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Q. 산소센서/분석기는 어떻게 관리해야 하나요?
A. 당사에서 생산되는 산소센서는 세라믹전해질 소재인 YSZ 와 백금전극으로 구성되어 있으며, 파손이나 심각한 전극오염 등의 문제가 발생하지 않으면 주기적인 관리를 통해 반영구적으로 사용할 수 있는 제품입니다. 일반적인 환경에서 사용하는 경우에는 연 1회 정도 정기검사를 통해 센서의 상태를 점검하고, 필요할 경우 검교정을 실시해주면 장기간 센서의 우수한 정밀도/정확도를 유지할 수 있습니다.
하지만 사용온도 및 오염물질 유무에 따라 감지전극의 열화(degradation)가 진행되는 정도가 다르기 때문에, 아래와 같은 사용환경에서는 보다 짧은 주기로 점검관리 및 검교정을 수행하는 것이 바람직합니다.
 - 1300oC 이상의 초고온 및 고환원성 분위기(수소)에서 장기간 사용하는 경우
 - 할로겐, 황(S), 시안화물(CN-) 및 B, As, Pb, P, Bi 등 백금과 반응성이 강한 원소성분이 존재하는 경우
 - 휘발성 유기화합물(VOC)이 많이 포함되어 있는 경우

당사에서는 국내 최고수준의 검사 및 검교정시스템을 구축하고 있으며, 전문가에 의한 현장점검/교육프로그램을 통해 생산현장에서 안정적인 공정관리에 기여하고 있습니다.
Q. 분석기 내부에 물이 들어갔을때 조치방법은?
A. 분석기 내부에 액체상태의 물이 들어가면 산소센서가 파손될 위험이 있습니다. 물이 유입된 즉시 측정가스공급을 멈추고 건조한 공기를 흘려 주어 분석기 내부를 건조시켜 주시고, 당사로 보내 주시어 상태점검을 받으시길 권장드립니다.
Q. 산소센서의 검/교정 방법은?
A. 정밀측정이 필요한 산소센서/분석기의 경우에는 표준가스를 이용한 정밀검교정이 필요합니다. Air 기준점을 이용하여 영점조정을 하고, 3종류 이상의 표준가스를 이용하여 산소농도에 따른 출력을 이론치와 비교함으로써 정밀한 검교정을 수행하게 됩니다. (검교정에 사용되는 표준가스의 종류 : 100% O2, Air, N2 balance 1000ppm O2, 고순도 N2, N2 balance 1%H2, N2 balance 0.1%H2 등)당사에서는 국내 최고수준의 센서 검교정 시스템을 구축하여, 제품 출하시 표준가스를 이용한 정밀검사를 실시하여 시험성적서를 발급하고 있습니다. 또한 사용중인 제품에 대해서도 의뢰를 받아 정밀 검교정을 수행하고 있으며, 현장점검 프로그램도 실시중에 있습니다.
Q. 측정가스에 수분이 포함되어 있을 때 수분을 제거하고 측정해야 하나요?
A. 측정가스에 다량의 수분이 존재할 때 수분이 응결되어 액체상태로 센서에 도달하게 되면 센서가 파손될 위험이 있고, 이러한 문제 때문에 측정가스의 수분을 제거하고 측정하는 경우가 있습니다. 하지만 Q6에 기술한 바와 같이 지르코니아 방식 산소센서의 작동 온도에서 가스에 수분이 존재하면 화학반응에 의해 분해되어 산소분압을 높여줍니다. 수소가 존재하지 않을 때에는 그 정도가 미미하여 수증기를 제거하고 측정하여도 상관 없지만 수소가 존재할 때에는 수증기를 제거하면 실제 산소분압 보다 훨씬 작은 값이 측정됩니다. 따라서 정확한 측정을 위해서는 수분을 제거하기 보다는 수분이 응결되지 않도록 해 주는 것이 좋습니다.
Q. 수소와 수증기에 따라 산소분압이 어떻게 변하나요?
A. 수소와 수증기를 포함하는 가스의 산소분압은 상호간 화학반응이 일어나지 않을 때와 화학반응이 원활히 일어날 때를 기준으로 나눌 수 있습니다. 화학반응이 일어나지 않는 낮은 온도에서는 수소나 수증기는 산소분압에 영향을 주지 못하지만 화학반응이 일어날 수 있는 높은 온도에서는 수소가 산소와 반응해서 수증기를 형성하거나 수증기가 수소와 산소로 분해되어 가스 내 산소분압에 영향을 주게 됩니다. 기본적으로 지르코니아 방식 산소센서의 작동 온도는 화학반응이 원활히 일어날 수 있는 조건으로 수소의 농도가 증가하면 산소분압이 낮아지고, 수증기의 농도가 증가하면 산소분압이 높아집니다. 증가 혹은 감소되는 산소분압은 각 가스종의 농도와 온도에 의하여 열역학적으로 결정됩니다.
Q. 사용환경 / 설비에 따라 산소센서 / 분석기를 선택하는 기준은?
A. 대상가스의 온도가 충분히 높고(섭씨 700도 이상) 설비 내부에 센서를 삽입할 수 있는 공간이 있으면 OP-B series 혹은 OP-P series. 대상가스의 온도가 낮으면 OM-P series 혹은 OM-10S, 설비에 상시 연결하지 않고 필요시에 이동하여 사용하시려면 C-100/CP-100을 선택하시면 됩니다.
Q. 온도에 따라 센서의 출력이 달라지나요?
A. 지르코니아 방식 산소센서의 출력은 1차적으로 전압신호로 나타납니다. 이 전압신호는 온도에 비례하는 특성을 가지고 있어서 같은 산소농도라 하더라도 온도가 증가하면 같이 증가합니다. 이런 이유로 센서 내부에 온도 센서가 같이 구성되어 있습니다. 산소센서 혹은 농도측정기에서 표시되는 산소농도는 센서의 전압신호와 센서의 온도를 바탕으로 정확하게 계산됩니다.
Q. 지르코니아 방식 산소센서로 측정이 가능한 범위는?
A. 지르코니아 방식의 산소센서로 측정이 가능한 산소농도의 범위는 대상 가스의 온도 조건에 따라 세 가지로 구분할 수 있습니다. 첫째 대상가스의 온도가 섭씨 400도 이하일 때 : 측정 가능한 산소농도 범위는 100% 부터 1ppm. 둘째 대상가스의 온도가 섭씨 700도 이상일 때 : 측정 가능한 산소농도 범위는 100%~10-25atm. 셋째 대상가스의 온도가 섭씨 400도~700도 일 때 : 측정 가능한 산소농도 범위는 대상가스의 온도 이외의 조건도 고려해야 하므로 당사에 문의 바랍니다.
Q. In-situ(직접식) / Ex-situ(추출식) 측정방법의 차이점은?
A. 이 방법은 센서의 감지부 주변의 산소농도를 직접 측정할 수 있기때문에, 반응로 내부의 산소분압을 측정하는 가장 이상적인 방법이라고 할 수 있습니다. 하지만, 지르코니아 방식의 산소센서가 제대로 작동하기 위해서 최소 섭씨 700도 이상의 온도에 도달해야 하는데, 측정하고자 하는 곳의 온도가 이에 미치지 못할 경우에는 정확한 측정이 불가능합니다. 이럴 때 사용할 수 있는 방법이 Ex-situ(추출식) 측정방법입니다.
Q. 지르코니아 방식 산소센서의 장점은 무엇인가요?
A. 지르코니아 방식의 산소센서는 지르코니아가 가지고 있는 물리화학적 특성(높은 내화학성, 내부식성)때문에 다양한 조건의 가스 분위기에서 안정적인 측정이 가능하고, 일반적으로 구현할 수 있는 모든 산소분압을 측정할 수 있어 다양한 분야에 적용이 가능합니다.
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