KR100775928B1 - Apparatus for testing water quality and method for testing water quality employing the same - Google Patents

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KR100775928B1
KR100775928B1 KR1020070010100A KR20070010100A KR100775928B1 KR 100775928 B1 KR100775928 B1 KR 100775928B1 KR 1020070010100 A KR1020070010100 A KR 1020070010100A KR 20070010100 A KR20070010100 A KR 20070010100A KR 100775928 B1 KR100775928 B1 KR 100775928B1
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김도현
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한국과학기술원
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Abstract

An apparatus for testing water quality and a method for testing water quality by using the same apparatus are provided to detect various components simultaneously in water rapidly and simply by using a very small amount of water sample. An apparatus for testing water quality comprises: an inlet part containing an inlet pipe(11) for flowing in water by negative pressure and a division pipe(12) communicated with the inlet pipe and having branches for inducing the introduced water into a detection part; a detection part containing a first micro pipe(15) communicated with the division pipe for inducing water from the division pipe, a reaction pipe(13) communicated with the first micro pipe and having reagents capable of reacting with the water passed through the first micro pipe, and a second micro pipe(16) communicated with the reaction pipe for inducing the water passed through the reaction pipe to a rubber pocket; a rubber pocket(14) communicated with the second micro pipe for receiving the water passed through the second micro pipe by generating negative pressure; and a support(17) for fixing all components, wherein the reagents include a pH reagent, a Cu reagent, a NH3 reagent, a Fe reagent and a NO3 reagent.

Description

수질측정장치 및 그를 이용한 수질측정방법{Apparatus for Testing Water Quality and Method for Testing Water Quality Employing the Same}Apparatus for Testing Water Quality and Method for Testing Water Quality Employing the Same}

도 1은 종래의 수질 pH 측정용 스트립의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a conventional water pH measurement strip.

도 2는 본 발명의 수질측정장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view schematically showing the water quality measuring apparatus of the present invention.

도 3은 본 발명의 수질측정장치의 측단면도이다.3 is a side cross-sectional view of the water quality measuring apparatus of the present invention.

<도명의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code for the main part of the figure>

1: 검출부분 2: 몸체1: detection part 2: body

11: 유입관 12: 유입부11: inlet tube 12: inlet

13: 반응관 14: 고무주머니13: reaction tube 14: rubber bag

15: 제 1미세관 16: 제 2미세관15: First Micron Customs 16: Second Micron Customs

17: 지지체17: support

본 발명은 수질측정장치 및 그를 이용한 수질측정방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 검사하고자 하는 물을 흡입하고, 이를 목적하는 성분을 검출할 수 있는 다수의 지시약과 반응시켜, 물에 포함된 다양한 성분을 동시에 검출할 수 있는 수질측정장치 및 상기 수질측정장치를 이용하여 수질을 측정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water quality measuring apparatus and a water quality measuring method using the same. More specifically, the present invention provides a water quality measuring device and the water quality that can simultaneously detect various components contained in water by inhaling the water to be tested and reacting it with a plurality of indicators capable of detecting the desired component. The present invention relates to a method for measuring water quality using a measuring device.

물은 생명체가 살아가기 위한 필수요소이다. 그러나, 산업의 발달과 무분별한 개발로 인하여 식수로 사용되는 상수원수까지 오염되기에 이르렀다. 수질의 유지 및 보전에 대한 사회적인 요구가 점차 커짐에 따라, 수질을 측정하는 방법 또한 여러 방면에서 연구되고 있다.Water is essential for life. However, due to the development of industry and indiscriminate development, even the source water used for drinking water has been contaminated. As social demands for the maintenance and preservation of water quality increase, methods for measuring water quality have also been studied in various ways.

일반적으로, 수질의 측정방법에는 분광광도계(spectrophotometer), 휴대용 수질측정기(colorimeter), pH 미터, 수질분석 키트 등이 사용된다.Generally, a spectrophotometer, a portable colorimeter, a pH meter, a water quality analysis kit, or the like is used for measuring water quality.

상기 분광광도계는 수질을 디지털화된 수치로 정밀하게 분석할 수 있고, 그 수치를 정확히 알 수 있다는 장점이 있으나, 고가의 디지털 장비로서 사용법이 쉽지 않으며 휴대성이 떨어지고, 시료를 분광광도계가 위치하는 실험실로 가져와서 분석을 해야 한다는 단점이 있다. 휴대용 분광광도계 역시 고가의 디지털 장비이면서 부피가 커서 이동성 및 휴대성이 떨어진다. 휴대용 수질측정기 및 pH 미터는 크기가 작아 휴대하기 편리하고 측정결과를 디지털 신호를 통해 수치로 알아낼 수 있지만, 비교적 고가의 디지털 장비이고 일반인이 범용의 목적으로 사용하기에는 어려움이 있다. 아울러, 수질분석 키트는 물에 포함된 목적하는 성분을 간편하게 측정할 수 있다는 장점이 있으나, 그 범위가 제한되기 때문에, 측정된 값을 신뢰할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 상기 장치들은 다량의 물을 필요로 하므로 미세유체공학 분야에서 널리 연구되고 있는 미세종합분석 시스템(μ-TAS: micro-total analysis system)에 적용할 수 없다는 공통적인 문제점을 갖는다.The spectrophotometer has the advantage of being able to precisely analyze the water quality with digitized numerical values, and accurately know the numerical value, but it is not easy to use as an expensive digital equipment, the portability is low, and the laboratory in which the spectrophotometer is located The disadvantage is that you need to import it into. Portable spectrophotometers are also expensive digital equipment and are bulky and therefore lack mobility and portability. Portable water meters and pH meters are small in size, convenient to carry, and the measurement results can be determined numerically through digital signals. However, they are relatively expensive digital devices and are difficult for the general public to use for general purpose purposes. In addition, the water quality analysis kit has the advantage that it is possible to simply measure the desired components contained in the water, but the range is limited, there is a disadvantage that the measured value is not reliable. In addition, since the devices require a large amount of water, they have a common problem that they cannot be applied to a micro-total analysis system (μ-TAS), which is widely studied in the field of microfluidics.

상술한 단점을 해결하기 위하여, 다양한 연구를 수행하고 있으며, 이들의 연구결과에 따라, 새로운 장치들이 개발되었다. 예를 들어, 대한민국 실용신안등록 제 20-0367729호에는 미량의 시료용액의 광학적 특성으로 pH를 측정하고, 층흐름을 이용하여 pH 측정 후 시료용액을 회수할 수 있는 pH 센서 및 상기 센서를 이용하여 물의 pH를 정밀하게 측정하는 방법이 개시되어 있으나, pH 측정시에 대량의 시간이 소요되고, 신호처리부와 같은 부대장치가 필요하며, pH를 측정하는 것으로 기능이 제한된다는 단점이 있었다. In order to solve the above-mentioned disadvantages, various studies have been conducted, and according to the results of these studies, new devices have been developed. For example, the Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0367729 uses a pH sensor and the sensor that can measure the pH by the optical characteristics of the trace amount of the sample solution, and recover the sample solution after the pH measurement using the layer flow Although a method of precisely measuring the pH of water is disclosed, a large amount of time is required for pH measurement, an auxiliary device such as a signal processing unit is required, and a function of measuring pH is limited.

이에, 이러한 문제점을 보완하고자, 시료를 검출하는 지시약을 종이판 등에 고정시켜서, 물의 pH를 신속하면서도 간편하게 측정할 수 있는, 수질 pH 측정용 스트립이 고안되었으나, 상기 pH 측정용 스트립은 종이판에 부착된 지시약이 손실되는 것을 방지하기 위하여, 지시약을 접착성분과 혼합하고, 이를 건조하여 종이판에 부착시킨 형태를 갖고 있으므로, 접착성분과 혼합된 지시약과 충분히 반응할 수 있는 다량의 시료를 필요로 할 뿐만 아니라, 외부로 노출된 지시약이 변질될 수 있어, 측정의 신뢰도가 낮다는 문제점이 있었다.Thus, to compensate for this problem, the indicator for detecting the sample is fixed to a paper plate, etc., so that the pH of the water can be measured quickly and simply, a strip for measuring the water quality has been devised, but the pH measuring strip is attached to the paper plate. In order to prevent the loss of the indicator, the indicator is mixed with the adhesive, dried, and adhered to the paper plate. Therefore, a large amount of sample capable of sufficiently reacting with the indicator mixed with the adhesive may be required. In addition, the indicator exposed to the outside may be deteriorated, there is a problem that the reliability of the measurement is low.

따라서, 고도의 신뢰도를 유지하면서, 극히 미량의 시료만으로도 물에 포함된 다양한 성분을 동시에 검출할 수 있어, 보다 간편하면서도 신속하게 수질을 측정할 수 있는 장치를 개발하여야 할 필요성이 끊임없이 대두되었다.Therefore, while maintaining a high level of reliability, only a very small amount of sample can simultaneously detect various components contained in the water, and there is a constant need to develop a device that can measure water quality more simply and quickly.

이에, 본 발명자들은 보다 간편하면서도 신속하게 수질을 측정할 수 있는 장치를 개발하고자 예의 연구 노력한 결과, 시료의 유입을 위한 음압을 발생시킬 수 있는 고무주머니, 다양한 물의 특성을 개별적으로 측정할 수 있는 다수의 검출부 및 상기 검출부로 시료를 유입시킬 수 있는 유입부를 포함하는 수질측정장치를 이용할 경우, 극히 미량의 시료만으로도 간편하고 신속하게 물에 포함된 다양한 성분을 동시에 검출할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the inventors of the present invention, as a result of earnest research efforts to develop a device that can measure the water quality more simply and quickly, a rubber bag that can generate a negative pressure for the inflow of the sample, a large number that can individually measure the characteristics of various water When using a water quality measuring device including a detection unit and an inlet unit capable of introducing a sample into the detection unit, it is confirmed that it is possible to detect various components contained in water at the same time easily and quickly with only a very small amount of sample, and the present invention To complete.

결국, 본 발명의 목적은 물에 포함된 다양한 성분을 동시에 검출할 수 있는 수질측정장치를 제공하는 것이다.After all, it is an object of the present invention to provide a water quality measuring device capable of simultaneously detecting various components contained in water.

본 발명의 다른 목적은 상기 수질측정장치를 이용하여 수질을 측정하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for measuring water quality using the water quality measuring device.

본 발명자들은 보다 간편하면서도 신속하게 수질을 측정할 수 있는 장치를 개발하고자 다양한 연구를 수행하던 중, 지시약을 이용한 수질측정수단에 주목하게 되었다. 수질측정의 목표가 되는 다양한 물의 특성 중에서, pH, Cu 농도, NH3 농도, Fe 농도, NO3 농도 등의 일부 특성은 지시약을 이용한 발색반응을 통하여 육안으로 확인할 수 있는데, 예를 들면 도 1에 개시된 종래의 수질 pH 측정용 스트립은 종이판(2)과 시료를 측정하는 지시약 등으로 구성되어 있는 검출부(1)로 구성되어 있어, 사용법이 비교적 간단할 뿐만 아니라, 신속하게 측정결과를 확인할 수 있다. 그러나, 종이판에 부착된 지시약이 손실되는 것을 방지하기 위하여, 지시약을 접착성분과 혼합하고, 이를 건조하여 종이판에 부착시킨 형태를 갖고 있으므로, 접착성분과 혼합된 지시약과 충분히 반응할 수 있는 다량의 시료를 필요로 할 뿐만 아니라, 외부로 노출된 지시약이 변질될 수 있어, 신뢰도가 낮다는 문제점이 있었다.The present inventors have been paying attention to the water quality measurement means using the indicator while performing various studies to develop a device that can measure the water quality more simply and quickly. Among the various water properties, which are the targets of water quality measurement, some properties such as pH, Cu concentration, NH 3 concentration, Fe concentration, and NO 3 concentration can be visually confirmed through color reaction using indicators. The conventional strip for measuring the pH of water is composed of a detection unit 1 composed of a paper plate 2 and an indicator for measuring a sample, so that the usage is relatively simple and the measurement result can be quickly confirmed. However, in order to prevent the indicator attached to the paper plate from being lost, the indicator is mixed with the adhesive component, and it has a form in which it is dried and attached to the paper plate. In addition to the need for a sample, the indicator exposed to the outside can be deteriorated, there was a problem that the reliability is low.

본 발명자들은 비록 상술한 바와 같은 문제점이 있으나, 지시약을 이용할 경우에는 다른 어떠한 방법보다도 신속하게 수질을 측정할 수 있다는 점에 착안하여, 상술한 문제점을 극복하고자 다양한 연구를 수행하였다. Although the present inventors have the problems described above, the inventors have focused on the fact that water quality can be measured more quickly than other methods when using an indicator, and various studies have been conducted to overcome the above problems.

그 결과, 접착제없이 지시약을 젤의 형태로 가공하거나 또는 지시약을 여과지에 흡수시킨 형태로 가공하여, 접착제에 의한 간섭을 배제시킴으로써, 소량의 시료만으로도 지시약과 반응하여 육안으로 반응결과를 충분히 확인할 수 있도록 하였다. 또한, 지시약을 외부에 노출시키지 않고, 시료와 반응할 수 있는 반응공간에 상기 가공된 지시약을 내장시킴으로써, 외부적인 요인에 의하여 지시약이 변질될 가능성을 배제시켰고, 상기 반응공간에 시료를 유입시키기 위하여, 상기 반응공간과 외부를 연통하는 유입관을 구비하도록 하였다. 한편, 상기 유입관을 통하여 시료를 상기 반응공간으로 용이하게 유입시키기 위하여는, 상기 유입관 및 반응공간에 일정수준의 음압이 발생되어야만 하므로, 특별한 구동수단없이 간편하게 상기 음압을 발생시킬 수 있도록, 스포이드의 원리를 응용하여, 상기 유입관 및 반응공간과 연통된 고무주머니를 구비하였다.As a result, by processing the indicator in the form of a gel without adhesive or in the form of absorbing the indicator in the filter paper to eliminate the interference by the adhesive, even a small amount of sample reacts with the indicator so that the naked eye can fully confirm the reaction result. It was. In addition, by incorporating the processed indicator into a reaction space capable of reacting with the sample without exposing the indicator to the outside, the possibility of deterioration of the indicator by external factors was eliminated, and the sample was introduced into the reaction space. In addition, an inlet pipe communicating with the reaction space and the outside was provided. On the other hand, in order to easily enter the sample into the reaction space through the inlet pipe, a certain level of negative pressure must be generated in the inlet pipe and the reaction space, so that the sound pressure can be easily generated without a special driving means, the eyedropper By applying the principle of the, it was provided with a rubber bag in communication with the inlet pipe and the reaction space.

아울러, 물의 다양한 특성을 간편하고 신속하게 측정하기 위하여, 하나의 고무주머니 및 유입관의 사이에, 다양한 물의 특성을 검출할 수 있는 지시약이 각각 내장된 다수의 반응공간이 구비되도록 하여, 한번의 반응으로 물에 포함된 다양한 성분을 동시에 검출할 수 있도록 하였다.In addition, in order to easily and quickly measure various characteristics of water, a single reaction is provided between one rubber bag and an inlet pipe, each having a plurality of reaction spaces each having indicators for detecting various characteristics of water. As a result, various components contained in water can be detected simultaneously.

결국, 본 발명의 수질측정장치는 유입관 및 분할관으로 구성된 유입부; 제 1미세관, 반응관 및 제 2미세관으로 구성된 검출부; 및, 고무주머니를 포함한다.As a result, the water quality measuring apparatus of the present invention comprises an inlet composed of an inlet pipe and a split pipe; A detection unit comprising a first microtubule, a reaction tube and a second microtubule; And rubber bags.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 수질측정장치의 구성, 작용 및 효과에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration, operation and effects of the water quality measuring apparatus of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일실시태양에 따르면, 본 발명의 수질측정장치는 (ⅰ) 음압에 의하여 물이 유입되는 유입관 및 전기 유입관과 연통되어, 전기 유입관으로 유입된 물을 검출부로 유도할 수 있도록 가지가 구비된 분할관으로 구성된 유입부; (ⅱ) 전기 분할관의 가지와 연통되어 분할관으로 유입된 물을 유도하는 제 1미세관, 전기 제 1미세관과 연통되고, 내부에 지시약이 내장되어, 전기 제 1미세관을 통과한 물과 상기 지시약과 반응하여 물의 특성을 검출할 수 있도록 하는 반응관 및 전기 반응관과 연통되어 반응관을 통과한 물이 고무주머니로 유입될 수 있도록 하는 제 2미세관으로 구성된 검출부; 및, (ⅲ) 전기 제 2미세관과 연통되고, 음압을 발생시켜서 제 2미세관을 통과한 물을 수용할 수 있는 고무주머니를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the water quality measuring apparatus of the present invention is in communication with the inflow pipe and the electric inflow pipe into which water is introduced by negative pressure, so that the water introduced into the electrical inflow pipe to guide the detection unit. An inlet formed of a split pipe provided with branches; (Ii) water that communicates with the branch of the electrical splitter tube and induces the water flowing into the splitter tube and communicates with the first microtubule, the indicator is embedded therein, and passes through the first microtubule And a detection unit configured to react with the indicator to detect a property of water, and a second tube configured to communicate with an electric reaction tube so that water passing through the reaction tube can flow into the rubber bag. And (i) a rubber bag in communication with the second microtubule, capable of generating sound pressure and containing water passing through the second microtubule.

이때, 물의 특성은 특별히 이에 제한되지 않으나, pH, Cu 농도, NH3 농도, Fe 농도 또는 NO3 농도를 사용함이 바람직하고, 지시약은 특별히 이에 제한되지 않으나, pH 측정용 지시약, Cu 측정용 지시약, NH3 측정용 지시약, Fe 측정용 지시약, NO3 측정용 지시약 등을 사용함이 바람직하며, 보다 바람직하게는 pH 측정용 지시약으로는 pH reagens™(JBL, 독일), Cu 측정용 지시약으로는 Cu indicator™(Red sea, 이스라엘), NH3 측정용 지시약으로는 Prodac test Ammonium NH3™(Prodac, 이탈리아), Fe 측정용 지시약으로는 Prodac test iron Fe™(Prodac, 이탈리아), NO3 측정용 지시약으로는 SERA Test NO3(SERA, 독일)을 각각 사용하며, 상기 지시약은 젤의 형태 또는 여과지에 흡수된 형태로 반응관에 내장됨이 바람직하다. At this time, the characteristics of the water is not particularly limited, but it is preferable to use pH, Cu concentration, NH 3 concentration, Fe concentration or NO 3 concentration, the indicator is not particularly limited to this, indicators for measuring pH, indicators for measuring Cu, It is preferable to use an indicator for measuring NH 3 , an indicator for measuring Fe, an indicator for measuring NO 3 , and the like, and more preferably, pH reagens ™ (JBL, Germany) as an indicator for pH measurement, and a Cu indicator as an indicator for measuring Cu. ™ (Red sea, Israel), the indicator for measuring NH 3 is Prodac test Ammonium NH 3 ™ (Prodac, Italy), the indicator for measuring Fe is Prodac test iron Fe ™ (Prodac, Italy), the indicator for measuring NO 3 SERA Test NO 3 (SERA, Germany) is used, respectively, the indicator is preferably embedded in the reaction tube in the form of a gel or absorbed in filter paper.

아울러, 분할관의 가지와 반응관의 갯수는 검출하고자 하는 물의 특성의 항목에 의존함이 바람직하고, 반응관은 상기 제 1미세관을 통과한 물과 상기 지시약의 반응결과를 육안으로 확인할 수 있도록 투명한 재질로 구성됨이 바람직하고, 경 우에 따라서는, 미량의 시료만으로도 충분히 검출될 수 있도록 수질측정장치의 크기를 축소시켜서 제작할 수도 있다.In addition, the number of branches and the number of reaction tubes is preferably dependent on the item of the characteristic of the water to be detected, and the reaction tube is such that the reaction result of the water passing through the first microtube and the indicator is visually confirmed. It is preferable to be made of a transparent material, and in some cases, the size of the water quality measuring apparatus may be reduced in size so that only a small amount of the sample can be sufficiently detected.

본 발명의 또 다른 실시태양에 따르면, 수질측정장치는 모든 구성요소가 지지체에 구비된 형태로 제조될 수도 있다. 도 2는 본 발명의 수질측정장치를 나타내는 개략도이고, 도 3은 본 발명의 수질측정장치의 측단면도이다. According to another embodiment of the present invention, the water quality measuring device may be manufactured in a form in which all the components are provided on the support. 2 is a schematic view showing the water quality measuring apparatus of the present invention, Figure 3 is a side cross-sectional view of the water quality measuring apparatus of the present invention.

도 2에서 보듯이, 본 발명의 수질측정장치는 (ⅰ) 음압에 의하여 물이 유입되는 유입관(11) 및 전기 유입관과 연통되어, 전기 유입관으로 유입된 물을 검출부로 유도할 수 있도록 가지가 구비된 분할관(12)으로 구성된 유입부; (ⅱ) 전기 분할관의 가지와 연통되어 분할관으로 유입된 물을 유도하는 제 1미세관(15), 전기 제 1미세관과 연통되고, 내부에 pH 측정용 지시약, Cu 측정용 지시약, NH3 측정용 지시약, Fe 측정용 지시약 또는 NO3 측정용 지시약으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 지시약이 내장되어, 전기 제 1미세관을 통과한 물과 상기 지시약을 반응시키고, 그 결과를 육안으로 확인하여 물의 특성을 검출할 수 있도록 하는 반응관(13) 및 전기 반응관과 연통되어 반응관을 통과한 물이 고무주머니로 유입될 수 있도록 하는 제 2미세관(16)으로 구성된 검출부; (ⅲ) 전기 제 2미세관과 연통되고, 음압을 발생시켜서 제 2미세관을 통과한 물을 수용할 수 있는 고무주머니(14); 및, (ⅳ) 상기 모든 구성요소가 고정되는 지지체(17)로 구성된다. 이때, 지지체의 재질은 특별히 이에 제한되지 않으나, 유리, 종이, 나무, 고분자 플라스틱 또는 금속을 사 용할 수 있고, 보다 바람직하게는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리사이클릭 올레핀(polycyclic olefin), 폴리이미드(polyimide), 폴리우레탄(polyurethane) 등의 고분자 플라스틱을 사용한다.As shown in Figure 2, the water quality measuring apparatus of the present invention is in communication with the inlet pipe 11 and the electric inlet pipe in which water is introduced by (i) the negative pressure, so that the water introduced into the electric inlet pipe to the detection unit An inlet comprising a split pipe 12 having branches; (Ii) a first microtubule 15 which communicates with a branch of an electrical splitter tube and induces water introduced into the splitter tube; the third indicator for an indicator, Fe measurement for measuring or indicator is selected from the group consisting of indicator for NO 3 measurements is built, and the reaction of water and the indicator passing through the electrical first capillary tube, as a result, to determine with the naked eye water A detection unit including a reaction tube 13 for detecting a characteristic and a second fine tube 16 in communication with the electric reaction tube so that water passing through the reaction tube can flow into the rubber bag; (Iv) a rubber bag 14 in communication with the second microtubule, capable of generating sound pressure and containing water passing through the second microtubule; And (iii) a support 17 to which all the above components are fixed. At this time, the material of the support is not particularly limited, glass, paper, wood, polymer plastic or metal may be used, more preferably polydimethylsiloxane (polydimethylsiloxane, PDMS), polymethylmethacrylate (polymethylmethacrylate), Polymer plastics such as polyacrylate, polycarbonate, polycyclic olefin, polyimide, and polyurethane are used.

또한, 도 3에서 보듯이, 본 발명의 수질측정장치는 내부적으로 고무주머니(14), 반응관(13), 분할관(12) 및 유입관(11)이 연통되어 있기 때문에, 고무주머니(14)에서 발생한 음압을 이용하여, 검출하고자 하는 물을 유입관(11) 및 분할관(12)을 통하여 반응관(13)까지 주입시킬 수 있다. 이때, 고무주머니의 작동 원리는 스포이드(spuit)의 원리와 동일하게, 손가락 등으로 고무주머니를 눌렀다가 떼게 되면 고무주머니가 검출될 물을 순식간에 수질측정장치 안으로 끌어당기게 된다. In addition, as shown in Figure 3, the water quality measuring apparatus of the present invention, since the rubber bag 14, the reaction tube 13, the split tube 12 and the inlet tube 11 are in communication with each other, the rubber bag 14 Using the negative pressure generated in the), the water to be detected may be injected to the reaction tube 13 through the inlet pipe 11 and the split pipe 12. At this time, the operation principle of the rubber bag is the same as the principle of the spout (spuit), when pressing the rubber bag with a finger or the like to pull the water to be detected by the rubber bag in a moment to the water quality measurement device.

상술한 본 발명의 수질측정장치를 이용하면, 소량의 시료를 대상으로 물의 특성을 측정할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 수질측정방법은 (ⅰ) 상기 수질측정장치의 유입관을 측정하고자 하는 시료에 접촉시키는 단계; (ⅱ) 상기 수질측정장치의 고무주머니를 눌러서, 유입관에 음압을 형성시키고, 상기 형성된 음압으로 인하여 상기 시료를 순차적으로 상기 수질측정장치의 유입관, 분할관, 제 1미세관 및 반응관으로 유입시키는 단계; (ⅲ) 상기 반응관에 유입된 시료와 반응관에 내재 된 지시약을 반응시키는 단계; 및, (ⅳ) 상기 반응관에서의 반응결과를 육안으로 확인하여 수질을 측정하는 단계를 포함한다.Using the above-described water quality measuring apparatus of the present invention, it is possible to measure the properties of water with a small amount of samples. Specifically, the water quality measuring method of the present invention comprises the steps of (i) contacting the sample to be measured the inlet pipe of the water quality measuring device; (Ii) pressing the rubber bag of the water quality measuring device to form a negative pressure in the inlet pipe, and the sample is sequentially transferred to the inlet pipe, the splitting pipe, the first microtubule and the reaction pipe due to the formed negative pressure; Introducing; (Iii) reacting the sample introduced into the reaction tube with the indicator embedded in the reaction tube; And (iii) visually checking the reaction result in the reaction tube to measure water quality.

반응관(13)까지 주입된 물은 검출부에 미리 구비되어 있는 다양한 종류의 지시약과 반응하여 색 변화를 일으켜서 검출결과를 나타낸다. 예를 들어, 주입된 물의 pH, 경도, 잔류염소 농도 뿐만 아니라, 주입된 물에 포함된 중금속(칼슘, 구리, 철, 납, 마그네슘 등), 무기물(암모늄, 질소, 질산염, 아질산염, 염화물 등) 및 유기물(페놀, 벤젠, 톨루엔 등)을 검출할 수 있다. 특히, 다수의 반응관(13)을 구비하여 각 반응관에 다양한 지시약을 내장할 경우, 한번의 반응으로 물에 포함된 다양한 성분을 동시에 검출할 수 있다.The water injected up to the reaction tube 13 reacts with various types of indicators provided in advance in the detection unit to cause a color change, thereby showing a detection result. For example, the pH, hardness and residual chlorine concentration of the injected water, as well as the heavy metals (calcium, copper, iron, lead, magnesium, etc.) and minerals (ammonium, nitrogen, nitrate, nitrite, chloride, etc.) contained in the injected water And organic substances (phenol, benzene, toluene, etc.) can be detected. In particular, when a plurality of reaction tubes 13 are provided with various indicators in each reaction tube, various components included in water may be simultaneously detected in one reaction.

이상에서 상세히 설명하였듯이, 본 발명은 검사하고자 하는 물을 흡입하고, 이를 목적하는 성분을 검출할 수 있는 다수의 지시약과 반응시켜, 물에 포함된 다양한 성분을 동시에 검출할 수 있는 수질측정장치 및 상기 수질측정장치를 이용하여 수질을 측정하는 방법을 제공한다. 본 발명의 수질측정장치를 이용하면 극히 미량의 시료만으로도 물에 포함된 다양한 성분을 동시에 검출할 수 있으므로, 보다 간편하고 신속한 수질측정에 널리 활용될 수 있을 것이다. As described in detail above, the present invention provides a water quality measuring apparatus capable of simultaneously detecting various components contained in water by inhaling water to be tested and reacting it with a plurality of indicators capable of detecting a desired component. Provided is a method for measuring water quality using a water quality measuring device. Using the water quality measurement apparatus of the present invention, since only a very small amount of sample can detect various components contained in the water at the same time, it will be widely used for simple and quick water quality measurement.

Claims (10)

(ⅰ) 음압에 의하여 물이 유입되는 유입관(11) 및 전기 유입관과 연통되어, 전기 유입관으로 유입된 물을 검출부로 유도할 수 있도록 가지가 구비된 분할관(12)으로 구성된 유입부;(Iii) an inlet part composed of a splitter tube 12 having branches to communicate with an inlet tube 11 into which water is introduced by a negative pressure and an electric inlet tube so as to guide water introduced into the inlet tube to a detector; ; (ⅱ) 전기 분할관의 가지와 연통되어 분할관으로 유입된 물을 유도하는 제 1미세관(15), 전기 제 1미세관과 연통되고, 내부에 지시약이 내장되어, 전기 제 1미세관을 통과한 물과 상기 지시약과 반응하여 물의 특성을 검출할 수 있도록 하는 반응관(13) 및 전기 반응관과 연통되어 반응관을 통과한 물이 고무주머니로 유입될 수 있도록 하는 제 2미세관(16)으로 구성된 검출부; 및, (Ii) a first microtubule (15) communicating with a branch of the electrical splitter tube and leading to water introduced into the splitter tube, a first microtubule communicating with the first microtubule, and having an indicator therein, A reaction tube 13 for reacting with the water passed through and the indicator to detect the characteristics of the water, and a second micro tube 16 for communicating with the electric reaction tube so that the water passing through the reaction tube can be introduced into the rubber bag. A detector consisting of; And, (ⅲ) 전기 제 2미세관과 연통되고, 음압을 발생시켜서 제 2미세관을 통과한 물을 수용할 수 있는 고무주머니(14)를 포함하는, 수질측정장치.(Iii) A water quality measuring device in communication with an electrical second microtubule, the apparatus including a rubber bag (14) capable of generating a negative pressure to receive water passing through the second microtubule. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 물의 특성은 pH, Cu 농도, NH3 농도, Fe 농도 또는 NO3 농도로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는The water property is characterized in that it is selected from the group consisting of pH, Cu concentration, NH 3 concentration, Fe concentration or NO 3 concentration. 수질측정장치.Water quality measuring device. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 지시약은 pH 측정용 지시약, Cu 측정용 지시약, NH3 측정용 지시약, Fe 측정용 지시약 또는 NO3 측정용 지시약으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는The indicator is selected from the group consisting of an indicator for measuring pH, an indicator for measuring Cu, an indicator for measuring NH 3 , an indicator for measuring Fe, or an indicator for measuring NO 3. 수질측정장치.Water quality measuring device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 지시약은 젤의 형태 또는 여과지에 흡수된 형태로 반응관에 내장되는 것을 특징으로 하는The indicator is embedded in the reaction tube in the form of a gel or absorbed in the filter paper 수질측정장치.Water quality measuring device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 분할관의 가지와 반응관의 갯수는 검출하고자 하는 물의 특성의 항목에 의존하는 것을 특징으로 하는The number of branches and the number of reaction tubes in the split tube depends on the item of the characteristic of the water to be detected. 수질측정장치.Water quality measuring device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 반응관은 상기 제 1미세관을 통과한 물과 상기 지시약의 반응결과를 육안으로 확인할 수 있도록 투명한 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는The reaction tube is made of a transparent material to visually check the reaction result of the water and the indicator passed through the first microtubule 수질측정장치.Water quality measuring device. (ⅰ) 음압에 의하여 물이 유입되는 유입관(11) 및 전기 유입관과 연통되어, 전기 유입관으로 유입된 물을 검출부로 유도할 수 있도록 가지가 구비된 분할관(12)으로 구성된 유입부;(Iii) an inlet part composed of a splitter tube 12 having branches to communicate with an inlet tube 11 into which water is introduced by a negative pressure and an electric inlet tube so as to guide water introduced into the inlet tube to a detector; ; (ⅱ) 전기 분할관의 가지와 연통되어 분할관으로 유입된 물을 유도하는 제 1미세관(15), 전기 제 1미세관과 연통되고, 내부에 pH 측정용 지시약, Cu 측정용 지시약, NH3 측정용 지시약, Fe 측정용 지시약 또는 NO3 측정용 지시약으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 지시약이 내장되어, 전기 제 1미세관을 통과한 물과 상기 지시약을 반응시키고, 그 결과를 육안으로 확인하여 물의 특성을 검출할 수 있도록 하는 반응관(13) 및 전기 반응관과 연통되어 반응관을 통과한 물이 고무주머니로 유입될 수 있도록 하는 제 2미세관(16)으로 구성된 검출부; (Ii) a first microtubule 15 which communicates with a branch of an electrical splitter tube and induces water introduced into the splitter tube; the third indicator for an indicator, Fe measurement for measuring or indicator is selected from the group consisting of indicator for NO 3 measurements is built, and the reaction of water and the indicator passing through the electrical first capillary tube, as a result, to determine with the naked eye water A detection unit including a reaction tube 13 for detecting a characteristic and a second fine tube 16 in communication with the electric reaction tube so that water passing through the reaction tube can flow into the rubber bag; (ⅲ) 전기 제 2미세관과 연통되고, 음압을 발생시켜서 제 2미세관을 통과한 물을 수용할 수 있는 고무주머니(14); 및,(Iv) a rubber bag 14 in communication with the second microtubule, capable of generating sound pressure and containing water passing through the second microtubule; And, (ⅳ) 상기 모든 구성요소가 고정되는 지지체(17)를 포함하는, 수질측정장치.(Iii) A water quality measuring apparatus comprising a support (17) to which all the above components are fixed. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 지지체의 재질은 유리, 종이, 나무, 고분자 플라스틱 또는 금속인 것을 특징으로 하는The material of the support is glass, paper, wood, polymer plastic or metal, characterized in that 수질측정장치.Water quality measuring device. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 고분자 플라스틱은 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리사이클릭 올레핀(polycyclic olefin), 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리우레탄(polyurethane)으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는Polymeric plastics may be polydimethylsiloxane (PDMS), polymethylmethacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polycyclic olefin, polyimide or polyimide It is one kind selected from the group consisting of urethane (polyurethane) 수질측정장치.Water quality measuring device. (ⅰ) 제 1항 또는 제 5항에 개시된 수질측정장치의 유입관을 측정하고자 하는 시료에 접촉시키는 단계;(Iii) contacting the inlet tube of the water quality measuring apparatus of claim 1 with the sample to be measured; (ⅱ) 상기 수질측정장치의 고무주머니를 눌러서, 유입관에 음압을 형성시키고, 상기 형성된 음압으로 인하여 상기 시료를 순차적으로 상기 수질측정장치의 유입관, 분할관, 제 1미세관 및 반응관으로 유입시키는 단계;(Ii) pressing the rubber bag of the water quality measuring device to form a negative pressure in the inlet pipe, and the sample is sequentially transferred to the inlet pipe, the splitting pipe, the first microtubule and the reaction pipe due to the formed negative pressure; Introducing; (ⅲ) 상기 반응관에 유입된 시료와 반응관에 내재된 지시약을 반응시키는 단계; 및,(Iii) reacting the sample introduced into the reaction tube with the indicator contained in the reaction tube; And, (ⅳ) 상기 반응관에서의 반응결과를 육안으로 확인하여 수질을 측정하는 단계를 포함하는, 수질측정방법.(Iii) visually confirming the result of the reaction in the reaction tube and measuring the water quality.
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