KR20230067915A - 폐기물 및 수질 검사시스템 및 그 검사키트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 폐기물 및 수질 검사시스템 및 그 검사키트는 폐기물 및 수질의 시료를 채취한 뒤 현장에서 바로 오염 수준을 판독할 수 있는 검사시스템 및 검사키트를 제공하는 데 목적이 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사시스템은, 시약을 보관하고 광원체가 장착되며, 시료가 광원체와 마주하여 거치되면 휴대용단말이 광원에 비쳐진 시료를 촬영하도록 구성되는 폐기물 및 수질 검사키트; 휴대용 무선통신기기로써 운영서버에 로그인하고, 시료를 촬영한 영상을 운영서버에 전달하며, 운영서버로부터 시료 검사결과 또는 표준 검정곡선을 수신하고 현장에서 채취한 시료와 시약의 혼합물 발색 농도를 촬영하여 검정곡선과 비교하여 폐기물 농도를 측정한 후 화면에 출력하는 휴대용단말; 및 회원정보, 회원별 폐기물 수질 검사결과 및 표준 검정곡선을 보관하며, 검정곡선을 휴대용단말에 제공하고, 폐기물 측정 결과를 수신하여 보관하며 실시간 공유하는 운영서버;를 포함하되, 휴대용단말은, 시료영상분석프로그램을 더 포함하며, 시료영상분석프로그램은, 운영서버에서 표준 검정기준으로 보관 중인 복수 사업장의 폐기물 및 수질 측정을 위한 검정곡선을 수신하여 화면 출력하는 검정곡선리스트보기모듈; 현장에서 시약과 표준용액을 혼합하여 표준 검정기준인 검정곡선을 직접 작성하는 검정곡선작성하기모듈; 현장에서 채취한 시료에 시약을 투입하고 발색제 첨가 후 휴대용단말 카메라로 촬영하여 발색농도와 검정곡선을 비교하여 폐기물 및 수질의 오염도를 측정하는 6가크롬측정하기모듈; 및 폐기물 및 수질의 오염도 측정 결과를 화면 출력하는 기록보기모듈;을 포함한다.

Description

폐기물 및 수질 검사시스템 및 그 검사키트{Wastes and Water Quality Inspection Systems and Their Inspection Kit}

본 발명은 폐기물 및 수질 검사시스템 및 그 검사키트에 관한 것으로서, 폐기물 및 수질의 시료를 채취한 뒤 현장에서 바로 오염 수준을 판독할 수 있는 검사시스템 및 검사키트에 관한 것이다.

보다 상세하게는 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트는 케이스 형태로써 서랍 형식으로 분할된 다단 방식으로 구비되며 하층보관대에 암실부를 구성하여 시료를 고정하고 광원을 조사하며, 암실부 상부 중층보관대에는 하층보관대와 연통되는 통공을 이용하여 휴대폰단말의 카메라를 이용하여 암실 조건에서 채취 시료를 촬영한 뒤, 촬영영상의 시료 색상을 정상적 상황에서의 표준용액 색상과 비교하여 폐기물 또는 수질의 오염정도를 판단하도록 함으로써 채취 현장에서 검사결과를 빠르고 편리하게 판단할 수 있도록 하는 장치이며, 폐기물 및 수질 검사시스템은 상기 폐기물 및 수질 검사키트에 휴대용 단말, 운영서버를 연동하여 폐기물 및 수질의 오염 정도를 측정하고 판단하도록 안내하는 프로그램 및 절차에 관한 것이다.

산업화의 고도화와 그에 따른 환경오염의 심화에 따라 미래사회의 지속성장을 위한 환경보호의 중요성이 그 어느 때보다 강조되고 있는 현대사회에서 최근 들어 유해물질 제한지침(RoHS;Restriction of Hazardous Substances, Restriction of the use of Hazardous Substances in EEE), 폐자동차의 의무재활용에 관한 규제(ELV:End of Life Vehicle) 등에 따른 국제사회의 유해물질 관련 환경규제 강화는 물론 국내 자원순환법 등에 따라 환경오염물질 규제가 강화되고 있는 실정이며, 특히 6가 크롬의 관리 및 대응도 점차 강화될 것으로 예상되고 있다.

특히 최근 코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 확산 영향으로 인해 국내 생활폐기물이 증가하고 이의 대응방안으로 시멘트 제조 및 소성과정을 통한 열분해, 소각이 거론되면서 자원 재활용 증가에 따른 6가 크롬의 발현 위험성과 발생량이 증가 될 것으로 전망되는 심각한 상황에 처한 실정이다.

특히 2008년부터 11년간 발생한 지정폐기물의 처리방법별 추이(환경통계포털 제공)를 보면 재활용 부분이 압도적으로 높으나 폐기물 양의 증가 및 고도화되는 산업화에 따라 소각, 매립 등의 처리방법도 각각 26%, 46%의 증가추세를 보이고 있으며, 대기오염방지시설 및 소각시설에서 발생하는 소각재, 바닥재, 비산재 및 분진의 분석 건수 대비 6가 크롬의 검출현황이 약 40%이고, 소각 등에서 발생하는 연간 폐기물 발생량 또한 증가추세에 있으므로 6가 크롬을 비롯한 기타 오염물질 발생 비중이 높아질 것으로 예상되고 있다.

그리고 바젤협약의 개정안(2020년1월 발효)과 국가규제의 강화에 따라 생활 화학제품은 물론 그 대상이 점차 확대되는 추이에 있어, 오염물질의 신속한 분석 및 그에 대한 대응방안이 중요해질 것으로 판단되며, 이에 발맞춰 분석장비 또한 다양한 분야로 분석이 가능하도록 추진하는 방안이 필요한 시점이 되고 있다.

국내에서는 최근 도금업체의 6가 크롬 기준초과량 불법방류시설의 적발, 코로나-19 등의 여파로 플라스틱 제품의 소각량 증가, 특히 코로나-19의 유행 여파로 인해 국내 생활폐기물이 증가되는 상황이며, 시멘트 제조 시 소성과정에서 6가 크롬의 산화작용이 촉진되어 약 30%에 해당하는 크롬이 6가 크롬으로 유도될 수 있어 폐기물 재활용 시 원료의 관리방안도 중요해질 것으로 판단된다.

그런데 상기 폐기물 및 수질에서의 6가 크롬 검출을 하기 위한 국내 공정시험법상에 의거한 방법으로는 전처리 방법이 다소 복잡하고 고가의 장비(자외가시부분 광분석기;UV-Vis spectrophotometer, 유도결합플라즈마 분광분석기;ICP-OES 등) 사용이 요구되는 등의 어려움으로 일반 사업체에서는 실제 측정 및 검사를 진행하기가 여의치 않은 문제가 있다.

이에 국내에 간이분석 장비가 유통되고 있으나 상기 국내 유통 6가 크롬 간이분석 장비는 시료의 발색정도 비교를 사용자가 눈으로 보고 판단하는 방식이므로 오차 발생 확률이 높고, 적용시료의 범위가 수질, 특히 검사 대상 시료는 먹는 물 등 비교적 깨끗한 시료 분야에 국한되어 사용대상에 제한이 많아 다양한 사례에 적용하기 어려울 뿐더러, 적용되는 시료의 범위가 착색 또는 고형물이 존재하는 경우에는 검사를 실시할 수 없는 등 실제 폐기물 및 수질 검사에는 적용하기 어려운 많은 단점을 가지고 있다.

대한민국 등록특허공보 10-1136465

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트는 케이스 형태로써 서랍 형식으로 분할된 다단 방식으로 구비되며 하층보관대에 암실부를 구성하여 시료를 고정하고 광원을 조사하며, 암실부 상부 중층보관대에는 하층보관대와 연통되는 통공을 이용하여 휴대폰단말의 카메라를 이용하여 암실 조건에서 채취 시료를 촬영한 뒤, 촬영영상의 시료 색상을 정상적 상황에서의 표준용액 색상과 비교하여 폐기물 또는 수질의 오염정도를 판단하도록 함으로써 채취 현장에서 검사결과를 빠르고 편리하게 판단할 수 있도록 하는 장치이며, 폐기물 및 수질 검사시스템은 상기 폐기물 및 수질 검사키트에 휴대용 단말, 운영서버를 연동하여 폐기물 및 수질의 오염 정도를 측정하고 판단하도록 안내하는 프로그램 및 절차를 제공하여 폐기물 및 수질의 시료를 채취한 뒤 현장에서 바로 오염 수준을 판독할 수 있는 폐기물 및 수질 검사시스템 및 그 검사키트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로,

본 발명의 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사시스템 및 그 검사키트는, 시약을 보관하고 광원체가 장착되며, 시료가 광원체와 마주하여 거치되면 휴대용단말이 광원에 비쳐진 시료를 촬영하도록 구성되는 폐기물 및 수질 검사키트; 휴대용 무선통신기기로써 운영서버에 로그인하고, 시료를 촬영한 영상을 운영서버에 전달하며, 운영서버로부터 시료 검사결과 또는 표준 검정곡선을 수신하고 현장에서 채취한 시료와 시약의 혼합물 발색 농도를 촬영하여 검정곡선과 비교하여 폐기물 농도를 측정한 후 화면에 출력하는 휴대용단말; 및 회원정보, 회원별 폐기물 수질 검사결과 및 표준 검정곡선을 보관하며, 검정곡선을 휴대용단말에 제공하고, 폐기물 측정 결과를 수신하여 보관하며 실시간 공유하는 운영서버;를 포함하되, 휴대용단말은, 시료영상분석프로그램을 더 포함하며, 시료영상분석프로그램은, 운영서버에서 표준 검정기준으로 보관 중인 복수 사업장의 폐기물 및 수질 측정을 위한 검정곡선을 수신하여 화면 출력하는 검정곡선리스트보기모듈; 현장에서 시약과 표준용액을 혼합하여 표준 검정기준인 검정곡선을 직접 작성하는 검정곡선작성하기모듈; 현장에서 채취한 시료에 시약을 투입하고 발색제 첨가 후 휴대용단말 카메라로 촬영하여 발색농도와 검정곡선을 비교하여 폐기물 및 수질의 오염도를 측정하는 6가크롬측정하기모듈; 및 폐기물 및 수질의 오염도 측정 결과를 화면 출력하는 기록보기모듈;을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트는 케이스 형태로 내부공간이 구획된 본체; 내부공간 일측에 형성되는 제1보관소; 내부공간 타측에 상하 3단으로 분리 형성되는 제2보관소; 및 본체의 상면을 커버하며 개폐되는 덮개;를 포함하되, 제2보관소는, 상부에 구획되며 상면이 개방되는 상층보관대; 중심부에 서랍 형태로 구비되어 본체 외측으로 수평 이동되며 휴대용단말이 눕혀 장착되는 측정부가 일측에 형성되는 중층보관대; 및 하부에 서랍 형태로 구비되어 본체 외측으로 수평 이동되며 이동방향의 양측으로 암실부와 전원부가 하부중앙벽체로 양분되는 하층보관대;를 더 포함하고, 측정부와 암실부는 대향 형성되며, 측정부에는 휴대용단말의 카메라에 대향되는 촬영공이 통공 형성되고, 하층보관대는, 암실부의 일면에 형성되어 촬영공 하부에 대향 설치되며 시료 바이알을 고정 장착하는 시료고정단; 및 하부중앙벽체에 설치되어 시료 바이알과 광원체가 마주하도록 광원체를 고정 장착시키는 광원고정단;을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트는 상층보관대의 타측 모서리 내측에 통공 형성되는 상층고정공; 상층고정공에 대향되며 중층보관대에 통공 형성되는 중층고정공; 및 상층고정공과 중층고정공을 관통하며 삽입되는 봉 형상의 핀몸체와 상층보관대에 거치되는 핀손잡이가 상단에 형성되는 고정핀;을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트는 시료고정단은, 시료자석체가 광원고정단과 마주하도록 구비되고, 시료 바이알은 시료자석체에 대향되는 갈고리 형태의 시료걸쇠가 구비되어, 시료자석체를 감싸며 시료걸쇠가 부착되어 시료 바이알이 시료고정단에 고정되는 것을 더 포함한다.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트는 전원부에 형성되어 적어도 하나 이상의 배터리가 적재 장착되며 광원체와 배터리를 전기적으로 연결하는 배터리장착단;을 더 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 폐기물 및 수질 검사시스템 및 그 검사키트에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 종래의 간이검사 장비는 비교적 깨끗한 수질 분야에만 적용이 가능하여 제한적인 사용이 가능했던 반면 본 발명은 모든 종류의 수질은 물론 폐기물에 직접 적용할 수 있고 종래에는 검사가 불가능했던 착색 또는 고형물 수질 및 폐기물에 대해서도 검사를 실시할 수 있으며 공정시험기준에 준하는 방법을 사용하고 있어 적용 분야가 광범위하다.

둘째, 고가의 검사장비가 설치되어 있지 않더라도 현장에서 바로 폐기물 및 수질의 오염도를 측정할 수 있으며, 별도의 분석 기술이 요구되지 않아 분석에 대한 접근성이 용이하여 사용 편의성 및 활용도가 높다.

셋째, 종래의 간이 검사장비와 달리 휴대폰을 이용하여 암실 조건에서 카메라를 이용한 시료 촬영 뒤 표준용액의 촬영영상과 비교하여 오염도를 산출하기 때문에 과학적이고 오차 발생확률이 낮아 검사결과에 대한 신뢰도가 높다.

넷째, 휴대폰 애플리케이션을 기반으로 실시간 공유가 가능하므로 검사결과에 대한 정보공유, 보완사항에 대한 내용 공유 및 대응 등이 신속하게 이뤄질 수 있다.

도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 사시도이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 중층보관대와 하층보관대가 시료 촬영을 위해 인출된 형상의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 암실부와 전원부를 도시한 사시도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 촬영부 및 암실부, 전원부를 도시한 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 시료 촬영 장면을 도시한 중층보관대와 하층보관대의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사시스템의 구성도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 중층보관대와 하층보관대가 시료 촬영을 위해 인출된 형상의 사시도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 촬영부 및 암실부, 전원부를 도시한 상면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 시료 촬영 장면을 도시한 중층보관대와 하층보관대의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 추가 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 셀프광원부를 도시한 정면도와 상면도이다.
도 11의 (a) 및 (b)는 본 발명의 추가 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 셀프광원부의 반사판 및 고정클립을 확대 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트를 사용하여 폐기물 및 수질 검사시스템에 의해 6가 크롬 검정곡선 작성 결과를 비교한 도면이다.
도 13은 도 12의 시험에 의해 도출된 시험값 및 분석결과를 비교한 도면이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 여러 가지 형태로 변형되어 실시될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

또한 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다.

각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 사시도이고, 도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 중층보관대와 하층보관대가 시료 촬영을 위해 인출된 형상의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 암실부와 전원부를 도시한 사시도이고, 도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 촬영부 및 암실부, 전원부를 도시한 상면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 시료 촬영 장면을 도시한 중층보관대와 하층보관대의 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사시스템의 구성도이며, 도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 중층보관대와 하층보관대가 시료 촬영을 위해 인출된 형상의 사시도이고, 도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 촬영부 및 암실부, 전원부를 도시한 상면도이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 시료 촬영 장면을 도시한 중층보관대와 하층보관대의 정면도이고, 도 10은 본 발명의 추가 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 셀프광원부를 도시한 정면도와 상면도이며, 도 11의 (a) 및 (b)는 본 발명의 추가 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트의 셀프광원부의 반사판 및 고정클립을 확대 도시한 단면도이고, 도 12는 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트를 사용하여 폐기물 및 수질 검사시스템에 의해 6가 크롬 검정곡선 작성 결과를 비교한 도면이며, 도 13은 도 12의 시험에 의해 도출된 시험값 및 분석결과를 비교한 도면이다.

본 발명에 대한 설명은 우선 폐기물 및 수질 검사키트(10)의 구조와 작동원리에 대하여 설명하고, 이후 폐기물 및 수질 검사키트(10)를 이용한 검사방법으로써 검사시스템에 관하여 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사키트(10)는 육면체로써 내부공간(110)이 구획되고 상면에 덮개(400)가 덮이면서 내부공간(110)이 보호되는 케이스 형태로 제공될 수 있다.

폐기물 및 수질 검사키트(10)는 내부공간(110) 일측에 암실 조건의 공간을 형성한 후 시료에 광원을 조사한 상태로 시료를 촬영하여 최적의 촬영 영상을 획득하면 기 설정된 정상상태의 표준용액 시료 색상과 현장에서 채취된 검사 대상 시료를 상호 비교함으로써 페기물 및 수질의 오염도 상태를 판단할 수 있도록 하는 것으로, 폐기물 및 수질 검사키트(10)에는 현장에서 폐기물 및 수질 검사를 위한 다수, 다종의 시약(700)을 보관하고, 폐기물 및 수질의 시료와 시약(700)을 혼합할 수 있는 다수의 바이알(710)이 구비되며, 바이알(710)이 거치되고 바이알(710)에 광원을 조사하면 휴대폰 등 카메라(22) 및 무선통신 기능이 있는 이동통신단말기, 즉 휴대용단말(20)을 이용하여 바이알(710)에 담긴 시료를 촬영할 수 있도록 구성될 수 있다.

이를 위해 폐기물 및 수질 검사키트(10)는 본체(100), 제1보관소(200), 제2보관소(300), 덮개(400), 광원체(600), 시약(700)을 포함하여 구성되며, 제2보관소(300)는 다시 상층보관대(310), 중층보관대(320), 하층보관대(330)로 구분 형성되고, 이 중 중층보관대(320)에는 휴대용단말(20)이 장착되어 촬영되도록 구성되는 측정부(321)가 형성되고, 하층보관대(330)에는 시료 바이알(710)을 거치하고 광원을 조사하여 촬영이 이뤄지도록 암실 조건을 형성하는 공간으로써 암실부(331)가 구성될 수 있다.

우선 폐기물 및 수질 검사키트(10)의 외관은 박스 형태로 상면이 개방된 육면체 형상의 본체(100)와 본체(100) 상면에 대응되며 개폐될 수 있는 덮개(400)로 구성될 수 있는데, 덮개(400)를 덮은 상태에서 덮개(400)의 일측면과 타측면은 본체(100)의 외측면과 각각 잠금부재로 연결되어 잠금 및 풀림이 이뤄질 수 있어서 검사키트를 사용할 때는 잠금부재를 풀어 덮개(400)를 개방한 후 검사를 수행하고, 보관 또는 이동할 때는 덮개(400)를 닫고 잠금부재를 잠궈 본체(100) 내부의 시약(700), 표준용액, 바이알(710) 등의 내용물이 안전하게 보호되도록 할 수 있으며, 덮개(400)의 상면에는 손잡이가 구비될 수 있다.

본체(100)의 내부공간(110)은 일측에 형성되는 제1보관소(200)와 타측에 형성되는 제2보관소(300)로 구성될 수 있다.

제2보관소(300)는 상하 3단으로 수평하게 분리 형성될 수 있어서, 상층보관대(310), 중층보관대(320), 하층보관대(330)로 구별될 수 있는데, 상층보관대(310)는 가장 상부에 위치하고 상면이 개방되어 물건을 수납할 수 있는 공간일 수 있다.

중층보관대(320)와 하층보관대(330)는 각각 서랍 형태로 구비되어 일측면에 손잡이가 부착되어 손잡이를 잡아 외측 방향으로 당기면 중층보관대(320) 및 하층보관대(330)는 본체(100) 외측으로 빠져나오게 되면서 내부 공간이 노출되고 타측면은 본체(100) 내부에 걸친 상태가 되어 본체(100)에 장착된 상태로 중층보관대(320)와 하층보관대(330) 내부공간(110)을 이용할 수 있게 된다.

중층보관대(320) 일측에는 휴대용단말(20)이 눕혀 장착되는 측정부(321)가 형성되어서 휴대용단말(20)을 카메라(22)가 하층보관대(330) 방향을 향하도록 장착할 수 있으며, 카메라(22)에 대향되는 위치에 카메라(22) 크기에 대응되는 촬영공(321a)이 통공 형성되어 측정부(321)에서 하부 하층보관대(330), 구체적으로는 후술하게 될 암실부(331)를 볼 수 있게 되며, 촬영공(321a)의 위치는 시료고정단(331a)에 대향되도록 구비될 수 있다. 이때 촬영공(321a)은 통공의 형태일수도 있으나 다른 실시예로는 투명막으로 설치될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예로 측정부(321)는 카메라(22)를 커버할 수 있도록 크게 형성된 사각형의 통공일 수 있는데, 이 경우 측정부(321)와 촬영공(321a)은 별도로 구별되지 않는 하나의 통공으로 형성되어서 측정부(321)에 휴대용단말(20)을 장착하면 휴대용단말(20)의 테두리가 측정부(321)에 거치되면서 후면에 구비된 카메라(22)는 측정부(321)를 통해 시료를 촬영하게 된다.

한편 본 발명의 다른 실시예로 측정부(321)가 중층보관대(320) 일측에 칸막이 형태로 벽체 형성되고 촬영공(321a)이 측정부(321) 내에 카메라(22) 위치에 맞춰 통공 형성되어 별도 구비될 수도 있어서, 이 경우 측정부(321)에 휴대용단말(20)을 놓으면 휴대용단말(20)이 안착되어 고정된 상태를 이루고 카메라(22)는 자연스럽게 촬영공(321a)에 대향되어 촬영을 할 수있게 된다.

하층보관대(330)는 내부공간(110)이 서랍의 이동방향 양측으로 분할되는데 일측에는 암실부(331)가, 타측에는 전원부(332)가 구비되며, 암실부(331)의 위치는 상측에 배치되는 중층보관대(320)의 측정부(321)에 대향되고, 암실부(331)와 전원부(332) 사이에는 하부중앙벽체(333)가 벽체 형성됨으로써 구획된다.

암실부(331)에는 시료고정단(331a)이 형성되고, 하부중앙벽체(333)에는 광원고정단(333a)이 형성되며 시료고정단(331a)과 광원고정단(333a)이 암실부(331) 내부공간(110)을 사이에 두고 상호 마주하게 되는데, 시료고정단(331a)은 하층보관대(330)의 외측면 중 서랍이 밀어넣어졌을 때 본체(100) 내부에 포함되는 일면 방향으로 내측면에 형성될 수 있으며, 광원고정단(333a)은 하부중앙벽체(333)의 중심부가 상부면으로부터 요홈 형성되어 틈새가 구비된 상태에서 벽체 사이에 맞춰 장착되어 패널을 형성하게 된다.

이 상태에서 광원체(600)가 광원고정단(333a)에 장착되고 고정되면 광원체(600)는 시료고정단(331a)과 마주하게 되면서 시료고정단(331a)에 시료 바이알(710)이 장착되면 광원체(600)는 정면으로 바이알(710)에 광원을 조사할 수 있게 된다.

암실부(331)는 하층보관대(330)의 외측 2개면과 내측 1개면, 그리고 하부중앙벽체(333)에 의해 둘러싸인 상태이므로, 중층보관대(320)가 외측으로 인출되어 하층보관대(330) 상면을 커버하도록 배치되고 측정부(321)에 휴대용단말(20)이 장착되면 촬영공(321a) 또한 휴대용단말(20)에 가려지게 되어서, 암실부(331)는 모든 면이 밀폐되어 빛의 진입이 차단된 상태가 되는 암실의 조건을 갖출 수 있게 된다.

전원부(332)는 하부중앙벽체(333)에 구분된 채 암실부(331)와 맞닿은 상태로 하층보관대(330)의 타측에 형성되는데, 광원체(600)가 광원고정단(333a)에 장착되고 암실부(331)에 노출되어 시료고정단(331a)을 향하게 될 때 광원체(600)의 후면은 전원부(332)에 위치하면서 전원 공급 케이블(620)이 연결되고 케이블(620) 선단에는 배터리(610)가 연결될 수 있으며, 배터리(610)와 케이블(620)의 위치 고정을 위해 벽체 형성되고 고정부재가 구비된 배터리장착단(332a)이 형성되어 베터리와 케이블(620)이 배터리장착단(332a)에 고정된 안정적 상태를 유지할 수 있고 광원체(600)와 전기적으로 연결되어 광원체(600)에 전원을 공급할 수 있다.

이제 현장에서 시료를 채취하여 바이알(710)에 투입하고 시료 및 발색제를 혼합하여 발색이 이뤄지게 되면 발색 상태를 촬영하기 위해 바이알(710)을 시료고정단(331a)에 장착시키게 되는데, 시료 바이알(710)은 뚜껑이 장착되어 시료 및 시약(700)을 흔들어 혼합시키도록 하는 기구로써 상기 바이알(710)이 그대로 시료고정단(331a)에 장착될 수도 있고, 또는 촬영을 위해 시료고정단(331a)에 부착되는 별도의 시료용기가 구비되어 시료 바이알(710)의 혼합 발색용액을 시료용기에 옮겨 담은 후 시료고정단(331a)에 부착할 수도 있다.

이때 시료 바이알(710)과 시료용기 중 어느 기구를 사용하더라도 시료고정단(331a)에 부착되는 원리는 동일하며 여기서는 시료 바이알(710)을 그대로 시료고정단(331a)에 장착한다고 가정하고 장착 구조를 설명하게 되면, 시료고정단(331a)에는 시료 바이알(710)을 받칠 수 있는 절곡된 형태의 받침부재로써 시료자석체(331b)가 구비될 수 있는데 시료자석체(331b)는 자석 성분일 수 있으나 자석 성분으로 제한하는 것은 아니며, 다만 시료 바이알(710)이 거치될 수 있는 ㄴ자 형상의 철제 구조로 시료고정단(331a)에 고정 부착된 상태일 수 있다.

그리고 시료 바이알(710)의 측면에는 시료자석체(331b)에 부착될 수 있는 철제 재질의 시료걸쇠(331c)가 갈고리 형태로 구비되어서 시료 바이알(710)을 시료자석체(331b)에 얹으며 결합을 시키면 시료걸쇠(331c)가 시료고정단(331a)에 걸리면서 시료바이알(710)과 시료고정단(331a)을 결속시키는 구조가 될 수 있으며, 또는 시료걸쇠(331c)는 일자형 판상으로 구비되고 자석에 부착될 수 있는 재질이어서 시료 바이알(710)을 시료자석체(331b)에 거치시키면 시료걸쇠(331c)가 시료자석체(331b)에 접착되면서 시료 바이알(710)을 시료고정단(331a)에 부착하여 고정시킬 수 있다.

상술한 구조를 통해 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트(10)가 형성되며, 현장에서 시료 바이알(710)이 완성되고 난 후에 하층보관대(330)를 외측으로 인출하여 암실부(331) 시료고정단(331a)에 시료 바이알(710)을 부착하고, 전원부(332)에서 배터리(610) 및 광원체(600)를 조작하여 광원체(600)에서 빛을 조사하도록 한 뒤, 중층보관대(320)를 외측으로 인출하여 하층보관대(330) 상면과 일치시키면 암실부(331)는 암실 및 촬영조건이 완료된다.

이 상태에서 측정부(321)에 휴대용단말(20)을 카메라(22)와 촬영공(321a)에 대향되도록 장착한 뒤 휴대용단말(20)을 조작하여 카메라(22) 촬영을 하게 되면 시료의 발색 상태를 촬영한 영상을 얻게 되어 이를 토대로 폐기물 및 수질의 오염도를 판단할 수 있다.

한편 본체(100)와 덮개(400)는 잠금부재로 결합되어 이동 중에 본체(100)와 덮개(400)가 분리되는 것을 방지할 수 있는데, 이 경우 제2보관소(300)의 상층보관대(310)는 덮개(400) 및 잠금부재에 결합된 상태를 보이나 중층보관대(320)와 하층보관대(330)는 서랍 형식이므로 이동 중에 외측으로 빠져나와 분리될 우려가 있다.

이의 방지를 위해 상층보관대(310)부터 하층보관대(330)까지 관통하는 고정핀(500)이 결합되어 중층보관대(320)와 하층보관대(330)의 고정상태를 유지할 수 있다.

이를 위해 상층보관대(310)의 타측 모서리 내측에는 상층고정공(311)이 통공 형성되고, 중층보관대(320) 타측 모서리에는 상층고정공(311)에 대향되는 중층고정공(322)이 통공 형성될 수 있어서, 상층고정공(311)과 중층고정공(322)을 통해 상층보관대(310), 중층보관대(320) 및 하층보관대(330)가 연통되는 구조를 가지게 된다.

고정핀(500)은 핀손잡이(520)와 핀몸체(510)로 구성되는데, 핀몸체(510)는 상층고정공(311)과 중층고정공(322)의 직경에 대응되는 외경을 지닌 봉 형상으로써 상층보관대(310)의 바닥면에서 하층보관대(330)의 바닥면에 이르는 길이로 형성되고, 핀손잡이(520)는 핀몸체(510)보다 큰 형상으로써 손으로 잡을 수 있는 충분한 크기로 형성되되 핀몸체(510)가 상층고정공(311)에 삽입되었을 때 제2보관소(300) 타측 모서리에 걸리지 않는 한 어떠한 형태로도 형성될 수 있으며, 핀몸체(510)가 상층고정공(311)에 삽입되면 핀손잡이(520)가 상층보관대(310) 바닥면에 걸리면서 전체적으로 고정핀(500)이 상층보관대(310)부터 하층보관대(330)까지 연결되어 고정하는 기능을 할 수 있다.

이때 상층고정공(311)과 중층고정공(322)은 각각 상층보관대(310)와 중층보관대(320) 모서리 바닥면에 형성된 통공으로만 형성될 수도 있으나, 다른 실시예로는 상층보관대(310)부터 하층보관대(330)까지 동일한 위치의 타측 모서리에 육면체 기둥이 각각 형성되고 각 기둥의 중심부에 상층고정공(311) 및 중층고정공(322)에 해당되는 통공이 형성되어 고정핀(500)이 삽입되면, 핀손잡이(520)는 상층보관대(310)의 상층고정공(311) 기둥에 걸림 거치되고, 핀몸체(510)는 상층고정공(311) 및 중층고정공(322)을 지나 하층보관대(330)까지 육면체 기둥 내부에 위치하면서 관통 삽입되는 형태가 될 수 있다.

상술한 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트(10)는 별도의 자체 배터리(610)가 연결된 광원체(600)가 구비되어 암실부(331)에서 시료 바이알(710)에 광원을 조사하는 기능을 하게 되는데, 현장 활동 중 배터리(610)가 소진되거나 광원체(600)가 고장이 나면 암실부(331)에서 촬영조건을 맞출 수 없게 된다.

이의 보완을 위해 본 발명의 추가 실시예로서 셀프광원부(340)가 구성될 수 있다.

셀프광원부(340)는 광원체(600)를 사용하지 않고 휴대용단말(20)에 기본 기능으로 구성된 단말후레쉬(23)의 광원을 이용하여 촬영을 하는 것으로, 광확산렌즈(341), 광섬유(342), 반사튜브(343), 반사판(344) 및 안테나바(345)를 포함하여 구성될 수 있다.

추가 실시예를 위해 측정부(321)에는 상술한 촬영공(321a) 외에 후레쉬공(321b)이 추가로 구비되어 휴대용단말(20)의 단말후레쉬(23)에 대응 설치될 수 있으며, 후레쉬공(321b) 또한 촬영공(321a)과 마찬가지로 통공 형성될 수도 있고 또는 투명막으로 형성될 수도 있는데, 기본적으로는 후레쉬공(321b)과 촬영공(321a)이 별개의 통공 또는 투명막으로 형성될 수 있으며 확장적으로는 후레쉬공(321b)과 촬영공(321a)이 단일의 합쳐진 큰 통공 또는 투명막으로 형성될 수도 있다.

이때 본 발명의 일 실시예에 추가 실시예가 적용된다면 후레쉬공(321b)은 별도 구별없이 측정부(321)와 촬영공(321a)과 함께 합쳐진 형태가 되어 측정부(321)가 촬영공(321a) 및 후레쉬공(321b)의 기능을 모두 수행하게 되고, 본 발명의 다른 실시예에 추가 실시예가 적용되는 경우 상술한 것과 같이 측정부(321), 촬영공(321a) 및 후레쉬공(321b)가 별도의 구성으로 각각 형성될 수 있다.

셀프광원부(340)는 후레쉬공(321b)으로부터 하부중앙벽체(333)에 이르는 광원 통로를 형성하고 하부중앙벽체(333)에 반사판(344)이 구비되도록 하고 후레쉬공(321b)으로부터 단말후레쉬(23)의 광원이 통로를 따라 반사판(344)에 전달되면 반사판(344)으로부터 시료고정단(331a)을 향해 광원이 조사되도록 할 수 있다.

이를 위해 반사튜브(343)와 광섬유(342)가 암실부(331) 측면을 따라 후레쉬공(321b)과 하부중앙벽체(333)를 이으며 통로를 형성하는데, 광확산렌즈(341)는 반사튜브(343)의 일단에 부착되어 후레쉬공(321b)에 대향 설치되고 반사튜브(343)의 타단에는 반사판(344)이 부착된다.

광확산렌즈(341)와 반사튜브(343)의 선단은 후레쉬공(321b)의 하면에 밀착되며 촬영공(321a)에는 저촉되지 않아 카메라(22) 촬영 영상에 포함되지 않도록 구성되며, 광확산렌즈(341)는 하부 방향, 즉 반사튜브(343)의 내관 방향으로 볼록한 형태가 되어 볼록렌즈의 기능을 하게 되어, 단말후레쉬(23)가 작동하면 후레쉬공(321b)을 통해 조사된 광원은 광확산렌즈(341)를 거치면서 반사튜브(343) 안쪽으로 광원을 확산시키게 된다.

반사튜브(343)의 내측에는 광섬유(342)가 내장되어 반사튜브(343)의 길이를 따라 전체구간에 걸쳐 포함되는데, 광섬유(342)는 광확산렌즈(341)를 거쳐 확산된 광원을 반사튜브(343)의 타단까지 광원 손실 없이 신속하게 전달하는 기능을 하게 되며, 반사튜브(343)는 절연 재질로 구성될 수 있어서 광섬유(342)를 타고 전달되는 광원의 외부 손실 및 누출을 방지하여 광원이 반사튜브(343)를 타고 이동되도록 보존할 수 있으며, 또한 절연재질이면서 유연한 재질로 구성되어 광섬유(342)를 내장한 채 암실부(331)의 내측 벽의 절곡된 구간을 따라 하부중앙벽체(333)에 이를 수 있게 된다.

이때 반사튜브(343)가 후레쉬공(321b)으로부터 암실부(331) 내측벽에 부착되어 절곡된 통로를 형성할 때 이의 고정을 위해 암실부(331) 내측 벽 다수의 위치에는 반사튜브(343)의 외경에 대응하는 터널 형상을 갖출 수 있는 한 쌍의 고정클립(343a)이 구비될 수 있는데, 한 쌍의 고정클립(343a)은 하단부가 암실부(331) 벽체에 고정된 상태이고 상단은 유연하게 위치를 변경할 수 있는 구조가 될 수 있어서, 고정클립(343a)의 중앙에 반사튜브(343)의 위치를 잡고 반사튜브(343) 외경 양측에서 두 개의 고정클립(343a)을 오므려 맞닿도록 하면서 터널 형상을 형성하면 고정클립(343a)이 반사튜브(343)의 위치를 고정하게 된다.

이런 식으로 다수의 지점에서 반사튜브(343)를 다수의 고정클립(343a)이 감싸게 되면 반사튜브(343)는 고정된 상태로 후레쉬공(321b)에서 하부중앙벽체(333)까지 광원 통로를 형성하게 되며, 이때 반사튜브(343)의 경로는 하부중앙벽체(333)의 중심부에 위치할 반사판(344)에서 시료고정단(331a)을 향하는 길목을 막지 않도록 하여 광원 조사가 원활하게 이뤄질 수 있도록 고려하여 설치되어야 한다.

반사튜브(343)의 선단에는 반사판(344)이 부착되어 반사튜브(343) 내 광섬유(342)를 타고 흘러온 광원이 반사될 수 있는 기능을 한다.

반사판(344)은 반사튜브(343) 선단에서 광섬유(342)로부터 방출된 광원을 시료고정단(331a)을 향해 집중하여 반사시킬 수 있도록 오목거울의 형태로 형성되며, 반사판(344)의 양 측은 반사튜브(343)의 타단 양 측과 안테나바(345)에 의해 고리 결합이 이뤄질 수 있다.

즉 반사판(344)의 양 측에는 원형 고리 형상의 판고리(344a)가 형성되고, 반사튜브(343)의 선단 양측에 길이조절이 가능한 안테나바(345)가 형성되며, 안테나바(345)의 일단은 반사튜브(343)의 선단에 구 결합되어 회전이 이뤄질 수 있으며 타단으로는 안테나와 같이 접히고 펼쳐지면서 길이가 조절되는 구조일 수 있다.

이때 안테나의 타단에는 판고리(344a)에 대응되는 형상으로 스프링이 장착되어 고리 결합이 가능한 안테나고리(345a)가 부착될 수 있으며, 반사판(344)을 하부중앙벽체(333)에 위치시킨 뒤 안테나바(345)의 길이를 조절하여 한 쌍의 판고리(344a)와 한 쌍의 안테나고리(345a)를 상호 고리 결합시켜 반사판(344)과 반사튜브(343)를 연결할 수 있다.

또는 판고리(344a)와 안테나고리(345a)를 연결한 상태에서 안테나바(345)의 길이를 조절하면서 반사판(344)의 위치를 조절할 수도 있다.

이상의 절차로 셀프광원부(340)의 설치가 완료되면 휴대용단말(20)의 단말후레쉬(23)는 후레쉬공(321b)에 대향 밀착되고, 후레쉬공(321b)의 반대편에는 반사튜브(343)의 일단이 대향 밀착되면서 단말후레쉬(23)가 작동하여 광원이 발산되면, 후레쉬공(321b)을 통과한 광원은 광확산렌즈(341)를 통과하면서 확대되어 광섬유(342)를 타고 반사튜브(343)의 내측 통로를 따라 반대편 타단에 이르게 되는데, 광섬유(342)의 타단에서 외부로 발산된 광원은 반사판(344)에 반사게 되면서 시료고정단(331a)을 향하게 된다.

이 상태에서 촬영공(321a)을 통해 휴대용단말(20)의 카메라(22)는 촬영을 하게 되는데, 이렇게 되면 광원체(600)가 고장나거나 배터리(610)가 소진된 경우라도 휴대용단말(20)의 단말후레쉬(23)를 이용하여 시료를 촬영할 수 있어 검사를 지속할 수 있으며, 이때 하부중앙벽체(333)는 광원체(600)가 제거된 자리에 패널이 벽체와 같이 형성되며 차단하게 되어 암실부(331)의 암실 조건을 유지할 수 있다.

상술한 구성과 구조로 이뤄진 폐기물 및 수질 검사키트(10)를 이용한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 및 수질 검사시스템(1)은 다음과 같다.

폐기물 및 수질 검사시스템(1)은 폐기물 및 수질 검사키트(10), 휴대용단말(20) 및 운영서버(30)를 포함하여 구성된다.

상술한 바와 같이 폐기물 및 수질 검사키트(10)는 시약(700)을 보관하고 시료가 거치되며 시료에 마주하도록 광원체(600)가 장착되면서 암실 조건을 형성하고 이 상태에서 촬영이 이뤄지도록 하는 장치의 기능을 한다.

휴대용단말(20)은 촬영 기능의 카메라(22) 및 단말후레쉬(23)가 구비되고 이동통신 접속 기능이 있으며 애플리케이션이 탑재되어 구동될 수 있는 무선통신기기로써, 폐기물 및 수질 검사키트(10)에 장착되어 시료를 촬영하고 촬영된 영상을 저장할 수 있다.

휴대용단말(20)은 무선통신을 이용하여 운영서버(30)에 로그인 할 수 있으며, 상기 촬영한 시료와 동일 재질의 시료에 대해 표준용액으로 사전에 실시한 시료 색상 검정결과와 검정곡선을 운영서버(30)로 전달받아 휴대용단말(20)이 현장에서 촬영한 상기 영상과 비교하여 폐기물 및 수질의 오염도를 현장에서 직접 판별할 수 있다.

또는 휴대용단말(20)에서 촬영한 영상을 운영서버(30)로 전송할 수 있으며, 운영서버(30)는 상기 영상을 수신 받은 후 기존에 저장된 동일 시료에 대한 표준 검정곡선과 비교하여 폐기물 및 수질의 오염도를 판별할 수 있으며, 판별결과를 휴대용단말(20)에 전송함으로써 현장에서 바로 오염도를 파악하도록 할 수 있다.

한편 현장에서 채취한 시료에 대해 기 실시한 표준용액에 의한 검정곡선이 존재하지 않거나 이동통신의 장애로 운영서버(30)와 무선통신 접속이 안되는 경우, 또는 운영서버(30)의 장애로 기 저장된 표준용액 검정곡선을 수신하기 어려운 상황 등에 처하게 되면, 폐기물 및 수질 검사키트(10)를 이용하여 현장에서 표준용액 검정곡선을 직접 생성할 수 있다.

운영서버(30)는 폐기물 및 수질 검사시스템(1)을 사용하는 가입자의 회원정보를 저장하고 회원별로 실시한 각종 시료에 대한 폐기물 및 수질 검사결과와 각 표준 검정곡선을 보관하는 기능을 하며, 휴대용단말(20)에서 특정 시료에 대한 검정곡선을 요청하면 해당 검정곡선을 찾아내어 휴대용단말(20)에 전송하는 기능을 할 수 있다.

또한 휴대용단말(20)에서 현장의 시료를 채취하고 오염도를 측정하게 되면 휴대용단말(20)로부터 해당 폐기물 및 수질의 오염도 측정결과를 실시간으로 전달받아 이를 사전에 약속된 관계자에게 전달하여 오염 상태에 대한 실시간 정보 공유가 가능하다.

만약 운영서버(30)에 특정 시료에 대한 검정곡선이 존재하지 않으면 폐기물 및 수질 검사키트(10)에서 표준용액 검정곡선을 작성하게 되는데, 이 정보 또한 운영서버(30)가 실시간으로 전달받아 운영서버(30)와 휴대용단말(20) 간 모든 정보가 실시간으로 동기화하는 기능을 할 수 있다.

한편 휴대용단말(20)은 현장에서 채취한 시료의 오염도를 판별하기 위한 애플리케이션으로써 시료영상분석프로그램(21)을 포함할 수 있으며, 시료영상분석프로그램(21)은 검정곡선리스트보기모듈(21a), 검정곡선작성하기모듈(21b), 6가크롬측정하기모듈(21c), 기록보기모듈(21d)을 포함하여 구성될 수 있다.

검정곡선리스트보기모듈(21a)은 운영서버(30)에서 표준 검정기준으로 보관 중인 복수 사업장의 시료에 대한 폐기물 및 수질 측정을 위한 검정곡선을 운영서버(30)로부터 수신하여 화면 출력함으로써 현장에서 채취한 시료와 비교 검증할 수 있도록 표준 데이터를 제공하는 기능을 한다.

검정곡선작성하기모듈(21b)은 표준 검정기준으로 기 측정하여 보관 중인 검정곡선 데이터가 없을 때 현장에서 직접 검정곡선을 만들기 위한 모듈로써 폐기물 및 수질 검사키트(10)에 보관 중인 표준용액을 이용하여 조건을 달리하면서 시약(700)을 조제한 후, 각각의 조건 하에서 조제된 시약(700)을 암실부(331) 시료고정단(331a)에 장착하고 광원체(600)를 작동시킨 후 휴대용단말(20)로 촬영하여 이를 검정곡선작성하기모듈(21b)에 차례대로 입력시키면 유사 조건 및 다양한 조건에 의한 표준용액 검정곡선이 작성되는 모듈로써, 현장에서 채취한 시료와 현장에서 직접 작성한 검정곡선과의 비교를 통해 시료의 오염도를 산출할 수 있게 된다.

6가크롬측정하기모듈(21c)은 현장에서 채취한 시료의 오염도를 측정하는 모듈로써, 현장 채취 시료에 시약(700)을 투입하고 발색제 첨가 후 해당 시료 바이알(710)을 시료고정단(331a)에 장착하고 광원체(600)를 구동한 후 휴대용단말(20) 카메라(22)로 촬영하면, 상기 촬영 영상은 시료영상분석프로그램(21)에 저장되고 운영서버(30)에 전송이 됨과 동시에 6가크롬측정하기모듈(21c)에 현장 시료 데이터로서 제공이 된다.

이후 검정곡선리스트보기모듈(21a) 또는 검정곡선작성하기모듈(21b)을 통해 확보된 표준용액의 검정곡선을 호출하여 상기 채취된 시료 데이터와 비교하게 됨으로써 시료의 오염도를 판독할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 6가크롬측정하기모듈(21c)은 폐기물 및 수질에서 6가 크롬을 측정하고 그 농도를 산출하는 기능으로 특화될 수 있으며, 향후 6가 크롬 외에도 염소, 구리 등 기타 유해물질 검사에 접목되어 오염도를 측정하는 것으로 기능을 확장할 수 있다.

상기 비교 결과, 즉 현장 채취 시료의 오염도 판별 결과는 시료영상분석프로그램(21)에 저장이 되는데, 기록보기모듈(21d)은 상기 시료의 판별 결과, 즉 폐기물 및 수질의 오염도 측정 결과를 휴대용단말(20)에 화면 출력할 수 있다.

이 외에 상기 애플리케이션은 기본적으로 운영서버(30)에 접속하고 로그인하는 로그인부가 구성될 수 있으며, 기타 애플리케이션 운영에 필요한 기본 기능이 다수 추가될 수 있다.

본 발명의 폐기물 및 수질 검사시스템(1)은 상술한 시료영상분석프로그램(21)과 하위 모듈로 구성될 수 있으며 이를 이용한 사용절차를 요약하면 다음의 4단계로 이뤄질 수 있다.

우선 1단계로써 폐기물 시료를 채취하여 바이알(710)에 담는 과정이며, 바람직한 실시예로써 25㎖ 바이알(710)에 폐기물 시료 약 2g을 채취하여 담을 수 있다.

2단계에서는 상기 시료의 약 10배에 해당하는 시약(700)을 투입하여 3~5분간 교반하게 되는데, 바람직하게는 시약(700) 황산을 폐기물 시료의 5배 중량으로 투입한 후 3~5분간 흔들고 나면 6가 크롬이 검출될 수 있다.

3단계는 상기 2단계의 시료 바이알(710)을 수 분간 방치한 후 생긴 상층액을 검체를 이용하여 발색하는 단계인데, 바람직하게는 디페닐카바자이드 용액이 흡수된 코튼 심지를 넣고 약 5분가 정치하여 자주색으로 발색되도록 하는 단계이다.

4단계에서는 발색된 검체를 대조표 혹은 애플리케이션을 이용하여 농도를 산출하는 단계로써, 발색된 용액의 일부를 취하여 셀에 넣고 측정부(321)에 장착하고 휴대용단말(20)로 촬영하여 농도의 차이를 비교함으로써 시료의 오염도를 최종 판별하는 단계이다.

4단계에 이르러 폐기물 및 수질 검사키트(10)의 암실부(331)와 측정부(321)가 사용될 수 있는데, 상기 4단계의 셀은 새로운 시료 바이알(710)로 대체될 수 있으며 측정부(321)는 시료고정단(331a)을 의미하여 상술한 바대로 시료 바이알(710)과 시료고정단(331a)은 상호 시료자석체(331b)와 시료걸쇠(331c)에 의해 결합되어 고정 부착상태를 유지할 수 있다.

3단계까지 준비 완료된 상태에서 4단계를 수행하게 되면 하층보관대(330)를 인출하여 암실부(331)와 전원부(332)가 노출되도록 하고, 암실부(331) 시료고정단(331a)에 시료 바이알(710)을 장착하며, 시료 바이알(710)을 향해 광원이 조사되도록 광원체(600)를 광원고정단(333a)에 설치한 후 광원체(600)에 배터리(610)를 연결하여 전원이 공급되도록 한다.

이에 중층보관대(320)를 인출하여 하층보관대(330)의 상면을 완전히 커버하도록 배치한 뒤 측정부(321)에 휴대용단말(20)을 놓는 데 카메라(22)와 촬영공(321a)이 대향되도록 맞춰서 장착한다.

이 상태에서 광원체(600)는 시료 바이알(710)을 향해 광원을 조사하는 상태가 되고 암실부(331)는 암실 조건을 갖춘 상태이므로 광원에 의한 시료 바이알(710)의 그림자, 반사되는 현상 등을 최소화하는 촬영조건을 갖추게 된다.

그리고 휴대폰단말의 시료영상분석프로그램(21)을 구동하고 6가크롬측정하기모듈(21c)을 작동시킨 뒤 카메라(22) 촬영 기능을 수행하게 되면 3단계에서 완성된 발색 용액이 본연의 색상 그대로 촬영된 후 휴대용단말(20)에 저장되며 동시에 6가크롬측정하기모듈(21c)에 입력되면서 표준 검정곡선과 비교하는 작업이 수행된다.

상기 촬영 절차는 수차례 반복될 수 있으며, 1~3단계의 발색 용액 제조 시 그 함량을 미세하게 변화시켜 가며 다양한 사례의 발색 용액을 제조하게 되면 그에 따라 4단계 촬영이 반복 수행될 수 있다.

따라서 6가크롬측정하기모듈(21c)은 충분한 모수를 가지고 상기 다양한 사례의 발색된 시료 용액과 표준 검정곡선을 비교하는 절차를 통해서 시료의 오염도를 측정할 수 있게 되는데 폐기물 및 수질 검사시스템(1) 및 그 검사키트(10)를 이용하여 시료 채취 현장에서 즉석으로 폐기물 및 수질의 오염도를 측정할 수 있다.

<시험결과 예시>

상술한 본 발명의 폐기물 및 수질 검사키트(10)를 사용하여 폐기물 및 수질 검사시스템(1)의 절차에 따라 애플리케이션 기반 하에서 폐기물 또는 수질에서 6가 크롬의 검출을 시험한 결과와 상기 폐기물 또는 수질의 시료를 실험실로 옮긴 후 검사한 것의 시험결과를 비교해보면 다음과 같다.

시험 조건 및 목적으로 우선 시료의 정량한계(방법검출한계, MDL;Method Detection Limit)를 작성한다.

이때 최종부피 25㎖ 기준으로 검량선을 작성하고 정량한계(MDL), 정확도 및 정밀도를 파악하고, 자외선(UV;Ultraviolet Ray) 측정 데이터와 비교하여 애플리케이션 기반으로 확인하여 서로 다른 방법에 대한 부합 정도를 파악하며, 애플리케이션 기반 시험자료의 정량한계 및 정확도, 정밀도를 확립하는데 정량한계는 0.01㎎/L 를 목표치로 한다.

시험방법은 첫 번째, 표준 용액 2㎎/L을 단계별로 취하여 검정곡선을 작성하는 것으로 25㎖ 부피 기준(흡광도 2배)으로 0.01㎎/L, 0.02㎎/L, 0.05㎎/L, 0.1㎎/L 등 4가지 기준을 적용했으며, 두 번째 절차로는 1.5-디페닐카바자이드 용액(아세톤 100%)을 1㎖ 투입 후 해당용액을 세게 흔들고 5분간 방치한다.

그리고 세 번째 절차에서 해당 용액을 자외선 조사 및 사진 촬영(애플리케이션 활용)을 이용하여 데이터를 비교함으로서 애플리케이션 기반 하에서 6가 크롬의 검사 부합 정도를 파악하였다.

상기 시험의 검정곡선 작성 비교 테스트 결과 및 시험결과는 도 9 내지 도 10과 같다.

도 9 내지 도 10에 도시된 시험결과에 의하면 본 발명의 폐기물 및 수질 검사시스템(1)에 의해 애플리케이션 기반으로 6가 크롬을 측정한 결과 폐기물공정시험기준(6가 크롬 자외가시부분 광분석법(UV-Vis법))에서 규정하는 품질 정확도(QA;Quality Assurance) 및 품질 관리(QC;Quality Control) 항목인 R² 0.98 이상, 정확도 75%~125%, 정밀도 %RSD가 25% 이내, 정량한계 0.01㎎/L 등의 기준을 모두 만족하는 것으로 나타났음을 알 수 있다.

따라서 본 발명의 폐기물 및 수질 검사시스템(1)에 기반하여 시료 채취 현장에서 채취한 시료를 가지고 즉석으로 폐기물 및 수질 검사키트(10)를 사용한 6가 크롬의 검사 결과가 폐기물공정시험기준에 부합하고 실험실에서 측정한 정밀 검사결과와 거의 차이가 없어서 실제 활용도 및 신뢰도가 매우 높은 정밀한 측정 장비인 것이 판명된다.

이상의 절차에 따라 본 발명의 폐기물 및 수질 검사시스템(1) 및 그 검사키트(10)는 수질 및 폐기물 분야에 직접적으로 적용할 수 있어서, 비교적 깨끗한 수질 분야에 국한된 종래 발명 대비 적용 분야가 넓어지는 장점이 있으며, 별도의 고가 장비가 설비되어 있지 않더라도 현장에서 바로 오염도를 판별할 수 있고, 분석기술이 없어도 분석이 가능하여 접근성이 용이하며, 애플리케이션을 기반으로 하여 검정자료와 측정결과에 대한 실시간 공유가 가능하기 때문에 신속히 정보가 공유되는 특징이 있어 실시간 보완책 마련 및 후속 조치 또한 가능해지므로 폐기물 및 수질 분야의 오염도 검사는 물론 위급상황 대처 등이 연계 실시될 수 있으므로 본 발명의 중요성은 매우 크다고 할 것이다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 폐기물 및 수질 검사시스템
10 : 폐기물 및 수질 검사키트
20 : 휴대용단말
21 : 시료영상분석프로그램
21a : 검정곡선리스트보기모듈
21b : 검정곡선작성하기모듈
21c : 6가크롬측정하기모듈
21d : 기록보기모듈
22 : 카메라
23 : 단말후레쉬
30 : 운영서버
100 : 본체
110 : 내부공간
200 : 제1보관소
300 : 제2보관소
310 : 상층보관대
311 : 상층고정공
320 : 중층보관대
321 : 측정부
321a : 촬영공
321b : 후레쉬공
322 : 중층고정공
330 : 하층보관대
331 : 암실부
331a : 시료고정단
331b : 시료자석체
331c : 시료걸쇠
332 : 전원부
332a : 배터리장착단
333 : 하부중앙벽체
333a : 광원고정단
340 : 셀프광원부
341 : 광확산렌즈
342 : 광섬유
343 : 반사튜브
343a : 고정클립
344 : 반사판
344a : 판고리
345 : 안테나바
345a : 안테나고리
400 : 덮개
500 : 고정핀
510 : 핀몸체
520 : 핀손잡이
600 : 광원체
610 : 배터리
620 : 케이블
700 : 시약
710 : 바이알

Claims (5)

1. 시약을 보관하고 광원체가 장착되며, 시료가 광원체와 마주하여 거치되면 휴대용단말이 광원에 비쳐진 시료를 촬영하도록 구성되는 폐기물 및 수질 검사키트;
   휴대용 무선통신기기로써 운영서버에 로그인하고, 시료를 촬영한 영상을 운영서버에 전달하며, 운영서버로부터 시료 검사결과 또는 표준 검정곡선을 수신하고 현장에서 채취한 시료와 시약의 혼합물 발색 농도를 촬영하여 검정곡선과 비교하여 폐기물 농도를 측정한 후 화면에 출력하는 휴대용단말; 및
   회원정보, 회원별 폐기물 수질 검사결과 및 표준 검정곡선을 보관하며, 검정곡선을 휴대용단말에 제공하고, 폐기물 측정 결과를 수신하여 보관하며 실시간 공유하는 운영서버;를 포함하되,
   휴대용단말은,
   시료영상분석프로그램을 더 포함하며,
   시료영상분석프로그램은,
   운영서버에서 표준 검정기준으로 보관 중인 복수 사업장의 폐기물 및 수질 측정을 위한 검정곡선을 수신하여 화면 출력하는 검정곡선리스트보기모듈;
   현장에서 시약과 표준용액을 혼합하여 표준 검정기준인 검정곡선을 직접 작성하는 검정곡선작성하기모듈;
   현장에서 채취한 시료에 시약을 투입하고 발색제 첨가 후 휴대용단말 카메라로 촬영하여 발색농도와 검정곡선을 비교하여 폐기물 및 수질의 오염도를 측정하는 6가크롬측정하기모듈; 및
   폐기물 및 수질의 오염도 측정 결과를 화면 출력하는 기록보기모듈;을 포함하는 폐기물 및 수질 검사시스템.
2. 제1항에 사용되는 폐기물 및 수질 검사키트에 있어서,
   케이스 형태로 내부공간이 구획된 본체;
   내부공간 일측에 형성되는 제1보관소;
   내부공간 타측에 상하 3단으로 분리 형성되는 제2보관소; 및
   본체의 상면을 커버하며 개폐되는 덮개;를 포함하되,
   제2보관소는,
   상부에 구획되며 상면이 개방되는 상층보관대;
   중심부에 서랍 형태로 구비되어 본체 외측으로 수평 이동되며 휴대용단말이 눕혀 장착되는 측정부가 일측에 형성되는 중층보관대; 및
   하부에 서랍 형태로 구비되어 본체 외측으로 수평 이동되며 이동방향의 양측으로 암실부와 전원부가 하부중앙벽체로 양분되는 하층보관대;를 더 포함하고,
   측정부와 암실부는 대향 형성되며,
   측정부에는 휴대용단말의 카메라에 대향되는 촬영공이 통공 형성되고,
   하층보관대는,
   암실부의 일면에 형성되어 촬영공 하부에 대향 설치되며 시료 바이알을 고정 장착하는 시료고정단; 및
   하부중앙벽체에 설치되어 시료 바이알과 광원체가 마주하도록 광원체를 고정 장착시키는 광원고정단;을 포함하는 폐기물 및 수질 검사키트.
3. 제2항에 있어서,
   상층보관대의 타측 모서리 내측에 통공 형성되는 상층고정공;
   상층고정공에 대향되며 중층보관대에 통공 형성되는 중층고정공; 및
   상층고정공과 중층고정공을 관통하며 삽입되는 봉 형상의 핀몸체와 상층보관대에 거치되는 핀손잡이가 상단에 형성되는 고정핀;을 포함하는 폐기물 및 수질 검사키트.
4. 제2항에 있어서,
   시료고정단은,
   시료자석체가 광원고정단과 마주하도록 구비되고,
   시료 바이알은 시료자석체에 대향되는 갈고리 형태의 시료걸쇠가 구비되어,
   시료자석체를 감싸며 시료걸쇠가 부착되어 시료 바이알이 시료고정단에 고정되는 것을 더 포함하는 폐기물 및 수질 검사키트.
5. 제2항에 있어서,
   전원부에 형성되어 적어도 하나 이상의 배터리가 적재 장착되며 광원체와 배터리를 전기적으로 연결하는 배터리장착단;을 더 포함하는 폐기물 및 수질 검사키트.
   

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