WO2020145565A1 - 공중 부유균 및 먼지 측정키트 - Google Patents

공중 부유균 및 먼지 측정키트 Download PDF

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WO2020145565A1
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airborne bacteria
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    • G01N21/763—Bioluminescence

Definitions

  • the present application relates to a measurement kit for measuring airborne bacteria and dust concentration.
  • the airborne bacteria measurement method is a method of forcibly measuring a microorganism by adsorbing a certain amount of air to pass through the medium and culturing the microorganisms adsorbed on the medium. It has the advantage of being able to obtain a result that is quite close to the number of bacteria, but there is a problem that the result varies depending on the culture conditions or the measurement location and there is a problem that the time for obtaining the result is very long.
  • Korean Patent Registration No. 10-0549222 discloses a technique for easily collecting microorganisms in particles floating in the air by inertial collision by injecting air into a collecting plate rotating by a nozzle. Doing.
  • the prior art requires collecting microorganisms on the collecting plate and transferring them to the culture equipment, and includes a driving device for rotating the collecting plate, and thus has a problem in that it is inconvenient to carry and move due to a large equipment volume.
  • the present invention can shorten the sampling time of bacteria (bacteria, etc.) and fungi (fungi, etc.) having different size ranges floating in the air, selective sampling is possible, and the relative relative of bacterial and fungal particles per dust mass through calculation It provides a measurement kit that can quickly output the ratio.
  • At least one swap is provided to be attached to the airborne bacteria;
  • a body part having an internal space the swap is detachably mounted in the internal space, and a first inlet and a first outlet through which external air is introduced and discharged are respectively provided;
  • At least one separator is detachably mounted on the first inlet side of the main body portion, and is mounted to supply airborne bacteria within a predetermined size range selected from the incoming air to the first inlet;
  • an air flow device mounted on the side of the first outlet of the main body and guiding external air to flow to the first outlet through the inner space where the first inlet and the swap are mounted.
  • a sampler comprising a; ATP measuring device provided to measure the ATP of airborne bacteria attached to the swab; A dust meter provided to measure the concentration of dust within a predetermined size range included in the air; And a control unit configured to receive the first data output from the ATP meter and the second data output from the dust meter to generate third data. It provides an airborne bacteria and dust measurement kit comprising a.
  • At least one swap provided to be attached to the airborne bacteria;
  • a body part having an internal space, the swap is detachably mounted in the internal space, and a first inlet and a first outlet through which external air is introduced and discharged are respectively provided;
  • First and second flow paths respectively fluidly connected to the first inlet;
  • a first separator mounted on the first flow path side and provided to supply airborne bacteria within the first size range of the incoming air to the first inlet;
  • a second separator mounted on the second flow path side and provided to supply airborne bacteria within the second size range of the incoming air to the first inlet;
  • a valve provided on the side of the first inlet and provided to fluidly connect the first flow path and the first inlet, or to fluidly connect the second flow path and the first inlet;
  • an air flow device guiding external air to flow through the first inlet and the inner space equipped with the swap to the first outlet.
  • a sampler comprising a; ATP measuring device provided to measure the ATP of airborne bacteria attached to the swab; A dust meter provided to measure the concentration of dust within a predetermined size range included in the air; And a control unit configured to receive the first data extracted from the ATP meter and the second data extracted from the dust meter to generate third data. It provides an airborne bacteria and dust measurement kit comprising a.
  • the first and second swaps provided to be attached to the airborne bacteria; First and second main body parts having an internal space, first and second swaps respectively mounted in the inner space, and provided with a first inlet and a first outlet through which external air is introduced and discharged; A first separator mounted on the first main body and provided to supply airborne bacteria within a first size range of the inflowing air to the first inlet of the first main body; A second separator mounted on the second body portion and provided to supply airborne bacteria within the second size range of the incoming air to the first inlet of the second body portion; An air flow device guiding external air to flow through the first inlet and the inner space equipped with the swap, respectively to the first outlet; A sampler comprising a; ATP measuring device provided to measure the ATP of airborne bacteria attached to the first and second swabs; A dust meter provided to measure the concentration of dust within a predetermined size range included in the air; And a control unit configured to receive the first data
  • a humidifying unit provided to supply an aqueous solution containing a cell lysis agent to the air side flowing into the body portion.
  • the separator and the swap are each equipped with a replacement.
  • the separator is a first separator for supplying airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m or less in the air to the first inlet, and a first separator for supplying airborne floating bacteria having a size range of 10 ⁇ m or less in the air to the first inlet. It includes two separators, and at least one of the first and second separators is selectively mounted.
  • airborne bacteria in the first size range have a size range of 2.5 ⁇ m or less in the air
  • airborne bacteria in the second size range have a size range of 10 ⁇ m or less in the air.
  • the dust meter includes measuring the fine dust (PM 10) and the ultra fine dust (PM 2.5), respectively, and outputting a dust mass concentration value per unit air volume.
  • the ATP meter further includes an ATP monitor that outputs each measured ATP value as a relative luminescence unit (RLU) value per unit air volume.
  • RLU relative luminescence unit
  • a user terminal capable of outputting a user interface
  • the control unit is provided to receive the first and second data, respectively, to generate third data, and the control unit provides the generated third data to the user terminal. It includes doing.
  • the user terminal is provided to input a user input value
  • the user input value is a sampling air flow rate (Vol Flow Rate), a sampling time (Time), a colony forming unit (CFU) conversion formula, a measurement unit for each place It includes at least one of the reference value of airborne bacteria according to, the fine dust and ultra-fine dust for each place.
  • control unit includes generating a plurality of third data based on at least one of the first data, the second data, and the user input value.
  • the user interface provides a user input window for input of at least one of each user input value, a third data output window in which each generated third data is output, and each third data in a diagrammatic form. It further includes a third data schematic output window.
  • RLU value (RLU/ ⁇ g [PM10]) of airborne bacteria having a size range of 10 ⁇ m or less in air per unit dust mass, 2.5 ⁇ m or less in air per unit dust mass RLU value of airborne bacteria (RLU/ ⁇ g [PM2.5])
  • RLU value of airborne bacteria (RLU/ ⁇ g [PM2.5]) RLU value of airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air per unit dust mass
  • colony forming unit (CFU) value of airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air per unit dust mass CFU/ ⁇ g [PM10] -PM2.5
  • the third data schematization output window includes a reference line displaying a reference value of airborne bacteria and/or a fine dust and ultra fine dust reference value for each measurement location based on a user input value, respectively, displayed in a horizontal straight line form. .
  • the present invention provides a method for measuring airborne airborne bacteria and dust using the airborne airborne bacteria and dust measurement kit described above, comprising: measuring the concentration of airborne airborne bacteria attached to the swab; A dust concentration measuring step of measuring the dust concentration; And a data generating step of receiving the first data output from the ATP meter and the second data output from the dust meter from the controller and generating third data. It provides a method for measuring airborne bacteria and dust, including.
  • the present invention is a method for measuring airborne airborne bacteria and dust using the airborne airborne bacteria and dust measurement kit described above, the airborne bacteria concentration measuring step of measuring the ATP of airborne airborne bacteria attached to the swab; A dust concentration measuring step of measuring the dust concentration; And a data generating step of receiving the first data output from the ATP meter and the second data output from the dust meter from the controller and generating third data. It provides a method for measuring airborne bacteria and dust, including.
  • the present invention is a method for measuring airborne airborne bacteria and dust using the airborne airborne bacteria and dust measurement kit described above, the airborne bacteria concentration measuring step of measuring the ATP of airborne airborne bacteria attached to each swap; A dust concentration measuring step of measuring the dust concentration; And a data generating step of receiving the first data output from the ATP meter and the second data output from the dust meter from the controller and generating third data. It provides a method for measuring airborne bacteria and dust, including.
  • the exemplary measurement kit of the present invention it is possible to shorten the sampling time of bacteria (bacteria, etc.) and fungi (fungi, etc.) having different size ranges floating in the air, and selective sampling is possible. It has the advantage of being able to quickly output the relative proportions of bacterial and fungal particles per unit air volume.
  • the present invention provides real-time information on fungi and bacteria contained in fine and ultra-fine dust in the air in various formats, through which it is possible to quickly respond to biological threats caused by airborne bacteria.
  • Monitoring platform can be provided.
  • FIG. 1 and 2 are perspective views of a measurement kit equipped with a sampler according to a first embodiment of the present invention.
  • 3 and 4 is a schematic diagram showing a sampler according to a first embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 is a schematic view showing a separator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 to 10 are views for explaining a control unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a sampler according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a sampler according to a third embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a measurement kit (10, hereinafter referred to as a'measurement kit') capable of measuring the concentration of airborne bacteria and dust in the air.
  • a'measurement kit' a measurement kit (10, hereinafter referred to as a'measurement kit') capable of measuring the concentration of airborne bacteria and dust in the air.
  • airborne airborne bacteria used in the present application may mean bacteria, viruses, bacteria, fungi and the like floating in the air.
  • FIGS. 1 and 2 are perspective views of a measurement kit equipped with a sampler according to a first embodiment of the present invention
  • FIGS. 3 and 4 are schematic views showing a sampler according to a first embodiment of the present invention
  • FIGS. 5 and 6 A schematic view showing a separator according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 7 to 10 are views showing to explain a control unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a sampler according to a second embodiment of the present invention 12 is a schematic diagram showing a sampler according to a third embodiment of the present invention.
  • the airborne bacteria and dust concentration measurement kit 10 according to an embodiment of the present invention, a sampler (100, 100a, 100b) for collecting airborne bacteria, the collected airborne suspended
  • the third data is generated by receiving the first data output from the ATP meter 500 for measuring the concentration of bacteria, the dust meter 600 for measuring the dust concentration, and the second data output from the ATP meter and the second data output from the dust meter. It includes a control unit provided to.
  • the sampling time of bacteria (bacteria, etc.) and fungi (fungi, etc.) having different size ranges floating in the outside air is reduced by using the sampler 100, and selective sampling is possible.
  • the concentration values measured by the ATP meter 500 and the dust meter 600 through the control unit there is an advantage that can quickly output the relative ratio of bacterial and fungal particles per dust mass or per unit air volume.
  • the sampler 100 includes at least one swap 110 provided to attach airborne bacteria.
  • the main body 120 having an inner space
  • the swap 110 is detachably mounted in the inner space
  • the first inlet 121 and the first outlet 122 through which external air flows in and out are respectively provided.
  • the swap is formed extending from the collecting portion 111 and the collecting portion 111 to which the airborne bacteria are attached, and has a fixing portion 113 fixing the collecting portion 111 to the interior space.
  • the main body 120 includes an upper holder 1201 provided with a first outlet 122 and a lower holder 1202 provided with a first inlet 121.
  • the upper holder 1201 and the lower holder 1202 are detachably coupled, and a portion of the upper end portion of the lower holder 1202 is inserted into the lower end side of the upper holder 1201 to be detachably fastened.
  • a sealing member 1207 for example, an O-ring, is provided in a partial region of the upper portion of the lower holder 1202 to seal the upper holder 1201 and the lower holder 1202.
  • the first inlet 121 may be provided in a substantially central region of the lower end 1202b of the lower holder 1202, and the collection part 111 of the swap may be disposed adjacent to the first inlet 121. .
  • the fixing part 113 of the swap may be inserted into a part of the upper holder 1201 and fixed so that the collecting part 111 is disposed adjacent to the first inlet part 121.
  • the first outlet 122 may be provided in a portion of the side surface of the upper holder 1201, and the fixing part 113 of the swap may be disposed in an area between the first outlet 122 and the upper portion 1201a of the upper holder. Can.
  • a sealing member 1205 provided to seal the upper end may be provided at the upper end portion 1201a of the upper holder, and the sealing member may be, for example, a set screw, but is not limited thereto.
  • the upper end portion 1202a of the lower holder 1202 and the lower end portion 1201b of the upper holder 1201 are respectively opened so that the lower holder 1202 and the upper holder 1201 are fluidly connected to each other, so that the first inlet port is provided.
  • the air introduced into the 121 may flow toward the first outlet 122 side.
  • the sampler 100 is detachably mounted on the side of the first inlet 121 of the main body 120, and airborne bacteria within a predetermined size range selected from the inflowing air It includes at least one separator 200 mounted to supply the first inlet 121.
  • the separator 200 a first separator for supplying airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m or less in the air to the first inlet 121 and a size range of 10 ⁇ m or less in the air It includes a second separator for supplying the floating airborne bacteria to the first inlet 121, at least one of the first and second separators may be selectively mounted.
  • airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m or less in the air may include airborne bacteria
  • airborne bacteria having a size range of 10 ⁇ m or less in the air may include airborne bacteria and fungi (Airborne Bacteria). Fungi).
  • airborne bacteria can be largely divided into bacteria having an size range of 2.5 ⁇ m or less (Airborne Bacteria) and fungi having an size range of more than 2.5 ⁇ m (Airborne Fungi).
  • the bacteria may include Gram Negative (Gram Negative Bacteria) and Gram Positive Bacteria (Gram Positive Bacteria), for example, Gram-negative bacteria, Escherichia coli having a size of approximately 0.91 ⁇ m and Gram-positive bacteria May include Staphylococcus Epidermidis and the like having a size of approximately 0.78 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the fungus may include, for example, mold, but is not limited thereto.
  • the separator 200 may be provided with first and second separators 200a and 200b individually to collect airborne bacteria having different size ranges, respectively.
  • the separator 200 the air passing through the nozzle unit 220 and the nozzle unit 220 and the nozzle unit 220 for increasing the flow rate of the air introduced into the inlet, the inlet 210 to which external air containing airborne bacteria is introduced It includes a collision unit 230, the floating bacteria contained in the collision.
  • the inlet 210 has a second inlet 211 through which air containing airborne bacteria is introduced.
  • the nozzle unit 220 is fluidly connected to the inlet 210 and has at least one through hole 221 so that the introduced air flows.
  • the nozzle unit 220 is provided with a smaller cross-sectional area toward the through-hole 221 from the inlet 210, so that the flow rate may increase when the introduced air passes through the through-hole 221.
  • a plurality of through holes 221 may be provided, for example, three may be provided, but is not limited thereto.
  • the collision unit 230 is fluidly connected to the nozzle unit 220 and includes a collision plate 231 provided to collide a part of suspended bacteria contained in the air introduced through the nozzle unit 220.
  • the collision plate 231 may be disposed at a predetermined distance from the through hole 221 of the nozzle unit.
  • the collision part 230 has a mounting part 233 mounted on the first inlet 121 side of the body part 120, and air introduced through the nozzle part 220 on the mounting part 223 side is a body part ( A second outlet 232 provided to be introduced into the first inlet 121 of 120) may be provided.
  • the collision part 230 may be provided such that a cross-sectional area of at least a portion of the area from the collision plate 231 side toward the mounting portion 233 side becomes small. Therefore, the flow rate of air flowing into the first inlet 121 may be increased, and the amount of floating bacteria attached to the swap may also be increased.
  • the mounting portion 223 may be fitted so as to surround a portion of the lower portion 1202b of the lower holder 1202 of the body portion 120.
  • a sealing member 1207 for example, an O-ring, is provided in a partial region of the lower portion of the lower holder 1202 to which the mounting portion 223 is coupled, so that the separator 200 and the body portion 120 are more sealed. Can be.
  • the collision plate 231 has an opening 231a provided to allow relatively small particles to flow to the second outlet 232 by a small inertia.
  • the external air containing the floating bacteria is accelerated through the through-hole 221 of the nozzle portion and forms a jet streamline by the collision plate 231. Particles having a relatively large mass cannot move along the jet streamline, resulting in finality. As a result, only particles having a predetermined size or less are discharged to the second outlet 232 through the opening 231a.
  • the separator 200 having the above-described configuration has different size ranges by adjusting the diameter d1 of the through-hole 221 of the nozzle portion and the distance d2 between the through-hole 221 and the collision plate 231.
  • a plurality of airborne floating bacteria may be provided so as to be collected.
  • the diameter d1 of the through-hole 221 of the nozzle portion of the first separator and the gap d2 between the through-hole 221 and the collision plate 231 are respectively through holes 221 of the nozzle portion of the second separator. ) May be relatively smaller than the diameter d1 and the gap d2 between the through hole 221 and the collision plate 231.
  • the first and second separators have the same components, but the diameter d1 of the through hole 221 of the nozzle unit 230 and between the through hole 221 and the collision plate 231 By adjusting the gap d2, it can be provided to collect airborne floating bacteria having different size ranges.
  • the above-described separator 200 is a separator (first and first) having different diameters (d1) of the through-holes (221) and a gap (d2) between the through-holes (221) and the collision plate (231). 2 Separator) by replacing the mounting, when collecting airborne floating bacteria having different size ranges, it is possible to collect airborne floating bacteria having respective sizes by replacing and mounting a plurality of provided swaps 110.
  • the first separator is mounted on the main body 120 to swap airborne bacteria (eg, airborne bacteria) having a size range of 2.5 ⁇ m or less in air (hereinafter, referred to as'first swap') (Referred to as this), the first swap is separated to measure the RLU value through the ATP meter 500, which will be described later, and the second separator is mounted on the main body 120 to have a size range of 10 ⁇ m or less in air After collecting the airborne bacteria having (for example, bacteria (Airborne Bacteria) and fungi (Airborne Fungi)) in the swap (hereinafter referred to as'second swap'), the second swap is separated and ATP described later The RLU value may be measured through the meter 500.
  • airborne bacteria eg, airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m or less in air
  • the second separator is mounted on the main body 120 to have a size range of 10 ⁇ m or less in air
  • the second swap is separated and ATP described later
  • the RLU value
  • the ATP meter 500 can measure the RLU values of airborne bacteria including airborne bacteria, bacteria, and fungi, respectively.
  • the sampler 100 of the present invention the air flow device for guiding the flow of air so that the external air containing airborne bacteria is introduced into the inner space of the body portion 120 and airborne bacteria are attached on the swap. 300).
  • the air flow device 300 may be provided to form a pressure difference in order to introduce air into the interior space of the main body 120, for example, using a pump or a fan, the interior space of the main body 120 It is possible to force the flow of the external air flowing in.
  • the air flow device 300 may further include a flow control device 310 provided to control the air flow device 300 to adjust the flow rate of the incoming air.
  • the air flow device 300 and the flow control device 310 may be electrically connected.
  • the air flow device 300 is mounted on the side of the first outlet 122 of the main body, and external air containing airborne bacteria is passed through the interior space where the first inlet 121 and the swap 110 are mounted. 1 may be guided or forced to flow toward the outlet 122 side.
  • airborne bacteria introduced through the first inlet 121 may be attached to the collection part 111 of the swap.
  • the sampler 100 of the present invention may further include a humidifying unit 400 provided to supply an aqueous solution containing a cell lysis agent to the air side flowing into the body portion 120.
  • a humidifying unit 400 provided to supply an aqueous solution containing a cell lysis agent to the air side flowing into the body portion 120.
  • the humidification unit 400 a humidifying nozzle unit 410 for spraying an aqueous solution containing a cell lysis agent toward the air flowing into the main body unit 120, an aqueous solution supply unit for supplying an aqueous solution to the humidifying nozzle unit 410 (not shown) ).
  • the humidification unit 400 is fluidly connected to the separator 200 and includes a humidification flow path 420 having a third inlet 421 through which air containing airborne bacteria is introduced.
  • the aqueous solution supply part provided to supply the aqueous solution to the humidifying nozzle part 410 may be configured separately as described above, or a space in which the aqueous solution is accommodated may be provided on the humidifying nozzle part 410. That is, the aqueous solution supply portion and the humidifying nozzle portion may be integrally formed.
  • the humidifying unit 400 may further include a controller 430 that controls the operation of the humidifying nozzle unit 410, and the controller humidifies the nozzle unit through an on/off switch.
  • the operation of 410 can be controlled.
  • the humidifying nozzle unit 410 may be fluidly connected to at least a portion of the humidifying flow path 420.
  • it is mounted on the side of the humidification flow path 420, it is possible to spray the aqueous solution containing the cell lysis agent to the separator 200 side connected to the humidification flow path 420.
  • the humidification nozzle unit 410 has been described in the form attached to the humidification flow path 420, but if it is a form capable of spraying an aqueous solution containing a cell lytic agent toward the air supplied to the body part (to the air supplied to the separator) , All applicable.
  • the humidifying nozzle unit 410 may atomize an aqueous solution of a cell lysing agent in addition to humid air and supply it to the separator 200 side.
  • the cell lytic agent used in the aqueous solution of the cell lysing agent is, for example, at least one of NP-40 Lysis Buffer, SDS (Sodium Dodecyl Sulfate) Lysis Buffer, Bacterial Cell Lysis Buffer (Gold Biotechnology), and Triton-based surfactant. Can be used.
  • Triton-based surfactant for example, Polyethylene P-T-Octyl Phenyl Ether compound Triton X-100 (Dow Chemical Co.) may be used. More specifically, in the present invention, at least one of Polyethylene Glycol P-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)-Phenyl Ether, Octyl Phenol Ethoxylate, Polyoxyethylene Octyl Phenyl Ether, 4-Octylphenol Polyethoxylate, T-Octylphenoxypolyethoxyethanol, and Octoxynol-9 Either can be used.
  • the humidifying nozzle unit 410 is fluidly connected to the humidifying flow path 420, and when the air flowing into the third inlet 421 flows to the separator 200, it is supplied into the separator 200 By spraying an aqueous solution to the air side, airborne bacteria and an aqueous solution of a cell lysis agent can be flowed together into the separator 200.
  • the floating bacteria in the air flowing into the third inlet 421 may flow into the separator together with the cell lysis agent.
  • the cell lysing agent is intended to dissolve the cell membrane of airborne bacteria, and the airborne bacteria may be disrupted by the cell lysis agent and ATP (Adenosine Triphosphate) can be eluted to the outside.
  • ATP Addenosine Triphosphate
  • the ATP Since the ATP generates light by reacting with a luminescent material to be described later, it is easily used to measure the concentration of suspended bacteria. That is, since the humidifying unit 400 according to the present invention can react the cell lytic agent and the floating bacteria from the step of collecting the floating bacteria in the atmosphere, it is possible to shorten the time for ATP extraction from the floating bacteria and measure the floating airborne bacteria. You can save time.
  • the measurement kit 10 of the present invention may further include an ATP meter 500 that measures the ATP of airborne bacteria attached to the swab to measure the concentration of airborne bacteria.
  • the ATP measuring device 500 may be an RLU reader capable of measuring the relative luminous intensity (Relative Luminescence Unit, hereinafter referred to as RLU) of floating bacteria attached to the swap by inserting the collection portion 111 of the swap 110. .
  • RLU relative luminous intensity
  • the ATP meter 500 may further include an ATP monitor 510 that outputs each measured ATP value as an RLU (RLU/m 3 ) value per unit air volume.
  • RLU RLU/m 3
  • the method for optically measuring the floating bacteria may use ATP and light emitting material eluted from the floating bacteria.
  • Luminescent materials include luciferin and luciferase.
  • the luciferin is activated by ATP present in the lysed cells to be converted to active luciferin, and the active luciferin is oxidized by the action of the luminase luciferase to become oxidized luciferin, thereby converting chemical energy into light energy to emit light.
  • the ATP meter 500 may further include a light source member (not shown) for irradiating light.
  • the measurement kit 10 including the ATP meter 500 can shorten the measurement time because the floating bacteria collected in the swap 110 can be directly measured.
  • the ATP meter 500 may include an ATP monitor 510 provided to output each measured ATP value as an RLU value.
  • the measurement kit 10 of the present invention includes a dust meter 600 provided to measure the concentration of dust within a predetermined size range included in air (outside air).
  • the dust meter 600 measures fine dust (PM 10, dust concentration of 10 ⁇ m or less) and ultra fine dust (PM 2.5, dust concentration of 2.5 ⁇ m or less), respectively, and dust mass concentration per unit air volume ( ⁇ g /m 3 ).
  • the measurement kit 10 of the present invention receives the first data output from the ATP measuring device 500 and the second data output from the dust measuring device 600, and the third It may include a control unit provided to generate data.
  • control unit may be provided to receive the first and second data, respectively, to generate third data, and the control unit is electrically connected to the ATP meter 500 and the dust meter 600, respectively (data It is interlocked to enable the transmission and reception of the), it can be provided to generate the converted third data through the control unit by loading the first and second data output from each measuring device.
  • the control unit may further include a communication unit (not shown) provided to receive the first and second data output from each measuring device, and the third data based on the first and second data received by the communication unit. Can be created.
  • the control unit may further include a user terminal capable of outputting a user interface, and provide the generated third data to the user terminal.
  • the communication unit includes a short-range communication module Bluetooth (Bluetooth) communication module, BLE (Bluetooth low energy) communication module, Zigbee (Zigbee) communication module, Beacon (Beacon) communication module, Wi-Fi (Wifi) communication module, UWB ( Ultra Wideband) communication module, LoRaWAN communication module, and the like, but are not limited thereto.
  • Bluetooth Bluetooth
  • BLE Bluetooth low energy
  • Beacon (Beacon) communication module Wi-Fi (Wifi) communication module
  • UWB Ultra Wideband communication module
  • LoRaWAN communication module LoRaWAN communication module
  • the user terminal may be provided to input a user input value, and the user input value may include, for example, a sampling air flow rate (Vol Flow Rate), sampling time (Time), and colony forming unit in which air is sampled using a sampler. (CFU) conversion formula, the standard value of airborne floating bacteria according to the measurement unit for each place, and may include the fine and ultra-fine dust values for each place.
  • a sampling air flow rate Vol Flow Rate
  • Time sampling time
  • CFU colony forming unit in which air is sampled using a sampler.
  • the sampling air flow rate is the volume of sampling air introduced per minute (L/min)
  • the sampling time is the sampling time (sec) in seconds to collect airborne bacteria
  • the colony forming unit (CFU) conversion formula is Correlation equations and standard values for converting RLU values to CFU values may refer to respective reference values for airborne bacteria by location, fine dust, and/or ultrafine dust concentration determined by the user.
  • the user input value input as described above can be transmitted to the control unit, and accordingly, the control unit is based on first and second data respectively measured from the ATP meter and the dust meter and the user input value selected from the aforementioned user input values. By doing so, third data can be generated.
  • the user terminal may include a display for output of a user interface for the third data provided from the control unit.
  • the user terminal may be a terminal capable of wired/wireless network communication.
  • the user terminal may be a smart phone, a portable multimedia player (PMP), personal digital assistants (PDA), a desktop PC, a laptop PC, a tablet PC, but is not limited thereto.
  • PMP portable multimedia player
  • PDA personal digital assistants
  • control unit estimates airborne bacteria and dust (fine dust and ultrafine dust) measurement result data based on the first data, the second data, and the user input value received through the user terminal, and the estimated measurement result data It is possible to provide the user terminal with a user interface that displays them in various formats.
  • control unit may be configured in a server unit together with the above-described communication unit and a storage unit (not shown) for data storage, management, and the like.
  • the first data may include airborne microbes (eg, bacteria) having a size of 2.5 ⁇ m or less per unit air volume and/or airborne microbes (eg, bacteria and fungi) having a size pole of 10 ⁇ m or less.
  • airborne microbes eg, bacteria
  • the second data includes fine dust per unit air volume (PM 10, dust concentration of 10 ⁇ m or less) and/or ultra fine dust (PM 2.5, dust concentration of 2.5 ⁇ m or less ) Is the mass concentration ( ⁇ g/m 3 ) value.
  • control unit based on each of the fine dust concentration (PM10) and the ultra fine dust concentration (PM2.5) measured through the dust meter, the concentration value between the fine dust concentration and the ultra fine dust concentration, that is, 2.5 A mass concentration value of dust having particles larger than ⁇ m and smaller than 10 ⁇ m may be generated and transmitted to a user terminal.
  • the value between the fine dust concentration and the ultrafine dust concentration may mean a value (PM10-PM2.5) minus the ultrafine dust concentration value from the fine dust concentration value.
  • the third data is airborne bacteria having a size range of 10 ⁇ m or less in air per unit dust mass calculated based on first and second data or calculated based on first data, second data and user input value RLU value of (RLU/ ⁇ g[PM10]), RLU value of airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m or less in air per unit dust mass (RLU/ ⁇ g [PM2.5]), 2.5 in air per unit dust mass RLU value (RLU/ ⁇ g [PM10-PM2.5]) of airborne bacteria having a size range of ⁇ m to 10 ⁇ m, colony forming unit (CFU) value of airborne bacteria having a size range of 10 ⁇ m or less per unit dust mass ( CFU/ ⁇ g[PM10]), airborne bacteria colony forming unit (CFU) value (CFU/ ⁇ g[PM2.5]) with a size range of 2.5 ⁇ m or less in air per unit dust mass, air per unit dust mass Colony forming unit (CFU) value (CFU/ ⁇ g [PM10-PM2.5]
  • colony forming unit (CFU) value (CFU/m 3 [PM10-PM2.5]) of airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air per unit air volume and 2.5 ⁇ m per unit air volume It may include at least one of the mass concentration value ( ⁇ g / m 3 ) of the dust having particles smaller than 10 ⁇ m.
  • the airborne microbe (PM10) having a size range of 10 ⁇ m or less in the air includes both bacteria and fungi
  • the airborne microbe (PM2.5) having a size range of 2.5 ⁇ m or less in the air is a bacterium (bacteria)
  • airborne bacteria (PM10-PM2.5) having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air mainly refer to data including fungi.
  • airborne fungi having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air may include some bacteria, but mainly include fungi.
  • the colony forming unit (CFU) value may be derived through a colony forming unit conversion formula.
  • RLU and CFU have a linear relationship.
  • the plurality of third data generated as a result of the measurement based on the first data, the second data, and the user input value are provided to the user terminal, respectively, and the user does not compare the first data and the second data separately. It is possible to more easily grasp the number of fungi or/and bacteria according to the concentration of fine dust and ultrafine dust at the measurement location for each unit required by.
  • the user interface is for inputting at least one of a sampling air flow rate, a sampling time, a colony forming unit (CFU) conversion formula, a reference value of airborne microbes per microdust mass or volume, and a reference value of airborne microbes per microfine mass or volume.
  • It may include a third data output window 3000 for providing, and a third data schematic output window 3000 for providing each third data in a schematic form.
  • the user input window 1000 is a sampling air flow rate input window 1001, a sampling time input window 1002, a colony forming unit (CFU) conversion input window 1003, a standard value of airborne microbes per microdust mass or volume And an ultra-fine dust mass or volume airborne bacteria standard input window 1004, and each numerical value may be input on a user interface output through a user terminal, and the numerical value of the input window according to a user's analysis purpose Can be optionally input.
  • CFU colony forming unit
  • the reference value input to the reference value input window 1004 is, for example, the mass concentration and/or CFU value of each airborne bacteria (10 ⁇ m or less, 2.5 ⁇ m or less, 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m) per unit air volume in a specific place , RLU per unit mass and/or CFU value.
  • the user can adjust the user input window to be displayed only on the user interface by using a management option (not shown) of the user input window. .
  • the user when the user only needs to check the RLU value, not the CFU value, the user does not enter a separate value in the colony forming unit (CFU) conversion formula input window or enters the colony forming unit conversion formula through the management option in the user input window. You can adjust the window so that it does not appear on the user interface.
  • CFU colony forming unit
  • the third data output window 2000 includes an RLU numerical value output window of airborne bacteria less than 10 ⁇ m and airborne bacteria less than 2.5 ⁇ m for each measurement location output window 2001 and each location. 2002).
  • the RLU numerical value output window 2002 for each location may output the RLU numerical values of bacteria, fungi, and bacteria, respectively.
  • FIG. 8 As described above, when each numerical value is input through the user input window 1000 according to an analysis purpose, and the first and second data measured through the respective measuring devices 500 and 600 are received by the control unit, FIG. 8 As shown, in the output window of the measurement site (2001), the place where the floating bacteria (fungi and bacteria or bacteria) were measured (for example, the first floor of the machinery hall, hospital lobby, science restaurant, Yeongdae Station, dental waiting room) appears. , In the RLU numerical value output window 2002, each RLU numerical value and/or CFU numerical value for each location may be displayed.
  • the third data schematization output window 3000 is schematically output in the form of a bar graph, a line graph, a radial graph, a circle graph, etc. to provide an intuitive analysis by the user on a plurality of third data.
  • numerical values for each reference value input through the reference value input window 1004 may be output together with schematic data.
  • the third data schematization output window 3000 is an ATP output window in which the RLU value of each airborne bacteria per unit air volume for the first data is output in the above-described schematic form on the user interface.
  • a PM output window 3002 in which the mass concentration values of fine dust (PM10) and ultrafine dust (PM2.5) per unit air volume for each measurement location for the 3001 and second data are output in the above-described schematic form. do.
  • the ATP output window 3001 has airborne bacteria (including fungi and bacteria) having a size range of 10 ⁇ m or less per unit air volume for each location of measurement of the first data on the user interface. ) And RLU numerical values of airborne floating bacteria (including bacteria) having a size range of 2.5 ⁇ m or less in the air may be respectively output in the form of a bar graph, and the PM output window 3002 measures the second data.
  • the fine dust (PM10) and ultrafine dust (PM2.5) mass concentration values per unit air volume for each location may be respectively output in the form of a bar graph.
  • a reference line (v) for displaying the airborne bacteria reference value and/or the fine dust and ultrafine dust reference values according to the size range for each measurement location may be displayed in a horizontal straight line.
  • the reference line v includes a PM10 reference line v1 indicating a fine dust reference value and a PM2.5 reference line v2 indicating an ultrafine dust reference value.
  • the first reference line (v3) indicating a standard value of airborne bacteria (including fungi and bacteria) having a size range of 10 ⁇ m or less according to each unit, and airborne bacteria (bacteria) having a size range of 2.5 ⁇ m or less in air
  • the second reference line (not shown) indicating the reference value of (including) and the third reference line (not shown) indicating the reference value of airborne floating bacteria (mainly including fungi) having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air are each horizontally linear. It can be indicated by.
  • the third data schematization output window 3000 is a floating airborne fungus (fungus and bacteria) having a size range of 10 ⁇ m or less per unit dust (fine dust and ultra fine dust) mass by location among the third data on the user interface. Included), the airborne bacteria (including bacteria) in the air having a size range of 2.5 ⁇ m or less in air and the airborne bacteria (mainly including fungi) in the air having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air have the RLU numerical values described above. It includes a first output window (3003) each output to.
  • airborne bacteria including fungi and bacteria having a size range of 10 ⁇ m or less per unit volume of air per unit volume (fine dust and ultrafine dust), airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m or less in the air (bacteria)
  • a second output window 3004 in which CFU numerical values of airborne bacteria (mainly including fungi) having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air are respectively output in the above-described schematic form.
  • airborne bacteria including fungi and bacteria
  • airborne floating bacteria including bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m or less in air
  • a third output window 3005 in which CFU numerical values of airborne floating bacteria (mainly including fungi) having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air are respectively output in the above-described schematic form.
  • a fourth output window in which dust mass concentration values having a particle size range between fine dust (PM10) and ultrafine dust (PM2.5) per unit air volume per measurement location are output in the form of a bar graph. This may be further included.
  • the mass concentration value ( ⁇ g/m 3 ) of dust having particles larger than 2.5 ⁇ m and smaller than 10 ⁇ m per unit air volume per location may be respectively output in the above-described schematic form.
  • the first output window 3003 is airborne fungi (including fungi and bacteria) having a size range of 10 ⁇ m or less per unit dust (fine dust and ultra fine dust) mass by location. ), RLU numerical values of airborne floating bacteria (including bacteria) having a size range of 2.5 ⁇ m or less in air and airborne floating bacteria (mainly including fungi) having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air, respectively, in the form of a bar graph Can be output.
  • the airborne airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in the air are measured values of airborne airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m or less from the measured values of airborne airborne bacteria having a size range of 10 ⁇ m or less It may mean the value minus.
  • the second output window (3004) is airborne bacteria (including fungi and bacteria) having a size range of 10 ⁇ m or less per unit, unit dust (fine dust and ultra fine dust) air volume, 2.5 ⁇ m or less in air CFU numerical values of airborne floating bacteria (including bacteria) having a size range and airborne floating bacteria (mainly including fungi) having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air may be respectively output in the form of a bar graph, and a third output
  • the window 3005 is airborne bacteria (including fungi and bacteria) having a size range of 10 ⁇ m or less per unit dust (fine dust and ultrafine dust) mass, airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m or less in air CFU numerical values of airborne bacteria (mainly including fungi) having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m in air (including bacteria) may be respectively output in the form of a bar graph.
  • airborne bacteria including fungi and bacteria having a size range of 10 ⁇ m or less according to each unit, airborne bacteria (including bacteria) and airborne bacteria having a size range of 2.5 ⁇ m or less in air
  • the first reference line (V1), the second reference line (V2) and the third reference line (not shown), which respectively represent the reference values of the airborne floating bacteria (mainly including fungi) having a size range of 2.5 ⁇ m to 10 ⁇ m, are horizontally straight. Can be displayed.
  • the sampler 100a according to the second embodiment of the present invention, at least one swap 110, the main body 120, the first separator 200a, the second separator 200b , The first and second flow paths 251 and 252, a valve 253, and an air flow device 300.
  • the airborne bacteria having different size ranges were separated and collected by replacing and replacing the swap 110 and the separator 200, but according to the second embodiment
  • the first and second separators 200a and 200b are respectively connected to one main body 120, so that only the swap 110 is replaced, thereby different size ranges It is possible to separate and capture the floating airborne bacteria having a.
  • the sampler 100a includes first and second flow paths 251 and 252 that are respectively fluidly connected to the first inlet 121 of the main body 120.
  • first separator 200a is mounted on the side of the first flow path 251 and may be provided to supply airborne bacteria within the first size range of the incoming air to the first inlet 121.
  • the second separator 200b is mounted on the side of the second flow path 252 and may be provided to supply airborne bacteria within the second size range of the incoming air to the first inlet 121.
  • the airborne bacteria in the first size range may have a size range of 2.5 ⁇ m or less in the air
  • the airborne bacteria in the second size range may have a size range of 10 ⁇ m or less in the air.
  • valve 253 is provided on the side of the first inlet 121 to fluidly connect the first flow passage 251 and the first inlet 121, or the second flow passage 252 and the first inlet It may be provided to connect the 121 to the fluid movement.
  • valve 253 For example, by adjusting the valve 253 to fluidly connect the first flow path 251 and the first inlet 121, airborne bacteria within a first size range are attached to the swap 110 and collected. When the airborne bacteria in the first size range are detached from the swap, the other swap is mounted, and the valve 253 is adjusted again to open the second flow path 252 and the first inlet 121. By movably connecting the fluid, airborne bacteria within a second size range can be attached to other swabs and collected.
  • valve 253 may be, for example, a three-way valve, but is not limited thereto.
  • the air flow device may force the flow of external air into the body portion.
  • the sampler 100b according to the third embodiment of the present invention, the first and second swap (110a, 110b), the first and second body parts (120a, 120b), the first And second separators 200a and 200b and an air flow device 300.
  • the airborne bacteria having different size ranges were separated and collected by replacing and replacing the swap 110 and the separator 200, but according to the third embodiment
  • the first and second swaps 110a and 110b are mounted on the respective first and second body parts 120a and 120b, respectively, and the first and second Since the separators 200a and 200b are connected to each other, the airborne bacteria having different size ranges can be separated and collected without replacing the swap 110 and the separator.
  • the sampler 100b according to the third embodiment may have a form in which the sampler 100 according to the first embodiment is connected in a pair.
  • the sampler 100b according to the third embodiment includes first and second swaps 110a and 110b provided to attach airborne bacteria.
  • first inlet (121a, 121b) and the first having the inner space, the first and second swaps (110a, 110b) are mounted to the inner space, and external air containing airborne bacteria is introduced and discharged. It includes first and second body parts 120a and 120b provided with discharge ports (not shown), respectively.
  • first separator (200a) and the second body is mounted to the first body portion (120a), provided to supply airborne bacteria within the first size range of the incoming air to the first inlet (121a) of the first body portion It is mounted on the portion 120b, and includes a second separator 200b provided to supply airborne bacteria within a second size range of the incoming air to the first inlet 121b of the second body portion.
  • the air flow device for guiding the external air containing airborne bacteria to flow through the internal spaces equipped with the first inlets 121a and 121b and the swaps 110a and 110b to the first outlet (not shown), respectively. (Not shown).
  • the air flow device may force the flow of external air into the body portion.
  • the air flow device may be provided to be connected to each of the first outlets, and provided to guide the flow of air to the first body portion and the second body portion by connecting one flow device to each of the first outlets. Can be.
  • the present invention also provides a method for measuring airborne bacteria and dust.
  • the method for measuring airborne airborne bacteria and dust relates to a method for measuring airborne airborne bacteria and dust using a measurement kit 10 including a sampler according to the first to third embodiments described above. Therefore, the details of the airborne bacteria and dust device, which will be described later, may be the same as described in the measurement kit 10.
  • a method for measuring airborne airborne bacteria and dust using a measurement kit 10 including a sampler comprises: a concentration of airborne airborne bacteria to measure the ATP of airborne airborne bacteria attached to the swab; A dust concentration measuring step of measuring the dust concentration; And a data output step of receiving the first data output from the ATP meter and the second data output from the dust meter from the control unit and outputting the third data. It includes.
  • the method for measuring airborne airborne bacteria and dust using the measurement kit 10 including the sampler according to the second embodiment described above includes: airborne bacteria concentration measuring step of measuring ATP of airborne airborne bacteria attached to the swab; A dust concentration measuring step of measuring the dust concentration; And a data output step of receiving the first data output from the ATP meter and the second data output from the dust meter from the control unit and outputting the third data. It includes.
  • the method for measuring airborne airborne bacteria and dust using the measurement kit 10 including the sampler according to the third embodiment described above includes: airborne bacteria concentration measuring step of measuring ATP of airborne airborne bacteria attached to each swap; A dust concentration measuring step of measuring the dust concentration; And a data output step of receiving the first data output from the ATP meter and the second data output from the dust meter from the control unit and outputting the third data. It includes.

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Abstract

본 발명은 공기 중에 부유하는 크기 범위가 상이한 세균(박테리아 등) 및 진균(곰팡이 등)의 샘플링 시간을 단축할 수 있으며, 선택적 샘플링이 가능하고, 연산을 통해 먼지 질량 당 세균성과 진균성 입자의 상대적 비율을 빠르게 출력할 수 있는 측정키트를 제공한다.

Description

공중 부유균 및 먼지 측정키트
본 출원은 공중부유균 및 먼지 농도를 측정 하기 위한 측정키트에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 중에 부유하는 미생물을 측정하는 방법으로 부유균 측정법이 있으며, 부유균 측정법은 강제적으로 일정량의 공기를 흡입시켜 배지를 통과시키고 배지에 흡착된 미생물을 배양하여 측정하는 방법으로서, 부유 미생물 균수와 상당히 근접한 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있으나 배양 조건 또는 측정 위치에 따라 결과가 달라진다는 문제점과 결과를 얻기 위한 시간이 매우 길다는 문제점이 있다.
종래의 미생물 포집 기술 중 국내등록특허 제10-0549222호에서는, 노즐에 의하여 회전하는 포집판에 공기를 분사하게 함으로써 공기 중에 부유하는 입자들 속의 미생물을 관성 충돌에 의해 용이하게 포집되도록 하는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 상기 선행기술은 포집판에 미생물을 포집하여 이를 배양 장비로 옮겨야 하며, 포집판을 회전시키기 위한 구동장치 등이 포함되어 있어 장비 부피가 커서 휴대 및 이동이 불편하다는 문제점이 있다.
본 발명은 공기 중에 부유하는 크기 범위가 상이한 세균(박테리아 등) 및 진균(곰팡이 등)의 샘플링 시간을 단축할 수 있으며, 선택적 샘플링이 가능하고, 연산을 통해 먼지 질량 당 세균성과 진균성 입자의 상대적 비율을 빠르게 출력할 수 있는 측정키트를 제공한다.
본 발명의 일 측면 따르면, 공중 부유균이 부착되도록 마련된 적어도 하나의 스왑(Swab); 내부 공간을 갖고, 스왑이 내부 공간에 분리 가능하게 장착되며, 외부 공기가 유입 및 배출되는 제1 유입구 및 제1 배출구가 각각 마련된 본체부; 본체부의 제1 유입구 측에 분리 가능하게 장착되며, 유입되는 공기 중 선택된 소정 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 유입구로 공급하도록 장착되는 적어도 하나의 분리기; 및 본체부의 제1 배출구 측에 장착되어, 외부 공기가 제1 유입구 및 스왑이 장착된 내부 공간을 거쳐 제1 배출구 측으로 유동되도록 안내하는 공기 유동 장치; 를 포함하는 샘플러; 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하기 위해 마련된 ATP 측정기; 공기에 포함된 소정 크기 범위 내의 먼지의 농도를 측정하기 위해 마련된 먼지 측정기; 및 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련된 제어부; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 키트를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 공중 부유균이 부착되도록 마련된 적어도 하나의 스왑(Swab); 내부 공간을 갖고, 스왑이 내부 공간에 분리 가능하게 장착되며, 외부 공기가 유입 및 배출되는 제1 유입구 및 제1 배출구가 각각 마련된 본체부; 제1 유입구와 각각 유체 이동 가능하게 연결되는 제1 및 제2 유로; 제1 유로 측에 장착되며, 유입되는 공기 중 제1 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 유입구로 공급하도록 마련된 제1 분리기; 제2 유로 측에 장착되며, 유입되는 공기 중 제2 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 유입구로 공급하도록 마련된 제2 분리기; 제1 유입구 측에 마련되며, 제1 유로와 제1 유입구를 유체 이동 가능하게 연결하거나, 제2 유로와 제1 유입구를 유체 이동 가능하게 연결하도록 마련된 밸브; 및 외부 공기가 제1 유입구 및 스왑이 장착된 내부 공간을 거쳐 제1 배출구 측으로 유동되도록 안내하는 공기 유동 장치; 를 포함하는 샘플러; 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하기 위해 마련된 ATP 측정기; 공기에 포함된 소정 크기 범위 내의 먼지의 농도를 측정하기 위해 마련된 먼지 측정기; 및 ATP 측정기로부터 추출된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 추출된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련된 제어부; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 키트를 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 공중 부유균이 부착되도록 마련된 제1 및 제2 스왑(Swab); 내부 공간을 갖고, 제1 및 제2 스왑이 내부 공간에 각각 장착되며, 외부 공기가 유입 및 배출되는 제1 유입구 및 제1 배출구가 각각 마련된 제1 및 제2 본체부; 제1 본체부에 장착되며, 유입되는 공기 중 제1 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 본체부의 제1 유입구로 공급하도록 마련된 제1 분리기; 제2 본체부에 장착되며, 유입되는 공기 중 제2 크기 범위 내의 공중 부유균을 제2 본체부의 제1 유입구로 공급하도록 마련된 제2 분리기; 외부 공기가 제1 유입구 및 스왑이 장착된 내부 공간을 거쳐 제1 배출구 측으로 각각 유동되도록 안내하는 공기 유동 장치; 를 포함하는 샘플러; 제1 및 제2 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하기 위해 마련된 ATP 측정기; 공기에 포함된 소정 크기 범위 내의 먼지의 농도를 측정하기 위해 마련된 먼지 측정기; 및 ATP 측정기로부터 추출된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 추출된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련된 제어부; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 키트를 제공한다.
또한, 상기 본체부 내로 유입되는 공기 측으로 세포 용해제가 포함된 수용액을 공급하도록 마련된 가습 유닛을 추가로 포함한다.
또한, 샘플러를 이용하여, 서로 다른 크기 범위 내의 공중 부유균을 각각 포집할 때, 분리기 및 스왑은 각각 교체 장착되는, 것을 포함한다.
또한, 상기 분리기는, 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 제1 유입구로 공급하는 제1 분리기 및 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 제1 유입구로 공급하는 제2 분리기를 포함하며, 제1 및 제2 분리기 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 장착되는 것을 포함한다.
또한, 제1 크기 범위 내의 공중 부유균은, 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖고, 제2 크기 범위 내의 공중 부유균은, 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는, 것을 포함한다.
또한, 상기 먼지 측정기는, 미세 먼지(PM 10) 및 초미세 먼지(PM 2.5)를 각각 측정하여, 단위 공기 부피 당 먼지 질량 농도 값을 출력하는, 것을 포함한다.
또한, ATP 측정기는, 측정된 각각의 ATP 값을 단위 공기 부피당 RLU(Relative Luminescence Unit) 값으로 출력하는 ATP 모니터를 추가로 포함한다.
또한, 유저 인터페이스의 출력이 가능한 사용자 단말을 추가로 포함하며, 제어부는, 제1 및 제2 데이터를 각각 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련되고, 제어부는 생성된 제3 데이터를 사용자 단말로 제공하는 것을 포함한다.
또한, 사용자 단말은, 사용자 입력값을 입력하도록 마련되며, 사용자 입력값은, 샘플링 공기 유량(Vol Flow Rate), 샘플링 시간(Time), 집락형성단위(CFU) 환산식, 각각의 장소별 측정 단위에 따른 공중 부유균의 기준치, 각각의 장소별 미세먼지 및 초미세먼지 기준치 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
또한, 제어부는 제1 데이터, 제2 데이터 및 사용자 입력값 중 적어도 하나에 기초하여 복수의 제3 데이터를 생성하는 것을 포함한다.
또한, 유저 인터페이스는, 각각의 사용자 입력값 중 적어도 하나의 입력을 위한 사용자 입력창, 생성된 각각의 제3 데이터가 출력되는 제3 데이터 출력창 및 각각의 제3 데이터를 도식화 된 형태로 제공하기 위한 제3 데이터 도식화 출력창을 추가로 포함한다.
또한, 상기 제3 데이터는, 단위 먼지 질량 당 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 RLU 값(RLU/μg[PM10]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 RLU 값(RLU/μg[PM2.5]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 RLU 값(RLU/μg[PM10-PM2.5]), 단위 먼지 질량 당 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/μg[PM10]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/μg[PM2.5]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/μg[PM10-PM2.5]), 단위 공기 부피 당 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/m3[PM10]), 단위 공기 부피 당 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/m3[PM2.5]), 단위 공기 부피 당 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값 (CFU/m3[PM10-PM2.5]) 및 단위 공기 부피 당 2.5 μm 보다 크고 10 μm 보다 작은 입자를 갖는 먼지의 질량 농도 값(μg/m3) 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 제3 데이터 도식화 출력창은, 사용자 입력값에 기초한 각 측정 장소에 대한 공중 부유균의 기준치 및/또는 미세먼지 및 초미세먼지 기준치를 표시하는 기준선이 각각 가로 직선 형태로 표시되는 것을 포함한다.
이에 더하여, 본 발명은 전술한 공중 부유균 및 먼지 측정 키트를 이용한 공중 부유균 및 먼지 측정 방법에 있어서, 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하는 부유균 농도 측정 단계; 먼지 농도를 측정하는 먼지 농도 측정 단계; 및 제어부에서 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하는 데이터 생성 단계; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 공중 부유균 및 먼지 측정 키트를 이용한 공중 부유균 및 먼지 측정 방법에 있어서, 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하는 부유균 농도 측정 단계; 먼지 농도를 측정하는 먼지 농도 측정 단계; 및 제어부에서 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하는 데이터 생성 단계; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 공중 부유균 및 먼지 측정 키트를 이용한 공중 부유균 및 먼지 측정 방법에 있어서, 각각의 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하는 부유균 농도 측정 단계; 먼지 농도를 측정하는 먼지 농도 측정 단계; 및 제어부에서 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하는 데이터 생성 단계; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 방법을 제공한다.
예시적인 본 발명의 측정키트에 의하면 공기 중에 부유하는 크기 범위가 상이한 세균(박테리아 등) 및 진균(곰팡이 등)의 샘플링 시간을 단축할 수 있으며, 선택적 샘플링이 가능하고, 연산을 통해 먼지 질량 당 또는 단위 공기 부피 당 세균성과 진균성 입자의 상대적 비율을 빠르게 출력할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 공기 중의 미세먼지 및 초미세먼지 내에 포함된 진균 및 세균에 대한 실시간 정보를 다양한 포맷(Format)으로 제공하고, 이를 통해 부유균으로 인한 생물학적 위협에 신속한 대처가 가능하도록 부유균 모니터링 플랫폼을 제공할 수 있다.
또한, 사용자에 의한 장소별 미세먼지 및 부유균의 분석이 용이하게 수행될 수 있도록 출력정보의 선택, 조절 등의 기능 구현이 가능한 유저 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 샘플러가 장착된 측정키트의 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 샘플러를 나타낸 모식도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리기를 나타낸 모식도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 샘플러를 나타낸 모식도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 샘플러를 나타낸 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 공기 중 부유균 및 먼지 농도를 측정 할 수 있는 측정키트(10, 이하 '측정 키트' 라고 함)에 관한 것이다.
본 출원에서 사용되는 용어 「공중 부유균」, 「부유 미생물」, 「기상 부유균」은 공기 중에 부유하고 있는 박테리아, 바이러스, 세균, 곰팡이 등을 의미할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 샘플러가 장착된 측정키트의 사시도, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 샘플러를 나타낸 모식도, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리기를 나타낸 모식도, 도 7내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 설명하기 위해 나타낸 도면들, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 샘플러를 나타낸 모식도, 도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 샘플러를 나타낸 모식도 이다.
이하, 도1 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 키트(10)를 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 부유균 및 먼지 농도 측정 키트(10)는, 공중 부유균을 포집하기 위한 샘플러(100, 100a, 100b), 포집된 공중 부유균의 농도를 측정하기 위한 ATP 측정기(500), 먼지 농도를 측정하기 위한 먼지 측정기(600) 및 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련된 제어부를 포함한다.
본 발명의 측정키트(10)에 의하면 샘플러(100)를 이용하여 외부 공기 중에 부유하는 크기 범위가 상이한 세균(박테리아 등) 및 진균(곰팡이 등)의 샘플링 시간을 단축함과 동시에 선택적 샘플링이 가능하고, ATP 측정기(500)와 먼지 측정기(600)를 통해 측정된 농도 값들을 제어부를 통해 연산하여 먼지 질량 당 또는 단위 공기 부피당 세균성과 진균성 입자의 상대적 비율을 빠르게 출력할 수 있는 이점이 있다.
보다 구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 샘플러(100)는, 공중 부유균이 부착되도록 마련된 적어도 하나의 스왑(110)을 포함한다.
또한, 내부 공간을 갖고, 스왑(110)이 내부 공간에 분리 가능하게 장착되며, 외부 공기가 유입 및 배출되는 제1 유입구(121) 및 제1 배출구(122)가 각각 마련된 본체부(120)를 포함한다.
상기 스왑은 공중 부유균이 부착되는 포집부(111) 및 포집부(111)로부터 연장 형성되어, 포집부(111)를 내부 공간에 고정시키는 고정부(113)를 갖는다.
상기 본체부(120)는, 제1 배출구(122)가 마련된 상부 홀더(1201) 및 제1 유입구(121)가 마련된 하부 홀더(1202)를 포함한다.
상기 상부 홀더(1201)와 하부 홀더(1202)는 분리 가능하게 결합되며, 하부 홀더(1202)의 상단부 일부 영역이 상부 홀더(1201)의 하단부 측에 삽입되어, 분리 가능하게 체결될 수 있다.
여기서, 상기 하부 홀더(1202)의 상단부 일부 영역에는 실링 부재(1207), 일 예로, 오링(O-Ring)이 마련되어 있어 상부 홀더(1201)와 하부 홀더(1202) 사이가 보다 밀봉 될 수 있다.
상기 제1 유입구(121)는, 하부 홀더(1202)의 하단부(1202b)의 대략 중앙 영역에 마련될 수 있고, 스왑의 포집부(111)가 제1 유입구(121)와 인접하게 배치될 수 있다.
상기 스왑의 고정부(113)는, 상부 홀더(1201)의 일부 영역에 끼움 삽입되어 포집부(111)가 제1 유입부(121)에 인접하게 배치되도록 고정할 수 있다.
상기 제1 배출구(122)는 상부 홀더(1201)의 측면 일부 영역에 마련될 수 있으며, 스왑의 고정부(113)는 제1 배출구(122)와 상부 홀더의 상단부(1201a) 사이 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 상부 홀더의 상단부(1201a)에는 상단부를 밀봉하도록 마련된 밀봉 부재(1205)가 마련될 수 있으며, 상기 밀봉 부재는 일 예로, 고정 나사(Set Screw)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 하부 홀더(1202)의 상단부(1202a)와 상부 홀더(1201)의 하단부(1201b)는 각각 개구 되어 하부 홀더(1202)와 상부 홀더(1201)가 유체 이동 가능하게 연결되어, 제1 유입구(121)로 유입된 공기는 제1 배출구(122) 측으로 유동될 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 샘플러(100)는, 본체부(120)의 제1 유입구(121) 측에 분리 가능하게 장착되며, 유입되는 공기 중 선택된 소정 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 유입구(121)로 공급하도록 장착되는 적어도 하나 이상의 분리기(200)를 포함한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 분리기(200)는, 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 제1 유입구(121)로 공급하는 제1 분리기 및 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 제1 유입구(121)로 공급하는 제2 분리기를 포함하며, 제1 및 제2 분리기 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 장착될 수 있다.
여기서, 상기 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균은 세균(Airborne Bacteria)을 포함할 수 있으며, 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균은 세균(Airborne Bacteria) 및 진균(Airborne Fungi)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 공중 부유균은 크게, 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 세균(Airborne Bacteria)과 2.5 μm 초과의 크기 범위를 갖는 진균(Airborne Fungi)으로 나뉠 수 있다.
상기 세균(Airborne Bacteria)은, 그람 음성균(Gram Negative Bacteria) 및 그람 양성균(Gram Positive Bacteria)을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 그람 음성균에는 대략 0.91μm 크기를 갖는 대장균(Escherichia Coli) 및 그람 양성균에는 대략 0.78μm 크기를 갖는 표피포도구균(Staphylococcus Epidermidis) 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 진균(Airborne Fungi)은, 예를 들어, 곰팡이 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같이, 분리기(200)는 서로 다른 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 각각 포집할 수 있도록 제1 및 제2 분리기(200a, 200b)가 개별적으로 마련될 수 있다.
상기 분리기(200)는, 공중 부유균을 포함하는 외부 공기가 유입되는 유입부(210), 유입부로 유입된 공기의 유속을 증가 시키기 위한 노즐부(220) 및 노즐부(220)를 통과한 공기 내에 포함된 부유균이 충돌하는 충돌부(230)를 포함한다.
상기 유입부(210)는, 공중 부유균을 포함하는 공기가 유입되는 제2 유입구(211)를 갖는다.
또한, 상기 노즐부(220)는 유입부(210)와 유체 이동 가능하게 연결되며, 유입된 공기가 유동되도록 적어도 하나 이상의 관통홀(221)을 갖는다.
상기 노즐부(220)는 유입부(210)로부터 관통홀(221)을 향하여 단면적이 작아지게 마련됨으로써, 유입된 공기가 관통홀(221)을 통과할 때, 유속이 증가될 수 있다.
여기서, 상기 관통홀(221)은, 복수 개 마련될 수 있으며, 일 예로, 3개가 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 충돌부(230)는, 노즐부(220)와 유체이동 가능하게 연결되며, 노즐부(220)를 통해 유입된 공기 내에 포함된 부유균 일부가 충돌하도록 마련된 충돌 플레이트(231)를 포함한다.
여기서, 상기 충돌 플레이트(231)는, 노즐부의 관통홀(221)과 소정 간격 떨어져 배치될 수 있다.
상기 충돌부(230)는, 본체부(120)의 제1 유입구(121) 측에 장착되는 장착부(233)를 갖고, 장착부(223) 측에는 노즐부(220)를 통해 유입된 공기가 본체부(120)의 제1 유입구(121)로 유입되도록 마련된 제2 배출구(232)가 마련될 수 있다.
상기 충돌부(230)는, 충돌 플레이트(231) 측에서 장착부(233) 측을 향하여 적어도 일부 영역의 단면적이 작아지도록 마련될 수 있다. 따라서, 제1 유입구(121)로 유입되는 공기의 유속이 증가될 수 있어, 스왑에 부착되는 부유균의 양도 증가될 수 있다.
상기 장착부(223)는, 본체부(120)의 하부 홀더(1202)의 하단부(1202b) 측의 일부 영역을 둘러 싸도록 끼움 결합될 수 있다.
상기 장착부(223)가 결합되는 하부 홀더(1202)의 하단부 일부 영역에는 실링 부재(1207), 일 예로, 오링(O-Ring)이 마련되어 있어 분리기(200)와 본체부(120) 사이가 보다 밀봉될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 충돌 플레이트(231)는, 상대적으로 작은 입자들이 작은 관성에 의해 제2 배출구(232)로 유동하도록 마련된 개구부(231a)를 갖는다.
상기 부유균을 포함하는 외부 공기는, 노즐부의 관통홀(221)을 통해 가속되고 충돌 플레이트(231)에 의해 제트 유선을 형성하게 되는데 상대적으로 큰 질량의 입자들은 제트 유선을 따라 이동하지 못하게 되어 최종적으로, 일정 크기 이하의 입자들만 상기 개구부(231a)를 통해 제2 배출구(232)로 배출된다.
상기와 같은 구성을 갖는 분리기(200)는, 노즐부의 관통홀(221)의 직경(d1) 및 관통홀(221)과 충돌 플레이트(231)의 사이 간격(d2)을 조절 하여 서로 다른 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 각각 포집할 수 있도록 복수 개 마련될 수 있다.
예를 들어, 노즐부의 관통홀(221)의 직경(d1) 및 관통홀(221)과 충돌 플레이트(231)의 사이 간격(d2)이 작아질수록, 상대적으로 작은 크기의 입자들이 개구부(231a) 및 제1 유입구(121)를 차례로 통과하여, 스왑에 부착될 수 있다.
즉, 상기 제1 분리기의 노즐부의 관통홀(221)의 직경(d1) 및 관통홀(221)과 충돌 플레이트(231)의 사이 간격(d2)은, 각각 제2 분리기의 노즐부의 관통홀(221)의 직경(d1) 및 관통홀(221)과 충돌 플레이트(231)의 사이 간격(d2) 보다 상대적으로 작게 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 및 제2 분리기는 각각의 구성요소가 동일하지만, 노즐부(230)의 관통홀(221)의 직경(d1) 및 관통홀(221)과 충돌 플레이트(231)의 사이 간격(d2)을 조절함으로써, 서로 다른 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 포집하도록 마련될 수 있다.
다시 말하면, 전술한 분리기(200)는 관통홀(221)의 직경(d1)과 관통홀(221)과 충돌 플레이트(231)의 사이 간격(d2)이 서로 다르게 형성된 각각의 분리기(제1 및 제2 분리기)를 교체 장착하여, 서로 다른 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 포집할 때, 복수 개 마련된 스왑(110)을 교체 장착하여 각각의 크기를 갖는 공중 부유균을 포집할 수 있다.
예를 들어, 제1 분리기를 본체부(120)에 장착하여 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(예를 들어, 세균(Airborne Bacteria))을 스왑(이하, '제1 스왑'이라 지칭 함)에 포집한 후, 제1 스왑을 분리하여 후술하는 ATP 측정기(500)를 통해 RLU 값을 측정하고, 제2 분리기를 본체부(120)에 장착하여 공기 중 10 μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(예를 들어, 세균(Airborne Bacteria) 및 진균(Airborne Fungi))을 스왑(이하, '제2 스왑'이라 지칭 함)에 포집한 후, 제2 스왑을 분리하여 후술하는 ATP 측정기(500)를 통해 RLU 값을 측정할 수 있다.
즉, ATP 측정기(500)는, 공기 중 세균, 세균 및 진균을 포함하는 공중 부유균의 RLU 값을 각각 측정할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 샘플러(100)는, 공중 부유균을 포함하는 외부 공기가 본체부(120)의 내부 공간으로 유입되어 공중 부유균이 스왑 상에 부착되도록 공기의 유동을 안내하는 공기 유동 장치(300)를 포함한다.
상기 공기 유동 장치(300)는 본체부(120) 내부 공간으로 공기를 유입시키기 위하여 압력차를 형성하도록 마련될 수 있으며, 일 예로, 펌프나 팬 등을 이용하여, 본체부(120)의 내부 공간으로 유입된 외부 공기의 유동을 강제할 수 있다.
상기 공기 유동 장치(300)는, 공기 유동 장치(300)를 제어하여 유입되는 공기의 유량을 조절하도록 마련된 유량 제어 장치(310)가 추가로 포함될 수 있다.
상기 공기 유동 장치(300)와 유량 제어 장치(310)는 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 공기 유동 장치(300)는, 본체부의 제1 배출구(122) 측에 장착되어, 공중 부유균을 포함하는 외부 공기가 제1 유입구(121) 및 스왑(110)이 장착된 내부 공간을 거쳐 제1 배출구(122) 측으로 유동되도록 안내 또는 강제할 수 있다.
상기와 같이 제1 유입구(121)를 통과하여 유입된 공중 부유균은, 스왑의 포집부(111)에 부착될 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 샘플러(100)는, 본체부(120) 내로 유입되는 공기 측으로 세포 용해제가 포함된 수용액을 공급하도록 마련된 가습 유닛(400)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 가습 유닛(400)은, 본체부(120) 내로 유입되는 공기 측으로 세포 용해제가 포함된 수용액을 분사하는 가습 노즐부(410), 가습 노즐부(410)로 수용액을 공급하는 수용액 공급부(미도시)를 포함한다.
보다 구체적으로 상기 가습 유닛(400)은, 분리기(200)와 유체 이동 가능하게 연결되며, 공중 부유균을 포함하는 공기가 유입되는 제3 유입구(421)를 갖는 가습 유로(420)를 포함한다.
여기서, 상기 가습 노즐부(410)로 수용액을 공급하도록 마련된 수용액 공급부는, 상기와 같이 따로 구성될 수도 있고, 가습 노즐부(410) 상에 수용액이 수용되는 공간이 마련될 수 있다. 즉, 수용액 공급부와 가습 노즐부가 일체형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 가습 유닛(400)은, 가습 노즐부(410)의 작동을 제어하는 컨트롤러(430)를 추가로 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 온/오프(On/Off) 스위치를 통해 가습 노즐부(410)의 작동을 제어할 수 있다.
또한, 상기 가습 노즐부(410)는, 가습 유로(420)의 적어도 일부 영역과 유체 이동 가능하게 연결될 수 있다. 일 예로, 가습 유로(420)의 측면에 장착되어, 가습 유로(420)로와 연결된 분리기(200) 측으로 세포 용해제가 포함된 수용액을 분사할 수 있다.
여기서, 가습 노즐부(410)는 가습 유로(420)에 장착된 형태를 설명하였지만, 본체부 내로 공급되는 공기 측으로(분리기 내로 공급되는 공기 측으로) 세포 용해제가 포함된 수용액을 분사할 수 있는 형태라면, 모두 적용 가능하다.
상기 가습 노즐부(410)는, 습한 공기와 더불어 세포 용해제 수용액을 무화(霧化) 시켜 분리기(200) 측에 공급할 수 있다.
상기 세포 용해제 수용액에 사용되는 세포 용해제는, 일 예로, NP-40 Lysis Buffer, SDS(Sodium Dodecyl Sulfate) Lysis Buffer, Bacterial Cell Lysis Buffer(Gold Biotechnology 社), 트리톤(Triton)계 계면활성제 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
여기서, 상기 트리톤(Triton)계 계면활성제는 일 예로, Polyethylene P-T-Octyl Phenyl Ether류의 화합물인 Triton X-100(다우 케미컬 社)을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에서는 Polyethylene Glycol P-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)-Phenyl Ether, Octyl Phenol Ethoxylate, Polyoxyethylene Octyl Phenyl Ether, 4-Octylphenol Polyethoxylate, T-Octylphenoxypolyethoxyethanol, 및 Octoxynol-9 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 가습 노즐부(410)는, 가습 유로(420)와 유체 이동 가능하게 연결되어 있어, 제3 유입구(421)로 유입된 공기가 분리기(200)로 유동될 때, 분리기(200) 내로 공급되는 공기 측으로 수용액을 분사하여, 공기 중 부유균과 세포 용해제 수용액이 함께 분리기(200) 내부로 유동될 수 있다.
즉, 제3 유입구(421)로 유입되는 공기 중 부유균은 세포 용해제와 함께 분리기 내로 유동될 수 있다.
*상기 세포 용해제는 공중 부유균의 세포막을 용해하기 위한 것으로, 공중 부유균은 세포 용해제에 의해 세포막이 파괴되어 ATP(Adenosine Triphosphate, 아데노신삼인산)가 외부로 용출될 수 있다.
이러한 ATP는 후술할 발광물질과 반응하여 빛을 발생하기 때문에 부유균의 농도 측정에 용이하게 이용된다. 즉, 본 발명에 따른 가습 유닛(400)은 대기 중의 부유균을 포집하는 단계에서부터 세포 용해제와 부유균을 반응시킬 수 있기 때문에, 부유균으로부터 ATP가 추출되는 시간을 단축할 수 있어 공중 부유균 측정시간을 단축할 수 있다.
한편, 본 발명의 측정 키트(10)는, 공중 부유균의 농도를 측정하기 위해 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하는 ATP 측정기(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 ATP 측정기(500)는 스왑(110)의 포집부(111)가 삽입되어 스왑에 부착된 부유균의 상대적 발광정도 (Relative Luminescence Unit, 이하 RLU라고 한다)를 측정할 수 있는 RLU 리더 일 수 있다.
이에 더하여, 상기 ATP 측정기(500)는, 측정된 각각의 ATP 값을 단위 공기 부피당 RLU(RLU/m3) 값으로 출력하는 ATP 모니터(510)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 부유균을 광학적으로 측정하는 방법은 부유균으로부터 용출된 ATP와 발광물질을 이용할 수 있다. 발광물질은 루시페린(Luciferin) 및 루시페라아제(Luciferase)를 포함한다.
상기 루시페린은 용해된 세포 내에 존재하는 ATP에 의해 활성화되어 활성 루시페린으로 변화되고, 활성 루시페린이 발광효소인 루시페라아제의 작용에 의하여 산화되어 산화 루시페린으로 되면서 화학 에너지를 빛 에너지로 전환시켜 빛을 발하게 된다.
*상기 스왑(110)에 포집된 부유균의 세포로부터 추출된 ATP가 발광물질과 반응하여 발하는 빛을 RLU 리더로 측정하여 부유균의 농도를 산출할 수 있다. 이때 측정을 더욱 용이하게 하기 위해, ATP 측정기(500)는 빛을 조사하는 광원부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 ATP 측정기(500)를 포함하는 측정 키트는(10)는 스왑(110)에 포집된 부유균을 바로 측정할 수 있기 때문에 측정시간을 단축할 수 있다.
여기서, 상기 ATP 측정기(500)는, 측정된 각각의 ATP 값을 RLU 값으로 출력하도록 마련된 ATP 모니터(510)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 측정 키트(10)는, 공기(외부 공기)에 포함된 소정 크기 범위 내의 먼지의 농도를 측정하기 위해 마련된 먼지 측정기(600)를 포함한다.
상기 먼지 측정기(600)는, 미세먼지(PM 10, 10 μm 이하의 먼지 농도) 및 초 미세 먼지(PM 2.5, 2.5 μm 이하의 먼지 농도)를 각각 측정하여, 단위 공기 부피 당 먼지 질량 농도(μg/m3)값을 출력하도록 마련될 수 있다.
이에 더하여, 도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 측정 키트(10)는, ATP 측정기(500)로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기(600)로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련된 제어부를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부는 제1 및 제2 데이터를 각각 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련될 수 있으며, 제어부는 ATP 측정기(500) 및 먼지 측정기(600)와 각각 전기적으로 연결되어 있어(데이터의 송수신이 가능하도록 연동되어 있어), 각각의 측정기에서 출력된 제1 및 제2 데이터를 불러들여 제어부를 통해 환산된 제3 데이터를 생성하도록 마련될 수 있다.
상기 제어부는, 각각의 측정기에서 출력된 제1 및 제2 데이터를 수신하도록 마련된 통신부(미도시)를 추가로 포함할 수 있으며, 통신부로 수신된 제1 및 제2 데이터를 기초하여 제3 데이터를 생성할 수 있다.
상기 제어부는, 유저 인터페이스(Usere Interface)의 출력이 가능한 사용자 단말을 추가로 포함하며, 생성된 제3 데이터를 사용자 단말로 제공할 수 있다.
여기서, 상기 통신부는 근거리 통신 모듈인 블루투스(Bluetooth) 통신 모듈, BLE(Bluetooth low energy) 통신 모듈, 지그비(Zigbee) 통신 모듈, 비콘(Beacon) 통신 모듈 등을 비롯하여 와이파이(Wifi) 통신모듈, UWB(Ultra Wideband) 통신모듈, LoRaWAN 통신 모듈 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 사용자 단말은, 사용자 입력값을 입력하도록 마련될 수 있으며, 사용자 입력값은 예를 들어, 샘플러를 이용하여 공기가 샘플링 되는 샘플링 공기 유량(Vol Flow Rate), 샘플링 시간(Time), 집락형성단위(CFU) 환산식, 각각의 장소별 측정 단위에 따른 공중 부유균의 기준치, 각각의 장소별 미세먼지 및 초미세먼지 기준치를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 샘플링 공기 유량은 분당 유입된 샘플링 공기의 부피(L/min), 샘플링 시간은 부유균을 포집하기 위해 소요된 초 단위의 샘플링 시간(sec), 집락형성단위(CFU) 환산식은 RLU 값을 CFU 값으로 환산하기 위한 상관관계 식, 기준치는 사용자에 의해 판단된 장소별, 미세먼지 또는/및 초미세먼지 농도별 공중 부유균에 대한 각각의 기준치를 의미할 수 있다.
상기와 같이 입력된 사용자 입력값은 제어부로 전송될 수 있으며, 이에 따라, 제어부는, ATP 측정기 및 먼지 측정기로부터 각각 측정된 제1 및 제2 데이터와 전술한 사용자 입력 값 중 선택된 사용자 입력값을 기초하여 제3 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말은 제어부에서 제공되는 제3 데이터에 대한 유저 인터페이스의 출력을 위한 디스플레이를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 사용자 단말은, 유무선 네트워크 통신이 가능한 단말일 수 있다. 일 예로, 사용자 단말은 스마트폰, PMP(Portable Multimedia Player), PDA(Personal Digital Assistants), 데스크탑 PC, 랩탑(Laptop) PC, 태블릿 PC 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 상기 제어부는 제1 데이터, 제2 데이터 및 사용자 단말을 통해 수신된 사용자 입력값에 기초하여 공중 부유균 및 먼지(미세먼지 및 초미세먼지) 측정 결과 데이터들을 추정하고, 추정된 측정 결과 데이터들을 다양한 포맷으로 나타내는 유저 인터페이스를 사용자 단말로 제공할 수 있다. 또한, 제어부는 전술한 통신부와 데이터의 보관, 관리 등을 위한 저장부(미도시)와 함께 서버 단위로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 데이터는, 단위 공기 부피당 2.5 μm 이하의 크기를 갖는 공중 부유균(예를 들어, 세균) 및/또는 10μm 이하의 크기 극 갖는 공중 부유균(예를 들어, 세균 및 진균)의 각각의 RLU(RLU/m3) 값이고, 제2 데이터는, 단위 공기 부피 당 미세먼지(PM 10, 10 μm 이하의 먼지 농도) 및/또는 초 미세 먼지(PM 2.5, 2.5 μm 이하의 먼지 농도)의 질량 농도(μg/m3)값이다.
또한, 상기 제어부는, 먼지 측정기를 통해 측정된 각각의 미세먼지 농도(PM10)와 초미세먼지 농도(PM2.5)를 기초로 하여, 미세먼지 농도와 초미세먼지 농도의 사이 농도 값 즉, 2.5 μm 보다 크고 10 μm 보다 작은 입자를 갖는 먼지의 질량 농도 값을 생성하여, 사용자 단말로 전송할 수 있다.
여기서, 미세먼지 농도와 초미세먼지 농도의 사이 값은, 미세먼지 농도 값에서 초미세먼지 농도 값을 뺀 (PM10 - PM2.5) 값을 의미할 수 있다.
상기 제3 데이터는, 제1 및 제2 데이터를 기초하여 연산되거나, 제1 데이터, 제2 데이터 및 사용자 입력값을 기초하여 연산된 단위 먼지 질량 당 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 RLU 값(RLU/μg[PM10]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 RLU 값(RLU/μg[PM2.5]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 RLU 값(RLU/μg[PM10-PM2.5]), 단위 먼지 질량 당 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/μg[PM10]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/μg[PM2.5]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/μg[PM10-PM2.5]), 단위 공기 부피 당 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/m3[PM10]), 단위 공기 부피 당 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/m3[PM2.5]), 단위 공기 부피 당 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값 (CFU/m3[PM10-PM2.5]) 및 단위 공기 부피 당 2.5 μm 보다 크고 10 μm 보다 작은 입자를 갖는 먼지의 질량 농도 값(μg/m3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균 (PM10)은, 세균과 진균을 모두 포함하며, 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(PM2.5)은 세균(세균의 크기는 대부분 2마이크로미터 이하)을 포함하며, 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(PM10-PM2.5)은 주로 진균을 포함하는 데이터를 의미한다.
상기 진균의 크기는 대부분 3 μm 이상 이므로, 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균은, 세균을 일부 포함할 수 있으나, 주로 진균을 포함한다.
상기, 집락형성단위(CFU) 값은 집락형성단위 환산식을 통해 도출될 수 있다.
상기 집락형성단위(CFU) 환산식에서 RLU와 CFU는 선형관계를 갖는다.
전술한 바와 같이, 제1 데이터, 제2 데이터 및 사용자 입력값에 기초하여 측정 결과로 생성된 복수의 제3 데이터는, 사용자 단말로 각각 제공되어 제1 데이터와 제2 데이터를 따로 비교하지 않고도 사용자가 필요로 하는 각각의 단위에 대한 측정 장소의 미세 먼지 및 초미세먼지 농도에 따른 진균 또는/및 세균의 수를 보다 쉽게 파악할 수 있게 된다.
특히, 유저 인터페이스는 샘플링 공기 유량, 샘플링 시간, 집락형성단위(CFU) 환산식, 미세먼지 질량 또는 부피당 공중 부유균의 기준치, 초미세먼지 질량 또는 부피당 공중 부유균의 기준치 중 적어도 하나의 입력을 위한 사용자 입력창(1000), 제1 및 제2 데이터의 제어부로의 전송을 위한 데이터 입력창(미도시), 측정 결과 데이터의 장소별, 미세먼지 및 초미세먼지 농도 별 공중 부유균의 수치 값을 제공하기 위한 제3 데이터 출력 창(2000), 각각의 제3 데이터를 도식화 된 형태로 제공하기 위한 제3 데이터 도식화 출력창(3000)을 포함할 수 있다.
상기 사용자 입력창(1000)은, 샘플링 공기 유량 입력창(1001), 샘플링 시간 입력창(1002), 집락형성단위(CFU) 환산식 입력창(1003), 미세먼지 질량 또는 부피당 공중 부유균의 기준치 및 초미세먼지 질량 또는 부피당 공중 부유균의 기준치 입력창(1004)를 포함하며, 사용자 단말을 통해 출력된 유저 인터페이스 상에 각각의 수치가 입력될 수 있으며, 사용자의 분석 목적에 따라 입력창의 수치는 선택적으로 입력될 수 있다.
여기서, 상기 기준치 입력창(1004)에 입력되는 기준치는, 일 예로, 특정 장소에서 단위 공기 부피당 공중 부유균(10μm 이하, 2.5μm 이하, 2.5 μm 내지 10 μm) 각각의 질량농도 및/또는 CFU 값, 단위 질량 당 RLU 값 및/또는 CFU 값에 대한 각각의 기준치일 수 있다.
특히, 만약 사용자에 따라 측정 결과 데이터의 추정을 위해 필요하지 않은 사용자 입력창이 존재한다면, 사용자는 사용자 입력창의 관리 옵션(미도시)을 이용하여 필요한 사용자 입력창 만 유저 인터페이스 상에 나타나도록 조절할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 CFU 값이 아닌 RLU 값의 확인만이 필요한 경우, 집락형성단위(CFU) 환산식 입력창에 별도의 수치를 입력하지 않거나 사용자 입력창의 관리 옵션을 통해 집락형성단위 환신식 입력창이 유저 인터페이스 상에 나타나지 않도록 조절할 수 있다.
이에 더하여, 상기 제3 데이터 출력 창(2000)은, 각각의 측정장소 출력창(2001)과 각각의 장소에 대한 10μm 이하의 공중 부유균 및 2.5μm 이하의 공중 부유균의 RLU 수치값 출력창(2002)을 포함한다.
예를 들어, 각각의 장소에 대한 RLU 수치값 출력창(2002)은, 세균 및 진균, 세균의 RLU 수치값을 각각 출력할 수 있다.
전술한 바와 같이, 사용자 입력창(1000)을 통해 각각의 수치가 분석 목적에 따라 각각 입력되고, 각각의 측정기(500,600)를 통해 측정된 제1 및 제2 데이터가 제어부로 수신되면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 측정장소 출력창(2001)에는, 부유균(진균 및 세균 또는 세균)을 측정한 장소 (예를 들어, 기계관 1층, 병원로비, 이과식당, 영대역, 치과대기실)가 나타나고, RLU 수치값 출력창(2002)에는, 각각의 장소에 대한 각각의 RLU 수치값 및/또는 CFU 수치값이 나타날 수 있다.
이에 더하여, 상기 제3 데이터 도식화 출력창(3000)은, 복수의 제3 데이터들에 대해 사용자의 직관적 분석을 제공하도록 막대그래프, 꺽은선 그래프, 방사형 그래프, 원 그래프 등의 형태로 도식화 되어 출력될 수 있고, 기준치 입력창(1004)을 통해 입력된 각각의 기준치에 관한 수치가 도식화된 데이터와 함께 출력될 수 있다.
여기서, 상기 제3 데이터 도식화 출력창(3000)은 유저 인터페이스 상에 제1 데이터에 대한 측정 장소별 단위 공기 부피 당 각각의 공중 부유균의 RLU 수치 값이 전술한 도식화된 형태로 출력되는 ATP 출력창(3001)과 제2 데이터에 대한 측정 장소별 단위 공기 부피 당 미세먼지(PM10) 및 초미세먼지(PM2.5) 질량 농도값이 전술한 도식화된 형태로 출력되는 PM 출력창(3002)을 포함한다.
예를 들어, 도 9를 참조하면, 상기 ATP 출력창(3001)은, 유저 인터페이스 상에 제1 데이터에 대한 측정 장소별 단위 공기 부피 당 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(진균 및 세균 포함) 및 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(세균포함)의 RLU 수치 값이 각각 막대 그래프의 형태로 출력될 수 있고, 상기 PM 출력창(3002)은, 제2 데이터에 대한 측정 장소별 단위 공기 부피 당 미세먼지(PM10) 및 초미세먼지(PM2.5) 질량 농도값이 막대 그래프의 형태로 각각 출력될 수 있다.
여기서, 각각의 출력창에는, 각 측정 장소에 대한 크기 범위에 따른 공중 부유균의 기준치 및/또는 미세먼지 및 초미세먼지 기준치를 각각 표시하는 기준선(v)이 가로 직선 형태로 표시될 수 있다.
상기 기준선(v)은, 미세먼지 기준치를 표시하는 PM10 기준선(v1), 초미세먼지 기준치를 표시하는 PM2.5기준선(v2)을 포함한다. 또한, 각각의 단위에 따른 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(진균 및 세균 포함)의 기준치를 표시하는 제1 기준선(v3), 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(세균 포함)의 기준치를 표시하는 제2 기준선(v4) 및 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(주로 진균 포함)의 기준치를 표시하는 제3 기준선(미도시)이 각각 가로 직선 형태로 표시될 수 있다.
또한, 상기 제3 데이터 도식화 출력창(3000)은 유저 인터페이스 상에 제3 데이터 중 장소별, 단위 먼지(미세먼지 및 초미세먼지) 질량 당 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(진균 및 세균 포함), 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(세균 포함) 및 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(주로 진균 포함)의 RLU 수치 값이 전술한 도식화된 형태로 각각 출력되는 제1 출력창(3003)을 포함한다.
또한, 장소별, 단위 먼지(미세먼지 및 초미세먼지) 공기 부피 당 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(진균 및 세균 포함), 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(세균 포함) 및 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(주로 진균 포함)의 CFU 수치 값이 전술한 도식화된 형태로 각각 출력되는 제2 출력창(3004)을 포함한다.
또한, 장소별, 단위 먼지(미세먼지 및 초미세먼지) 질량 당 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(진균 및 세균 포함), 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(세균포함) 및 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(주로 진균 포함)의 CFU 수치 값이 전술한 도식화된 형태로 각각 출력되는 제3 출력창(3005)을 포함한다.
특히, 측정 장소별 단위 공기 부피 당 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5) 사이의 입자 크기 범위를 갖는 먼지 질량 농도 값이 막대 그래프의 형태로 출력되는 제4 출력창(미도시)이 추가로 포함될 수 있다.
즉, 상기 제4 출력창은, 장소별, 단위 공기 부피 당 2.5 μm 보다 크고 10 μm 보다 작은 입자를 갖는 먼지의 질량 농도 값(μg/m3)이 전술한 도식화된 형태로 각각 출력될 수 있다.
예를 들어, 도 10을 참조하면, 상기 제1 출력창(3003)은, 장소별, 단위 먼지(미세먼지 및 초미세먼지) 질량 당 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(진균 및 세균 포함), 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(세균 포함) 및 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(주로 진균 포함)의 RLU 수치 값이 각각 막대 그래프의 형태로 출력될 수 있다.
여기서, 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(주로 진균 포함)은 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 측정 값에서 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 측정 값을 뺀 값을 의미할 수 있다.
또한, 상기 제2 출력창(3004)은 장소별, 단위 먼지(미세먼지 및 초미세먼지) 공기 부피 당 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(진균 및 세균 포함), 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(세균 포함) 및 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(주로 진균 포함)의 CFU 수치 값이 각각 막대 그래프의 형태로 출력될 수 있고, 제3 출력창(3005)은 장소별, 단위 먼지(미세먼지 및 초미세먼지) 질량 당 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(진균 및 세균 포함), 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(세균 포함) 및 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(주로 진균 포함)의 CFU 수치 값이 각각 막대 그래프의 형태로 출력될 수 있다.
여기서, 각각의 출력창에는, 각각의 단위에 따른 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(진균 및 세균 포함), 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(세균 포함) 및 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균(주로 진균 포함)의 기준치를 각각 표시하는, 제1 기준선(V1), 제2 기준선(V2) 및 제3 기준선(미도시)이 가로 직선 형태로 표시될 수 있다.
따라서, 각 장소별, 미세먼지 및 초미세먼지의 농도와 세균 및 진균의 농도, 세균 농도, 진균 농도에 대한 각각의 데이터를 기준치와 바로 비교할 수 있어 세균성과 진균성 입자의 상대적 비율을 보다 쉽고 빠르게 파악 할 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 샘플러(100a)는, 적어도 하나의 스왑(110), 본체부(120), 제1 분리기(200a), 제2 분리기(200b), 제1 및 제2 유로(251,252), 밸브(253) 및 공기 유동 장치(300)를 포함한다.
이하, 전술한 제1 실시예에 따른 샘플러(100)와 동일한 구성요소에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 샘플러(100)에서는, 스왑(110)과 분리기(200)를 모두 교체 장착하여 서로 다른 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 분리 및 포집 하였지만, 제2 실시예에 따른 샘플러(100a)에서는, 제1 실시예에서와 다르게, 하나의 본체부(120)에 제1 및 제2 분리기(200a, 200b)가 각각 연결되어 있어, 스왑(110) 만을 교체하여 서로 다른 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 분리 및 포집할 수 있다.
보다 구체적으로, 제2 실시예에 따른 샘플러(100a)는, 본체부(120)의 제1 유입구(121)와 각각 유체 이동 가능하게 연결되는 제1 및 제2 유로(251,252)를 포함한다.
또한, 상기 제1 분리기(200a)는, 제1 유로(251) 측에 장착되며, 유입되는 공기 중 제1 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 유입구(121)로 공급하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 제2 분리기(200b)는, 제2 유로(252) 측에 장착되며, 유입되는 공기 중 제2 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 유입구(121)로 공급하도록 마련될 수 있다.
여기서, 제1 크기 범위 내의 공중 부유균은, 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖고, 제2 크기 범위 내의 공중 부유균은, 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖을 수 있다.
이에 더하여, 상기 밸브(253)는, 제1 유입구(121) 측에 마련되어 제1 유로(251)와 제1 유입구(121)를 유체 이동 가능하게 연결하거나, 제2 유로(252)와 제1 유입구(121)를 유체 이동 가능하게 연결하도록 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 밸브(253)를 조절하여 제1 유로(251)와 제1 유입구(121)를 유체 이동 가능하게 연결하여, 스왑(110)에 제1 크기 범위 내의 공중 부유균이 부착되어 포집되면, 제1 크기 범위 내의 공중 부유균이 부착된 스왑을 본체부에서 분리한 후, 다른 스왑을 장착하고, 다시 밸브(253)를 조절하여 제2 유로(252)와 제1 유입구(121)를 유체 이동 가능하게 연결하여, 다른 스왑에 제2 크기 범위 내의 공중 부유균을 부착시켜 포집할 수 있다.
여기서, 상기 밸브(253)는 일 예로, 삼방 밸브 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 공기 유동 장치는 외부 공기의 유동을 본체부 내부로 강제할 수 있다.
한편, 도 12를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 샘플러(100b)는, 제1 및 제2 스왑(110a, 110b), 제1 및 제2 본체부(120a, 120b), 제1 및 제2 분리기(200a, 200b) 및 공기 유동 장치(300)를 포함한다.
이하, 전술한 제1 실시예 또는/및 제2 실시예에 따른 샘플러(100, 100b)와 동일한 구성요소에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 샘플러(100)에서는, 스왑(110)과 분리기(200)를 모두 교체 장착하여 서로 다른 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 분리 및 포집 하였지만, 제3 실시예에 따른 샘플러(100b)에서는, 제1 실시예에서와 다르게, 각각의 제1 및 제2 본체부(120a, 120b)에 제1 및 제2 스왑(110a, 110b)이 각각 장착되고, 제1 및 제2 분리기(200a, 200b)가 각각 연결되어 있어, 스왑(110)과 분리기를 교체 하지 않고 서로 다른 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 분리 및 포집할 수 있다.
보다 구체적으로, 제3 실시예에 따른 샘플러(100b)는, 제1 실시예에 따른 샘플러(100)가 한 쌍으로 연결 구비된 형태일 수 있다.
상기 제3 실시예에 따른 샘플러(100b)는, 공중 부유균이 부착되도록 마련된 제1 및 제2 스왑(110a, 110b)을 포함한다.
또한, 내부 공간을 갖고, 제1 및 제2 스왑(110a, 110b)이 내부 공간에 각각 장착되며, 공중 부유균을 포함하는 외부 공기가 유입 및 배출되는 제1 유입구(121a, 121b) 및 제1 배출구(미도시)가 각각 마련된 제1 및 제2 본체부(120a, 120b)를 포함한다.
또한, 제1 본체부(120a)에 장착되며, 유입되는 공기 중 제1 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 본체부의 제1 유입구(121a)로 공급하도록 마련된 제1 분리기(200a)와 제2 본체부(120b)에 장착되며, 유입되는 공기 중 제2 크기 범위 내의 공중 부유균을 제2 본체부의 제1 유입구(121b)로 공급하도록 마련된 제2 분리기(200b)를 포함한다.
또한, 공중 부유균을 포함하는 외부 공기가 제1 유입구(121a, 121b) 및 스왑(110a, 110b)이 장착된 내부 공간을 거쳐 제1 배출구(미도시) 측으로 각각 유동되도록 안내하는 공기 유동 장치(미도시)를 포함한다.
여기서, 상기 공기 유동 장치는 외부 공기의 유동을 본체부 내부로 강제할 수 있다.
또한, 상기 공기 유동 장치는, 제1 배출구 각각에 연결되도록 마련될 수 있고, 하나의 유동 장치를 각각의 제1 배출구와 연결하여 제1 본체부 및 제2 본체부에 공기의 유동을 안내하도록 마련될 수 있다.
본 발명은 또한, 공중 부유균 및 먼지 측정 방법을 제공한다.
예를 들어, 상기 공중 부유균 및 먼지 측정 방법은, 전술한 제1 내지 제3 실시예에 따른 샘플러를 포함하는 측정 키트(10)를 이용하여 공중 부유균 및 먼지를 측정하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 후술하는 공중 부유균 및 먼지 장치에 대한 구체적인 사항은 측정 키트(10)에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
먼저, 전술한 제1 실시예에 따른 샘플러를 포함하는 측정 키트(10)를 이용한 공중 부유균 및 먼지 측정 방법은, 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하는 부유균 농도 측정 단계; 먼지 농도를 측정하는 먼지 농도 측정 단계; 및 제어부에서 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 출력하는 데이터 출력 단계; 를 포함한다.
이에 더하여, 전술한 제2 실시예에 따른 샘플러를 포함하는 측정 키트(10)를 이용한 공중 부유균 및 먼지 측정 방법은, 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하는 부유균 농도 측정 단계; 먼지 농도를 측정하는 먼지 농도 측정 단계; 및 제어부에서 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 출력하는 데이터 출력 단계; 를 포함한다.
또한, 전술한 제3 실시예에 따른 샘플러를 포함하는 측정 키트(10)를 이용한 공중 부유균 및 먼지 측정 방법은, 각각의 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하는 부유균 농도 측정 단계; 먼지 농도를 측정하는 먼지 농도 측정 단계; 및 제어부에서 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 출력하는 데이터 출력 단계; 를 포함한다.

Claims (18)

  1. 공중 부유균이 부착되도록 마련된 적어도 하나의 스왑(Swab); 내부 공간을 갖고, 스왑이 내부 공간에 분리 가능하게 장착되며, 외부 공기가 유입 및 배출되는 제1 유입구 및 제1 배출구가 각각 마련된 본체부; 본체부의 제1 유입구 측에 분리 가능하게 장착되며, 유입되는 공기 중 선택된 소정 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 유입구로 공급하도록 장착되는 적어도 하나의 분리기; 및 본체부의 제1 배출구 측에 장착되어, 외부 공기가 제1 유입구 및 스왑이 장착된 내부 공간을 거쳐 제1 배출구 측으로 유동되도록 안내하는 공기 유동 장치; 를 포함하는 샘플러;
    스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하기 위해 마련된 ATP 측정기;
    공기에 포함된 소정 크기 범위 내의 먼지의 농도를 측정하기 위해 마련된 먼지 측정기; 및
    ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련된 제어부; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  2. 공중 부유균이 부착되도록 마련된 적어도 하나의 스왑(Swab); 내부 공간을 갖고, 스왑이 내부 공간에 분리 가능하게 장착되며, 외부 공기가 유입 및 배출되는 제1 유입구 및 제1 배출구가 각각 마련된 본체부; 제1 유입구와 각각 유체 이동 가능하게 연결되는 제1 및 제2 유로; 제1 유로 측에 장착되며, 유입되는 공기 중 제1 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 유입구로 공급하도록 마련된 제1 분리기; 제2 유로 측에 장착되며, 유입되는 공기 중 제2 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 유입구로 공급하도록 마련된 제2 분리기; 제1 유입구 측에 마련되며, 제1 유로와 제1 유입구를 유체 이동 가능하게 연결하거나, 제2 유로와 제1 유입구를 유체 이동 가능하게 연결하도록 마련된 밸브; 및 외부 공기가 제1 유입구 및 스왑이 장착된 내부 공간을 거쳐 제1 배출구 측으로 유동되도록 안내하는 공기 유동 장치; 를 포함하는 샘플러;
    스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하기 위해 마련된 ATP 측정기;
    공기에 포함된 소정 크기 범위 내의 먼지의 농도를 측정하기 위해 마련된 먼지 측정기; 및
    ATP 측정기로부터 추출된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 추출된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련된 제어부; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  3. 공중 부유균이 부착되도록 마련된 제1 및 제2 스왑(Swab); 내부 공간을 갖고, 제1 및 제2 스왑이 내부 공간에 각각 장착되며, 외부 공기가 유입 및 배출되는 제1 유입구 및 제1 배출구가 각각 마련된 제1 및 제2 본체부; 제1 본체부에 장착되며, 유입되는 공기 중 제1 크기 범위 내의 공중 부유균을 제1 본체부의 제1 유입구로 공급하도록 마련된 제1 분리기; 제2 본체부에 장착되며, 유입되는 공기 중 제2 크기 범위 내의 공중 부유균을 제2 본체부의 제1 유입구로 공급하도록 마련된 제2 분리기; 외부 공기가 제1 유입구 및 스왑이 장착된 내부 공간을 거쳐 제1 배출구 측으로 각각 유동되도록 안내하는 공기 유동 장치; 를 포함하는 샘플러;
    제1 및 제2 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하기 위해 마련된 ATP 측정기;
    공기에 포함된 소정 크기 범위 내의 먼지의 농도를 측정하기 위해 마련된 먼지 측정기; 및
    ATP 측정기로부터 추출된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 추출된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련된 제어부; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  4. 제 1항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    본체부 내로 유입되는 공기 측으로 세포 용해제가 포함된 수용액을 공급하도록 마련된 가습 유닛을 추가로 포함하는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  5. 제 1항에 있어서,
    샘플러를 이용하여, 서로 다른 크기 범위 내의 공중 부유균을 각각 포집할 때, 분리기 및 스왑은 각각 교체 장착되는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  6. 제 1항에 있어서,
    분리기는, 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 제1 유입구로 공급하는 제1 분리기 및 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균을 제1 유입구로 공급하는 제2 분리기를 포함하며,
    제1 및 제2 분리기 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 장착되는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    제1 크기 범위 내의 공중 부유균은, 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖고,
    제2 크기 범위 내의 공중 부유균은, 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    먼지 측정기는, 미세 먼지(PM 10) 및 초미세 먼지(PM 2.5)를 각각 측정하여, 단위 공기 부피 당 먼지 질량 농도 값을 출력하는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    ATP 측정기는, 측정된 각각의 ATP 값을 단위 공기 부피당 RLU(Relative Luminescence Unit) 값으로 출력하는 ATP 모니터를 추가로 포함하는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  10. 제 1항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유저 인터페이스의 출력이 가능한 사용자 단말을 추가로 포함하며,
    제어부는, 제1 및 제2 데이터를 각각 수신하여 제3 데이터를 생성하도록 마련되고,
    제어부는 생성된 제3 데이터를 사용자 단말로 제공하는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  11. 제 10항에 있어서,
    사용자 단말은, 사용자 입력값을 입력하도록 마련되며,
    사용자 입력값은, 샘플링 공기 유량(Vol Flow Rate), 샘플링 시간(Time), 집락형성단위(CFU) 환산식, 각각의 장소별 측정 단위에 따른 공중 부유균의 기준치, 각각의 장소별 미세먼지 및 초미세먼지 기준치 중 적어도 하나를 포함하는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  12. 제 11항에 있어서,
    제어부는 제1 데이터, 제2 데이터 및 사용자 입력값 중 적어도 하나에 기초하여 복수의 제3 데이터를 생성하는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  13. 제 10항에 있어서,
    유저 인터페이스는, 각각의 사용자 입력값 중 적어도 하나의 입력을 위한 사용자 입력창, 생성된 각각의 제3 데이터가 출력되는 제3 데이터 출력창 및 각각의 제3 데이터를 도식화 된 형태로 제공하기 위한 제3 데이터 도식화 출력창을 추가로 포함하는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  14. 제 12항에 있어서,
    제3 데이터는, 단위 먼지 질량 당 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 RLU 값(RLU/μg[PM10]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 RLU 값(RLU/μg[PM2.5]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 RLU 값(RLU/μg[PM10-PM2.5]), 단위 먼지 질량 당 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/μg[PM10]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/μg[PM2.5]), 단위 먼지 질량 당 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/μg[PM10-PM2.5]), 단위 공기 부피 당 공기 중 10μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/m3[PM10]), 단위 공기 부피 당 공기 중 2.5μm 이하의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값(CFU/m3[PM2.5]), 단위 공기 부피 당 공기 중 2.5μm 내지 10μm의 크기 범위를 갖는 공중 부유균의 집락형성단위(CFU) 값 (CFU/m3[PM10-PM2.5]) 및 단위 공기 부피 당 2.5 μm 보다 크고 10 μm 보다 작은 입자를 갖는 먼지의 질량 농도 값(μg/m3) 중 적어도 하나를 포함하는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  15. 제 13항에 있어서,
    제3 데이터 도식화 출력창은, 사용자 입력값에 기초한 각 측정 장소에 대한 공중 부유균의 기준치 및/또는 미세먼지 및 초미세먼지 기준치를 표시하는 기준선이 각각 가로 직선 형태로 표시되는 것을 포함하는, 공중 부유균 및 먼지 측정 키트.
  16. 제 1항에 따른 공중 부유균 및 먼지 측정 키트를 이용한 공중 부유균 및 먼지 측정 방법에 있어서,
    스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하는 부유균 농도 측정 단계;
    먼지 농도를 측정하는 먼지 농도 측정 단계; 및
    제어부에서 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하는 데이터 생성 단계; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 방법.
  17. 제 2항에 따른 공중 부유균 및 먼지 측정 키트를 이용한 공중 부유균 및 먼지 측정 방법에 있어서,
    스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하는 부유균 농도 측정 단계;
    먼지 농도를 측정하는 먼지 농도 측정 단계; 및
    제어부에서 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하는 데이터 생성 단계; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 방법.
  18. 제 3항에 따른 공중 부유균 및 먼지 측정 키트를 이용한 공중 부유균 및 먼지 측정 방법에 있어서,
    각각의 스왑에 부착된 공중 부유균의 ATP를 측정하는 부유균 농도 측정 단계;
    먼지 농도를 측정하는 먼지 농도 측정 단계; 및
    제어부에서 ATP 측정기로부터 출력된 제1 데이터와 먼지 측정기로부터 출력된 제2 데이터를 수신하여 제3 데이터를 생성하는 데이터 생성 단계; 를 포함하는 공중 부유균 및 먼지 측정 방법.
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