KR20160125123A - 지능형 실험실 관리 장치 및 이를 이용한 실험실 관리 방법 - Google Patents

지능형 실험실 관리 장치 및 이를 이용한 실험실 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지능형 실험실 관리 장치 및 이를 이용한 실험실 관리 방법에 관한 것으로서, 시약의 반입 시 위험물안전관리법 시행령에 따른 화학물질의 시약류에 관한 정보가 자동으로 디스플레이 됨과 아울러, 함께 보관되어서는 안 되는 다른 종류의 시약의 반입되면 이를 실시간으로 관리자에게 경고하며, 또한 시약의 반출 시에도 시약류에 관한 정보가 자동으로 디스플레이 되므로 다른 종류의 시약을 보관하는 다른 시약장에 잘못 반입되는 일이 미연에 방지되며, 시약의 폐기 시에도 해당 시약의 종류가 디스플레이 되므로 해당 종류의 폐액통에 착오 없는 정확한 폐기가 가능한 한편, 시약장 내부 환경 정보의 센싱은 물론, 시약장 외부의 실험실 실내 환경 정보를 센싱하고 이를 관리자에게 실시간으로 정보 전달하여 적절하고 신속한 실험실 관리를 가능케하며, 관리자나 담당자가 시약장이나 연구실에 가서 일일이 확인하지 않고도 편리하고 정확하게 원격지에서 각 시약장내에 저장중인 시약들의 시약정보와 시약장 내외부의 환경정보 및 관리정보를 실시간으로 확인하고 또한 이를 제어할 수 있다.

Description

지능형 실험실 관리 장치 및 이를 이용한 실험실 관리 방법{INTELLIGENT LABORATORY CONTROL DEVICE AND LABORATORY CONTROL METHOD USING THE SAME}
본 발명은 지능형 실험실 관리 장치 및 이를 이용한 실험실 관리 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 실험실 또는 연구실 등의 시약장이나 시약 보관실과 같은 시약 저장 장치 내부에 보관 중인 시약 관리는 물론, 시약 저장 장치 내부의 환경정보 및 시약 저장장치 외부의 실험실 내 환경정보에 기초한 실험실 관리를 실시간으로 유비쿼터스 컴퓨팅에 의해 효율적으로 수행함으로써, 시약 보관 환경의 불안정성에 의한 시약의 변질을 방지함과 아울러, 고가의 시약이나 특별관리가 필요한 불안정한 약품에 대한 효과적인 관리를 가능하게 하며, 시약 상태의 실시간 확인 및 체계적 관리가 가능함은 물론, 실험실 내부 환경의 적절한 제어 관리를 가능케 하는 지능형 실험실 관리 장치 및 이를 이용한 실험실 관리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 시약이나 의약품은 상대적으로 고가인 경우가 많고 온도나 습도 등과 같은 보관 환경에 민감한 영향을 받으며 시간 경과에 따른 역가 감소 현상을 나타내므로 대부분의 경우 보관 조건과 유효기간 등이 정해져 있으며, 유효 기간이 경과하여 역가가 저하되거나 소실된 시약이나 약품을 사용하게 되면 정확한 실험 결과를 얻지 못하여 잘못된 결론으로 유도될 수 있으므로 실험실이나 연구실 등에서의 시약 관리는 매우 중요한 문제이며, 유효 역가를 보유한 시약을 적기에 효과적으로 사용하는 것은 실험실이나 연구실의 관리 측면에서 매우 중요한 요소이다.
종래 이러한 시약이나 약품의 보관 및 취급은 실험실 또는 연구실 내의 여러 시약장 내에 보관되고 있는 다양한 종류의 수많은 시약들을 단순한 기억에 의존하거나, 시약 라벨을 일일이 육안으로 확인하면서 찾아야만 하고, 시약의 반납 또는 반출 시 번거롭고 수고스럽게 수기로 관리 대장에 기록함이 통상적이었으며, 이러한 관리 기장을 컴퓨터에 기록하는 경우에 있어서도 기록매체가 종이인가 컴퓨터 메모리인가의 차이만 있을 뿐 번거롭고 수고스럽기는 마찬가지였다.
상기한 바와 같은 종래의 방법에 있어서는, 특정 시약을 찾기 위해서는 작성된 목록을 일일이 확인하여야 하는 번거로움이 있음과 아울러, 실수로 목록상의 시약장과는 다른 시약장에 시약을 보관한 경우에는 많은 시간과 노력을 들여 여러 시약장들을 전부 찾아보아야만 하는 불편이 있음은 물론, 데이터베이스화를 위한 수기 또는 컴퓨터 타이핑 시 정보 기록 누락이 발생할 우려가 있어 시약 저장 정보의 정확성과 신속성이 저하될 가능성이 크다.
또한, 위험물안전관리법 시행령에 따르면 화학물질은 물리적 위험성을 위주로 하여 제1류(산화성 고체), 제2류(가연성 고체), 제3류(자연 발화성 물질 및 금수성 물질), 제4류(인화성 액체), 제5류(자기 반응성 물질) 및, 제6류(산화성 액체)로 구분하고 있으며, 시약의 분류 및 보관에 관하여 하기의 표 1에 따라 종류를 달리하는 화합물 또는 재해 발생 우려 있는 물질은 함께 보관하지 말 것을 규정하고 있다.
구 분 제1류 제2류 제3류 제4류 제5류 제6류
제1류 O X X X X O
제2류 X O X O O X
제3류 X X O O X X
제4류 X O O O O X
제5류 X O X O O X
제6류 O X X X X O
구체적으로는, 상기한 제1류의 산화성 고체의 전형적인 예로서는 아염소산류, 염소산류, 과염소산류, 무기과산화물, 브롬산염류, 질산염류, 요오드산염류, 과망간산염류, 중크롬산염류, 이들 중 어느 하나를 포함하는 것 등을 들 수 있으며, 제2류의 가연성 고체의 전형적인 예로서는 황화린, 적린, 유황, 철분, 금속분, 마그네슘, 이들 중 어느 하나를 포함하는 것, 인화성 고체 등을 들 수 있고, 제3류의 자연발화성 물질 및 금수성 물질의 전형적인 예로서는 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬, 황린, 알칼리금속(칼륨 및 나트륨 제외) 및 알칼리토금속, 유기 금속화합물(알킬알루미늄 및 알킬리튬 제외), 금속의 수소화물, 금속의 인화물, 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물, 이들 중 어느 하나를 포함하는 것을 들 수 있으며, 제4류의 인화성 액체의 전형적인 예로서는 특수 인화물, 제1 석유류, 알코올류, 제2 내지 제4 석유류, 동식물유류를 들 수 있고, 제5류의 자기반응성 물질의 전형적인 예로서는 유기과산화물, 질산에스테르류, 니트로화합물, 니트로소화합물, 아조화합물, 디아조화합물, 히드라진 유도체, 히드록실아민, 히드록실아민염류, 이들 중 어느 하나 이상을 함유하는 것을 들 수 있으며, 제6류의 산화성 액체의 전형적인 예로서는 과염소산, 과산화수소, 질산, 이들 중 어느 하나 이상을 함유하는 것 등을 들 수 있다.
또한 많은 경우에 있어 특정한 화학 물질은 상기한 성상 중 여러 가지를 동시에 포함하는 복수성상물질인 경우가 다반사이며 이 경우 더욱 위험한 위험성을 그 위험물의 성상으로 하여 분리하게 되므로, 현실적으로 그 분류는 결코 용이하지 않다.
결과적으로 상기한 표 1에 표시한 기준에 따라 안전 상 X로 표시된 수많은 서로 다른 종류의 시약들은 개별 시약장에 함께 보관하거나 또는 폐시약통에 함께 넣어서는 안 됨에도, 현실적으로는 수많은 시약들에 대한 정확한 분류가 곤란하여 이들 기준에 부합하지 않는 보관 및 폐기가 이루어지고 있어 실험실 안전에 큰 잠재적 위험 요소가 되는 실정이다.
한편, 종래의 기술로서는 본 출원인에 의한 등록특허공보 제10-1233641호(2013.02.08.)는 저장고 내부 환경 정보를 전달하는 센싱부와, 저장 대상물의 용기에 표기된 바코드(barcode) 또는 RFID(radio frequency identification)를 판독하여 저장 대상물의 반입 또는 반출 여부를 감지하는 리더부 및, 상기한 센싱부의 정보를 이용하여 상기한 저장고를 제어하고 상기한 리더부로부터 전달되는 이력을 관리하는 제어부로 구성되는 원격제어모니터링을 이용한 시약장 관리 및 저장대상물 반입, 반출 관리 장치와 그 방법을 개시(開示)하고 있다.
그러나 상기한 장치 및 방법은 시약의 반입 및 반출 시 상기한 위험물안전관리법 시행령에 따른 화학물질의 시약류에 관한 정보는 전혀 존재하지 않으므로, 함께 보관하지 말아야 할 종류의 시약들을 동일 시약장 내에 함께 보관하거나 또는 폐시약통에 함께 폐기하게 되는 등의 안전상 문제점을 해소할 수 없을 뿐 만 아니라, 시약장 내부 환경 정보를 센싱하고 그에 따라 시약장을 제어하는 시약장 관리에 관한 것일 뿐, 시약장 외부의 실험실이나 연구실의 실내 환경 정보를 센싱하고 이를 관리자에게 실시간으로 정보 전달하여 적절하고 신속한 실험실 관리를 가능케하는 것과는 거리가 멀다.
나아가, 각 시약장이나 연구실에 가서 일일이 확인하지 않고도 편리하고 정확하게 원격지에서 각 시약장내에 저장중인 시약들의 시약정보와 시약장 내외부의 환경정보 및 관리정보를 실시간으로 확인하고 이를 제어할 수 있는 기술개발의 필요성이 대두되었다.
한국 공개특허공보 제10-1233641호(2013.02.15. 공고)
따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 시약의 반입 시 위험물안전관리법 시행령에 따른 화학물질의 시약류에 관한 정보가 자동으로 디스플레이 됨과 아울러, 미리 특정 시약 종류를 저장하도록 설정된 시약장에 함께 보관되어서는 안 되는 다른 종류의 시약이 반입되면 이를 관리자에게 경고하는 관리 플랫폼을 구비한 지능형 실험실 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은 시약의 반출 또는 폐기 시 위험물안전관리법 시행령에 따른 화학물질의 시약류에 관한 정보가 자동으로 디스플레이 되도록 함으로써, 관리자로 하여금 다른 종류의 시약이 보관되는 시약장 또는 폐액통에 해당 종류의 시약을 반입하거나 또는 폐기하는 일이 없도록 하는 관리 플랫폼을 구비한 지능형 실험실 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 세 번째 목적은 시약장 내부 환경 정보의 센싱은 물론, 시약장 외부의 실험실 실내 환경 정보를 센싱하고 이를 관리자에게 실시간으로 정보 전달하여 적절하고 신속한 실험실 관리를 가능케하는 관리 플랫폼을 구비한 지능형 실험실 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 네 번째 목적은 각 시약장이나 연구실에 가서 일일이 확인하지 않고도 편리하고 정확하게 원격지에서 각 시약장내에 저장중인 시약들의 시약정보와 시약장 내외부의 환경정보 및 관리정보를 실시간으로 확인하고 또한 이를 제어할 수 있는 관리 플랫폼을 구비한 지능형 실험실 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다섯 번째 목적은 전술한 첫 번째 내지 네 번째 목적에 따른 관리 플랫폼을 구비한 지능형 실험실 관리 장치를 이용한 효율적인 실험실 관리 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명의 첫 번째 내지 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, 시약장 내외부의 환경정보를 감지하는 센싱부와, 시약 용기에 표기된 시약정보와 시약의 반입 및 반출 여부를 포함하는 관리정보를 판독하는 리더부와, 시약명에 따른 위험물 분류 정보가 수록된 테이터베이스를 포함하는 정보 저장부와, 시약의 입출고를 입력하고 시약장의 내부 환경을 제어하기 위한 다수의 설정버튼이 구비된 설정부와, 시약장 내외부의 환경정보와 시약정보 및 시약 관리정보를 표시하는 표시부와, 상기한 위험물 분류 정보가 수록된 테이터베이스를 기초로 시약의 위험물 종류를 자동 분류함과 아울러, 시약장 내부 환경을 제어하는 마이크로프로세싱부와, 상기 시약장 내외부의 환경정보와 시약정보 및 시약 관리정보를 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 실시간 또는 소정 시점마다 전달하고 지시 신호를 수령하는 데이터 송수신부를 포함하는 관리 플랫폼을 가지는 지능형 실험실 관리 장치가 제공된다.
위에서, 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치에 적용되는 지능형 실험실 관리 장치는 시약장에 설치된 것이거나 또는 독립적인 장치로 구성될 수 있다.
상기한 센싱부에 의해 감지되는 시약장 외부의 환경정보가 실험실내 온도, 가스 누설 및 화재 여부일 수 있다.
상기한 정보 저장부에는 설정부를 통하여 해당 시약장의 위험물 분류에 따른 보관 시약 종류 또는 카테고리가 미리 입력되고, 시약의 반입 시 해당 위험물 분류 에 따라 함께 보관되어서는 안 되는 시약인 경우 시각적 또는 청각적 또는 시각적 및 청각적 얼람이 발신됨과 아울러, 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 실시간으로 얼람 신호가 발신될 수 있다.
또한 시약의 반출 시 해당 위험물 분류에 따른 시약 종류 또는 카테고리가 시각적으로 표시부에 표시되거나 또는 청각적으로 고지됨으로써, 해당 시약을 다른 시약장에 잘못 보관하거나 또는 시약 종류별로 분류된 다른 폐액통에 잘못 폐기하는 일을 미연에 방지하도록 할 수 있다.
또한 상기한 마이크로프로세싱부는 상기 센싱부로부터 전달되는 시약장 내부의 환경 정보 측정치가 설정 기준치 보다 높거나 낮을 경우 자동으로 시약장의 운전 조건 및 얼람 장치를 제어함과 아울러, 시약장 외부의 환경 정보를 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 실시간으로 전달할 수 있도록 할 수 있다.
상기한 본 발명의 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, (A) 전술한 지능형 실험실 관리 장치와 연동되는 시약장에 시약 정보가 2차원 바코드(barcode) 또는 QR 코드(Quick Response code)에 수록된 시약을 반입하는 단계와; (B) 상기한 2차원 바코드 또는 QR 코드에 수록된 시약 정보를 판독함과 아울러, 시약명에 따른 위험물 분류 정보가 수록된 테이터베이스에 의하여 시약의 위험물 종류를 자동 분류하여 표시와 동시에 저장하며, 미리 설정된 해당 시약장의 저장 대상 시약의 종류와 다를 경우, 이를 시각적, 청각적, 또는 시각적 및 청각적 수단에 의하여 얼람하는 단계와; (C) 상기한 위험물 종류를 포함하는 시약정보 및 보관정보를 실시간 또는 소정 시점마다 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 전달하고 지시 신호를 수령하는 단계로 구성되는 실험실 관리 방법이 제공된다.
여기서, 상기 실험실 관리 방법은 미리 설정된 시약장 내부의 환경 기준을 설정하고 상기 시약장 내부의 측정 센서로부터 상기 시약장 내부의 환경 정보를 센싱하여 상기 환경 기준에 부합하도록 상기 시약장의 운전을 제어함과 아울러, 상기 시약장 외부의 실험실 내의 온도, 유해 가스 누설 및 화재 여부를 센싱하여 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 얼람을 송신하는 것을 포함한다.
본 발명의 지능형 실험실 관리 장치 및 이를 이용한 실험실 관리 방법에 의하면, 시약의 반입 시 위험물안전관리법 시행령에 따른 화학물질의 시약류에 관한 정보가 자동으로 디스플레이 됨과 아울러, 함께 보관되어서는 안 되는 다른 종류의 시약의 반입되면 이를 실시간으로 관리자에게 경고하며, 또한 시약의 반출 시에도 시약류에 관한 정보가 자동으로 디스플레이 되므로 다른 종류의 시약을 보관하는 다른 시약장에 잘못 반입되는 일이 미연에 방지되며, 시약의 폐기 시에도 해당 시약의 종류가 디스플레이 되므로 해당 종류의 폐액통에 착오 없는 정확한 폐기가 가능한 한편, 시약장 내부 환경 정보의 센싱은 물론, 시약장 외부의 실험실 실내 환경 정보를 센싱하고 이를 관리자에게 실시간으로 정보 전달하여 적절하고 신속한 실험실 관리를 가능케하며, 관리자나 담당자가 시약장이나 연구실에 가서 일일이 확인하지 않고도 편리하고 정확하게 원격지에서 각 시약장내에 저장중인 시약들의 시약정보와 시약장 내외부의 환경정보 및 관리정보를 실시간으로 확인하고 또한 이를 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 관리 플랫폼 탑재 지능형 실험실 관리 장치의 메인 화면이다.
도 3은 저장 데이터를 표시하는 화면이다.
도 4는 온도 제어 화면이다.
도 5는 시약 유효기간을 나타내는 화면이다.
도 6은 필터 교체 이력 표시 화면이다.
도 7은 필터 교체 요청 화면이다.
도 8은 시약의 반입 및 반출 상태 확인 및 시약 정보 입력 화면이다.
도 9는 도어 오픈 비밀번호 입력 요구 팝업창 화면이다.
도 10은 실험실 이상 환경 시 나타나는 안전 경고 팝업창 화면이다.
도 11은 어드민 모드 화면이다.
도 12는 구성부 설정 화면이다.
도 13은 센서 설정 화면이다.
도 14는 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치가 장착된 일례를 나타내는 냉장 시약장이다.
먼저, 본 발명의 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 ‘관리 플랫폼’이라는 용어는 시약장에 설치되거나 또는 시약장과는 물리적으로 독립되게 설치되어 시약장에 반입 및 반출되는 각종 시약들에 관한 시약정보와 시약장 내부 또는 외부의 환경정보 및 시약장 내부의 시약정보와 그에 대한 관리정보를 저장 및 표시하고 관리자에게 실시간 또는 소정 시점 마다 컴퓨터 또는 스마트폰을 경유하여 데이터를 송수신할 수 잇는 장치로 정의된다.
또한 ‘시약장’이라는 용어는 외부의 불규칙한 온도나 습도 등에 영향 받는 환경 조건이 아닌 독립된 공간의 제어된 환경 조건 하에 시약 등을 저장하는 장치를 의미하며, 예를 들면 팬과 필터 또는 냉장이나 냉동 설비를 사용하는 저온 또는 상온의 시약장, 시약 저장실, 시약 저장고, 혈액이나 체액과 같은 바이오 시료 저장고, 의약품 저장고 등과 같은 다양한 형태의 시약 또는 시료 보관 공간을 지칭하는 것으로 정의된다.
아울러 본 발명의 명세서에 사용되는 ‘시약’이라는 용어는 협의의 시약을 의미하는 것이 아니라, 통상의 시약은 물론, 혈액이나 체액과 같은 다양한 생물학적 시료를 포함하는 넓은 의미로 정의된다.
또한 본 발명의 명세서에 사용되는 ‘실험실’이라는 용어는 협의의 실험실만을 의미하는 것이 아니라, 실험실은 물론, 연구실이나 작업실, 또는 화학공장이나 의약품공장 등을 포함하는 넓은 의미로 정의된다.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치를 간략히 도시한 블록도로서, 이에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 일구체예에 따른 지능형 실험실 관리 장치는 시약장 내부 센싱부(10), 시약장 외부 센싱부(11), 리더부(20), 정보저장부(30), 설정부(40), 표시부(50), 마이크로프로세싱부(60) 및, 데이터송수신부(70)를 포함하여 구성되는 관리 플랫폼을 구비한다.
여기서, 상기한 시약장 내부 센싱부(10) 및 시약장 외부 센싱부(11)는 각각 시약장 내외부의 환경정보를 감지하며, 상기한 리더부(20)는 시약 용기에 표기된 시약정보와 시약의 반입 및 반출 여부를 포함하는 관리정보를 판독하고, 상기한 정보저장부(30)는 시약명에 따른 위험물 분류 정보가 수록된 테이터베이스를 포함하며, 상기한 설정부(40)는 시약의 입출고를 입력하고 시약장의 내부 환경을 제어하기 위한 다수의 설정버튼이 구비되며, 상기한 표시부(50)는 시약장 내외부의 환경정보와 시약정보 및 시약 관리정보를 표시하며, 상기한 마이크로프로세싱부(60)는 위험물 분류 정보가 수록된 상기한 테이터베이스를 기초로 시약의 위험물 종류를 자동 분류함과 아울러, 시약장 내부 환경을 제어하며, 상기한 데이터송수신부(70)는 시약장 내외부의 환경정보와 시약정보 및 시약 관리정보를 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 실시간 또는 소정 시점마다 전달하고 지시 신호를 수령한다.
여기서, 상기 시약 저장 장치 내에 보관되어 있는 시약 또는 시료 용기에는 시약명, 제조업체 및 구입처 정보, 유효 기간, 역가, 제조일, 구입일, 구매단위, 용량, 보관 온도, 보관 유의 사항, 시약 보관 특성, 시약 특성, 순도, 농도, 재고량, 잔량, 사용 이력, 출고 및 입고 일자, 관리 실험실 및/또는 취급자 정보, 분자식 정보 및, 원래 보관 장소, 갱신 전 보관 장소, 갱신 후 보관 장소, 현재 보관 장소와 같은 위치 정보 등과 같은 관리 정보가 수록된다.
상기한 2차원 바코드 또는 QR 코드는 모두 상업적 구매가 아닌 프리웨어 프로그램이나 스마트폰 앱을 통하여 사용자나 관리자가 특정 시약에 관한 역가 정보를 포함하는 관리 정보를 수록하여 용이하게 생성할 수 있으므로 편리하고 경제적이며, 상기한 바와 같이 생성된 2차원 바코드 또는 QR 코드를 용기에 붙여 두고, 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치의 리더부(20)를 통한 정보 판독과 동시에 정보저장부(30)에 저장하는 것에 의해 각각의 시약의 역가 정보를 포함하는 관리 정보가 데이터베이스화된다.
따라서 시약의 반출 또는 반입시 리더부(20)에 의해 상기 2차원 바코드(barcode) 또는 QR 코드(quick response code)에 저장된 시약의 역가 정보를 포함하는 관리 정보가 판독되고, 필요한 경우 설정부(40)를 통하여 필요 정보를 입력할 수 있으며, 이러한 정보는 정보의 특성 및 종류에 따라 마이크로프로세싱부(60)에서 연산 가공되거나 또는 연산 가공 없이 표시부(50) 또는 데이터송수신부(70)로 시약의 반입 또는 반출 여부와 위치 정보 등과 같은 관리 정보가 전달된다.
상기 리더부(20)는 시약 용기에 부착된 2차원 바코드 또는 QR 코드를 통해서 반입 또는 반출이 감지됨과 아울러 그러한 정보가 저장되며, 이를 통해서 시약이 어느 시약 저장 장치에 보관되어 있는지 아니면 그 외의 장소에 있는지를 용이하게 실시간으로 어느 장소에서나 쉽게 파악할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 상기한 정보저장부(30)에 위험물안전관리법 시행령에 따른 화학물질 분류 기준에 따라 시약들을 그 명칭에 따라 그 종류를 분류한 테이터베이스가 수록되어 있으며, 따라서 시약의 반입 및 반출 또는 폐기 시 상기한 리더부(20)에 의해 판독된 시약명에 의해 마이크로프로세싱부(60)는 해당 시약의 분류를 자동적으로 시각적 및/또는 청각적으로 즉각 표시부(50)에 표시하게 되므로, 수많은 다양한 시약을 일일이 사람이 분류하는 번거로움과 수고로움을 효과적으로 회피할 수가 있다.
또한 상기한 정보저장부(30)에는 설정부(40)를 통하여 해당 시약장의 위험물 분류에 따른 보관 시약 종류 또는 카테고리를 미리 입력하여 둠으로써, 해당 시약장에 시약의 반입 시 해당 위험물 분류에 따라 함께 보관되어서는 안 되는 종류의 시약이 반입될 경우 시각적 및/또는 청각적 얼람이 발신됨과 아울러, 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 실시간으로 얼람 신호가 발신될 수 있다.
이와 더불어, 시약의 반출 시에도 해당 위험물 분류에 따른 시약 종류 또는 카테고리가 시각적으로 표시부에 표시되거나 또는 청각적으로 고지됨으로써, 해당 시약을 다른 시약장에 잘못 보관하거나 또는 시약 종류별로 분류된 다른 폐액통에 잘못 폐기하는 일을 미연에 방지하도록 할 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치에 적용되는 지능형 실험실 관리 장치는 시약장에 설치된 것이거나 또는 독립적인 장치로 구성될 수 있다.
상기한 시약장 내부 센싱부(10)는 유해가스 검출 및 농도측정센서, 온도센서, 습도센서, 내부 공기 흐름을 측정하는 유량센서, 팬의 풍향 센서 등을 포함할 수 있으며, 상기한 시약장 외부 센싱부(11)는 시약장 외부의 실험실 내 환경정보를 측정할 수 있는 온도센서, 습도센서, 유해가스 검출 및 농도측정 센서, 화재 여부 감지 센서 등을 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치에 있어서는, 상기한 마이크로프로세싱부(60)에 의하여 상기 시약장 내부 센싱부(10)로부터 전달되는 시약장 내부의 환경 정보 측정치가 설정 기준치 보다 높거나 낮을 경우 자동으로 시약장의 운전 조건 및 얼람 장치를 제어함과 아울러, 상기 시약장 외부 센싱부(11)에 의한 시약장 외부의 환경 정보를 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 실시간으로 전달함으로써 관리자로 하여금 효율적이고 신속한 실험실 관리가 가능하도록 한다.
또한 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치는 소정의 잔존 유효 기간 또는 잔존 역가 비율에 도달한 시약들의 역가 정보를 포함하는 관리 정보를 표시부(50) 또는 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 전달하게 되므로, 사용자 또는 관리자는 특정 시약의 우선 사용 소비를 촉구하는 정보, 또는 신규 추가 구매 촉구 정보, 또는 복수개의 동종 시약 중 새 시약의 개봉 방지 알림 정보와 같은 역가 정보를 이용하여 시약의 효율적인 사용을 도모함으로써 보다 효율적인 시약 관리를 달성함과 아울러, 경제적인 실험실 또는 연구실 경제를 이룰 수가 있다.
상기한 마이크로프로세싱부(60)는 시약장 내의 에어컨, 냉동기, 히터 또는 팬(Pan)이나 얼람 장치 등의 동작을 제어함으로써, 시약 저장 장치 내를 일정한 조건의 환경으로 안정적으로 균일하게 유지하게 함과 아울러, 시약의 반입 반출 이력뿐만 아니라, 시약을 반입 반출하는 사용자를 관리하기 위한 적어도 하나 이상의 아이디를 저장할 수 있으며, 아이디는 시약 저장 장치에 접근하여 시약을 반입 반출할 수 있는 사용자를 식별하여 사용 이력을 저장함은 물론, 아이디가 다를 경우 시약 저장 장치의 개방을 거부함으로서 저지할 수 있게 한다.
한편, 데이터송수신부(70)는 정보저장부(30)로부터 마이크로프로세싱부(60)를 경유하여 전달되거나 또는 마이크로프로세싱부(60)로부터 직접 전달되는 관리 정보 또는 센싱 정보를 유선(LAN ; Local Area Network 등)은 물론, 무선(USN ; Ubiquitous Sensor Network, WIFI ; Wireless LAN 등)으로 연결되어 있는 사용자 또는 관리자 단말기 등으로 시약 장치 장치 내부의 실시간 환경 정보 및 반입, 반출 이력, 위치 정보 등을 전송하여 보여줄 수 있음은 물론, 실시간으로 또는 소정 시점 마다 시약의 잔존 유효 기간을 원하는 방식으로 보여 줄 수가 있다.
또한 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치는 미리 저장된 아이디(ID, Identification)와 상기 설정부(40)를 통하여 입력되는 아이디 또는 관리자 또는 사용자에 의해 데이터송수신부(70)에 수신되는 아이디와 일치할 때에만 상기 시약 장을 개방하도록 할 수 있으며, 상기한 아이디는 비밀번호, 아이디카드, 지문, 홍채 등의 공지된 방법을 이용할 수 있음은 물론이다.
부연하면, 상기 정보저장부(30)는 소정의 잔존 유효 기간에 도달한 시약 정보와, 시약의 반입 및 반출 이력과, 보관 위치를 포함하는 관리 정보를 실시간으로 데이터베이스화하여 저장하고 필요 시점 또는 소정 시점마다 이를 표시부(50) 또는 데이터송수신부(70)로 전송하여 사용자 또는 관리자의 요구에 응답하게 된다.
더불어, 상기 정보저장부(30)에 저장되어 있는 정보들을 별도의 관리자 아이디에게만 상기 정보들을 열람할 수 있도록 권한을 지정할 수 있으며, 이를 통해서 더욱 안정적으로 시약을 관리 및 제어할 수 있다.
구체적으로는, 상기 마이크로프로세싱부(60)에서는 상기 정보저장부(30)에 데이터베이스화되어 저장되어 있는 시약장의 내외부 환경 정보 및, 역가 정보와 시약의 반입 반출 이력과, 위치 정보 등을 이용하여 시약장의 내외부 환경 변화를 정확하게 파악할 수 있으므로 안정적이고 효율적인 시약관리는 물론 실험실 관리가 가능하게 된다.
이어서 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치를 이용한 실험실 관리 방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 실험실 관리 방법은 하기의 단계로 구성된다.
(A) 시약 반입 단계:
전술한 지능형 실험실 관리 장치와 연동되는 시약장에 시약 정보가 2차원 바코드(barcode) 또는 QR 코드(Quick Response code)에 수록된 시약을 반입한다.
(B) 시약의 판독 및 자동 분류 단계:
상기한 2차원 바코드 또는 QR 코드에 수록된 시약 정보를 판독함과 아울러, 시약명에 따른 위험물 분류 정보가 수록된 테이터베이스에 의하여 시약의 위험물 종류를 자동 분류하여 표시와 동시에 저장하며, 미리 설정된 해당 시약장의 저장 대상 시약의 종류와 다를 경우, 이를 시각적, 청각적, 또는 시각적 및 청각적 수단에 의하여 얼람한다.
(C) 정보 송수신 단계:
상기한 위험물 종류를 포함하는 시약정보 및 보관정보를 실시간 또는 소정 시점마다 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 전달하고 지시 신호를 수령한다.
여기서, 본 발명에 따른 상기 실험실 관리 방법은 미리 설정된 시약장 내부의 환경 기준을 설정하고 상기 시약장 내부의 측정 센서로부터 상기 시약장 내부의 환경 정보를 센싱하여 상기 환경 기준에 부합하도록 상기 시약장의 운전을 제어함과 아울러, 상기 시약장 외부의 실험실 내의 온도, 유해 가스 누설 및 화재 여부를 센싱하여 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 얼람을 송신하는 것을 포함한다.
이어서, 도 2 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 관리 플랫폼 탑재 지능형 실험실 관리 장치의 각종 기능을 표시하는 작동 화면을 나타내며, 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 관리 플랫폼 탑재 지능형 실험실 관리 장치가 냉장 시약장에 장착된 일례를 나타내는 도면으로서, 이에 대한 사항은 이미 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일하지만 , 상기 도면에 대하여도 간략히 부연하기로 한다.
먼저, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 관리 플랫폼 탑재 지능형 실험실 관리 장치의 메인 화면으로서, 메인 화면 좌측의 회사명을 터치하면 제조사 홈피로 연결되어 제품 설명 등과 같은 정보를 얻을 수 있으며, 상단에는 좌측으로부터 RFID 통신 연결 표시, 날짜, 시간, 시약장 확인 번호가 표시된다.
메인 화면 좌측 하단의 Storagr Data 버튼을 터치하면 도 3에 나타낸 바와 같은 시약 저장 데이터를 표시하는 화면이 나오며, 여기에는 시약명, 위험물 종류에 대한 분류, 잔존 유효 기간 등과 같은 구체적인 시약장 내 저장 테이터를 확인할 수 있으며, Search 란을 통하여 구체적인 시약명을 불러올 수 있으며, 시약명을 터치하면 더욱 상세한 해당 시약에 대한 정보 확인이 가능하다.
또한 메인 화면의 Temp 버튼을 터치하면 도 4에 나타낸 바와 같은 온도 제어 화면이 뜨며, 시약장 내 제어 온도를 조절할 수 있다.
또한 메인 화면의 Check Exp 버튼을 터치하면 도 5에 나타낸 바와 같은 시약 유효기간을 나타내는 화면이 뜨며, 이로부터 유효 기간 만료와 관련한 시약의 시약명, 수량, 유효기간 정보 등을 확인할 수 있다.
아울러, 메인 화면의 D-day 버튼을 터치하면 도 6에 나타낸 바와 같은 필터 교체 이력 표시 화면이 뜨며, 필터 수명이 만료되어 필터 교체가 필요한 경우에는 도 7에 나타낸 바와 같은 필터 교체 요청 화면에서 필터 교체 표시가 점멸하게 된다.
또한 메인 화면의 시약 반입 및 반출 버튼인 IN 또는 OUT 버튼을 터치하면 도 8에 나타낸 바와 같은 시약의 반입 및 반출 상태 확인 및 시약 정보 입력 화면이 뜨며, 빈칸을 터치하면 자판이 뜨고 이를 이용하여 시약정보 또는 관리정보를 입력할 수 있다.
한편, 메인 화면에서 시약장 내 입출고 정보 확인 버튼으로서의 Search 버튼을 터치하면, 도 8에 나타낸 바와 같은 화면이 뜨며 이에 대해서는 앞서 언급한 바 있으므로 이에 대한 더 이상의 부연은 생략하기로 한다.
이어서, 도 9는 도어 오픈 비밀번호 입력 요구 팝업창 화면으로서, 시약장 도어의 무단 개방을 방지할 목적으로 사용된다.
한편, 메인 화면에서 User Mode 버튼은 시약장 및 실험실 관리자를 설정할 수 있는 화면이다. 관리자로 설정 등록하면 경고나 얼람 문자 또는 이 메일을 실시간 쪼는 소정 시점 마다 수신 가능하게 된다.
또한 도 10은 실험실 이상 환경 시 나타나는 안전 경고 팝업창 화면으로서, 실험실 내 온도 또는 습도가 설정 범위를 벗어나거나 가스 누설이 있거나 또는 화재 발생시 실험실 명칭과 얼람 표시가 뜸과 아울러, 관리자를 포함한 실험실 연구원 전원에 대하여 문자 및 메일이 발송된다.
이어서, 도 11은 어드민 모드 화면으로서, 냉각 사용 여부(on/off), 냉동기 가동시간 설정, 히터 제상 시간 설정, 냉각기 가동 시작 온도 설정 및 냉각기 정지 시간 온도 설정과, 팬 속도 중강약을 조절할 수 있는 구성부 설정 버튼과, 온도값 출력 사용 여부(on/off) 기능과 온도 최대값 설정과 휘발성 유기 화합물 출력 사용 여부(on/off) 및 휘발성 유기 화합물 농도 허용 최대값 설정 등을 할 수 있는 센서 설정 버튼이 나타난다.
도 12는 구성부 설정 화면으로서, 도시된 화면에서는 냉동기 작동 on이고, 작동시간 3시간 30분, 제상시간 6분, 냉동기 가동시작온도 FH 1.0, 냉동기 정지시작온도 FL 1.0, 팬 가동 on으로서 하이 스피드로 설정된 경우를 나타내며, 도 13은 센서 설정 화면으로서, 온도 최대값과 휘발성 유기 화합물 최대 허용 농도를 설정하게 된다.
최종적으로, 도 14는 본 발명에 따른 지능형 실험실 관리 장치가 장착된 일례로서의 냉장 시약장을 나타내는 사진이나, 본 발명에 따른 관리 플랫폼을 가지는 지능형 실험실 관리 장치는 밀폐 순환형 시약장에 부착될 수도 있음은 물론이며, 또한 별개의 독립적인 관리 플랫폼 탑재 설비로 구성될 수 있음은 물론이다.
이상, 본 발명을 바람직한 구체예를 통하여 설명하였으나 당업자라면 본 발명의 사상 및 영역으로부터 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이나 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
10: 시약장 내부 센싱부 11: 시약장 외부 센싱부
20: 리더부 30: 정보 저장부
40: 설정부 50: 표시부
60:마이크로프로세싱부 70: 데이터송수신부

Claims (8)

  1. 시약장 내외부의 환경정보를 감지하는 센싱부와;
    시약 용기에 표기된 시약정보와 시약의 반입 및 반출 여부를 포함하는 관리정보를 판독하는 리더부와;
    시약명에 따른 위험물 분류 정보가 수록된 테이터베이스를 포함하는 정보 저장부와;
    시약의 입출고를 입력하고 시약장의 내부 환경을 제어하기 위한 다수의 설정버튼이 구비된 설정부와;
    시약장 내외부의 환경정보와 시약정보 및 시약 관리정보를 표시하는 표시부와;
    상기한 위험물 분류 정보가 수록된 테이터베이스를 기초로 시약의 위험물 종류를 자동 분류함과 아울러, 시약장 내부 환경을 제어하는 마이크로프로세싱부와;
    상기 시약장 내외부의 환경정보와 시약정보 및 시약 관리정보를 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 실시간 또는 소정 시점마다 전달하고 지시 신호를 수령하는 데이터 송수신부를 포함하는
    관리 플랫폼을 가지는 지능형 실험실 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 관리 플랫폼이 시약장에 설치된 것이거나 또는 독립적인 장치에 설치되어 있는 지능형 실험실 관리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 센싱부에 의해 감지되는 시약장 외부의 환경정보가 실험실내 온도, 가스 누설 및 화재 여부인 지능형 실험실 관리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 정보 저장부에는 설정부를 통하여 해당 시약장의 위험물 분류에 따른 보관 시약 종류 또는 카테고리가 미리 입력되고, 시약의 반입 시 해당 위험물 분류 에 따라 함께 보관되어서는 안 되는 시약인 경우 시각적 또는 청각적 또는 시각적 및 청각적 얼람이 즉각 현장에서 발신됨과 아울러, 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 실시간으로 얼람 신호가 발신되는 지능형 실험실 관리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 시약의 반출 시 해당 위험물 분류에 따른 시약 종류 또는 카테고리가 시각적으로 표시부에 표시되거나 또는 청각적으로 고지됨으로써, 해당 시약을 다른 시약장에 잘못 보관하거나 또는 시약 종류별로 분류된 다른 폐액통에 잘못 폐기하는 일을 미연에 방지하도록 하는 지능형 실험실 관리 장치.시
  6. 제1항에 있어서, 상기한 마이크로프로세싱부는 상기 센싱부로부터 전달되는 시약장 내부의 환경 정보 측정치가 설정 기준치 보다 높거나 낮을 경우 자동으로 시약장의 운전 조건 및 얼람 장치를 제어함과 아울러, 시약장 외부의 환경 정보를 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 실시간으로 전달하는 지능형 실험실 관리 장치.
  7. 하기의 단계를 포함하는 실험실 관리 방법:
    (A) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 지능형 실험실 관리 장치와 연동되는 시약장에 시약 정보가 2차원 바코드(barcode) 또는 QR 코드(Quick Response code)에 수록된 시약을 반입하는 단계;
    (B) 상기한 2차원 바코드 또는 QR 코드에 수록된 시약 정보를 판독함과 아울러, 시약명에 따른 위험물 분류 정보가 수록된 테이터베이스에 의하여 시약의 위험물 종류를 자동 분류하여 표시와 함께 저장하며, 미리 설정된 해당 시약장의 저장 대상 시약의 종류와 다를 경우, 이를 시각적, 청각적, 또는 시각적 및 청각적 수단에 의하여 얼람하는 단계; 및
    (C) 상기한 위험물 종류를 포함하는 시약정보 및 보관정보를 실시간 또는 소정 시점마다 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 전달하고 지시 신호를 수령하는 단계.
  8. 제7항에 있어서, 미리 설정된 시약장 내부의 환경 기준을 설정하고 상기 시약장 내부의 측정 센서로부터 상기 시약장 내부의 환경 정보를 센싱하여 상기 환경 기준에 부합하도록 상기 시약장의 운전을 제어함과 아울러, 상기 시약장 외부의 실험실 내의 온도, 유해 가스 누설 및 화재 여부를 센싱하여 관리자의 컴퓨터 또는 스마트폰에 얼람을 송신하는 것을 포함하는 실험실 관리 방법.
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