바이오 분주 공정에서의 센서 활용(2)

이번 포스팅에서는 전편에 이어 분주 액면 검출 공정과 분석 후 폐액 배출 공정에서 발생할 수 있는 과제와 그에 대한 솔루션을 살펴보겠습니다.

지난 포스팅에서는 생명 과학 분야에서 센서가 어떤 역할을 하는지에 대한 개괄과 함께, 검사 전 처리 공정, 분주 전 반응 용기 반송 공정, 그리고 분주 액면 검출 공정 일부에서 활용 가능한 센서 솔루션에 대해 소개했습니다(바이오 분주 공정 1편).

이번 포스팅에서는 전편에 이어 분주 액면 검출 공정과 분석 후 폐액 배출 공정에서 발생할 수 있는 과제와 그에 대한 솔루션을 살펴보겠습니다.

검사 전 처리 공정
분주 전 반응 용기 반송 공정
분주 액면 검출 공정
분석 후 폐액 배출 공정

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| 시약, 세척액 부족 검출

샘플 컵의 액면 검출과 더불어 분주 액면 검출 공정에서 중요한 또 다른 과제는 시약이나 세척액이 부족한 상태를 검출하는 것입니다. 이때 용기 내부에 액체가 떨어졌는지 확인하기 위해 전극식 센서를 사용하면 직접 액체에 닿게 됩니다. 시약의 특성에 따라서 센서가 부식되거나 고장이 발생할 수 있고, 유지 보수 시에는 작업자가 시약에 접촉할 위험도 있습니다. 하지만 그렇다고 플로트식 스위치를 사용하면 시약의 결정화와 스위치 부식에 의해 오작동 할 수 있다는 단점이 있습니다.
센서의 부패나 시약 결정화로 인한 걱정을 할 필요 없이, 액체에 닿지 않고도 검출할 방법은 없을까요?

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세관 튜브에 대응하는 기포 검출 센서로 해결할 수 있습니다. 파나소닉의 기포 검출 센서 BE-A는 용기가 아니라 튜브 내부의 액체를 검출하는 방식으로, 센서가 액체에 접촉하지 않기 때문에 부식이나 시약 결정화 문제를 걱정할 필요가 없습니다. 이에 따라 센서의 유지 보수가 필요 없어지기 때문에 작업자가 시약에 접촉할 리스크 또한 사라집니다. 이와 더불어 튜브에 액체가 없는 경우를 검출하여 시약을 끝까지 사용할 수 있어 경제적입니다.

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| 분주 전 반응 용기 제전폐액 흡인 확인

다음으로는 분석 후의 폐액 배출 공정으로 넘어가 보겠습니다. 펌프 작동만으로 흡인 여부를 판단하는 경우가 있는데, 이런 방식으로는 흡인이 제대로 이루어 졌는지 확인이 되지 않을 수 있습니다. 그렇게 되면 후속 공정에서 액체 누수 트러블이 생길 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해서는 분석 후 반응 용기에서 폐액이 배출됐는지 여부를 실시간으로 확인하는 것이 중요합니다.

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시약과 세척액 부족 검출할 때와 마찬가지로 튜브 내부의 액체를 직접 검출하면 흡인 실수를 즉시 감지할 수 있어, 후속 공정의 액체 누수 트러블을 미연에 방지할 수 있습니다.
세관 튜브 대응 기포 검출 센서 BE-A는 액체가 있는 경우, 액체 없는 경우 ON 설정이 가능한 2출력 장비로 상황에 따라 유연하게 활용할 수 있습니다. 또한, 소형 사이즈로 밀착 부착해 10mm 피치 설치가 가능하고 DC5～24V 전원 대응으로 기판에서 전원 공급을 받아 간편하게 구동할 수 있어 다양한 어플리케이션에 대응 가능합니다.

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| 폐액 탱크 완충 검출

마지막으로 폐액 탱크 완충 검출 시의 과제점을 알아보겠습니다. 폐액 탱크의 액면을 안정적으로 검출하고 싶은데 탱크 내벽에 부착된 물방울·막·거품 등에 센서가 반응하면 액면 검출이 어려워집니다. 이런 문제를 해결하기 위해 정전 용량식 센서를 사용하게 되면 탱크에 밀착시켜 설치해야 하므로, 탱크를 교체할 때 센서를 분리하고 재조정하는 과정이 매우 번거롭습니다.

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