KR20210037182A - minute plastic detection apparatus - Google Patents

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KR20210037182A
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Abstract

The present invention relates to a microplastic detection device with an improved measurement speed, which comprises: a light source part which emits inspection light; a light splitter which distributes and outputs the inspection light emitted from the light source part into a first path and a second path which has a light incident direction that is different from the first path; a first sample tube disposed so that the inspection light traveling in the first path from the light splitter is incident and through which sample water passes; a second sample tube disposed so that the inspection light traveling in the second path from the light splitter is incident and through which the sample water passes; a first photodetector disposed at a position different from the incident path of the inspection light with respect to the first sample tube and configured to detect a fluorescence signal generated from the first sample tube; a second photodetector disposed at a position different from the incident path of the inspection light with respect to the second sample tube and configured to detect a fluorescence signal generated from the second sample tube; and a calculation unit which determines whether microplastics are present in the sample water flowing through the first and second sample tubes from signals output from the first and second photodetectors, respectively, and counts the detected microplastics and provides microplastic detection information in a set calculation method. Accordingly, the microplastic detection device with an improved measurement speed can count microplastics in a plurality of sample tubes with the light distributed through the light distributor and provide counted plastics, thereby improving the measurement speed for the degree of microplastic contamination.

Description

측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치{minute plastic detection apparatus}Fine plastic detection apparatus with improved measurement speed {minute plastic detection apparatus}

본 발명은 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치에 관한 것으로서, 상세하게는 수중에 잔류하는 미세플라스틱을 계수할 수 있도록 된 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a measurement speed-enhancing microplastic detection apparatus, and more particularly, to a measurement speed-enhancing microplastic detection apparatus capable of counting microplastics remaining in water.

일반적으로 플라스틱 성형 제품은 대부분 화학공장에서 만들어진 플라스틱 알갱이, 즉 펠릿(pellet)들을 전기열과 기계적 마찰을 이용하여 녹인 후 힘을 가하여 원하는 형상으로 만들어진 금형 내로 밀어냄으로써 제조하는 방식을 적용하고 있다.In general, plastic molded products are manufactured by melting plastic particles, that is, pellets, made in most chemical factories using electric heat and mechanical friction, and then extruding them into a mold made into a desired shape by applying force.

또한, 플라스틱 제품의 제조 비용 중에서 재료가 차지하는 비율이 매우 높기 때문에 재료비의 절감과 더불어 플라스틱 제품의 무게를 더욱 줄일 수 있도록 하는 노력에 의해 발포기술이 개발되고 있다.In addition, since the ratio of materials to the manufacturing cost of plastic products is very high, foaming technology is being developed through efforts to further reduce the weight of plastic products as well as to reduce material costs.

상기한 발포기술이란 플라스틱 제품 안에 미세한 크기를 갖는 많은 기포들이 생기도록 하는 기술로서, 화학적 또는 물리적 발포재를 펠릿과 함께 잘 섞은 후 외부에서 열을 가하여 발포 물질들이 기화되도록 함으로써 제품 내부에 기포가 형성 되도록 한다. The above-described foaming technology is a technology that allows a large number of fine-sized bubbles to be generated in a plastic product. After mixing a chemical or physical foaming material well with the pellets, heat is applied from the outside to evaporate the foaming materials, thereby forming bubbles inside the product. Make it possible.

이러한 플라스틱 성형장치는 국내 공개특허 제10-2004-0072165호 등 다양하게 개시되어 있다.Such a plastic molding apparatus has been disclosed in various ways, such as Korean Patent Publication No. 10-2004-0072165.

한편, 플라스틱은 기능이 우수하고 가격이 저렴하여 현대인의 풍요로운 일상생활과 산업발달에 크게 이바지하여 왔지만, 해양에 버려지는 플라스틱의 경우 시간 경과에 따라 시각적으로 확인하기 어려운 미세한 크기로 분해되어 환경을 오염시키고 있어 이를 파악할 수 있는 검출장비가 요구되고 있다.On the other hand, plastic has excellent function and low price, which has greatly contributed to the affluent daily life and industrial development of modern people.However, plastics discarded in the ocean decompose into microscopic sizes that are difficult to visually identify over time, contaminating the environment. Therefore, there is a need for a detection device that can grasp it.

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 시료수내의 미세 플라스틱을 계수하기 위한 측정속도를 향상시킬 수 있는 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above requirements, and an object of the present invention is to provide a measurement speed-enhancing microplastic detection device capable of improving a measurement speed for counting microplastics in a sample water.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치는 검사광을 출사하는 광원부와; 상기 광원부에서 출사된 검사광을 제1경로와, 상기 제1경로와 광진행방향이 다른 제2경로로 각각 분배하여 출력하는 광분배기와; 상기 광분배기에서 상기 제1경로로 진행되는 검사광이 입사될 수 있게 배치되며 시료수가 통과되는 제1시료관과; 상기 광분배기에서 상기 제2경로로 진행되는 검사광이 입사될 수 있게 배치되며 시료수가 통과되는 제2시료관과; 상기 제1시료관을 기준으로 상기 검사광의 입사경로와는 다른 위치에 배치되어 상기 제1시료관으로부터 발생되는 형광신호를 검출하는 제1광검출부와; 상기 제2시료관을 기준으로 상기 검사광의 입사경로와는 다른 위치에 배치되어 상기 제2시료관으로부터 발생되는 형광신호를 검출하는 제1광검출부와; 상기 제1 및 제2광검출부에서 각각 출력되는 신호로부터 상기 제1 및 제2시료관을 통해 흐르는 시료수 내에 미세플라스틱이 있는지를 판단하고, 검출된 미세플라스틱을 계수하여 설정된 산출방식으로 미세 플라스틱 검출정보를 제공하는 산출부;를 구비한다.In order to achieve the above object, the measuring speed-enhancing microplastic detection apparatus according to the present invention comprises: a light source unit for emitting inspection light; An optical splitter for distributing and outputting the inspection light emitted from the light source to a first path and a second path having a different light traveling direction from the first path; A first sample tube through which the number of samples passes through the optical splitter and disposed so that the inspection light proceeding to the first path can be incident; A second sample tube disposed so that the inspection light traveling through the second path from the optical splitter can be incident and through which the sample water passes; A first light detector disposed at a position different from the incident path of the inspection light with respect to the first sample tube to detect a fluorescence signal generated from the first sample tube; A first light detector disposed at a position different from the incident path of the inspection light with respect to the second sample tube to detect a fluorescence signal generated from the second sample tube; Determine whether there is microplastic in the sample water flowing through the first and second sample tubes from signals respectively output from the first and second photodetectors, count the detected microplastics, and detect microplastics by a set calculation method It includes; a calculation unit for providing information.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 광원부는 자외선 광을 출사하는 자외선 광원;을 구비하고, 상기 제1광검출부는 상기 자외선 광원에서 출사되는 광의 파장보다 길며 상기 미세플라스틱에서 발생되는 형광에 대응되게 설정된 검출파장 이상의 파장신호를 통과시키는 제1필터와; 상기 제1필터를 통해 수신되는 신호에 대응되는 전기적 신호를 상기 산출부에 출력하는 제1광검출기와; 상기 제1시료관과 상기 제1광검출기 사이에 설치되어 상기 제1시료관에서 발생되는 형광신호를 상기 제1광검출기에 집속시키는 적어도 하나의 제1집속렌즈;를 구비하고, 상기 제2광검출부는 상기 자외선 광원에서 출사되는 광의 파장보다 길며 상기 미세플라스틱에서 발생되는 형광에 대응되게 설정된 검출파장 이상의 파장신호를 통과시키는 제2필터와; 상기 제2필터를 통해 수신되는 신호에 대응되는 전기적 신호를 상기 산출부에 출력하는 제2광검출기와; 상기 제2시료관과 상기 제2광검출기 사이에 설치되어 상기 제2시료관에서 발생되는 형광신호를 상기 제2광검출기에 집속시키는 적어도 하나의 제2집속렌즈;를 구비한다.According to an aspect of the present invention, the light source unit includes an ultraviolet light source that emits ultraviolet light, and the first light detection unit is longer than a wavelength of light emitted from the ultraviolet light source and is set to correspond to fluorescence generated from the microplastic. A first filter for passing a signal having a wavelength greater than or equal to the detection wavelength; A first photodetector outputting an electrical signal corresponding to a signal received through the first filter to the calculation unit; And at least one first focusing lens installed between the first sample tube and the first photo detector to focus the fluorescent signal generated in the first sample tube to the first photo detector, and the second light The detection unit includes a second filter that is longer than a wavelength of light emitted from the ultraviolet light source and passes a signal having a wavelength equal to or greater than a detection wavelength set corresponding to fluorescence generated from the microplastic; A second photodetector outputting an electrical signal corresponding to a signal received through the second filter to the calculation unit; And at least one second focusing lens installed between the second sample tube and the second photodetector to focus the fluorescent signal generated in the second sample tube to the second photodetector.

또한, 상기 산출부는 상기 제1광검출부와 상기 제2광검출부에서 각각 출력되는 신호가 설정된 기준 라이프타임 이상으로 유지된 신호에 대해 미세 플라스틱 입자로 계수하되 형광신호 지속시간 동안 발생되는 피크 수가 복수 개인 경우 피크수에 대응되는 개수의 미세플라스틱이 있는 것으로 계수하면서 미세플라스틱 검출정보를 생성한다.In addition, the calculation unit counts the signals outputted from the first photodetector and the second photodetector as fine plastic particles for signals maintained beyond a set reference lifetime, but has a plurality of peaks generated during the duration of the fluorescent signal. In this case, microplastic detection information is generated while counting as the number of microplastics corresponding to the peak number.

본 발명에 따른 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치에 의하면, 광분배기를 통해 분배된 광으로 복수의 시료관 내의 미세플라스틱을 계수하여 제공할 수 있어 미세플라스틱 오염 정도에 대한 측정속도를 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.According to the measurement speed-enhancing microplastic detection device according to the present invention, microplastics in a plurality of sample tubes can be counted and provided with light distributed through an optical splitter, thereby improving the measurement speed for the degree of microplastic contamination. Provides an advantage.

도 1은 본 발명에 따른 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치를 나타내 보인 도면이고,
도 2는 도 1의 제1 또는 제2 광검출기에 하나의 미세 플라스틱이 검출되었을 때의 검출 신호의 예를 나타내 보인 그래프이고,
도 3은 도 1의 제1 또는 제2 광검출기에 두 개의 미세 플라스틱이 검출되었을 때의 검출 신호의 예를 나타내 보인 그래프이다.1 is a view showing a measurement speed-enhancing microplastic detection device according to the present invention,
FIG. 2 is a graph showing an example of a detection signal when one microplastic is detected by the first or second photodetector of FIG. 1;
3 is a graph showing an example of a detection signal when two microplastics are detected by the first or second photodetector of FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측정속도 향상형 미세 플라스틱 검출장치를 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a measurement speed-enhancing type microplastic detection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치를 나타내 보인 도면이다.1 is a view showing a measurement speed-enhancing microplastic detection apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치(100)는 광원부(110), 광분배기(120), 제1 및 제2 광검출부(140)(150) 및 산출부(170)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a measurement speed-enhancing microplastic detection device 100 according to the present invention includes a light source unit 110, an optical splitter 120, first and second photodetectors 140, 150, and a calculation unit ( 170).

광원부(110)는 측정대상 제1 및 제2시료관(10)(20)을 통해 흐르는 시료수에 검사광인 펄스광을 출력한다.The light source unit 110 outputs pulsed light, which is a test light, to the number of samples flowing through the first and second sample tubes 10 and 20 to be measured.

광원부(110)는 산출부(170)에 의해 구동이 제어되며 검사광으로 자외선 펄스광을 출사하는 자외선 광원(112)과, 자외선 광원(112)에서 출사되는 광의 빔을 평행광으로 변환하는 제1콜리메이팅렌즈(114)를 구비한다.The light source unit 110 is driven by the calculation unit 170 and is controlled by an ultraviolet light source 112 that emits ultraviolet pulsed light as inspection light, and a first that converts a beam of light emitted from the ultraviolet light source 112 into parallel light. A collimating lens 114 is provided.

여기서, 제1콜리메이팅렌즈(114)가 빔을 조정하는 빔조정 렌즈에 해당한다.Here, the first collimating lens 114 corresponds to a beam adjustment lens that adjusts the beam.

광분배기(120)는 광원부(110)에서 출사된 검사광을 제1경로와, 제1경로와 광진행방향이 다른 제2경로로 각각 분배하여 출력한다. 도시된 예에서 광분배기(120)는 입사된 검사광의 일부는 투과시키고, 일부는 입사경로와 직교되는 방향으로 반사시키는 빔스플릿터가 적용되어 있다. 도시된 예에서 제1경로는 광원부(110)에서 출사된 광이 광분배기(120)에서 반사되어 입사경로와 진행방향이 직교되게 전환되는 경로로 적용되어 있고, 제2경로는 광원부(110)에서 출사된 광이 광분배기(120)에서 투과되어 입사경로와 진행방향이 동일한 경로로 적용되어 있다.The optical splitter 120 distributes and outputs the inspection light emitted from the light source unit 110 to a first path and a second path having a different light traveling direction from the first path. In the illustrated example, the light splitter 120 is a beam splitter that transmits part of the incident inspection light and reflects part of it in a direction orthogonal to the incident path. In the illustrated example, the first path is applied as a path in which the light emitted from the light source unit 110 is reflected by the optical splitter 120 so that the incident path and the traveling direction are orthogonal to each other, and the second path is applied to the light source unit 110. The emitted light is transmitted through the light splitter 120 and the incident path and the traveling direction are applied in the same path.

제2 및 제3콜리메이팅렌즈(131)(132)는 광분배기(120)에서 각각 제1경로와 제2경로로 진행되는 평행광을 제1 및 제2 시료관(10)(20)에 각각 집속시키도록 배치되어 있다.The second and third collimating lenses 131 and 132 transmit parallel light traveling from the optical splitter 120 to the first path and the second path to the first and second sample tubes 10 and 20, respectively. It is arranged to focus.

제1시료관(10)은 광분배기(120)에서 제1경로로 진행되는 검사광이 입사될 수 있게 배치되며 시료수가 통과된다.The first sample tube 10 is disposed so that the inspection light proceeding from the optical splitter 120 to the first path may be incident, and the sample water passes through the first sample tube 10.

제2시료관(20)은 광분배기(120)에서 제2경로로 진행되는 검사광이 입사될 수 있게 배치되며 시료수가 통과된다. The second sample tube 20 is disposed so that the inspection light proceeding from the optical splitter 120 to the second path may be incident, and the sample water passes.

이러한 제1 및 제2 시료관(10)(20)은 측정대상 시료수를 흘려 보낼수 있으면서 광이 투과될 수 있는 투명관이 적용되며 광원부(110)에서 후술되는 광분배기(120)를 거쳐 조사되는 광빔의 크기 및 미세플라스틱 검출 효율성을 위해 내경이 2 내지 4mm인 것을 각각 적용하고 바람직하게는 내경이 3mm인 것을 적용한다.These first and second sample tubes 10 and 20 are transparent tubes that can transmit the number of samples to be measured and transmit light, and are irradiated from the light source unit 110 through the optical splitter 120 to be described later. For the size of the light beam and the detection efficiency of microplastics, those having an inner diameter of 2 to 4 mm are respectively applied, and preferably those having an inner diameter of 3 mm are applied.

제1 및 제2시료관(10)(20)의 내경이 2mm 이하이면 측정속도가 너무 느려지고, 4mm를 초과하면 광빔의 조사방향을 따라 나란하게 복수 개의 미세플라스틱이 중첩되게 위치되는 경우 계수가 포함되지 않을 수 있어 계수 정밀도가 떨어진다.When the inner diameters of the first and second sample tubes 10 and 20 are 2 mm or less, the measurement speed is too slow, and when the inner diameter of the first and second sample tubes 10 and 20 is less than 4 mm, the coefficient is included when a plurality of microplastics are overlapped in parallel along the irradiation direction of the light beam. May not be possible, resulting in poor counting accuracy.

도시되지는 않았지만 해양에서 채취한 시료수가 담긴 채취용기로부터 제1 및 제2시료관(10)(20)으로 시료수를 일정 유속으로 공급하도록 배관된 후 측정을 진행하면 된다.Although not shown, the measurement may be performed after piping to supply the sample water to the first and second sample pipes 10 and 20 from the collection container containing the sample water collected from the sea at a constant flow rate.

제1광검출부(140)는 제1시료관(10)을 기준으로 검사광의 입사경로와는 다른 위치에 배치되어 제1시료관(10)으로부터 발생되는 형광신호를 검출한다. 도시된 예에서는 제1시료관(10)을 기준으로 광분배기(120)를 거쳐 제1경로로 진행되는 검사광의 진행경로와 직교되는 방향에 제1광검출부(140)가 배치되어 있다. 도시된 예와 다르게 제1광검출부(140)는 제1시료관(10)을 기준으로 광분배기(120)를 거쳐 진행되는 검사광의 진행경로 맞은편에 배치될 수 있다.The first light detection unit 140 is disposed at a position different from the incidence path of the inspection light with respect to the first sample tube 10 and detects a fluorescent signal generated from the first sample tube 10. In the illustrated example, the first light detection unit 140 is disposed in a direction orthogonal to the progression path of the inspection light proceeding to the first path through the optical splitter 120 based on the first sample tube 10. Unlike the illustrated example, the first light detection unit 140 may be disposed on the opposite side of the path of the inspection light proceeding through the light splitter 120 with respect to the first sample tube 10.

제1광검출부(140)는 제4 및 제5콜리메이팅렌즈(144)(145), 제1필터(147) 및 제1광검출기(142)를 구비한다.The first photodetector 140 includes fourth and fifth collimating lenses 144 and 145, a first filter 147, and a first photodetector 142.

제4콜리메이팅 렌즈(144)는 제1시료관(10)에서 발생되어 확산되는 광을 평행광으로 변환하고, 제5콜리메이팅렌즈(145)는 제4콜리메이팅렌즈(144)를 통해 진행되는 평행광을 제1광검출기(142)에 집속시킨다.The fourth collimating lens 144 converts the light generated and diffused in the first sample tube 10 into parallel light, and the fifth collimating lens 145 proceeds through the fourth collimating lens 144. The parallel light is focused on the first photodetector 142.

여기서, 제4 및 제5콜리메이팅렌즈(144)(145)가 제1시료관(10)과 제1광검출기(142) 사이에 설치되어 제1시료관(10)에서 발생되는 형광신호를 제1광검출기(142)에 집속시키는 제1집속렌즈에 해당한다.Here, the fourth and fifth collimating lenses 144 and 145 are installed between the first sample tube 10 and the first photodetector 142 to control the fluorescence signal generated from the first sample tube 10. It corresponds to the first focusing lens focused on the one photodetector 142.

제1필터(147)는 자외선 광원(112)에서 출사되는 광의 파장보다 길며 미세플라스틱에서 발생되는 형광에 대응되게 설정된 검출파장 이상의 파장신호를 통과시킨다.The first filter 147 is longer than the wavelength of light emitted from the ultraviolet light source 112 and passes a wavelength signal having a detection wavelength or more set corresponding to fluorescence generated from the microplastic.

일 예로서, 자외선 광원(112)이 450nm인 레이저광을 출사하는 것이 적용되는 경우 제1필터(147)는 480nm이상의 파장의 광을 투과시키는 것이 적용될 수 있다.As an example, when the ultraviolet light source 112 emits laser light of 450 nm is applied, the first filter 147 may be applied to transmit light of a wavelength of 480 nm or more.

제1광검출기(142)는 제1필터(147)를 통해 수신되는 신호에 대응되는 전기적 신호를 산출부(170)에 출력한다.The first photodetector 142 outputs an electrical signal corresponding to the signal received through the first filter 147 to the calculator 170.

제2광검출부(150)는 제2시료관(10)을 기준으로 검사광의 입사경로와는 다른 위치에 배치되어 제2시료관(20)으로부터 발생되는 형광신호를 검출한다. 도시된 예에서는 제2시료관(20)을 기준으로 광분배기(120)를 거쳐 제2경로로 진행되는 검사광의 진행경로와 직교되는 방향에 제2광검출부(150)가 배치되어 있다. 도시된 예와 다르게 제2광검출부(150)는 제2시료관(20)을 기준으로 광분배기(120)를 거쳐 제2경로로 진행되는 검사광의 진행경로 맞은편에 배치될 수 있다.The second light detection unit 150 is disposed at a position different from the incident path of the inspection light with respect to the second sample tube 10 and detects a fluorescent signal generated from the second sample tube 20. In the illustrated example, the second light detection unit 150 is disposed in a direction orthogonal to the progress path of the inspection light proceeding to the second path through the optical splitter 120 based on the second sample tube 20. Unlike the illustrated example, the second light detection unit 150 may be disposed opposite the progress path of the inspection light proceeding to the second path through the optical splitter 120 based on the second sample tube 20.

제2광검출부(150)는 제6 및 제7콜리메이팅렌즈(154)(155), 제2필터(157) 및 제2광검출기(152)를 구비한다.The second photodetector 150 includes sixth and seventh collimating lenses 154 and 155, a second filter 157, and a second photodetector 152.

제6콜리메이팅 렌즈(154)는 제2시료관(10)에서 발생되어 확산되는 광을 평행광으로 변환하고, 제7콜리메이팅렌즈(155)는 제6콜리메이팅렌즈(154)를 통해 진행되는 평행광을 제2광검출기(142)에 집속시킨다.The sixth collimating lens 154 converts the light generated and diffused in the second sample tube 10 into parallel light, and the seventh collimating lens 155 proceeds through the sixth collimating lens 154. The parallel light is focused on the second photodetector 142.

여기서, 제6 및 제7콜리메이팅렌즈(154)(155)가 제2시료관(20)과 제2광검출기(152) 사이에 설치되어 제2시료관(20)에서 발생되는 형광신호를 제2광검출기(142)에 집속시키는 제2집속렌즈에 해당한다.Here, the sixth and seventh collimating lenses 154 and 155 are installed between the second sample tube 20 and the second photodetector 152 to control the fluorescence signal generated from the second sample tube 20. It corresponds to the second focusing lens focused on the two-photo detector 142.

제2필터(157)는 제1필터(147)와 마찬가지로 자외선 광원(112)에서 출사되는 광의 파장보다 길며 미세플라스틱에서 발생되는 형광에 대응되게 설정된 검출파장 이상의 파장신호를 통과시키며 자외선 광원(112)이 450nm인 레이저광을 출사하는 것이 적용되는 경우 제2필터(157)도 480nm이상의 파장의 광을 투과시키는 것이 적용될 수 있다.Like the first filter 147, the second filter 157 is longer than the wavelength of light emitted from the ultraviolet light source 112 and passes a signal having a wavelength equal to or higher than the detection wavelength set corresponding to the fluorescence generated from the microplastic. When emitting the 450 nm laser light is applied, the second filter 157 may also transmit light having a wavelength of 480 nm or more.

제2광검출기(152)는 제2필터(147)를 통해 수신되는 신호에 대응되는 전기적 신호를 산출부(170)에 출력한다.The second photodetector 152 outputs an electrical signal corresponding to the signal received through the second filter 147 to the calculator 170.

산출부(170)는 광원부(110)에서 펄스광이 출력되게 광원부(110)의 구동을 제어하고, 광원부(110)에서 펄스광이 출력된 후 제1 및 제2 광검출부(140)(150)의 제1 및 제2광검출기(142)(152)로부터 출력되는 신호로부터 제1 및 제2시료관(10)(20)을 통해 흐르는 시료수 내에 미세플라스틱(30)이 있는지를 판단하고, 검출된 미세플라스틱(30)을 계수하여 설정된 산출방식으로 미세 플라스틱 검출정보를 제공한다.The calculation unit 170 controls the driving of the light source unit 110 to output pulsed light from the light source unit 110, and after the pulsed light is output from the light source unit 110, the first and second photodetectors 140, 150 From the signal output from the first and second photodetectors 142 and 152 of, it is determined whether there is a microplastic 30 in the sample water flowing through the first and second sample tubes 10 and 20, and detection The fine plastics 30 are counted and fine plastic detection information is provided in a set calculation method.

일 예로서, 산출부(170)는 시료수가 제1 및 제2시료관(10)(20)을 통과하는 동안 계수된 미세플라스틱(30)의 누적 개수를 표시부(미도시)를 통해 표시하도록 구축될 수 있다.As an example, the calculation unit 170 is constructed to display the cumulative number of microplastics 30 counted while the number of samples passes through the first and second sample tubes 10 and 20 through a display unit (not shown). Can be.

한편, 시료수 내에 존재하는 무기물 입자도 형광을 발생하나 미세 플라스틱(30) 보다 형광지속시간인 라이프타임(Lf)이 짧은 점을 이용하여 무기물 입자를 미세 플라스틱(30) 카운팅에서 배제되게 처리하는 것이 요구된다.On the other hand, by using the fact that the inorganic particles present in the sample water also generate fluorescence, but the fluorescence duration (Lf) is shorter than that of the fine plastic 30, treating the inorganic particles to be excluded from the counting of the fine plastic 30 Required.

이를 위해 무기물 입자의 형광지속시간이 1나토초 미만이고, 미세플라스틱(30)의 형광지속시간은 수나초 내지 수 마이크로초 인점을 고려하여 산출부(170)는 2나노초를 미세 플라스틱(30)으로 결정하기 위한 기준 라이프타임으로 설정하고, 제1 및 제2광검출부(140)(150)에서 형광신호 검출에 대응되어 출력되는 신호가 2나노초 이상으로 유지되는 형광신호만을 미세 플라스틱(30)으로 계수하도록 구축한다.To this end, the fluorescence duration of the inorganic particles is less than 1 nanosecond, and the fluorescence duration of the microplastic 30 is several nanoseconds to several microseconds, and the calculation unit 170 converts 2 nanoseconds into the fine plastic 30. It is set as a reference lifetime for determination, and only the fluorescent signal whose output signal is maintained for 2 nanoseconds or more in response to the detection of the fluorescent signal from the first and second photodetectors 140 and 150 is counted by the fine plastic 30 To build.

또한, 하나의 미세플라스틱(30)에서 발생되는 형광신호는 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 피크(P1)를 갖으며 라이프 타임(Lf) 시간 동안 피크(P1)로부터 점진적으로 신호세기가 줄어드는 패턴으로 신호가 발생 된다.In addition, the fluorescent signal generated from one microplastic 30 has one peak P1 as shown in FIG. 2, and the signal intensity gradually decreases from the peak P1 during the life time Lf. The signal is generated.

한편, 광원부(110)에서 출사된 광빔의 조사영역에 복수 개의 미세플라스틱(30)이 상호 일부가 중첩되게 형광신호가 제1 및 제2광검출기(142)(152)에 수신될 수 있고 이를 구별하여 카운팅 할 수 있도록 산출부(170)는 제1 또는 제2광검출부(140)(150)에서 출력되는 신호가 설정된 기준 라이프타임(Lf) 이상으로 유지된 신호에 대해 미세 플라스틱 입자로 계수하되 형광신호 지속 시간 동안 발생되는 피크 수가 복수개인 경우 피크수에 대응되는 개수의 미세플라스틱이 있는 것으로 계수하면서 미세플라스틱 검출정보를 생성한다.Meanwhile, a fluorescence signal may be received by the first and second photodetectors 142 and 152 such that a plurality of microplastics 30 overlap each other in the irradiation area of the light beam emitted from the light source unit 110 and distinguish this The calculation unit 170 counts the signals outputted from the first or second photodetectors 140 and 150 as fine plastic particles for a signal maintained for more than a set reference lifetime (Lf), so that it can be counted. When the number of peaks generated during the signal duration is plural, microplastic detection information is generated while counting as the number of microplastics corresponding to the number of peaks.

즉, 도 3에 도시된 바와 같은 두 개의 피크신호(P1)P2)가 제1광검출기(142) 또는 제2광검출기(152)로부터 수신되면 산출부(170)는 2개의 미세플라스틱(30)이 대응되는 시료관(10)(20)에서 검출된 것으로 계수처리한다.That is, when two peak signals P1 and P2 as shown in FIG. 3 are received from the first photodetector 142 or the second photodetector 152, the calculation unit 170 is Counting is performed as detected in the corresponding sample tubes 10 and 20.

이상에서 설명된 미세플라스틱 검출장치(100)에 의하면, 하나의 광원을 이용하여 광분배기를 통해 분배된 광으로 복수의 시료관 내의 미세플라스틱을 계수하여 제공할 수 있어 미세플라스틱 오염 정도에 대한 측정속도를 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.According to the microplastic detection apparatus 100 described above, microplastics in a plurality of sample tubes can be counted and provided with light distributed through an optical splitter using a single light source, so the measurement speed for the degree of microplastic contamination It provides an advantage that can improve.

110: 광원부 120: 광분배기
140, 150: 제1 및 제2 광검출부 170: 산출부110: light source unit 120: optical splitter
140, 150: first and second photodetectors 170: calculation unit

Claims (3)

검사광을 출사하는 광원부와;
상기 광원부에서 출사된 검사광을 제1경로와, 상기 제1경로와 광진행방향이 다른 제2경로로 각각 분배하여 출력하는 광분배기와;
상기 광분배기에서 상기 제1경로로 진행되는 검사광이 입사될 수 있게 배치되며 시료수가 통과되는 제1시료관과;
상기 광분배기에서 상기 제2경로로 진행되는 검사광이 입사될 수 있게 배치되며 시료수가 통과되는 제2시료관과;
상기 제1시료관을 기준으로 상기 검사광의 입사경로와는 다른 위치에 배치되어 상기 제1시료관으로부터 발생되는 형광신호를 검출하는 제1광검출부와;
상기 제2시료관을 기준으로 상기 검사광의 입사경로와는 다른 위치에 배치되어 상기 제2시료관으로부터 발생되는 형광신호를 검출하는 제1광검출부와;
상기 제1 및 제2광검출부에서 각각 출력되는 신호로부터 상기 제1 및 제2시료관을 통해 흐르는 시료수 내에 미세플라스틱이 있는지를 판단하고, 검출된 미세플라스틱을 계수하여 설정된 산출방식으로 미세 플라스틱 검출정보를 제공하는 산출부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치.A light source for emitting inspection light;
An optical splitter for distributing and outputting the inspection light emitted from the light source to a first path and a second path having a different light traveling direction from the first path;
A first sample tube through which the number of samples passes through the optical splitter and disposed so that the inspection light proceeding to the first path can be incident;
A second sample tube disposed so that the inspection light traveling through the second path from the optical splitter can be incident and through which the sample water passes;
A first light detector disposed at a position different from the incident path of the inspection light with respect to the first sample tube to detect a fluorescence signal generated from the first sample tube;
A first light detector disposed at a position different from the incident path of the inspection light with respect to the second sample tube to detect a fluorescence signal generated from the second sample tube;
Determine whether there is microplastic in the sample water flowing through the first and second sample tubes from signals respectively output from the first and second photodetectors, count the detected microplastics, and detect microplastics by a set calculation method A measurement speed-enhancing microplastic detection device comprising: a calculation unit that provides information. 제1항에 있어서, 상기 광원부는
자외선 광을 출사하는 자외선 광원;을 구비하고,
상기 제1광검출부는
상기 자외선 광원에서 출사되는 광의 파장보다 길며 상기 미세플라스틱에서 발생되는 형광에 대응되게 설정된 검출파장 이상의 파장신호를 통과시키는 제1필터와;
상기 제1필터를 통해 수신되는 신호에 대응되는 전기적 신호를 상기 산출부에 출력하는 제1광검출기와;
상기 제1시료관과 상기 제1광검출기 사이에 설치되어 상기 제1시료관에서 발생되는 형광신호를 상기 제1광검출기에 집속시키는 적어도 하나의 제1집속렌즈;를 구비하고,
상기 제2광검출부는
상기 자외선 광원에서 출사되는 광의 파장보다 길며 상기 미세플라스틱에서 발생되는 형광에 대응되게 설정된 검출파장 이상의 파장신호를 통과시키는 제2필터와;
상기 제2필터를 통해 수신되는 신호에 대응되는 전기적 신호를 상기 산출부에 출력하는 제2광검출기와;
상기 제2시료관과 상기 제2광검출기 사이에 설치되어 상기 제2시료관에서 발생되는 형광신호를 상기 제2광검출기에 집속시키는 적어도 하나의 제2집속렌즈;를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치.The method of claim 1, wherein the light source unit
Includes; an ultraviolet light source for emitting ultraviolet light,
The first light detection unit
A first filter that is longer than a wavelength of light emitted from the ultraviolet light source and passes a wavelength signal greater than or equal to a detection wavelength set to correspond to fluorescence generated from the microplastic;
A first photodetector outputting an electrical signal corresponding to a signal received through the first filter to the calculation unit;
And at least one first focusing lens installed between the first sample tube and the first photodetector to focus the fluorescent signal generated in the first sample tube to the first photodetector, and
The second light detection unit
A second filter that is longer than a wavelength of light emitted from the ultraviolet light source and passes a wavelength signal greater than or equal to a detection wavelength set to correspond to fluorescence generated from the microplastic;
A second photodetector outputting an electrical signal corresponding to a signal received through the second filter to the calculation unit;
And at least one second focusing lens installed between the second sample tube and the second photodetector to focus the fluorescent signal generated in the second sample tube to the second photodetector; Speed-enhancing microplastic detection device. 제2항에 있어서, 상기 산출부는 상기 제1광검출부와 상기 제2광검출부에서 각각 출력되는 신호가 설정된 기준 라이프타임 이상으로 유지된 신호에 대해 미세 플라스틱 입자로 계수하되 형광신호 지속시간 동안 발생되는 피크 수가 복수 개인 경우 피크수에 대응되는 개수의 미세플라스틱이 있는 것으로 계수하면서 미세플라스틱 검출정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 측정속도 향상형 미세플라스틱 검출장치.The method of claim 2, wherein the calculation unit counts signals outputted from the first photodetector and the second photodetector as fine plastic particles for signals maintained beyond a set reference lifetime, but is generated during the duration of the fluorescent signal. When the number of peaks is plural, it is counted as having a number of microplastics corresponding to the number of peaks and generates microplastic detection information.
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