IR과 TC CO2 센서의 차이점은 무엇입니까?
세포 배양 시 적절한 성장을 보장하기 위해 온도, 습도, 그리고 이산화탄소 농도를 조절해야 합니다. 이산화탄소 농도는 배양액의 pH를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 이산화탄소 농도가 너무 높으면 배지가 산성화되고, 반대로 이산화탄소 농도가 낮으면 배지가 알칼리성으로 변합니다.
CO2 인큐베이터에서 배지 내 CO2 농도는 챔버 내 CO2 공급량에 따라 조절됩니다. 문제는 시스템이 얼마나 많은 CO2를 추가해야 하는지 어떻게 "알 수" 있느냐는 것입니다. 바로 이 부분에서 CO2 센서 기술이 중요한 역할을 합니다.
두 가지 주요 유형이 있으며, 각각 장단점이 있습니다.
* 열전도도는 열 저항기를 사용하여 가스 성분을 감지합니다. 비용이 저렴하지만 신뢰성이 떨어집니다.
* 적외선 CO2 센서는 적외선을 사용하여 챔버 내 CO2의 양을 감지합니다. 이 유형의 센서는 가격이 더 비싸지만 정확도가 더 높습니다.
이 글에서는 이 두 가지 유형의 센서에 대해 더 자세히 설명하고, 각 센서의 실제적 의미에 대해 논의해보겠습니다.
열전도도 CO2 센서
열전도도는 대기의 전기 저항을 측정하는 방식으로 작동합니다. 센서는 일반적으로 두 개의 셀로 구성되는데, 그중 하나는 성장 챔버의 공기로 채워져 있습니다. 다른 하나는 제어된 온도의 기준 대기를 포함하는 밀봉된 셀입니다. 각 셀에는 온도, 습도 및 가스 구성에 따라 저항이 변하는 서미스터(열 저항기)가 있습니다.
열전도도 센서의 표현
두 셀의 온도와 습도가 동일할 때, 저항 차이는 가스 조성의 차이를 측정하는데, 이 경우 챔버 내 CO2 농도를 반영합니다. 차이가 감지되면 시스템은 챔버에 CO2를 더 추가하도록 지시합니다.
열전도도 센서의 표현.
열전도체는 아래에서 설명할 IR 센서의 저렴한 대안입니다. 하지만 단점이 없는 것은 아닙니다. 저항 차이는 CO2 농도 외에도 다른 요인의 영향을 받을 수 있으므로, 시스템이 제대로 작동하려면 챔버의 온도와 습도가 항상 일정해야 합니다.
즉, 문이 열릴 때마다 온도와 습도가 변동하기 때문에 측정값이 부정확해질 수 있습니다. 실제로 대기가 안정될 때까지는 측정값이 정확하지 않을 수 있는데, 이 과정에는 30분 이상 걸릴 수 있습니다. 열전도체는 배양균의 장기 보관에는 적합할 수 있지만, 문을 자주 여는 경우(하루에 한 번 이상)에는 적합하지 않습니다.
적외선 CO2 센서
적외선 센서는 챔버 내 가스의 양을 완전히 다른 방식으로 감지합니다. 이 센서는 다른 가스와 마찬가지로 CO2가 특정 파장, 정확히 4.3μm의 빛을 흡수한다는 사실에 기반합니다.
적외선 센서의 표현
이 센서는 4.3μm 두께의 빛이 센서를 통과하는 양을 측정하여 대기 중 이산화탄소의 양을 감지할 수 있습니다. 가장 큰 차이점은 열 저항과 달리 감지되는 빛의 양이 온도나 습도와 같은 다른 요인에 영향을 받지 않는다는 것입니다.
즉, 원하는 만큼 문을 열 수 있고 센서는 항상 정확한 측정값을 제공합니다. 결과적으로 챔버 내 CO2 농도가 더욱 일정하게 유지되어 샘플의 안정성이 향상됩니다.
적외선 센서의 가격이 하락했지만, 여전히 열전도 센서보다 가격이 비싼 대안입니다. 하지만 열전도 센서 사용 시 생산성 저하로 인한 비용을 고려한다면, 적외선 센서를 선택하는 것이 경제적으로 타당할 수 있습니다.
두 센서 모두 인큐베이터 챔버 내 CO2 농도를 감지할 수 있습니다. 두 센서의 주요 차이점은 온도 센서는 여러 요인의 영향을 받는 반면, IR 센서는 CO2 농도에만 영향을 받는다는 것입니다.
이로 인해 IR CO2 센서가 더욱 정확해지므로 대부분의 상황에서 선호됩니다. 일반적으로 가격이 비싼 편이지만, 시간이 지남에 따라 가격이 점차 낮아지고 있습니다.
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게시 시간: 2024년 1월 3일