KR101125199B1 - 다수의 가열 분해조를 구비한 총인 및 총질소의 계측 장치 - Google Patents

다수의 가열 분해조를 구비한 총인 및 총질소의 계측 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수질 계측 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 수로로부터 샘플 시료를 추출하고 추출한 샘플 시료에 포함되어 있는 총인 또는 총질소의 변화량을 다수의 가열 분해조를 이용하여 짧은 계측 주기로 측정할 수 있는 수질 계측 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수질 계측 장치는 다수의 가열 분해조를 구비하고 있으며 다수의 가열 분해조에 선택적으로 계측 시료를 공급 제어함으로써, 샘플 시료에 포함되어 있는 총인 또는 총질소의 양을 짧은 주기로 연속하여 측정할 있으며 수로에서 순간적으로 변화하는 수질을 정확하게 계측할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 수질 계측 장치는 다수의 가열 분해조와 다수의 가열 분해조를 자동 제어하는 제어부를 통해 짧은 주기 간격으로 샘플 시료의 총인 또는 총질소의 양을 계측함으로써, 짧은 계측 주기 간격으로 수질을 계측하기 위하여 다수의 수질 계측 장치를 요구하지 않으며 계측자가 계측 주기 간격마다 개별적으로 수질을 계측하여야 하는 수고를 덜어준다.
수질 계측, 가열 분해조, 총인, 총질소, 시료, 시약

Description

다수의 가열 분해조를 구비한 총인 및 총질소의 계측 장치{A Total Nitrogen and Total Phosphorous Measuring Apparatus with A Multi Cracking Bath}
본 발명은 수질 계측 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 수로로부터 샘플 시료를 추출하고 추출한 샘플 시료에 포함되어 있는 총인 또는 총질소의 변화량을 다수의 가열 분해조를 이용하여 짧은 계측 주기로 계측할 수 있는 수질 계측 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 환경수질분야에서 인(P)과 질소(N) 성분은 부영양화의 원인이 되어 하절기에 조류가 급성장하는 주원인으로 알려져 있다. 부영양화는 강, 하천, 호수 등지에 질산염, 암모니아, 인산염 등의 염류가 흘러들어 물속에 영양물질(질소, 인)을 방출하여, 영양물질이 풍부한 물에 식물성 플랑크톤의 성장과 번식이 매우 신속하게 진행되어 단기간 내에 대량의 식물성 플랑크톤이 자라나서 검 푸른색으로 변하게 되는 적조 현상을 야기한다.
이와 같은 부영양화는 부착조류의 증식으로 인하여 강 또는 하천의 미관상의 가치를 감소시키고, 강 또는 하천의 물을 수도원수로 사용하는 경우는 수돗물의 생산시에 여과지를 폐쇄시키고 이취미의 원인이 되기도 한다. 또한, 고급 어종들이 소멸되고, 경제적 가치가 적은 어류가 많아지게 되며 대량의 조류나 수생식물들이 사멸될 때 급속히 분해되어 악취를 발생하고 다량의 용존산소를 소비하게 되며, 증식된 조류는 다른 생물에 영향을 미치는 저해물질을 생산하면서 수질을 악화시킨다.
부영양화에 따른 조류나 수생생물 등의 증식에는 무기탄소 외에 질소(N), 인(P), 철(Fe), 마그네슘(Mg), 칼륨(K), 나트륨(Na), 유황(S), 칼슘(Ca) 등의 염류를 필요로 하며, 그외에 몰리브덴(Mo), 코발트(Co), 망간(Mn), 아연 (Zn), 구리(Cu) 등을 필요로 하는 경우도 있으나, 상기 무기탄소를 제외하면 비교적 다량으로 필요로 하는 성분은 인(P)과 질소(N)이다. 따라서, 하천의 자정능력을 감안하여 지속적인 수질 관리를 위하여, 수로를 통하여 강 또는 하전으로 유입되는 물 속에 포함되어 있는 인(P)과 질소(N)의 양을 계측하기 위한 수질 계측 장치가 사용되고 있다.
수질 계측 장치는 수로를 통과하는 물에서 추출한 샘플 시료 중에 함유되어 있는 질소 또는 인의 총량을 계측하는 것으로, 실제 샘플 시료를 산화하여 산화된 시료의 질산 또는 인산의 총량을 계측하고 계측한 질산 또는 인산의 총량으로부터 샘플 시료 중에 함유된 질소 또는 인의 총량을 환산한다.
샘플 시료에 포함되어 있는 총질소의 양을 계측하는 경우 질소를 가열 분해하여 질산성질소 형태로 산화시킨 후 220 나노미터의 자외선에서 흡광도를 측정하여 샘플 시료에 포함되어 있는 총질소의 양을 정량한다. 한편, 샘플 시료에 포함되어 있는 총인의 양을 계측하는 경우 인을 가열 분해하여 인산 형태로 산화시킨 후 발색 시약을 혼합하고 880 나노미터의 근적외선에서 흡광도를 측정하여 샘플 시료에 포함되어 있는 총인의 양을 정량한다. 즉, 분광 분석법을 이용하여 샘플 시료에 포함되어 있는 질산 또는 인산의 양을 계측하고, 계측한 질산 또는 인산의 양에 기초하여 샘플 시료에 포함되어 있는 질소 또는 인의 총량을 계산한다.
종래 수질 계측 장치는 1개의 가열 분해조를 구비하고 있는데, 정량의 샘플 시료와 시약을 혼합하여 계측 시료를 생성하고 생성한 계측 시료를 1개의 가열 분해조에 담아 일정 시간으로 가열 분해한다. 가열 분해 후, 계측 시료에 포함되어 있는 질산 또는 인산의 약을 분광 분석법을 이용하여 계측하고, 계측 결과에 기초하여 샘플 시료에 포함되어 있는 총질소 또는 총인의 양을 계산한다.
대한민국 수질오염공정시험법에 명시된 총질소 및 총인의 계측 방법에서 규정되어 있는 산화 방법에 대해 설명하면, 과황산칼륨, 가성소다 등과 같은 시약을 샘플 시료에 첨가한 후 섭씨 120도로 30분간 가열하여 질산 및 인산의 형태로 산화시키도록 되어 있다.
따라서 위에서 설명한 종래 수질 계측 장치를 이용하여 샘플 시료에 포함되어 있는 총질소 또는 총인의 양을 연속하여 계측하기 위해서는 샘플 시료마다 매번 적어도 30분의 가열 시간을 기다려야 하는 불편함이 있다.
또한 수로를 통해 하천이나 강으로 유입되는 물 속에 포함되어 있는 총질소 또는 총인의 양은 순간적으로 변화할 수 있는데, 종래 수질 계측 장치는 정해진 가열 시간을 기다려야 하기 때문에 순간적으로 변화하는 총질소 또는 총인의 양을 정확하게 계측하지 못한다는 문제점을 가진다.
더욱이 수로를 통해 하천이나 강으로 유입되는 물 속에 포함되어 있는 총질소 또는 총인의 양을 짧은 계측 주기로 계측하기 위해서는 다수의 수질 계측 장치를 필요로 하며, 계측자가 다수의 수질 계측 장치를 계측 주기 간격마다 개별적으로 일일히 제어하여 샘플 시료를 계측하여야 한다는 불편함이 있다. 따라서 다수의 수질 계측 장치를 구비하는데 많은 비용이 들어가며 계측자가 다수의 수질 계측 장치를 일일히 구동 제어하기 위하여 많은 노력이 필요하다는 문제점을 가진다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 목적은 짧은 계측 주기 간격으로 연속하여 샘플 시료에 포함되어 있는 총질소 또는 총인의 양을 계측할 수 있는 수질 계측 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 다수의 가열 분해조와 가열 분해조로 공급되는 샘플 시료를 제어하는 제어부를 통해 순간적으로 변화하는 샘플 시료의 총질소 또는 총인의 양을 정확하게 계측할 수 있는 수질 계측 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 제어부에 구비되어 있는 제어 펌프와 제어 밸브를 통해 간단하면서 정확하게 혼합조에 담겨 있는 샘플 시료를 다수의 가열 분해조에 순차적으로 또는 교대로 제공하거나 가열 분해 완료된 샘플 시료를 순차적으로 또는 교대로 냉각부로 제공할 수 있는 수질 계측 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 수질 계측 장치는 샘플 시료를 저장하고 있는 샘플 수조부와 상기 샘플 수조부에 저장된 샘플 시료를 흡입 공급하는 샘플 유로부를 구비하는 샘플 공급부와, 다수의 시약을 각각 담고 있는 다수의 시약통과 다수의 시약통에 담겨진 시약을 흡입 공급하는 시약 유로부를 구비하는 시약 공급부와, 샘플 공급부에서 공급된 샘플 시료를 정량화하고 정량화된 샘플 시료와 시약 공급부에서 공급되는 시약을 혼합하여 계측 시료를 생성하는 혼합부와, 혼합부에서 소정 계측 주기로 공급되는 계측 시료를 서로 구분하여 가열 분해하는 다수의 가열 분해조를 구비하는 가열 분해부와, 가열 분해조에서 가열 분해 완료된 계측 시료를 냉각시키는 냉각부와, 혼합부에서 생성된 계측 시료를 다수의 가열 분해조에 순차적 또는 교대로 제공하거나 다수의 가열 분해조에서 가열 분해 완료된 계측 시료를 선택적으로 냉각부로 제공하는 제어 펌프와 제어 밸브를 구비하는 계측 시료 공급부와, 가열 분해된 계측 시료를 정량화하고 정량화된 계측 시료와 계측 시료에서 계측하고자 하는 성분에 따라 시약 공급부에서 공급되는 서로 상이한 발색 시약을 혼합하여 발색 시료를 생성하는 반응부와, 반응부에서 시료를 공급받아 총인 또는 총질소의 농도를 계측하는 계측부 및 혼합부에서 생성된 계측 시료가 소정 계측 주기로 다수의 가열 분해조에 순차적 또는 교대로 공급되며 다수의 가열 분해조에서 가열 분해되는 계측 시료들 중 가열 분해 완료된 계측 시료가 냉각부로 공급되도록 제어 펌프 또는 제어 밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 계측 시료 공급부는 감압 공기 또는 가압 공기를 발생하는 제어 펌프와, 다수의 가열 분해조에 발생한 감압 공기 또는 가압 공기를 제공하거나 차단하는 제1 제어 밸브부와, 제1 제어 밸브부를 통해 제공되는 감압 공기 또는 가압 공기를 다수의 가열 분해조에 선택적으로 제공하는 제2 제어 밸브부와, 혼합조에 담겨진 계측 시료를 다수의 가열 분해조에 선택적으로 제공하는 제3 제어 밸브부 및 다수의 가열 분해조에서 가열 분해 완료된 계측 시료를 선택적으로 냉각부로 제공하는 제4 제어 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제어부는 혼합부에서 생성된 계측 시료를 다수의 가열 분해조에 선택적으로 제공하기 위하여 소정 계측 주기에 감압 공기를 생성하도록 제1 제어 밸브부를 제어하고, 다수의 가열 분해조들 중 선택된 가열 분해조에만 감압 공기가 제공하도록 제2 제어 밸브부를 제어하며, 선택된 가열 분해조에만 계측 시료가 제공되도록 제3 제어 밸브부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
제어부는 가열 분해가 완료된 계측 시료를 선택적으로 냉각부로 제공하기 위하여 소정 계측 주기에, 가압 공기를 생성하도록 제1 제어 밸브부를 제어하고, 다수의 가열 분해조들 중 선택된 가열 분해조에만 가압 공기가 제공하도록 제2 제어 밸브부를 제어하며, 선택된 가열 분해조의 계측 시료만이 냉각부로 제공되도록 제4 제어 밸브부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수질 계측 장치는 종래 수질 계측 장치와 비교하여 다음과 같은 다양한 효과들을 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 수질 계측 장치는 다수의 가열 분해조를 구비하고 있으며 다수의 가열 분해조를 이용하여 샘플 시료에 포함되어 있는 총인 또는 총질소의 양을 계측함으로써, 샘플 시료에 포함되어 있는 총인 또는 총질소의 양을 짧은 계측 주기로 연속하여 계측할 있다.
둘째, 본 발명에 따른 수질 계측 장치는 샘플 시료의 계측 시간 간격을 줄임으로써, 수로에서 순간적으로 변화하는 수질을 정확하게 계측할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 수질 계측 장치는 다수의 가열 분해조와 다수의 가열 분해조를 자동 제어하는 제어부를 통해 짧은 주기 간격으로 샘플 시료의 총인 또는 총질소의 양을 계측함으로써, 짧은 계측 주기 간격으로 수질을 계측하기 위하여 다수의 수질 계측 장치를 요구하지 않으며 계측자가 계측 주기 간격마다 개별적으로 수질을 계측하여야 하는 수고를 덜어준다.
넷째, 본 발명에 따른 수질 계측 장치는 제어 펌프와 제어 밸브를 통해 생성되는 가압 공기 또는 감압 공기를 이용하여 혼합부에 담겨져 계측 시료를 용이하게 흡입하여 가열 분해조로 제공하거나 가열 분해조에 담겨져 있는 계측 시료를 용이하하게 냉각조로 배출할 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 수질 계측 장치에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 계측 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.
도 1을 참고로 살펴보면, 샘플 공급부(100)는 강, 하천, 호수 등에 저장되어 있는 또는 흐르는 물을 주기적으로 채취하여 샘플 시료를 생성한다. 강, 하천, 호수 등에 저장되어 있거나 흐르는 물의 총인 또는 총질소의 양을 계측하기 위해 강, 하천, 호수 등에서 주기적으로 채취한 물을 샘플 시료라 언급한다. 샘플 공급부(100)는 샘플 시료를 저장하고 있는 샘플 수조부와 샘플 수조부에 저장되어 있는 샘플 시료를 소정 계측 주기마다 혼합조(300)로 공급하기 위한 샘플 유로부로 구성되어 있다. 샘플 유로부는 다시 샘플 수조부에 저장되어 있는 샘플 시료를 혼합조(300)로 공급하거나 강, 하천, 호수에서 샘플 수조부로 샘플 시료를 공급하기 위한 샘플 유로 및 샘플 유로를 통해 공급되는 샘플 시료를 차단/공급하는 밸브를 구비하고 있다.
한편, 시약 공급부(200)는 다수의 시약을 구비하고 있으며, 다수의 시약을 샘플 시료의 종류에 따라 선택적으로 샘플 시료로 제공한다. 시약 공급부(200)는 샘플 시료를 산화시키기 위한 산화제로 사용되는 다수의 산화 시약과 샘플 시료를 발색시키기 위한 다수의 발색 시약을 개별적으로 저장하고 있는 다수의 시약통 및 소정 계측 주기마다 혼합조(300)로 산화 시약을 차단/공급하거나 반응조(800)로 공급되는 발색 시약을 차단/공급하기 위한 밸브를 구비하고 있다.
혼합조(300)는 샘플 공급부(100)로부터 공급되는 정량의 샘플 시료와 시약 공급부(200)로부터 공급되는 산화 시약을 혼합하여 계측 시료를 생성한다.
계측 시료 공급부(500)는 혼합조(300)에 생성된 계측 시료를 가열 분해부(600)의 다수 가열 분해조로 선택적으로 공급하거나 가열 분해조에서 가열 분해가 완료된 계측 시료를 냉각부로 공급하기 위한 제어 밸브와 제어 펌프를 구비하고 있다. 제어부(400)는 계측 시료 공급부(500)의 제어 밸브와 제어 펌프를 제어하여 혼합조(300)에서 소정 계측 주기마다 생성되는 계측 시료를 다수 가열 분해조들에 교대로 제공하거나 제어 펌프와 제어 밸브를 제어하여 다수 가열 분해조들에 담겨 가열 분해되는 계측 시료들 중 가열 분해가 완료된 계측 시료를 교대로 냉각부(700)로 공급한다.
가열 분해부(600)는 소정 계측 간격으로 제어부(400)의 제어에 따라 계측 시료 공급부(500)를 통해 혼합조(300)로부터 공급되는 계측 시료를 서로 구분하여 가열 분해하기 위한 다수의 가열 분해조를 구비하고 있다. 다수의 가열 분해조에는 순차적으로 또는 교대로 계측 시료 공급부(500)를 통해 계측 시료가 공급되며, 각 각의 가열 분해조는 계측 시료를 빠른 시간 안에 산화시키기 위하여 섭씨 120도의 온도에서 30분 정도 계측 시료를 가열 분해한다. 각 가열 분해조에서 가열 분해가 완료된 계측 시료는 제어부(400)와 계측 시료 공급부(500)를 통해 냉각부(700)로 이송된다. 냉각부(700)는 가열 분해조로부터 이송된 계측 시료를 상온으로 냉각시킨다.
반응조(800)는 냉각부(700)로부터 공급되는 상온의 계측 시료와 시약 공급부(200)로부터 공급되는 발색 시약을 혼합하여 발색 시료를 생성한다. 시약 공급부(200)는 총인의 양을 계측하는 경우에만 계측 시료에서 발색 시약을 반응조(800)로 공급하며, 총질소의 양을 계측하는 경우에는 발색 시약을 반응조(800)로 공급하지 않는다. 계측부(900)는 반응조(800)로부터 공급되는 발색 시료 또는 계측 시료에 포함되어 있는 총인 또는 총질소의 양을 분광 분석법에 따라 계측한다. 계측부(900)는 계측하고자 하는 성분에 따라 서로 상이한 광원을 발색 시료 또는 계측 시료로 조사하는 발광소자와 발색 시료 또는 계측 시료를 통과하여 수광되는 광원의 세기를 측정하는 수광소자 및 수광소자에서 수광되는 광원의 세기에 따라 샘플 시료에 포함되어 있는 총인 또는 총질소의 양을 계산하는 계산부를 구비하고 있다. 바람직하게, 샘플 시료에 포함되어 있는 총질소의 양을 측정하는 경우 발광 소자는 220 나노미터의 자외선을 계측 시료로 조사하며, 샘플 시료에 포함되어 있는 총인의 양을 계측하는 경우 발광 소자는 880 나노미터의 근적외선을 발색 시료에 조사한다.
도 2는 본 발명에 따른 수질 계측 장치의 구성을 보다 구체적으로 도시하고 있는 구성도이다.
도 2를 참고로 살펴보면, 샘플 공급부(100)는 샘플 수조부(120), 다수의 시료 밸브(111, 113, 115), 시료 유로(SF1, SF2, SF3), 시료 진공 흡입 펌프(140), 시료 임시 저장조(150)를 구비하여 구성되어 있다.
강, 하천, 호수 등의 수로와 샘플 수조부(120)는 제1 시료 유로(SF1)로 연결되어 있으며, 수로와 샘플 수조부(120) 사이에는 수로의 샘플 시료를 샘플 수조부(120)로 공급/차단시키는 제1 시료 밸브(111)가 제1 시료 유로(SF1)에 장착되어 있다. 제1 시료 밸브(111)는 소정 계측 주기마다 일정 시간 개방되어 수로의 샘플 시료를 샘플 수조부(120)로 공급한다. 샘플 수조부(120)에 소정 계측 주기마다 일정 시간 샘플 시료가 공급되며, 샘플 수조부(120)의 정해진 용량을 초과하는 샘플 시료는 샘플 수조부(120) 하단에 배출구(미도시)를 통해 배출된다.
샘플 수조부(120)와 임시 저장조(150)는 제2 시료 유로(SF2)로 연결되어 있다. 시료 진공 흡입 펌프(140)를 통해 임시 저장조(150)의 내부 공기를 흡입시 샘플 수조부(120)에 저장되어 있는 샘플 시료는 제2 시료 유로(SF2)를 통해 시료 임시 저장조(150)로 공급된다. 샘플 수조부(120)와 시료 임시 저장조(150) 사이에는 샘플 수조부(120)에 저장되어 있는 샘플 시료를 시료 임시 저장부(150)로 공급/차단시키는 제2 시료 밸브(113)가 제2 시료 유로(SF2)에 장착되어 있다. 제2 시료 밸브(113)는 시료 진공 흡입 펌프(140)와 연동하여 동작하는데, 소정 계측 주기 마다 시료 진공 흡입 펌프(140)가 시료 임시 저장조(150)의 내부 공기를 흡입시 제2 시료 밸브(113)는 개방되어 샘플 수조부(120)에 담겨진 샘플 시료를 제2 시료 유 로(SF2)를 통해 시료 임시 저장조(150)로 공급한다. 샘플 수조부(120)의 상단에는 제2 시료 유로(SF2)와 연결되어 시료 흡입관(130)이 장착되어 있다. 시료 흡입관(130)는 샘플 수조부(120)의 내부 바닥면으로부터 일정 높이를 유지하도록 장착되어, 시료 진공 흡입 펌프(140)를 통해 샘플 수조부(120)에서 정량의 샘플 시료만을 흡입하도록 한다.
시료 임시 저장조(150)와 혼합조(320)는 제3 시료 유로(SF3)로 연결되어 있다. 시료 임시 저장조(150)에 저장되어 있는 샘플 시료는 제3 시료 유로(SF3)을 통해 혼합조(320)로 공급된다. 시료 임시 저장조(150)와 혼합조(320) 사이에는 시료 임시 저장조(150)에 저장되어 있는 샘플 시료를 혼합조(320)로 공급/차단시키는 제3 시료 밸브(115)가 제3 시료 밸브(SF3)에 장착되어 있다. 제3 시료 밸브(115)는 소정 계측 주기마다 시료 임시 저장조(150)에 저장되어 있는 샘플 시료를 제3 시료 유로(SF3)를 통해 혼합조(320)로 제공한다.
한편, 시약 공급부(200)는 산화 시약통(210), 발색 시약통(220), 다수의 시약 유로(AF1, AF2, AF3, AF4, AF5, AF6, AF7, AF8), 다수의 시약 진공 흡입 펌프(211, 212, 221, 222), 다수의 시약 밸브(213, 214, 223, 224), 다수의 시약 임시 저장조(241, 243, 251, 253)를 구비하여 구성되어 있다.
산화 시약통(210)은 혼합조(320)에 저장되어 있는 샘플 시료로 공급되는, 산화제로 사용되는 다수의 산화 시약을 개별적으로 저장하고 있는 다수의 산화 시약통(211, 213)을 구비하고 있으며, 발색 시약통(220)는 반응조(810)에 저장되어 있는 계측 시료를 발색시키기 위한 다수의 발색 시약을 개별적으로 저장하고 있는 다 수의 발색 시약통(221, 223)을 구비하고 있다. 샘플 시료의 질소 및 인 성분을 질산 또는 인산으로 산화시키기 위해 사용되는 산화 시약으로 과황산칼륨 시약과 가성소다 시약이 사용되며, 총인 계측을 위한 발색 시약으로 몰리브덴산 시약과 아스코르빈산 시약이 사용된다.
산화 시약통(211)과 시약 임시 저장조(241)는 제1 시약 유로(AF1)로 연결되어 있다. 시약 진공 흡입 펌프(211)를 통해 시약 임시 저장조(241)의 내부 공기를 흡입시 산화 시약통(211)에 저장되어 있는 산화 시약은 제1 시약 유로(AF1)를 통해 시약 임시 저장조(241)로 공급된다. 한편, 시약 임시 저장조(241)와 혼합조(320)는 제2 시약 유로(AF2)로 연결되어 있다. 시약 임시 저장조(241)와 혼합조(320) 사이에는 시약 임시 저장조(241)에 저장되어 있는 산화 시약을 혼합조(320)로 공급/차단시키는 제1 시약 밸브(213)가 제2 시약 유로(AF2)에 장착되어 있다.
이와 동일하게 산화 시약통(213)과 시약 임시 저장조(243)는 제3 시약 유로(AF3)로 연결되어 있다. 시약 진공 흡입 펌프(212)를 통해 시약 임시 저장조(243)의 내부 공기를 흡입시 산화 시약통(213)에 저장되어 있는 산화 시약은 제3 시약 유로(AF3)를 통해 시약 임시 저장조(243)로 공급된다. 한편, 시약 임시 저장조(243)와 혼합조(320)는 제4 시약 유로(AF4)로 연결되어 있다. 시약 임시 저장조(243)와 혼합조(320) 사이에는 시약 임시 저장조(243)에 저장되어 있는 산화 시약을 혼합조(320)로 공급/차단시키는 제2 시약 밸브(214)가 제4 시약 유로(AF4)에 장착되어 있다.
소정 계측 주기마다 샘플 시료가 혼합조(320)에 저장되는 경우, 샘플 시료에 서 계측하고자 하는 성분의 종류에 따라 제1 시약 밸브(213) 또는 제2 시약 밸브(214)를 통해 선택적으로 시약 임시 저장조(213, 214)에 담겨져 있는 산화 시약을 혼합조(320)로 공급한다. 바람직하게, 제2 시약 밸브(AF2) 또는 제4 시약 밸브(AF4)와 혼합조(320) 사이에는 방울 계수 투입 장치(230)가 장착되어 있어, 산화 시약을 방울 단위로 구분하여 혼합조(320)로 공급한다.
혼합부(300)는 혼합조(320), 계측 시료 흡입관(330), 계측 시료 흡입 진공 펌프(340), 다수의 혼합 밸브(311, 313) 및 혼합 시료 임시 저장조(350)를 구비하여 구성되어 있다.
혼합조(320)에는 샘플 공급부(100)와 시약 공급부(200)로부터 샘플 시료와 시약이 공급되며, 공급된 샘플 시료와 시약은 혼합조(320)에서 서로 혼합된다. 혼합조(320)와 혼합 시료 임시 저장조(350)는 제1 혼합 유로(MF1)로 연결되어 있다. 혼합 시료 진공 흡입 펌프(340)를 통해 혼합 시료 임시 저장조(350)의 내부 공기를 흡입시 혼합조(320)에 저장되어 있는 계측 시료는 제1 혼합 유로(MF1)를 통해 혼합 시료 임시 저장조(350)로 공급된다. 혼합 시료 임시 저장조(350)와 혼합조(320) 사이에는 혼합조(320)에 저장되어 있는 계측 시료를 혼합 시료 임시 저장조(350)로 공급/차단시키는 제1 혼합 밸브(311)가 제1 혼합 유로(MF1)에 장착되어 있다. 한편, 혼합 시료 임시 저장조(350)에 저장된 혼합 시료는 제2 혼합 밸브(313)를 통해 배출된다.
바람직하게, 혼합조(320)의 상단에는 제1 혼합 유로(MF1)와 연결되어 혼합 시료 흡입관(330)이 장착되어 있다. 혼합 시료 흡입관(330)은 혼합조(320)의 내부 바닥면으로부터 일정 높이를 유지하도록 장착되어 있으며 혼합 시료 흡입관(330)을 통해 혼합조(320)에 저장되어 있는 계측 시료를 혼합 시료 임시 저장조(350)로 배출함으로써, 혼합조(320)에는 정량의 계측 시료만이 담겨지도록 제어한다.
혼합조(320)와 계측 시료 공급부(500)는 제2 혼합 유로(MF2)로 연결되어 있다. 혼합조(320)에 담겨진 정량의 계측 시료는 제2 혼합 유로(MF2)를 통해 계측 시료 공급부(500)로 공급된다. 혼합조(320)에 담겨진 계측 시료는 제어부(400)의 제어에 따라 소정 계측 주기마다 계측 시료 공급부(500)를 따라 가열 분해부(600)로 제공된다. 가열 분해부(600)는 계측 시료를 가열 분해하기 위한 다수의 가열 분해조(610a, 610b)를 구비하고 있으며, 계측 시료 공급부(500)는 제어부(400)의 제어에 따라 혼합조(320)에 담겨진 계측 시료를 다수의 가열 분해조(610a, 610b)에 교대로 공급한다. 가열 분해부(600)는 계측 시료를 가열 분해하는 다수의 가열 분해조(610a. 610b), 계측 시료를 가열 시키는 히터부(620), 계측 시료의 가열 온도를 측정하기 위한 온도 측정부(630) 및 측정한 온도에 따라 가열 온도를 제어하는 온도 제어부(640)를 구비하여 구성되어 있다. 본 발명에 따른 제어부(400)와 계측 시료 공급부(500)에 대한 구체적인 구성은 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
냉각부(700)는 냉각 하우징(710), 냉각조(720), 냉각수(730), 냉각 시료 흡입관(740), 냉각 시료 진공 흡입 펌프(750), 냉각 시료 임시 저장조(760), 냉각 밸브(771)를 구비하여 구성되어 있다.
냉각조(720)와 계측 시료 공급부(500)는 공급 유로(FF)로 연결되어 있으며, 가열 분해조(610a, 610b)에서 각각 가열 분해 완료된 계측 시료는 제어부(400)의 제어에 따라 공급 유로(FF)를 통해 냉각조(720)로 공급된다. 냉각조(720)는 냉각 하우징(710) 안에 밀봉되어 있으며, 냉각 하우징(710)와 냉각조(720) 사이에는 냉각수(730)가 채워져 있다. 가열된 계측 시료를 담고 있는 냉각조(720)의 외부 밑면과 외부 옆면의 일부는 냉각수(730)와 접촉되어 냉각조(720)의 계측 시료를 상온으로 냉각시킨다.
냉각조(720)와 냉각 시료 임시 저장조(750)는 제1 냉각 유로(CF1)로 연결되어 있다. 냉각 시료 진공 흡입 펌프(750)를 통해 냉각 시료 임시 저장조(760)의 내부 공기를 흡입시 냉각조(720)에 저장되어 있는 냉각 계측 시료는 제1 냉각 유로(CF1)를 통해 냉각 시료 임시 저장조(760)로 공급된다. 냉각 시료 임시 저장조(760)와 반응부(800)는 제2 냉각 유로(CF2)로 연결되어 있으며, 냉각 시료 임시 저장조(760)에 저장되어 있던 냉각 계측 시료는 제2 냉각 유로(CF2)를 따라 반응부(800)로 공급된다. 제2 냉각 유로(CF2)에는 냉각 시료 임시 저장조(760)에 저장되어 있는 냉각 계측 시료를 반응부(800)로 공급/차단시키는 냉각 밸브(771)가 장착되어 있다. 냉각 밸브(771)는 냉각 시료 진공 흡입 펌프(750)와 연동하여 동작하는데, 소정 계측 주기 마다 냉각 시료 진공 흡입 펌프(750)가 냉각 시료 임시 저장조(760)의 내부 공기를 흡입하여 냉각조(720)의 냉각 계측 시료를 흡인 후, 냉각 밸브(771)는 개방되어 냉각 시료 임시 저장조(760)에 담겨진 냉각 계측 시료를 제2 냉각 유로(CF2)를 통해 반응부(800)로 공급한다.
반응부(800)는 반응조(810), 반응 흡입관(820), 반응 밸브(831, 833)를 구비 하여 구성되어 있다. 반응조(810)에는 냉각조(700)와 시약 공급부(200)로부터 각각 냉각 계측 시료와 발색 시약이 공급되며, 공급된 냉각 계측 시료와 발색 시약은 냉각조(810)에서 서로 혼합되어 발색 시료를 생성한다. 반응조(810)와 혼합 시료 임시 저장조(350)는 제1 반응 유로(RF1)로 연결되어 있으며, 반응조(810)의 상단에는 제1 반응 유로(RF1)와 연결되어 반응 흡입관(820)이 장착되어 있다. 혼합 밸브(311)을 폐쇄시킨 상태에서 혼합 시료 진공 흡입 펌프(340)를 통해 혼합 시료 임시 저장조(350)의 내부 공기를 흡입시 반응조(810)에 저장되어 있는 발색 시료는 제1 반응 유로(RF1)와 제1 혼합 유로(MF1)를 통해 혼합 시료 임시 저장조(350)로 공급된다. 반응 흡입관(820)는 반응조(810)의 내부 바닥면으로부터 일정 높이를 유지하도록 장착되어 있으며 반응 흡입관(820)을 통해 반응조(810)에 저장되어 있는 발색 시료를 혼합 시료 임시 저장조(350)로 배출함으로써, 반응조(810)에는 정량의 발색 시료만이 담겨지도록 제어된다. 반응조(810)와 계측부(900)는 제2 반응 유로(RF2)로 연결되어 있으며, 제2 반응 유로(RF2)에는 반응조(810)에 저장되어 있는 발색 시료를 계측부(900)로 공급/차단시키는 제2 반응 밸브(833)가 장착되어 있다.
발색 시약을 공급/차단시키는 제6 시약 밸브(AF6) 또는 제8 시약 밸브(AF8)와 반응조(810) 사이에는 방울 계수 투입 장치(840)가 장착되어 있어, 발색 시약을 방울 단위로 구분하여 반응조(810)로 공급한다.
반응부(800)로부터 공급된 발색 시료를 이용하여 계측부(900)는 계측하고자 하는 성분에 따라 서로 다른 광원을 발색 시료로 조사하여 분광 분석법으로 샘플 시료에 포함되어 있는 총인 또는 총질소의 양을 계측한다. 계측시 사용되는 발색 시료는 계측 밸브(921, 923)을 통과하여 폐기통(910)에 저장되거나 별도의 폐기 용기로 배출된다. 바람직하게, 본 발명에 따른 수질 계측 장치는 제로(zero) 용액(10)과 스팬(span) 용액(20)을 구비하고 있으며, 제로 용액(10)과 스팬 용액을 이용하여 계측부(900)를 교정한다.
위에서 설명한 본 발명에 따른 수질 계측 장치의 제어부(400)는 계측 시료 공급부만을 제어하는 것으로 설명되었으나, 샘플 공급부(100), 시약 공급부(200), 혼합부(300), 냉각부(700), 반응부(800) 및 계측부(900)에 구비되어 있는 밸브와 진공 흡입 펌프의 동작을 소정 계측 주기에 따라 연동하여 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 계측 시료 공급부의 세부적인 구성의 일 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3을 참고로 살펴보면, 감압 공기 또는 가압 공기를 선택적으로 생성하는 제1 제어 밸브부는 감압 제어 밸브(521)와 가압 제어 밸브(523)로 구성되어 있으며, 감압 제어 밸브(521)와 가압 제어 밸브(523)는 3웨이 밸브이다. 감압 제어 밸브(521)의 좌측 밸브(L), 우측 밸브(R) 및 상측 밸브(T)는 각각 제어 펌프(510), 제1 공급 제어 유로(FCF1) 및 대기 유로부(ATM)에 연결되어 있다. 한편, 가압 제어 밸브(523)의 좌측 밸브(L), 우측 밸브(R) 및 상측 밸브(T)는 각각 제1 공급 제어 유로(FCF1), 제어 펌프(510) 및 대기 유로부(ATM)에 연결되어 있다.
제어 펌프(510)는 일 방향으로 회전하는 팬을 구비하는 진공 흡입 펌프로서, 가압 공기를 생성하는 경우 제어부(400)는 감압 제어 밸브(521)의 우측 밸브(R)를 차단 제어하고 나머지 좌측 밸브(L)와 상측 밸브(T)를 개방 제어하며, 가압 제어 밸브(523)의 상측 밸브(T)를 차단 제어하고 나머지 좌측 밸브(L)와 우측 밸브(R)를 개방 제어한다. 따라서 제어 펌프(510)의 팬이 시계 방향으로 회전시 감압 제어 밸브(521)의 상측 밸브(T)에 연결되어 있는 대기 유로(ATM)를 통해 흡입된 공기가 가압 제어 밸브(523)에서 가압 공기를 생성하며, 생성한 가압 공기는 제1 공급 제어 유로(FCF1)로 공급된다.
한편 감압 공기를 생성하는 경우 제어부(400)는 감압 제어 밸브(521)의 상측 밸브(T)를 차단 제어하고 나머지 좌측 밸브(L)와 상측 밸브(T)를 개방 제어하며, 가압 제어 밸브(523)의 좌측 밸브(L)를 차단 제어하고 나머지 우측 밸브(R)와 상측 밸브(T)를 개방 제어한다. 따라서 제어 펌프의 팬이 시계 방향으로 회전시 가압 제어 밸브(523)의 상측 밸브(T)에 연결되어 있는 대기 유로(ATM)로 공기가 배출되어 감압 제어 밸브(521)에서 감압 공기를 생성하며, 생성한 감압 공기는 제1 공급 제어 유로(FCF1)로 공급된다.
제1 제어 밸브부에서 생성한 감압 공기 또는 가압 공기를 3개의 가열 분해조에 선택적으로 제공하거나 차단하는 제2 제어 밸브부는 제1 선택 밸브(531), 제2 선택 밸브(533) 및 제3 선택 밸브(535)로 구성되어 있다. 제1 선택 밸브(531)는 제어부(400)의 제어에 따라 제1 가열 분해조(610a)로 감압 공기 또는 가압 공기를 제공/차단하며, 제2 선택 밸브(533)는 제어부(400)의 제어에 따라 제2 가열 분해조(610b)로 감압 공기 또는 가압 공기를 제공/차단하며, 제3 선택 밸브(535)는 제어부(400)의 제어에 따라 제3 가열 분해조(610c)로 감압 공기 또는 가압 공기를 제 공/차단한다. 예를 들어, 3개의 가열 분해조(610a, 610b, 610c) 중 제1 가열 분해조(610a)로 가압 공기 또는 감압 공기를 제공하고자 하는 경우, 제어부(400)는 제1 선택 밸브(531)만 개방시키고 제2 선택 밸브(533)와 제3 선택 밸브(535)를 차단시킨다. 즉, 제어부(400)는 가압 공기 또는 감압 공기를 공급하고자 하는 가열 분해조에 연결된 선택 밸브만을 개방 제어하고 나머지 선택 밸브는 차단 제어한다.
혼합부(300)의 계측 시료를 3개 가열 분해조(610a, 610b, 610c)에 선택적으로 공급하는 제3 제어 밸브부는 제1 흡입 밸브(541), 제2 흡입 밸브(543) 및 제3 흡입 밸브(545)로 구성되어 있다. 제어부(400)는 혼합부(300)의 계측 시료를 제1 가열 분해조(610a)로 공급하기 위하여, 제1 흡입 밸브(541)만을 개방시키고 나머지 흡입 밸브(543, 545)를 차단 제어한다. 이와 동일하게 제어부(400)는 혼합부(300)의 계측 시료를 제2 가열 분해조(610b)로 공급하기 위하여, 제2 흡입 밸브(543)만을 개방시키고 나머지 흡입 밸브(541, 545)를 차단 제어한다. 또한 제어부(400)는 혼합부(300)의 계측 시료를 제3 가열 분해조(610c)로 공급하기 위하여, 제3 흡입 밸브(545)만을 개방시키고 나머지 흡입 밸브(541, 543)를 차단 제어한다.
3개의 가열 분해조(610a, 610b, 610c)에서 가열 분해 완료된 계측 시료를 선택적으로 냉각부(700)로 공급하는 제4 제어 밸브부는 제1 공급 밸브(551), 제2 공급 밸브(553) 및 제3 공급 밸브(555)로 구성되어 있다. 제어부(400)는 제1 가열 분해조(610a)에서 가열 분해된 계측 시료를 냉각부(700)로 공급하기 위하여, 제1 공급 밸브(551)만을 개방시키고 나머지 공급 밸브(553, 555)를 차단 제어한다. 이와 동일하게 제어부(400)는 제2 가열 분해조(610b)에서 가열 분해된 계측 시료를 냉각부(700)로 공급하기 위하여 제2 공급 밸브(553)만을 개방시키고 나머지 공급 밸브(551, 555)를 차단 제어한다. 또한 제어부(400)는 제3 가열 분해조(610c)에서 가열 분해된 계측 시료를 냉각부(700)로 공급하기 위하여 제3 공급 밸브(555)만을 개방시키고 나머지 공급 밸브(551, 553)를 차단 제어한다.
제어부(400)는 혼합부(320)의 계측 시료를 3개의 가열 분해조(610a, 610b, 610c)로 소정 계측 주기 마다 교대로 또는 순차적으로 공급하고 3개의 가열 분해조(610a, 610b, 610c) 중 가열 분해가 완료된 계측 시료를 선택적으로 냉각부(700)로 공급하도록 계측 시료 공급부(500)를 제어하는데, 도 3을 참고로 제어부의 제어 동작의 일 예를 살펴본다. 계측 시료의 가열 시간은 30분으로 가정한다.
10분 단위로 수로에서 채취한 샘플 시료를 이용하여 혼합부(300)에서 생성된 계측 시료를 제1 가열 분해조(610a)로 공급하기 위하여 제어부(400)는 제어 펌프(510)를 동작시키고 감압 공기를 생성하도록 제1 제어 밸브부를 제어한다. 제어부(400)는 생성된 감압 공기가 공급 제어 유로(FCF2)를 통해 제1 가열 분해조(610a)로만 공급되도록 제2 제어 밸브부를 제어하고, 또한 혼합부(300)의 계측 시료가 공급 제어 유로(FCF5)를 통해 제1 가열 분해조(610a)로만 공급되도록 제3 제어 밸브부를 제어한다. 제1 가열 분해조(610a)에 공급된 계측 시료는 가열 분해 시작된다. 10분 뒤 혼합조(300)에서 새로 생성된 계측 시료를 제2 가열 분해조(610b)로 공급하기 위하여 제어부(400)는 제어 펌프(510)를 동작시키고 감압 공기를 생성하도록 제1 제어 밸브부를 제어한다. 제어부(400)는 생성된 감압 공기가 공급 제어 유로(FCF3)를 통해 제2 가열 분해조(610b)로만 공급되도록 제2 제어 밸 브부를 제어하고, 또한 혼합부(300)의 계측 시료가 공급 제어 유로(FCF6)를 통해 제2 가열 분해조(610b)로만 공급되도록 제3 제어 밸브부를 제어한다. 제2 가열 분해조(610b)에 공급된 계측 시료는 가열 분해 시작된다. 다시 10분 뒤 혼합조(300)에서 새로 생성된 계측 시료를 제3 가열 분해조(610c)로 공급하기 위하여 제어부(400)는 제어 펌프(510)를 동작시키고 감압 공기를 생성하도록 제1 제어 밸브부를 제어한다. 제어부(400)는 생성된 감압 공기가 공급 제어 유로(FCF4)를 통해 제3 가열 분해조(610c)로만 공급되도록 제2 제어 밸브부를 제어하고, 또한 혼합부(300)의 계측 시료가 공급 제어 유로(FCF7)를 통해 제3 가열 분해조(610c)로만 공급되도록 제3 제어 밸브부를 제어한다. 제3 가열 분해조(610c)에 공급된 계측 시료는 가열 분해 시작된다.
제1 가열 분해조(610a)에서 가열 분해가 완료된 계측 시료를 냉각부(700)로 공급하기 위하여, 제어부(400)는 제어 펌프(510)를 동작시키고 가압 공기를 생성하도록 제1 제어 밸브부를 제어한다. 제어부(400)는 생성된 가압 공기가 공급 제어 유로(FCF2)를 통해 제1 가열 분해조(610a)로 공급되도록 제2 제어 밸브부를 제어하며 공급 제어 유로(FCF8)를 통해 제1 가열 분해조(610a)의 계측 시료를 냉각부(700)로 공급하도록 제4 제어 밸브부를 제어한다. 10분 뒤 제2 가열 분해조(610b)에서 가열 분해가 완료된 계측 시료를 냉각부(700)로 공급하기 위하여, 제어부(400)는 제어 펌프(510)를 동작시키고 가압 공기를 생성하도록 제1 제어 밸브부를 제어한다. 제어부(400)는 생성된 가압 공기가 공급 제어 유로(FCF3)를 통해 제2 가열 분해조(610b)로 공급되도록 제2 제어 밸브부를 제어하며 공급 제어 유 로(FCF9)를 통해 제2 가열 분해조(610b)의 계측 시료를 냉각부(700)로 공급하도록 제4 제어 밸브부를 제어한다. 다시 10분 뒤, 제3 가열 분해조(610c)에서 가열 분해가 완료된 계측 시료를 냉각부(700)로 공급하기 위하여, 제어부(400)는 제어 펌프(510)를 동작시키고 가압 공기를 생성하도록 제1 제어 밸브부를 제어한다. 제어부(400)는 생성된 가압 공기가 공급 제어 유로(FCF4)를 통해 제3 가열 분해조(610c)로 공급되도록 제2 제어 밸브부를 제어하며 공급 제어 유로(FCF10)를 통해 제3 가열 분해조(610c)의 계측 시료를 냉각부(700)로 공급하도록 제4 제어 밸브부를 제어한다.
제1 가열 분해조(610a) 내지 제3 가열 분해조(610c)에서 가열 분해 완료된 계측 시료가 냉각부(700)로 공급시, 제어부(400)는 다시 비어 있는 가열 분해조로 계측 시료를 공급하여 10분 단위로 연속하여 샘플 시료의 총인 또는 총질소의 양을 계측하도록 제어한다.
도 4는 종래 수질 계측 장치를 이용하여 계측한 총인의 계측 결과와 본 발명에 따른 수질 계측 장치를 이용하여 계측한 총인의 계측 결과의 일 예를 도시하고 있는 그래프이다.
도 4(a)에 도시되어 있는 것과 같이, 종래 수질 계측 장치는 샘플 시료에 포함되어 있는 총인의 양을 계측 주기(T)마다 계측하여 샘플 그래프(SG1)를 생성하며, 생성한 샘플 그래프(SG1)를 살펴보면 실제 총인의 양을 나타내는 그래프(G)에서 총인의 양이 급격하게 증가하는 주기 사이의 특정 시간에 대해서는 총인의 양을 측정하지 못한다. 반면, 도 4(b)에 도시되어 있는 것과 같이 본 발명에 따른 수질 계측 장치는 샘플 시료에 포함되어 있는 총인의 양을 계측 주기(ST)마다 계측함으로써, 실제 총인의 양이 급격하게 증가하는 시점의 총인의 양을 정확하게 측정할 수 있다. 여기서 계측 주기(ST)는 계측 주기(T)의 1/3이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 위에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 권리범위를 정함에 있어 하나의 참고가 될 뿐이며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 계측 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 수질 계측 장치의 구성을 보다 구체적으로 도시하고 있는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 계측 시료 공급부의 세부적인 구성의 일 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 종래 수질 계측 장치를 이용하여 계측한 총인의 계측 결과와 본 발명에 따른 수질 계측 장치를 이용하여 계측한 총인의 계측 결과의 일 예를 도시하고 있는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
100: 샘플 공급부 200: 시약 공급부
300: 혼합부 400: 제어부
500: 계측 시료 공급부 600: 가열 분해부
700: 냉각부 800: 반응부
900: 계측부

Claims (8)

  1. 샘플 시료를 저장하고 있는 샘플 수조부와, 상기 샘플 수조부에 저장된 샘플 시료를 흡입 공급하는 샘플 유로부를 구비하는 샘플 공급부;
    다수의 시약을 각각 담고 있는 다수의 시약통과, 상기 다수의 시약통에 담겨진 시약을 흡입 공급하는 시약 유로부를 구비하는 시약 공급부;
    상기 샘플 공급부에서 공급된 샘플 시료를 정량화하고 상기 정량화된 샘플 시료와 상기 시약 공급부에서 공급되는 시약을 혼합하여 계측 시료를 생성하는 혼합부;
    상기 혼합부에서 소정 계측 주기로 공급되는 계측 시료를 서로 구분하여 가열 분해하는 다수의 가열 분해조를 구비하는 가열 분해부;
    상기 가열 분해조에서 가열 분해 완료된 계측 시료를 냉각시키는 냉각부;
    상기 혼합부에서 생성된 계측 시료를 상기 다수의 가열 분해조에 순차적 또는 교대로 제공하거나 상기 다수의 가열 분해조에서 가열 분해 완료된 계측 시료를 선택적으로 상기 냉각부로 제공하는 제어 펌프와 제어 밸브를 구비하는 계측 시료 공급부;
    상기 가열 분해된 계측 시료를 정량화하고 상기 정량화된 계측 시료와 상기 계측 시료에서 총인의 양을 계측하기 위하여 상기 시약 공급부에서 공급되는 발색 시약을 혼합하여 발색 시료를 생성하는 반응부;
    상기 반응부에서 발색 시료 또는 계측 시료를 공급받아 총인 또는 총질소의 농도를 계측하는 계측부; 및
    상기 혼합부에서 생성된 계측 시료가 상기 소정 계측 주기로 상기 다수의 가열 분해조에 순차적 또는 교대로 공급되며, 상기 다수의 가열 분해조에서 가열 분해되는 계측 시료들 중 가열 분해 완료된 계측 시료가 냉각부로 공급되도록 상기 제어 펌프 또는 제어 밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 수질 계측 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 계측 시료 공급부는
    제어 펌프;
    상기 제어 펌프에서 감압 공기 또는 가압 공기를 선택적으로 생성하는 제1 제어 밸브부;
    상기 생성한 감압 공기 또는 가압 공기를 상기 다수의 가열 분해조에 선택적으로 제공하거나 차단하는 제2 제어 밸브부;
    상기 혼합부에 담겨진 계측 시료를 상기 다수의 가열 분해조에 선택적으로 제공하거나 차단하는 제3 제어 밸브부; 및
    상기 다수의 가열 분해조에서 가열 분해 완료된 계측 시료를 선택적으로 상기 냉각부로 제공하거나 차단하는 제4 제어 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 계측 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 혼합부에서 생성된 계측 시료를 상기 다수의 가열 분해조에 선택적으로 제공하기 위하여 상기 소정 계측 주기에,
    상기 감압 공기를 생성하도록 상기 제1 제어 밸브부를 제어하고, 상기 다수의 가열 분해조들 중 선택된 가열 분해조에만 감압 공기가 제공하도록 상기 제2 제어 밸브부를 제어하며, 상기 선택된 가열 분해조에만 상기 계측 시료가 제공되도록 상기 제3 제어 밸브부를 제어하는 것을 특징으로 하는 수질 계측 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 가열 분해가 완료된 계측 시료를 선택적으로 상기 냉각부로 제공하기 위하여 상기 소정 계측 주기에,
    상기 가압 공기를 생성하도록 상기 제1 제어 밸브부를 제어하고, 상기 다수의 가열 분해조들 중 선택된 가열 분해조에만 가압 공기가 제공하도록 상기 제2 제어 밸브부를 제어하며, 상기 선택된 가열 분해조의 계측 시료만이 상기 냉각부로 제공되도록 상기 제4 제어 밸브부를 제어하는 것을 특징으로 하는 수질 계측 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제1 제어 밸브부는
    3 웨이 감압 제어 밸브;와,
    3 웨이 가압 제어 밸브를 구비하며
    상기 감압 제어 밸브와 가압 제어 밸브는 각각 대기 유로부, 공급 제어 유로부 및 제어 펌프에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 수질 계측 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 감압 공기를 생성 제어하기 위하여 상기 소정 계측 주기에,
    상기 3웨이 가압 제어 밸브 중 상기 제어 펌프 및 대기 유로부와 연결된 밸브를 개방 제어하고 상기 공급 제어 유로와 연결될 밸브를 차단 제어하며,
    상기 3 웨이 감압 제어 밸브 중 상기 제어 펌프 및 공급 제어 유로와 연결된 밸브를 개방 제어하고 상기 대기 유로부와 연결된 밸브를 차단 제어하는 것을 특징으로 하는 수질 계측 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 가압 공기를 생성 제어하기 위하여 상기 소정 계측 주기에,
    상기 3웨이 가압 제어 밸브 중 제어 펌프 및 공급 제어 유로와 연결된 밸브를 개방 제어하고 상기 대기 유로부와 연결될 밸브를 차단 제어하며,
    상기 3 웨이 감압 제어 밸브 중 상기 제어 펌프 및 대기 유로부와 연결된 밸브를 개방 제어하고 상기 공급 제어 유로와 연결된 밸브를 차단 제어하는 것을 특징으로 하는 수질 계측 장치.
  8. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 가열 분해부는 3개의 가열 분해조를 구비하는 것을 특징으로 하는 수질 계측 장치.
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