수질 연속자동측정기 형식승인 고도화 적용 분석 = Application of Advanced Type Approval for Continuous Automatic Water Quality Monitoring System

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 현장에서 주로 사용되는 수질 연속자동측정기별 특성 및 현행되어지고 있는 실험실 시험 기준의 승인제도에 대한 장기적인 정확·정밀성 및 안정성 등의 신뢰성과 내구성 보증에 대한 한계를 확인하고 현장시험 성능기준 승인 조건 등을 제시함과 더불어 법률적인 제·개정 사항과 관련 분야의 승인제도의 보완이 필요하다는 관점에서 발단하였다. 본 연구에서는 국외 시험 검사제도의 시험방법을 조사하고 현장에 설치되어 있는 방류구 수질 연속자동측정기 현황을 조사하여 현장시험 형식승인 제도의 고도화를 위한 기초자료로 활용하였다. 수질 연속자동측정기의 성능기준과 시험방법에 대한 선진적 적용 방안을 제시하고 이를 바탕으로 모사시험과 현장적용성 평가를 수행하였으며 이를 통해 현행 형식승인 제도의 미비점에 대한 개선방안을 제시하였다. 연구의 결과로 국내외 규격 및 성능기준과 시험방법 검토 후 동일 측정값을 활용한 모사 분석을 실시하여 현장시험 도입의 부합성을 확인하였으며 이를 현장적용성 검토에 반영하여 타당성을 검증하였다. 현장 측정값의 오차와 평균오차, 반복성, 드리프트, 직선성의 합성불확도를 조합한 결합성능특성의 비교를 통해 현장시험 기준의 상대정확도를 산정할 수 있었으며 이는 현재 시행 중인 실험실 시험 기준 성능시험 방법과도 기준 및 시험방법 산정의 유사성을 확보할 수 있는 수준으로 산정 논리의 부합성을 확인할 수 있었다.실험실 성능기준 모사 분석 부합율은 반복성 91.6%, 드리프트 90.0%, 직선성 48.9%였으며 현장시험 모사 결과는 90번째 백분위 오차 1.09%, 결합성능특성 1.31%의 양호한 결과를 보였고 현장시험 성능기준(안)을 활용한 현장적용성 평가 결과, 결합성능특성 0.63∼2.05%는 90번째 백분위 오차 0.59%를 상회하여 상대정확도의 적정 수준임을 확인하였다. 실험실 시험 성능기준 및 선진 현장시험 성능기준의 부합성 분석과 더불어 도출된 현장시험 성능기준의 기존 국내 실험실 성능시험 및 시험방법과의 연계성, 적절성 및 도입 타당성을 선진 규격을 활용한 성능시험 모사 분석, 현장적용성 평가 등을 통해 확보하였다. 국내 실험실 기준의 성능시험 및 시험방법에 대한 규격은 현재 운용 중에 있으나 측정값의 신뢰성, 측정기의 안정성과 내구성 등 장기 운용의 안정적 보증이 불가하다는 한계성이 존재하고 있다. 본 연구의 결과로 도입 가능한 현장시험 성능기준(안)은 현존하는 단기적인 실험실 성능시험의 문제점을 극복하고 정확·정밀성, 안정성, 내구성 등의 장기보증이 가능한 형식승인 성능시험 고도화에 일조할 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The study analyzes the characteristics of continuous automatic water quality measuring instruments mainly used in the field and the limitations of the current laboratory test standard approval system. Also it emphasized the need to supplement the approval system in the field. In this study, It researched the test method of the overseas inspection system about type approval of water measuring instruments. The status of the continuous automatic measuring device for water quality at the outfall installed in the field was investigated and then one used as basic data for the advancement of type approval system about the field test. An advanced application plan for the performance standards and test methods of the continuous automatic water quality measuring instrument was presented. For the field applicability wanted to present, the accuracy test of the water quality environment measuring instruments was performed. As a result of the study, after investigating performance standards and test methods of domestic and international standards, to confirm the conformity of the introduction of field tests simulated by using the same measured values ​​was conducted, the review of field applicability was reflected in verify the feasibility about field test standard. By comparing the combined performance characteristics that integrated the standard uncertainties of error, average error, repeatability, drift and linearity, it was possible to establish standards of field test, which are related to the performance standards and test methods of laboratory tests currently in used. Matching rate of the performance standards in the laboratory by simulation was 48.9～91.6%. The simulation of the field test showed good results of error by 90th of absolute value ascending percentile 1.09% and Combined performance characteristic 1.31%. Also the field applicability evaluation using the performance standard(draft) of field test showed that the Combined performance characteristic of 0.63 to 2.05% exceeded the error by 90th of absolute value ascending percentile of 0.59% as indicating the appropriate level of relative accuracy. The compatibility of performance standards for laboratory test and advanced performance standards for field test was analyzed. The connectivity, appropriateness and applicability between the existing domestic performance methods by laboratory test and the performance standards about the derived field test were secured through simulation analysis of performance test using advanced standards and field applicability evaluation. The suitability of the formula logic is also sufficient. These are levels that can secure the relevance between standards of Introduced field test and the performance test method of the laboratory test currently being implemented. Standards for performance test procedures and test methods based on domestic laboratory are currently in effect. But it is thought to serve as a starting point for additional securing of reliability such as accuracy, precision, stability, durability, and equivalence to overcome the problems.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 이론적 고찰 3
• 1. 연속자동측정기 형식승인 3
• 2. 국내 형식승인 제도 7
• 3. 국가별 승인 규격 13
• 4. 연속자동측정기 운영 현황 22
• 가. 수질 연속자동측정기 형식승인 현황 22
• 나. 수질 연속자동측정기 부착 현황 26
• Ⅲ. 연구 재료 및 방법 29
• 1. 성능기준 비교 분석 및 기준(안) 도출 29
• 2. 성능기준(안) 모사 분석 31
• 3. 현장적용성 평가 33
• Ⅳ. 결과 및 고찰 39
• 1. 성능기준 비교 분석 및 기준(안) 평가 39
• 가. 실험실 시험 성능 기준 비교 39
• 나. 현장 시험 성능 기준 44
• 2. 성능기준(안) 모사 분석 47
• 가. 실험실 시험 성능기준 모사 결과 48
• 나. 현장시험 성능기준 모사 결과 59
• 3. 현장적용성 평가 61
• Ⅴ. 결론 68
• 요약 70
• ABSTRACT 72
• REFERENCES 75