유종 분석 장치

Abstract

배경: 국내 연안은 크고 작은 유류 유출사고의 빈도가 높고, 오염 행위자를 빠른 시간 내에 특정하지 못하는 경 우 경제적인 손실이 발생한다. 이에 사고 발생 인근 혐의 선박 및 행위자 압축을 위해 결정적인 정보인 유 종을 현장에서 판별하는 휴대용 장치개발을 하게 되었다.

발명 내용 및 장치 구성: 본 발명 장치는 UV LED를 활용하여 유류 시료를 excite하게 되면, 시료 내 방향족 화합물의 형광 방출 특 성을 이용한 장치이다. 장치의 구성은 왼쪽 상부에 규벳을 넣을 수 있는 슬롯이 있으며, 이 큐벳에유기용 매 (디클로르메탄)에 희석된 유류 시료를 담게 된다. 큐벳 왼쪽에는 3개의 UV-A LED (365 nm, 375 nm, 385 nm)가 시료를 excite하게 되며, 큐벳을 통과하며 시료에 포함된 방향족에 의해 청색 계열의 형광이 방 출된다. 이 형광 스펙트럼은 diffractiongrating을 통과하면서 분광되고, 이를 래즈베리 파이 카메라로 디 지털 이미지를 찍게 된다. 디지털 이미지의 Y 축 좌표가 파장에 해당하기 때문에 위치 보정 및 moving averaging 알고리즘을 사용하여 표준화된 스펙트럼 정보를 얻을 수 있다. 유종에 따라 방향족및 기타화합 물의 조성 차이 등으로 각기 다른 스펙트럼을 생성한다. 이 스펙트럼은 기존에 확보된 스펙트럼(현재 D/B 화된 160종)과 통계처리 및 머신러닝에 기반한 비선형 패턴 분석법을 적용하여 유출된 기름의 유종을 판정 하는 방법이다.