KR20210083832A - 구취 측정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시 예에 따르면, 구취 측정 장치에 의해 수행되는 구취 측정 방법에 있어서, 사용자의 구취 가스를 획득하는 단계; 상기 구취 가스에 포함된 황화수소의 양 및 수증기의 양을 각각 측정하는 단계; 상기 측정된 수증기의 양에 기초하여 습도 영향 수준을 결정하는 단계; 및 상기 측정된 황화수소의 양에 상기 습도 영향 수준을 반영하여 상기 황화수소의 보정된 양을 획득하는 단계;를 포함하는, 구취 측정 방법이 개시된다.

Description

구취 측정 방법 및 장치{ORAL MALODOR MEASUREMENT METHOD AND APPARATUS}
본 발명은 구취 측정 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 구취 가스에 포함된 황화수소의 농도를 측정할 때 습도에 따른 영향을 제거하여 보다 높은 신뢰성을 가지는 측정 결과를 제공할 수 있는 구취 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래의 구취를 측정하는 기술은 사용자의 구취에서 악취 가스의 농도를 측정하여 구취 농도를 산출하는 방식을 이용한다.
이러한 종래의 기술은 사용자의 구치에 포함된 다양한 악취 가스의 농도를 센싱할 수는 있으나, 사용자의 구취에 포함된 다른 성분요소들로 인해 정확성이 감소하는 현상이 발생하더라도 이를 감지해내지 못하는 한계가 있으며, 이로 인해 측정할 때마다 결과 값이 다르게 올 수 있어 불균일한 측정 오차를 발생시킬 수 있고 이러한 오차가 발생하더라도 그 원인을 파악하기 어려운 단점이 있다.
한국등록특허 제 10-0981300호는 구취측정장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 몸체; 상기 몸체 일측에 형성되어 포집된 구강 가스를 측정하도록 지시하는 제1버튼, 구강 또는 비강의 호기를 측정하도록 지시하는 제2버튼을 포함하는 입력부; 상기 몸체와 선으로 연결되어 이동가능하며, 상기 입력부의 지시에 따라 가스 내부의 황화수소(Hydrogen Sulfide) 또는 메틸메캅탄(Methyl mercaptan)의 양을 측정하는 측정부; 상기 측정부로부터 측정된 신호를 증폭, 및 필터링 하는 증폭/필터부; 상기 증폭/필터부로부터 전달된 신호를 판단하여 구취정도를 판단하는 연산제어부; 및 상기 연산제어부를 통해 판단된 구취정도를 출력하는 출력부; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예는 구취 측정 방법 및 장치를 제공하여 상기한 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있고, 더욱 상세하게는, 구취 가스에 포함된 황화수소의 농도를 측정할 때 습도에 따른 영향을 제거하여 보다 높은 신뢰성을 가지는 측정 결과를 제공할 수 있는 구취 측정 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 제 1 측면에 따른 구취 측정 방법은 사용자의 구취 가스를 획득하는 단계; 상기 구취 가스에 포함된 황화수소의 양 및 수증기의 양을 각각 측정하는 단계; 상기 측정된 수증기의 양에 기초하여 습도 영향 수준을 결정하는 단계; 및 상기 측정된 황화수소의 양에 상기 습도 영향 수준을 반영하여 상기 황화수소의 보정된 양을 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 습도 영향 수준을 결정하는 단계는 상기 황화수소의 양을 측정하는 센서의 종류에 대응되는 습도 지수를 획득하는 단계; 및 상기 측정된 수증기의 양에 상기 습도 지수를 반영하여 상기 습도 영향 수준을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 습도 영향 수준을 결정하는 단계는 하기의 수학식 1에 따라 상기 습도 영향 수준을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(여기에서, Heff는 상기 습도 영향 수준을 나타내고, HS는 상기 측정된 수증기의 농도를 나타내고, H0는 기저장된 습도 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, Hratio는 상기 습도 지수를 나타냄)
또한, 상기 습도 지수는 공기를 주입하였을 때 습도 센서에 대한 황화수소 센서의 반응 비율일 수 있다.
또한, 상기 황화수소의 보정된 양을 획득하는 단계는 하기의 수학식 2에 따라 상기 황화수소의 보정된 농도를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
(여기에서, H2S는 상기 황화수소의 보정된 농도를 나타내고, H2SS는 상기 측정된 황화수소의 농도를 나타내고, H2S0는 기저장된 황화수소 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, ES는 측정을 통해 획득된 환경 정보를 나타내고, E0는 기저장된 환경 정보의 캘리브레이션 값을 나타내고, Heff는 상기 습도 영향 수준을 나타내고, HS는 상기 측정된 수증기의 농도를 나타내고, H0는 기저장된 습도 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, Hratio는 기저장된 습도 지수를 나타내고, H2Ssensitivity는 기저장된 출력 감도를 나타냄)
또한, 표준 가스를 주입하였을 때 획득되는 상기 표준 가스의 농도를 기초로 농도 보정 지수를 획득하는 단계;를 더 포함하고, 상기 황화수소의 보정된 양을 획득하는 단계는 상기 측정된 황화수소의 양에 상기 습도 영향 수준 및 상기 농도 보정 지수를 반영하여 상기 황화수소의 보정된 농도를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 황화수소의 보정된 농도를 획득하는 단계는 하기의 수학식 3에 따라 상기 황화수소의 보정된 농도를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00003
(여기에서, H2S는 상기 황화수소의 보정된 농도를 나타내고, H2SS는 상기 측정된 황화수소의 농도를 나타내고, H2S0는 기저장된 황화수소 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, ES는 측정을 통해 획득된 환경 정보를 나타내고, E0는 기저장된 환경 정보의 캘리브레이션 값을 나타내고, Heff는 상기 습도 영향 수준을 나타내고, HS는 상기 측정된 수증기의 농도를 나타내고, H0는 기저장된 습도 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, Hratio는 기저장된 습도 지수를 나타내고, Cfactor는 상기 농도 보정 지수를 나타내고, H2Ssensitivity는 기저장된 출력 감도를 나타냄)
본 개시의 제 1 측면에 따른 구취 측정 장치는 사용자의 구취 가스를 획득하는 구취 가스 획득부; 상기 구취 가스에 포함된 황화수소의 양 및 수증기의 양을 각각 측정하는 센서부; 및 상기 측정된 수증기의 양에 기초하여 습도 영향 수준을 결정하고, 상기 측정된 황화수소의 양에 상기 습도 영향 수준을 반영하여 상기 황화수소의 보정된 양을 획득하는 프로세서;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 구취 가스에 포함된 황화수소의 농도를 측정할 때 습도에 따른 영향을 제거하여 보다 높은 신뢰성을 가지는 측정 결과를 제공할 수 있다.
또한, 센서 기기에 따라 습도에 영향을 받는 정도를 반영하여 황화수소의 농도에서 습도에 따른 영향을 제거함으로써, 측정 정확성을 보다 향상시키 수 있다.
또한, 측정된 황화수소의 농도에 습도의 영향을 제거하는 동시에 농도 보정까지 추가적으로 수행함으로써, 정확성이 한층 개선된 측정 결과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 구취 측정 장치의 구성을 일 예를 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 있는 구취 측정 장치의 구성의 다른 일 예를 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1에 있는 구취 측정 장치가 구취 측정 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 4는 도 1에 있는 구취 측정 장치가 습도 영향 수준을 획득하는 동작을 설명하기 위한 실험 그래프의 일 예시 도면이다.
도 5는 도 1에 있는 구취 측정 장치가 습도 영향 수준을 반영하여 황화수소의 농도에 대한 보정을 수행하는 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1에 있는 구취 측정 장치가 농도 보정 지수를 반영하여 황화수소의 농도에 대한 보정을 수행하는 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 구취 측정 장치(100)의 구성을 일 예를 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 있는 구취 측정 장치(100)의 구성의 다른 일 예를 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 구취 측정 장치(100)는 구취 가스 획득부(110), 센서부(120), 프로세서(130), 전원부(140) 및 입출력부(150)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 구취 가스 획득부(110)는 사용자의 구취 가스를 획득할 수 있다. 예를 들면, 구취 가스 획득부(110)는 호스를 통해 사용자의 구강으로부터 배출되는 구취를 흡입하여 구취 가스를 샘플링할 수 있고, 펌핑을 통해 구취 가스를 가스 유지모듈(123)로 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 구취 가스 획득부(110)는 펌프 모터(111) 및 모터 드라이버(112)를 포함할 수 있다. 펌프 모터(111)는 구취의 흡입을 위한 펌핑을 수행할 수 있고, 모터 드라이버(112)는 프로세서(130)에 의한 제어 신호에 기초하여 펌프 모터(111)의 구동을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 센서부(120)는 황화수소 센서(121), 습도 센서(122) 및 가스 유지모듈(123)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 황화수소 센서(121)는 구취 가스에 포함된 황화수소(Hydrogen sulfide)의 양을 측정할 수 있고, 예를 들면, 가스 유지모듈(123)을 통해 형성된 가스 유지공간 내에서 센싱을 수행하여 구취 가스에 포함된 황화수소의 농도를 센싱할 수 있다.
일 실시 예에 따른 습도 센서(122)는 구취 가스에 포함된 수증기의 양을 측정할 수 있고, 예를 들면, 가스 유지모듈(123)을 통해 형성된 가스 유지공간 내에서 센싱을 수행하여 구취 가스에 포함된 습도를 센싱할 수 있다.
일 실시 예에 따른 가스 유지모듈(123)은 펌프 모터(111)로부터 펌핑된 구취 가스가 유지되도록 할 수 있고, 예를 들면, 구취 가스에 포함된 성분들 각각의 상태 및 농도가 가스 유지공간 내에서 유지되도록 공간 격리, 압력 유지 등의 내부 환경의 조건을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 센서부(120)는 메틸머캅탄(Methyl mercaptan), 황화메틸(Methyl sulfide), 암모니아(Ammonia) 및 트리메틸아민(Trimethylamine) 중 적어도 하나의 양을 측정하는 센서를 더 포함할 수도 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 측정된 수증기의 양에 기초하여 습도 영향 수준을 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 측정된 수증기의 농도를 습도 영향 수준으로 결정하거나, 측정된 수증기의 농도에서 습도 센서 보정을 위해 기저장된 캘리브레이션 값을 감산하여 습도 영향 수준을 산출하거나, 측정된 수증기의 농도를 기저장된 수학적 함수에 적용하여 습도 영향 수준을 산출할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 황화수소의 양을 측정하는 센서의 종류에 대응되는 습도 지수를 획득하고, 측정된 수증기의 양에 습도 지수를 반영하여 습도 영향 수준을 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 황화수소를 센싱할 수 있는 복수의 센서 종류 각각에 대응되는 습도 지수를 저장 및 관리할 수 있고, 사용자 입력에 기초하거나 획득하거나 구취 측정 장치(100)에 장착된 센서에 센서 종류를 요청하여 이에 대한 응답으로 수신하는 방식으로 황화수소 센서(121)의 종류(예: 센서 유형, 시리얼 넘버 등)에 대한 정보를 획득할 수 있고, 획득된 황화수소 센서(121)의 종류에 대응되는 습도 지수를 측정된 수증기의 양에 곱하거나 나누는 연산을 통해 습도 영향 수준을 산출할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(130)는 하기의 수학식 1 내지 수학식 3 중 어느 하나에 따라 습도 영향 수준을 결정할 수 있고, 여기에서, Heff는 습도 영향 수준을 나타내고, HS는 측정된 수증기의 농도를 나타내고, H0는 기저장된 습도 센서(122)의 캘리브레이션 값을 나타내고, Hratio는 습도 지수를 나타낸다.
[수학식 1]
Figure pat00004
[수학식 2]
Figure pat00005
[수학식 3]
Figure pat00006
일 실시 예에서, 프로세서(130)는 황화수소 센서(121)의 종류 및 습도 센서(122)의 종류의 조합에 대응되는 습도 지수를 획득할 수도 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 측정된 황화수소의 양에 습도 영향 수준을 반영하여 황화수소의 보정된 양을 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 측정된 황화수소의 농도에 습도 영향 수준을 감산하여 황화수소의 보정된 농도를 산출할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 공기(또는 기설정 농도의 수증기)를 주입하였을 때 습도 센서(122)에 대한 황화수소 센서(121)의 반응 비율을 습도 지수로 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 구취 가스 획득부(110)를 통해 공기를 획득한 후, 황화수소 센서(121) 및 습도 센서(122)를 통해 획득된 공기에 포함된 황화수소의 농도 및 습도를 각각 측정하고, 습도 센서(1220)의 출력 전압의 변화량(예: 100mV)에 대한 황화수소 센서(121)의 출력 전압의 변화량(예: 50mV)의 비율(예: 0.5)을 산출하여 습도 지수로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 공기를 주입하였을 때 습도 센서(122) 및 황화수소 센서(121)의 반응량을 획득하고, 기설정 농도의 수증기를 주입하였을 때 습도 센서(122) 및 황화수소 센서(121)의 반응량을 획득한 후, 단위습도당 습도 센서(122)에 대한 황화수소 센서(121)의 반응량 변화량의 비율을 습도 지수로 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 공기를 주입하였을 때와 수증기를 주입하였을 때 각각의 황화수소의 농도 및 습도를 각각 측정하고, 단위습도당 습도 센서(1220)의 출력 전압 변화량(예: 100mV)에 대한 황화수소 센서(121)의 출력 전압 변화량(예: 50mV)의 비율(예: 0.5)을 산출하여 습도 지수로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 센서부(120)를 통해 기설정된 환경 변수(예: 오프셋, 온도 등)에 대한 환경 정보를 측정하고, 측정된 황화수소의 양에 환경 정보 및 습도 영향 수준을 감산하는 연산을 통해 황화수소의 보정된 농도를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 하기의 수학식 4에 따라 황화수소의 보정된 농도를 산출할 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00007
(여기에서, H2S는 황화수소의 보정된 농도를 나타내고, H2SS는 측정된 황화수소의 농도를 나타내고, H2S0는 기저장된 황화수소 센서(121)의 캘리브레이션 값을 나타내고, ES는 측정을 통해 획득된 환경 정보를 나타내고, E0는 기저장된 환경 정보의 캘리브레이션 값을 나타내고, Heff는 습도 영향 수준을 나타내고, HS는 측정된 수증기의 농도를 나타내고, H0는 기저장된 습도 센서(122)의 캘리브레이션 값을 나타내고, Hratio는 습도 지수를 나타내고, H2Ssensitivity는 기저장된 출력 감도(예: 테스트 장비의 황화수소 출력 감도, 1.620mV/ppb)를 나타냄)
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 기저장된 표준 가스에 대응되는 농도 보정 지수를 획득하고, 측정된 황화수소의 양에 습도 영향 수준 및 농도 보정 지수를 반영하여 황화수소의 보정된 양을 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(130)는 표준 가스를 주입하였을 때 획득되는 표준 가스의 농도를 기초로 농도 보정 지수를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 기설정된 농도의 황화수소를 포함하는 표준 가스를 주입하였을 때 황화수소 센서(121)를 통해 측정되는 황화수소의 농도(예: 표준가스 100ppb)에 대한 현재의 황화수소의 농도(구취 가스로부터 측정된 황화수소의 농도)(예: 현재 기기 출력 50ppb)의 비율(예: 2)를 산출하여 농도 보정 지수로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 측정된 황화수소의 양에 습도 영향 수준 및 농도 보정 지수를 반영하여 황화수소의 보정된 농도를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 측정된 황화수소의 양에 습도 영향 수준을 감산한 후 농도 보정 지수를 곱하는 연산을 통해 황화수소의 보정된 농도를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 하기의 수학식 5에 따라 황화수소의 보정된 농도를 결정할 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00008
(여기에서, H2S는 황화수소의 보정된 농도를 나타내고, H2SS는 측정된 황화수소의 농도를 나타내고, H2S0는 기저장된 황화수소 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, ES는 측정을 통해 획득된 환경 정보를 나타내고, E0는 기저장된 환경 정보의 캘리브레이션 값을 나타내고, Heff는 상기 습도 영향 수준을 나타내고, HS는 측정된 수증기의 농도를 나타내고, H0는 기저장된 습도 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, Hratio는 기저장된 습도 지수를 나타내고, Cfactor는 농도 보정 지수를 나타내고, H2Ssensitivity는 기저장된 출력 감도를 나타냄)
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 구취 가스에 포함된 황화수소의 농도를 측정할 때 습도에 따른 영향을 제거하여 보다 높은 신뢰성을 가지는 측정 결과를 제공할 수 있는 효과가 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 측정된 황화수소의 농도, 습도 및 황화수소의 보정된 농도에 기초하여 정확도를 결정하고, 황화수소의 보정된 농도와 정확도를 함께 출력할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 습도에 비례하고, 측정된 황화수소의 농도와 산출된 황화수소의 보정된 농도 간의 차이에 반비례하는 정확도를 산출하고, 측정된 황화수소의 농도, 측정된 습도, 황화수소의 보정된 농도 및 산출된 정확도를 함께 디스플레이하여 사용자에게 보정 결과를 알릴 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 산출된 정확도가 기설정된 기준값보다 낮으면, 구취 가스의 재측정을 요청하는 알림 메시지를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(220)는 구취 측정 장치(100)의 동작 전반을 제어하는 CPU(central processor unit)로 구현될 수 있고, 구취 가스 획득부(110), 센서부(120), 전원부(140) 및 입출력부(150)와 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전원부(140)는 구취 측정 장치(100)의 구성 요소들에 전력을 공급할 수 있고, 일 실시 예에서, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 배터리 모듈에 대한 충전을 수행하는 배터리 충전 모듈 및 파워 컨버터를 포함하여 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따른 입출력부(150)는 구동 여부 또는 구동을 위한 설정 정보에 대한 사용자 입력을 획득할 수 있고, 예를 들면, 입력 버튼을 통해 전원 여부(예: 전원 On/Off), 구동 여부(예: 구취 흡입을 위한 동작 모드) 및 설정 정보(예: 환경 설정)에 대한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
또한, 도 1 또는 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 구취 측정 장치(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들면, 구취 측정 장치(100)는 구취를 측정하는 동작 전반에 이용되는 데이터를 저장하는 메모리 및 황화수소의 보정된 농도를 표시하는 디스플레이 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 따를 경우, 도 2에 도시된 구성요소들 중 일부는 생략될 수 있다.
도 3은 도 1에 있는 구취 측정 장치(100)가 구취 측정 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 3은 상술한 모든 실시 예를 참조하여 이해될 수 있다.
단계 S310 에서 일 실시 예에 따른 구취 측정 장치(100)는 사용자의 구취 가스를 획득할 수 있고, 단계 S320 에서 구취 가스에 포함된 황화수소의 양 및 수증기의 양을 각각 측정할 수 있다.
단계 S330 에서 일 실시 예에 따른 구취 측정 장치(100)는 측정된 수증기의 양에 기초하여 습도 영향 수준을 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 구취 측정 장치(100)는 황화수소의 양을 측정하는 센서의 종류에 대응되는 습도 지수를 획득하고, 측정된 수증기의 양에 습도 지수를 반영하여 습도 영향 수준을 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 습도 지수는 공기를 주입하였을 때 습도 센서에 대한 황화수소 센서의 반응 비율일 수 있다.
단계 S340 에서 일 실시 예에 따른 구취 측정 장치(100)는 측정된 황화수소의 양에 습도 영향 수준을 반영하여 황화수소의 보정된 양을 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 구취 측정 장치(100)는 표준 가스를 주입하였을 때 획득되는 표준 가스의 농도를 기초로 농도 보정 지수를 획득하고, 측정된 황화수소의 양에 습도 영향 수준 및 농도 보정 지수를 반영하여 황화수소의 보정된 농도를 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 구취 측정 장치(100)는 상기의 수학식 4 또는 5에 따라 황화수소의 보정된 농도를 산출할 수 있다.
도 4는 도 1에 있는 구취 측정 장치(100)가 습도 영향 수준을 획득하는 동작을 설명하기 위한 실험 그래프의 일 예시 도면이다.
보다 구체적으로, 도 4는 기설정된 습도 및 성분의 수증기를 주입하였을 때 측정되는 황화수소의 농도에 대한 센서의 출력 전압(식별번호 410 참조), 습도의 농도에 대한 센서의 출력 전압(식별번호 420 참조), 온도의 농도에 대한 센서의 출력 전압(식별번호 430 참조) 및 환경 변수(예: 오프셋)에 대한 센서의 출력 전압(식별번호 440 참조)을 측정한 실험 그래프의 일 예시를 나타낸다.
도 4에 도시된 것처럼, 황화수소 센서(121)의 전압 변화(식별번호 410 참조)는 습도 센서(122)의 전압 변화에 비례하는 것을 볼 수 있다.
본 발명의 발명자는 황화수소의 농도를 측정하는 황화수소 센서(121)의 출력 전압이 습도가 변할 때 함께 변화하는 것을 실험을 통해 확인하였으며, 이에, 센서 기기 자체가 습도에 반응하는 경향이 있음을 고려하여, 황화수소의 농도를 측정할 때 습도의 영향을 제거하는 보정을 통해 측정 정확성이 향상되도록 본 발명을 고안하였다. 또한, 센서 기기에 따라 습도에 영향을 받는 정도에 차이가 있음을 고려하여, 센서 기기에 따른 특성 상수에 해당하는 습도 지수를 산출하여 습도 영향 수준을 결정한 후, 측정된 황화수소의 농도에서 습도 영향 수준을 제거하도록 하여 측정 정확성이 보다 향상되도록 하였다.
예를 들면, 도 4에 도시된 것처럼, 습도 센서(122)의 출력 전압의 변화의 약 1/2 만큼 황화수소 센서(121)의 출력 전압의 변화가 발생하는 것을 볼 수 있으며, 이에, 측정된 황화수소의 농도에 1/2를 곱하여 보정된 농도 값을 산출할 수 있다.
도 5는 도 1에 있는 구취 측정 장치(100)가 습도 영향 수준을 반영하여 황화수소의 농도에 대한 보정을 수행하는 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 1에 있는 구취 측정 장치(100)가 농도 보정 지수를 반영하여 황화수소의 농도에 대한 보정을 수행하는 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 구취 측정 장치(100)는 수증기를 혼합하지 않은 표준 가스를 주입하였을 때의 출력값에 기초하여 습도 영향 수준을 산출할 수 있다. 예를 들면, 구취 측정 장치(100)는 공기를 주입하였을 때 측정되는 황화수소의 농도(예: 7 ppb), 기설정된 제 1 가스 농도(예: 50 ppb)로 구성된 제 1 표준 가스를 주입하였을 때 측정되는 농도(예: 14 ppb) 및 기설정된 제 2 가스 농도(예: 270 ppb)로 구성된 제 2 표준 가스를 주입하였을 때 측정되는 농도(예: 110 ppb)를 도 5에 도시된 테이블과 같이 획득할 수 있으며, 이들 간의 값 비율에 기초하여 습도 지수(예: 2.5)를 결정할 수 있으며, 보정하고자 하는 황화수소의 농도에 습도 지수를 곱하는 연산을 통해 습도 영향이 제거된 황화수소의 보정된 농도를 산출할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 구취 측정 장치(100)는 공기를 주입한 후 습도 센서(122)에 대한 황화수소 센서(121) 간의 반응 비율을 산출하여 습도 지수를 산출할 수 있고, 메모리에 저장하여 구취 측정 과정에서 이용할 수 있고, 표준 가스(예: 100ppb)를 주입하였을 때의 황화수소의 농도와 현재 출력을 통해 획득된 황화수소의 농도(예: 50ppb)의 비율(예: 2)을 농도 보정 지수로 산출할 수 있으며, 상술한 것처럼, 산출된 습도 지수와 농도 보정 지수를 상기의 수학식 5에 적용하여 황화수소의 보정된 농도를 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 측정된 황화수소의 농도에 습도의 영향을 제거하면서 농도 보정까지 추가적으로 수행함으로써, 정확성이 한층 개선된 측정 결과를 제공할 수 있다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 구취 측정 장치
110: 구취 가스 획득부
111: 펌프 모터 112: 모터 드라이버
120: 센서부
121: 황화수소 센서 122: 습도 센서
123: 가스 유지모듈
130: 프로세서
140: 전원부
150: 입출력부

Claims (8)

  1. 사용자의 구취 가스를 획득하는 단계;
    상기 구취 가스에 포함된 황화수소의 양 및 수증기의 양을 각각 측정하는 단계;
    상기 측정된 수증기의 양에 기초하여 습도 영향 수준을 결정하는 단계; 및
    상기 측정된 황화수소의 양에 상기 습도 영향 수준을 반영하여 상기 황화수소의 보정된 양을 획득하는 단계;를 포함하는, 구취 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 습도 영향 수준을 결정하는 단계는
    상기 황화수소의 양을 측정하는 센서의 종류에 대응되는 습도 지수를 획득하는 단계; 및
    상기 측정된 수증기의 양에 상기 습도 지수를 반영하여 상기 습도 영향 수준을 결정하는 단계를 더 포함하는, 구취 측정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 습도 영향 수준을 결정하는 단계는
    하기의 수학식 1에 따라 상기 습도 영향 수준을 결정하는 단계를 더 포함하는, 구취 측정 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00009

    (여기에서, Heff는 상기 습도 영향 수준을 나타내고, HS는 상기 측정된 수증기의 농도를 나타내고, H0는 기저장된 습도 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, Hratio는 상기 습도 지수를 나타냄)
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 습도 지수는
    공기를 주입하였을 때 습도 센서에 대한 황화수소 센서의 반응 비율인, 구취 측정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 황화수소의 보정된 양을 획득하는 단계는
    하기의 수학식 2에 따라 상기 황화수소의 보정된 농도를 결정하는 단계를 더 포함하는, 구취 측정 방법.
    [수학식 2]
    Figure pat00010

    (여기에서, H2S는 상기 황화수소의 보정된 농도를 나타내고, H2SS는 상기 측정된 황화수소의 농도를 나타내고, H2S0는 기저장된 황화수소 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, ES는 측정을 통해 획득된 환경 정보를 나타내고, E0는 기저장된 환경 정보의 캘리브레이션 값을 나타내고, Heff는 상기 습도 영향 수준을 나타내고, HS는 상기 측정된 수증기의 농도를 나타내고, H0는 기저장된 습도 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, Hratio는 기저장된 습도 지수를 나타내고, H2Ssensitivity는 기저장된 출력 감도를 나타냄)
  6. 제 1 항에 있어서,
    표준 가스를 주입하였을 때 획득되는 상기 표준 가스의 농도를 기초로 농도 보정 지수를 획득하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 황화수소의 보정된 양을 획득하는 단계는
    상기 측정된 황화수소의 양에 상기 습도 영향 수준 및 상기 농도 보정 지수를 반영하여 상기 황화수소의 보정된 농도를 획득하는 단계를 더 포함하는, 구취 측정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 황화수소의 보정된 농도를 획득하는 단계는
    하기의 수학식 3에 따라 상기 황화수소의 보정된 농도를 결정하는 단계를 더 포함하는, 구취 측정 방법.
    [수학식 3]
    Figure pat00011

    (여기에서, H2S는 상기 황화수소의 보정된 농도를 나타내고, H2SS는 상기 측정된 황화수소의 농도를 나타내고, H2S0는 기저장된 황화수소 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, ES는 측정을 통해 획득된 환경 정보를 나타내고, E0는 기저장된 환경 정보의 캘리브레이션 값을 나타내고, Heff는 상기 습도 영향 수준을 나타내고, HS는 상기 측정된 수증기의 농도를 나타내고, H0는 기저장된 습도 센서의 캘리브레이션 값을 나타내고, Hratio는 기저장된 습도 지수를 나타내고, Cfactor는 상기 농도 보정 지수를 나타내고, H2Ssensitivity는 기저장된 출력 감도를 나타냄)
  8. 사용자의 구취 가스를 획득하는 구취 가스 획득부;
    상기 구취 가스에 포함된 황화수소의 양 및 수증기의 양을 각각 측정하는 센서부; 및
    상기 측정된 수증기의 양에 기초하여 습도 영향 수준을 결정하고, 상기 측정된 황화수소의 양에 상기 습도 영향 수준을 반영하여 상기 황화수소의 보정된 양을 획득하는 프로세서;를 포함하는, 구취 측정 장치.
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한국등록특허 제 10-0981300호는 구취측정장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 몸체; 상기 몸체 일측에 형성되어 포집된 구강 가스를 측정하도록 지시하는 제1버튼, 구강 또는 비강의 호기를 측정하도록 지시하는 제2버튼을 포함하는 입력부; 상기 몸체와 선으로 연결되어 이동가능하며, 상기 입력부의 지시에 따라 가스 내부의 황화수소(Hydrogen Sulfide) 또는 메틸메캅탄(Methyl mercaptan)의 양을 측정하는 측정부; 상기 측정부로부터 측정된 신호를 증폭, 및 필터링 하는 증폭/필터부; 상기 증폭/필터부로부터 전달된 신호를 판단하여 구취정도를 판단하는 연산제어부; 및 상기 연산제어부를 통해 판단된 구취정도를 출력하는 출력부; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

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