본 발명은 삼방향 밸브(3-way valve)를 이용하여 유리 주사기와 압력차계를 결합한 가스 부피 측정 장치 및 이를 이용한 가스 부피의 측정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회분식 실험에서 발생한 가스의 측정과 탈기 및 소비된 가스의 측정과 보충을 하여 발생한 가스 및 소모된 가스의 양을 정확히 측정할 수 있는 가스 부피 측정 장치 및 이를 이용한 가스 부피의 측정 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 발생한 가스 부피를 비연속식으로 측정하여 동시에 다수의 실험의 수행을 가능하게 하는 가스 부피 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas volume measuring device combining a glass syringe and a pressure gauge using a three-way valve and a method of measuring a gas volume using the same, and more particularly, to measuring a gas generated in a batch experiment. The present invention relates to a gas volume measuring apparatus capable of accurately measuring the amount of gas generated and consumed by measuring and replenishing degassing and consumed gas, and a method of measuring gas volume using the same. The present invention also relates to a gas volume measuring apparatus and method for measuring the generated gas volume discontinuously to enable the conduct of multiple experiments simultaneously.
지구온난화를 야기하는 주요한 기체인 메탄의 가장 큰 인위적 발생원 중 하나로 폐기물 매립지가 알려져 있다. 일반적으로, 매립지에서 발생하는 매립 가스로는 유기성 폐기물의 혐기성 분해 과정을 통하여 발생하는 메탄(CH4)과 이산화탄소(CO2)가 대부분을 차지한다. 이 중 메탄은 공기보다 무거워 대기압 하에서 공기 중에 5 내지 15%만 존재하면 폭발할 가능성이 있기 때문에 매립지 설계 시 기본적으로 고려해야 하는 인자 중 하나는 매립 가스의 측정, 회수 및 처리에 대한 것이다.Waste landfills are known as one of the largest anthropogenic sources of methane, the main gas causing global warming. In general, landfill gas generated from landfills is mostly made up of methane (CH4 ) and carbon dioxide (CO2 ) generated through the anaerobic decomposition of organic waste. Since methane is heavier than air and can explode if only 5-15% is present in air at atmospheric pressure, one of the fundamental factors in landfill design is the measurement, recovery and disposal of landfill gas.
폐기물로부터의 메탄 발생량과 발생 속도를 예측하기 위해 사용되는 방법으로 BMP test(Biochemical Methane Potential test)가 널리 알려져 있다.The BMP test (Biochemical Methane Potential Test) is widely known as a method used to predict the amount and rate of methane generation from waste.
BMP test는 유기물이 혐기성 조건에서 분해될 경우 발생할 수 있는 잠재 메탄(CH4) 발생량을 실험적으로 측정하는 방법으로서, 구체적으로는 일정량의 혐기성 미생물과 시험 물질을 충분한 영양을 공급해 줄 수 있는 영양 배지에 혼합하여 회분식 시험 용기에 주입한 후 산소가 없는 상태에서 밀폐하여 혐기성 조건에서의 경과 시간에 대한 메탄 발생량을 측정하는 방법이다.The BMP test is an experimental method of measuring the amount of potential methane (CH4 ) that can occur when organic matter is decomposed under anaerobic conditions. After mixing and injecting into a batch test container, it is sealed in the absence of oxygen to measure the amount of methane generated against elapsed time under anaerobic conditions.
BMP test시 연구자들은 실험 목적에 따라 100 mL에서 수 L에 이르기까지 다양한 크기의 시험 용기를 사용하며, 배양 과정 중 시험 물질의 혐기성 분해를 통해 발생한 가스의 양을 측정하기 위하여 일반적으로 유리주사기를 이용하는 방법, 압력계를 이용한 방법을 이용하고 있다. 발생한 가스의 양은 실험이 종료될 때까지 시험 물질에 따라 임의의 간격으로 측정된다.During the BMP test, researchers use test vessels of various sizes ranging from 100 mL to several liters, depending on the purpose of the experiment, and generally use glass syringes to measure the amount of gas generated through anaerobic decomposition of test substances during the incubation process. Method and method using a pressure gauge are used. The amount of gas generated is measured at random intervals depending on the test substance until the end of the experiment.
상기 유리 주사기를 이용한 가스 부피의 측정 방법은 사용이 간편하여 많은 연구자들에 의해 사용되고 있지만, 주사기 자체의 마찰에 의하여 발생된 가스의 양이 실제보다 다소 적게 측정되는 단점이 있다.The method of measuring the gas volume using the glass syringe has been used by many researchers because it is easy to use, but has a disadvantage in that the amount of gas generated by friction of the syringe itself is measured to be somewhat smaller than it actually is.
또한, 상기 압력계를 이용한 가스 부피의 측정 방법은 상대적으로 정확한 측정 방법이지만, 유기물의 급격한 분해로 인하여 시험 용기 내부에 과도한 압력이 형성된 경우, 발생 가스가 실험 용기에 설치된 고무 마개 사이의 틈 등으로 누출되는 단점이 있다. 또한, 압력계를 이용한 가스 부피의 측정 방법은 압력 측정 후 시험 용기 내부의 생물학적 가스를 방출할 경우 가스가 완전히 방출되지 않아 다음 측정 시 오차를 유발할 가능성이 있다.In addition, the gas volume measurement method using the pressure gauge is a relatively accurate measurement method, but when excessive pressure is formed inside the test container due to the rapid decomposition of organic matter, the generated gas leaks into a gap between the rubber stoppers installed in the test container. There is a disadvantage. In addition, the method of measuring the gas volume using a pressure gauge may cause an error in the next measurement because the gas is not completely released when the biological gas in the test container is released after the pressure measurement.
한편, 폐쇄 호흡계에 의한 산소 소비량 측정 실험은 시험 혼합물을 시험 용기에 채우고 배양하면서 미생물이 유기물을 분해하는 과정에서 소비되는 산소의 양을 측정하여 호기성 생분해도를 평가하는 실험이다.On the other hand, the oxygen consumption measurement experiment by a closed respiratory system is an experiment to evaluate the aerobic biodegradation by measuring the amount of oxygen consumed in the process of microorganisms decompose organic matter while filling the test mixture in the test container.
최근 폐쇄 호흡계에 의한 산소 소비량 측정 실험 시 폐쇄 호흡계 내의 기체 부피를 일정하게 유지하기 위하여 소비된 산소의 양과 필요한 산소의 양을 호흡기구(respirometer)를 이용하여 실시간으로 측정하고 보충한다. 호흡기구(respirometer)는 소비된 산소의 양을 실시간으로 측정할 수 있으며 산소 공급 장치를 통해 실시간으로 부족한 산소를 보충해 줄 수 있다. 그러나, 호흡기구는 복잡하고 기구 자체의 가격도 상당히 고가이기 때문에 다량의 실험을 동시에 수행할 수 없다는 단점이 있다.In recent experiments for measuring oxygen consumption by a closed respiratory system, the amount of oxygen consumed and the required amount of oxygen are measured and supplemented in real time using a respirometer to maintain a constant gas volume in the closed respiratory system. The respirometer can measure the amount of oxygen consumed in real time and can replenish the lack of oxygen in real time through the oxygen supply. However, since the respiratory apparatus is complicated and the price of the apparatus itself is quite expensive, a large amount of experiments cannot be performed simultaneously.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 발생되거나 소비된 가스의 부피를 정확하게 측정할 수 있으며, 측정 시까지 발생한 가스의 양을 정확히 방출하거나, 소비된 가스의 양을 정확히 보충하여 대기압과 동일한 상태로 만들어 줄 수 있으며, 손쉽게 증가 또는 감소된 가스의 부피를 측정할 수 있는 가스 부피 측정 장치 및 이를 이용한 가스 부피 측정 방법을 제공함에 있다. 또한, 본 발명은 각 실험 용기에서 발생한 가스를 주기적으로 비연속식으로 측정하여 다수의 실험을 동시에 수행할 수 있는 가스 부피 측정 장치 및 방법을 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, it is possible to accurately measure the volume of the generated or consumed gas, to accurately release the amount of gas generated until the measurement, or to accurately measure the amount of gas consumed The present invention provides a gas volume measuring apparatus and a gas volume measuring method using the same, which can be made to be in the same state as the atmospheric pressure by supplementing, and can easily measure the volume of the increased or decreased gas. In addition, the present invention provides a gas volume measuring apparatus and method capable of simultaneously performing a plurality of experiments by periodically discontinuously measuring the gas generated in each test vessel.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명은 고정틀; 상기 고정틀에 장착되는 삼방향 밸브; 상기 삼방향 밸브의 제1 통로와 연결되며 시험용기에 삽입되는 입력바늘; 상기 삼방향 밸브의 제2 통로와 연결되며 상기 시험용기에서 발생 또는 소모된 가스량에 따라 이동하는 주사기; 및 상기 삼방향 밸브의 제3 통로와 연결되는 압력차계를 포함하는 가스 부피 측정 장치를 제공한다.The present invention is to achieve the above object, the present invention is fixed frame; A three-way valve mounted to the fixing frame; An input needle connected to the first passage of the three-way valve and inserted into a test container; A syringe connected to the second passage of the three-way valve and moving according to the amount of gas generated or consumed in the test container; And a pressure gauge connected to the third passage of the three-way valve.
또한, 상기 고정틀은 상부 고정틀 및 상기 시험용기가 끼워지는 하부 고정틀로 이루어지고, 상기 삼방향 밸브는 상기 상부 고정틀과 하부 고정틀 사이에 설치되며, 상기 삼방향 밸브의 일측에는 상기 상부 고정틀과 하부 고정틀을 분리 및 결합시키며 상기 주사기와 연결되는 연결 부재가 배치될 수 있다.In addition, the fixing frame is composed of an upper fixing frame and the lower fixing frame fitted with the test vessel, the three-way valve is installed between the upper fixing frame and the lower fixing frame, one side of the three-way valve to the upper fixing frame and the lower fixing frame A connecting member may be arranged to separate and couple with the syringe.
또한, 상기 연결 부재에는 상기 주사기가 수평방향으로 놓이도록 지지하는 받침대가 형성될 수 있다.In addition, the connection member may be formed with a support for supporting the syringe in a horizontal direction.
또한, 상기 삼방향 밸브는 T형 밸브일 수 있다.In addition, the three-way valve may be a T-type valve.
또한, 상기 상부 고정틀과 하부 고정틀은 투명 아크릴 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the upper fixing frame and the lower fixing frame may be made of a transparent acrylic material.
또한, 본 발명은 시험용기 내에서 발생 또는 소모된 가스의 부피를 측정하는 방법으로서, 상기 시험용기를 삼방향 밸브를 이용하여 주사기 및 압력차계에 연결하는 단계; 상기 시험용기 내 가스의 발생 및 소모에 따라 상기 주사기가 이동하는 단계; 및 상기 주사기가 멈춘 후 상기 압력차계의 압력값을 이용하여 상기 주사기의 이동거리를 보정하는 단계를 포함하는 가스 부피 측정 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for measuring the volume of gas generated or consumed in a test container, comprising: connecting the test container to a syringe and a pressure gauge using a three-way valve; Moving the syringe according to generation and consumption of gas in the test container; And correcting a moving distance of the syringe by using the pressure value of the pressure gauge after the syringe stops.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 주사기와 압력차계를 결합한 가스 부피 측정 장치를 이용함으로써, 회분식 실험에서 생물학적 가스 발생량 측정 시 또는 폐쇄 호흡계에서 산소 소비량 측정 실험 시 기존 측정 방법의 단점을 보완하여 더욱 정확한 측정을 가능하게 하여 측정 오차를 최소화한다.As described above, the present invention by using a gas volume measuring device combined with a syringe and a pressure gauge, to compensate for the shortcomings of the conventional measuring method when measuring biological gas generation in a batch experiment or oxygen consumption measurement in a closed respiratory system more accurate Enable measurement to minimize measurement errors.
또한, 본 발명은 가스 부피 측정 시 발생된 가스의 양만큼을 정확히 방출시키거나 소비된 가스의 양을 정확히 보충시킬 수 있으므로, 다음 측정시 앞 실험의 결과가 영향을 미치지 않게 하며, 사용이 간편하고 경제적인 가스 부피 측정 장치를 제공한다.In addition, the present invention can accurately discharge the amount of gas generated when measuring the gas volume or accurately replenish the amount of gas consumed, so that the results of the previous experiment does not affect the next measurement, and is easy to use Provides an economical gas volume measuring device.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 결합 사시도이다.1 is a combined perspective view of a gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view of a gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 시험용기를 장착한 후의 가스 부피 측정 장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the gas volume measuring device after mounting the test container.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 5 mL 이하 범위에서의 성능 평가의 결과를 도시한 도면이다.5 is a view showing the results of performance evaluation in the range of 5 mL or less of the gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 10 mL 이상 범위에서의 성능 평가의 결과를 도시한 도면이다.6 is a view showing the results of performance evaluation in the range of 10 mL or more of the gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치 및 이를 이용한 가스 부피 측정 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a gas volume measuring apparatus and a gas volume measuring method using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 단면도이다.1 is a combined perspective view of a gas volume measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a gas volume measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a gas volume according to an embodiment of the present invention It is sectional drawing of a measuring apparatus.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치(100)는 고정틀(10), 삼방향 밸브인 T형 밸브(20), 주사기(30) 및 압력차계(40)를 포함한다. 상기 T형 밸브(20)는 주사기(30)와 압력차계(40)를 서로 연결한다.1 to 3, the gas volume measuring device 100 according to an embodiment of the present invention is a fixed frame 10, the three-way valve T-type valve 20, the syringe 30 and the pressure gauge 40 It includes. The T-type valve 20 connects the syringe 30 and the pressure gauge 40 with each other.
고정틀(10)은 T형 밸브(20)를 사이에 두고 상하로 배치되는 상부 고정틀(12)과 하부 고정틀(14)을 포함한다. T형 밸브(20)의 일측에는 상부 고정틀(12)과 하부 고정틀(14)을 결합 및 분리시키는 연결 부재(16)가 설치된다. 연결 부재(16)는 체결 볼트(18)에 의해 상부 고정틀(12)과 하부 고정틀(14)에 고정된다.The fixing frame 10 includes an upper fixing frame 12 and a lower fixing frame 14 disposed up and down with the T-type valve 20 interposed therebetween. One side of the T-type valve 20 is provided with a connecting member 16 for coupling and separating the upper fixing frame 12 and the lower fixing frame 14. The connecting member 16 is fixed to the upper fixing frame 12 and the lower fixing frame 14 by fastening bolts 18.
상부 고정틀(12)의 상부 중앙에는 압력차계(40)와 연결되는 튜브(42)가 관통하고, 상부 고정틀(12)의 전방에는 T형 밸브(20)의 콕크(21)의 회전을 허용하기 위한 제1 절개면(121)이 형성되고, 상부 고정틀(12)의 일 측방에는 연결 부재(16)의 안착을 위한 제2 절개면(122)이 형성된다.A tube 42 connected to the pressure gauge 40 penetrates through the upper center of the upper fixing frame 12, and a front side of the upper fixing frame 12 allows the cock 21 of the T-type valve 20 to rotate. The first cutting surface 121 is formed, and one side of the upper fixing frame 12 is formed with a second cutting surface 122 for mounting the connecting member 16.
하부 고정틀(14)은 하부가 개구된 대략 원통형으로 형성되고, 내부에는 시험용기(200)가 수용될 수 있는 공간을 구비한다. 하부 고정틀(14)의 내측 상부에는 시험용기(200)의 머리부를 끼울 수 있는 병목부(141)가 형성되고, 하부 고정틀(14)의 상부면에는 시험용기(200) 내에 삽입되는 입력바늘(50)이 관통하는 홀(142)이 형성된다.The lower fixing frame 14 is formed in a substantially cylindrical shape with a lower opening, and has a space in which the test vessel 200 can be accommodated. A bottleneck part 141 may be formed at an inner upper portion of the lower fixing frame 14 to fit the head of the test container 200, and an input needle 50 may be inserted into the test container 200 at an upper surface of the lower fixing frame 14. Holes 142 through are formed.
또한, 하부 고정틀(14)의 전방에는 T형 밸브(20)의 콕크(21)의 회전을 허용하기 위한 제3 절개면(143)이 형성되고, 하부 고정틀(14)의 상부 측방에는 연결 부재(16)의 안착을 위한 제4 절개면(144)이 형성된다.In addition, a third cutting surface 143 is formed in front of the lower fixing frame 14 to allow the cock 21 of the T-type valve 20 to rotate, and an upper side of the lower fixing frame 14 has a connecting member ( A fourth cutaway surface 144 is formed for the seating of 16.
한편, 연결 부재(16)의 일 측면에는 주사기(30)를 연결하기 위한 연결관(161)과, 주사기(30)를 수평으로 놓이도록 지지하는 받침대(162)가 각각 설치된다.On the other hand, one side of the connecting member 16 is provided with a connecting pipe 161 for connecting the syringe 30 and a pedestal 162 for supporting the syringe 30 to be placed horizontally.
상부 고정틀(12)과 하부 고정틀(14) 및 연결 부재(16)는 투명한 아크릴 재질로 이루어져 시험용기(200)의 내부를 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하나, 재질은 이에 한정되지 않으며 다양하게 변경될 수 있다.The upper fixing frame 12 and the lower fixing frame 14 and the connecting member 16 is preferably made of a transparent acrylic material to check the inside of the test vessel 200, but the material is not limited thereto and may be variously changed. have.
도 3을 참고하면, T형 밸브(20)는 입력 바늘(50)과 연결되는 제1 통로(22), 주사기(30)의 주둥이(32)가 삽입되는 연결관(161)과 연결되는 제2 통로(23) 및 압력차계(40)의 튜브(42)와 연결되는 제3 통로(24)를 포함한다. 본 실시예에서는 삼방향 밸브로 T형 밸브(20)를 사용하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, Y형 밸브 등 다양한 배열의 삼방향 밸브가 사용될 수 있다.Referring to FIG. 3, the T-type valve 20 is connected to the first passage 22 connected to the input needle 50 and the connection pipe 161 into which the spout 32 of the syringe 30 is inserted. And a third passage 24 connected with the passage 23 and the tube 42 of the pressure gauge 40. Although the T-type valve 20 is used as the three-way valve in the present embodiment, the present invention is not limited thereto, and three-way valves of various arrangements, such as a Y-type valve, may be used.
도 4는 시험용기를 장착한 후의 가스 부피 측정 장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the gas volume measuring device after mounting the test container.
이하에서는, 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치를 이용하여 회분식 실험에서 생물학적 가스 발생량을 측정하는 방법에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a method of measuring biological gas generation amount in a batch experiment using a gas volume measuring device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
먼저, 시험용기(200)를 하부 고정틀(14)의 내부 공간에 넣고, 시험용기(200)의 머리부를 병목부(141)에 끼우면, 입력 바늘(50)이 시험용기(200)의 머리부를 관통하여 시험용기(200) 내부에 위치하게 된다.First, the test vessel 200 is placed in the inner space of the lower fixing frame 14, and the head of the test vessel 200 is inserted into the bottleneck 141, the input needle 50 penetrates the head of the test vessel 200 To be placed inside the test vessel (200).
시간이 경과함에 따라 시험용기(200) 내부에 발생된 가스에 의하여 주사기(30)의 피스톤부(31)는 뒤로 밀리게 된다.As time passes, the piston part 31 of the syringe 30 is pushed back by the gas generated in the test container 200.
주사기(30)의 피스톤부(31)가 멈춘 후 압력차계(40)가 0을 가리킬 때까지 주사기(30)의 피스톤부(31)를 다시 외측으로 이동시킨 후 주사기(30)의 눈금을 읽으면 발생된 가스의 부피를 측정할 수 있다. 이와 같이 피스톤부(31)의 재조작으로 인하여, 주사기(30)의 마찰로 인하여 측정되지 못한 가스 발생량을 정확히 보정할 수 있으며, 시험 용기 내부의 압력도 대기압 상태와 동일하게 조절할 수 있게 된다.Occurs when the piston part 31 of the syringe 30 is stopped and the piston part 31 of the syringe 30 is moved outward again until the pressure gauge 40 indicates zero, and then reading the scale of the syringe 30. The volume of the prepared gas can be measured. Due to the re-operation of the piston 31, it is possible to accurately correct the amount of gas not measured due to the friction of the syringe 30, it is possible to adjust the pressure inside the test vessel in the same manner as the atmospheric pressure.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치는 시험용기(200) 내 가스 측정시, T형 밸브(20)에 연결된 주사기(30)의 피스톤부(31)가 뒤로 밀림으로써, 입력 바늘(50)과 시험용기(200) 사이의 틈으로 발생 가스가 누출되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention, when the gas in the test vessel 200, the piston 31 of the syringe 30 connected to the T-type valve 20 is pushed back, the input needle ( It is possible to prevent the leakage of the generated gas into the gap between 50) and the test vessel 200.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치는 다양한 크기의 실험용기(200)를 사용할 수 있다. 즉, 시험용기(200)의 크기가 변경된 경우, 연결 부재(16)에 체결된 하부 체결 볼트(18)를 푼 후, 변경된 시험용기(200)의 크기에 적합한 하부 고정틀(14)로 교체하여 이를 다시 결합시키면 된다. 이로써, 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치는 주기적으로 각 시험용기마다 부피를 비연속식으로 측정할 수 있다.On the other hand, the gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention can use a variety of experiment vessel 200. That is, when the size of the test vessel 200 is changed, after loosening the lower fastening bolt 18 fastened to the connecting member 16, it is replaced by a lower fixing frame 14 suitable for the size of the changed test vessel 200 Combine again. As a result, the gas volume measuring device according to the embodiment of the present invention can periodically measure the volume of each test container in a discontinuous manner.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 5 mL 이하 범위에서의 성능 평가의 결과를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 10 mL 이상 범위에서의 성능 평가의 결과를 도시한 도면이다.5 is a view showing the results of the performance evaluation in the range of 5 mL or less of the gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a range of 10 mL or more of the gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention The figure which shows the result of the performance evaluation in.
가스 부피 측정 장치의 정확도를 평가하기 위하여 시험용기에 일정량의 공기를 주입하고 이에 대하여 유출된 공기 부피를 측정함으로써 가스 부피 측정 장치의 정확도를 평가하였다. 또한, 기존 가스 부피 측정 방법의 정확도도 측정하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치의 성능과 비교하였다. 가스 부피 측정 장치의 정확도는 0 - 5 mL의 비교적 낮은 부피 범위와 10 mL 이상의 높은 부피 범위로 나누어 측정하였다.In order to evaluate the accuracy of the gas volume measuring device, the accuracy of the gas volume measuring device was evaluated by injecting a certain amount of air into the test vessel and measuring the volume of air discharged thereto. In addition, the accuracy of the conventional gas volume measurement method was also measured and compared with the performance of the gas volume measurement device according to an embodiment of the present invention. The accuracy of the gas volumetric device was measured by dividing it into a relatively low volume range of 0-5 mL and a high volume range of 10 mL or more.
도 5를 참고하면, 0 내지 5 mL의 낮은 부피 범위에서, 종래의 유리 주사기를 이용한 부피 측정 방법은 주사기 자체의 마찰로 인하여 주입된 공기 부피의 약 62%만이 유출량으로 측정되었다. 이는 종래 유리 주사기를 이용한 측정 방법이 BMP test 시 오차를 유발할 수 있음을 보여준다.Referring to FIG. 5, in the low volume range of 0 to 5 mL, conventional volumetric methods using glass syringes measured only about 62% of the volume of air injected due to friction of the syringe itself. This shows that the conventional measuring method using a glass syringe may cause an error in the BMP test.
종래 압력계를 이용한 부피 측정 방법은 0 - 5 mL의 낮은 부피 범위에서는 주입한 공기 부피에 비하여 유출된 공기 부피가 다소 높게 측정되는 경향을 보였다.In the conventional method for measuring the volume using a pressure gauge, the outflowed air volume tends to be somewhat higher than the injected air volume in the low volume range of 0-5 mL.
본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 장치의 경우, 0 - 5 mL의 낮은 부피 범위에서 유리 주사기의 마찰로 인하여 측정되지 않았던 양을 압력계의 측정값을 이용한 보정을 통하여 정확한 측정이 가능하였다.In the case of the gas volume device according to the embodiment of the present invention, the amount that was not measured due to the friction of the glass syringe in the low volume range of 0-5 mL was able to be accurately measured through the calibration using the measurement value of the pressure gauge.
도 6을 참고하면, 10 mL 이상의 부피 범위에서, 종래 주사기를 이용한 부피 측정 방법은 주입된 공기 부피의 약 85%가 유출량으로 측정되는 결과를 보였다. 이는 낮은 부피 범위에서 측정된 유출량에 비하여 상대적으로 높아진 값이지만, 종래 주사기를 이용한 부피 측정 방법은 BMP test 시 오차를 유발할 가능성이 상대적으로 큼을 알 수 있었다.Referring to FIG. 6, in the volume range of 10 mL or more, the conventional volumetric method using a syringe showed that about 85% of the injected air volume was measured as the flow rate. Although this value is relatively higher than the flow rate measured in the low volume range, it can be seen that the conventional volumetric method using a syringe has a relatively high possibility of causing an error in the BMP test.
종래 압력계를 이용한 부피 측정 방법은 10 mL 이상의 높은 부피 범위에서는 주입된 공기의 부피가 커짐에 따라 시험 용기 내부 압력의 증가로 인하여 가스의 누출 현상이 일어나 주입 값에 비해 약 3%의 손실을 보였다.In the conventional volumetric measurement method using a pressure gauge, as the volume of the injected air increases in the high volume range of 10 mL or more, the leakage of the gas occurs due to the increase in the pressure inside the test vessel, which causes about 3% loss compared to the injection value.
본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 장치의 경우, 10 mL 이상의 부피 범위에서 측정 장치에 부착된 주사기가 뒤로 밀리면서 시험용기 내부의 압력을 낮추어 주어 시험용기 내부의 높은 압력으로 인한 공기 누출을 방지할 수 있었다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치는 평가된 모든 부피 범위에서 가장 정확하고 재현성이 높은 측정 결과를 보였다.In the case of the gas volume device according to the embodiment of the present invention, the syringe attached to the measuring device is pushed backward in the volume range of 10 mL or more to lower the pressure inside the test container, thereby preventing air leakage due to the high pressure inside the test container. Could. That is, the gas volume measuring device according to the embodiment of the present invention showed the most accurate and reproducible measurement results in all the volume ranges evaluated.
한편, 상기에서는 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치가 회분식 실험에서 생물학적 가스 발생량을 측정하는 방법에 사용되는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 가스 부피 측정 장치는 압력차계에 의하여 감압 측정이 가능하기 때문에 폐쇄 호흡계에 의한 산소 소비량 측정 실험 시 소비된 산소의 양도 측정할 수 있으며, 이때 소비된 산소의 양을 주사기를 통하여 정확히 보충하여 줄 수 있다.On the other hand, the above has been described a case where the gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention is used in the method for measuring the biological gas generation amount in a batch experiment, the gas volume measuring device according to an embodiment of the present invention is a pressure difference meter Since the decompression measurement is possible, the amount of oxygen consumed during the oxygen consumption measurement experiment by the closed respiratory system can also be measured, and the amount of oxygen consumed can be accurately replenished through a syringe.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.
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