KR20220040667A - Optical non contact type bacteria measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 검체의 표면에 적외선 광 등의 조사광을 조사하고 반사된 광반응을 이용하여 세균의 오염 정도를 측정할 수 있게 하는 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical non-contact bacterial contamination measuring device, and more particularly, to an optical non-contact bacterial contamination level that can be measured by irradiating an irradiated light such as infrared light on the surface of a specimen and using the reflected light reaction It relates to a pollution measuring device.
세균을 비롯한 모든 생명체는 대사 에너지를 저장하는 수단으로 ATP(아데노신 트리포스페이트)를 활용한다. 따라서, ATP의 검출 및 검출된 양을 활용하면 박테리아나 체세포와 같은 미생물을 검출할 수 있고, 수량화하는 것도 가능하다.All living things, including bacteria, utilize ATP (adenosine triphosphate) as a means of storing metabolic energy. Therefore, by utilizing the detection and detected amount of ATP, it is possible to detect and quantify microorganisms such as bacteria or somatic cells.
기존에는 루시페린(luciferin)과 ATP가 반응하여 활성화된 루시페린과 ADP(아데노신 디포스페이트)가 생성될 수 있고, 이렇게 생성된 활성 루시페린은 산화제와 반응하여 형광 현상이 발생될 수 있다. 이러한 형광 빛의 양을 측정하여 ATP의 양을 루시페린과 ATP가 선형적인 비례 관계임을 이용하여 측정할 수 있었다.Conventionally, activated luciferin and ADP (adenosine diphosphate) may be generated by reacting luciferin with ATP, and the generated activated luciferin may react with an oxidizing agent to cause fluorescence. By measuring the amount of such fluorescence light, the amount of ATP could be measured using a linear proportional relationship between luciferin and ATP.
이러한 기존의 ATP를 이용한 세균 오염 측정 방식은 비록, 세균 배양에 의한 콜로니 수의 측정 방식 보다는 편리하다 하더라도 루시페린과 산화제 양의 제한이 있어서 일정 횟수 이상 측정할 수 없고, 다양한 환경에서 세균에 의한 오염도를 정확하게 측정할 수 없었던 문제점들이 있었다.Although this conventional method of measuring bacterial contamination using ATP is more convenient than the method of measuring the number of colonies by bacterial culture, it cannot measure more than a certain number of times because of the limitation in the amount of luciferin and oxidizer, and it is possible to measure the degree of contamination by bacteria in various environments. There were problems that could not be accurately measured.
본 발명의 사상은, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 형광제나 산화제가 불필요하여 측정 횟수의 제한이 없이 반영구적으로 세균 오염도를 실시간 측정할 수 있고, 검체 표면의 수분이나, 온도나, 간섭 가스 등의 영향을 보정하여 매우 신속하고 정밀하고 정확하게 세균 오염도를 측정할 수 있게 하는 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치를 제공함에 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The idea of the present invention is to solve these problems, and since there is no need for a separate fluorescent agent or oxidizing agent, the degree of bacterial contamination can be measured semi-permanently in real time without limiting the number of measurements, and moisture, temperature, or interference gas on the sample surface An object of the present invention is to provide an optical non-contact bacterial contamination measuring device capable of measuring the bacterial contamination level very quickly, precisely and accurately by correcting the effects of However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치는, 외부의 광을 차폐할 수 있도록 검체의 표면을 둘러싸는 외부광 차폐 부재; 상기 외부광 차폐 부재의 내부에 설치되고, 상기 검체의 표면에 조사광을 조사하는 광조사부; 및 상기 검체의 표면에 존재하는 세균의 상기 조사광에 대한 광반응으로부터 세균의 오염 정도를 측정할 수 있도록 상기 외부광 차폐 부재의 내부에 설치되는 제 1 수광부;를 포함할 수 있다.An optical non-contact bacterial contamination measuring apparatus according to an aspect of the present invention for solving the above problems includes: an external light shielding member surrounding the surface of a specimen to shield external light; a light irradiator installed inside the external light shielding member and irradiating irradiated light to the surface of the specimen; and a first light receiving unit installed inside the external light shielding member to measure the degree of bacterial contamination from the light reaction of the bacteria present on the surface of the specimen to the irradiated light.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 수광부는, 수분(Water)과 ATP(아데노신 트리포스페이트)와 ADP(아데노신 디포스페이트)의 흡수광 스펙트럼 비가 대략 1:1:0.5의 특성을 가진 8.1 ㎛ 내지 8.3 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 1-1 수광부; 수분(Water)과 ATP와 ADP의 흡수광 스펙트럼 비가 대략 1:0.25:0.25의 특성을 가진 8.4 ㎛ 내지 8.6 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 1-2 수광부; 및 수분(Water)과 ATP와 ADP의 흡수광 스펙트럼 비가 대략 1:1:1의 특성을 가진 8.9 ㎛ 내지 9.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 1-3 수광부;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the first light receiving unit has an absorption spectrum ratio of water, ATP (adenosine triphosphate) and ADP (adenosine diphosphate) of approximately 1:1:0.5 8.1 μm to 8.3 a 1-1 light receiving unit for measuring light having a wavelength of μm; a first and second light receiving unit measuring light having a wavelength of 8.4 μm to 8.6 μm having a ratio of absorption light spectrum of water, ATP and ADP of about 1:0.25:0.25; and a 1-3 light receiving unit configured to measure light having a wavelength of 8.9 μm to 9.1 μm having a ratio of absorption light spectrum between water and ATP to ADP of approximately 1:1:1.
또한, 본 발명에 따르면, 수분의 총량을 측정할 수 있도록 흡수광 스펙트럼에서 6.1 ㎛ 내지 6.3 ㎛ 파장 또는 2.9 ㎛ 내지 3.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 2 수광부;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, a second light receiving unit for measuring light having a wavelength of 6.1 μm to 6.3 μm or a wavelength of 2.9 μm to 3.1 μm in the absorption spectrum so as to measure the total amount of moisture; may further include.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 검체의 상기 표면의 온도를 측정할 수 있도록 5.5 ㎛ 내지 14 ㎛ 파장의 와이드 밴드(wide band) 적외선 광을 측정하는 제 3 수광부;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, a third light receiving unit for measuring wide band infrared light having a wavelength of 5.5 μm to 14 μm so as to measure the temperature of the surface of the specimen; may further include.
또한, 본 발명에 따르면, 음식의 부패에서 발생되는 간섭 가스를 측정할 수 있도록 상기 외부광 차폐 부재의 내부에 설치되는 제 4 수광부;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, a fourth light receiving unit installed inside the external light shielding member to measure the interference gas generated from the decay of food; may further include.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 4 수광부는, 수분과 비교하여 에탄올(ethanol)의 함량을 측정할 수 있도록 흡수광 스펙트럼에서 6.1 ㎛ 내지 6.3 ㎛ 파장 또는 2.9 ㎛ 내지 3.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 동시에, 8.4 ㎛ 내지 8.6 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 4-1 수광부;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the fourth light receiving unit measures light having a wavelength of 6.1 μm to 6.3 μm or a wavelength of 2.9 μm to 3.1 μm in the absorption spectrum so that the content of ethanol can be measured compared to moisture. At the same time, a 4-1 light receiving unit for measuring light having a wavelength of 8.4 µm to 8.6 µm;
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 4 수광부는, 트리메틸아민(TMA)을 측정할 수 있도록 8.4 ㎛ 내지 8.6 ㎛ 파장의 광을 측정하는 동시에, 8.9 ㎛ 내지 9.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 4-2 수광부;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the fourth light receiving unit measures light having a wavelength of 8.4 μm to 8.6 μm so as to measure trimethylamine (TMA) and at the same time measuring light having a wavelength of 8.9 μm to 9.1 μm. 2 light-receiving unit; may include.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 4 수광부는, 트리메틸아민(TMA) 측정할 수 있도록 6.8 ㎛ 내지 7.0 ㎛ 파장의 광 또는 7.8 ㎛ 내지 7.9 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 4-3 수광부;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the fourth light receiving unit includes a 4-3 light receiving unit that measures light having a wavelength of 6.8 μm to 7.0 μm or light having a wavelength of 7.8 μm to 7.9 μm so as to measure trimethylamine (TMA). can do.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 4 수광부는, 트리메틸아민(TMA) 및 에탄올(ethanol)을 측정할 수 있도록 6.5 ㎛ 내지 6.7 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 4-4 수광부;를 포함할 수 있다.Also, according to the present invention, the fourth light receiving unit may include a 4-4 light receiving unit measuring light having a wavelength of 6.5 μm to 6.7 μm to measure trimethylamine (TMA) and ethanol .
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 수광부로부터 수광 신호를 인가 받아서 흡수광 스펙트럼의 특성을 이용하여 세균의 오염도를 판별할 수 있는 제어부;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the control unit for receiving a light receiving signal from the first light receiving unit to determine the degree of bacterial contamination by using the characteristics of the absorption spectrum; may further include.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 광조사부는, 적외선 광원(IR source) 또는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 발광 장치일 수 있다.Also, according to the present invention, the light irradiation unit may be an infrared light source (IR source) or a microelectromechanical system (MEMS) light emitting device.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 별도의 형광제나 산화제가 불필요하여 측정 횟수의 제한이 없이 반영구적으로 세균 오염도를 실시간 측정할 수 있고, 검체 표면의 수분이나, 온도나, 간섭 가스 등의 영향을 보정하여 매우 신속하고 정밀하고 정확하게 세균 오염도를 측정할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention made as described above, since there is no need for a separate fluorescent agent or oxidizing agent, the degree of bacterial contamination can be measured semi-permanently in real time without limiting the number of measurements, and moisture, temperature, or interference on the sample surface It has the effect of being able to measure the degree of bacterial contamination very quickly, precisely and accurately by correcting the effect of gas. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치를 개념적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치에 적용된 ADT/ATP/수분 흡광 스펙트럼 특성을 나타내는 그래프이다.
도 3은 도 1의 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치에 적용된 간섭 가스 흡광 스펙트럼 특성을 나타내는 그래프이다.1 is a conceptual diagram conceptually illustrating an optical non-contact bacterial contamination measuring apparatus according to some embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing ADT/ATP/moisture absorption spectral characteristics applied to the optical non-contact bacterial contamination measuring device of FIG. 1 .
FIG. 3 is a graph showing the absorption spectrum characteristics of an interference gas applied to the optical non-contact bacterial contamination measuring apparatus of FIG. 1 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, in the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description.
이하, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 혈당 측정 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a blood glucose measurement apparatus according to various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치(100)를 개념적으로 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram conceptually illustrating an optical non-contact bacterial
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치(100)는, 외부광 차폐 부재(10)와, 광조사부(20)와, 제 1 수광부(S1) 및 제어부(30)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIG. 1 , the optical non-contact bacterial
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 외부광 차폐 부재(10)는, 외부의 광을 차폐할 수 있도록 검체(1)의 표면을 둘러싸는 일측이 개방된 박스 형태의 구조체일 수 있다.For example, as shown in FIG. 1 , the external
이러한, 상기 외부광 차폐 부재(10)는, 합성 수지 또는 금속 재질로 이루어질 수 있는 것으로서, 상술된 상기 광조사부(20)와, 상기 제 1 수광부(S1)를 비롯한 후술될 복수개의 수광부들 및 상기 제어부(30)를 지지할 수 있는 충분한 강도와 내구성을 갖는 각종 블록 또는 프레임 구조체일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 외부광 차폐 부재(10)의 형상은 도면에 국한되지 않고, 내부에 광전달 공간이 형성될 수 있는 매우 다양한 형태의 구조체들이 모두 적용될 수 있다.The external
또한, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 광조사부(20)는, 상기 외부광 차폐 부재(10)의 내부에 설치되고, 상기 검체(1)의 표면에 조사광(L1)을 조사하는 장치로서, 더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 광조사부(20)는, 적외선 광원(IR source) 또는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 발광 장치일 수 있다.In addition, for example, as shown in FIG. 1 , the
이외에도, 상기 광조사부(20)는, 장파장 적외선(LWIR)을 발광시키는 적외선 LED나 적외선 램프 등의 LWIR 발광체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 광조사부(20)는, 파장이 2.5 ㎛ 내지 14 ㎛인 장파장 적외선 대역의 조사광을 방사할 수 있는 각종 적외선 발광 장치가 모두 적용될 수 있다.In addition, the
그러나, 이러한 상기 광조사부(20)는 반드시 적외선 발광 장치로 국한되지 않고, 장파장 적외선 대역을 포함하는 모든 적외선 주파수 대역의 빛을 방사할 수 있는 LED 또는 램프 등이 모두 적용될 수 있다.However, the
또한, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 수광부(S1)는, 상기 검체(1)의 표면에 존재하는 세균의 상기 조사광(L1)에 대한 광반응으로부터 세균의 오염 정도를 측정할 수 있도록 상기 외부광 차폐 부재(10)의 내부에 설치되는 일종의 센서, 광센서, 수광 소자 등의 수광 장치일 수 있다.Also, for example, as shown in FIG. 1 , the first light receiving unit S1 measures the degree of bacterial contamination from the photoreaction of bacteria existing on the surface of the
이러한, 상기 제 1 수광부(S1)에는 후술될 흡광 스펙트럼의 특성을 이용하는 것으로서, 밴드 패스 필터나 소자의 패턴이나 재질 등을 이용하여 특정 대역의 파장의 광을 선택적으로 수광할 수 있다.The first light receiving unit S1 uses a characteristic of an absorption spectrum to be described later, and may selectively receive light of a specific band wavelength using a band pass filter or a pattern or material of an element.
도 2는 도 1의 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치(100)에 적용된 ADT/ATP/수분 흡광 스펙트럼 특성을 나타내는 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing ADT/ATP/moisture absorption spectral characteristics applied to the optical non-contact bacterial
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수광부들은 흡광 스펙트럼에서 흡광율이 높은 그래프의 골짜기 부분, 즉 특정 대역의 흡광 특성을 이용하여 물질을 판별할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the light receiving units of the present invention may discriminate a material by using a valley portion of a graph having a high absorbance in an absorption spectrum, that is, an absorption characteristic of a specific band.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 수광부(S1)는, 수분(Water)과 ATP(아데노신 트리포스페이트)와 ADP(아데노신 디포스페이트)의 흡수광 스펙트럼 비가 대략 1:1:0.5의 특성을 가진 8.1 ㎛ 내지 8.3 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 1-1 수광부(S1-1)와, 수분(Water)과 ATP와 ADP의 흡수광 스펙트럼 비가 대략 1:0.25:0.25의 특성을 가진 8.4 ㎛ 내지 8.6 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 1-2 수광부(S1-2) 및 수분(Water)과 ATP와 ADP의 흡수광 스펙트럼 비가 대략 1:1:1의 특성을 가진 8.9 ㎛ 내지 9.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 1-3 수광부(S1-3)를 포함할 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 1 and 2 , the first light receiving unit S1 has an absorption spectrum ratio of water, ATP (adenosine triphosphate) and ADP (adenosine diphosphate). The 1-1 light receiving unit S1-1 that measures light having a wavelength of 8.1 μm to 8.3 μm with a characteristic of about 1:1:0.5, and the absorption spectrum ratio of water, ATP, and ADP is about 1:0.25 : The first 1-2 light receiving part (S1-2) that measures light with a wavelength of 8.4 μm to 8.6 μm with a characteristic of 0.25, and an absorption spectrum ratio of water, ATP and ADP of about 1:1:1 It may include a 1-3 light receiving unit (S1-3) for measuring light having a wavelength of 8.9 μm to 9.1 μm.
또한, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치(100)는, 상술된 수분의 총량을 측정할 수 있도록 흡수광 스펙트럼에서 6.1 ㎛ 내지 6.3 ㎛ 파장 또는 2.9 ㎛ 내지 3.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 2 수광부(S2)를 더 포함할 수 있다.In addition, the optical non-contact bacterial
여기서, 상기 제 2 수광부(S2) 역시, 상기 외부광 차폐 부재(10)의 내부에 설치되는 일종의 센서, 광센서, 수광 소자 등의 수광 장치로서, 흡광 스펙트럼의 특성을 이용하여 밴드 패스 필터나 소자의 패턴이나 재질 등으로 6.1 ㎛ 내지 6.3 ㎛ 파장 또는 2.9 ㎛ 내지 3.1 ㎛ 파장의 광을 선택적으로 수광할 수 있다.Here, the second light receiving unit S2 is also a light receiving device such as a kind of sensor, an optical sensor, a light receiving element, etc. installed inside the external
따라서, 본 발명의 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치(100)에 의하면, 상기 제 2 수광부(S2)를 이용하여 수분의 총량을 산출할 수 있고, 이러한 수분의 총량을 근거로 상기 제 1-1 수광부(S1-1)와, 상기 제 1-2 수광부(S1-2) 및 상기 제 1-3 수광부(S1-3)에서 측정된 수분:ATP:ADP를 나타내는 흡수광 스펙트럼의 비율이 각각 1:1:0.5의 비율, 1:0.25:0.25의 비율, 1:1:1의 비율을 모두 만족하는 ATP 및 ADP의 양을 3차에 걸쳐서 반복하여 검증하면서 매우 정확하게 산출할 수 있다.Therefore, according to the optical non-contact bacterial
그러므로, 본 발명에 의하면, 이러한 세균 오염도의 척도가 되는 ATP 및 ADP의 양을 매우 정확하게 측정함으로써 별도의 형광제나 산화제가 불필요하고, 측정 횟수의 제한이 없이 반영구적으로 세균 오염도를 실시간 측정할 수 있고, 검체 표면의 수분의 영향을 보정하여 매우 신속하고 정밀하고 정확하게 세균 오염도를 측정할 수 있다.Therefore, according to the present invention, by measuring the amounts of ATP and ADP, which are the measure of the degree of bacterial contamination, a separate fluorescent agent or oxidizing agent is unnecessary, and the degree of bacterial contamination can be measured semi-permanently in real time without limitation of the number of measurements, By correcting the effect of moisture on the sample surface, it is possible to measure the degree of bacterial contamination very quickly, precisely and accurately.
한편, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치(100)는, 상기 검체(1)의 상기 표면의 온도를 측정할 수 있도록 5.5 ㎛ 내지 14 ㎛ 파장의 와이드 밴드(wide band) 적외선 광을 측정하는 제 3 수광부(S3)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, for example, as shown in FIG. 1 , the optical non-contact bacterial
여기서, 상기 제 3 수광부(S3) 역시, 상기 외부광 차폐 부재(10)의 내부에 설치되는 일종의 센서, 광센서, 수광 소자 등의 수광 장치로서, 흡광 스펙트럼의 특성을 이용하여 밴드 패스 필터나 소자의 패턴이나 재질 등으로 상술된 5.5 ㎛ 내지 14 ㎛ 파장 대역의 광을 선택적으로 수광할 수 있다.Here, the third light receiving unit S3 is also a light receiving device such as a kind of sensor, an optical sensor, a light receiving element, etc. installed inside the external
그러므로, 본 발명에 의하면, 검체 표면의 온도에 따른 영향을 보정하여 매우 신속하고 정밀하고 정확하게 세균 오염도를 측정할 수 있다. Therefore, according to the present invention, it is possible to measure the degree of bacterial contamination very quickly, precisely and accurately by correcting the effect of the temperature of the specimen surface.
도 3은 도 1의 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치(100)에 적용된 간섭 가스 흡광 스펙트럼 특성을 나타내는 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing the absorption spectrum characteristics of an interference gas applied to the optical non-contact bacterial
또한, 예컨대, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치(100)는, 음식의 부패에서 발생되는 간섭 가스를 측정할 수 있도록 상기 외부광 차폐 부재(10)의 내부에 설치되는 제 4 수광부(S4)를 더 포함할 수 있다.In addition, for example, as shown in FIGS. 1 and 3 , the optical non-contact bacterial
여기서, 상기 제 4 수광부(S4) 역시, 상기 외부광 차폐 부재(10)의 내부에 설치되는 일종의 센서, 광센서, 수광 소자 등의 수광 장치로서, 흡광 스펙트럼의 특성을 이용하여 밴드 패스 필터나 소자의 패턴이나 재질 등으로 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 수광할 수 있다.Here, the fourth light receiving unit S4 is also a light receiving device such as a kind of sensor, an optical sensor, a light receiving element, etc. installed inside the external
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 수광부(S4)는, 제 4-1 수광부(S4-1)와, 제 4-2 수광부(S4-2)와, 제 4-3 수광부(S4-3) 및 제 4-4 수광부(S4-4)를 포함할 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 1 and 3 , the fourth light receiving unit S4 includes a 4-1 light receiving unit S4-1, a 4-2 light receiving unit S4-2, and , a 4-3 th light receiving unit S4-3 and a 4-4 th light receiving unit S4-4 may be included.
예컨대, 상기 제 4-1 수광부(S4-1)는, 수분과 비교하여 에탄올(ethanol)의 함량을 측정할 수 있도록 흡수광 스펙트럼에서 6.1 ㎛ 내지 6.3 ㎛ 파장 또는 2.9 ㎛ 내지 3.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 동시에, 8.4 ㎛ 내지 8.6 ㎛ 파장의 광을 측정하는 일종의 센서, 광센서, 수광 소자 등의 수광 장치로서, 흡광 스펙트럼의 특성을 이용하여 밴드 패스 필터나 소자의 패턴이나 재질 등으로 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 수광할 수 있다.For example, the 4-1 light receiving unit S4-1 emits light having a wavelength of 6.1 μm to 6.3 μm or a wavelength of 2.9 μm to 3.1 μm in the absorption spectrum to measure the content of ethanol compared to moisture. As a light receiving device such as a sensor, an optical sensor, or a light receiving element that simultaneously measures and measures light with a wavelength of 8.4 μm to 8.6 μm, a band-pass filter or a pattern or material of a device, etc. of light can be selectively received.
또한, 예컨대, 상기 제 4-2 수광부(S4-2)는, 트리메틸아민(TMA)을 측정할 수 있도록 8.4 ㎛ 내지 8.6 ㎛ 파장의 광을 측정하는 동시에, 8.9 ㎛ 내지 9.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 일종의 센서, 광센서, 수광 소자 등의 수광 장치로서, 흡광 스펙트럼의 특성을 이용하여 밴드 패스 필터나 소자의 패턴이나 재질 등으로 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 수광할 수 있다.In addition, for example, the 4-2 light receiving unit S4-2 measures light having a wavelength of 8.4 μm to 8.6 μm and measuring light having a wavelength of 8.9 μm to 9.1 μm so as to measure trimethylamine (TMA). As a light receiving device such as a sensor, an optical sensor, or a light receiving element, it is possible to selectively receive light in a specific wavelength band using a band pass filter or a pattern or material of the element using the characteristics of the absorption spectrum.
또한, 예컨대, 상기 제 4-3 수광부(S4-3)는, 트리메틸아민(TMA)을 측정할 수 있도록 6.8 ㎛ 내지 7.0 ㎛ 파장의 광 또는 7.8 ㎛ 내지 7.9 ㎛ 파장의 광을 측정하는 일종의 센서, 광센서, 수광 소자 등의 수광 장치로서, 흡광 스펙트럼의 특성을 이용하여 밴드 패스 필터나 소자의 패턴이나 재질 등으로 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 수광할 수 있다.In addition, for example, the 4-3 light receiving unit (S4-3) is a kind of sensor that measures light having a wavelength of 6.8 μm to 7.0 μm or light having a wavelength of 7.8 μm to 7.9 μm so as to measure trimethylamine (TMA), As a light receiving device such as an optical sensor or a light receiving element, it is possible to selectively receive light in a specific wavelength band using a band pass filter or a pattern or material of an element using the characteristics of an absorption spectrum.
또한, 예컨대, 상기 제 4-4 수광부(S4-4)는, 트리메틸아민(TMA) 및 에탄올(ethanol)을 측정할 수 있도록 6.5 ㎛ 내지 6.7 ㎛ 파장의 광을 측정하는 일종의 센서, 광센서, 수광 소자 등의 수광 장치로서, 흡광 스펙트럼의 특성을 이용하여 밴드 패스 필터나 소자의 패턴이나 재질 등으로 특정 파장 대역의 광을 선택적으로 수광할 수 있다.In addition, for example, the 4-4 light receiving unit S4-4 is a kind of sensor that measures light having a wavelength of 6.5 μm to 6.7 μm so as to measure trimethylamine (TMA) and ethanol, an optical sensor, and light reception. As a light receiving device such as an element, it is possible to selectively receive light in a specific wavelength band using a band pass filter or a pattern or material of the element using the characteristics of the absorption spectrum.
그러므로, 본 발명에 의하면, 음식의 부패에서 발생되는 간섭 가스들의 이러한 흡광 특성을 이용하여 간섭 가스에 따른 영향을 보정하여 매우 신속하고 정밀하고 정확하게 세균 오염도를 측정할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to measure the degree of bacterial contamination very quickly, precisely, and accurately by correcting the effect of the interference gas by using the absorption characteristics of the interference gases generated in the decay of food.
한편, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(30)는, 상술된 수광부(S1)(S2)(S3)(S4)들로부터 수광 신호를 인가 받아서 흡수광 스펙트럼의 특성을 이용하여 세균의 오염도를 판별할 수 있는 것으로서, 각종 프로그램이 입력된 정보처리장치, 연산장치, 연산소자, 회로기판, 전자부품, 중앙처리장치, 저장장치, 입출력장치, 디스플레이장치, 컴퓨터, 랩탑컴퓨터, 스마트폰, 스마트패드, 정보단말기 등을 포함할 수 있다.On the other hand, for example, as shown in FIG. 1 , the
따라서, 상기 제어부(30)는 각각 특정 대역의 광을 수광하여 수광 신호를 발생시키는 상기 수광부들을 이용하여 각각의 패턴에 따라 수분, 온도, 간섭 가스 등의 영향을 최소화하여 보다 신속하고 정확하고 정밀하게 세균의 오염도를 판별할 수 있다.Therefore, the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
1: 검체
10: 외부광 차폐 부재
20: 광조사부
L1: 조사광
S1: 제 1 수광부
S1-1: 제 1-1 수광부
S1-2: 제 1-2 수광부
S1-3: 제 1-3 수광부
S2: 제 2 수광부
S3: 제 3 수광부
S4: 제 4 수광부
S4-1: 제 4-1 수광부
S4-2: 제 4-2 수광부
S4-3: 제 4-3 수광부
S4-4: 제 4-4 수광부
30: 제어부
100: 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치1: sample
10: external light shielding member
20: light irradiation unit
L1: irradiated light
S1: first light receiving unit
S1-1: 1-1 light receiving unit
S1-2: the 1-2 light receiving unit
S1-3: 1-3 light receiving unit
S2: second light receiving unit
S3: third light receiving unit
S4: fourth light receiving unit
S4-1: 4-1 light receiving unit
S4-2: 4-2 light receiving unit
S4-3: 4-3 light receiving unit
S4-4: 4-4 light receiving unit
30: control unit
100: optical non-contact bacterial contamination measuring device
Claims (11)
상기 외부광 차폐 부재의 내부에 설치되고, 상기 검체의 표면에 조사광을 조사하는 광조사부; 및
상기 검체의 표면에 존재하는 세균의 상기 조사광에 대한 광반응으로부터 세균의 오염 정도를 측정할 수 있도록 상기 외부광 차폐 부재의 내부에 설치되는 제 1 수광부;
를 포함하는, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.an external light shielding member surrounding the surface of the specimen to shield external light;
a light irradiator installed inside the external light shielding member and irradiating irradiated light to the surface of the specimen; and
a first light receiving unit installed inside the external light shielding member to measure the degree of bacterial contamination from the light reaction of bacteria existing on the surface of the specimen to the irradiation light;
Including, optical non-contact bacterial contamination measuring device.
상기 제 1 수광부는,
수분(Water)과 ATP(아데노신 트리포스페이트)와 ADP(아데노신 디포스페이트)의 흡수광 스펙트럼 비가 대략 1:1:0.5의 특성을 가진 8.1 ㎛ 내지 8.3 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 1-1 수광부;
수분(Water)과 ATP와 ADP의 흡수광 스펙트럼 비가 대략 1:0.25:0.25의 특성을 가진 8.4 ㎛ 내지 8.6 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 1-2 수광부; 및
수분(Water)과 ATP와 ADP의 흡수광 스펙트럼 비가 대략 1:1:1의 특성을 가진 8.9 ㎛ 내지 9.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 1-3 수광부;
를 포함하는, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.The method of claim 1,
The first light receiving unit,
a 1-1 light receiving unit for measuring light having a wavelength of 8.1 μm to 8.3 μm having a ratio of absorption light spectrum between water and ATP (adenosine triphosphate) and ADP (adenosine diphosphate) of approximately 1:1:0.5;
a first and second light receiving unit measuring light having a wavelength of 8.4 μm to 8.6 μm having a ratio of absorption light spectrum of water, ATP and ADP of about 1:0.25:0.25; and
1-3 light receiving units measuring light having a wavelength of 8.9 μm to 9.1 μm having a ratio of absorption light spectrum between water and ATP and ADP of about 1:1:1;
Including, optical non-contact bacterial contamination measuring device.
수분의 총량을 측정할 수 있도록 흡수광 스펙트럼에서 6.1 ㎛ 내지 6.3 ㎛ 파장 또는 2.9 ㎛ 내지 3.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 2 수광부;
를 더 포함하는, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.3. The method of claim 2,
a second light receiving unit that measures light having a wavelength of 6.1 μm to 6.3 μm or a wavelength of 2.9 μm to 3.1 μm in the absorption light spectrum so as to measure the total amount of moisture;
Further comprising, an optical non-contact bacterial contamination measurement device.
상기 검체의 상기 표면의 온도를 측정할 수 있도록 5.5 ㎛ 내지 14 ㎛ 파장의 와이드 밴드(wide band) 적외선 광을 측정하는 제 3 수광부;
를 더 포함하는, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.3. The method of claim 2,
a third light receiving unit measuring wide band infrared light having a wavelength of 5.5 μm to 14 μm so as to measure the temperature of the surface of the specimen;
Further comprising, an optical non-contact bacterial contamination measurement device.
음식의 부패에서 발생되는 간섭 가스를 측정할 수 있도록 상기 외부광 차폐 부재의 내부에 설치되는 제 4 수광부;
를 더 포함하는, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.4. The method of claim 3,
a fourth light receiving unit installed inside the external light shielding member to measure an interference gas generated from spoilage of food;
Further comprising, an optical non-contact bacterial contamination measurement device.
상기 제 4 수광부는,
수분과 비교하여 에탄올(ethanol)의 함량을 측정할 수 있도록 흡수광 스펙트럼에서 6.1 ㎛ 내지 6.3 ㎛ 파장 또는 2.9 ㎛ 내지 3.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 동시에, 8.4 ㎛ 내지 8.6 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 4-1 수광부;
를 포함하는, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.6. The method of claim 5,
The fourth light receiving unit,
In order to measure the content of ethanol compared to moisture, light of a wavelength of 6.1 μm to 6.3 μm or 2.9 μm to 3.1 μm is measured in the absorption light spectrum, and at the same time, light having a wavelength of 8.4 μm to 8.6 μm is measured. 4-1 light receiving unit;
Including, optical non-contact bacterial contamination measuring device.
상기 제 4 수광부는,
트리메틸아민(TMA)을 측정할 수 있도록 8.4 ㎛ 내지 8.6 ㎛ 파장의 광을 측정하는 동시에, 8.9 ㎛ 내지 9.1 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 4-2 수광부;
를 포함하는, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.6. The method of claim 5,
The fourth light receiving unit,
a 4-2 light receiving unit measuring light having a wavelength of 8.4 μm to 8.6 μm and measuring light having a wavelength of 8.9 μm to 9.1 μm so as to measure trimethylamine (TMA);
Including, optical non-contact bacterial contamination measuring device.
상기 제 4 수광부는,
트리메틸아민(TMA)를 측정할 수 있도록 6.8 ㎛ 내지 7.0 ㎛ 파장의 광 또는 7.8 ㎛ 내지 7.9 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 4-3 수광부;
를 포함하는, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.6. The method of claim 5,
The fourth light receiving unit,
a 4-3 light receiving unit measuring light having a wavelength of 6.8 μm to 7.0 μm or light having a wavelength of 7.8 μm to 7.9 μm so as to measure trimethylamine (TMA);
Including, optical non-contact bacterial contamination measuring device.
상기 제 4 수광부는,
트리메틸아민(TMA) 및 에탄올(ethanol)을 측정할 수 있도록 6.5 ㎛ 내지 6.7 ㎛ 파장의 광을 측정하는 제 4-4 수광부;
를 포함하는, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.6. The method of claim 5,
The fourth light receiving unit,
a 4-4 light receiving unit measuring light having a wavelength of 6.5 μm to 6.7 μm to measure trimethylamine (TMA) and ethanol;
Including, optical non-contact bacterial contamination measuring device.
상기 제 1 수광부로부터 수광 신호를 인가 받아서 흡수광 스펙트럼의 특성을 이용하여 세균의 오염도를 판별할 수 있는 제어부;
를 더 포함하는, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.The method of claim 1,
a control unit capable of receiving a light receiving signal from the first light receiving unit and discriminating the degree of bacterial contamination by using the characteristics of the absorbed light spectrum;
Further comprising, an optical non-contact bacterial contamination measurement device.
상기 광조사부는, 적외선 광원(IR source) 또는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 발광 장치인, 광학식 비접촉 세균 오염 측정 장치.The method of claim 1,
The light irradiation unit is an infrared light source (IR source) or a microelectromechanical system (MEMS) light emitting device, an optical non-contact bacterial contamination measuring device.
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Citations (4)
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-
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- 2020-09-24 KR KR1020200123625A patent/KR102409313B1/en active IP Right Grant
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