KR20190081284A

KR20190081284A - 스마트 유해대기오염물질 샘플러

Info

Publication number: KR20190081284A
Application number: KR1020170183693A
Authority: KR
Inventors: 이승복; 정재희; 김진영; 김창혁
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-07-09

Abstract

본 발명은, 유해대기오염물질을 포함한 공기를 흡입도록 이루어지는 흡입부; 상기 흡입부에 연결되고, 필터를 수용하는 필터 보관부; 상기 필터 보관부에 상기 필터를 투입하거나, 상기 필터 보관부로부터 상기 필터를 추출하도록 이루어지는 채취부; 및 상기 흡입부를 통해서 유입되는 유량을 제어하도록 이루어지는 유동제어부를 포함하고, 정해진 기간 동안 요일별로 일정 시간대에서 실내외의 대기오염물질을 정해진 필터에 누적하여 샘플링하는 것을 특징으로 하는 스마트 유해대기오염물질 샘플러를 제공한다.

Description

스마트 유해대기오염물질 샘플러{Smart Hazardous Air Pollutants Sampler for Measuring Diurnal Variation}

본 발명은 스마트 유해대기오염물질 샘플러로서 보다 상세하게는 장기간 매일 정해진 시간 동안 정해진 필터에 유해대기오염물질을 샘플링할 수 있는 스마트 유해대기오염물질 샘플러이다.

다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons)나 에어로졸 중금속과 같은 유해대기오염물질은 미량으로도 인체에 위해하다고 잘 알려져 있다. 이와 같은 유해대기오염물질의 대기 중 양은 1 μg/m³ 이하로 매우 낮기 때문에, 대기 중 농도를 측정하기 위해서는 약 16.7 L/min 샘플링 유량을 가지는 샘플러로 약 24시간 동안 필터에 샘플링한 후 실험실에 가져가서 정밀분석을 수행해야한다.

따라서 이러한 샘플러에 의한 필터 샘플링 방법으로는 유해대기오염물질의 하루 중 시간대별 오염도를 파악하기는 어렵다. 사람들은 어느 한 곳에서 24시간을 머무르는 것이 아니라 시간대에 따라서 가정집, 출퇴근 중에 실외, 직장 사무실 실내 또는 여가시설 등 노출되는 장소가 다르다. 이에 따라 노출되는 오염도가 다르기 때문에 시간활동 패턴에 따른 상세한 위해성 평가를 수행하기 위해서는 유해대기오염물질의 하루 중 시간에 따른 농도 변화를 상세하게 측정할 필요가 있다.

Online-XRF (Model: Xact® 625i Multi-Metals Monitoring System, Cooper Environmental, USA)와 같은 실시간 에어로졸 중금속 분석기를 사용하면 1시간 이하 시간간격으로 중금속 농도를 측정할 수 있지만, 이러한 분석기는 수억원에 이르는 고가 장비라는 한계가 있다.

특허 문헌 1에서 개발한 채취필터카세트의 이송이 연속으로 가능한 미세먼지 및 초미세먼지 채취장치를 사용하는 경우 매 필터마다 원하는 시간만큼 샘플링한 후 다시 새 필터로 자동 교체되어 연속 샘플링할 수 있으나, 1시간만 샘플링하는 경우 채취된 미세먼지 또는 유해대기오염물질의 양이 매우 작아서 화학분석이 불가능할 수 있다. 설혹 off-line XRF와 같은 비파괴방식 고감도 분석방법을 이용한다고 해도 하루에 1시간씩 24개, 1주일이면 168개, 1달이면 720개의 필터를 분석하는데 드는 분석 비용이 매우 비싸므로, 현실적이지 못하다.

이러한 문제점을 극복하기 위해 장기간, 예를 들어 1달 평균적인 시간대별 오염도 변화(일변화, diurnal variation)를 측정할 수 있도록 정해진 기간 동안 매일 반복적으로 같은 시간대에 동일한 필터를 이용하여 유해대기오염물질을 샘플링할 수 있고, 강우, 강설, 황사 등과 같은 특이 사례 기간 동안에는 샘플링을 일시적으로 중단할 수 있도록 실시간 예보를 입력받을 수 있는 스마트 유해대기오염물질 샘플러가 요구된다.

한국 특허 공보 제10-0825933호

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은, 장기간 매일 정해진 시간대에 정해진 필터를 반복적으로 이용하여 유해대기오염물질을 축적하며 샘플링할 수 있는 스마트 유해대기오염물질 샘플러를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위해 스마트 유해대기오염물질 샘플러는 유해대기오염물질을 포함한 공기를 흡입하도록 이루어지는 흡입부; 상기 흡입부에 연결되고, 필터를 수용하는 필터 보관부; 상기 필터 보관부에 상기 필터를 투입하거나, 상기 필터 보관부로부터 상기 필터를 추출하도록 이루어지는 채취부; 및 상기 흡입부를 통해서 유입되는 유량을 제어하도록 이루어지는 유동제어부를 포함하고, 정해진 기간 동안 요일별로 일정 시간대에서 실내외의 대기오염물질을 정해진 필터에 누적하여 샘플링한다.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 필터 보관부는 상기 필터를 수용 가능하도록 이루어지는 복수의 필터 보관함을 포함한다.

또한, 상기 채취부는, 당일 사용하고자 하는 상기 필터 보관함의 위치를 변경하도록 이루어지는 회전 디스크; 상기 회전 디스크를 회전 가능하도록 상기 회전 디스크에 연결되는 스텝 모터; 상기 복수의 필터 보관함 사이에서 상기 필터를 이동시키도록 이루어지는 필터 이동 모듈; 및 상기 유해대기오염물질을 채취하도록 이루어지는 채취 필터를 수용하는 채취 필터 홀더를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 복수의 필터 보관함은 상기 회전 디스크에 원주 방향을 따라서 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 스마트 유해대기오염물질 샘플러는 특이 상황에서 유해대기오염물질의 샘플링을 일시적으로 중지하거나 별도의 상기 특이 상황에서 사용 가능한 필터에 샘플링함으로써 평균적인 오염도와 크게 차이나는 상기 특이 상황에서의 영향을 최소화할 수 있게 하도록, 상기 특이 상황의 정보를 제공받아서, 상기 샘플러의 작동을 제어하도록 이루어지는 주제어부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 특이 상황은 강우, 강설 및 황사 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 주제어부는 인터넷 서비스를 이용하여 실시간의 또는 다음날의 기상 정보, 미세먼지 정보를 제공받도록 이루어지는 수신기; 및 상기 수신기로부터 제공받은 기상 정보 및 미세먼지 정보 등에 근거하여 샘플러의 작동을 제어하도록 이루어지는 주제어모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 스마트 유해대기오염물질 샘플러는 회전형 디스크를 이용한 필터 이동방법을 적용하고, 샘플링한 필터를 요일별로 보관함에 임시 보관해 두었다가 다음 주 같은 요일 같은 시간대에 그 필터를 다시 꺼내어 유해대기오염물질을 축적하여 샘플링할 수 있다.

또한, 본 발명의 스마트 유해대기오염물질 샘플러는 강우, 강설 또는 황사 등과 같은 특이 사례의 기간 동안에는 샘플링을 일시적으로 중단할 수 있게 한다.

또한, 본 발명의 스마트 유해대기오염물질 샘플러는 실시간 예보를 입력받을 수 있는 부가적인 기능을 추가함으로써 특이 사례에 의한 영향을 최소화할 수 있다.

한편, 본 발명의 스마트 유해대기오염물질 샘플러는 대기 중 미량으로 존재하는 유해대기오염물질의 장기간 평균적인 요일별 시간대별 오염도 변화를 측정하고자 할 때 샘플링 시료 개수를 줄일 수 있고, 작업자의 점검 및 필터 교체 작업을 최소화시켜 줌으로써 샘플링 및 분석 비용을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 예에 의한 스마트 유해대기오염물질 샘플러의 개념도.
도 2는 채취부 및 필터 보관부를 도시하는 개념도.
도 3은 샘플링 진행 단계별 필터 보관함에 쌓여 있는 필터의 순서를 도시하는 개념도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "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.

본 발명의 스마트 유해대기오염물질 샘플러(1000)는 대기 중에 미량으로 존재하는 유해대기오염물질의 오염도를 기존방법과 같이 24시간 동안 샘플링하는 경우 시간 활동도별 노출 오염도 변화를 고려할 수 없다는 한계를 해결하기 위하여 고안된 것이다.

본 발명의 스마트 유해대기오염물질 샘플러(1000)는 같은 요일 같은 시간대에 같은 필터를 반복적으로 사용하여 유해대기오염물질을 채취함으로써 장기간동안 요일별로 일정 시간대의 유해대기오염물질의 오염도 변화를 평균적으로 상세하게 측정할 수 있다.

이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스마트 유해대기오염물질 샘플러(1000)의 구조 및 작동 원리에 대하여 서술한다.

본 발명의 스마트 유해대기오염물질 샘플러(1000)는 흡입부(100), 필터 보관부(200), 채취부(300), 유동제어부(400) 및 주제어부(500)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 유해대기오염물질 샘플러(1000)는 측정 대상인 실외 및 실내 공기는 흡입부(100)를 통하여 샘플링된 후 필터 보관부(200)에서 채취부(300)로 이동시킨 유해대기오염물질 채취 필터(302)를 통과하면서 공기 중 유해대기오염물질은 채취 필터(302)에 채취되고 나머지 공기만 유동제어부(400)를 거쳐 배기되며, 이러한 일련의 동작들은 주제어부(500)에서 사전에 스케쥴된 시간표에 따라 프로그램에 의해 제어된다.

흡입부(100)는 유해대기오염물질을 포함한 공기를 흡입하도록 이루어진다. 흡입부(100)는 제1흡입구(101) 또는 제2흡입구(102)를 포함할 수 있다. 제1흡입구(101) 또는 제2흡입구(102)의 선택은 측정하고자 하는 목적에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 제1흡입구(101)는 PM10 흡입구 또는 PM10 인렛(inlet)일 수 있고, 제2흡입구(102)는 PM2.5 흡입구 또는 PM2.5 인렛일 수 있다. 제1흡입구(101) 및 제2흡입구(102)는 컷오프(cut-off) 설계 유량조건에 맞도록 질량유량 제어부(403)의 질량유량을 센서부(401)의 온도 및/또는 압력 측정값을 이용하여 부피유량으로 환산하여 자동 조절된다.

흡입부(100)는 흡입 과정에서 수분의 응축을 예방하는 컨디셔닝 흡입구(103)를 더 포함할 수 있다. 컨디셔닝 흡입구(103)는 제1흡입구(101) 또는 제2흡입구(102)의 후단에 설치될 수 있는데, 도 1에는 제2흡입구(102)의 아래에 설치되는 예가 도시된다.

필터 보관부(200)는 흡입부(100)에 연결되고, 필터를 수용한다. 필터 보관부(200)는 복수의 필터 보관함(201, 202, 203, 204, 205, 206, 207)을 포함할 수 있는데, 필터 보관함(201)의 개수는 활용목적에 따라 달라질 수 있다. 일례로, 샘플러의 활용 목적이 요일별로 일정 시간대의 유해대기오염물질의 오염도를 측정하는 것이라면 요일별 필터 보관함 7개와 임시 필터 보관함(209) 1개와 특이 사례 필터 보관함(208) 1개를 포함하여 총 9개로 구성할 수 있다.

예를 들어, 3월부터 5월까지 봄철 요일별 시간대별 유해대기오염물질 오염도를 측정하고자 할 때, 월요일 필터 24개(M1~M24, 도 3a 내지 3c 참조)를 첫 번째 필터 보관함(201)에 보관하고, 화요일 필터 24개(T1~T24)를 두 번째 필터 보관함(202)에 보관하고, 다른 요일 필터들도 각각 24개씩 다른 필터 보관함(203~207)에 보관할 수 있다.

채취부(300)는 필터 보관부(200)에 필터를 투입하거나, 필터 보관부(200)로부터 필터를 추출하도록 형성된다.

채취부(300)는 필터 이동 모듈(301), 채취 필터 홀더(303), 스텝 모터(304) 및 회전 디스크(305)를 포함한다.

도 1 및 2를 참조하면, 회전 디스크(305)의 상측에서 복수의 필터 보관함은 원주 방향을 따라서 배치되도록 설치되어 있는 예가 도시된다. 회전 디스크(305)는 스텝 모터(304)의 구동에 의해 회전되도록 스텝 모터(304)에 설치될 수 있다. 회전 디스크(305)는 스텝 모터(304)의 구동에 의해 회전되면 회전 디스크(305)에 설치된 복수의 필터 보관함(200)이 함께 회전하여 일 필터 보관함이 필터 이동 모듈(301) 상부에 위치할 수 있다.

필터 이동 모듈(301)은 필터 이동 모듈(301)의 상부에 위치된 필터 보관함(201)으로부터 필터를 추출 또는 투입할 수 있으며, 채취 필터 홀더(303)로 이동시키거나 임시 필터 보관함(209)으로부터 추출 또는 투입할 수 있게 한다. 채취 필터 홀더(303)에는 필터 보관함 중 어느 하나가 놓여질 수 있다.

유동제어부(400)는 흡입부(100)를 통해서 유입되는 유량을 제어한다. 유동제어부(400)는 센서부(401), 입자제거 필터부(402), 질량유량 제어부(403, Mass flow controller), 진공펌프(404) 및 배기 필터(405)를 포함할 수 있다.

센서부(401)는 온도 및 압력 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입자제거 필터부(402)는 입자를 제거함으로써 질량유량 제어부(403)와 진공펌프(404)를 보호한다. 배기 필터(405)는 진공펌프(404)에서 배출되는 먼지를 제거한다.

유동제어부(400)는 샘플링 진행에 따라 유해대기오염물질이 채취 필터(302)에 쌓이면서 생기는 압력 손실 증가에도 불구하고 실제 샘플링 되는 유량이 제1흡입구(101) 또는 제2흡입구(102)의 설계 유량값에 도달되도록 제어한다.

주제어부(500)는 특이 상황의 정보를 제공받아서, 샘플러의 작동을 제어하도록 형성된다. 이로 인해, 특이 상황에서 유해대기오염물질의 샘플링을 일시적으로 중지하거나 특이 상황에서 사용 가능한 필터에 샘플링함으로써 평균적인 오염도와 크게 차이나는 특이 상황에서의 영향을 최소화할 수 있게 한다. 특이 상황은, 강우, 강설 및 황사 중 적어도 하나를 포함하는 날씨 정보, 기상 정보 및 미세먼지 정보일 수 있다.

주제어부(500)는 샘플링 스케쥴을 프로그래밍 할 수 있도록 이루어진다. 이 기능을 포함하여 채취부(300)의 스텝 모터(304)를 구동하는 것과 필터 이동 모듈(301)을 작동시키는 것과 센서부(401)의 측정값을 획득하는 것과 질량유량 제어부(403)의 유량을 설정하고 유량 측정값을 획득하는 것과 진공펌프(404)를 동작시키는 것 등 스마트 유해대기오염물질 샘플러(1000)의 작동 전반에 관하여 제어하고 관리한다.

주제어부(500)는 수신기(501) 및 주제어모듈(502)를 포함할 수 있다. 수신기(501)는 인터넷 서비스를 이용하여 실시간의 또는 다음날의 기상 정보, 미세먼지 정보를 제공받도록 이루어진다.

주제어모듈(502)은 도 1에 도시되는 바와 같이, 스텝 모터(304), 센서부(401), 질량유량 제어부(403) 및 진공펌프(404)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 이들의 동작을 제어하도록 이루어진다. 또한, 주제어모듈(502)은 수신기로부터 제공받은 기상 정보 및 미세먼지 정보 등에 근거하여 스텝 모터(304), 센서부(401), 질량유량 제어부(403) 및 진공펌프(404)의 동작을 제어할 수 있다.

이로 인해 샘플링 도중에 강우, 강설, 황사 등과 같이 특이 사례의 영향을 최소화할 수 있다.

도 2를 참조하여, 채취부(300)에서 필터 보관부(200)의 동작에 대하여 서술한다.

필터 보관부(200)는 원형으로 된 회전 디스크(305)에서 원주 방향을 따라 설치되어 있다. 스텝 모터(304)의 회전에 의해 필터 보관함(201 내지 208) 중에서 원하는 특정 필터 보관함이 필터 이동 모듈(301) 상부에 위치하도록 할 수 있다.

필터 이동 모듈(301)은 좌우(도 2) 및 상하(도 1)로 이동할 수 있는데, 임시 필터 보관함(209) 및 채취 필터 홀더(303) 사이에서 필터 보관함(201)을 이동시키고, 이동된 필터 보관함(201)을 투입 또는 추출시킬 수 있다.

도 3a를 참조하면, 샘플링 수행 전에 일 필터 보관함(201)에 필터(M1)에서 필터(M24)까지의 순서대로 쌓여있는 예가 도시된다. 샘플링을 수행하여 임시 필터 보관함(209)에 필터(M24)에서 필터(M1)까지의 순서대로 쌓인 예가 도시된다. 도 3c를 참조하면, 초기화에 의해, 필터(M1)에서 필터(M24)까지의 순서대로 쌓이게 된다.

이와 같이, 필터 보관함(201)은 적층되는 필터의 순서가 특정 요일에 샘플링을 완료한 후에 샘플링 수행 이전과 같이 원상 복귀시켜 놓음으로써 7일 후 같은 요일에 이미 채취된 필터를 재사용할 수 있도록 한다.

이하에서, 본 발명의 스마트 유해대기오염물질 샘플러(1000)가 활용되는 일례에 대하여 서술한다.

3월부터 5월까지 봄철 요일별 시간대별 유해대기오염물질 오염도를 측정하고자 할 때, 월요일 필터 24개(M1~M24)를 제1 필터 보관함(201)에 보관하고, 화요일 필터 24개(T1~T24)를 제2 필터 보관함(202)에 보관하고, 다른 요일 필터들도 각각 24개씩 다른 필터 보관함(203~207)에 보관한 후 각 필터당 샘플링 시간을 1시간으로 설정하여 작동시키면, 3월 1일 월요일 00:00에 회전 디스크(305)를 스텝 모터(304)로 회전하여 월요일 필터 보관함(201)이 필터 이동 모듈(301) 상부에 위치하도록 한 후 필터 이동 모듈(301)에 의해 채취 필터(M1)를 추출하여 채취 필터(M1)가 채취 필터 홀더(303)의 채취 필터(302) 위치로 이동시킨 후 1시간 동안 유해대기오염물질 샘플링을 수행한 후 3월 1일 월요일 01:00에 샘플링을 종료하고, 유해대기오염물질이 채취된 채취 필터(M1)는 필터 이동 모듈(301)에 의해 임시 필터 보관함(209)에 보관된다.

상기 방법과 마찬가지로 월요일 필터 보관함에 있는 M2 채취 필터는 3월 1일 월요일 01:00-02:00 동안 유해대기오염물질을 채취한 후 임시 필터 보관함(209)의 채취 필터(M1) 밑에 보관된다. 이러한 과정을 매 시간마다 24번 반복하면 월요일 자정(24:00)이 되었을 때 도 3b와 같이 임시 필터 보관함(209)에 아래에서부터 위로 M24, M23, M22, M21, M20, ···, M4, M3, M2, M1의 순서로 쌓이게 되는데, 이 때 임시 필터 보관함(209)에 있던 24개의 채취 필터를 필터 이동 모듈(301)을 이용하여 하나씩 월요일 필터 보관함(201)에 다시 본래대로 이동시켜서 도 3c와 같이 아래에서부터 위로 M1, M2, M3, M4, M5, ···, M21, M22, M23, M24가 되도록 초기화 시켜놓는다. 3월 2일 화요일에는 회전 디스크(305)를 스텝 모터(304)로 회전시켜서 화요일 필터 보관함(202)이 필터 이동 모듈(301) 상부에 위치하도록 한 후 상기와 마찬가지 방법으로 시간대별 샘플링을 수행한다.

나머지 요일에도 각 요일별 필터 보관함에 있는 필터를 사용하여 샘플링을 수행한다. 3월 8일 월요일 00:00에는 3월 1일 월요일 00:00에 채취했던 필터를 다시 사용한다. 이렇게 5월 말까지 반복적으로 샘플링을 한 후 채취된 필터를 수거하여 실험실에서 정밀분석을 수행하면, 3월에서 5월까지 평균적인 요일별 시간대별 유해대기오염물질의 오염도 변화를 측정할 수 있다. 이러한 샘플링 도중 강우, 강설, 황사 등과 같이 특이 사례의 영향을 최소화하기 위하여 인터넷 서비스를 이용하여 다음날 기상 예보나 미세먼지 예보 또는 실시간 기상 및 미세먼지 관측 자료를 인터넷 정보 수신기(501)로 입력 받아서 특이 사례 기간 동안 샘플링을 중지하거나 특이 사례 필터 보관함(208)에 있는 필터를 사용하여 샘플링을 수행하면 된다. 만약 특이 사례가 황사나 고오염(Haze)과 같은 경우라면 1시간 샘플링만으로도 화학성분 분석이 가능하므로 특이 사례 필터를 실험실에서 분석하여 유해대기오염물질의 시간대별 농도 정보를 확보할 수 있다.

이상에서 설명한 스마트 유해대기오염물질 샘플러(1000)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

1000:스마트 유해대기오염물질 샘플러
100:흡입부 101:제1흡입구 102:제2흡입구 103:컨디셔닝 흡입구
200:필터 보관부
300:채취부 301:필터 이동 모듈
302: 채취 필터 303:채취 필터 홀더
304:스텝 모터 305:회전 디스크
400:유동제어부 401:센서부
402:입자제거 필터부 403:질량유량 제어부 404:진공펌프 405:배기 필터
500:주제어부

Claims

유해대기오염물질을 포함한 공기를 흡입하도록 이루어지는 흡입부;
상기 흡입부에 연결되고, 필터를 수용하는 필터 보관부;
상기 필터 보관부에 상기 필터를 투입하거나, 상기 필터 보관부로부터 상기 필터를 추출하도록 이루어지는 채취부; 및
상기 흡입부를 통해서 유입되는 유량을 제어하도록 이루어지는 유동제어부를 포함하고,
정해진 기간 동안 요일별로 일정 시간대에서 실내외의 대기오염물질을 정해진 필터에 누적하여 샘플링하는 것을 특징으로 하는 스마트 유해대기오염물질 샘플러.
제1항에 있어서,
상기 필터 보관부는 상기 필터를 수용 가능하도록 이루어지는 복수의 필터 보관함을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 유해대기오염물질 샘플러.
제2항에 있어서,
상기 채취부는,
당일 사용하고자 하는 상기 필터 보관함의 위치를 변경하도록 이루어지는 회전 디스크;
상기 회전 디스크를 회전 가능하도록 상기 회전 디스크에 연결되는 스텝 모터;
상기 복수의 필터 보관함 사이에서 상기 필터를 이동시키도록 이루어지는 필터 이동 모듈; 및
상기 유해대기오염물질을 채취하도록 이루어지는 채취 필터를 수용하는 채취 필터 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 유해대기오염물질 샘플러.
제3항에 있어서,
상기 복수의 필터 보관함은 상기 회전 디스크에 원주 방향을 따라서 배치되는 것을 특징으로 하는 스마트 유해대기오염물질 샘플러.
제3항에 있어서,
특이 상황에서 유해대기오염물질의 샘플링을 일시적으로 중지하거나 별도의 상기 특이 상황에서 사용 가능한 필터에 샘플링함으로써 평균적인 오염도와 크게 차이나는 상기 특이 상황에서의 영향을 최소화할 수 있게 하도록, 상기 특이 상황의 정보를 제공받아서, 상기 샘플러의 작동을 제어하도록 이루어지는 주제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 유해대기오염물질 샘플러.
제5항에 있어서,
상기 특이 상황은 강우, 강설 및 황사 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 유해대기오염물질 샘플러.
제5항에 있어서,
상기 주제어부는
인터넷 서비스를 이용하여 실시간의 또는 다음날의 기상 정보, 미세먼지 정보를 제공받도록 이루어지는 수신기; 및
상기 수신기로부터 제공받은 기상 정보 및 미세먼지 정보 등에 근거하여 샘플러의 작동을 제어하도록 이루어지는 주제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 유해대기오염물질 샘플러.