정수장에서 생산한 수돗물이 수용가까지 안전하게 공급하기 위해서는 관내 및 배수지 등의 공급과정에서 철저한 수질관 리가 필요하다. 그러나 배수지의 수질관리 및 모니터링이 전혀 이루어지지 않고 있다. 최근 정부는 먹는 물에 대한 수질관리기준을 강화하고 있으나, 먹는 물에 대한 수질측정 기반기술은 미국, 일본, 독일 등에 비하여 매우 빈약하다. 특히 수질 검사 및 분석기기의 핵심은 센서이나 이들 센서에 대한 기술이 매우 부족하다. 본 논문에서는 국내 먹는 물 수질관리에 대한 관계 법령 및 규정을 분석하고, 먹는 물 수질측정 기준에 적합한 pH, 전도도, 잔류염소, 탁도 및 수온에 대한 센서 및 측정기기의 최적 성능기준을 제안하고, 대표적인 전극센서인 pH, 전도도 및 잔류염소 센서의 상호간섭 및 영향을 분석한다.
정수장에서 생산한 수돗물이 수용가까지 안전하게 공급하기 위해서는 관내 및 배수지 등의 공급과정에서 철저한 수질관 리가 필요하다. 그러나 배수지의 수질관리 및 모니터링이 전혀 이루어지지 않고 있다. 최근 정부는 먹는 물에 대한 수질관리기준을 강화하고 있으나, 먹는 물에 대한 수질측정 기반기술은 미국, 일본, 독일 등에 비하여 매우 빈약하다. 특히 수질 검사 및 분석기기의 핵심은 센서이나 이들 센서에 대한 기술이 매우 부족하다. 본 논문에서는 국내 먹는 물 수질관리에 대한 관계 법령 및 규정을 분석하고, 먹는 물 수질측정 기준에 적합한 pH, 전도도, 잔류염소, 탁도 및 수온에 대한 센서 및 측정기기의 최적 성능기준을 제안하고, 대표적인 전극센서인 pH, 전도도 및 잔류염소 센서의 상호간섭 및 영향을 분석한다.
There are need to manage the water quality to supply an safety to consumer through pipe and reservoir the drinking water that produced in a clean water reservoir. However, a management of water quality and monitoring in reservoir have never been performed. Recently, the government has enforced stand...
There are need to manage the water quality to supply an safety to consumer through pipe and reservoir the drinking water that produced in a clean water reservoir. However, a management of water quality and monitoring in reservoir have never been performed. Recently, the government has enforced standards of water quality. However, we have a inferior technology of water quality as compared with one in USA, Japan, Germany, etc. In case of water quality inspection and analysis equipments, sensor technology is very important to improve the water quality inspection and to develop the analysis equipments. In this paper, we analyze a law and a regulation for management of drinking water quality, and propose the measurement standards of drinking water quality in pH, conductivity, residual chloride, turbidity and water temperature. Then, we analyze electrode sensors that interference within pH, conductivity, residual chloride in interference experiment.
There are need to manage the water quality to supply an safety to consumer through pipe and reservoir the drinking water that produced in a clean water reservoir. However, a management of water quality and monitoring in reservoir have never been performed. Recently, the government has enforced standards of water quality. However, we have a inferior technology of water quality as compared with one in USA, Japan, Germany, etc. In case of water quality inspection and analysis equipments, sensor technology is very important to improve the water quality inspection and to develop the analysis equipments. In this paper, we analyze a law and a regulation for management of drinking water quality, and propose the measurement standards of drinking water quality in pH, conductivity, residual chloride, turbidity and water temperature. Then, we analyze electrode sensors that interference within pH, conductivity, residual chloride in interference experiment.
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가설 설정
즉 이러한 실험결과는 (b)는 수조가 분리되어 통합 측정하더라도 전류폐로가 형성되지 않는다. (c)의 경우도 수조 내에 전극센서가 함께 있지만 측정기를 분리하였기 때문에 (b)와 같이 전류폐로가 형성되지 않는다. 그러나 (d)의 경우는 두 전극이 같은 수용액 내에서 통합측정하기 때문에 전류폐로가 형성되어 전극 상호 간의 간섭을 일으킨다.
(b)처럼 잔류염소와 pH 값이 영향을 받는다.
제안 방법
그림 3은 대표적인 전극방식의 수질측정 항목인 잔류염소긋과 전도도 "2” 및 pH “3”센서 3가지를 방법 사용하여 통합 계측하였을 때 상호간섭 및 영향에 대한 실험을 하였다. 잔류염소센서는 갈바닉 전극법을 이용한 전극 센서이며, 전도도와 pH 센서는 교류2전극법과 유리 전극법을 각각 이용한 전극센서로서 각 전극센서 상호간의 간섭영향에 대하여 실험하였으며, 측정결과를 표 8에 나타내었으며,
본 논문은 II장에서 먹는 물에 대한 수질 측정 관련 법규 및 규정을 분석하고 향후 먹는 물 기준에 적합한 다항목 연속측정기용 센서의 성능기준을 제안하였으며, Ⅲ 장은 수질측정용 전극센서의 융합실험과 그 결과를 보인다. IV장은 실험결과에 대한 결론과 향후 "먹는 물 수질 공정시험 방법에 맞는 다항목 수질측정기에 대한 개발 방향을 제시하였다.
수질을 측정하기 위한 센서 중에서 전극방식 센서들의 상호간섭 영향을 받는지에 대한 실험을 하기 위하여 pH, 전도도 전극센서와 측정기를 이용하여 그림 1과 같이 다양한 형태의 실험을 하였다. 컴퓨터로 측정값의 변화를 추적하기 위하여 아날로그 데이터를 컴퓨터로 입력하기 위한 데이터 수집 장치 (DAQ: Data Acquisition)!- 사용하였으며, DAQ의입력모드는 차동입력모드를 사용함으로써 각 측정장치의 전위차 영향을 받지 않도록 하였다.
데이터처리
수질측정기의 아날로그표준줄력 4~20mA을 분로저항(shunt resistor) 250Q을 병렬연결하여 전압 1~5V로 변환하여 이용하였다. 연속 모니터링은 LabView로 측정항목별 결과를 동시에 모니터링하기 쉽도록 프로그래밍하여 사용하였다.
후속연구
pH, 잔류염소, 전도도 등 전극방식 센서들이 상호 간섭을 일으키지 않으면서 정확한 수질정보를 측정할 수 있도록 센서융합 기술을 개발하고 탁도, 온도 등과 함께 고정도의 연속측정 데이터를 생성할 수 있는 센서 융합기술 개발을 필요로 한다.
기준에 대하여 정해진 것이 없다. 따라서 본 연구에서 얻어진 결과를 토대로 간이정수장 또는 건축물 내 저수조 등의 수질을 통합계측하고 모니터링 할 수 있는 센서 모듈과 융합기술은 저가의 수질모니터링 및 제어시스템 구축에 활용할 수 있다.
pH, 잔류염소, 전도도 등은 전극방식을 이용한 측정 방법으로서 상호 간섭을 받기 때문에 동시에 연속측정이 어렵다. 따라서 상수원에서 생산한 수돗물을 수용가까지 공급하는 과정에서 공정별로 수질을 모니터링하여 공정제어에 필요한 pH, 탁도, 잔류염소, 전도도 및 수온 등을 계측하고 그 결과를 제어정보로 활용할 수 있는 센서 융합기술 개발이 필요하다. 즉 미국의 EPA 기준 및 국내기준에 적합한 각각의 센서 특성에 맞는 효율적인 상수도용 수질계측센서 통합기술 개발이 절실하다[9-16].
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