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1. KR1020200097376 - METHOD OF MEASURING WATER QUALITY

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[ KO ]
수질 측정방법{METHOD OF MEASURING WATER QUALITY}
기 술 분 야
 본 발명은 수질 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타깃성분의 정확한 측정이 가능한 수질 측정방법에 관한 것이다.
배경기술
 각종 실험실이나 화학 제품의 생산 공장, 하수나 폐수 처리 시설 또는 이들에서 사용되는 장치에는, 다양한 종류의 액체의 이송을 순차적, 선택적, 정량적으로 제어하는 장치가 사용된다. 현재 여러 가지 자동화된 정량 제어 시스템이 개발되고 있으며, 이러한 정량 제어 시스템에는 각종 용액 또는 시료를 순차적으로 선택하여 정밀하게 정량 이송하는 다채널 밸브 시스템이 사용되기도 한다.
 정량 제어 시스템이 사용되는 분야 중, 대표적으로 오폐수 처리장이나 하수 처리장에서의 수질 측정 시스템이 있다. 일반적으로 오폐수 처리장이나 하수처리장 등의 처리 시설은 오염된 물을 물리 화학적 또는 생물학적으로 처리하여 최종 방류구를 통하여 일반 수계로 배출하고 있다. 방류구에서 방류되는 물의 수질은 상시적으로 관리되어야 하며 방류되는 물의 수질에 대한 오염도의 측정은 필수적이다.
 수질 오염도 측정에 사용되는 수질 연속 자동 측정기는 하수나 폐수 처리장 방류 수 모니터링에 가장 많이 적용되고 있으며 수질 연속 자동 측정기의 수질 측정값이 수질 기준을 초과할 때에는 과태료를 부과하게 되어 있다. 이러한 수질 연속 자동 측정기 중, 전처리 타입은 COD(화학적 산소 요구량), TN(총 질소), TP(총인) 등을 측정할 수 있으며, 이러한 종류의 측정기는 측정하고자 하는 시료에 액상 시약을 첨가하고 전처리 과정을 거쳐 수질을 측정한다.
 한편, 도 1은 종래의 수질 측정장치의 일부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
 도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 수질 측정장치에 사용되는 다채널 밸브는 시료 및 시약이 저장되는 저장부(11,12,13,14)의 개수만큼의 개별 펌프(21,22,23,24)를 가진다. 그리고, 저장부(11,12,13,14)에 저장되는 시료 또는 시약은 각각의 개별 펌프(21,22,23,24)의 구동에 의해 저장챔버(30)로 주입된다. 따라서, 이러한 종래 다채널 밸브를 사용하는 정량 제어 시스템의 경우, 측정 기기의 부피 및 무게가 증가하고, 유로 등의 구성이 복잡해질 수 있다. 또한, 측정의 효율을 높이기 위해 이러한 다채널 밸브를 사용할 경우 각각의 개별 밸브를 On/Off 제어하기 위한 포트를 구성해야 하므로, 측정 분석기기의 부피와 무게를 더욱 증가시킬 수 있다.
 따라서, 측정 분석기기의 부피와 무게를 감소시키면서도 측정 정밀도를 높일 수 있는 수질 측정기술이 요구된다.
선행기술문헌
   특허문헌
  (특허문헌 0001)    대한민국 공개특허공보 제2003-0083900호(2003.11.01. 공개)
발명의 상세한 설명
   해결하려는 과제
 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 타깃성분의 정확한 측정이 가능한 수질 측정방법을 제공하는 것이다.
 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
   과제의 해결 수단
 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 다채널 밸브가 조절되어 시린지 펌프의 실린더와 시료저장부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 시료저장부의 시료를 상기 실린더에 주입하는 시료 주입단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 전처리 시약 저장부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 전처리 시약 저장부의 전처리 시약을 상기 실린더에 주입하는 전처리 시약 주입단계; 상기 실린더에 수용된 상기 시료 및 상기 전처리 시약을 가열 및 혼합하여 전처리 시료를 생성하는 전처리 시료 생성단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 검출부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 실린더에 수용된 상기 전처리 시료를 상기 검출부로 이송하는 제1이송단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 적정 시약 저장부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 적정 시약 저장부의 적정 시약을 상기 실린더에 주입하는 적정 시약 주입단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 상기 검출부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 실린더에 수용된 상기 적정 시약을 상기 검출부로 이송하는 제2이송단계; 그리고 상기 검출부가 상기 적정 시약을 상기 전처리 시료와 반응시켜 타깃성분을 측정하는 측정단계를 포함하는 수질 측정방법을 제공한다.
 한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 다채널 밸브가 조절되어 시린지 펌프의 실린더와 시료저장부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 시료저장부의 시료를 상기 실린더에 주입하는 시료 주입단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 전처리 시약 저장부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 전처리 시약 저장부의 전처리 시약을 상기 실린더에 주입하는 전처리 시약 주입단계; 상기 실린더에 수용된 상기 시료 및 상기 전처리 시약을 가열 및 혼합하여 전처리 시료를 생성하는 전처리 시료 생성단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 추가 전처리 시약 저장부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 추가 전처리 시약 저장부의 추가 전처리 시약을 상기 실린더에 주입하는 추가 전처리 시약 주입단계; 상기 실린더에 수용된 상기 전처리 시료 및 상기 추가 전처리 시약을 혼합하여 최종 전처리 시료를 생성하는 최종 전처리 시료 생성단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 검출부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 실린더에 수용된 상기 최종 전처리 시료를 상기 검출부로 이송하는 제1이송단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 적정 시약 저장부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 적정 시약 저장부의 적정 시약을 상기 실린더에 주입하는 적정 시약 주입단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 상기 검출부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 실린더에 수용된 상기 적정 시약을 상기 검출부로 이송하는 제2이송단계; 그리고 상기 검출부가 상기 적정 시약을 상기 최종 전처리 시료와 반응시켜 타깃성분을 측정하는 측정단계를 포함하는 수질 측정방법을 제공한다.
 한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 다채널 밸브가 조절되어 시린지 펌프의 실린더와 시료저장부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 시료저장부의 시료를 상기 실린더에 주입하는 시료 주입단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 전처리 시약 저장부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 전처리 시약 저장부의 전처리 시약을 상기 실린더에 주입하는 전처리 시약 주입단계; 상기 실린더에 수용된 상기 시료 및 상기 전처리 시약을 가열 및 혼합하여 전처리 시료를 생성하는 전처리 시료 생성단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 검출 시약 저장부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 검출 시약 저장부의 검출 시약을 상기 실린더에 주입하는 검출 시약 주입단계; 상기 실린더에 수용된 상기 전처리 시료 및 상기 검출 시약을 혼합하여 혼합 시료를 생성하는 혼합 시료 생성단계; 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 검출부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 실린더에 수용된 상기 혼합 시료를 상기 검출부로 이송하는 이송단계; 그리고 상기 검출부가 상기 혼합 시료에서 타깃성분을 측정하는 측정단계를 포함하는 수질 측정방법을 제공한다.
 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전처리 시료 생성단계 이후에, 상기 다채널 밸브가 조절되어 상기 실린더와 상기 검출부가 연결되도록 유로를 형성하고, 상기 실린더와 상기 검출부 사이의 압력차에 의해 상기 실린더에 수용된 상기 전처리 시료가 상기 유로로 배출되도록 하여 상기 실린더 내부의 압력을 대기압 상태로 조절하는 압력조절단계; 그리고 상기 시린지 펌프가 부압을 발생해서 배출된 상기 전처리 시료를 상기 실린더로 다시 흡입하는 재흡입단계를 더 포함할 수 있다.
 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 압력조절단계에서, 상기 실린더는 조절된 상기 다채널 밸브에 의해 더미 유로와 연결되고, 상기 실린더와 상기 더미 유로 사이의 압력차에 의해 상기 실린더에 수용된 상기 전처리 시료는 상기 더미 유로로 배출되어 상기 실린더 내부의 압력이 대기압 상태로 조절되도록 할 수 있다.
 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전처리 시료 생성단계에서, 상기 시료 및 상기 전처리 시약은, 상기 실린더의 내측에 구비되고 상기 실린더 주위에서 변동되는 자기장에 의해 회전되는 마그네틱 바에 의해 혼합될 수 있다.
 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전처리 시료 생성단계에서, 가열 및 혼합되어 생성되는 상기 전처리 시료는 미리 설정된 냉각온도로 냉각될 수 있다.
   발명의 효과
 본 발명의 실시예에 따르면, 압력조절단계 및 재흡입단계를 포함함으로써 시약을 주입하기 위해 실린더유로와 해당 시약이 저장된 저장부가 연결되었을 때, 실린더 내부의 시료가 배출되어 해당 저장부로 유입되는 것이 방지될 수 있다.
 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전처리 시료가 미리 설정된 냉각온도까지 냉각되도록 함으로써, 전처리 시료의 부피가 정확하게 계량될 수 있다.
 또한, 종래에 시료 및 시약의 개수에 대응되도록 펌프가 구비되고, 주입되는 시료 및 시약이 저장되는 저장챔버가 별도로 마련되던 것과는 달리, 본 발명의 실시예에 따르면, 다채널 밸브의 채널을 조절하여 각각의 저장부와 실린더가 택일적으로 연결되도록 하며, 시린지 펌프에 의해 해당 저장부에 저장된 시료 또는 시약이 주입되고, 주입되는 시료 또는 시약이 시린지 펌프에 수용되도록 할 수 있다. 즉, 하나의 시린지 펌프에 의해 시료 및 시약의 계량, 주입, 혼합, 가열 및 화학 반응이 모두 구현될 수 있으며, 이를 통해, 수질 측정장치의 부피와 무게가 감소될 수 있다.
 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면의 간단한 설명
 도 1은 종래의 수질 측정장치의 일부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수질 측정방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 수질 측정방법을 구현하는 수질 측정장치의 구동예를 나타낸 예시도이다.
도 5는 도 3의 수질 측정장치의 시린지 펌프의 플런저에 결합되는 기밀 링을 나타낸 부분 절개도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 수질 측정방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7 내지 도 10은 도 6의 수질 측정방법을 구현하는 수질 측정장치의 구동예를 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 수질 측정방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12 및 도 13은 도 11의 수질 측정방법을 구현하는 수질 측정장치의 구동예를 나타낸 예시도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
 이하에서는  첨부한  도면을  참조하여  본  발명을  설명하기로  한다.    그러나  본  발명은  여러  가지  상이한  형태로  구현될  수  있으며,  따라서  여기에서  설명하는  실시예로  한정되는  것은  아니다.  그리고  도면에서  본  발명을  명확하게  설명하기  위해서  설명과  관계없는  부분은  생략하였으며,  명세서  전체를  통하여  유사한  부분에  대해서는  유사한  도면  부호를  붙였다.
 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결(접속, 접촉, 결합)”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
 이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수질 측정방법을 나타낸 흐름도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 수질 측정방법을 구현하는 수질 측정장치의 구동예를 나타낸 예시도이다.
 도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 수질 측정방법은 시료 주입단계(S110), 전처리 시약 주입단계(S120), 전처리 시료 생성단계(S130), 제1이송단계(S140), 적정 시약 주입단계(S150), 제2이송단계(S160) 그리고 측정단계(S170)를 포함할 수 있다.
 먼저, 본 실시예에 따른 수질 측정방법을 구현하는 수질 측정장치에 대해서 설명한다.
 수질 측정장치는 다채널 밸브(210), 시린지 펌프(220), 시료저장부(230), 전처리 시약 저장부(240), 검출부(250) 그리고 적정 시약 저장부(260)를 포함할 수 있다.
 다채널 밸브(210)는 내부에 복수의 채널을 가질 수 있다.
 시린지 펌프(220)는 실린더(221) 및 플런저(223)를 가질 수 있다. 플런저(223)는 실린더(221)에 결합되어 왕복 이동하면서 양압 또는 부압을 생성할 수 있다. 플런저(223)는 모터(228)가 발생시키는 동력을 전달받아 이동할 수 있으며, 플런저(223)의 왕복 직선이동은 직선구동부(229)에 의해 이루어질 수 있다.
 실린더(221)는 실린더유로(222)를 통해 다채널 밸브(210)와 연결될 수 있다.
 시료저장부(230)는 시료를 저장할 수 있다. 여기서 시료는 수질 측정의 대상으로서 예를 들면 오수 또는 폐수일 수 있다. 시료저장부(230)는 제1유로(231)에 의해 다채널 밸브(210)와 연결될 수 있다.
 전처리 시약 저장부(240)는 전처리 시약을 저장할 수 있다.
 전처리  시약은  측정하고자  하는  타깃성분에  대응되어  적절하게  선택될  수  있다.    전처리  시약  저장부(240)는  제2  유로(241)에  의해  다채널  밸브(210)와  연결될  수  있다.
 검출부(250)는 전처리된 시료로부터 타깃성분을 측정할 수 있다. 검출부(250)는 광 또는 전기적인 신호를 이용하여 타깃성분을 측정할 수 있다. 검출부(250)는 수질공정시럼법, 측정항목, 측정성분 등에 따라 광을 이용하는 방식이나 전기적인 신호를 이용하는 방식의 장치로 적절하게 선택될 수 있다. 검출부(250)는 제3유로(251)에 의해 다채널 밸브(210)와 연결될 수 있다.
 적정 시약 저장부(260)는 적정 시약을 저장할 수 있다. 적정 시약은 전처리 시약에 의해 전처리되어 검출부(250)로 이송된 전처리 시료와 혼합될 수 있다. 적정 시약 저장부(260)는 제4유로(261)에 의해 다채널 밸브(210)와 연결될 수 있다.
 다채널 밸브(210)는 실린더유로(222)가 제1유로(231), 제2유로(241), 제3유로(251) 또는 제4유로(261)와 택일적으로 연결되도록 할 수 있으며, 이를 통해, 실린더(221)로 주입될 시료 또는 시약이 선택되도록 할 수 있다.
 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 부압에 형성되면, 다채널 밸브(210)에 의해 실린더유로(222)와 연결되는 저장부의 시료 또는 시약은 실린더(221)로 주입될 수 있다. 그리고 유입되는 시료 또는 시약은 실린더(221)에 수용될 수 있다. 시린지 펌프(220)는 플런저(223)의 이동을 제어하여 부압을 조절함으로써 시료 또는 시약의 정밀 주입이 가능하다. 실린더(221)에 시약 및 시료가 주입되는 경우, 주입된 시료 및 시약은 실린더(221) 내부에 함께 수용되고 혼합될 수 있다.
 본 발명에 따른 수질 측정장치에서는 다채널 밸브(210)의 채널을 조절하여 각각의 저장부와 실린더(221)가 택일적으로 연결되도록 하고, 이를 통해, 해당 저장부에 저장된 시료 또는 시약이 주입되도록 할 수 있다. 또한, 시료 또는 시약은 모두 실린더(221)에 수용되어 계량, 주입, 혼합, 가열 및 화학 반응이 모두 구현될 수 있으며, 이를 통해, 수질 측정장치의 부피와 무게가 감소될 수 있다.
 한편, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 양압에 형성되면, 실린더(221)에 수용된 시료 또는 시약은 다채널 밸브(210)에 의해 실린더유로(222)와 연결되는 다른 유로로 배출될 수 있다.
 이하, 본 실시예에 따른 수질 측정방법에 대해서 설명한다.
 본 실시예에서는 CODCr(다이크롬산칼륨법)을 측정하는 것을 예로 설명한다.
 시료 주입단계(S110)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 시린지 펌프(220)의 실린더(221)와 시료저장부(230)가 연결되도록 유로를 형성하고, 시료저장부(230)의 시료를 실린더(221)에 주입하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제1채널(211)이 실린더유로(222)와 제1유로(231)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 부압이 형성되도록 하여, 시료저장부(230)의 시료가 실린더(221)로 주입되도록 할 수 있다. 플런저(223)에 의해 형성되는 부압의 크기를 제어하거나, 플런저(223)의 이동에 따라 형성되는 실린더(221)의 내부 부피를 제어함으로써, 시료는 요구되는 양이 계량되어 정량이 주입될 수 있다. 여기서, 시료는 오수 또는 폐수일 수 있다(도 3의 (a) 참조).
 전처리 시약 주입단계(S120)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 전처리 시약 저장부(240)가 연결되도록 유로를 형성하고, 전처리 시약 저장부(240)의 전처리 시약을 실린더(221)에 주입하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제2채널(212)이 실린더유로(222)와 제2유로(241)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 부압이 형성되도록 하여, 전처리 시약 저장부(240)의 전처리 시약이 실린더(221)로 주입되도록 할 수 있다. 이때, 플런저(223)에 의해 형성되는 부압의 크기를 제어하거나, 플런저(223)의 이동에 따라 형성되는 실린더(221)의 내부 부피를 제어함으로써, 전처리 시약은 요구되는 양이 계량되어 정량이 주입될 수 있다.
 여기서, 전처리 시약 저장부(240)는 복수의 전처리 시약 저장용기를 포함할 수 있다. 그리고 각각의 전처리 시약 저장용기에는 서로 다른 전처리 시약이 저장될 수 있다. 본 실시예에서, 하나의 전처리 시약은 황산일 수 있고, 다른 전처리 시약은 중크롬산칼륨일 수 있다.
 전처리 시약 주입단계(S120)에서 다채널 밸브(210)는 실린더(221)와 어느 하나의 전처리 시약 저장용기가 연결되도록 유로를 형성하여 해당 전처리 시약 저장용기의 전처리 시약이 실린더(221)에 주입되도록 할 수 있다. 그리고, 다채널 밸브(210)는 실린더(221)와 다른 하나의 전처리 시약 저장용기가 연결되도록 유로를 형성하여 해당 전처리 시약 저장용기의 전처리 시약이 실린더(221)에 주입되도록 할 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 실린더(221)와 황산 저장용기가 연결되도록 유로를 형성하여 황산이 실린더(221)에 주입되도록 한 후, 실린더(221)와 중크롬산칼륨 저장용기가 연결되도록 유로를 형성하여 중크롬산칼륨이 실린더(221)에 주입되도록 할 수 있다. 이에 따라, 실린더(221)의 내부에는 시료(폐수) 및 전처리 시약(황산, 중크롬산칼륨)이 채워질 수 있다. 전처리 시약은 측정하고자 하는 타깃성분을 시료에서 분리시킬 수 있다(도 3의 (b) 참조).
 전처리 시료 생성단계(S130)는 실린더(221)에 수용된 시료 및 전처리 시약을 가열 및 혼합하여 전처리 시료를 생성하는 단계일 수 있다.
 여기서, 실린더(221)에 수용된 시료 및 전처리 시약은 실린더(221)의 외부에 구비되는 가열부(270)에 의해 가열될 수 있다. 가열부(270)는 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 예를 들면, 실린더(221)를 감싸도록 구비되는 고무히터(Rubber Heater)일 수 있다.
 가열부(270)에는 온도 제어가 가능하도록 온도센서(미도시)가 마련될 수 있으며, 이를 통해, 실린더(221) 내부의 온도가 제어될 수 있다.
 상기 온도센서로는 저항온도감지기(RDT, Resistance Temperature Detectors), 열전대(Thermoelectric Sensors), 써미스터(Semiconductor-type resistance thermometers), 집적회로(IC) 온도센서 중 하나 이상이 사용될 수 있다.
 그리고, 플런저(223)의 내부에도 온도센서(미도시)가 더 삽입되어 구비될 수 있으며, 온도센서를 통해 측정되는 실린더(221)의 내부 온도는 모니터링 될 수 있다.
 전처리 시료 생성단계(S130)에서 실린더(221)에 수용된 시료 및 전처리 시약은 미리 설정된 설정온도로 가열될 수 있으며, 설정온도에 도달되면 미리 설정된 시간 동안 가열될 수 있다. 이를 통해, 검출하고자 하는 타깃성분과 전처리 시약의 반응을 활성화시킬 수 있으며, 타깃성분과 전처리 시약이 효과적으로 반응할 수 있다.
 그리고, 실린더(221)의 내부에는 마그네틱 바(280)가 구비될 수 있으며, 전처리 시료 생성단계(S130)에서 마그네틱 바(280)가 회전되면서 실린더(221)에 수용된 시료 및 전처리 시약은 균일하게 혼합될 수 있다. 실린더(221)의 외부에는 원주방향을 따라 미리 설정된 각도 간격으로 자석이 부착될 수 있으며, 각각의 자석은 N극과 S극이 교대로 노출되도록 할 수 있다. 마그네틱 바(280)는 실린더(221) 주위에서 변동되는 자기장에 의해 회전될 수 있다. 실린더(221)에 수용된 시료 및 전처리 시약에 대한 가열 및 혼합은 동시에 진행될 수 있다.
 또한, 실린더(221)의 외측에는 냉각팬(290)이 구비될 수 있으며, 냉각팬(290)은 복수개가 구비될 수 있다. 냉각팬(290)이 복수개로 구비되는 경우, 일부의 냉각팬은 실린더(221) 방향으로 공기를 송풍시키고, 다른 냉각팬은 실린더(221)에서 멀어지는 방향으로 공기를 송풍시킬 수 있다. 전처리 시료 생성단계(S130)에서, 가열 및 혼합되어 생성되는 전처리 시료는 냉각팬(290)에 의해 송풍되는 공기에 의해 미리 설정된 냉각온도까지 냉각될 수 있다(도 3의 (c) 참조).
 전처리 시료가 미리 설정된 냉각온도까지 냉각되도록 함으로써, 전처리 시료의 부피가 정확하게 계량될 수 있다.
 본 발명에서는 시린지 펌프(220)에 의해 시료 또는 시약이 각각 주입되고, 주입되는 시료 또는 시약은 실린더(221)에 수용된다. 즉, 하나의 시린지 펌프(220)에 의해 시료 및 시약의 계량, 주입, 혼합, 가열 및 화학 반응이 모두 구현될 수 있다. 따라서, 종래에 시료 및 시약의 개수에 대응되도록 펌프가 구비되고, 주입되는 시료 및 시약이 저장되는 저장챔버가 별도로 마련되던 것과 비교했을 때, 수질 측정장치의 부피와 무게는 크게 감소될 수 있다.
 제1이송단계(S140)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 검출부(250)가 연결되도록 유로를 형성하고, 실린더(221)에 수용된 전처리 시료를 검출부(250)로 이송하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제3채널(213)이 실린더유로(222)와 제3유로(251)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 양압이 형성되도록 하여, 실린더(221)의 전처리 시료가 모두 검출부(250)로 이송되도록 할 수 있다(도 3의 (d) 참조).
 적정 시약 주입단계(S150)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 적정 시약 저장부(260)가 연결되도록 유로를 형성하고, 적정 시약 저장부(260)의 적정 시약을 실린더(221)에 주입하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제4채널(214)이 실린더유로(222)와 제4유로(261)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 부압이 형성되도록 하여, 적정 시약 저장부(260)의 적정 시약이 실린더(221)로 주입되도록 할 수 있다. 플런저(223)에 의해 형성되는 부압의 크기를 제어하거나, 플런저(223)의 이동에 따라 형성되는 실린더(221)의 내부 부피를 제어함으로써, 적정 시약은 요구되는 양이 계량되어 정량이 주입될 수 있다. 여기서, 적정 시약은 황산제일철암모늄일 수 있다(도 4의 (a) 참조).
 제2이송단계(S160)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 검출부(250)가 연결되도록 유로를 형성하고, 실린더(221)에 수용된 적정 시약을 검출부(250)로 이송하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제3채널(213)이 실린더유로(222)와 제3유로(251)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 양압이 형성되도록 하여, 실린더(221)의 적정 시약이 검출부(250)로 이송되도록 할 수 있다(도 4의 (b) 참조).
 측정단계(S170)는 검출부(250)가 적정 시약을 전처리 시료와 반응시켜 타깃성분을 측정하는 단계일 수 있다. 검출부(250)는 먼저 이송된 전처리 시료에 적정 시약이 주입됨에 따른 산화환원전위(ORP) 신호 변화에 기초하여 측정성분을 측정할 수 있다. 이때, 주입되는 적성 시약이 먼저 주입되어 수용된 전처리 시료와 잘 혼합될 수 있도록, 검출부(250)의 내부에는 마그네틱 바(미도시)가 더 마련되어 회전될 수 있다. 이를 통해, 전처리 시료와 적정 시약이 혼합되어 정확하게 적정이 이루어질 수 있고, 정확한 광도적정이 될 수 있다.
 전처리 시료 생성단계(S130) 및 측정단계(S170)에서 마그네틱 바는 110~130rpm으로 회전될 수 있다.
 도 5는 도 3의 수질 측정장치의 시린지 펌프의 플런저에 결합되는 기밀 링을 나타낸 부분 절개도이다.
 도 5에서 보는 바와 같이, 플런저(223)에는 기밀링(225)이 구비될 수 있다.
 그리고 기밀링(225)은 탄성링(226) 및 보강링(227)을 가질 수 있다. 탄성링(226)은 원형의 단면을 가지도록 형성될 수 있으며, 플런저(223)에 결합된 기밀링(225)을 반경방향으로 탄성 지지하여 기밀링(225)이 실린더(221)의 내주면에 견고하게 밀착되도록 할 수 있다. 탄성링(226)은 고무 소재로 이루어질 수 있다.
 보강링(227)은 내주면에 홈부(227a)를 가질 수 있다. 홈부(227a)는 보강링(227)의 길이방향으로 따라 형성될 수 있다. 또한, 홈부(227a)는 탄성링(226)의 지름에 대응되도록 형성될 수 있으며, 홈부(227a)에는 탄성링(226)이 삽입될 수 있다.
 보강링(227)은 탄성링(226)이 제공하는 탄성 지지력에 의해 실린더(221)의 내주면에 견고하게 밀착될 수 있으며, 압력이 누출되거나, 시료 및 시약이 누수되지 않도록 할 수 있다. 보강링(227)은 부식이 방지될 수 있도록 테프론 소재로 이루어질 수 있다.
 본 발명에 따른 시린지 펌프(220)는 복수로 구비되고 연속 측정이 가능하도록 설치될 수 있다. 이렇게 함으로써, 시료의 양을 크게 줄일 수 있어 2차적인 환경오염을 방지할 수 있으며, 유지관리도 용이해지는 장점이 제공될 수 있다.
 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 수질 측정방법을 나타낸 흐름도이고, 도 7 내지 도 10은 도 6의 수질 측정방법을 구현하는 수질 측정장치의 구동예를 나타낸 예시도이다. 본 실시예에서는 추가 전처리 시약이 더 주입될 수 있고, 본 실시예에 따른 수질 측정방법을 구현하기 위한 수질 측정방치도 추가 전처리 시약이 더 주입되도록 하는 구성이 추가될 수 있으며, 다른 기본적인 내용은 전술한 제1실시예에서와 동일하므로, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 반복되는 내용은 가급적 생략한다.
 먼저, 본 실시예에 따른 수질 측정방법을 구현하는 수질 측정장치에 대해서 설명한다.
 수질 측정장치는 제1실시예에서 설명한 다채널 밸브, 시린지 펌프, 시료저장부, 전처리 시약 저장부, 검출부, 적정 시약 저장부에 더하여 추가 전처리 시약 저장부(445)를 포함할 수 있다.
 다채널 밸브(210), 시린지 펌프(220), 시료저장부(230), 전처리 시약 저장부(440), 검출부(250), 적정 시약 저장부(460)는 제1실시예에서 설명한 내용과 동일하므로 설명을 생략한다.
 추가 전처리 시약 저장부(445)는 추가 전처리 시약을 저장할 수 있다.
 추가  전처리  시약은  측정하고자  하는  타깃성분에  대응되어  적절하게  선택될  수  있다.    추가  전처리  시약  저장부(445)는  제5  유로(446)에  의해  다채널  밸브(210)와  연결될  수  있다.
 다채널 밸브(210)는 실린더유로(222)가 제1유로(231), 제2유로(441), 제3유로(251), 제4유로(461) 또는 제5유로(446)와 택일적으로 연결되도록 할 수 있으며, 이를 통해, 실린더(221)로 주입될 시료 또는 시약이 선택되도록 할 수 있다.
 이하, 본 실시예에 따른 수질 측정방법에 대해서 설명한다.
 본 실시예에서는 CODMn(과망간산칼륨법)을 측정하는 것을 예로 설명한다.
 도 6 내지 도 9에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 수질 측정방법은 시료 주입단계(S310), 전처리 시약 주입단계(S320), 전처리 시료 생성단계(S330), 추가 전처리 시약 주입단계(S340), 최종 전처리 시료 생성단계(S350), 제1이송단계(S360), 적정 시약 주입단계(S370), 제2이송단계(S380) 그리고 측정단계(S390)를 포함할 수 있다.
 시료 주입단계(S310)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 시린지 펌프(220)의 실린더(221)와 시료저장부(230)가 연결되도록 유로를 형성하고, 시료저장부(230)의 시료를 실린더(221)에 주입하는 단계일 수 있다(도 7의 (a) 참조).
 전처리 시약 주입단계(S320)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 전처리 시약 저장부(440)가 연결되도록 유로를 형성하고, 전처리 시약 저장부(440)의 전처리 시약을 실린더(221)에 주입하는 단계일 수 있다. 다채널 밸브(210)는 제2채널(212)이 실린더유로(222)와 제2유로(441)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 부압이 형성되도록 하여, 전처리 시약 저장부(440)의 전처리 시약이 실린더(221)로 주입되도록 할 수 있다.
 전처리 시약 저장부(440)는 복수의 전처리 시약 저장용기를 포함할 수 있으며, 각각의 전처리 시약 저장용기에는 서로 다른 전처리 시약이 저장될 수 있다. 본 실시예에서, 하나의 전처리 시약은 황산일 수 있고, 다른 전처리 시약은 과망간산칼륨일 수 있다.
 전처리 시약 주입단계(S320)에서 다채널 밸브(210)는 실린더(221)와 황산 저장용기가 연결되도록 유로를 형성하여 황산이 실린더(221)에 주입되도록 한 후, 실린더(221)와 과망간산칼륨 저장용기가 연결되도록 유로를 형성하여 과망간산칼륨이 실린더(221)에 주입되도록 할 수 있다. 이에 따라, 실린더(221)의 내부에는 시료(폐수) 및 전처리 시약(황산, 과망간산칼륨)이 채워질 수 있다(도 7의 (b) 참조).
 전처리 시료 생성단계(S330)는 실린더(221)에 수용된 시료 및 전처리 시약을 가열 및 혼합하여 전처리 시료를 생성하는 단계일 수 있다. 실린더(221)에 수용된 시료 및 전처리 시약은 실린더(221)의 외부에 구비되는 가열부(270)에 의해 가열될 수 있고, 실린더(221)의 내부에 구비되는 마그네틱 바(280)가 회전됨에 따라 균일하게 혼합될 수 있다.
 또한, 실린더(221)의 외측에는 냉각팬(290)이 구비될 수 있으며, 전처리 시료 생성단계(S330)에서, 가열 및 혼합되어 생성되는 전처리 시료는 냉각팬(290)에 의해 송풍되는 공기에 의해 미리 설정된 냉각온도까지 냉각될 수 있다(도 7의 (c) 참조).
 한편, 본 실시예에 따른 수질 측정방법은 전처리 시료 생성단계(S330) 이후에 진행되는 압력조절단계(S331) 및 재흡입단계(S332)를 더 포함할 수 있다.
 압력조절단계(S331)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 검출부(250)가 연결되도록 유로를 형성하고, 실린더(221)와 검출부(250) 사이의 압력차에 의해 실린더(221)에 수용된 전처리 시료가 유로로 배출되도록 하여 실린더(221) 내부의 압력을 대기압 상태로 조절하는 단계일 수 있다.
 즉, 실린더(221)에 전처리 시료가 저장되고, 플런저(223)가 고정된 상태에서, 다채널 밸브(210)는 제3채널(213)이 실린더유로(222)와 제3유로(251)를 연결하도록 조절될 수 있다. 전처리 시료 생성단계(S330)를 거치게 되면, 실린더(221)의 내부는 가열되어 내부 압력이 증가된 상태일 수 있다. 그런데, 다채널 밸브(210)에 의해 실린더(221)와 제3유로(251)가 연결되면 실린더(221) 내부와 제3유로(251)와의 압력 차이에 의해 실린더(221) 내부의 전처리 시료는 실린더유로(222)로 배출될 수 있다. 이때, 전처리 시료의 양, 실린더유로(222), 제3채널(213) 및 제3유로(251)의 길이, 실린더(221) 내부와의 압력 차이 등에 따라 실린더(221)에서 배출되는 전처리 시료는 실린더유로(222)까지만 배출되거나, 제3채널(213)까지 배출되거나, 제3유로(251)까지 배출될 수 있을 것이다. 그러나, 실린더(221)에서 배출되는 전처리 시료가 검출부(250)로 주입되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 전처리 시료가 배출되면서 실린더(221) 내부의 압력은 대기압 상태로 조절될 수 있다(도 9의 (a) 참조).
 재흡입단계(S332)는 시린지 펌프(220)가 부압을 발생해서 배출된 전처리 시료를 실린더(221)로 다시 흡입하는 단계일 수 있다. 재흡입단계(S332)를 통해 압력조절단계(S331)에서 배출된 전처리 시료는 다시 실린더(221)로 주입될 수 있으며, 이때에도 실린더(221)는 대기압 상태일 수 있다(도 9의 (b) 참조).
 추가 전처리 시약 주입단계(S340)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 추가 전처리 시약 저장부(445)가 연결되도록 유로를 형성하고, 추가 전처리 시약 저장부(445)의 추가 전처리 시약을 실린더(221)에 주입하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제5채널(215)이 실린더유로(222)와 제5유로(446)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 부압이 형성되도록 하여, 추가 전처리 시약 저장부(445)의 추가 전처리 시약이 실린더(221)로 주입되도록 할 수 있다. 이때, 플런저(223)에 의해 형성되는 부압의 크기를 제어하거나, 플런저(223)의 이동에 따라 형성되는 실린더(221)의 내부 부피를 제어함으로써, 추가 전처리 시약은 요구되는 양이 계량되어 정량이 주입될 수 있다. 추가 전처리 시약은 옥살산 나트륨일 수 있다.
 만일, 압력조절단계(S331)를 거치지 않게 되면, 실린더(221)의 내부 압력이 높은 상태가 되어, 추가 전처리 시약을 주입하기 위해 제5채널(215)이 실린더유로(222)와 제5유로(446)를 연결하였을 때, 실린더(221) 내부의 전처리 시료가 배출되어 추가 전처리 시약 저장부(445)로 주입될 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 압력조절단계(S331)를 거침으로써, 실린더(221) 내부의 전처리 시료가 추가 전처리 시약 저장부(445)로 배출되는 것이 방지될 수 있다(도 7의 (d) 참조).
 최종 전처리 시료 생성단계(S350)는 실린더(221)에 수용된 전처리 시료 및 추가 전처리 시약을 혼합하여 최종 전처리 시료를 생성하는 단계일 수 있다. 여기서, 실린더(221)의 내부에는 마그네틱 바(280)가 구비될 수 있으며, 마그네틱 바(280)가 회전되면서 실린더(221)에 수용된 전처리 시료 및 추가 전처리 시약은 균일하게 혼합될 수 있다(도 8의 (a) 참조).
 제1이송단계(S360)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 검출부(250)가 연결되도록 유로를 형성하고, 실린더(221)에 수용된 최종 전처리 시료를 검출부(250)로 이송하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제3채널(213)이 실린더유로(222)와 제3유로(251)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 양압이 형성되도록 하여, 실린더(221)의 최종 전처리 시료가 모두 검출부(250)로 이송되도록 할 수 있다(도 8의 (d) 참조).
 적정 시약 주입단계(S370)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 적정 시약 저장부(460)가 연결되도록 유로를 형성하고, 적정 시약 저장부(460)의 적정 시약을 실린더에 주입하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제4채널(214)이 실린더유로(222)와 제4유로(461)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 부압이 형성되도록 하여, 적정 시약 저장부(460)의 적정 시약이 실린더(221)로 주입되도록 할 수 있다. 여기서, 적정 시약은 과망간산칼륨일 수 있다(도 8의 (c) 참조).
 제2이송단계(S380)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 검출부(250)가 연결되도록 유로를 형성하고, 실린더(221)에 수용된 적정 시약을 검출부(250)로 이송하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제3채널(213)이 실린더유로(222)와 제3유로(251)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 양압이 형성되도록 하여, 실린더(221)의 적정 시약이 검출부(250)로 이송되도록 할 수 있다(도 8의 (d) 참조).
 측정단계(S390)는 검출부(250)가 적정 시약을 최종 전처리 시료와 반응시켜 타깃성분을 측정하는 단계일 수 있다. 검출부(250)는 먼저 이송된 최종 전처리 시료에 적정 시약이 주입됨에 따른 산화환원전위(ORP) 신호 변화에 기초하여 측정성분을 측정할 수 있다. 이때, 주입되는 적성 시약이 먼저 주입되어 수용된 최종 전처리 시료와 잘 혼합될 수 있도록, 검출부(250)의 내부에는 마그네틱 바(미도시)가 더 마련되어 회전될 수 있다. 이를 통해, 최종 전처리 시료와 적정 시약이 혼합되어 정확하게 적정이 이루어질 수 있고, 정확한 광도적정이 될 수 있다.
 전처리 시료 생성단계(S330) 및 측정단계(S390)에서 마그네틱 바는 110~130rpm으로 회전될 수 있다.
 한편, 도 10의 (a)에서 보는 바와 같이, 압력조절단계(S331)에서 실린더(221)는 조절된 다채널 밸브(210)에 의해 더미 유로(258)와 연결될 수도 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제6채널(218)이 실린더유로(222)와 더미 유로(258)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 실린더(221)와 더미 유로(258) 사이의 압력차에 의해 실린더(221)에 수용된 전처리 시료가 더미 유로(258)로 배출되어 실린더 내부의 압력이 대기압 상태로 조절되도록 할 수도 있다.
 그리고, 도 10의 (b)에서 보는 바와 같이, 재흡입단계(S332)에서 시린지 펌프(220)가 부압을 발생해서 더미 유로(258)에 배출된 전처리 시료를 실린더(221)로 다시 흡입할 수 있다.
 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 수질 측정방법을 나타낸 흐름도이고, 도 12 및 도 13은 도 11의 수질 측정방법을 구현하는 수질 측정장치의 구동예를 나타낸 예시도이다. 본 실시예에서는 제1실시예 및 제2실시예와 비교했을 때, 적정 시약 대신 검출 시약이 주입될 수 있고, 본 실시예에 따른 수질 측정방법을 구현하기 위한 수질 측정방치도 검출 시약이 주입되도록 하는 구성이 마련될 수 있으며, 다른 기본적인 내용은 전술한 제1실시예에서와 동일하므로, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 반복되는 내용은 가급적 생략한다.
 먼저, 본 실시예에 따른 수질 측정방법을 구현하는 수질 측정장치에 대해서 설명한다.
 수질 측정장치는 제1실시예에서 설명한 다채널 밸브, 시린지 펌프, 시료저장부, 전처리 시약 저장부, 검출부를 포함하고 검출 시약 저장부(660)를 포함할 수 있다.
 다채널 밸브(210), 시린지 펌프(220), 시료저장부(230), 전처리 시약 저장부(640), 검출부(650)는 제1실시예에서 설명한 내용과 동일하므로 설명을 생략한다.
 검출 시약 저장부(660)는 검출 시약을 저장할 수 있다. 검출 시약은 실린더(221)의 내부로 공급되어 실린더(221) 내부의 전처리 시료와 혼합될 수 있으며, 이를 통해 혼합 시료가 생성될 수 있다.
 검출 시약 저장부(660)는 제4유로(661)에 의해 다채널 밸브(210)와 연결될 수 있다.
 검출부(650)는 혼합 시료부터 타깃성분을 측정할 수 있다. 검출부(650)는 전기적인 신호를 이용하여 타깃성분을 측정할 수 있다. 검출부(650)는 제3유로(651)에 의해 다채널 밸브(210)와 연결될 수 있다.
 이하, 본 실시예에 따른 수질 측정방법에 대해서 설명한다.
 본 실시예에서는 TN(총질소) 또는 TP(총인)을 측정하는 것을 예로 설명한다.
 도 11 내지 도 13에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 수질 측정방법은 시료 주입단계(S510), 전처리 시약 주입단계(S520), 전처리 시료 생성단계(S530), 검출 시약 주입단계(S540), 혼합 시료 생성단계(S550), 이송단계(S560) 그리고 측정단계(S570)를 포함할 수 있다.
 시료 주입단계(S510)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 시린지 펌프(220)의 실린더(221)와 시료저장부(230)가 연결되도록 유로를 형성하고, 시료저장부(230)의 시료를 실린더(221)에 주입하는 단계일 수 있다(도 12의 (a) 참조).
 전처리 시약 주입단계(S520)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 전처리 시약 저장부(640)가 연결되도록 유로를 형성하고, 전처리 시약 저장부(640)의 전처리 시약을 실린더(221)에 주입하는 단계일 수 있다. 다채널 밸브(210)는 제2채널(212)이 실린더유로(222)와 제2유로(641)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 부압이 형성되도록 하여, 전처리 시약 저장부(640)의 전처리 시약이 실린더(221)로 주입되도록 할 수 있다.
 본 실시예가 TN을 측정하는 경우, 전처리 시약은 알카리성 과황산칼륨일 수 있고, 본 실시예가 TP를 측정하는 경우, 전처리 시약은 과황산칼륨일 수 있다(도 12의 (b) 참조).
 전처리 시료 생성단계(S530)는 실린더(221)에 수용된 시료 및 전처리 시약을 가열 및 혼합하여 전처리 시료를 생성하는 단계일 수 있다. 실린더(221)에 수용된 시료 및 전처리 시약은 실린더(221)의 외부에 구비되는 가열부(270)에 의해 가열될 수 있고, 실린더(221)의 내부에 구비되는 마그네틱 바(280)가 회전됨에 따라 균일하게 혼합될 수 있다.
 또한, 실린더(221)의 외측에는 냉각팬(290)이 구비될 수 있으며, 전처리 시료 생성단계(S530)에서, 가열 및 혼합되어 생성되는 전처리 시료는 냉각팬(290)에 의해 송풍되는 공기에 의해 미리 설정된 냉각온도까지 냉각될 수 있다(도 12의 (c) 참조).
 한편, 본 실시예에 따른 수질 측정방법은 전처리 시료 생성단계(S530) 이후에 진행되는 압력조절단계(S531) 및 재흡입단계(S532)를 더 포함할 수 있다.
 압력조절단계(S531)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 검출부(650)가 연결되도록 유로를 형성하고, 실린더(221)와 검출부(650) 사이의 압력차에 의해 실린더(221)에 수용된 전처리 시료가 유로로 배출되도록 하여 실린더(221) 내부의 압력을 대기압 상태로 조절하는 단계일 수 있다.
 그리고, 재흡입단계(S532)는 시린지 펌프(220)가 부압을 발생해서 배출된 전처리 시료를 실린더(221)로 다시 흡입하는 단계일 수 있다. 재흡입단계(S532)를 통해 압력조절단계(S531)에서 배출된 전처리 시료는 다시 실린더(221)로 주입될 수 있으며, 실린더(221)는 대기압 상태일 수 있다. 본 실시예에 따른 압력조절단계(S531) 및 재흡입단계(S532)는 제2실시예에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
 검출 시약 주입단계(S540)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 검출 시약 저장부(660)가 연결되도록 유로를 형성하고, 검출 시약 저장부(660)의 검출 시약을 실린더(221)에 주입하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제4채널(214)이 실린더유로(222)와 제4유로(661)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 부압이 형성되도록 하여, 검출 시약 저장부(660)의 검출 시약이 실린더(221)로 주입되도록 할 수 있다. 이때, 플런저(223)에 의해 형성되는 부압의 크기를 제어하거나, 플런저(223)의 이동에 따라 형성되는 실린더(221)의 내부 부피를 제어함으로써, 검출 시약은 요구되는 양이 계량되어 정량이 주입될 수 있다.
 본 실시예가 TN을 측정하는 경우, 검출 시약은 염산일 수 있고, 본 실시예가 TP를 측정하는 경우, 검출 시약은 아스코르빈산, 몰리브덴산암모늄 혼합액일 수 있다.
 그리고, 본 실시예가 TP를 측정하는 경우, 검출 시약 저장부(660)는 복수의 검출 시약 저장용기를 포함할 수 있다. 그리고 각각의 검출 시약 저장용기에는 서로 다른 검출 시약이 저장될 수 있다. 본 실시예에서, 하나의 검출 시약은 아스코르빈산 일 수 있고, 다른 검출 시약은 몰리브덴산암모늄 혼합액일 수 있다.
 검출 시약 주입단계(S540)에서 다채널 밸브(210)는 실린더(221)와 아스코르빈산 저장용기가 연결되도록 유로를 형성하여 아스코르빈산이 실린더(221)에 주입되도록 한 후, 실린더(221)와 몰리브덴산암모늄 혼합액 저장용기가 연결되도록 유로를 형성하여 몰리브덴산암모늄 혼합액이 실린더(221)에 주입되도록 할 수 있다. 이에 따라, 실린더(221)의 내부에는 전처리 시료 및 검출 시약(아스코르빈산, 몰리브덴산암모늄 혼합액)이 채워질 수 있다.
 본 실시예에도, 압력조절단계(S531) 및 재흡입단계(S532)를 포함함으로써 검출 시약을 주입하기 위해 제4채널(214)이 실린더유로(222)와 제4유로(661)를 연결하였을 때, 실린더(221) 내부의 전처리 시료가 배출되어 검출 시약 저장부(660)로 유입되는 것이 방지될 수 있다(도 12의 (d) 참조).
 혼합 시료 생성단계(S550)는 실린더(221)에 수용된 전처리 시료 및 검출 시약을 혼합하여 혼합 시료를 생성하는 단계일 수 있다. 여기서, 실린더(221)의 내부에는 마그네틱 바(280)가 구비될 수 있으며, 마그네틱 바(280)가 회전되면서 실린더(221)에 수용된 전처리 시료 및 검출 시약은 균일하게 혼합될 수 있다(도 13의 (a) 참조).
 이송단계(S560)는 다채널 밸브(210)가 조절되어 실린더(221)와 검출부(650)가 연결되도록 유로를 형성하고, 실린더(221)에 수용된 혼합 시료를 검출부(650)로 이송하는 단계일 수 있다. 즉, 다채널 밸브(210)는 제3채널(213)이 실린더유로(222)와 제3유로(651)를 연결하도록 조절될 수 있다. 그리고, 플런저(223)가 이동하여 실린더(221) 내부에 양압이 형성되도록 하여, 실린더(221)의 혼합 시료가 모두 검출부(650)로 이송되도록 할 수 있다(도 13의 (b) 참조).
 측정단계(S570)는 검출부(650)가 혼합 시료에서 타깃성분을 측정하는 단계일 수 있다. 검출부(650)는 이송되는 혼합 시료로부터 검출되는 센서 신호값을 통해 타깃성분을 측정할 수 있다.
 본 실시예가 TN을 측정하는 경우, 검출부(650)는 220 nm 파장의 센서 신호값을 검출하여 TN을 산출할 수 있다. 그리고, 본 실시예가 TP를 측정하는 경우, 검출부(650)는 880 nm 파장의 센서 신호값을 검출하여 TP를 산출할 수 있다.
 전술한  본  발명의  설명은  예시를  위한  것이며,  본  발명이  속하는  기술분야의  통상의  지식을  가진  자는  본  발명의  기술적  사상이나  필수적인  특징을  변경하지  않고서  다른  구체적인  형태로  쉽게  변형이  가능하다는  것을  이해할  수  있을  것이다.    그러므로  이상에서  기술한  실시예들은  모든  면에서  예시적인  것이며  한정적이  아닌  것으로  이해해야만  한다.  예를  들어,  단일형으로  설명되어  있는  각  구성  요소는  분산되어  실시될  수도  있으며,  마찬가지로  분산된  것으로  설명되어  있는  구성  요소들도  결합된  형태로  실시될  수  있다.
 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
부호의 설명
 210: 다채널 밸브
220: 시린지 펌프
221: 실린더
223: 플런저
225: 기밀링
230: 시료저장부
240,440,640: 전처리 시약 저장부
250, 650: 검출부
258: 더미 유로
260,460: 적정 시약 저장부
270: 가열부
280: 마그네틱 바
290: 냉각팬
445: 추가 전처리 시약 저장부
660: 검출 시약 저장부