• 제목/요약/키워드: $CH_4$ concentration

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WRF-CMAQ 모델을 이용한 한반도 CH4 배출의 기여농도 추정 및 검증 (Verification and Estimation of the Contributed Concentration of CH4 Emissions Using the WRF-CMAQ Model in Korea)

  • 문윤섭;임윤규;홍성욱;장은미
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.209-223
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 한반도에서 $CH_4$ 농도의 수치모의 검증을 통하여 $CH_4$ 배출원의 기여 농도를 추정하는 것이고, 이 수치모의에 사용된 $CH_4$ 배출량을 상자모델로부터 추정된 $CH_4$ 배출량과 비교하는 것이다. 한반도에서 2010년 4월 1일부터 8월 22일까지 $CH_4$의 평균 농도를 추정하기 위해 WRF-CMAQ 모델이 사용되었다. 모델에서 $CH_4$ 배출량은 전지구 배출량인 EDGAR와 한국에서의 온실기체 배출량인 GHG-CAPSS로부터 인위적 배출 인벤토리와 전지구 자연적 인벤토리인 MEGAN이 적용되었다. 이들 $CH_4$ 배출량은 안면도 및 울릉도에서 측정된 $CH_4$ 농도와 모델링 농도 자료를 비교함으로써 검증되었다. 울릉도에서 국내 배출원으로부터 추정된 $CH_4$의 기여 농도는 약 20%로 나타났고, 이것은 한반도 내 농장(8%), 에너지 기여 및 산업공정(6%), 일반폐기물(5%), 생체 및 토지이용(1%) 등 $CH_4$ 배출원으로부터 기원하였다. 그리고 중국으로부터 수송된 $CH_4$의 기여 농도는 약 9%였고, 나머지 배경농도는 약 70%로 나타났다. 박스모델로 추정된 $CH_4$ 배출량은 WRF-CMAQ 모델에서 사용한 $CH_4$ 배출량과 유의미한 결과를 얻었다.

Hollow Fiber 막모듈을 이용한 $CH_4-CO_2$ 혼합기체의 분리특성 (Separation Characteristics of $CH_4-CO_2$ Gas Mixture through Hollow Fiber Membrane Module)

  • 김진수;안준수;이승무
    • 멤브레인
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    • 제4권4호
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    • pp.197-204
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    • 1994
  • 본 연구에서는 hollow fiber 막모듈을 통한 순수 $CH_4,\;CO_2$기체와 $CH_4/CO_2$ 혼합기체의 투과 특성을 살펴 보고, 이를 모사값과 비교하여 보았다. 순수 기체의 투고율은 온도에 따라 Arrhenius type으로 증가하였으며, 활성화에너지는 $CO_2$는 6.61kJ/mol, $CH_4$는 25.26kJ/mol로 나타났다. 혼합기체의 투과에 있어서 투과부의 유량과 $CO_2$ 조성, 그리고 배제부의 $CH_4$조성은 cut의 증가에 따라 증가하였다. 분리인자는 5~20atm의 압력과 cut이 20으로 고정된 상태에서 20~40의 범위에 있었으며, 압력이 증가하고 온도가 감소할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 실험결과와 모사결과는 투과부 유량과 $CO_2$조성의 경우 8% 이내에서, 배제부의 $CH_4$조성의 경우 15% 이내에서 일치하였다.

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CH4 농도 변화가 저유전 SiOC(-H) 박막의 유전특성에 미치는 효과 (Effect of CH4 Concentration on the Dielectric Properties of SiOC(-H) Film Deposited by PECVD)

  • 신동희;김종훈;임대순;김찬배
    • 한국재료학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.90-94
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    • 2009
  • The development of low-k materials is essential for modern semiconductor processes to reduce the cross-talk, signal delay and capacitance between multiple layers. The effect of the $CH_4$ concentration on the formation of SiOC(-H) films and their dielectric characteristics were investigated. SiOC(-H) thin films were deposited on Si(100)/$SiO_2$/Ti/Pt substrates by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) with $SiH_4$, $CO_2$ and $CH_4$ gas mixtures. After the deposition, the SiOC(-H) thin films were annealed in an Ar atmosphere using rapid thermal annealing (RTA) for 30min. The electrical properties of the SiOC(-H) films were then measured using an impedance analyzer. The dielectric constant decreased as the $CH_4$ concentration of low-k SiOC(-H) thin film increased. The decrease in the dielectric constant was explained in terms of the decrease of the ionic polarization due to the increase of the relative carbon content. The spectrum via Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy showed a variety of bonding configurations, including Si-O-Si, H-Si-O, Si-$(CH_3)_2$, Si-$CH_3$ and $CH_x$ in the absorbance mode over the range from 650 to $4000\;cm^{-1}$. The results showed that dielectric properties with different $CH_4$ concentrations are closely related to the (Si-$CH_3$)/[(Si-$CH_3$)+(Si-O)] ratio.

분리막을 이용한 혐기성 소화가스로부터 온실가스 회수저감 기술 (Capture and Reduction Technology of Greenhouse Gas Using Membrane from Anaerobic Digester Gas)

  • 황철원;정창훈
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.1233-1241
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    • 2011
  • The main objective of this experimental investigation was $CH_4$ recovery from biogas generated in municipal and wastewater treatment plant. The polysulfone hollow fiber membrane was prepared in order to investigate the permeation properties of $CH_4$ and $CO_2$. Permeability of $CO_2$ in Polysulfone membrane was 11-fold higher than of $CH_4$ gas. A membrane pilot plant for upgrading biogas was constructed and operated at a municipal wastewater treatment plant. The raw biogas contained 66 ~ 68 Vol % $CH_4$, the balance being mainly $CO_2$. The effect of the operating pressure of feed and permeate side and feed flowrate on $CH_4$ recovery concentration and efficiency were investigated with double stage membrane pilot plant. The $CH_4$ concentration in the retentate stream was raised in these tests to 93 Vol % $CH_4$.

평면 레이저 유도 형광법(PLIF)을 이용한 $CH_4/O_2N_2$ 예혼합화염의 NO 농도 분포 가시화에 관한 연구 (A Study on the Visualization of NO Concentration Distributions in $CH_4/O_2N_2$ Premixed Flames by PLIF)

  • 박경석;이세환
    • 한국분무공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.1-7
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    • 2001
  • In this study, quantitative measurement of nitric oxide concentration distributions visualization were investigated in the laminar $CH_4/O_2N_2$ nixed flame by Planar laser-induced fluorescence(PLIF). The NO A-X (0,0) vibrational band around 226nm was excited using a XeCl excimer-pumped dye laser. Selecting an appropriate NO transition minimizes interference from Rayleigh scattering and $O_2$ fluorescence. The measurements were taken in $CH_4/O_2N_2$ premixed flame with equivalence ratios varying from $1.0{\sim}1.6$, and a fixed flow rate of 3slpm. NO was found to produce primarily between an inner premixed and an outer nonpremixed flame front, and total NO concentration is raised when equivalence ratios increase. These results suggest that prompt NO is likely to contribute to MO formation in $CH_4/O_2N_2$ premixed flame. Furthermore, this trend was well matched with previous works.

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서울지역에서 대기 중 카르보닐 화합물 농도에 대한 1,2차 발생원의 기여율 산정 (Contribution of Primary and Secondary Sources to the Atmospheric Concentrations of Carbonayl Compounds in Seoul)

  • 여현구
    • 한국대기환경학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.317-326
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    • 2000
  • Carbonyl compounds have been measured in downtown Seoul for September 1998 using 2-series impinger method. Average concentration (ppbv) of carbonyl compounds were 12.66$\pm$5.77 HCHO, 12.05$\pm$4.86 CH3CHO and 7.92$\pm$2.63 CH3CHCH3 These compounds were the most abundant carbonyl,. They showed maximum concentration during the daytime when photochemical activity was very strong minimum concentration were usually showed during the night and early morning. Comparison of diurnal variation of carbonyl compounds with the concentration of O3, NMHC, CO and meteorological data indicated that primary and secondary sources contributed the observed carbonyl compounds. Photochemical Formation Rate(PFR) of carbonyl compounds dur-ing the sampling periods were 61% HCHO, 85% CH3CHO, 85% CH3CHO, 71% CH3COCH3.

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고주파 플라즈마 CVD에 의한 초경합금상에 다이아몬드 박막의 합성 (Synthesis of diamond thin film on WC-Co by RF PACVO)

  • 김대일;이상희;박종관;박구범;조기선;박상현;이덕출
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.452-455
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    • 2000
  • Diamond thin films were synthesized on WC-Co substrate at various experimental parameters using 13.56MHz RF PACVD(radio frequency plasma-assisted chemical vapor deposition). In order to increase the nucleation density, the WC-Co substrate was polished with 3$\mu\textrm{m}$ diamond paste. And the WC-Co substrate was pretreated in HNO$_3$: H$_2$O = 1:1 and O$_2$ plasma. In H$_2$-CH$_4$gas mixture, the crystallinity of thin film increased with decreasing CH$_4$concentration at 800W discharge power and 20torr reaction pressure. In H$_2$-CH$_4$-O$_2$gas mixture, the crystallinity of thin film increased with increasing O$_2$concentration at 800W discharge power, 20torr reaction pressure and 4% CH$_4$concentration.

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무안지역을 중심으로 한 메탄의 장주기적 농도변화 특성 연구 (Studies of Long-term Variability of Methane in the Moo-Ahn Observatory Site in Korea)

  • 최규훈;윤용훈;강창희;조영민;고의장;김기현
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.280-293
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    • 2002
  • 본 연구는 전남 무안 관측소에서 1995년 8월부터 1997년 12월까지 측정된 $CH_4$의 농도자료를 이용하여, 비교대상으로 설정된 국내${\cdot}$외 관측점들과의 관계를 설명하기 위해 다양한 분석을 수행하였다. 연구관측 기간동안 무안지역에서는 $CH_4$의 평균농도가 1898 ${\pm}$ 85.3 ppb로 나타나, 여타 모든 관측지점들 중에서 가장 높게 측정되었다. 그리고 국내의 또 다른 관측점인 태안 지역에서도 이에 가까운 고농도를 유지하였다. 또한 기타 국외 지점들에서는 인구가 적고 해양이 많은 남반구에 비해 북반구에서, 그리고 저위도에서 고위도로 갈수록 $CH_4$의 농도가 높게 나타났다. 무안지역의 월주기 농도경향을 분석한 결과, 2, 3월에 $CH_4$의 농도가 서서히 증가하여 8월에 1958 ppb로 정점을 보여주었다. 모든 관측점들에서 월별 변화양상을 동일한 기준으로 비교분석하기 위해서, 월별 진동폭의 변화를 살펴보았다. 그 결과, 국내의 두 지점에서 80 ppb이상의 높은 진동폭을 띠는 것으로 보아서, 국외 관측점들에 비해 $CH_4$의 발생/소멸이 매우 불규칙하게 진행되고 있음을 볼 수 있었다. 이와 더불어 무안지역의 자료를 계절적 주기를 중심으로 분석하면, 농경지나 측사와 같은 인근지역에 위치한 자연적 발생원의 영향이 강한 여름철을 전후하여 고농도를 보였다. 반면 북반구에 위치한 국외 관측지점들에서 동일 계절에 저농도를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 이 기간에 OH radical의 생성이 활발해져, $CH_4$의 소멸이 촉진되었을 가능성이 큰 것으로 나타났다. 전체 $CH_4$의 일평균 농도를 이용한 장주기적 추세에 대한 분석결과에 따르면, 국내의 두 관측지점들(무안, 태안)에서는 수일 주기의 농도 변화가 급격하게 이루어졌지만, 뚜렷한 계절적 주기는 발견하기가 어려웠다. 그런데 국외의 관측지점들에서는, 계절적 주기의 변화가 상대적으로 뚜렷하고 규칙적인 양상을 보여주었다. 지역별 $CH_4$ 농도간의 상관분석을 실시한 결과, 국내 두 지점들 간에는 양의 상관관계, 무안지역과 북반구의 관측점들과는 음의 상관관계를 보였다. 반면 남반구에 위치한 관측점들과는 양의 상관관계를 확인 할 수 있었다. $CH_4$ 농도의 장주기적 변화경향을 분석하기 위해, 단순회귀분석을 실시한 결과, $CH_4$ 농도의 증가율이 무안과 태안 지역에서 각각 연간 16.5, 14.8 ppb로 가장 높게 관측되었다. 관측점 주변에 복잡한 배출원의 작용이 가능하다는 점을 감안하여, 무안지역의 $CH_4$ 농도변화와 풍향과의 연계성을 비교해 보았다. 이 결과에 의하면, 동풍계열의 풍계가 나타날 때 고농도의 값이 나타났으며, 청정한 공기가 유입되는 남서풍의 풍계시에는 비교적 낮은 $CH_4$ 농도가 유지되었다. 이처럼 $CH_4$의 장주기적 분포특성은 연구대상지역의 복잡한 배출${\cdot}$소별작용과 연계되어 매우 다양하고 독특한 형태를 띠고 있음을 확인할 수 있었다.

AlGaAs합금의 Al 도핑농도에 대한 효과 (Effect on Al Concentration of AlGaAs Ternary Alloy)

  • 강병섭
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.125-129
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    • 2021
  • We investigated the electronic property and atomic structure for chalcopyrite (CH) AlxGa1-xAs semiconductor by using first-principles FPLMTO method. The CH-AlxGa1-xAs exhibits a p-type semiconductor with a direct band-gap. For low Al concentration unoccupied hole-carriers are induced, but for high Al concentration it is formed a localized bonding or anti-bonding state below Fermi level. The hybridization of Al(3s)-Ga(4s, or 4p) is larger than that of Al(3s)-As(4s, or 4p). And the Al film on As-terminated surface, Al/AsGa(001), is more energetically favorable one than that on Ga-terminated (001) surface. Consequently, the band-gap of CH-AlxGa1-xAs system increases exponentially with increasing Al concentration. The change of lattice parameter is shown two different configurations with increasing Al concentration. The calculated lattice parameters for CH-AlxGa1-xAs system are compared to the experimental ones of zinc-blend GaAs and AlAs.

MWPECVD법에 의한 Diamond합성에 있어서 수소류양과 메탄농도의 영향 (A Study on the effect of hydrogen flow rate and $CH_4$ concentration in deposition of the diamond thin films by MWPECVD)

  • 최종규;박승태;박상현;구효근;박재철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1493-1495
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    • 1994
  • Study on the effect of hydrogen flow rate and $CH_4$ concentration in deposition of the diamond thin films by MWPECVD diamond thin films were deposited on Si substrate from $CH_4-H_2-O_2$ system by MWPE CVD, and identified by SEM, XRD and Raman spectroscopy. The flow rate of hydrogen didn't affect the surface morphology and crystallity of diamond thin films, but did slightly affect growth rate. When the concentration of oxygen was fixed at 40%, the growth rate and crystallity of diamond thin films were gradually improved according to increasment of concentration of $CH_4$ but growth rate of the thin films showed peak at 7% and the crystallity showed peak at 6%.

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