OMD(Optical Methane Detector)의 원리와 특징에 대하여 설명하시오.

OMD(Optical Methane Detector)의 원리와 특징에 대하여 설명하시오.

OMD(Optical Methane Detector)는 높은 비용을 지불하는 가스 누설 측량기술의 다음 세대 가스 누설 측정 시스템 중 첫 번째의 것이다. 이 새로운 기술은 광학기술과 전자공학의 결합을 통하여 민감도와 선택성 및 측정 속도를 높였다.

OMD는 조사 차량의 전면에 설치되고 공기에서 메탄의 존재를 감지한다. 0.1ppm에 이르기까지 가스 누설을 감지 할 수 있다.

메탄의 복사에너지에 대한 적외선(IR)흡광법에 기초하며, OMD는 IR 광원에 바로 검지되도록 IR광원과 수신기로 구성되어 있다. IR광원과 수신기는 차량의 폭을 가로 지른 1.2m의 폭으로 떨어져 있다(사진1참조). 수신기의 앞에 있는 광학 필터는 광원(사진2참조)으로부터 메탄에 첫 번째 반응하도록 특수한 IR파장을 보낸다. 메탄이 존재하지 않으면 이 파장들은 극히 자연스럽고 안정된 출력 신호를 만들어 낸다. 차량에 미량의 천연가스를 통과하면, IR광원의 일부가 천연가스 중의 메탄에 흡수되어 수신기(사진3참조)에 도달될 것이다. 결과적으로 IR 광원의 갑작스러운 감소는 수신기의 출력 감소의 원인을 제공하게 된다. 이러한 출력의 변화는 운전자의 옆에 위치한 display panel(사진4참조)에 보내지며, 운전자는 경보음을 듣고 메탄가스가 검지됨을 인지하게 되고  display panel에 검지된 메탄의 농도를 수치로 보게 된다. 누설가스(메탄)의 농도는 빛의 비율에 따라 ppm으로 변환되어 OMD에서 계산된다. 계산된 수치는 일정시간 간격(보통4초)으로 노트북에 데이터로 저장되어 OMD 전용 프로그램으로 시간대별 농도를 프린트하여 볼수 있게 된다. 여기에 GPS와 연계하여 프로그램을 작동하게 되면 점검 종료후 프린트된 데이터로 가스누설이 의심되는 곳의 위치를 정확히 알 수 있게된다.

OMD는 ethane과 propane 같은 다른 가연성 가스를 검지할 수 있지만, 실제의 절반에도 미치지 못하는 적은 양의 반응을 보인다.

OMD는 건조한 날씨를 포함하여 눈, 얼음등 차가운 날씨 및 -29 ̊C에서 +43 ̊C 에 이르기까지 다양한 종류의 주위 환경 조건들 아래에서 정확하게 작동한다. 검지능력은 먼지 또는 눈 및 광선의 작은 움직임에도 영향을 받지 않는다.

작업자가 OMD를 운전 하기전에 OMD가 제대로 작동되는지를 알아보기 위해 Calibration test cell로 알아볼수 있다.