일반기술

오존 농도 정밀 측정기 제작기술

본 기술은 오존 측정의 정확성을 높이거나 절대 측정이 가능하도록 세밀하게 고안된 자외선 흡수 광도법에 의한 오존 측정기 구조에 관한 것이다. 본 오존 측정기에서는 시료 셀의 유리창, 광학필터, 검출기를 평행광에 수직한 위치에서 기울여 설치하고, 평행광만을 투과할 수 있는 장치를 설치함으로써 시료 셀 내부를 통과하는 광로의 길이 및 광 흡수도를 정확히 결정할 수 있다. 따라서 본 기술에 의한 오존 측정기에서는 자외선 흡수광도법에 의한 농도식; 즉, Beer-Lambert법칙에 따른 농도 계산식에 시료 셀 내부를 통과하는 광로의 길이 및 광 흡수도를 직접 적용하여 오존 농도를 정확히 계산할 수 있다.자외선 흡수 광도법에 의한 오존 측정기 또는 오존 측정 표준분광기를 이용하여 가스 상태의 오존 농도를 측정하기 위해서는 Beer-Lambert 법칙에 따른 식을 이용하여 계산한다. 이 경우, 오존 농도를 정확히 측정하기 위해서는 몰 흡광계수, 시료 셀 내부를 통과하는 광로의 길이, 광 흡수도, 온도 및 압력을 정확히 측정하여야 한다. 그러나 자외선 흡수 분광법을 이용한 현재의 오존 측정 방법에서는 시료 셀 내부를 통과하는 광로의 길이를 실제적으로 정확히 측정하는 것은 불가능하기 때문에, 시료 흡수셀의 길이로 대신 사용함으로써 기본적인 측정 오차를 내재하고 있거나, 제 2의 측정 표준기를 이용하고 교정하여 사용하는 불편함이 있다. 이러한 자외선 흡수 분광 광도계를 원리로 하는 측정기에서 난반사 또는 광학 부품 반사 등에 의해 흡수광의 길이 변화 현상을 도식화로 그리면 그림 a와 같이 셀의 길이보다 매우 길게 흡수셀을 통과하는 빛이 존재하게 된다. 그림 a. 일반 오존 측정기의 측정 오차 설명을 위한 구성도. 본 기술에 의한 자외선 흡수 광도법을 이용한 오존 측정기에서는 광원으로부터 빛이 시료 셀 내부를 여러 번 통과하거나 분산되어 통과하여 검출기에 도착할 가능성이 있는 빛을 제거함으로써 흡수 셀을 통과하는 광로의 길이와 흡수 셀의 길이를 일치시킬 수 있다. 따라서 본 기술에 따른 오존 측정기의 경우, 측정 결과의 정확성을 높이고 교정 과정을 줄이거나 없앨 수 있게 된다. 사업성은 1 년간 국내 매출액으로 200 백만원 수준으로 예상되며, 수출하는 경우, 500 백만원의 매출이 기대된다.