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제목 서울시, 수질검사 자동화 시스템 개발…올해 현장 적용 계획

서울시, 수질검사 자동화 시스템 개발…올해 현장 적용 계획


 - 불연속적, 수동으로 이뤄지던 7단계 실험(전처리)과정 완전 자동화
 - 분석 속도 4배 빨라지고, 연구환경 개선…일명 ‘원패스 시스템’
 - 시스템 연구, 보완 거쳐 향후 타 지자체 및 유관기관에 공유

 

 

□ 서울물연구원은 수질검사에 필요한 유기물 분석 전처리 과정을 완전 자동화한 일명 ‘원패스 시스템’을 자체 개발하여 올해 안에 아리수 수질검사에 활용할 예정이라고 1일(목) 밝혔다.
  ○ ‘전처리 과정’이란, 검사시료(원수)에 섞여있는 부유물을 거르고, 분석물질을 농축하고, 검사하고자 하는 성분 검출이 잘 되도록 사전에 실행하는 물리․화학적 처리를 말한다.

 

□ 시스템이 상용화되면 수질검사에 소요되는 분석시간과 연구자의 유해시약 노출시간이 획기적으로 단축될 것으로 기대된다.

 

□ 보통 전처리 과정은 7단계로 이뤄지는데 일부는 자동화된 기계가 수행하고, 일부는 연구원이 수작업으로 실험하는 과정이 섞여있었다.

 

□ 기존 연구원 한명이 8시간동안 최대 6개의 시료를 전처리하기 위해 일부 자동화된 분석 장치 2개를 연속으로 조작하고, 마지막 과정은 연구원이 직접 수작업으로 수행해야하는 어려움이 있었다.
   ○ 유기물 전처리는 일반적으로 시료 투입 후 ‘카트리지 활성화‣흡착추출‣건조‣탈착‣증발농축‣재용리‣바이알분취’ 과정을 거친다.
   ○ 기존 전처리 과정 7단계 중 ‘활성화~탈착’까지는 ‘고체상추출장치’가, ‘증발농축’ 단계는 ‘농축장치’라는 기계가 실험의 일부분을 자동으로 처리했다. 이후 ‘재용리~바이알분취’ 과정은 실험자들이 모두 수작업으로 처리했다.

 

□ 반면, 이번에 고안한 ‘원패스 시스템’은 여러 장치를 조작하며 불연속적이고 수동으로 이뤄지던 7단계의 유기물 전처리 과정을 하나의 시스템으로 결합하여 완전 자동화한 것으로 알려졌다.

 

□ 이를 위해 실험을 보조할 수 있는 ‘협동로봇’ 기술을 활용할 것으로 알려졌다. 사람 손을 닮은 기계를 통해 ‘활성화~바이알분취’까지 모든 단계를 자동으로 연결 및 처리할 수 있도록 고안한 것이다.

 

□ 앞으로는 연구자가 ‘원패스 시스템’에 시료를 투입하면 7단계의 전처리 과정을 시스템이 모두 자동으로 수행한다.

 

□ 분석 속도는 4배 이상 빨라질 것으로 기대된다. 한 번의 실험에 최대 6개 시료만 처리할 수 있었던 것을, 20개 이상을 동시에 처리할 수 있도록 시스템을 개선한 것이다.

 

□ 이 시스템이 상용화되면 실험 중 연구자가 유해시약에 노출되는 시간을 최소화해 안전한 연구 환경 조성에도 기여할 것으로 기대된다.
  ○ 일반적으로 유기물 전처리 과정은 농축 대상물질에 따라 단계가 다양하고, 여러 종류의 유기용매가 사용되고 있어 연구자의 유해환경노출시간이 많은 실정이었다.


□ 또한 농약류, 과불화화합물류, 잔류의약물질류 등 다양한 분석 물질의 특성에 최적화된 전처리 과정을 자동 수행할 수 있어 활용도가 높을 것으로 보인다.
  ○ 제어프로그램을 통해 매년 수만 개씩 새롭게 등장하는 화학물질 분석에 응용할 수 있어 신종물질 분석법 개발에도 활용될 예정이다.

□ 서울물연구원은 현재 개발 중인 시스템을 연구, 보완하여 상용화한 뒤 그 결과를 향후 타 지자체 등 유관기관에서 활용할 수 있도록 공유한다는 계획이다.

 

□ 이인근 서울물연구원장은 “수질분석 전처리 과정이 자동화되면 보다 신속하고 효율적인 수질검사가 가능해질 것”이라며 “고품질의 안전한 수돗물 아리수를 공급하는데 최선을 다하겠다”라고 말했다.

첨부파일

(석간) 서울시, 수질검사 자동화 시스템 개발…올해 현장 적용 계획_배포용.hwp (석간) 서울시, 수질검사 자동화 시스템 개발…올해 현장 적용 계획_배포용.hwp

보도일자 2021-07-01

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