KR100764693B1 - Simultaneous Measurement system for airborne bacteria and fine particles - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 관한 것으로서, 부유세균 측정부 및 미세입자 측정부를 하나의 장치에 구비함으로써, 공기내에 존재하는 부유세균 및 미세입자의 정량적 수농도를 동시에 측정할 수 있는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for simultaneously measuring airborne bacteria and microparticles, and by having the airborne bacteria measurement unit and the microparticle measurement unit in one device, it is possible to simultaneously measure the quantitative water concentration of airborne bacteria and microparticles present in the air. The present invention relates to an apparatus for the simultaneous measurement of suspended bacteria and fine particles.

이를 위한 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치는, 유입된 기류 중 2.5㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 1차 분리하는 제1 임팩터부; 상기 제1 임팩터부와 연결되고, 상기 제1 임팩터부를 통과한 기류 중 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 2차 분리하여 상기 분리된 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하는 부유세균 측정부; 상기 부유세균 측정부와 연결되고, 상기 부유세균 측정부에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하는 미세입자 측정부; 및 상기 미세입자 측정부와 연결되고, 상기 측정하고자 하는 기류를 지속적으로 유입 및 배출시키는 가스흡입펌프;를 포함한다.Simultaneously measuring the airborne bacteria and microparticles according to the present invention for this purpose, the first impactor for separating the particles having a size of 2.5㎛ or more of the inlet air flow; A floating bacterium measurement unit connected to the first impactor and measuring the water concentration of the suspended bacteria present in the separated airflow by separating particles having a size of 1.1 μm or more from the airflow passing through the first impactor; A fine particle measurement unit connected to the airborne bacterium measurement unit and receiving the airflow including particles that have not been separated by the airborne bacteria measurement unit and passing through the airborne bacteria measurement unit to measure the water concentration of the fine particles included in the airflow; And a gas suction pump connected to the fine particle measuring unit and continuously introducing and discharging the air flow to be measured.

부유세균, 미세입자, 수농도, 임팩터, 형광염색, 하전기 Suspended bacteria, fine particles, water concentration, impactor, fluorescent dyeing, discharger

Description

부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치{Simultaneous Measurement system for airborne bacteria and fine particles}Simultaneous Measurement System for Airborne Bacteria and Fine Particles

도 1은 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing an apparatus for simultaneous measurement of suspended bacteria and microparticles according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치의 측정순서를 나타낸 순서도.Figure 2 is a flow chart showing the measurement procedure of the apparatus for the simultaneous measurement of suspended bacteria and microparticles according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치를 이용한 부유세균 및 미세입자의 실시간 측정을 나타낸 그래프. Figure 3 is a graph showing the real-time measurement of suspended bacteria and microparticles using a simultaneous measurement apparatus of suspended bacteria and microparticles according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 제1 임팩터부 13 : 제1 분리판10: first impactor 13: first separation plate

20 : 부유세균 측정부 21 : 제2 임팩터부20: suspended bacteria measuring unit 21: the second impactor

24 : 제2 분리판 25 : 제1 용액저장부24: second separator 25: the first solution reservoir

26 : 정량용액펌프 27 : 제2 용액저장부26: metering solution pump 27: the second solution reservoir

28 : 발광다이오드 29 : 제1 데이터 변환부28: light emitting diode 29: first data converter

30 : 미세입자 측정부 31 : 정전형 하전부30: fine particle measuring unit 31: electrostatic charging unit

32 : 전원공급부 33 : 이온트랩부32: power supply 33: ion trap

34 : 필터 35 : 제2 데이터 변환부34: Filter 35: Second Data Converter

40 : 가스흡입펌프40: gas suction pump

본 발명은 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 부유세균과 미세입자의 정량적 수농도를 동시에 실시간으로 측정할 수 있는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for simultaneously measuring suspended bacteria and microparticles, and more particularly, to an apparatus for simultaneously measuring suspended bacteria and microparticles capable of simultaneously measuring the quantitative water concentrations of suspended bacteria and microparticles in real time. .

최근에는 환경 오염에 대한 관심이 더욱 높아지고 있으며, 환경 오염입자의 제거를 위한 공기 청정장치 개발과 부유세균 및 미세입자의 샘플링, 분석 및 측정 등에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, interest in environmental pollution is increasing, and researches on the development of air cleaners for the removal of environmental pollutants and the sampling, analysis and measurement of airborne bacteria and fine particles have been actively conducted.

따라서, 최근에는 부유세균 및 미세입자의 크기, 형태, 재질 및 분포농도 파악 등을 위한 입자의 샘플링 장치 등이 요구되고 있다.Therefore, recently, a particle sampling apparatus or the like for determining the size, form, material, and distribution concentration of suspended bacteria and fine particles has been required.

현재의 환경기준은 10 ㎛ 이상의 입자에 대해서만 규정하고 있으나, 실제로는 그 이하의 미세입자들에 의한 피해가 더 크며, 이에 따라 미세입자에 대한 연구가 계속적으로 진행되고 있다.The current environmental standards only specify particles of 10 μm or more, but in reality, the damage caused by the fine particles below it is greater, and accordingly, studies on the fine particles continue.

그러나, 부유세균 및 미세입자를 측정하기 위한 장비는, 하나의 장비로 단일 오염물질만을 측정할 수 있었으며, 고가의 대형장비이기 때문에 부유세균 및 미세 입자를 측정하기 위한 장소로 이동하는데 많은 문제점이 있었다.However, the equipment for measuring the suspended bacteria and microparticles was able to measure only a single contaminant with one equipment, and because of the large expensive equipment, there were many problems in moving to the place for measuring the suspended bacteria and microparticles. .

또한, 부유세균을 측정하기 위해서는, 별도의 포집 및 배양 등의 과정을 24시간 이상의 장시간 동안 측정해야 하고, 회분형(batch-type) 분석으로 수행해야 하므로 그 활용성에 문제점이 있었다.In addition, in order to measure the suspended bacteria, a separate collection and cultivation process, such as the measurement of a long time of more than 24 hours, and must be performed by batch-type analysis (batch-type) there was a problem in its utility.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 단일장비를 이용하여 부유세균 및 미세입자의 정량적 수농도를 동시에 측정할 수 있는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a simultaneous measurement apparatus of suspended bacteria and microparticles that can simultaneously measure the quantitative water concentration of suspended bacteria and microparticles using a single equipment To provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치는, 유입된 기류 중 2.5㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 1차 분리하는 제1 임팩터부; 상기 제1 임팩터부와 연결되고, 상기 제1 임팩터부를 통과한 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 2차 분리하여 상기 분리된 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하는 부유세균 측정부; 상기 부유세균 측정부와 연결되고, 상기 부유세균 측정부에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하는 미세입자 측정부; 및 상기 미세입자 측정부와 연결되고, 상기 측정하고자 하는 기류를 지속적으로 유입 및 배출시키는 가스흡입펌프;를 포함한다.Simultaneous measurement apparatus for suspended bacteria and microparticles according to the present invention for achieving the above object, the first impactor for separating the particles having a size of 2.5㎛ or more of the inlet air flow; A floating bacteria measurement unit connected to the first impact unit and measuring the concentration of suspended bacteria present in the separated air stream by secondarily separating particles having a size of 1.1 μm or more passing through the first impact unit; A fine particle measurement unit connected to the airborne bacterium measurement unit and receiving the airflow including particles that have not been separated by the airborne bacteria measurement unit and passing through the airborne bacteria measurement unit to measure the water concentration of the fine particles included in the airflow; And a gas suction pump connected to the fine particle measuring unit and continuously introducing and discharging the air flow to be measured.

또한, 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 있어서, 상기 부유세균 측정부는, 상기 제1 임팩터부와 연결되고, 상기 제1 임팩터부로부터 유입된 기류 중 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자가 포함된 기류를 2차 분리하는 제2 임팩터부; 상기 제2 임팩터부와 연결되고, 상기 2차 분리된 기류를 형광염색시키는 분리판; 상기 2차 분리된 기류 내에 존재하는 부유세균을 형광염색시키기 위한 액상시료가 저장되어 있는 제1 용액저장부; 상기 제1 용액저장부 및 분리판과 연결되고, 상기 제1 용액저장부의 액상시료를 상기 분리판에 공급하는 정량용액펌프; 상기 분리판과 연결되고, 상기 염색된 기류와 액상시료를 저장하는 제2 용액저장부; 상기 제2 용액저장부에 광원을 조사시키는 발광다이오드; 및 상기 발광다이오드의 빛에 의해 발광되는 부유세균의 형광신호를 측정하여 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하는 제1 데이터변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the apparatus for simultaneously measuring airborne bacteria and microparticles according to the present invention, the airborne bacteria measurement unit is connected to the first impactor, the particles having a size of 1.1㎛ or more of the air flow introduced from the first impactor A second impactor for separating the secondary airflow containing; A separator plate connected to the second impact unit and configured to fluoresce the secondary separated air stream; A first solution storage unit for storing a liquid sample for fluorescently staining the airborne bacteria present in the secondary separated air stream; A quantitative solution pump connected to the first solution reservoir and the separator and supplying a liquid sample of the first solution reservoir to the separator; A second solution storage unit connected to the separator and storing the dyed air stream and a liquid sample; A light emitting diode emitting a light source to the second solution storage part; And a first data converter configured to measure the fluorescence signal of the airborne bacteria that are emitted by the light of the light emitting diodes, and to measure the water concentration of the airborne bacteria present in the air stream.

또한, 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 있어서, 상기 제2 용액저장부와 연결되고, 상기 부유세균의 수농도 측정 후 상기 염색된 기류와 액상시료를 외부로 배출시키는 항균성 막 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the simultaneous measurement of the airborne bacteria and fine particles according to the present invention, the antimicrobial membrane is connected to the second solution storage unit, and discharges the dyed air and the liquid sample to the outside after measuring the water concentration of the airborne bacteria It further comprises a filter.

또한, 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 있어서, 상기 미세입자 측정부는, 상기 부유세균 측정부와 연결되고, 상기 부유세균 측정부의 제2 임팩터부에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 미세입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내의 미세입자 표면에 전하를 띠게 하는 정전형 하전부; 상기 정전형 하전부와 연결되고, 상기 정전형 하전부에 전압을 공급하는 전원공급부; 상기 정전형 하전부와 연결되고, 상기 정전형 하전부를 통해 유입되는 기류에 포함되어 있는 이온을 포착하는 이온트랩부; 상기 이온트랩부와 연결되고, 상기 이온트랩부로부터 이온이 제거된 기류 내에 포함되어 있으며 전하를 띠게된 미세입자를 포집하는 필터; 및 상기 필터에 포집된 미세입자의 전하량에 의해 발생된 전류를 측정한 후 상기 측정한 전류를 데이터로 변환하여 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하는 제2 데이터변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the simultaneous measurement of the airborne bacteria and microparticles according to the present invention, the fine particle measurement unit is connected to the airborne bacteria measurement unit, and passed through the secondary impactor by the second impactor of the airborne bacteria measurement unit An electrostatic charge portion that receives an airflow containing one microparticle and charges the surface of the microparticle in the airflow; A power supply unit connected to the electrostatic charging unit and supplying a voltage to the electrostatic charging unit; An ion trap unit connected to the electrostatic charge unit and trapping ions included in the airflow flowing through the electrostatic charge unit; A filter connected to the ion trap unit and collecting fine particles charged in the air stream from which ions are removed from the ion trap unit; And a second data converter configured to measure the current generated by the charge amount of the microparticles collected in the filter, and then convert the measured current into data to measure the concentration of the microparticles included in the airflow. Characterized in that.

또한, 본 발명에 의한 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 있어서, 상기 제1 임팩터부는, 2.5㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 포집하고, 상기 제2 임팩터부는, 1.1㎛ 내지 2.5㎛ 범위의 크기를 가지는 입자를 포집하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the apparatus for simultaneously measuring airborne bacteria and microparticles according to the present invention, the first impactor collects particles having a size of 2.5 μm or more, and the second impactor unit has a size in the range of 1.1 μm to 2.5 μm. The branch is characterized by collecting particles.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

그럼, 관련도면을 참조하여 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 대하여 상세히 설명한다.Then, the simultaneous measurement of the airborne bacteria and fine particles according to the present invention with reference to the relevant drawings will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing an apparatus for simultaneous measurement of suspended bacteria and microparticles according to the present invention.

우선, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치(100)는, 크게 제1 임팩터부(10), 부유세균 측정부(20), 미세입자 측정부(30) 및 가스흡입펌프(40)로 구성된다.First, as shown in FIG. 1, the apparatus 100 for simultaneously measuring airborne bacteria and microparticles according to the present invention includes a first impactor 10, airborne bacteria measurement unit 20, and microparticle measurement unit ( 30 and a gas suction pump 40.

제1 임팩터부(10)는, 제1 통공판(11)과 제1 분리판(13)으로 구성되고, 상기 부유세균 측정부(20)와 연결되며, 측정하고자 하는 공기에 의해 발생되는 기류를 유입한 후 상기 유입된 기류 내에 포함되어 있는 소정크기 이상의 입자를 1차 포집한다.The first impact unit 10 includes a first through plate 11 and a first separator plate 13, and is connected to the airborne bacterium measurement unit 20, and generates airflow generated by air to be measured. After inflow, the particles of the predetermined size or more contained in the inflow stream are first collected.

이때, 상기 제1 통공판(11)은, 이를 관통하는 복수개의 제1 통공(12)을 구비하고 있으며, 측정하고자 하는 기류를 유입받아 상기 제1 통공(12)을 통해 관통시킨다.In this case, the first through plate 11 has a plurality of first through holes 12 penetrating the same, and receives the air flow to be measured and passes through the first through holes 12.

상기 제1 분리판(13)은, 상기 제1 통공판(11)과 소정간격 이격되어 형성되어 있고, 상기 제1 통공(12)을 통해 관통된 기류 중 소정크기 이상의 입자를 1차 분리한다. 이때, 상기 소정크기 이상의 입자는 2.5㎛ 이상의 크기를 가지는 입자인 것이 바람직하다.The first separating plate 13 is formed to be spaced apart from the first through plate 11 by a predetermined interval, and primarily separates particles having a predetermined size or more from the air flows through the first through hole 12. At this time, the particles of the predetermined size or more is preferably a particle having a size of 2.5㎛ or more.

상기 부유세균 측정부(20)는, 제2 임팩터부(21), 제2 분리판(24), 제1 용액저장부(25), 정량용액펌프(26), 제2 용액저장부(27), 발광다이오드(28) 및 제1 데이터 변환부(29)로 구성되고, 상기 제1 임팩터부(10) 및 미세입자 측정부(30)와 연결되며, 상기 제1 임팩터부(10)에 분리되지 않고 통과한 기류 내에 존재하는 부유 세균의 수농도를 측정한다.The airborne bacteria measurement unit 20, the second impactor 21, the second separator 24, the first solution storage 25, the metering solution pump 26, the second solution storage 27 And a light emitting diode 28 and a first data converter 29, connected to the first impactor 10 and the microparticle measurement unit 30, and not separated from the first impactor 10. Measure the water concentration of the suspended bacteria present in the air stream passed through.

이때, 상기 제2 임팩터부(21)는, 제2 통공판(22), 제2 통공(23) 및 제2 분리판(24)으로 구성되고, 상기 제1 임팩터부(10) 및 미세입자 측정부(30)와 연결되며, 상기 제1 임팩터부(10)를 통과하여 유입된 기류를 상기 제1 임팩터부(10)와 연결된 제1 루트(S10)를 통해 유입받아 이중 소정의 크기를 가지는 입자를 2차 분리한다.In this case, the second impactor 21 is composed of a second through-hole 22, a second through-hole 23 and a second separation plate 24, the first impactor 10 and the fine particle measurement Particles connected to the unit 30 and received through the first route (S10) connected to the first impact unit 10, the air flow flowing through the first impact unit 10 has a predetermined size Secondary separation.

상기 제2 통공판(22)은, 이를 관통하는 복수개의 제2 통공(23)을 구비하고 있으며, 상기 제2 통공(23)을 통해 상기 제1 임팩터부(11)를 통과하여 유입된 입자가 포함된 기류를 관통시킨다.The second through plate 22 includes a plurality of second through holes 23 penetrating the particles, and the particles introduced through the first impact unit 11 through the second through holes 23 are introduced into the second through holes 23. It penetrates the air stream included.

또한, 상기 제2 분리판(24)은, 상기 제2 통공판(22)과 소정간격 이격되어 형성되어 있으며, 상기 제2 통공(23)을 통해 관통된 기류 중 소정의 크기를 가지는 입자를 2차 분리한다. 이때, 상기 소정의 크기를 가지는 입자는 1.1㎛ 내지 2.5㎛ 범위의 크기를 가지는 입자인 것이 바람직하다.In addition, the second separator 24 is formed to be spaced apart from the second through-plate 22 by a predetermined interval, and the particles having a predetermined size of the air flow through the second through-hole 23 is 2 Separate the car. At this time, the particles having a predetermined size is preferably particles having a size in the range of 1.1㎛ to 2.5㎛.

제1 용액저장부(25)는, 상기 정량용액펌프(26)와 연결되고, 상기 2차 분리된 기류에 존재하는 부유세균을 형광염색하기 위한 액상시료가 저장되어 있다. 이때, 상기 액상시료로서 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 핵산을 형광염색시킬 수 있는 SYT09 등이 사용될 수 있다.The first solution storage unit 25 is connected to the quantitative solution pump 26, and stores a liquid sample for fluorescent staining of the airborne bacteria present in the secondary separated air stream. In this case, SYT09 may be used as the liquid sample to fluoresce the nucleic acid of the airborne bacteria present in the air stream.

정량용액펌프(26)는, 상기 제2 분리판(24) 및 제1 용액저장부(25)와 연결되고, 상기 제1 용액저장부(25)에 저장되어 있는 액상시료를 상기 제2 분리판(24)에 공급한다.The metering solution pump 26 is connected to the second separator 24 and the first solution reservoir 25, and the liquid sample stored in the first solution reservoir 25 is separated from the second separator plate. Supply to (24).

이때, 상기 제2 분리판(24)은, 상기 2차 분리된 소정크기의 입자가 포함된 기류와 상기 정량용액펌프(26)를 통해 상기 제1 용액저장부(25)에 저장된 액상시료를 공급받아 이들을 서로 혼합시켜 현탁액으로 만든다. 그러면, 상기 기류 내에 존재하는 부유세균은 그 핵산이 상기 액상시료의 성분 중 형광염료와 반응하여 형광염색 된다. At this time, the second separation plate 24 supplies the liquid sample stored in the first solution storage unit 25 through the air stream containing the particles of the predetermined size separated by the secondary and the metering solution pump 26. Take them and mix them together to form a suspension. Then, the floating bacteria present in the air stream is fluorescently stained by the nucleic acid reacts with the fluorescent dye in the component of the liquid sample.

제2 용액저장부(27)는, 상기 제2 분리판(24)과 연결되고, 상기 액상시료에 의해 형광염색된 부유세균을 측정하기 위해 상기 액상시료와 함께 혼합된 현탁액을 상기 제2 분리판(24)과 연결된 제2 루트(S11)를 통해 유입받아 이를 부유세균의 수농도를 측정하는 동안만 저장한다.The second solution storage part 27 is connected to the second separator 24 and the second separator is mixed with the liquid sample to measure the suspended bacteria fluorescently stained by the liquid sample. Received through the second route (S11) connected to (24) is stored only while measuring the water concentration of the floating bacteria.

발광다이오드(28)는, 상기 제2 용액저장부(27)와 인접한 영역에 형성되어 있고, 상기 제2 용액저장부(27)에 저장된 현탁액에 광원을 공급한다. 상기 현탁액 내에 존재하여 상기 액상시료에 의해 형광염색된 부유세균은 상기 발광다이오드(28)로부터 공급되는 광원을 조사받아 발광하여 형광신호를 방출하게 된다. 이때, 상기 제2 용액저장부(27)에 광원을 공급하는 발광다이오드(28)로서 UV_LED 등의 빔(Beam)형 광원이 사용될 수 있다.The light emitting diodes 28 are formed in an area adjacent to the second solution storage part 27 and supply a light source to the suspension stored in the second solution storage part 27. Suspended bacteria present in the suspension and fluorescently stained by the liquid sample emit light by irradiation with a light source supplied from the light emitting diodes 28 to emit light. In this case, a beam type light source such as UV_LED may be used as the light emitting diode 28 supplying a light source to the second solution storage unit 27.

제1 데이터 변환부(29)는, 상기 제2 용액저장부(27)와 인접한 영역에 형성되어 있고, 상기 염색된 부유세균으로부터 방출되는 형광신호를 검출하여 상기 측정하고자 하는 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정한다. 이때, 상기 형광신호를 검출하는 제1 데이터 변환부(29)는 포토다이오드 등이 사용될 수 있다.The first data converter 29 is formed in an area adjacent to the second solution storage part 27, and detects a fluorescent signal emitted from the stained airborne bacteria and is present in the air stream to be measured. Measure the water concentration. In this case, a photodiode or the like may be used for the first data converter 29 that detects the fluorescent signal.

한편, 상기 제2 용액저장부(27)는, 이와 연결되고 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하기 위해 상기 제2 용액저장부(27)에 저장되어 있는 현 탁액을 외부로 배출시키기 위한 항균성 막 필터(Antimicrobial Membrane Filter)를 구비할 수 있다. On the other hand, the second solution storage unit 27 is connected to this to discharge the suspension stored in the second solution storage unit 27 to the outside to measure the water concentration of the floating bacteria present in the air stream to the outside. It may be provided with an antimicrobial membrane filter (Antimicrobial Membrane Filter).

이에 따라, 상기 부유세균 측정부(20)는, 1.1㎛ 내지 2.5㎛ 범위의 크기를 가지는 입자를 포집하여 상기 입자가 포함된 기류 내에 존재하는 부유세균을 액상으로 수화(Hydrolization)하고 상기 부유세균의 수농도를 형광기법으로 실시간 측정이 가능하다.Accordingly, the airborne bacterium measuring unit 20 collects particles having a size in the range of 1.1 μm to 2.5 μm to hydrate the airborne bacteria present in the air stream containing the particles in a liquid phase, and The concentration of water can be measured in real time by fluorescence technique.

또한, 상기 부유세균 측정부(20)는, 종래 생물학적 분석에 주로 사용되는 중합효소 연쇄반응(Polymer Chain Reaction: PCR) 및 Flow Cytometer 등을 사용하여 부유세균의 동정분석 및 병원성 세균감지 등의 더욱 특화된 분석을 위한 장치로 사용 가능하다.In addition, the floating bacteria measurement unit 20, using a polymerase chain reaction (Polymer Chain Reaction (PCR), Flow Cytometer, etc. mainly used in the conventional biological analysis, such as more specialized analysis of the identification of floating bacteria and pathogenic bacteria detection It can be used as a device for analysis.

미세입자 측정부(30)는, 정전형 하전부(31), 전원공급부(32), 이온트랩부(33), 필터(34) 및 제2 데이터 변환부(35)로 구성되고, 상기 부유세균 측정부(20)와 연결되며, 상기 부유세균 측정부(20)의 제2 임팩터부(21)에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 소정크기 이하의 미세입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내에 포함된 미세입자의 수농도를 측정한다.The fine particle measuring unit 30 includes an electrostatic charge unit 31, a power supply unit 32, an ion trap unit 33, a filter 34, and a second data converter unit 35. It is connected to the measuring unit 20, the air flow containing the microparticles of a predetermined size or less passed through the second impactor 21 of the airborne bacteria measuring unit 20 is not separated into the air flow Measure the water concentration of the contained microparticles.

상기 정전형 하전부(31)는, 그 내부에 복수개의 코로나 하전기(31a)를 구비하고, 상기 부유세균 측정부(20)의 제2 임팩터부(21), 전원공급부(32) 및 필터(33)와 연결되며, 상기 소정크기 이하의 입자가 포함된 기류를 상기 부유세균 측정부(20)의 제2 임팩터부(21)와 연결된 제3 루트(S12)를 통해 유입받아 상기 입자가 표 면전하를 띠도록 한다. 이때, 상기 소정크기 이하의 입자는 1㎛ 이하의 크기를 가지는 입자인 것이 바람직하다.The electrostatic charge portion 31 has a plurality of corona charges 31a therein, and includes a second impactor 21, a power supply 32, and a filter of the airborne bacterium measuring unit 20. 33), the air flow containing particles smaller than the predetermined size is received through a third route (S12) connected to the second impactor 21 of the airborne bacteria measurement unit 20, the particles are surface Charge it. At this time, the particles below the predetermined size is preferably particles having a size of 1㎛ or less.

상기 코로나 하전기(31a)는 상기 전원공급부(32)로부터 전압을 인가받아 상기 정전형 하전부(31)로 유입된 기류에 코로나 방전을 발생시킨다. 이때, 상기 기류 내에 포함된 미세입자는 상기 코로나 하전기(31a)의 방전에 의해 그 표면에 전하를 띄게 된다.The corona discharger 31a receives a voltage from the power supply unit 32 to generate a corona discharge in the airflow introduced into the electrostatic discharge unit 31. At this time, the fine particles contained in the air flow is charged to the surface by the discharge of the corona charge (31a).

한편, 본 발명에서는 상기 정전형 하전부(31)를 코로나 하전기(310a)를 사용하는 하전부로 설명하였지만 이는 코로나 하전기에 한정되지 않고 DBD(Dielectric Barrier Discharge), 자외선, 마찰대전 등을 사용하여 전기장 하전 또는 확산 하전 등의 방식으로 사용할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the electrostatic charge part 31 is described as a charge part using the corona discharger 310a, but this is not limited to the corona discharger, but it uses DBD (Dielectric Barrier Discharge), ultraviolet rays, frictional charges, and the like. It can be used in such a way as electric field charge or diffusion charge.

상기 이온트랩부(ion trap: 33)는, 상기 정전형 하전부(31) 및 필터(34)와 연결되고, 상기 정전형 하전부(31)를 통해 유입되는 기류 중 느린 이동성을 가지는 미세입자는 통과시키고 상기 미세입자보다 상대적으로 빠른 이동성을 가지며 크기가 작은 이온을 포착하여 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자만을 선택적으로 상기 필터(34)로 유출시킨다. 이에 따라, 상기 이온트랩부(33)은 상기 이온에 의한 미세입자의 수농도 측정오차를 감소시킬 수 있다.The ion trap unit 33 is connected to the electrostatic charge unit 31 and the filter 34, and fine particles having slow mobility in the airflow flowing through the electrostatic charge unit 31 are included. Passes and captures ions having a relatively faster mobility than the fine particles and selectively discharges only the fine particles contained in the airflow to the filter 34. Accordingly, the ion trap unit 33 may reduce the water concentration measurement error of the fine particles by the ions.

상기 필터(34)는, 상기 이온트랩부(33), 제2 데이터 변환부(34) 및 가스흡입펌프(40)와 연결되며, 상기 이온트랩부(33)로부터 이온이 제거된 기류 내에 포함된 미세입자를 포집한다. 이때, 상기 필터(34)는 고성능 집진필터(High Efficiency Particulate Air Filter: HEPA Filter)등을 사용할 수 있다.The filter 34 is connected to the ion trap unit 33, the second data converter 34, and the gas suction pump 40, and is included in the airflow from which ions are removed from the ion trap unit 33. Capture fine particles. In this case, the filter 34 may use a High Efficiency Particulate Air Filter (HEPA Filter).

상기 제2 데이터 변환부(35)는, 상기 필터(34)와 연결되고, 상기 필터(34)에 포집된 미세입자들의 전하량에 의해 발생되는 전류를 측정한다.The second data converter 35 is connected to the filter 34 and measures a current generated by the amount of charge of the fine particles collected in the filter 34.

이때, 상기 제2 데이터 변환부(35)는 상기 전류를 측정한 후 상기 전류를 데이터 변환하여 상기 측정하고자 하는 기류 내에 포함된 미세입자의 수농도를 측정할 수 있다.In this case, the second data converter 35 may measure the current concentration of the fine particles included in the air stream to be measured by converting the current after measuring the current.

따라서, 상기 미세입자 측정부(30)는, 측정하고자 하는 기류 내에 포함된 미세입자에 방전을 발생시켜 전하를 띄게한 후 이의 전류를 측정한 후 상기 전류를 데이터 변환하여 상기 기류 내에 포함된 미세입자의 수농도를 측정할 수 있다.Therefore, the microparticle measuring unit 30 generates a discharge in the microparticles included in the air stream to be measured to charge the charge, then measures the current thereof, and then converts the current into the microparticles included in the air stream. The concentration of water can be measured.

가스흡입펌프(40)는, 상기 미세입자 측정부(30)의 필터(34)와 연결되고, 측정하고자 하는 대상공간의 기류가 상기 제1 임팩터부(10), 부유세균 측정부(20) 및 미세입자 측정부(30)를 순차적으로 통과하며 지속적인 실시간 측정을 위해 상기 기류를 지속적으로 유입 및 배출시킨다.The gas suction pump 40 is connected to the filter 34 of the fine particle measuring unit 30, and the air flow of the target space to be measured is the first impact unit 10, the floating bacteria measuring unit 20 and Passing through the fine particle measuring unit 30 in sequence and continuously introducing and discharging the air flow for continuous real-time measurement.

이때, 상기 제1 임팩터부(10), 부유세균 측정부(20) 및 미세입자 측정부(30)는 순차로 평형 배치된 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the first impact unit 10, the floating bacteria measuring unit 20, and the fine particle measuring unit 30 are sequentially disposed in equilibrium.

한편, 상기 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치(100)는, 부유세균 및 미세입자를 측정할 수 있는 측정장치를 하나의 장치에 제작함으로써 동시에 부유세균 및 미세입자를 측정할 수 있고, 상기 측정장치를 소형으로 제작함으로써 휴대가 용이하여 공간적 제한없이 측정하고자 하는 장소의 기류를 실시간으로 측정할 수 있다.On the other hand, the simultaneous measurement device 100 of the suspended bacteria and microparticles, by measuring the measurement device capable of measuring the suspended bacteria and microparticles in one device can simultaneously measure the suspended bacteria and microparticles, the measurement By making the device compact, it is easy to carry and can measure the airflow of the place to be measured in real time without any space limitation.

그럼, 이하 상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 부유세균 및 미세입자 동시 측정장치(100)의 측정순서에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Then, the measurement sequence of the airborne bacteria and microparticles simultaneous measurement apparatus 100 having the configuration as described above will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치의 측정순서를 나타낸 순서도이다.Figure 2 is a flow chart showing the measurement procedure of the apparatus for the simultaneous measurement of suspended bacteria and microparticles according to the present invention.

우선, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자 동시 측정장치(100)는, 측정하고자 하는 공기의 기류를 유입받는다(S201).First, as shown in FIG. 2, the airborne bacteria and microparticles simultaneous measuring apparatus 100 according to the present invention receives an air stream of air to be measured (S201).

상기 유입된 기류 내에 포함되어 있는 입자 중 입자 크기가 2.5㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 분리한다(S202).Particles having a particle size of 2.5 μm or more are separated from the particles included in the introduced airflow (S202).

상기 분리된 입자가 포함된 기류를 유입받아 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 분리한다(S203).The airflow containing the separated particles is introduced to separate particles having a size of 1.1 μm or more (S203).

그런 다음, 상기 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 분리하는 단계에서 분리된 입자가 포함된 기류를 액상시료와 혼합시켜 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 핵산을 형광염색시킨다(S204).Then, the air stream containing the particles separated in the step of separating the particles having a size of 1.1㎛ or more is mixed with a liquid sample to fluoresce the nucleic acid of the airborne bacteria present in the air stream (S204).

상기 형광염색된 기류가 포함된 액상시료에 광원을 조사하여 발광하는 부유세균을 광학측정한 후 이를 데이터 변화한다(S205).The data is changed after optical measurement of the suspended bacteria that emit light by irradiating a light source to the liquid sample containing the fluorescent stained air stream (S205).

상기 데이터 변환을 통해 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정한다(S206).The water concentration of the airborne bacteria present in the air stream is measured through the data conversion (S206).

상기 1.1㎛ 내지 2.5㎛ 범위의 크기를 가지는 입자가 포함된 기류에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정한 기류와 액상시료를 외부로 배출한다(S207).The airflow and the liquid sample measuring the water concentration of the airborne bacteria present in the airflow containing the particles having a size ranging from 1.1㎛ to 2.5㎛ is discharged to the outside (S207).

이때, 상기 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 분리하는 단계에서 분리되지 못한 미세입자가 포함된 기류는 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하기 위해 상기 미세입자를 하전시켜 전하를 띠게한 후 이에 포함되어 있는 이온을 포착한다(S208). At this time, the air stream containing the microparticles not separated in the step of separating the particles having a size of 1.1㎛ or more is charged to charge the microparticles in order to measure the water concentration of the microparticles contained in the airflow Afterwards, the ions contained therein are captured (S208).

상기 전하를 띠게된 미세입자를 포집하여 상기 포집된 미세입자의 전하량을 측정한 후 상기 측정된 전류를 데이터 변환한다(S209).The charged microparticles are collected and the amount of charge of the collected microparticles is measured, and then the measured current is data converted (S209).

상기 데이터 변환을 통해 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정한다(S210).The water concentration of the fine particles included in the airflow is measured through the data conversion (S210).

그런 다음, 상기 미세입자의 수농도를 측정한 기류를 외부로 배출시킨다(S207).Then, the air stream measuring the water concentration of the fine particles is discharged to the outside (S207).

이와 같은 방법으로 측정한 부유세균 및 미세입자는, 상기 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치(100)를 이용한 부유세균 및 미세입자의 실시간 측정을 나타낸 그래프인 도 3에 도시한 바와 같이, 하나의 장치를 사용하여 용이하게 실시간으로 동시 측정이 가능하다.Floating bacteria and fine particles measured in this way, as shown in Figure 3 is a graph showing the real-time measurement of the floating bacteria and microparticles using the apparatus 100 and the simultaneous measurement of the floating bacteria and microparticles, Simultaneous measurement in real time is easy with the device.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개 념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims also belong to the scope of the present invention.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치에 의하면, 부유세균 측정부 및 미세입자 측정부를 하나의 장치에 구비함으로써, 기류 내에 존재하는 부유세균 및 미세입자의 정량적 수농도를 동시에 측정할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the simultaneous measurement of the airborne bacteria and microparticles according to the present invention, by providing the airborne bacteria measurement unit and the microparticle measurement unit in one device, the quantitative water concentration of airborne bacteria and microparticles present in the air stream The effect can be measured at the same time.

또한, 상기 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치는, 이를 소형의 휴대장치로 개발함으로써 휴대가 용이하고, 측정하고자 하는 장소의 기류를 실시간으로 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the simultaneous measurement of the airborne bacteria and fine particles, it is easy to carry by developing a small portable device, there is an effect that can measure the air flow of the place to be measured in real time.

Claims (5)

유입된 기류 중 2.5㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 1차 분리하는 제1 임팩터부;A first impactor for first separating particles having a size of 2.5 μm or more from the introduced airflow; 상기 제1 임팩터부와 연결되고, 상기 제1 임팩터부를 통과한 기류 중 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 2차 분리하여 상기 분리된 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하는 부유세균 측정부;A floating bacterium measurement unit connected to the first impactor and measuring the water concentration of the suspended bacteria present in the separated airflow by separating particles having a size of 1.1 μm or more from the airflow passing through the first impactor; 상기 부유세균 측정부와 연결되고, 상기 부유세균 측정부에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하는 미세입자 측정부; 및A fine particle measurement unit connected to the airborne bacterium measurement unit and receiving the airflow including particles that have not been separated by the airborne bacteria measurement unit and passing through the airborne bacteria measurement unit to measure the water concentration of the fine particles included in the airflow; And 상기 미세입자 측정부와 연결되고, 상기 측정하고자 하는 기류를 지속적으로 유입 및 배출시키는 가스흡입펌프;A gas suction pump connected to the fine particle measuring unit and continuously introducing and discharging the air flow to be measured; 를 포함하는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치.Simultaneous measurement device of suspended bacteria and fine particles comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 부유세균 측정부는,The floating bacteria measuring unit, 상기 제1 임팩터부와 연결되고, 상기 제1 임팩터부로부터 유입된 기류 중 1.1㎛ 이상의 크기를 가지는 입자가 포함된 기류를 2차 분리하는 제2 임팩터부;A second impactor unit which is connected to the first impactor unit and secondly separates an airflow including particles having a size of 1.1 μm or more among airflows introduced from the first impactor unit; 상기 제2 임팩터부와 연결되고, 상기 2차 분리된 기류를 형광염색시키는 분리판;A separator plate connected to the second impact unit and configured to fluoresce the secondary separated air stream; 상기 2차 분리된 기류 내에 존재하는 부유세균을 형광염색시키기 위한 액상시료가 저장되어 있는 제1 용액저장부;A first solution storage unit for storing a liquid sample for fluorescently staining the airborne bacteria present in the secondary separated air stream; 상기 제1 용액저장부 및 분리판과 연결되고, 상기 제1 용액저장부의 액상시료를 상기 분리판에 공급하는 정량용액펌프;A quantitative solution pump connected to the first solution reservoir and the separator and supplying a liquid sample of the first solution reservoir to the separator; 상기 분리판과 연결되고, 상기 염색된 기류와 액상시료를 저장하는 제2 용액저장부;A second solution storage unit connected to the separator and storing the dyed air stream and a liquid sample; 상기 제2 용액저장부에 광원을 조사시키는 발광다이오드; 및A light emitting diode emitting a light source to the second solution storage part; And 상기 발광다이오드의 빛에 의해 발광되는 부유세균의 형광신호를 측정하여 상기 기류 내에 존재하는 부유세균의 수농도를 측정하는 제1 데이터변환부;A first data converter configured to measure the number of suspended bacteria present in the air stream by measuring a fluorescent signal of the suspended bacteria emitted by the light of the light emitting diodes; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치.Simultaneous measuring device of suspended bacteria and fine particles comprising a. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2 용액저장부는 상기 제2 용액저장부와 연결되고, 상기 부유세균의 수농도 측정 후 상기 염색된 기류와 액상시료를 외부로 배출시키는 항균성 막 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치.The second solution storage unit is connected to the second solution storage unit, and further comprises an antimicrobial membrane filter for discharging the dyed air stream and the liquid sample to the outside after measuring the water concentration of the airborne bacteria and Simultaneous measuring device of fine particles. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 미세입자 측정부는,The fine particle measuring unit, 상기 부유세균 측정부와 연결되고, 상기 부유세균 측정부의 제2 임팩터부에 의해 2차 분리되지 못하고 통과한 미세입자가 포함된 기류를 유입받아 상기 기류 내의 미세입자 표면에 전하를 띠게 하는 정전형 하전부;An electrostatic charge connected to the airborne microbial measurement unit and receiving an airflow containing the microparticles that have not passed through the secondary impactor by the second impactor of the airborne microbial measurement unit to charge the surface of the microparticles in the airflow all; 상기 정전형 하전부와 연결되고, 상기 정전형 하전부에 전압을 공급하는 전원공급부;A power supply unit connected to the electrostatic charging unit and supplying a voltage to the electrostatic charging unit; 상기 정전형 하전부와 연결되고, 상기 정전형 하전부를 통해 유입되는 기류에 포함되어 있는 이온을 포착하는 이온트랩부;An ion trap unit connected to the electrostatic charge unit and trapping ions included in the airflow flowing through the electrostatic charge unit; 상기 이온트랩부와 연결되고, 상기 이온트랩부로부터 이온이 제거된 기류 내에 포함되어 있으며 전하를 띠게된 미세입자를 포집하는 필터; 및A filter connected to the ion trap unit and collecting fine particles charged in the air stream from which ions are removed from the ion trap unit; And 상기 필터에 포집된 미세입자의 전하량에 의해 발생된 전류를 측정한 후 상기 측정한 전류를 데이터로 변환하여 상기 기류 내에 포함되어 있는 미세입자의 수농도를 측정하는 제2 데이터변환부;A second data converter configured to measure a current generated by the amount of charge of the microparticles collected in the filter, and then convert the measured current into data to measure the concentration of the microparticles included in the airflow; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치.Simultaneous measuring device of suspended bacteria and fine particles comprising a. 삭제delete
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