일반기술

초정밀 아황산가스측정기

대기 중의 아황산가스를 연속 자동 측정할 수 있는 정밀 측정기로서 sub-ppb level의농도를 정밀 측정할 수 있는 분석 기술이다. 자외선형광법(Fluorescence)에 의한 SO2 검출기의 주요 핵심부품은 UV Lamp, 광학필터(optical filter), Lens, UV Detector, PM Tube, 형광 광학 셀 등으로 구성되어 있다. SO2 분자가 흡수 및 반응하는 파장대역인 214㎚ 영역의 자외선 Lamp에서 방사된 빛은 Lens에 의해서 집광 되고 Band pass filter를 거쳐 반응관에서 시료중의 SO2 분자를 여기 시킨다. 여기 된 SO2 분자가 안정상태로 환원될 때 자외선 형광을 발하게 되는데 그 파장영역은 250～390㎚이다. 이 빛을 PM Tube에서 전기적인 신호로 변환시킨다. 또한 UV Lamp Intensity 감쇠를 보상하기 위해 UV Detector로 UV 강도를 감지하여 측정농도에 대한 보상을 하게 된다. UV 형광 cell은 광원으로부터 방사되는 UV 빛과 유입된 시료 중의 SO2가 반응하는 곳으로 SO2분자가 여기 되면서 생성된 빛이 PM-tube detector로 통과하고, 광원으로부터 분산된 자외선 빛이 UV detector로 통과하는 부분으로 빛의 path length 와 lens, filter 등의 alignment가 기기의 감도에 직접적으로 영향을 주는 가장 중요한 부분이다. 초정밀 급 아황산가스 측정기 개발의 핵심기술은 UV 형광 cell의 정밀 광학 alignment 설계 기술에 의해서 좌우되며 이는 UV 형광 cell 내에서의 SO2 분자의 반응 및 형광 빛의 전파 형태 등의 정밀 분석을 통해 설계 되었다. 또한 측정시료의 온도/압력에 대한 정밀측정 보정기술 과 detector 신호처리 기술에 있어 고 분해능을 갖는 정밀 신호 검출을 위한 회로 설계기술을 개발하였다. - 자외선형광법(UV fluorescence)을 적용한 측정기술로서 UV 형광 cell 내에서의 SO2 분자의 반응 및 형광 빛의 전파 형태 등의 정밀 분석을 통해 자외선 형광 셀의 정밀 광학 alignment 등의 설계기술이 적용되었다. - 대기 중의 저 농도(sub-ppb level) 아황산가스를 연속으로 자동 측정할 수 있는 low drift, high sensitivity 정밀 검출 기술로서 국가 배경 대기오염농도 등 초 정밀급 측정 에 적용할 수 있다. [주요 핵심 요소기술] - 시료 샘플의 온도/압력 정밀 보정 기술 - UV 형광 cell의 반응 및 전파 형태 분석을 통한 정밀 형광 cell 설계 기술 - 광학필터/렌즈 가공, PM-tube chamber 설계 기술 - 고 분해능을 갖는 정밀 신호 검출 회로설계 기술