H₂S와 CH₄ 다성분 가스 농도 측정 기술 연구는 석유 석유화학 산업의 안전 생산에 중요한 의미를 갖는다. 중적외선 TDLAS 기술을 기반으로 중심 파장이 8.309 μm인 양자 캐스케이드 레이저(Quantum Cascade Laser, QCL)를 검출 광원으로 선택하여 30m 장거리 원격 측정 실험 시스템을 구축하였다. WMS 파장 변조 방법을 사용하여 H₂S와 CH₄ 가스의 흡수 스펙트럼 라인을 연속으로 조율하고 스캔하였으며, 고주파 정현 파동에 대해 최적의 심화 변조를 구현하여 H₂S와 CH₄ 다성분 가스를 동시에 측정하였다. 실험에서는 H₂S와 5% 체적 분율의 고농도 수증기를 혼합하여 측정하였으며, 이 파장 대역에서 수증기 흡수가 측정에 간섭을 거의 일으키지 않는 우수한 특성을 분석 및 검증하였다. 또한 Savitzky-Golay 평활 필터를 사용하여 검출 신호의 신호대잡음비를 향상시켰다. 원격 측정 실험을 통해 15m, 30m의 서로 다른 원격 측정 거리가 검출 신호에 미치는 영향을 분석하였고, 적분 시간을 늘리고 신호대잡음비 계산 방법을 이용하여 128.75×10^-9 m의 원격 측정 최저 한계를 얻었다. 마지막으로 Allan 분산 계산 결과, 적분 시간이 183초와 142초일 때 시스템의 H₂S 및 CH₄ 가스의 최저 검출 한계가 각각 0.593×10^-9와 1.160×10^-9임을 나타냈다. 본 연구 결과는 중적외선 대역에서 H₂S와 CH₄ 다성분 가스의 고감도 동시 측정을 위한 효과적인 방법을 제공하며, 다성분 가스 원격 측정 응용에 참고가 된다.

중적외선;황화수소;양자 캐스케이드 레이저;다성분 가스 원격 측정