다. 공기 유동은 상기 싸이클론부(351)를 지나면서 유동속도가 증가되어, 상기 펌프장치(360)로 유입될 수 있다.
상기 펌프장치(360)는 압력손실이 발생하더라도 소정의 흡입유량을 확보하는 데 팬(fan) 보다 유리한 장치로서 이해될 수 있다. 따라서, 상기 펌프장치(360)를 사용하여 상기 미생물 입자유로(127)에서의 입자 유동을 발생함으로써, 상기 노즐부(120) 또는 필터부(220)에서 압력손실이 발생하더라도 흡입 효율이 개선될 수 있다.
그리고, 상기 미생물 입자유로(127)의 유동량은 비교적 소량이므로 상기 에어 펌프에는 저유량 펌프가 적용될 수 있다. 따라서, 부유 미생물 측정장치가 커지거나 무거워지는 현상을 방지할 수 있다.
상기 발광 측정장치에는, 상기 포집장치(200)의 일측에 위치되는 미생물 입자가 수광부(320)가 포함된다.
상세히, 상기 수광부(320)는 상기 제 2 하우징(130)의 내부에 위치될 수 있다. 그리고, 상기 수광부(320)는 상기 흡입부(310)의 일 측방에 이격되어 위치될 수 있다.
상기 수광부(320)에는, 비교적 저렴한 LED 및 CCD 카메라가 포함될 수 있다. 일례로, 상기 LED는 청색 LED일 수 있다. 그리고, 상기 발광 측정장치에는, 상기 수광부(320)의 일측에 제공되어, 빛을 상기 수광부(320)로 가이드 하는 수광부 가이드장치가 제공될 수 있다. 그리고, 상기 수광부 가이드장치에는, 빛의 전반사 또는 난반사를 유도하는 반사유도 장치가 포함될 수 있다. 일례로, 상기 반사유도장치에는, 반사기능을 가지는 필름부 또는 코팅부가 포함된다.
상기 흡입부(310)와 상기 수광부(320)간의 이격된 거리는, 상기 다수의 필터공(215) 중 일 필터공과, 타 필터공 사이의 거리에 대응될 수 있다. 따라서, 상기 일 필터공이 상기 흡입부(310)와 대응하는 위치에 배치될 때, 상기 타 필터공은 상기 수광부(320)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
달리 말하면, 상기 일 필터공은, 상기 흡입부(310)를 통한 유동력이 작용할 수 있는 위치에 배치되고, 상기 타 필터공은 상기 타 필터공을 통하여 노출되는 필터부(220)의 발광량이 상기 수광부(320)에 작용할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
상기 다수의 필터공(215) 중 일 필터공을 통하여 상기 필터부(220)에 미생물 입자가 포집된 후 필터 케이스(210)가 회전되면, 상기 일 필터공은 상기 수광부(320)에 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 상기 수광부(320)는 상기 필터부(220)의 미생물 입자에서 발생되는 빛의 양 또는 세기를 감지할 수 있다.
상기 부유 미생물 측정장치에는, 상기 필터부(220)에 존재하는 오염물질을 살균하기 위한 살균장치(330)가 더 포함된다. 상기 살균장치(330)에는, 자외선 발광장치 또는 이오나이저(ionizer)가 포함될 수 있다. 일례로, 상기 자외선 발광장치에는, 자외선 엘이디장치((Ultra Violet-Light Emitting Diode)가 포함된다.
상세히, 상기 살균장치(330)는 상기 제 2 하우징(130)의 내부에 위치될 수 있다. 그리고, 상기 살균장치(330)는 상기 흡입부(310)의 타 측방에 이격되어 위치될 수 있다. 즉, 상기 수광부(320), 즉 발광 측정장치와 상기 살균장치(330)는, 상기 흡입부(310)의 양측에 설치될 수 있다.
상기 흡입부(310)와 상기 살균장치(330)간의 이격된 거리는, 상기 다수의 필터공(215) 중 일 필터공과, 타 필터공 사이의 거리에 대응될 수 있다. 따라서, 상기 일 필터공이 상기 흡입부(310)와 대응하는 위치에 배치될 때, 상기 타 필터공은 상기 살균장치(330)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
달리 말하면, 상기 일 필터공은, 상기 흡입부(310)를 통한 유동력이 작용할 수 있는 위치에 배치되고, 상기 타 필터공은 상기 타 필터공을 통하여 노출되는 필터부(220)에 상기 살균장치(330)가 작용할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.
상기 흡입부(310)와, 수광부(320) 및 살균장치(330)는 서로 이격되어, 상기 다수의 필터공(215)이 배치된 형상에 대응하도록 배치될 수 있다. 일례로, 상기 다수의 필터공(215)은 상기 필터 케이스(210)의 원주를 따라 이격되어 배치되고, 상기 흡입부(310)와, 수광부(320) 및 살균장치(330)는 상기 다수의 필터공(215)의 각 필터공(215)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
상기 부유 미생물 측정장치(10)에는, 상기 필터부(220)에 용해 시약을 공급하는 용해제 공급장치(370) 및 상기 용해제 공급장치(370)로부터 상기 일 필터공(215) 또는 필터부(220)로 연장되는 공급유로(375)가 더 포함된다.
상기 용해 시약(lysis reagent)은 상기 필터부(220)에 포집된 부유미생물의 세포(또는 세포벽)를 용해하기 위한 용해제로서 이해된다. 상기 부유미생물 입자의 세포는 상기 용해 시약과 반응하면, ATP가 추출된다.
그리고, 상기 필터부(220)에는, 발광물질이 도포될 수 있다. 상기 발광물질은 상기 용해 시약에 의하여 추출된 미생물 입자의 ATP(Adenosine Triphosphate, 아데노신삼인산)와 반응하여 빛을 발생시키기 위한 물질로서 이해된다.
상기 발광물질에는, 루시페린(luciferin) 및 루시페라아제(luciferase)가 포함된다. 상기 루시페린은 용해된 세포내에 존재하는 ATP에 의해 활성화되어 활성 루시페린으로 변화되고, 상기 활성 루시페린이 발광효소인 루시페라아제의 작용에 의하여 산화되어 산화 루시페린으로 되면서 화학 에너지를 빛 에너지로 전환시켜 빛을 발하게 된다.
상기 제 1 하우징(110)의 내부에는, 상기 노즐부(120)의 입구측에서 분리된 비교적 작은 입자, 일례로 공기 입자가 유동하는 공기입자 유로(129)가 형성된다. 상기 공기입자 유로(129)의 입자는, 상기 미생물 입자유로(127)의 입자보다 작게 형성된다. 다만, 상기 공기입자 유로(129)의 유동량은 상기 미생물 입자유로(127)의 유동량보다 많을 수 있다.
상기 공기입자 유로(129)는 상기 구획판(126)에 의하여 상기 미생물 입자유로(127)로부터 분리되어, 송풍팬(150) 측으로 연장된다.
상기 송풍팬(150)은 상기 공기입자 유로(129)의 유동을 발생시키기 위한 구동장치로서, 일례로 팬 하우징(155)의 내부에 수용될 수 있다. 상기 팬 하우징(155)은 상기 제 1 하우징(110)의 하부에 배치된다.
그리고, 상기 송풍팬(150)은, 압력손실이 작을 경우 에어 펌프에 비하여 충분한 유량을 확보할 수 있는 장치로서 이해된다. 따라서, 상기 공기입자 유로(129)와 같이 압력손실이 낮은 유로에 송풍팬(150)이 제공됨으로써, 충분한 공기입자 유동(메인 유동)을 발생시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 내부 구성을 보여주는 개략도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 노즐부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 작용에 대하여 간단하게 설명한다.
상기 펌프장치(360) 및 송풍팬(150)이 구동하면, 상기 부유 미생물 측정장치(10)의 외부에 존재하는 공기(도 5의 A)가 상기 상면부(112)의 다수의 슬릿(121)을 통하여 상기 제 1 하우징(110)의 내부로 유입된다.
공기는 상기 다수의 슬릿(121)을 통과하는 과정에서, 좁은 유로 단면적에 의하여 유속이 증가될 수 있다. 상기 다수의 슬릿(121)을 통과한 공기 중 입자가 상대적으로 큰 부유 미생물 입자는 상기 노즐부(120)의 입구부(125a)를 통하여 상기 내부유로(125)에 유입된다(도 5의 C).
그리고, 상기 부유 미생물 입자들은 상기 출구부(125b)를 통하여 상기 내부유로(125)에서 배출된 후, 상기 미생물 입자유로(127)를 유동하게 된다.
반면에, 상기 다수의 슬릿(121)을 통과한 공기 중 입자가 상대적으로 작은 공기 입자들은 진행방향이 꺽이면서 상기 내부유로(125)로 유동하지 못하고, 상기 노즐부(120)의 외측 공간을 따라 유동하게 된다(도 5의 B).
그리고, 상기 공기 입자들은 상기 공기입자 유로(129)를 유동하여, 상기 송풍팬(150)을 통과하게 된다.
정리하면, 좁은 단면적의 노즐을 통하여 공기가 유동하는 과정에서, 상대적으로 큰 부유 미생물 입자는 상기 입구부(125a)를 통하여 상기 내부유로(125)로 유입되며, 상대적으로 작은 공기 입자는 상기 슬릿(121)과 입구부(125a) 사이의 이격된 공간을 통하여 유동방향(stream line)이 꺽이도록 유동될 수 있다.
이와 같은 입자 분류구조를 가상 임팩터(virtual impactor) 구조라 이름할 수 있으며, 본 실시예는 상기 가상 임팩터 구조를 적용하여 부유 미생물 입자와 공기 입자가 용이하게 분류될 수 있다.
상기 미생물 입자유로(127)를 유동한 부유 미생물 입자는 상기 포집장치(200)로 유동하며, 상기 흡입부(310) 및 필터 케이스(210)의 일 필터공(215)을 경유하여 필터부(220)의 일 영역에 포집될 수 있다.
이러한 포집과정이 설정시간 동안 이루어진 후, 상기 용해제 공급장치(370)로부터 용해 시약이 상기 필터부(220)로 공급된다.
상기 필터부(220)에 포집된 미생물 입자는 상기 용해 시약에 의하여 용해되어 ATP 추출된 후, 상기 필터부(220)에 도포된 발광물질과 반응할 수 있다.
그리고, 상기 필터 구동부(250)가 구동하여 상기 필터 케이스(210)가 회전하며, 이에 따라 상기 일 필터공(215)이 상기 수광부(320)를 향하도록 위치된다. 그리고, 상기 수광부(320)는 상기 필터부(220)에 포집된 미생물 입자로부터 발생되는 빛의 양 또는 세기를 감지할 수 있다. 여기서, 상기 빛은 상기 미생물 입자의 ATP와 발광물질이 반응하는 과정에서 발생될 수 있다.
이와 같이, 필터 구동부(250)의 구동에 의하여, 미생물 입자가 포집된 필터부(220)의 일 영역은 상기 수광부(320)를 향하도록 위치 이동될 수 있다. 결국, 필터 케이스(210) 및 필터부(220)가 회전 가능하게 제공되어, 미생물 포집 및 발광 과정이 자동적으로 이루어질 수 있다는 효과가 있다.
한편, 상기 살균장치(330)는, 미생물 입자가 상기 필터부(220)에 포집되기 이전에, 상기 필터부(220)를 살균하기 위하여 작동될 수 있다.
그리고, 상기 수광부(320)는 미생물 입자가 상기 필터부(220)에 포집되기 이전에, 상기 필터부(220)의 발광량을 감지하기 위하여 작동될 수 있다. 이 때의 발광량은 추후 미생물 입자가 포집되었을 때의 발광량에 대한, 기준정보를 제공하는 점에서, "기준 발광량"이라 이름할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치(10)에는, 부유 미생물입자 유동을 발생시키는 펌프장치(360) 및 공기입자 유동을 발생시키는 송풍팬(150)이 포함된다.
그리고, 상기 부유 미생물 측정장치(10)에는, 필터 케이스(210) 및 필터부(220)를 회전시키는 필터 구동부(250) 및 상기 필터부(220)로 용해 시약을 공급하기 위한 용해제 공급장치(370)가 더 포함된다.
상기 부유 미생물 측정장치(10)에는, 상기 필터부(220)에 포집된 부유 미생물 입자의 농도에 관한 정보가 표시되는 디스플레이부(420)가 포함된다. 상기 디스플레이부(420)에는, 상기 부유 미생물 입자의 농도값에 따라 다른 색상으로 표시되는 조명장치가 포함될 수 있다.
일례로, 상기 조명장치에는, 상기 부유 미생물 입자의 농도가 낮을 경우 녹색을 표시하는 제 1 조명부와, 농도가 중간값 정도일 경우 노란색을 표시하는 제 2 조명부 및 농도가 높을 경우 빨간색으로 표시하는 제 3 조명부가 포함될 수 있다.
다른 예로서, 상기 제 1 내지 3 조명부는 하나의 조명부로 구성될 수 있다.
상기 부유 미생물 측정장치(10)에는, 상기 필터부(220)에 포집된 미생물 입자의 발광량을 감지하는 수광부(320) 및 상기 미생물 입자의 포집과정과 상기 용해 시약 공급과정의 경과시간을 적산하는 타이머(460)가 포함된다.
상기 수광부(320) 또는 타이머(460)에 의하여 감지된 정보는 제어부(450)로 전달될 수 있으며, 상기 제어부(450)는 상기 전달된 정보에 기초하여, 상기 펌프장치(360), 송풍팬(150), 필터 구동부(250), 용해제 공급장치(370) 및 디스플레이부(420)의 작동을 제어할 수 있다.
상기 부유 미생물 측정장치(10)에는, 상기 필터부(220)에 존재하는 오염물질을 제거하기 위한 살균장치(330)가 더 포함된다. 상기 살균장치(330)의 작동에 의하여 상기 필터부(220)에 존재하는 오염물질이 제거됨으로써, 상기 오염물질이 발광에 영향을 미치는 현상을 방지할 수 있다. 결국, 정확한 미생물 농도를 감지 및 계산할 수 있다.
그리고, 상기 부유 미생물 측정장치(10)에는, 발광측정 장치, 즉 상기 수광부(320)의 작동에 관한 정보를 저장하는 메모리부(470)가 더 포함된다. 상세히, 상기 수광부(320)는 미생물 입자가 포집되기 이전의 제 1 작동 및 미생물 입자가 포집된 이후의 제 2 작동을 수행할 수 있다.
상기 제 1 작동은, 포집장치(200) 주변의 빛에 의한 발광량을 감지하기 위한 작동으로서, 상기 기준 발광량을 감지하는 작동으로서 이해된다. 상기 제 1 작동에 의한 기준 발광량에 대한 정보는 상기 메모리부(470)에 저장될 수 있다.
그리고, 상기 기준 발광량에 대한 정보는, 상기 제 2 작동 이후 감지된 발광량을 계산하는 데 고려될 수 있다. 상기 기준 발광량을 "제 1 발광량", 상기 제 2 작동 이후 감지된 발광량을 "제 2 발광량"이라 이름할 수 있다. 일례로, 필터부에 포집된 미생물의 농도값은, 상기 제 2 발광량으로부터 상기 기준 발광량을 감한 값에 기초하여 계산될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 측정방법을 보여주는 플로우 챠트이고, 도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 실시예에 따른 부유 미생물 측정장치의 작용을 보여주는 개략도이다.
도 8a 내지 도 8e에 도시된 각 도면은, 이해의 편의를 위하여, 반원 형상의 필터 케이스(210)를 좌우로 길게 연장하고, 상기 필터 케이스(210)의 일측에 상기 흡입부(310), 수광부(320) 및 살균장치(330)의 위치를 상대적으로 표시한 것을 나타낸다.
그리고, 도 8a로부터 8e에 이르는 모습은, 부유 미생물의 측정과정에서, 상기 필터 케이스(210)의 회전에 따라, 상기 포집 필터공(215a)의 위치가, 상기 흡입부(310), 수광부(320) 및 살균장치(330)에 대하여, 변화되는 모습을 보여준다.
도 7을 참조하면, 상기 부유 미생물 측정장치(10)의 전원이 ON 되면, 상기 필터 구동부(250)는 제 1 작동을 수행한다. 상기 필터 구동부(250)의 제 1 작동은 역방향으로 제 1 설정각도만큼 회전하는 작동으로서, 미생물이 포집될 필터부(220)의 일 영역을 개방하는 필터공(215a, 도 8a 참조)을 살균장치(300)의 일측으로 이동시키는 작동으로서 이해된다. 상기 필터공(215a)을 "포집 필터공"이라 이름할 수 있다.
여기서, 상기 역방향은, 도 8a를 기준으로, 상기 필터 케이스(210)가 좌측으로 이동하는 방향에 대응될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 설정각도는, 상기 필터 케이스(210)가 일 필터공과, 상기 일 필터공에 가장 인접한 타 필터공 사이의 거리(이격 거리)만큼 회전될 수 있는 각도로서 이해된다. 이러한 "역방향의 제 1 설정각도 회전"을 "-1 회전"이라 이름할 수 있다(S12).
도 8a는 상기 부유 미생물 측정장치(10)의 기본적인 배치모습, 즉 상기 부유 미생물 측정장치(10)의 전원이 ON될 당시의 모습을 보여준다. 이 때, 상기 흡입부(310)는 상기 필터 케이스(210)의 포집 필터공(215a)의 일측에 위치되며, 상기 살균장치는 다른 필터공의 일측에 위치된다. 그리고, 상기 수광부(320)는 상기 다수의 필터공의 외측에 위치될 수 있다.
그리고, 상기 필터 구동부(250)의 제 1 작동이 수행되면, 상기 필터 케이스(210)는 회전하여 도 8b에 도시된 바와 같이 배치되며, 상기 필터 케이스(210)의 포집 필터공(215a)의 일측에는, 상기 살균장치(330)가 위치하게 된다. 즉, 상기 살균장치(330)가, 상기 포집 필터공(215a)을 통하여, 필터부(220)의 일 영역을 살균할 수 있는 위치에 배치된다 (도 8b 참조). 상기 살균장치(330)는, 상기 필터부(220)의 일 영역을 향하여 광원을 조사할 수 있다(S13).
상기 살균장치(330)의 작동후, 상기 필터 구동부(250)는 제 2 작동을 수행한다. 상기 필터 구동부(250)의 제 2 작동은 정방향으로 제 2 설정각도만큼 회전하는 작동으로서, 상기 포집 필터공(215a)을 수광부(320)의 일측으로 이동시키는 작동으로서 이해된다.
여기서, 상기 정방향은, 도 8b를 기준으로, 상기 필터 케이스(210)가 우측으로 이동하는 방향에 대응될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 설정각도는 상기 필터 케이스(210)가 상기 이격 거리의 2배만큼만큼 회전될 수 있는 각도로서 이해된다. 이러한 "정방향의 제 2 설정각도 회전"을 "+2 회전"이라 이름할 수 있다(S14).
상기 필터 구동부(250)의 제 2 작동이 수행되면, 상기 필터 케이스(210)는 도 8c에 도시된 바와 같이 배치되며, 상기 포집 필터공(215a)의 일측에는, 상기 수광부(320)가 위치하게 된다. 즉, 상기 수광부(320)가, 상기 포집 필터공(215a)을 통하여, 필터부(220)의 일 영역에서의 발광량을 감지할 수 있는 위치에 배치된다 (도 8c 참조). 그리고, 다수의 필터공 중 다른 필터공의 일측에는 흡입부(310)가 위치되며, 또 다른 필터공의 일측에는 살균장치(330)가 위치될 수 있다. 이는, 상기 흡입부(310), 수광부(320) 및 살균장치(330)의 각 이격된 거리가 상기 다수의 필터공의 이격된 거리에 대응하는 점에서, 기인한다.
상기 수광부(320), 즉 발광 측정장치는 제 1 작동을 수행하여, 상기 필터부(220)에서의 발광량을 감지한다.
상기 수광부(320)의 제 1 작동에 의하여 감지되는 발광량은, 미생물 입자가 포집되기 이전에, 상기 필터부(220)에서 기본적으로 감지될 수 있는 발광량으로서, "기준 발광량(제 1 발광량)" 값을 가진다. 그리고, 상기 기준 발광량에 관한 정보는 상기 메모리부(470)에 저장될 수 있다(S15).
상기 수광부(320)의 제 1 작동후, 상기 필터 구동부(250)는 제 3 작동을 수행한다. 상기 필터 구동부(250)의 제 3 작동은 역방향으로 제 3 설정각도만큼 회전하는 작동으로서, 상기 포집 필터공(215a)을 흡입부(310)의 일측으로 이동시키는 작동으로서 이해된다.
여기서, 상기 역방향은, 도 8c를 기준으로, 상기 필터 케이스(210)가 좌측으로 이동하는 방향에 대응될 수 있다.
그리고, 상기 제 3 설정각도는 상기 필터 케이스(210)가 상기 이격 거리만큼 회전될 수 있는 각도로서 이해된다. 이러한 "역방향의 제 3 설정각도 회전"을 "-1 회전"이라 이름할 수 있다(S16).
상기 필터 구동부(250)의 제 3 작동이 수행되면, 상기 필터 케이스(210)는 도 8d에 도시된 바와 같이 배치되며, 상기 포집 필터공(215a)의 일측에는, 상기 흡입부(310)가 위치하게 된다. 즉, 상기 흡입부(310)는, 미생물 입자가 상기 흡입부(310) 및 포집 필터공(215a)을 통하여 필터부(220)의 일 영역으로 유동할 수 있는 위치에 배치된다.
그리고, 상기 송풍팬(150) 및 펌프장치(360)가 작동하여, 상기 송풍팬(150)으로의 메인 유동 및 상기 펌프장치(360)로의 서브 유동이 발생된다. 상기 송풍팬(150) 및 펌프장치(360)가 작동하면, 상기 부유 미생물 측정장치(10)의 외부 공기가 상기 다수의 슬릿(121)을 통하여 상기 제 1 하우징(110)으로 유입된다.
상기 제 1 하우징(110) 내부의 가상 임팩터 구조에 의하여, 공기 중 부유 미생물 입자와 공기입자는 분리되어 각각 미생물 입자유로(127) 및 공기입자 유로(129)를 유동하게 된다. 그리고, 도 8d에 도시된 바와 같이, 상기 미생물 입자유로(127)를 유동하는 입자들은 상기 흡입부(310) 및 포집 필터공(215a)을 통하여, 상기 필터부(220)에 포집된다(S17).
이러한 포집과정은 제 1 설정시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 타이머(460)에 의하여 경과시간이 적산되며, 상기 제어부(450)는 제 1 설정시간이 경과되었는지 여부를 인식한다(S18).
상기 제 1 설정시간이 경과되었으면, 상기 송풍팬(150) 및 펌프장치(360)의 구동은 중지된다. 그리고, 상기 용해제 공급장치(370)가 작동하여, 상기 필터부(220)에 용해 시약이 공급된다. 상기 용해 시약은 제 2 설정시간 동안 상기 필터부(220)에 공급되며, 상기 제 2 설정시간이 경과되면 상기 용해제 공급장치(370)의 작동은 중지된다.
상기 용해 시약은 상기 필터부(220)에 포집된 미생물 입자를 용해하여 ATP를 추출하며, 추출된 ATP는 상기 필터부(220)에 도포된 발광물질과 반응하여 소정의 빛을 발하게 된다(S19,S20).
상기 필터 구동부(250)가 제 4 작동을 수행한다. 상기 필터 구동부(250)의 제 4 작동은 정방향으로 제 4 설정각도만큼 회전하는 작동으로서, 상기 포집 필터공(215a)을 상기 수광부(320)의 일측으로 이동시키는 작동으로서 이해된다.
여기서, 상기 정방향은, 도 8d를 기준으로, 상기 필터 케이스(210)가 우측으로 이동하는 방향에 대응될 수 있다.
그리고, 상기 제 4 설정각도는 상기 필터 케이스(210)가 상기 이격 거리만큼 회전될 수 있는 각도로서 이해된다. 이러한 "정방향의 제 4 설정각도 회전"을 "+1 회전"이라 이름할 수 있다(S21).
상기 필터 구동부(250)의 제 4 작동이 수행되면, 상기 필터 케이스(210)는 도 8e에 도시된 바와 같이 배치되며, 상기 포집 필터공(215a)의 일측에는, 상기 수광부(320)가 위치하게 된다. 즉, 상기 수광부(320)가, 상기 포집 필터공(215a)을 통하여, 미생물 입자가 포집된 필터부(220)의 일 영역에서의 발광량을 감지할 수 있는 위치에 배치된다 (도 8e 참조). 상기 수광부(320), 즉 발광 측정장치는 제 2 작동을 수행하여, 상기 필터부(220)에서의 발광량 또는 그 세기를 감지한다.
상기 발광량 또는 그 세기는 미생물의 농도에 비례할 수 있다. 즉, 상기 발광량 또는 그 세기가 큰 경우, 상기 미생물의 농도는 이에 비례하여 큰 것으로 인식되며, 상기 발광량 또는 그 세기가 작은 경우, 상기 미생물의 농도는 이에 비례하여 작은 것으로 인식될 수 있다.
상기 수광부(320)의 제 2 작동에 의하여 감지되는 발광량은, 미생물 입자가 포집된 이후에, 상기 필터부(220)에서 감지될 수 있는 발광량으로서, 상기 미생물 입자의 농도가 반영된 발광량(제 2 발광량)으로서 이해된다(S22).
상기 제어부(450)는, 상기 필터부(220)에 포집된 미생물의 농도에 대응하는 발광량(미생물 발광량)을 상기 제 2 발광량으로부터 상기 제 1 발광량을 뺀 값으로 결정할 수 있다.
상기 제어부(450)는 상기 미생물 발광량에 기초하여, 미생물의 농도에 관한 정보를 상기 디스플레이부(420)에 표시할 수 있다. 일례로, 미생물의 농도에 따라, 상기 디스플레이부(420)에는, 서로 다른 색상의 조명부가 활성화 될 수 있다(S23).
이와 같이, 미생물 입자의 포집 및 발광 측정단계가 자동적으로, 그리고 연속적으로 이루어질 수 있으므로, 부유 미생물의 측정과정이 용이하게 이루어질 수 있다. 그리고, 미생물의 농도에 관한 정보가 디스플레이부에 표시될 수 있으므로, 사용자는 부유 미생물의 농도를 손쉽게 확인할 수 있다는 효과가 있다.
한편, 상기 부유미생물 측정장치와 연동하는, 공기 정화를 위한 가전제품이 구비될 수 있다. 상기 가전제품은 상기 디스플레이부에 표시된 부유 미생물의 농도가 높을 경우, 즉 부유미생물의 오염정도가 심할 경우, 구동될 수 있다. 상기 가전제품에는, 공기 청정기, 환기장치 또는 공기 조화기가 포함될 수 있다. 즉, 상기 부유미생물 측정장치는 상기 가전제품에 미생물 농도에 관한 정보를 전송하여, 상기 가전제품의 작동을 가이드 할 수 있다.
또한, 필터부에 미생물 입자를 포집하기 이전에, 상기 필터부를 살균할 수 있으므로, 필터부의 오염물질에 의하여 미생물 입자농도가 잘못 계산되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 미생물 입자가 포집되기 이전의 필터부의 발광량을 감지하여 미생물입자 농도의 계산에 반영할 수 있으므로, 상기 미생물 입자의 농도 측정이 정확하게 이루어질 수 있다.
10 : 부유 미생물 측정장치 100 : 입자 분류장치
110 : 제 1 하우징 112 : 상면부
120 : 노즐부 121 : 슬릿
125 : 내부유로 125a : 입구부
125b : 출구부 127 : 미생물 입자유로
129 : 공기입자 유로 130 : 제 2 하우징
150 : 송풍팬 200 : 포집장치
210 : 필터 케이스 215 : 필터공
220 : 필터부 250 : 필터 구동부
255 : 회전축 310 : 흡입부
320 : 수광부 330 : 살균장치
360 : 펌프 장치 370 : 용해제 공급장치
400 : 제어장치 420 : 디스플레이부
450 : 제어부 460 : 타이머
470 : 메모리부

Claims (20)

  1. 공기의 유입을 위한 유입부 및 상기 유입부의 일측에 제공되는 노즐부가 포함되는 입자 분류장치;
    상기 공기 중 상기 노즐부의 내부유로를 통과한 미생물 입자가 유동하는 미생물 입자유로;
    상기 미생물 입자의 유동을 발생시키는 구동장치;
    상기 미생물 입자유로와 연통하며, 상기 미생물 입자가 포집되는 필터부를 구비하는 포집장치;
    상기 필터부에 포집된 미생물 입자로부터 발생된 빛의 양 또는 세기를 감지하는 발광 측정장치; 및
    상기 필터부의 일측에 제공되며, 상기 필터부를 살균하기 위한 살균장치가 포함되는 부유미생물 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포집장치의 일측에 제공되며, 상기 발광 측정장치 및 살균장치를 수용하는 하우징이 더 포함되는 부유미생물 측정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에 형성되며,
    상기 구동장치의 구동에 의하여, 상기 미생물 입자의 유동을 상기 필터부로 가이드 하는 흡입부가 더 포함되는 부유미생물 측정장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 발광 측정장치 및 살균장치는 상기 흡입부의 양측에 설치되는 것을 특징으로 하는 부유미생물 측정장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 포집장치에는,
    상기 필터부를 수용하며, 상기 미생물 입자유로와 연통될 수 있는 필터공이 형성되는 필터 케이스가 포함되며,
    상기 필터부의 적어도 일부분은 상기 필터공을 통하여 외부에 노출되는 것을 특징으로 하는 부유미생물 측정장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 필터 케이스 및 필터부는 회전 가능한 것을 특징으로 하는 부유미생물 측정장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터 케이스가 회전되는 과정에서,
    상기 필터공은 상기 흡입부, 발광 측정장치 및 살균장치 중 어느 하나와 대응하는 위치에 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 부유미생물 측정장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 필터 케이스가 회전되는 과정에서,
    상기 필터공은 상기 흡입부, 살균장치 및 발광 측정장치에 차례대로 대응하는 위치에 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 부유미생물 측정장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 필터공에는, 서로 이격된 다수의 필터공이 포함되며,
    상기 다수의 필터공간의 이격된 거리는, 상기 흡입부, 살균장치 및 발광 측w정장치의 이격된 거리에 대응하는 것을 특징으로 하는 부유미생물 측정장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 살균장치를 제어하는 제어부가 더 포함되며,
    상기 제어부는,
    상기 필터부에 상기 미생물 입자가 포집되기 이전에, 상기 살균장치를 작동하여 상기 필터부의 오염물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 부유미생물 측정장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 측정장치를 제어하는 제어부가 더 포함되며,
    상기 제어부는,
    상기 필터부에 상기 미생물 입자가 포집되기 이전에, 상기 발광 측정장치를 제 1 작동하고,
    상기 필터부에 상기 미생물 입자가 포집된 이후에, 상기 발광 측정장치를 제 2 작동하는 것을 특징으로 하는 부유미생물 측정장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동장치에는,
    에어 펌프장치가 포함되는 부유미생물 측정장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐부의 외측공간을 통과한 공기 입자가 유동하는 공기입자 유로; 및
    상기 공기입자 유로에서의 유동을 발생시키는 송풍팬이 더 포함되는 부유미생물 측정장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 살균장치에는,
    자외선 LED 장치 또는 이오나이저(ionizer)가 포함되는 부유미생물 측정장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 측정장치에는,
    빛을 수집하는 수광부; 및
    상기 수광부로 빛을 가이드 하며, 빛의 전반사 또는 난반사를 유도하는 반사유도 장치가 포함되고,
    상기 반사유도 장치에는,
    필름부 또는 코팅부가 포함되는 부유미생물 측정장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 측정장치에서 감지된 미생물의 농도를 표시하는 디스플레이부가 더 포함되는 부유미생물 측정장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 디스플레이부를 표시된 미생물의 농도가 높을 경우, 공기를 정화하기 위한 가전제품에 미생물의 농도에 관한 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 부유미생물 측정장치.
  18. 필터 구동부의 제 1 작동을 수행하여, 살균장치를 필터부의 일 영역에 위치시키고, 상기 살균장치를 작동하는 단계;
    상기 필터 구동부의 제 2 작동을 수행하여, 수광부를 상기 필터부의 일 영역에 위치시키고, 상기 수광부의 제 1 작동을 수행하는 단계;
    상기 필터 구동부의 제 3 작동을 수행하여, 미생물 입자가 유동할 수 있는 흡입부를 상기 필터부의 일 영역에 위치시키는 단계; 및
    구동장치가 구동하여, 공기 중 미생물 입자가 분리되고, 분리된 미생물 입자가 상기 흡입부를 통하여 상기 필터부에 포집되는 단계가 포함되는 부유미생물 측정방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 필터부에 포집된 미생물 입자가 용해되고, 용해된 미생물 입자와 발광물질이 작용하는 단계; 및
    상기 수광부의 제 2 작동을 수행하여, 상기 용해된 미생물 입자와 발광물질의 작용에 의한 발광량이 감지되는 단계가 더 포함되는 부유미생물 측정방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 수광부의 제 2 작동을 수행하여 감지된 제 2 발광량으로부터, 상기 수광부의 제 1 작동을 수행하여 감지된 제 1 발광량을 감하여, 미생물 발광량을 계산하는 단계가 더 포함되는 부유미생물 측정방법.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180115447A (ko) * 2017-04-13 2018-10-23 엘지전자 주식회사 부유미생물 측정장치, 이를 이용한 측정방법 및 이를 구비한 공기조화장치
KR20200132356A (ko) * 2019-05-17 2020-11-25 주식회사 더웨이브톡 공기중 부유균 측정 장치
KR20210011473A (ko) * 2019-05-17 2021-02-01 주식회사 더웨이브톡 공기중 부유균 측정 장치
WO2021155422A1 (en) * 2020-02-04 2021-08-12 Steve Naumovski A system and method for detecting airborne pathogens
US11156541B2 (en) 2018-05-18 2021-10-26 The Wave Talk, Inc. Optical detecting system
KR20220071519A (ko) 2020-11-24 2022-05-31 한국과학기술연구원 바이오 에어로졸 진단장치 및 진단방법
US11391659B2 (en) 2018-05-18 2022-07-19 The Wave Talk, Inc. Optical detecting system

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111417853B (zh) * 2018-04-06 2024-07-19 松下知识产权经营株式会社 病原体检测装置以及病原体检测方法
CN108998367A (zh) * 2018-08-30 2018-12-14 上海海事大学 一种可用于高通量测序的便携式微生物气溶胶采样装置
KR102421489B1 (ko) * 2020-03-20 2022-07-15 주식회사 파이퀀트 유해성분 측정 장치 및 이를 이용한 유해성분 분석 시스템
CN111855365A (zh) * 2020-06-19 2020-10-30 东洋工业(广东)有限公司 一种微生物检测装置
KR102704280B1 (ko) 2021-12-30 2024-09-05 경희대학교 산학협력단 실내공기 중 부유 및 표면 미생물 군집분석을 위한 시료채취방법 및 분석방법
TWI832353B (zh) * 2022-07-28 2024-02-11 研能科技股份有限公司 室內微生物檢測、定位與清零方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120086384A (ko) * 2011-01-26 2012-08-03 연세대학교 산학협력단 미생물 용해 시스템과 ａｔｐ발광을 이용한 기상 중 부유 미생물 실시간 측정장치 및 측정방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03112495A (ja) * 1989-09-28 1991-05-14 Japan Organo Co Ltd 空気中浮遊微生物の検出法
JP4467304B2 (ja) * 2001-12-06 2010-05-26 バイオコントロール システムズ，インコーポレイティド サンプル収集および試験システム
FR2855831B1 (fr) * 2003-06-04 2005-09-02 Bertin Technologies Sa Dispositif de collecte de particules et de micro-organismes presents dans l'air ambiant
US7422868B2 (en) * 2004-07-02 2008-09-09 Promega Corporation Microbial ATP extraction and detection system
CN100519731C (zh) * 2006-12-27 2009-07-29 清华大学深圳研究生院 一种富集空气微生物的方法与专用装置
KR101148308B1 (ko) * 2007-11-29 2012-05-25 연세대학교 산학협력단 미생물 검침 장치
KR102203201B1 (ko) * 2014-02-27 2021-01-14 엘지전자 주식회사 공기정화 시스템 및 그 제어방법
KR102199814B1 (ko) * 2014-02-27 2021-01-08 엘지전자 주식회사 부유미생물 측정장치 및 그 측정방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120086384A (ko) * 2011-01-26 2012-08-03 연세대학교 산학협력단 미생물 용해 시스템과 ａｔｐ발광을 이용한 기상 중 부유 미생물 실시간 측정장치 및 측정방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
황정호, '실내 공기질 개선을 위한 나노/바이오 에어로졸 입자측정 및 저감기술', 기계저널, 2012, Vol. 52, pp 46-50. 1부.* *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180115447A (ko) * 2017-04-13 2018-10-23 엘지전자 주식회사 부유미생물 측정장치, 이를 이용한 측정방법 및 이를 구비한 공기조화장치
US11156541B2 (en) 2018-05-18 2021-10-26 The Wave Talk, Inc. Optical detecting system
US11280716B2 (en) 2018-05-18 2022-03-22 The Wave Talk, Inc. Optical detecting system
US11391659B2 (en) 2018-05-18 2022-07-19 The Wave Talk, Inc. Optical detecting system
KR20200132356A (ko) * 2019-05-17 2020-11-25 주식회사 더웨이브톡 공기중 부유균 측정 장치
KR20210011473A (ko) * 2019-05-17 2021-02-01 주식회사 더웨이브톡 공기중 부유균 측정 장치
WO2021155422A1 (en) * 2020-02-04 2021-08-12 Steve Naumovski A system and method for detecting airborne pathogens
KR20220071519A (ko) 2020-11-24 2022-05-31 한국과학기술연구원 바이오 에어로졸 진단장치 및 진단방법

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