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‘가스 측정기술’, 세계적 표준 되다
표준연, 미·영·중 등 해외 5개국에 측정기술 수출
2017년 05월 11일 (목) 14:44:30 박기진 기자 kjpark@epnews.co.kr
   
▲ 표준가스 제조용 전자동 무게 측정기술을 통해 가스의 질량을 측정하고 있다.

한국표준과학연구원(원장 박상열)은 ‘표준가스 제조용 전자동 무게 측정기술’을 미국, 영국 등 해외 5개국 선진 표준기관에 수출했다고 최근 밝혔다. 총 6기를 판매한 이번 수출은 총 100만 달러 이상의 규모다.

가스 측정의 기준이 되는 ‘표준가스’는 측정기기의 교정이나 분석방법의 정확성을 판단할 수 있는 표준물질을 의미하며 일반적으로는 두 가지 이상의 성분을 혼합해 제조한다.

표준가스를 제조하는 가장 정확한 방법은 성분 각각의 무게를 측정하는 ‘중량법’이다. 순도분석이 이뤄진 각각의 원료 가스를 실린더에 주입하고 주입된 가스들의 질량을 정확하게 측정하는 것이다. 이를 통해 도출된 가스 질량과 분자량을 이용해 표준가스를 제조하게 되면 각 성분의 농도와 불확도가 결정된다.

불확도에 영향을 끼치는 가장 치명적인 요인은 가스 질량을 측정할 때 발생한다. 전 세계적으로 사용된 기존의 수동 방식은 가스시료가 들어있는 실린더와 기준이 되는 실린더를 하나씩 수동으로 반복 측정했기 때문에 수시간이 소요되며 20~30mg의 불확도를 보였다.

표준과학연구원 대기환경표준센터 연구팀이 독자적으로 개발한 ‘표준가스 제조용 전자동 무게 측정기술’은 시료실린더와 기준실린더의 무게를 동시에 비교하며 가스의 질량을 측정하는 전자동 시스템이다. 실린더 비교 측정시 발생하는 온도·압력·공기순환 등 주위 환경에 대한 영향을 최소화했으며, 모든 과정이 프로그램화된 무인 자동 시스템이므로 사람의 활동과 출입으로 발생하는 불확도 요인이 대폭 개선됐다.

연구팀이 가스 질량을 측정한 결과 불확도가 10mg 이하로 개선됐으며 측정시간은 10분 이내로 단축됐다. 측정시간에 따라 불확도를 2mg 이하로 내릴 수도 있다.

표준과학연구원은 이 측정기술을 바탕으로 다양한 표준가스를 개발해 세계 최고 수준의 측정표준을 확립했으며 각국 표준기관들과의 국제비교에서도 우위를 선점해왔다. 또한 공기밀도 재정의 볼츠만 상수 국제적 측정 불일치 해결 등의 연구성과를 창출해 국제적으로 분석 능력을 인정받았다.

그 결과 해외 국가측정표준기관인 NIST(미국), NPL(영국), NIM(중국), A STAR(싱가폴), NMISA(남아프리카공화국) 5개 기관에서 표준과학연구원의 가스 측정기술을 도입하기로 결정, 총 6기의 수출을 완료했다.

이상일 표준과학연구원 대기환경표준센터장은 “해외 표준기관에 수출한 이번 기술은 극미량 온실가스의 측정표준과 같이 불확도 개선이 요구되는 다양한 가스측정표준 확립에 활용될 예정”이라며 “표준과학연구원의 기술이 가스 측정 분야에서 세계적 표준이 됐음을 증명했다”고 말했다.

표준과학연구원은 앞으로도 해외 표준기관과의 연구협력을 통해 다양한 분야에서 우리의 우수한 측정기술을 보급할 계획이다.

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