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연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
작업환경측정 정도관리 시료조제 자동화기기 개발 - 금속분야
- 연구책임자
- 유광호 외 2명
- 수 행 연 도
- 2019년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
1. 연구배경
○ 국내 작업환경측정 정도관리 사업을 위해 연 2회 연구원에서 시료를 수작업으로 제조하고 있으며 연구원 1인이 시료를 제작할 경우 연간 20일이 소요됨
○ 작업환경측정정도관리 금속용 시료조제 시 발생 가능한 오차를 최소화하여 사업수행에 기여하고 시료조제에 소요되던 인력을 연구 업무에 보강하고자 시료 조제를 위한 자동화기기 개발 필요
2. 주요연구내용
- 연구결과
○ 금속 시료제조 공정을 표준화하여 기기에서 구현 가능한 작업을 6단계로 구별
(1) 여과지 투입 : 위에서 아래로 180도 회전하는 실린더를 제작하여 여과지가 쌓인 통에서 부터 여과지 중간부분을 음압으로 잡아 작업대 위로 가져옴
(2) 여과지에 스톡용액 적하 : 마이크로피펫을 이용하여 수심 마이크로의 스톡용액을 일정량 분취하여 여과지 위에 떨어뜨림
(3) 여과지 건조 : 여과지가 열선을 통과하게 하여 금속 이외의 수분 등을 제거
(4) 패트리 슬라이드로 여과지 이동 : 시료가 오염되지 않도록 여과지 가장자리를 음압으로 집어올려 패트리 슬라이드로 이동
(5) 커버 닫음 : 여과지가 있는 패트리 슬라이드에 커버를 올리고 살짝 힘을 주어 커버를 누른 뒤 고정시킴
(6) 패트리 슬라이드 회수 : 조립이 완료된 패트리 슬라이드를 하나씩 회수통 위로 쌓아올림
○ 높이 2.4미터, 가로 2.4미터, 세로 1미터의 크기로 자동화기기가 제작되었으며 센서를 이용하여 여과지가 정 위치에 없는 경우 동일한 작업을 반복 시행하고 다음 작업으로 넘어가지 않음
○ 자동화기기를 이용하여 3가지 농도의 중금속 시료를 제조하고 크롬, 납, 카드뮴 농도를 분석한 결과 농도별 20개 시료의 변이계수는 크롬 3.27-5.01%, 납 3.18-5.12%, 카드뮴 3.08-4.82%로 향후 정도관리 시료 제작에 활용하기 위해서는 정확도와 정밀도에 영향을 미치는 변이의 발생요인을 분석하여 변이계수가 3% 이내로 낮춰지도록 최적화하는 과정이 필요함
- 시사점
○ 개발된 장비는 일정 농도의 스톡용액을 균일하게 분취하여 여과지에 적하하고 건조 후 패트리 슬라이드에 넣어 적치하는 모든 과정을 자동으로 구현하도록 설계·제작되었으며, 이를 사용하여 금속 시료 제작에 사용할 경우 수작업에서 발생할 수 있는 오차를 줄이고 연간 20일 소요되던 인력을 5일로 감축시켜 연구 인력을 보강할 수 있음
3. 연구활용방안
- 활용
○ 연 2회 실시하는 작업환경측정정도관리 사업 시 금속시료 조제에 활용
4. 연락처
- 연구책임자 : ㈜큐로 대표이사 유광호
- 연구상대역 : 산업안전보건연구원 직업환경연구실 노지원
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문의처
- 연구기획부
- 제유리
- 052-703-0814
