Accuracy and Precision Evaluation of Unmanned Automatic Gas Detection Tube Measurement Device Using IoT

일규 김; 익상 이; 소영 김

doi:10.7731/KIFSE.0342fdae

요 약

화학물질을 취급하는 과정중에 발생하는 화학사고 발생건수는 2023년 전국 116건으로 2022년의 66건 보다 약 46% 증가했다. 화학사고 발생 시 사고대응 요원은 사고원점의 물질을 신속히 측정하여 방재와 사고의 수습 방향을 결정해야 하는데 사고발생 물질의 유해성과 위험성으로 원점 측정시 사고대응 요원의 안정성 확보에 어려움이 있다. 일반적으로 초기 사고 대응을 위해 사용이 간편한 검지관을 많이 사용하고 있으나, 사고원점을 측정시 장갑, 보호복 등 개인 보호구 착용으로 이용에 어려움이 있어 이전 연구에서 무인 가스 자동검지관 측정장치를 개발하였다. 하지만 측정장치에 대한 정확도 등을 평가하지 않아 사용에 한계가 있었다. 이에 본 논문에서는 이 장치의 정확도⋅정밀도 평가를 실시하였다. 평가 시 대상물질은 사고가 빈번히 발생하는 암모니아로 선정하였으며, 무인 가스 자동검지관 측정장치의 신뢰성을 확보하기 위해 센서용 단일가스측정기와 수동검지관 측정방식과 비교 분석하였다. 그 결과 수동검지관 측정결과는 판독시간의 지연, 개인별 판독 편차 등으로 규정오차(±25%)보다 높은 오차를 보였으나, 무인 가스 자동검지관 측정장치의 측정오차는 +19.8%로 수동검지관 측정오차 내로 나타나 수동검지관 결과보다 정확성이 높았다. 따라서 수동검지관을 이용한 판독보다는 자동측정장치를 이용하여 측정하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

ABSTRACT

The number of chemical accidents occurring nationwide when handling chemicals increased from 66 in 2022 to 116 in 2023. When a chemical accident occurs, response personnel must quickly detect the substances causing the accident and establish a plan for disaster prevention and resolution. However, due to the hazards and risks associated with accidents, ensuring the safety of response personnel while determining the origin of the accident is challenging. Generally, easy-to-use manual detector tubes are widely used during initial accident responses; however, using personal protective equipment, such as gloves and protective clothing, makes determining the origin difficult. An unmanned gas detection tube measuring device was patented in a previous study to address this issue. However, its use is limited because the accuracy of the device has not been evaluated. Therefore, in this study, we evaluated the accuracy and precision of the unmanned gas detector. Ammonia was selected as the target substance because it frequently causes accidents. To ensure the reliability of the unmanned gas-measuring device, a comparative analysis was conducted using the manual detector with a single gas-measuring device as a sensor. The manual detector showed a higher error compared to the standard error due to the delay in reading time and deviation in the individual reading. However, the measurement error of the unmanned gas detector was 19.8%, which was within the manual detector measurement error range; the accuracy was higher than that of the manual detector. Therefore, an unmanned gas detector is preferable over a manual detector.

KeyWords: Chemical accidents, Gas detection tube, Internet of things (IOT) technology, Unmaned automatic gas detection tube measurement device

1. 서 론

화학물질관리법이 시행된 2015년부터 2023년까지 국내에서 발생된 화학사고는 총 754건으로 대부분 시설관리 미흡, 작업자 부주의 등의 원인으로 발생하였다(1). 이와 같은 화학사고를 일으키는 물질로는 산성이나 알칼리성 등 부식성 물질이 대부분으로 그 중 염화수소는 총 83건으로 가장 많은 부분을 차지하고 있으며 다음으로 질산 61건, 황산 60건, 불화수소 8건 등으로 산성물질로는 이들 물질에 의한 사고가 많은 부분을 차지하고 있다. 알칼리성 물질에서는 암모니아가 70건으로 가장 많고 암모니아수 11건, 수산화나트륨 17건 등으로 많았다(2).

특히 염산, 질산, 황산 등과 같은 부식성 물질은 기체상과 입자상이 혼합되어 있는 형태로 누출될 경우 대기 중으로 기상과 입자상 형태로 확산되며 입자상으로 확산될 경우 기체상보다 더 많은 양의 화학물질을 함유하기 때문에 인근 지역주민에게 심각한 위험을 초래할 수 있다(3,4). 또한 이들 물질에 노출 시 점막 자극 및 부종이 발생될 수 있고 심할 경우 사망에 이를 수 있다고 보고되고 있다(5,6). 이들 물질은 누출 사고 발생 시 대기, 수질, 토양 등 다양한 매체에 이동이 가능하여 환경에 영향을 미칠 수 있다. 특히 대기중으로 누출되었을 경우 확산속도가 빠르기 때문에 신속한 현장대응과 함께 신속한 원점 측정의 농도 파악이 요구된다.

일반적으로 염산 등과 같은 부식성 물질에 의한 화학사고 발생 시 사고현장에 출동하는 초기 대응자들은 사고현장에서 사고 원인물질을 신속하게 확인하기 위해 직독식 탐지장비를 이용하고 있으며 특히 검지관은 이용방법이 간단하여 초기 사고대응 시 사고 물질의 농도를 확인하는데 많이 사용하고 있다(7). 일반적으로 검지관은 재현성이 높고 조작이 간단하며 시료채취 동시에 측정결과를 알 수 있다는 장점이 있으며, 소형 경량으로 어디든지 쉽게 이동이 가능하며 시약의 조합 분석기구의 조정이 불필요 하여 쉽게 이용할 수 있다. 또한, 측정장비, 분석장비 등을 이용하여 고농도 시료를 측정할 경우 장비 오염 및 고장의 원인이 되기 때문에 검지관의 변색을 통해 일회용으로 화학물질의 농도를 신속하게 확인이 가능하다. 이런 이유로 화학사고 발생 시 초기대응자들은 신속한 사고 수습을 위해 검지관을 이용하여 원인 물질을 탐지한다.

하지만 사고 원점은 사고 물질이 해결되기 전까지 고농도로 잔존하기 때문에 사고 물질에 대한 위험성으로 원점 접근에 한계가 있으며, 사고 원점에 진입할 경우 장갑, 보호의 등 개인보호구를 착용하여 검지관 등 장비 사용에 많은 불편함이 수반된다.

이에 본 논문에서는 사물인터넷 기반을 이용하여 원격에서 화학사고 다발물질인 암모니아를 시간별, 물질별로 측정할 수 있는 무인 가스 자동검지관 측정장치를 개발하였으며(8), 측정장치 결과의 신뢰성 확보를 위해서 단일가스측정기와 수동검지관 방식과 비교 분석하였다.

2. 본 론

2.1 무인 가스 자동검지관 측정장치 구성도

본 논문에서는 화학사고 발생 시 초기대응자의 안정성 확보를 위해서 Figure 1과 같이 무인 가스 자동검지관 측정장치(이하 자동측정장치, Ez-Tox_Gas)를 2020년 1월에 발명 개발하였다.

Figure 1

Configuration diagram of unmanned gas detection tube automatic measuring device (left) and images obtained through remote measurement (right).

자동측정장치는 시간별 또는 물질별로 측정할 수 있도록 다채널 가스검지관 장착을 위한 sequential manifold와 bracket을 설계하였으며, 각 가스검지관별 시료 흡입 펌프와 밸브 시스템을 구축하였다. 또한, 카메라를 장착하여 검지관 육안 즉시 판독이 가능하며 카메라가 촬영한 검지관의 영상을 디지털로 표현하기 위한 영상수치화 판독 기술도 개발하였고, 원거리에서 작동할 수 있는 원격제어 프로그램과 측정결과를 무선으로 전송할 수 있는 전송 시스템도 개발하였다. Figure 1 (왼쪽)과 같이 화학사고 발생 시 화학보호복을 입은 대응자가 자동측정장치를 원점(hot zone)에 놓으면, 사고대응요원은 원하는 시간대 단독 또는 연속 등 사고대응 환경에 맞게 안전한 환경(cold zone)에서 원격으로 조작(측정) 할 수 있다. Figure 1 (오른쪽)은 자동측정장치를 통하여 두 번째 검지관 원격 측정 후 카메라 촬영한 검지관 영상이 디지털로 표현되어 이미지를 얻은 그림이다. 이미지에는 측정일자, 측정시간, 측정물질, 측정농도, 측정시 온/습도가 표시되어 있다.

2.2 무인 가스 자동검지관 측정장치 정도관리

2.2.1 표준가스 및 실험장치

자동측정장치의 신뢰성 확보를 위해 2023년 9월부터 11월까지 암모니아 표준가스(이하, 표준가스)를 이용하여 정확도와 정밀도를 평가하였다. 또한 측정방법 간의 차이를 알아보기 위해 자동측정장치와 센서 방식의 단일가스측정기, 수동검지관을 비교 분석하였다.

단일가스측정기(ToxiRAE Pro)는 표면 접촉식 센서를 탑재하고 있어 적정 시간 동안 시료 가스에 노출시켜 그 접촉으로 측정물질의 농도를 판단하는 장치이다. 휴대가 간편하고 조작이 용이하나 고농도 측정시 센서 고장 등의 한계가 있는 단점이 있다.

수동검지관(gas detector tube)은 음압을 형성하는 실린더에 의해 검지관 내부로 시료 공기가 지나가고 통과 시료가 화학 에이전트를 변색시키고 이를 판독자가 읽어서 수치를 확정하는 방식으로, 조작이 용이하나 조작자에 따라서 시료 흡입 방식에 따라 측정오차가 발생할 수 있으며, 원점 측정시 대응자의 안전성 확보에 어려움이 있는 단점이 있다.

자동측정장치(Ez-Tox_Gas)는 수동검지관의 원리와 같으나, 측정, 농도판독 등을 원격제어와 자동화 측정하는 방식으로 초기 개발 비용은 발생하였으나 원점 측정시 대응자의 안전성 확보가 가능하며 조작자에 따른 측정오차를 줄일 수 있는 장점이 있다.

실험에 사용한 표준가스와 측정방식의 사양을 Tables 1과 2에 나타내었다.

Table 1

Standard Gas Specifications Used in the Experiment

NH₃ Standard Gas	Item	Conc. (ppm)	Unit	Balance Gas	Measurement Error
NH₃ Standard Gas	Detail	12.1	ppm (umol/mol)	N₂	2%

Table 2

Measurement Method Specifications Used in the Experiment

Ez-Tox_Gas		ToxiRAE Pro		Gas Detector Tube
Item	Detail	Item	Detail	Item	Detail
Equipment Name	Ez-Tox_Gas	Equipment Name	Single Gas Meter (NH₃ Meter)	Equipment Name	Gas Detector Tube
Model Name	-	Model Name	ToxiRAE Pro	Model Name/ Scale Range	3La NH₃/ 5~100 ppm
Manufacturing Company	Self-developed (KOREA)	Manufacturing Company	RAE System (U.S)	Manufacturing Company	Gastek (JAPAN)
Figure		Figure		Figure

이와 같은 실험을 위해 Figure 2와 같은 챔버를 제작하였다. 챔버는 후드가 설치된 실험실에 구축하였다. 챔버의 크기는 750 mm (W) × 600 mm (H) × 500 mm (D)로 투명 PC 재질의 챔버로 전면 개폐도어는 작업용 글러브가 있고 외부의 공기와 차단되며 상단, 하단 및 좌측단에 밀봉을 위한 고리가 장치되어 있다. 챔버의 우측벽에는 환기 공기의 인입을 위한 포트과 시료 가스의 인입을 위한 연결구를 장치하였다. 챔버의 상단부에는 배기를 위한 팬을 장치하고 배기 팬으로 배출되는 내부 실험 가스는 다시 고용량 배기팬이 장착된 외부후드로 연결되어 있다. 이는 일정농도의 시료 가스의 배기가 원활하도록 하여 혹시 있을 수도 있는 실험 작업자의 노출에 대비한 것이다. 실험은 이렇게 제작한 챔버 내부에 테들러 백을 넣고 테들러 백에 표준가스를 주입하여 측정하였다.

Figure 2

Chamber structure used in the experiment (left and center), ammonia standard gas branch and meter connection using tedler bag (right).

2.2.2 실험방법

챔버 혹은 테들러 백을 이용한 내부 챔버에 표준가스(ammonia 12.1 ppm. N₂ balance)를 충분히 폭로하고 암모니아 단일가스측정기, 자동측정장치(Ez-Tox_Gas)를 동시에 운영할 수 있도록 하고 간헐적으로 수동검지관을 이용하여 측정할 수 있도록 하였다. 주기적으로 시료가스를 1:1로 분기하여 한쪽은 단일가스측정기가 들어 있는 미니 챔버에 공급되게 하고 다른 한쪽은 자동측정장치/수동검지관에 직접 투입되게 하되 표준가스의 양압 영향을 받지 않도록 개방하여 운영하였다.

실험에 사용된 검지관은 Gastek에서 생산한 3 La로 눈금으로 확인할 수 있는 범위(scale range)는 5~100 ppm 이다. 3 La 검지관의 경우 Figure 3과 같이 그림의 좌측에서 시료의 흡인이 시작되어 우측으로 흘러가게 되므로 변색은 좌측부터 일어난다. 0~5, 5~10 ppm 구간의 폭은 상당히 좁아서 중간의 20, 40, 60, 80 ppm 대역의 간격과 확연히 차이가 나는 것을 알 수 있다. 검지관에는 농도별 인쇄되어 있는 눈금이 불규칙적인 간격으로 표시되어 있어 자동측정장치는 구간별 눈금을 구분하여 그 농도를 계산하고 있다.

Figure 3

Detector tube used in the experiment.

본 실험에서 이용하는 표준가스는 12.1 ppm으로 scale range 내에 속하지만 검지관 내 상대적 눈금 간격이 큰 20~80 ppm 대역 보다 판독의 상대적 오차를 일으킬 수 있는 0~20 ppm 대역의 표준가스 농도를 선택하였다. 이는, 고용노동부에서 명시한 암모니아의 허용노출기준(time weighted average, TWA; 시간가중평균노출기준) 25 ppm에서 희석 제작하여 0~20 ppm 대역에 맞추었기 때문이다(9).

측정방식의 하나인 암모니아 단일가스측정기는 표면 접촉식 센서를 탑재하고 있어 적정 시간 동안 시료 가스에 노출시켜 그 접촉으로 암모니아의 농도를 판단하는 장치이다.

수동검지관은 시중에서 일반적으로 사용하고 있는 채취 펌프와 실린지를 사용하였다. 수동 채취 장치의 작동원리는 음압을 형성하는 실린더에 의해 검지관 내부로 시료 공기가 지나가고 통과 시료가 화학 에이전트를 변색시키고 이를 판독자가 읽어서 수치를 확정하는 방식이다(10,11). 그러나, 운영 방식에 따라 그 차이가 발생하고 이는 측정의 오차를 유발할 수 있어 눈금이 새겨진 실린지를 추가로 사용하였다.

자동측정장치는 검지관 다발을 하나의 카트리지로 구성하여 삽입하고 내장된 카메라로 검지관의 변색정도를 사전, 사후의 영상을 비교하여 판단하는 Ez-Tox_Gas 장치를 이용하였다. 이 장치는 wireless로 연결하여 핸드폰 혹은 노트북에서 원격으로 설정 및 운전할 수 있도록 구성되어 있으며 카트리지에는 최대 5개의 검지관을 장치할 수 있고 이를 순차적, 연속적, 지정 시간별로 선택하여 운전할 수 있다.

2.2.3 실험결과

(1) 챔버 내 표준가스 폭로 실험

자동측정장치와 단일가스측정기, 수동검지관을 비교 실험하기 전에 챔버 내부에 표준가스 12.1 ppm 충분히 폭로하여 평행에 이르는 시간을 측정하였다(Figure 4). 측정은 암모니아 단일가스측정기(ToxiRAE Pro)를 이용하여 챔버 내에 테들러 백을 넣고 단일가스측정기의 접촉면을 테들러 백 내부에 넣은 다음 밀봉한 후 12.1 ppm의 시료 가스를 폭로하여 안정되는 시간을 측정하였다.

Figure 4

Ammonia standard gas exposure experiment graph using tedler bag.

측정결과는 Figure 3과 같다. 약 1 min 후 급격히 변화하기 시작하여 3 min 후에는 그 기울기가 완만해 졌다. 약 7 min 이후에는 안정되어 일관성 있는 데이터를 표시하였다.

(2) 온도와 습도의 영향

검지관의 경우, 검지제의 흡착평형과 발색속도 등 모두 온도과 습도의 영향을 받기 때문에(12) 검지관 측정시 온⋅습도의 보정이 필요하다면, 매뉴얼에 명시되어 있는 방법대로 보정이 필요하다. 본 연구에서는 보정이 필요없는 조건을 유지하여 실험하였으며, 측정값의 주변 환경의 영향을 파악하기 위해 온도계⋅습도계(Vaisala PTU301, 핀란드)를 챔버 내에 설치하여 지속적으로 측정하였다. 실험 시 온도와 습도는 Figure 5와 같다.

Figure 5

Temperature and humidity graph inside the chamber.

최대 온도는 26.4 °C, 최저 20.5 °C, 평균 온도는 24.5 °C였으며 습도는 최대 28.6%, 최소 19.8%, 평균 24.3%로 매우 양호한 조건에서 실험을 수행하였다. 따라서 검지관의 성상과 작동에 온도, 습도에 의한 영향은 없었을 것으로 판단된다.

(3) 단일가스측정기와 자동측정장치(Ez-Tox_Gas) 비교

단일가스측정기와 자동측정장치 측정결과를 Figure 6에 나타냈다. 표준가스의 농도(12.1 ppm)와 비교하면 단일가스측정기와 자동측정장치 모두 높게 나타나는 경향을 보였다. 단일가스측정기의 평균은 13.9 ppm, 자동측정장치의 평균은 14.5 ppm으로 나타났다.

Figure 6

Comparison of single gas meter (NH₃ meter) and Ez-Tox_Gas device.

(4) 자동측정장치(Ez-Tox_Gas)와 수동검지관 비교

수동검지관은 자동측정장치로 측정한 카트리지를 육안으로 판독했을 때의 차이를 판단하기 위해 실시한 실험으로 수동검지관을 사용할 경우 검지관의 판독자가 개인적 성향에 따라 값을 다르게 볼 수 있고 대부분 소수점이하의 단위는 기술하지 않는다는 특징이 있다. Figure 7은 수동검지관의 측정분포도와 수동검지관과 자동측정장치의 상관성을 분석한 것이다.

Figure 7

Manual detection tube distribution chart (left figure), correlation between manual detection tube and Ez-Tox_Gas measuring instrument (right figure).

자동측정장치와 수동검지관의 차이는 비교적 커서 그 상관관계(R2)는 0.5421로 나타났다. 그 원인으로는 수동검지관의 경우 판독시간의 차이가 있어서 잔여 시료 물질이 변색될 추가 시간이 있는 반면, 자동측정장치는 특정 부피의 유량(100 cc)이 통과하면 즉시 촬영하고 자동측정기로 측정한 카트리지를 측정이 완료된 시점에서 인출하여 육안으로 판단하는 과정의 시간으로 수동검지관에 비해 시간이 짧다.

또한 수동검지관을 사용할 경우 판독자가 대부분 많이 변색된 부분을 수치로 보는 경향이 있기 때문에 자동측정장치와 차이가 나타난 것으로 보인다. 이와 달리, 자동측정장치는 변색된 부분이 다르더라도 3개의 측정 기준선을 긋고 3개의 변색부분을 평균하여 농도값을 결정하도록 프로그램화 하였다(Figure 8).

Figure 8

When errors occur in visual reading.

추가적으로 수동검지관 사용 시 판독자 개인간의 편차를 확인하기 위해 남성 2명, 여성 2명을 상대로 동일하게 변색된 검지관에 대하여 판독 절차를 실시하였다. 판독 대상 검지관은 암모니아 실험에 사용된 3 La 검지관이며(Figure 9), 판독자간 판독값을 Table 3에 나타내었다.

Figure 9

Reader’s personal variation experiment.

Table 3

Individual Visual Reading Results

No.	Conc. (ppm)	Reader 1	Reader 2	Reader 3	Reader 4	Avg.	S.D
1	12.1	4.9	5.4	4.9	5.9	5.28	0.48
2	12.1	4.9	5.4	4.9	4.9	5.03	0.25
3	12.1	5.9	5.9	4.9	4.9	5.40	0.58
4	12.1	6.9	6.4	6.9	6.9	6.78	0.25
5	12.1	6.9	5.9	5.9	4.9	5.90	0.82
6	12.1	6.9	5.9	6.9	5.9	6.40	0.58
7	12.1	6.9	6.9	6.9	7.9	7.15	0.50
8	12.1	5.9	5.9	6.9	6.9	6.40	0.58
9	12.1	5.9	5.4	4.9	6.9	5.78	0.85
10	12.1	5.9	5.9	4.9	6.9	5.90	0.82
11	12.1	5.9	5.4	5.9	4.4	5.40	0.71
12	12.1	6.9	5.9	5.9	5.9	6.15	0.50
13	12.1	6.9	6.4	6.9	6.9	6.78	0.25
14	12.1	6.9	6.4	6.9	6.4	6.65	0.29
15	12.1	5.9	6.9	6.9	6.9	6.65	0.50
16	12.1	6.9	6.9	6.9	5.9	6.65	0.50
17	12.1	5.9	5.9	5.9	5.4	5.78	0.25
18	12.1	5.9	6.4	5.9	5.9	6.03	0.25
19	12.1	6.9	5.9	5.9	5.4	6.03	0.63
20	12.1	5.9	5.4	4.9	5.9	5.53	0.48
Avg.		6.25	6.03	6	6.05

20개의 검지관에 대해서 개인별 평균적인 편차는 크지 않았으나 판독자간의 차이는 약간 존재하였으며 전반적으로 표준가스에 비하여 높게 나타났다. 이는 Figure 8에서 언급한 판독자 간의 특성과 더불어 검지관 저대역에서의 overestimation 때문인 것으로 보인다.

(5) 단일가스측정기, 자동측정장치(Ez-Tox_Gas)와 수동검지관 비교

단일가스측정기, 자동측정장치(Ez-Tox_Gas), 수동검지관을 이용하여 각 측정 방법 간의 차이와 편향을 확인하는 본 실험에서 단일가스측정기는 표준가스 농도에 대하여 평균 1.8 ppm 정도 높게 측정을 유지했고, 자동측정장치는 평균 2.4 ppm 높게 측정하여 단일가스측정기 보다 약 0.6 ppm 높게 판정하는 경향을 보였다. 수동검지관은 6.0~6.25 ppm 정도 과평가 된 것을 알 수 있었다(Table 4). 따라서 자동측정장치(Ez-Tox_Gas)는 수동검지관 방식에 비해 판독자의 판독 오차를 줄일 수 있기 때문에 측정값의 신뢰성을 확보할 수 있었다.

Table 4

Comparison between Measurement Methods Using Standard Gas

Measurement Method	Single Gas Meter	Ez-Tox_Gas	Gas Detector Tube
Measurement Result Value (avg.)	13.9 ppm	14.5 ppm	18.1~18.4 ppm
Dev. (Agst 12.1 ppm)	1.8 ppm	2.4 ppm	6.0~6.25 ppm
Overestimation %	14.8%	19.8%	49~52%
@FSR (100 ppm)	1.8%	2.4%	6.0~6.25%
Standard Gas Concentration: 12.1 ppm (Error 2%)

3. 결 론

단일가스측정기(ToxiRAE Pro), 자동측정장치(Ez-Tox_Gas), 수동검지관을 이용하여 각 측정 방법 간의 차이를 실험한 결과 단일가스측정기는 표준가스 농도에 대하여 평균 1.8 ppm 정도 높게 측정을 유지했고, 자동측정장치는 평균 14.5 ppm으로 평균 2.4 ppm 높게 측정하여 단일가스측정기 보다 약 0.6 ppm 높게 판정하는 경향을 보였다.

수동검지관은 시중에서 판매하고 있는 제품(가스텍 GV-100S)를 사용하였으며, 수동 측정시 사선으로 생기는 변색부분의 어느 위치를 기준으로 하느냐의 여부에 따라 판독자의 개인별 오차가 발생하였으며 6.0~6.25 ppm정도 과평가되었다.

다시 말해, 3가지 측정 방법 모두 표준 가스의 농도보다 1.8~6.25 ppm정도 과평가되는 경향을 나타내었으며, 단일가스측정기, 자동측정장치, 수동검지관 순으로 과평가 된 결과를 보였다. 검지관 측정에서 사용하는 펌프는 진공펌프(자동측정장치) 또는 물리적 힘을 가하여 실린더 형태의 검지관 장치에 힘을 주어 진공 형태를 만드는 방식(수동검지관, 직독식 장비)이다. 제조회사별로 각 회사제품의 검지관의 특성에 맞추어 제조⋅판매하고 있으며, 흡인 속도 등이 다르기 때문에 측정결과가 달라질 수 있기 때문에(13), 수동검지관과 같이 측정자의 장치 당기는 힘, 속도 등이 매번 다르기 때문에 센서방식 측정기(단일가스측정기)와 펌프를 사용한 측정기(자동측정장치)보다 측정결과의 오차가 심해지며 과평가가 된 것으로 판단된다.

이는 실험에 사용한 검지관(3 La)의 측정시작점 근처의 저 대역에 표준가스 농도인 12.1 ppm이 위치하여 발생하는 경향으로 의심되며, 추후 저농도용 검지관(3 L)을 이용한 추가 실험이 필요할 것으로 판단된다.

자동측정장치로 1차 판독한 카트리지에 대하여 2차로 육안으로 판독한 결과 경향성은 보이지만 두 측정간의 상관도는 많이 떨어지는 것을 발견하였는데(R2 = 0.5421) 이는 2차 판독시간의 지연으로 인한 잔여 변색과 검지관 내의 변색물질이 사선으로 변색할 경우 많이 변하는 쪽으로 목시 판독하는 경향 때문인 것으로 추정된다. 개인별 판독 편차를 알아보기 위하여 별도의 실험을 진행하였는데 개인별로 6.0~6.25 ppm정도 과평가하였고, 이는 표준가스 농도대비 +49~52%에 해당한다.

수동검지관 측정은 정량보다는 간이 측정으로서, 측정오차는 ±25%로 규정하고 있다(13). 본 연구의 수동검지관 측정결과는 판독시간의 지연, 개인별 판독 편차 등의 사유로 규정오차보다 높은 오차를 보였지만, 자동측정장치의 측정오차는 +19.8%로 수동검지관 측정오차 내로 들어오며, 본 연구 결과와 같이 수동검지관 결과보다 정확성을 띄기 때문에 수동검지관을 이용한 판독보다는 자동측정장치를 이용하여 측정하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.