북한 김책공업종합대학은 전자공학부 최철민 연구사 등 연구원들이 소독장의 오존농도를 실시간으로 측정해 보여주고 측정값을 오존발생기 조종반에 RS-485(Modbus RTU) 통신으로 보내는 기능을 가진 실시간 오존농도측정기를 개발했다고 2월 20일 홈페이지를 통해 밝혔다.

대학은 오존농도측정방법에 화학적정법과 분광광도법, 자외선흡수법, 화학발광법과 화학형광법, 전기화학분석법 등이 있다고 전했다.

전기화학분석법은 수감부 내부에 있는 작업 전극에서 오존기 체성분의 전기화학적 환원 반응과정에 생겨나는 전류는 오존기체의 농도에 비례한다는 패러데이 법칙에 기초한다. 대학 연구원들은 전기화학분석법에 기초해 측정 장치를 개발했다. 측정 장치는 수감회로, 여파 및 증폭회로, 통신회로, 현시회로, 전원안정회로, 한소편처리기로 구성돼 있다.

소독장에 설치한 오존농도수감부는 오존발생기를 비롯한 여러 전자설비들로부터 강한 전자기마당의 영향을 받는다. 수감신호에는 전원 잡음과 함께 여러 고주파 잡음이 섞이게 되며 이 잡음의 영향을 제거하지 않으면 측정값에서 큰 오차가 생기게 된다. 연구진은 수감신호가 직류 신호인 것을 고려해 저역통과여파기로 전원 및 고주파잡음의 영향을 제거했다. 

이와 함께 선저항과 선로잡음영향으로 수감신호가 받는 영향을 막기 위해 수감신호를 1kHz주파수신호로 변환해 측정 장치에 전송하도록 설계했다.

연구진은 또 장치에 2개의 통신회로를 구성했다. 하나는 수감부와 장치와의 거리가 30m이상인 경우 수감신호의 감쇠를 막는 V-F변환을 이용한 통신회로이며 다른 하나는 측정값을 조종반에 전송하기 위한 RS-485통신회로이다.

연구진은 오존농도와 CT(오존농도×시간)값을 보여주며 CT값을 RS-485(Modbus RTU) 통신으로 조종반에 보내도록 프로그램을 작성했다고 한다.