표준가스 제조용 전자동 무게 측정기술 개발···美·英·中 등 5개 기관에
불확도 낮추고 측정기간 단축···"가스측정표준 확립에 활용 예정" 

 표준가스 제조용 전자동 무게 측정기술 장비. <사진=한국표준과학연구원>
표준가스 제조용 전자동 무게 측정기술 장비. <사진=한국표준과학연구원>
국내 기술로 개발한 표준가스 제조용 무게 측정 기술이 세계 선진국의 표준이 됐다. 

한국표준과학연구원(원장 박상열)은 대기환경표준센터 연구팀이 개발한 '표준가스 제조용 전자동 무게 측정기술'을 미국, 영국 등 5개국 선진 표준기관에 수출했다고 27일 밝혔다. 수출액은 총 100만 달러 이상에 달한다. 

가스 측정의 기준이 되는 '표준가스'는 측정기기의 교정이나 분석방법의 정확성을 판단하는 데 쓰이며, 일반적으로 두 가지 이상의 성분을 혼합해 제조한다.  

표준가스를 제조하는 방법은 성분 각각의 무게를 측정하는 '중량법'으로 순도분석이 이뤄진 각각의 원료 가스를 실린더에 주입하고 주입된 가스들의 질량을 정확하게 측정하게 된다. 

이렇게 도출된 가스 질량과 분자량을 이용해 표준가스를 제조하게 되면 각 성분의 농도와 불확도가 결정된다. 불확도가 커지는 치명적인 요인은 가스 질량을 측정할 때 발생한다. 

기존의 수동 방식은 가스시료가 들어있는 실린더와 기준이 되는 실린더를 하나씩 수동으로 반복 측정해 수시간이 소요되며 20~30mg의 불확도를 보였다. 

이에 연구팀은 시료실린더와 기준실린더의 무게를 동시에 비교, 가스의 질량을 측정할 수 있는 전자동 시스템을 개발했다. 

온도·압력·․공기순환 등 주위 환경에 대한 영향을 최소화했으며, 사람의 활동과 출입으로 발생하는 불확도 요인도 대폭 개선했다. 그 결과 불확도를 10mg 이하로 낮췄으며, 측정시간은 10분 이내로 단축했다.  

연구팀은 현재까지 국가측정표준기관인 NIST(미국), NPL(영국), NIM(중국), ASTAR(싱가폴), NMISA(남아프리카공화국) 등 5개 기관에 총 6기의 표준가스 측정 장비를 수출했다.  

이상일 대기환경표준센터장은 "이번 기술은 극미량 온실가스의 측정표준과 같이 불확도 개선이 요구되는 다양한 가스측정표준 확립에 활용될 예정"이라며 "표준연의 기술이 가스 측정 분야에서 세계적 표준이 됐다"고 말했다. 

표준가스 제조용 전자동 무게 측정기술을 통해 가스의 질량을 측정하고 있다.<사진=한국표준과학연구원>
표준가스 제조용 전자동 무게 측정기술을 통해 가스의 질량을 측정하고 있다.<사진=한국표준과학연구원>
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