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2023 Vol.28, Issue 1 Preview Page

Article

In-situ Calibration of Membrane Type Dissolved Oxygen Sensor for CTD

CTD용 박막형 용존산소 센서의 현장 교정

DONG-JIN KANG12*
,
YESEUL KIM3
강 동진12*
,
김 예슬3
1Principal Research Scientist, Marine Environment Research Center, Korea Institute of Ocean Science & Technology (KIOST), Busan 49111, Korea
2Professor, Department of Ocean Science, University of Science & Technology (UST), Daejeon 34113, Korea
3Post Doctoral Scientist, Marine Environment Research Center, Korea Institute of Ocean Science & Technology (KIOST), Busan 49111, Korea
1한국해양과학기술원 해양환경연구센터 책임연구원
2과학기술연합대학원 한국해양과학기술원스쿨 해양과학전공 교수
3한국해양과학기술원 해양환경연구센터 선임급연수연구원
*Corresponding Author
28 February 2023. pp. 41-50
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Abstract

Dissolved oxygen sensors have characteristics in which data drift occurs over time. Therefore, in-situ calibration of the dissolved oxygen sensor is essential to accurately measure the concentration of dissolved oxygen in seawater. In order to provide a method for in-situ calibration, appropriate number of samples for calibration, and laboratory calibration interval of the dissolved oxygen sensor, the dissolved oxygen sensor values were compared with the measured values by titration on a total of 133 samples from three different cruises in the Indian Ocean, Pacific Ocean, and East Sea over a period of about one year. As a result, it is preferable to calibrate the sensor value using the correlation of a straight line obtained by directly comparing the final concentration value given by the sensor and the measured value. For the accurate calibration, at least 30 samples must be used to enable in-situ calibration within an accuracy range of about 1%. In addition, it is recommended that a laboratory calibration should perform within 1 year for the membrane type dissolved oxygen sensor for CTD to achieve a performance of 70% or more.

Keywords
Dissolved oxygen
Membrane type DO sensor
in-situ Calibration
Calibration period

용존산소 센서는 그 특성상 시간이 지남에 따라 자료의 변형(drift)이 일어난다. 따라서 용존산소 센서를 이용하여 해수 중의 정확한 용존산소 농도를 측정하기 위해서는 반드시 용존산소 센서의 현장 교정이 필요하다. 현장 교정 방법과 교정을 위한 적절한 시료의 개수 및 용존산소 센서의 실험실 교정주기를 제시하고자 약 1년에 걸쳐 인도양, 태평양, 동해에서 수행된 세 번의 서로 다른 항차에서 총 133개의 용존산소 분석을 위한 시료를 획득하였다. 화학 분석을 통해 얻은 용존산소 분석값과 센서값을 비교 분석하였다. 그 결과 제조사에서 제시하는 센서의 출력전압과 용존산소 분석값을 비교하기보다는 센서에서 주는 최종 농도값과 분석값을 직접 비교하여 얻은 직선의 관계식을 이용하여 센서의 측정값을 교정하는 것이 바람직하고, 박막형 용존산소 센서의 경우 정확한 보정을 위해서는 최소한 30개 이상의 시료에 대한 분석값을 이용해야 약 1% 이내의 정확도 범위 내에서 현장 교정이 가능하다. 또한 CTD용 박막형 용존산소 센서가 70% 이상의 성능을 내기 위해서는 1년 이내의 주기로 실험실 또는 제조사에서 이루어지는 실험실 교정을 수행할 것을 권장한다.

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Information
  • Publisher :The Korean Society of Oceanography
  • Publisher(Ko) :한국해양학회
  • Journal Title :The Sea Journal of the Korean Society of Oceanography
  • Journal Title(Ko) :한국해양학회지 바다
  • Volume : 28
  • No :1
  • Pages :41-50
  • Received Date : 2022-11-17
  • Revised Date : 2023-02-03
  • Accepted Date : 2023-02-06
  • DOI :https://doi.org/10.7850/jkso.2023.28.1.041
Journal Informaiton The Sea Journal of the Korean Society of Oceanography The Sea Journal of the Korean Society of Oceanography
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