KR102240854B1

KR102240854B1 - 휴대용 생물입자발생장치

Info

Publication number: KR102240854B1
Application number: KR1020190093319A
Authority: KR
Inventors: 최기봉
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-04-14
Anticipated expiration: 2039-07-31
Also published as: KR20210015053A

Abstract

본 발명은 생물입자발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시료수용부 내에서 생물입자의 생성이 이루어지도록 하고, 수용덮개를 통해 시료수용부에 대한 외기의 유입과 생물입자 검출장치에 대한 입자의 공급을 조절하도록 함으로써 별도의 복잡한 설비 없이도 어디에서나 생물입자 검출장치의 정확한 성능 평가가 가능하도록 하고, 생물입자 검출장치의 흡입력에 의해 외기 및 입자의 공급이 이루어지도록 하여 별도의 동력원이 필요 없도록 함으로써 장치의 간단한 구성이 가능하도록 하는 휴대용 생물입자발생장치에 관한 것이다.

Description

휴대용 생물입자발생장치{A Portable Device for Generating Biological Particles}

생물학 테러는 제조가 용이하고 이동 및 살포가 간단하여 최근 위험성이 증대되고 있으며, 잠복기간 중 보균자의 대중교통, 고속 이동 수단에 의해 광범위한 전염이 가능하여 심리적 공황과 극심한 경제적 혼란으로 많은 피해를 발생시킨다.

최근 많은 국가에서 발생하고 있는 메르스(MERES), 중증 급성 호흡기 증후군(severe acute respiratory syndrome, SARS) 등에 의한 경제적, 사회적 파급효과에 알 수 있듯이 인위적인 테러에 의한 치명적인 세균 전염이 발생할 때 그 이상의 공황 상태를 부를 것으로 예측된다.

따라서 테러리스트에 의해 인위적으로 대기 중에 살포한 세균을 실시간으로 검출하여 이에 대응하는 조치를 취해야 하나 미세한 크기의 눈에 보이지 않은 입자로서 부유하기 때문에 확인이 불가능하여 별도의 검출장치가 필요하며, 이를 위해 아래 특허문헌과 같이 현장에서 생물입자를 검출할 수 있는 감시장비들이 개발되고 있다.

다만, 개발되는 생물입자 감시장비들의 성능을 확인하기 위해서는 야외 또는 밀폐된 공간에 생물입자를 살포하고 감시장비에 의해 이를 측정하도록 해야 하나, 야외에 생물입자를 살포하는 것은 주변 및 환경에 영향을 미칠 수 있는 위험을 내포하고, 밀폐된 공간을 형성하기 위해서는 별도의 공간과 설비, 안전장치들을 구비해야 하는바 감시장비의 성능 측정이 제대로 이루어지지 못하고 있다.

(특허문헌)

등록특허공보 제10-1623787호(2016.05.18. 등록)"휴대용 생물입자 실시간 검출장치"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 시료수용부 내에서 생물입자의 생성이 이루어지도록 하고, 수용덮개를 통해 시료수용부에 대한 외기의 유입과 생물입자 검출장치에 대한 입자의 공급을 조절하도록 함으로써 별도의 복잡한 설비 없이도 어디에서나 생물입자 검출장치의 정확한 성능 평가가 가능하도록 하고, 생물입자 검출장치의 흡입력에 의해 외기 및 입자의 공급이 이루어지도록 하여 별도의 동력원이 필요 없도록 함으로써 장치의 간단한 구성이 가능하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 수용덮개 내에 외기유입로, 외기공급로, 입자유입로, 장치연결로를 형성하도록 하고, 4-WAY 밸브로 형성되는 밸브모듈에 의해 외기공급로 및 입자유입로 또는 장치연결로를 선택적으로 외기유입로와 연통시키도록 함으로써, 생물입자의 간편한 주입과 함께 장치연결로 및 생물입자 검출장치의 세정이 가능하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 시료의 무게에 따라 생물입자의 농도가 일정하게 유지되는 시간, 생물입자의 크기 분포가 균일해지는 시간을 산출하여 생물입자 검출장치에 의한 성능평가가 개시되도록 함으로써, 정확한 성능 평가가 가능하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치는 생물입자를 발생시키는 시료를 수용하는 시료수용부와; 상기 시료수용부를 덮으며, 시료수용부에 대한 외기의 공급과 시료수용부 내에서 발생된 생물입자의 생물입자 검출장치에 대한 공급을 조절하는 수용덮개와; 상기 시료수용부 내에 수용된 시료를 회전시켜 생물입자를 발생시키는 입자발생부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치에 있어서, 상기 수용덮개는 수용덮개 내로 외기가 유입되는 통로를 형성하는 외기유입로와; 상기 외기유입로를 통해 공급되는 외기가 시료수용부 내로 공급되는 통로를 형성하는 외기공급로와; 상기 시료수용부 내에서 발생되는 생물입자와 외기가 혼합되어 수용덮개 내로 유입되는 통로를 형성하는 입자유입로와; 수용덮개 내부와 생물입자 검출장치를 연결하는 통로를 형성하는 장치연결로와; 상기 외기유입로, 외기공급로, 입자유입로, 장치연결로의 분기점에 삽입되어 외기유입로를 통해 유입되는 외기가 외기공급로 또는 장치연결로로 선택적으로 공급되도록 하는 밸브모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치에 있어서, 상기 밸브모듈은 4-WAY 밸브로 형성되어 그 조작에 따라 외기유입로 및 외기공급로, 입자유입로 및 장치연결로가 연결되도록 하거나 또는 외기유입로가 직접 장치연결로로 연결되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치에 있어서, 상기 밸브모듈은 사용자의 조작이 가능한 밸브레버가 외부로 돌출되도록 형성되어, 밸브레버의 조작에 따라 4-WAY 밸브의 연결을 조절하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치에 있어서, 상기 외기유입로는 이물질을 차단하는 필터모듈을 포함하여 시료수용부 또는 생물입자 검출장치로 청정공기가 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치에 있어서, 상기 장치연결로는 생물입자 검출장치와 연결되는 연결튜브를 포함하여, 생물입자 검출장치로의 연결이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치에 있어서, 상기 입자발생부는 시료수용부의 바닥에 밀착되어 자석에 의해 시료를 회전시키는 자석교반모듈과; 상기 자석교반모듈을 수용하며, 자석교반모듈을 시료수용부에 장착시키는 장착하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치는 휴대용 생물입자발생장치 및 생물입자 검출장치의 작동을 조절하는 작동조절부를 포함하고, 상기 작동조절부는 시료수용부에 수용되는 시료의 무게를 입력하는 무게입력모듈과, 시료의 무게에 따라 생물입자의 개수가 균일해지는 시간을 산출하는 농도유지시간산출모듈과, 농도유지시간산출모듈에 의해 산출된 시간이 경과한 후 생물입자 검출장치에 의한 생물입자의 측정을 개시하는 입자측정개시모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치는 휴대용 생물입자발생장치 및 생물입자 검출장치의 작동을 조절하는 작동조절부를 포함하고, 상기 작동조절부는 시료수용부에 수용되는 시료의 무게를 입력하는 무게입력모듈과, 시료의 무게에 따라 생물입자의 크기 분포가 균일해지는 시간을 산출하는 입자균일화시간산출모듈과, 입자균일화시간산출모듈에 의해 산출된 시간이 경과한 후 생물입자 검출장치에 의한 생물입자의 측정을 개시하는 입자측정개시모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치에 있어서, 상기 작동조절부는 상기 자석교반모듈의 회전속도를 설정하는 속도설정모듈을 포함하고, 상기 농도유지시간산출모듈 또는 입자균일화시간산출모듈은 시료의 무게와 함께 자석교반모듈의 회전속도를 고려하여 입자의 농도 또는 크기 분포가 균일해 지는 시간을 산출하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 시료수용부 내에서 생물입자의 생성이 이루어지도록 하고, 수용덮개를 통해 시료수용부에 대한 외기의 유입과 생물입자 검출장치에 대한 입자의 공급을 조절하도록 함으로써 별도의 복잡한 설비 없이도 어디에서나 생물입자 검출장치의 정확한 성능 평가가 가능하도록 하고, 생물입자 검출장치의 흡입력에 의해 외기 및 입자의 공급이 이루어지도록 하여 별도의 동력원이 필요 없도록 함으로써 장치의 간단한 구성이 가능하도록 하는 휴대용 생물입자발생장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 수용덮개 내에 외기유입로, 외기공급로, 입자유입로, 장치연결로를 형성하도록 하고, 4-WAY 밸브로 형성되는 밸브모듈에 의해 외기공급로 및 입자유입로 또는 장치연결로를 선택적으로 외기유입로와 연통시키도록 함으로써, 생물입자의 간편한 주입과 함께 장치연결로 및 생물입자 검출장치의 세정이 가능하도록 하는 휴대용 생물입자발생장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 시료의 무게에 따라 생물입자의 농도가 일정하게 유지되는 시간, 생물입자의 크기 분포가 균일해지는 시간을 산출하여 생물입자 검출장치에 의한 성능평가가 개시되도록 함으로써, 정확한 성능 평가가 가능하도록 하는 휴대용 생물입자발생장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 생물입자발생장치의 작동예를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 생물입자발생장치에 의해 생물입자가 공급되는 상태를 나타내는 참고도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 생물입자발생장치에 의해 청정공기만이 공급되는 상태를 나타내는 참고도
도 4는 작동조절부의 구성을 나타내는 블럭도
도 5는 시료의 무게에 따라 발생되는 생물입자 개수의 변화를 나타내는 그래프
도 6은 시료의 무게에 따라 발생되는 생물입자의 크기분포 변화를 나타내는 그래프

이하에서는 본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하고, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 생물입자발생장치를 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 상기 휴대용 생물입자발생장치는 생물입자를 발생시키는 시료(Y)를 수용하는 시료수용부(1)와; 상기 시료수용부(1)를 덮으며, 시료수용부(1)에 대한 외기의 공급과 시료수용부(1) 내에서 발생된 생물입자의 생물입자 검출장치(D)에 대한 공급을 조절하는 수용덮개(2)와; 상기 시료수용부(1) 내에 수용된 시료(Y)를 회전시켜 생물입자를 발생시키는 입자발생부(3)와; 휴대용 생물입자발생장치 및 생물입자 검출장치의 작동을 조절하는 작동조절부(4);를 포함한다.

본 발명에 따른 휴대용 생물입자발생장치는 별도의 설비나 밀폐된 공간없이도 어디에서나 생물입자를 발생시켜 공급할 수 있도록 하는 장치로, 성능을 측정하고자 하는 생물입자 검출장치(D)에 생물입자를 발생시켜 공급할 수 있도록 한다.

특히, 상기 생물입자발생장치는 시료(Y)를 수용하여 생물입자를 발생시키는 시료수용부(1)가 수용덮개(2)에 의해 덮여지도록 하고, 수용덮개(2)에는 외기가 시료수용부(1) 내로 유입되도록 하는 통로와 시료수용부(1) 내에서 발생되는 생물입자가 외기와 함께 생물입자 검출장치(D)로 공급될 수 있는 통로를 형성하도록 하여 간단한 장치만으로도 생물입자 검출장치(D)의 성능 평가를 실시하도록 할 수 있다.

또한, 상기 생물입자발생장치는 수용덮개(2)의 이러한 구조를 통해 생물입자 검출장치(D)에 형성된 기존 동력원만으로 외기 및 생물입자의 유입이 이루어질 수 있도록 하여, 생물입자발생장치의 구성을 더욱 간소화하도록 할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 생물입자발생장치는 시료(Y)의 무게에 따라 시료수용부(1)에서 발생되는 생물입자의 개수와 크기분포가 변화하는 특성을 고려하여 생물입자 검출장치(D)의 성능 평가가 이루어지도록 함으로써, 더욱 정확한 성능 평가가 가능하도록 한다.

여기서 생물입자 검출장치(D)는 생물입자를 검출하기 위한 생물입자 수집기, 감시장비, 계수기 등 다양한 장치가 적용될 수 있으며, 상기 생물입자발생장치는 이러한 다양한 생물입자 검출장치(D)에 간단하게 연결하여 생물입자를 공급하고, 이를 통해 생물입자 검출장치(D)의 성능 측정이 이루어지도록 할 수 있다.

상기 시료수용부(1)는 시료(Y)가 수용되는 일정 공간을 형성하는 구성으로, 원통형으로 형성될 수 있으며, 상부에는 수용덮개(2)가 결합하여 밀폐된 공간을 형성하도록 한다. 상기 시료수용부(1)에 수용되는 시료(Y)는 생물입자를 발생시킬 수 있는 건조효모 등으로 형성될 수 있으며, 상기 입자발생부(3)의 후술할 자석교반모듈(31)의 회전에 따라 함께 회전하여 외기의 공급과 함께 에어로졸 형태의 생물입자가 발생되도록 한다. 상기 시료수용부(1)에 수용되는 시료(Y)는 그 무게가 입력되어 이에 따른 생물입자 검출장치(D)의 작동이 조절되도록 할 수 있으며, 자석교반모듈(31)의 회전수에 따라 생물입자의 발생량이 조절되고, 이에 따라 다시 생물입자 검출장치(D)의 작동이 조절되도록 할 수 있다.

상기 수용덮개(2)는 시료수용부(1) 상측에 결합되어 시료수용부(1)를 개폐시키는 구성으로, 내부에는 외기 및 생물입자가 유동하는 통로를 형성하도록 한다. 좀더 구체적으로 상기 수용덮개(2)는 외기가 유입되어 시료수용부(1)로 공급되어 시료(Y)의 회전과 함께 에어로졸 형태의 생물입자가 발생되도록 하며, 시료수용부(1) 내에 발생된 생물입자는 다시 수용덮개(2)를 통해 생물입자 검출장치(D)로 공급되도록 한다. 또한, 상기 수용덮개(2)는 수용덮개(2)로 유입되는 외기가 시료수용부(1)로 공급되지 않고 생물입자 검출장치(D)측으로만 공급될 수 있도록 하여 생물입자가 생물입자 검출장치(D)로 공급되는 통로와 생물입자 검출장치(D)의 세정이 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 수용덮개(2)는 외기유입로(21), 외기공급로(22), 입자유입로(23), 장치연결로(24), 밸브모듈(25)을 포함할 수 있다.

상기 외기유입로(21)는 외부 공기가 수용덮개(2) 내로 유입되는 통로를 형성하는 구성으로, 외기공급로(22) 및 장치연결로(24)와 연결되어 외부에서 유입되는 공기가 시료수용부(1) 또는 생물입자 검출장치(D)로 공급될 수 있도록 한다. 상기 외기유입로(21)에는 필터모듈(211)이 형성되어 외부로부터 유입되는 공기에서 이물질을 제거하도록 할 수 있으며, 이를 통해 청정공기가 시료수용부(1) 또는 생물입자 검출장치(D)로 공급될 수 있도록 한다. 일 예로, 상기 필터모듈(211)은 헤파필터로 형성될 수 있으며, 이물질이 제거된 청정공기의 공급에 따라 생물입자 검출장치(D)에 대한 정확한 성능 평가와 함께 세정이 가능하도록 할 수 있다.

상기 외기공급로(22)는 수용덮개(2) 내에서 시료수용부(1)로 외부공기가 공급되는 통로를 형성하는 구성으로, 상기 외기유입로(21)와 연결되도록 형성된다. 상기 외기공급로(22)를 통해 시료수용부(1)로 공급되는 외부공기는 회전하는 시료(Y)와 함께 에어로졸 형태의 생물입자를 형성할 수 있도록 하고, 이렇게 생성된 생물입자는 입자유입로(23)를 통해 생물입자 검출장치(D)로 공급된다. 또한, 상기 외기공급로(22)는 외부공기와 시료의 혼합이 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위해 외기공급로(22)에서 하측으로 연장되어 형성되는 외기공급관(221)을 포함하도록 할 수 있으며, 상기 외기공급관(221)은 시료수용부(1)의 바닥측 가까이까지 충분히 연장되도록 형성될 수 있다.

상기 입자유입로(23)는 상기 시료수용부(1) 내에서 발생된 생물입자가 수용덮개(2) 내로 유입되는 통로를 형성하는 구성으로, 상기 장치연결로(24)와 연결되어 생물입자 검출장치(D)로 생물입자가 공급되도록 한다. 또한, 상기 입자유입로(23)는 시료수용부(1) 내에서 발생되는 생물입자가 입자유입로(23) 내에 원활하게 유입될 수 있도록 하기 위해, 입자유입관(231)을 시료수용부(1) 하측으로 연장하여 형성하도록 할 수 있다.

상기 장치연결로(24)는 수용덮개(2)에서 생물입자 검출장치(D)를 연결하는 통로를 형성하는 구성으로, 상기 외기유입로(21) 및 입자유입로(23)와 연결되도록 형성되며, 밸브모듈(25)의 조작에 따라 외기유입로(21) 또는 입자유입로(23)와 선택적으로 연통되도록 한다. 상기 장치연결로(24)에는 연결튜브(241)가 삽입되어 결합되도록 할 수 있으며, 연결튜브(241)를 통해 생물입자 검출장치(D)와 연결될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 장치연결로(24)는 외기유입로(21)를 통해 유입되는 청정공기 또는 입자유입로(23)를 통해 유입되는 생물입자가 연결튜브(241)를 통해 생물입자 검출장치(D)로 공급되도록 할 수 있고, 이를 통해 생물입자 검출장치(D)의 성능 평가 또는 장치연결로(24), 연결튜브(241) 및 생물입자 검출장치(D)의 세정이 이루어지도록 할 수 있다.

상기 밸브모듈(25)은 상기 수용덮개(2) 내에 삽입되어 상기 외기유입로(21), 외기공급로(22), 입자유입로(23), 장치연결로(24) 사이의 유동을 조절하는 구성으로, 외기유입로(21), 외기공급로(22), 입자유입로(23), 장치연결로(24)가 만나는 분기점에 형성되도록 할 수 있다. 상기 밸브모듈(25)은 그 조작에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 외기유입로(21)를 통해 유입되는 외기가 외기공급로(22)를 통해 시료수용부(1)로 유입되어 생물입자를 발생시키고 발생된 생물입자가 입자유입로(23), 장치연결로(24)를 거쳐 생물입자 검출장치(D)로 공급되도록 하거나 또는 도 3에 도시된 바와 같이 외기유입로(21)를 통해 유입되는 외기가 장치연결로(24)로 직접 공급되어 청정공기에 의한 장치연결로(24), 연결튜브(241), 생물입자 검출장치(D)의 세정이 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 밸브모듈(25)은 4-WAY 밸브로 형성되도록 할 수 있으며, 그 조작에 따라 외기유입로(21)가 외기공급로(22)와 연결되고 입자유입로(23)가 장치연결로(24)와 연결되도록 하면서 외기유입로(21)와 장치연결로(24) 사이는 차단되도록 하거나, 또는 외기유입로(21)와 외기공급로(22) 사이, 입자유입로(23)와 장치연결로(24) 사이가 차단되도록 하면서 외기유입로(21)와 장치연결로(24)가 연결되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 밸브모듈(25)은 이러한 조작을 통해 생물입자 검출장치(D)에 대한 성능평가와 세정이 선택적으로 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 상기 밸브모듈(25)은 외부로 돌출되는 밸브레버(251)를 포함하도록 할 수 있으며, 밸브레버(251)의 조작에 따라 상술한 바와 같은 선택적 조작이 이루어지도록 할 수 있다.

상기 입자발생부(3)는 시료수용부(1) 내에 수용된 시료(Y)를 회전시켜 생물입자를 발생시키는 구성으로, 시료수용부(1) 내에 공급되는 청정 공기와 함께 에어로졸 형태의 생물입자가 생성되도록 하고, 생성된 생물입자가 생물입자 검출장치(D)로 공급되도록 한다. 상기 입자발생부(3)는 자석이 회전하는 자석교반모듈(31)을 포함할 수 있으며, 자석교반모듈(31)은 시료수용부(1) 하측에 밀착되어 자석교반모듈(31) 내 자석의 회전에 따라 시료수용부(1) 내의 자석바(미도시) 등이 회전하도록 함으로써 시료(Y)의 회전이 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 상기 자석교반모듈(31)은 장착하우징(32)에 의해 시료수용부(1)에 고정되도록 하여 자석교반모듈(31)이 시료수용부(1)에 밀착된 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 한다. 일 예로, 상기 장착하우징(32)은 자석교반모듈(31)이 안착된 상태에서 상측으로 시료수용부(1)가 삽입·고정되는 공간을 형성하도록 할 수 있다.

상기 작동조절부(4)는 생물입자 검출장치(D)의 성능 평가시 일정한 농도와 일정한 크기 분포를 가진 생물입자가 생물입자 검출장치(D)로 공급될 수 있도록 하여, 생물입자 검출장치(D)의 정확한 성능 평가가 이루어질 수 있도록 한다. 상기 휴대용 생물입자발생장치에서 발생되는 생물입자는 도 5 내지 도 6에서 보는 바와 같이 시간이 경과할 수록 그 개수와 크기 분포가 균일해지는 특성을 가지며, 시료(Y)의 무게에 따라 개수와 크기분포가 균일해지는 시간이 차이를 갖는다. 또한, 상기 자석교반모듈(31)의 회전속도에 따라 생물입자의 발생량을 상이하게 되므로 발생되는 생물입자의 개수와 크기분포가 균일해지는 시간도 상이하게 된다. 따라서, 상기 작동조절부(4)는 시료의 무게, 자석교반모듈(31)의 회전속도에 따라 생물입자의 농도, 크기 분포가 균일해지는 시간을 산출하여 생물입자 검출장치(D)의 성능 측정이 개시되도록 함으로써, 정확한 성능 평가가 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 작동조절부(4)는 도 4에 도시된 바와 같이 무게입력모듈(41), 속도설정모듈(42), 농도유지시간산출모듈(43), 입자균일화시간산출모듈(44), 입자측정개시모듈(45)을 포함할 수 있다.

상기 무게입력모듈(41)은 시료수용부(1)에 수용되는 시료(Y)의 무게를 입력하는 구성으로, 수동으로 무게정보를 입력하도록 하거나 또는 시료수용부(1)의 바닥에서 자동으로 시료의 무게를 측정하도록 하여 입력이 이루어지도록 할 수도 있다.

상기 속도설정모듈(42)은 자석교반모듈(31)의 회전속도를 설정하는 구성으로, 더욱 정확하게는 자석교반모듈(31) 내 자석의 회전속도를 설정하도록 한다. 상기 속도설정모듈(42)에 의해 설정되는 속도에 따라 시료(Y)의 회전 정도가 결정되며, 이에 따라 시료의 발생량이 조절된다.

상기 농도유지시간산출모듈(43)은 상기 휴대용 생물입자발생장치로부터 공급되는 생물입자의 농도, 즉 생물입자의 개수가 균일해지는 시간을 산출하는 구성으로, 균일해지는 시간이 경과 한 후 생물입자 검출장치(D)의 성능 측정이 개시되도록 한다. 상기 휴대용 생물입자발생장치로부터 발생되는 생물입자의 개수는 도 5에 도시된 바와 같이 시간이 경과할 수록 낮아지면서 일정해지는 경향을 보이며, 생물입자의 개수가 일정해지는 시간은 초기 시료의 무게가 무거울수록 길어지는 특성을 보이나, 모두 일정 시간이 경과하면 대체로 일정한 생물입자의 발생수를 보인다. 휴대용 생물입자발생장치에서 발생되는 생물입자의 개수가 변동이 심하고 일정하지 못하다면 생물입자 검출장치(D)의 정확한 성능 측정이 이루어질 수 없으므로, 본 발명은 시료의 무게에 따라 생물입자의 발생수가 균일해지는 시간을 산출하여 해당 시간이 경과한 시점에서 성능 평가가 이루어지도록 함으로써 정확한 성능 평가가 가능하도록 한다. 또한, 생물입자의 발생정도는 자석교반모듈(31)의 회전속도에 따라서도 변화하게 되므로 상기 농도유지시간산출모듈(43)은 상기 속도설정모듈(42)에 의해 설정되는 자석교반모듈(31)의 속도도 고려하여 생물입자의 농도가 균일해지는 시간을 산출하도록 할 수 있으며, 시료의 무게, 자석교반모듈(31)의 속도에 따라 생물입자의 농도가 균일해지는 시간은 실험에 의해 산출되어 미리 저장되도록 할 수 있다.

상기 입자균일화시간산출모듈(44)은 상기 휴대용 생물입자발생장치로부터 공급되는 생물입자의 크기 분포가 균일해지는 시간을 산출하는 구성으로, 크기분포가 균일해지는 시간이 경과한 후 생물입자 검출장치(D)의 성능 측정이 개시되도록 한다. 상기 휴대용 생물입자발생장치로부터 발생되는 생물입자의 크기 분포는 도 6에 도시된 바와 같이 초기에는 작은입자의 비율이 불균일하게 많으나 일정 시간이 경과할 경우 크기 분포가 균일해지는 경향을 가지며, 시료의 무게에 따라 크기 분포가 균일해지는 시간이 상이하게 나타난다. 따라서, 본 발명은 시료의 무게에 따라 크기 분포가 균일해지는 시간을 산출하여 산출된 시간이 경과한 후 생물입자 검출장치(D)의 성능 평가가 이루어지도록 하며, 상기 속도설정모듈(42)에 의해 설정되는 자석교반모듈(31)의 속도 정보까지 고려하여 크기 분포가 균일해지는 시간을 산출하도록 한다. 시료의 무게, 속도에 따라 생물입자의 크기분포가 균일해지는 시간을 실험에 의해 산출되어 미리 저장된다.

상기 입자측정개시모듈(45)은 상기 농도유지시간산출모듈(43) 또는 입자균일화시간산출모듈(44)에 의해 산출되는 시간이 경과한 시점에서 생물입자 검출장치(D)의 성능 측정이 개시되도록 하는 구성으로, 농도 유지시간과 크기분포 유지시간을 모두 고려하는 경우에는 더 긴 시간을 경과한 시점부터 성능 측정이 개시되도록 한다. 따라서, 본 발명은 생물입자발생장치로부터 일정한 농도와 크기분포를 갖는 생물입자에 의해 생물입자 검출장치(D)의 성능 측정이 이루어지도록 하여 간편한 연결과 간단한 장치의 구성에도 정확한 성능 평가가 이루어지도록 할 수 있다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 시료수용부
2: 수용덮개
21: 외기유입로 211: 필터모듈 22: 외기공급로
221: 외기공급관 23: 입자유입로 231: 입자유입관
24: 장치연결로 241: 연결튜브 25: 밸브모듈
251: 밸브레버
3: 입자발생부
31: 자석교반모듈 32: 장착하우징
4: 작동조절부
41: 무게측정모듈 42: 속도설정모듈 43: 농도유지시간산출모듈
44: 입자균일화시간산출모듈 45: 입자측정개시모듈
D: 생물입자 검출장치 Y: 시료

Claims

생물입자를 발생시키는 시료를 수용하는 시료수용부와; 상기 시료수용부를 덮으며, 시료수용부에 대한 외기의 공급과 시료수용부 내에서 발생된 생물입자의 생물입자 검출장치에 대한 공급을 조절하는 수용덮개와; 상기 시료수용부 내에 수용된 시료를 회전시켜 생물입자를 발생시키는 입자발생부;를 포함하고,
상기 수용덮개는,
수용덮개 내로 외기가 유입되는 통로를 형성하는 외기유입로와; 상기 외기유입로를 통해 공급되는 외기가 시료수용부 내로 공급되는 통로를 형성하는 외기공급로와; 상기 시료수용부 내에서 발생되는 생물입자와 외기가 혼합되어 수용덮개 내로 유입되는 통로를 형성하는 입자유입로와; 수용덮개 내부와 생물입자 검출장치를 연결하는 통로를 형성하는 장치연결로와; 상기 외기유입로, 외기공급로, 입자유입로, 장치연결로의 분기점에 삽입되어 외기유입로를 통해 유입되는 외기가 외기공급로 또는 장치연결로로 선택적으로 공급되도록 하는 밸브모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생물입자발생장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 밸브모듈은
4-WAY 밸브로 형성되어 그 조작에 따라 외기유입로 및 외기공급로, 입자유입로 및 장치연결로가 연결되도록 하거나 또는 외기유입로가 직접 장치연결로로 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생물입자발생장치.
제 3 항에 있어서, 상기 밸브모듈은
사용자의 조작이 가능한 밸브레버가 외부로 돌출되도록 형성되어, 밸브레버의 조작에 따라 4-WAY 밸브의 연결을 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생물입자발생장치.
제 1 항에 있어서, 상기 외기유입로는
이물질을 차단하는 필터모듈을 포함하여 시료수용부 또는 생물입자 검출장치로 청정공기가 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생물입자발생장치.
제 1 항에 있어서, 상기 장치연결로는
생물입자 검출장치와 연결되는 연결튜브를 포함하여, 생물입자 검출장치로의 연결이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생물입자발생장치.
제 1 항에 있어서, 상기 입자발생부는
시료수용부의 바닥에 밀착되어 자석에 의해 시료를 회전시키는 자석교반모듈과; 상기 자석교반모듈을 수용하며, 자석교반모듈을 시료수용부에 장착시키는 장착하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생물입자발생장치.
제 7 항에 있어서, 상기 휴대용 생물입자발생장치는
휴대용 생물입자발생장치 및 생물입자 검출장치의 작동을 조절하는 작동조절부를 포함하고,
상기 작동조절부는,
시료수용부에 수용되는 시료의 무게를 입력하는 무게입력모듈과, 시료의 무게에 따라 생물입자의 개수가 균일해지는 시간을 산출하는 농도유지시간산출모듈과, 농도유지시간산출모듈에 의해 산출된 시간이 경과한 후 생물입자 검출장치에 의한 생물입자의 측정을 개시하는 입자측정개시모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생물입자발생장치.
제 7 항에 있어서, 상기 휴대용 생물입자발생장치는
휴대용 생물입자발생장치 및 생물입자 검출장치의 작동을 조절하는 작동조절부를 포함하고,
상기 작동조절부는,
시료수용부에 수용되는 시료의 무게를 입력하는 무게입력모듈과, 시료의 무게에 따라 생물입자의 크기 분포가 균일해지는 시간을 산출하는 입자균일화시간산출모듈과, 입자균일화시간산출모듈에 의해 산출된 시간이 경과한 후 생물입자 검출장치에 의한 생물입자의 측정을 개시하는 입자측정개시모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 생물입자발생장치.
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