해수중 유류측정을 위한 현장탐지 플랫폼 개발

Abstract

해수에 유출된 유류의 농도를 현장에서 측정하기 위한 방법으로 형광검출법 기반의 형광광도계가 널리 사용되고 있다. 하지만, 현재 상용화 되어있는 형광광도계는 고가의 자외선 광원과 광전자증배관(Photomultiplier tube, PMT) 그리고 복수의 렌즈와 필터로 구성되어 있어, 현장형/휴대형 측정기기로 사용이 적합하지 않다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 연구에서는 자외선 빛 방출다이오드(Ultraviolet Light-emitting diode, UV LED)와 저가의 반도체 이미지 센서(complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) image sensor)를 이용해 해수중 유류의 농도를 측정할 수 있는 현장탐지 플랫폼을 개발하였다. 개발된 플랫폼의 유류 측정 범위는 1 ppb 부터 1000 ppm 임을 실험을 통해 보였는데, 이는 해양의 유류 오염도 측정(환경오염기준 10 ppb) 뿐 아니라내륙의 유류 오염도 측정 역시 가능한 범용적 측정기기로의 활용 가능성을 보여준다. 또한 개발된 플랫폼에 농도에 따른 원유(5종)의 형광 검량선을 내장하여, 지정된 원유 측정시 별도의 캘리브레이션 과정 없이 측정이 가능 하도록 하였다. 추가적으로 측정 플랫폼은 무선 연결망을 통해 연동되는 스마트 디바이스내의 프로그램에서 분석과 저장이 동시에 이루어지므로, 분석 결과의 저장에 소요되는 추가적인 절차를 최소화 할 수 있다. 본 발표에서는 개발한 탐지 플랫폼의 구성과 유류의 농도별 측정실험결과를통해 현장탐지용 휴대형 측정기기로의 적용 가능성을 제시한다.