KR20220026060A - 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존의 베타레이를 이용한 미세먼지 측정 장치의 공기 유입부 구조를 수직형으로 개선하고, 베타레이를 이용한 미세먼지의 연속측정 방법을 제공하고자 하는 것이다. 이를 위하여 외부의 대기에서 공기를 유입하여, 상기 공기 중에 포함된 미세입자를 분리하여 미세먼지의 농도를 측정할 수 있도록 미세먼지를 분리하는 미세먼지분리부(200); 및 상기 미세먼지 분리부에서 분리된 측정대상인 미세먼지와 공기가 수직하게 하부로 흐를 수 있는 통로가 되는 수직공기샘플유입부(210); 및 상기 수직공기샘플유입부를 지나는 상기 미세먼지를 모두 걸러주는 롤타입여지(400); 및 상기 롤타입여지의 하단에 연결되어 상기 공기를 흡입하는 흡입부로 구성되며, 상기 롤타입여지 상기 걸러진 미세먼지를 측정하기 위하여 베타레이를 방출하는 베타레이발생부(300); 및 상기 베타레이발생부(300)에서 발생된 베타레이가 상기 롤타입여지에 걸러진 미세먼지를 투과하여 감소한 베타레이를 측정하는 베타레이측정부(310);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 제공한다.
본 발명의 상기와 같은 구성에 의하여 미세먼지가 공기통로에 흡착되거나, 눌러 붙지 않고, 롤타입여지에 모두 걸러져 미세먼지를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상기와 같은 구성에 의하여 미세먼지가 공기통로에 흡착되거나, 눌러 붙지 않고, 롤타입여지에 모두 걸러져 미세먼지를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 베타레이 기반의 미세먼지 측정 장치에 관한 기술로, 보다 구체적으로는 미세먼지 유입 경로를 단순화하여 측정오차를 줄이기 위한 기술에 관한 것이다.
본 발명은 이전의 선행기술로는 방사선 소스인 베타레이를 이용하여 공기 중의 미세 먼지를 측정하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 가지 종류의 미세먼지를 동시에 측정할 수 있는 베타레이를 이용한 듀얼 미세먼지 측정 장치에 관한 기술이 개시되어 있다. 특히, 이 기술에서는 베타레이를 이용하여, PM10 및 PM2.5를 동시에 측정하는 기술이 개시되어 있다.
또, 다른 선행기술로는 굴뚝 내의 배출가스로부터 미세먼지 시료를 채취하도록 구성되는 시료 채취부; 베타레이 소스 및 베타레이 검출기를 활용하여, 상기 시료 채취부에 의해 채취된 미세먼지 시료에 기초하여 굴뚝 내 미세먼지의 양을 측정하도록 구성되는 시료 측정부; 및 상기 시료 채취부 및 상기 시료 측정부를 상호 단열시키도록 구성되는 단열부를 포함한 기술이 개시되어 있다.
본 발명은 기존의 베타레이를 이용한 미세먼지 측정 장치의 공기 유입부 구조를 수직형으로 개선하면서도, 정확한 측정을 할 수 있는 측정구조를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 베타레이를 이용한 미세먼지 측정방법에 있어서, 연속측정 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 하기의 과제해결 수단을 제공한다.
외부의 대기에서 공기를 유입하여, 상기 공기 중에 포함된 미세입자를 분리하여 미세먼지의 농도를 측정할 수 있도록 미세먼지를 분리하는 미세먼지분리부(200); 및
상기 미세먼지 분리부에서 분리된 측정대상인 미세먼지와 공기가 수직하게 하부로 흐를 수 있는 통로가 되는 수직공기샘플유입부(210); 및
상기 수직공기샘플유입부를 지나는 상기 미세먼지를 모두 걸러주는 롤타입여지(400); 및
상기 롤타입여지의 하단에 연결되어 상기 공기를 흡입하는 흡입부로 구성되며,
상기 롤타입여지 상기 걸러진 미세먼지를 측정하기 위하여 베타레이를 방출하는 베타레이발생부(300); 및
상기 베타레이발생부(300)에서 발생된 베타레이가 상기 롤타입여지에 걸러진 미세먼지를 투과하여 감소한 베타레이를 측정하는 베타레이측정부(310);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 제공한다.
또한, 상기 베타레이발생부와 상기 베타레이측정부는 롤타입여지에 대하여 수직에서 설정 각도만큼 경사지게 설치되어 상기 미세먼지 및 공기통로에 방해되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 제공한다.
또한, 상기 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 이용한 연속식 미세먼지 측정방법에 있어서,
상기 베타레이측정부에서 측정된 신호를 저장하는 베타레이 제1값 저장단계(S1단계); 및
상기 베타레이측정부에서 신호를 측정하는 시간과 설정된 다음 측정시간 사이의 상기 공기의 유량을 측정하는 공기유량측정단계(S2단계); 및
상기 설정된 다음 측정시간이 되면 상기 베타레이측정부에서 측정된 신호를 저장하는 베타레이 제2값 저장단계(S3단계); 및
상기 제1값 과 제2값의 차이를 상기 공기유량측정단계에서 측정된 공기의 유량으로 나누어주는 미세먼지 농도계산단계(S4단계); 및
상기 미세먼지 농도계산단계에서 계산된 미세먼지를 표시해주는 미세먼지 표시단계(S5단계); 및
상기 제2값을 제1값으로 카피하고, 상기 S2단계에서 S5단계를 반복하여 측정하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 이용한 연속식 미세먼지 측정방법을 제공한다.
또한, 상기 S3단계에서 측정된 신호가 일정크기 이하이면, 상기 롤타입여지에 미세먼지가 과도하게 쌓인 것으로 판단하여, 상기 롤타입여지를 감아 깨끗한 상기 롤타입여지에 미세먼지를 여과하여 측정하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 이용한 연속식 미세먼지 측정방법을 제공한다.
또, 다른 실시예로 상기 베타레이발생부와 상기 베타레이측정부 사이에 베타레이방향제어부를 더 구비하여 상기 상기 베타레이발생부와 상기 베타레이측정부를 일직선상이 아닌, 각도가 형성되도록 배치하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 제공한다.
본 발명은 미세먼지분리부와 수직공기샘플유입부를 수직하게 구비하여 상기 미세먼지분리부에서 미세먼지 측정을 위하여 분리된 미세먼지를 수직공기샘플유입부를 통과시킴으로써 상기 미세먼지가 공기통로에 흡착되거나, 눌러 붙지않고, 롤타입여지에 모두 걸러져 정확한 미세먼지를 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 기존의 베타레이를 이용한 미세먼지 측정 장치의 단면도 이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치의 내부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치의 내부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치의 원리 설명도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치의 내부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치의 내부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치의 원리 설명도이다.
본 발명의 작용 효과를 도면을 활용하여 설명하면 하기와 같다.
도 1은 기존의 베타레이를 이용한 미세먼지 측정 장치의 단면도 이다.
상기와 같은 기존의 베타레이를 이용한 미세먼지 측정장치는 미세먼지 측정위치에서 깨끗한 롤타입여지의 베타레이 값을 측정하여 기준값으로 설정하고, 상기 측정된 위치의 롤타입여지를 미세먼지 포집위치에 위치시킨 후 미세먼지를 상기 롤타입여지에 설정된 시간동안 미세먼지를 포집한다. 미세먼지를 포집한 후에 다시 상기 미세먼지 측정위치로 미세먼지가 포집된 롤타입여지를 옮긴 후에 베타레이를 다시 측정하여 상기 기준 값과의 차이를 이용하여 미세먼지의 농도를 계산한다.
위에서 살펴본 바와 같이 기존의 베타레이를 이용한 미세먼지 측정장치는 기준 값을 측정하고, 미세먼지를 포집하고 측정하여 두 값을 비교하는 방식으로 미세먼지 농도의 연속측정이 불가하였다.
또한, 측정을 위하여 기준값을 측정하고 미세먼지를 포집하고 다시 측정위치로 상기 롤타입여지를 옮겨야 하기 때문에 장치의 구조가 복잡한 단점이 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치의 내부 구성도이다.
외부에서 유입된 공기를 미세먼지분리부에서 분리하고, 상기 분리된 미세먼지와 공기가 수직공기샘플유입부로 유입되어 롤타입여지에서 미세먼지가 걸러지고, 상기 롤타입여지에서 걸러지는 미세먼지를 상기 롤타입여지와 일정한 각도로 배치된 베타레이발생부와 베타레이측정부를 이용하여 측정한다. 한 지점에서 상기 롤타입여지에 미세먼지가 쌓여 더 이상 측정할 수 없을때까지 연속측정이 가능하며, 상기 측정과 측정 사이이의 시간 및/또는 유량 등을 이용하여 미세먼지의 양 및 미세먼지의 농도를 연속측정 가능하며, 한곳에서 연속측정하기 때문에 상기 기존의 베타레이방식과 같이 기준을 잡고, 미세먼지를 포집하고, 다시 측정하기 위하여 상기 롤타입여지를 전방과 후방으로 움직이지 않아도 되는 장점이 있다.
또한, 기존의 베타레이 방식은 상기 롤타입여지의 계속 사용 여부와 관계없이, 일정시간 포집하여 미세먼지를 측정하고, 롤타입여지의 다음 부분을 사용하는 것이어서 롤타입여지를 많이 사용하였다. 그러나, 본 발명은 연속측정 가능하고, 미세먼지가 포화되어 더 이상 농도의 변화를 측정할 수 없는 상태가 되면, 상기 롤타입여지의 다음 깨끗한 부분으로 롤타입여지를 사용하는 것이어서 기존의 방식과 비교하여 더 오랫동안 롤타입여지를 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치의 내부 구성도이다. 상기 본 발명의 제2 실시예는 베타레이 방향제어부를 사용하는 것에 그 특징이 있다.
베타레이를 이용한 미세먼지 측정방식은 베타레이 소스로부터 발생하는 베타레이를 이용하는 측정방법으로 롤타입 여지 또는 일반 여지에 대기 또는 굴뚝 및 샘플된 공기를 통과시켜 먼지가 쌓인 여지의 한 쪽에 베타레이발생부를 놓고, 다른 쪽에 베타레이측정부를 구비하여, 미세먼지의 농도에 따른 베타레이측정부에서 측정된 베타레이 신호의 크기 변화를 측정하여, 베타레이 크기가 감소한 만큼 미세 먼지가 있는 것으로 판다하여 미세먼지의 농도를 측정하는 방법이다.
본 발명의 베타레이 방향제어부는 베타레이의 특성과 전기장의 원리를 이용하여 상기 베타레이발생부에서 발생하는 음극(-)선의 성질을 가지는 베타레이를 음극판을 이용하여 밀어내는 방법으로 상기 베타레이를 직성방향이 아닌 기울기를 가지는 측면으로 밀어내어 일직선상에 위치하지 않은 베타레이발생부와 베타레이측정부를 구성할 수 있다.
도3은 베타레이발생부와 측정부가 일직선에서 약 45도의 각도 벗어나 있는 것을 볼 수 있다. 상기 베타레이발생부(300)를 기준으로 수직하게 방출되는 베타레이는 베타레이방향제어부(320)에 의하여 밀리면서 베타레이측정부로 입력되어 신호를 측정한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치의 원리 설명도이다. 도4(A)에서는 베타레이발생부에서 베타레이측정부로 베타레이가 움직이는 것을 볼 수 있다. 도4(B)는 베타레이방향제어부가 베타레이발생부에서 발생한 베타레이를 2번에 걸쳐 밀어줌으로써 베타레이측정부에서 베타레이를 측정할 수 있도록 하는 베타레이 이동경로를 보여주고 있다.
상기와 같은 작용효과를 나타내기 위하여 하기의 과제해결 수단을 제공한다.
외부의 대기에서 공기를 유입하여, 상기 공기 중에 포함된 미세입자를 분리하여 미세먼지의 농도를 측정할 수 있도록 미세먼지를 분리하는 미세먼지분리부(200); 및
상기 미세먼지 분리부에서 분리된 측정대상인 미세먼지와 공기가 수직하게 하부로 흐를 수 있는 통로가 되는 수직공기샘플유입부(210); 및
상기 수직공기샘플유입부를 지나는 상기 미세먼지를 모두 걸러주는 롤타입여지(400); 및
상기 롤타입여지의 하단에 연결되어 상기 공기를 흡입하는 흡입부로 구성되며,
상기 롤타입여지 상기 걸러진 미세먼지를 측정하기 위하여 베타레이를 방출하는 베타레이발생부(300); 및
상기 베타레이발생부(300)에서 발생된 베타레이가 상기 롤타입여지에 걸러진 미세먼지를 투과하여 감소한 베타레이를 측정하는 베타레이측정부(310);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 제공한다.
또한, 상기 베타레이발생부와 상기 베타레이측정부는 롤타입여지에 대하여 수직에서 설정 각도만큼 경사지게 설치되어 상기 미세먼지 및 공기통로에 방해되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 제공한다.
또한, 상기 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 이용한 연속식 미세먼지 측정방법에 있어서,
상기 베타레이측정부에서 측정된 신호를 저장하는 베타레이 제1값 저장단계(S1단계); 및
상기 베타레이측정부에서 신호를 측정하는 시간과 설정된 다음 측정시간 사이의 상기 공기의 유량을 측정하는 공기유량측정단계(S2단계); 및
상기 설정된 다음 측정시간이 되면 상기 베타레이측정부에서 측정된 신호를 저장하는 베타레이 제2값 저장단계(S3단계); 및
상기 제1값 과 제2값의 차이를 상기 공기유량측정단계에서 측정된 공기의 유량으로 나누어주는 미세먼지 농도계산단계(S4단계); 및
상기 미세먼지 농도계산단계에서 계산된 미세먼지를 표시해주는 미세먼지 표시단계(S5단계); 및
상기 제2값을 제1값으로 카피하고, 상기 S2단계에서 S5단계를 반복하여 측정하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 이용한 연속식 미세먼지 측정방법을 제공한다.
또한, 상기 S3단계에서 측정된 신호가 일정크기 이하이면, 상기 롤타입여지에 미세먼지가 과도하게 쌓인 것으로 판단하여, 상기 롤타입여지를 감아 깨끗한 상기 롤타입여지에 미세먼지를 여과하여 측정하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 이용한 연속식 미세먼지 측정방법을 제공한다.
또, 다른 실시예로 상기 베타레이발생부와 상기 베타레이측정부 사이에 베타레이방향제어부를 더 구비하여 상기 상기 베타레이발생부와 상기 베타레이측정부를 일직선상이 아닌, 각도가 형성되도록 배치하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 제공한다.
100 : 수직 흡입형 베타레이 미세먼지 측정 장치
200 : 미세먼지분리부
210 : 공기샘플유입부
300 : 베타레이발생부
310 : 베타레이측정부
320 : 베타레이방향제어부
400 : 롤타입여지
410 : 롤타입여지공급부
200 : 미세먼지분리부
210 : 공기샘플유입부
300 : 베타레이발생부
310 : 베타레이측정부
320 : 베타레이방향제어부
400 : 롤타입여지
410 : 롤타입여지공급부
Claims (4)
- 외부의 대기에서 공기를 유입하여, 상기 공기 중에 포함된 미세입자를 분리하여 미세먼지의 농도를 측정할 수 있도록 미세먼지를 분리하는 미세먼지분리부(200); 및
상기 미세먼지 분리부에서 분리된 측정대상인 미세먼지와 공기가 수직하게 하부로 흐를 수 있는 통로가 되는 수직공기샘플유입부(210); 및
상기 수직공기샘플유입부를 지나는 상기 미세먼지를 모두 걸러주는 롤타입여지(400); 및
상기 롤타입여지의 하단에 연결되어 상기 공기를 흡입하는 흡입부로 구성되며,
상기 롤타입여지 상기 걸러진 미세먼지를 측정하기 위하여 베타레이를 방출하는 베타레이발생부(300); 및
상기 베타레이발생부(300)에서 발생된 베타레이가 상기 롤타입여지에 걸러진 미세먼지를 투과하여 감소한 베타레이를 측정하는 베타레이측정부(310);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치. - 제1항에 있어서,
상기 베타레이발생부와 상기 베타레이측정부는 롤타입여지에 대하여 수직에서 설정 각도만큼 경사지게 설치되어 상기 미세먼지 및 공기통로에 방해되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치. - 제2항에 따른 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 이용한 연속식 미세먼지 측정방법에 있어서,
상기 베타레이측정부에서 측정된 신호를 저장하는 베타레이 제1값 저장단계(S1단계); 및
상기 베타레이측정부에서 신호를 측정하는 시간과 설정된 다음 측정시간 사이의 상기 공기의 유량을 측정하는 공기유량측정단계(S2단계); 및
상기 설정된 다음 측정시간이 되면 상기 베타레이측정부에서 측정된 신호를 저장하는 베타레이 제2값 저장단계(S3단계); 및
상기 제1값 과 제2값의 차이를 상기 공기유량측정단계에서 측정된 공기의 유량으로 나누어주는 미세먼지 농도계산단계(S4단계); 및
상기 미세먼지 농도계산단계에서 계산된 미세먼지를 표시해주는 미세먼지 표시단계(S5단계); 및
상기 제2값을 제1값으로 카피하고, 상기 S2단계에서 S5단계를 반복하여 측정하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 이용한 연속식 미세먼지 측정방법. - 제3항에 있어서,
상기 S3단계에서 측정된 신호가 일정크기 이하이면, 상기 롤타입여지에 미세먼지가 과도하게 쌓인 것으로 판단하여, 상기 롤타입여지를 감아 깨끗한 상기 롤타입여지에 미세먼지를 여과하여 측정하는 것을 특징으로 하는 수직흡입형 베타레이 미세먼지 측정장치를 이용한 연속식 미세먼지 측정방법.
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Publications (2)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116202927A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-06-02 | 杭州谱育科技发展有限公司 | 气体中颗粒物检测装置和方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09127023A (ja) * | 1995-11-02 | 1997-05-16 | Dkk Corp | ダスト計 |
| KR101278289B1 (ko) | 2012-01-30 | 2013-06-24 | (주)켄텍 | 베타레이를 이용한 듀얼 미세먼지 측정 장치 |
| JP2014115090A (ja) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Dkk Toa Corp | ダスト計 |
| KR101678175B1 (ko) * | 2015-02-25 | 2016-11-21 | (주)켄텍 | 중금속 시료 포집이 동시 가능한 미세먼지 자동 측정 장치 |
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-
2020
- 2020-08-25 KR KR1020200106647A patent/KR102421243B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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| KR102052733B1 (ko) | 2019-03-07 | 2019-12-11 | 주식회사 정엔지니어링 | 베타레이 기반의 굴뚝 내 미세먼지 측정 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116202927A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-06-02 | 杭州谱育科技发展有限公司 | 气体中颗粒物检测装置和方法 |
| CN116202927B (zh) * | 2023-04-28 | 2023-08-01 | 杭州谱育科技发展有限公司 | 气体中颗粒物检测装置和方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102421243B1 (ko) | 2022-07-15 |
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