• 제목/요약/키워드: 공기농도분포

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전기폭발법에 의해 제조되는 금속나노분말의 크기분포 실시간 측정

  • 이승복;배귀남;임성순;이동진;박중학
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.58.2-58.2
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    • 2009
  • 금속 와이어를 전기폭발법에 의해 증기 상태로 만든 후 응축시킬 때 제조되는 금속나노분말의 크기특성을 파악하기 위하여 제조장치에 샘플링 포트를 삽입하여 실시간 입자 측정기(Scanning Mobility Particle Sizer; SMPS) 로 14~615 nm 범위의 크기분포를 측정하였다. SMPS는 입자의 크기에 따라 전기적 이동도가 달라지는 원리를 이용하여 공기 중에 부유된 나노입자의 크기분포를 수 분내에 측정하는 실시간 입자 측정기이다. 금속나노분말 제조장치 내부는 약 0.5 bar 수준으로 불활성가스로 채워져 있어서 대기압보다 높은 고압조건이므로 SMPS 전단에 작은 노즐이 삽입된 pressure reducer를 부착하여 적정한 압력 수준으로 낮춘 후 SMPS로 나노분말의 크기분포를 실시간으로 측정하였다. 제조공정이 진행되면서 전기폭발이 주기적으로 발생하는 동안에 SMPS로 측정한 14~615 nm 범위 입자의 총 수농도는 약 $10^7$ 개/$cm^3$ 수준으로 매우 높았고, 약 100 nm와 200 nm에서 고농도 피크를 나타내는 bimodal 분포를 나타냈다. 반면 전기폭발이 잠시 중단되는 경우 입자의 총 수 농도는 약 $10^4$ 개/$cm^3$ 수준으로 낮아지고, 약 20 nm 이하의 입자가 대부분을 차지하면서 입자의 크기가 커질수록 농도가 낮아지는 형태의 크기분포로 바뀌었다. 본 연구를 통해 얻어진 제조장치 내부의 나노분말 크기분포 자료는 고품질 제품을 생산하기 위해 나노분말의 크기분포를 제어하는 분급장치 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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다중이용시설의 실내공기중 라돈농도분포 특성 (Characterization of Radon Concentration in Public Facilities)

  • 김윤신;홍승철;이철민;박원석;이태형;전형진;조정현
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.529-530
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    • 2003
  • 우라늄(U-238)의 붕괴과정에서 생성되는 라돈(Rn-222)은 다른 물질과 화학적으로 결합 또는 부착하지 않는 불활성 기체이고 상대적으로 긴 반감기를 갖고 있기 때문에 충분한 시간 동안 공기중에 머물러 있으므로 다른 자연방사선원에 비하여 라돈과 라돈자손에 의한 일반인의 자연방사선피폭 기여도가 가장 높다(Jamil K. 1997). 이미 세계 여러 나라에서는 라돈피폭에 기인한 건강상의 위해를 인식하여 주택을 비롯한 여러 생활공간의 실내 및 음용수 중의 라돈농도에 대한 대규모적인 측정을 수행하고 있으며, 그 결과 미국 내 상당수의 주택이 미국 환경청에서 권고치(action level)로써 권고하고 있는 150 Bq/m3(실내공기중)와 11.100 Bq/m3(음용수중)응 초과하는 것으로 나타났다(U,S,EPA, 1992).(중략)

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분무열분해 공정에 의한 폐액의 재활용 및 나노 분말 제조 기술 (Technology of the Recycling of Waste Solution and Fabrication of Nano-Sized Powder by Spray Pyrolysis Process)

  • 유재근;박시현;방신영;한정수
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.281-284
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    • 2004
  • 본 연구에서는 분무열분해 공정에 의해 폐산용액으로부터 평균입도 100nm 이하의 나노 분말을 제조하였다. 용액 내의 Fe 성분의 농도가 20 g/$\iota$로부터 200 g/$\iota$로 증가됨에 따라 생성된 분말의 입도는 30 nm로부터 60 nm 까지 점점 증가하는 반면 입도분포는 더욱 불규칙하게 나타나고 있었다. 또한 용액 내의 농도 증가에 따라 $NiFe_2O_4$ 상의 생성비율이 현저히 증가하고 있었으며, 입자들의 비표면적은 현저히 감소하였다. 공기압력이 $1 kg/cm^2$까지는 분말의 평균입도는 80$\~$100 nm로 공기압력의 증가에 따라 분말들의 평균입도는 현저한 변화를 나타내지 않았으며, 생성된 상들의 비율의 현저한 변화도 나타나지 않았다. 공기압력이 $3kg/cm^2$로 증가하는 경우에는 평균입도가 약 70 nm로 감소하였으며 $NiFe_2O_4$의 생성비율도 감소하였다.

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인광석 취급 산업체에서 발생하는 천연방사성물질 함유 입자의 특성 평가 (Characterization of Particulates Containing Naturally Occurring Radioactive Materials in Phosphate Processing Facility)

  • 임하얀;최원철;김광표
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제39권1호
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    • pp.7-13
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    • 2014
  • 인광석 취급 산업체에서는 천연방사성물질(NORM)을 함유한 물질을 다량으로 취급하고 있어, 종사자들은 각 공정에서 발생하는 공기 중 입자의 흡입에 의해 내부피폭을 받을 수 있다. 흡입에 의한 내부피폭 방사선량은 입자의 특성에 의해 크게 좌우된다. 따라서 본 연구에서는 국내 최대 인광석 취급 산업체에서 공기 중 부유 입자의 크기 분포 및 농도, 입자의 모양 및 밀도, 그리고 방사능 농도를 평가 하였다. 다단계입자채집기를 이용하여 공기 중 입자를 채집하고 입자의 크기분포, 농도, 그리고 모양을 분석하였다. 입자의 공기역학적 직경은 0.03-100 ${\mu}m$까지 광범위하게 분포하였으며, 입자크기가 4.7-5.8 ${\mu}m$(기하학적 평균직경 = 5.22 ${\mu}m$) 혹은 5.8-9.0 ${\mu}m$(기하학적 평균직경 = 7.22 ${\mu}m$)인 범위에서 공기 중 입자의 농도가 최댓값을 나타냈다. 공기 중 부유입자의 농도는 공정에 따라 최대 수백 배 이상 차이를 보였으며, 중장비 작업이 이루어지는 창고에서 높은 농도를 보였다. 반면에 인산석고 적치장에서는 입자의 부유방지를 위한 덮개 및 살수 그리고 비료공장 제어실에서는 환기시설을 갖추고 있어 상대적으로 입자의 공기 중 농도가 낮게 나타났다. 입자의 모양은 모든 측정 장소에서 구형에 가깝게 나타났으므로, 인광석 취급 시설에서 발생하는 입자의 모양인자 값을 1로 정하였다. 각 공정에서 시료를 채집하여 입자의 밀도를 분석하였다. 인광석의 밀도는 약 3.1-3.4 $gcm^{-3}$, 염화칼륨의 밀도는 약 2.7 $gcm^{-3}$, 공정 부산물인 인산석고의 밀도는 약 2.1-2.6 $gcm^{-3}$, 최종제품인 복합비료의 밀도는 약 1.7 $gcm^{-3}$으로 나타났다. 감마분석기를 이용하여 원료물질, 공정부산물, 생산제품 내 $^{226}Ra$, $^{228}Ra$, $^{40}K$ 핵종의 방사능 농도를 측정하였다. 인광석에는 주로 우라늄계열 핵종을 많이 함유하고 있었으며, 그 농도는 원료 산지에 따라 94-866 $Bqkg^{-1}$ 정도였다. 인광석 내에 존재하는 우라늄계열 핵종 중 우라늄은 생산품인 인산 혹은 비료에 농축되었으며, 라듐은 부산물인 인산석고에 농축되었다. 최종제품인 비료의 경우에는 $^{226}Ra$$^{228}Ra$이 거의 존재하지 않았으나, 제품생산을 위해 첨가한 염화칼륨에 의해 $^{40}K$의 방사능 농도가 5,000 $Bqkg^{-1}$로 높게 나타났다. 본 연구에서 생산한 인광석 취급 산업체의 입자의 특성 평가 자료는 인산염 취급 산업체 종사자에 대한 방사선학적 안전성 평가에 이용될 수 있을 것이며, 최근 시행된 생활주변방사선 안전관리법에 따른 생활주변방사선 안전관리의 체계를 수립하기 위한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

전남지역 숲길의 모노테르펜류 농도와 공기질 특성 (The Characteristics of Monoterpene and Air Quality in Ambient Air at Forested Road in Jeollanam-do)

  • 오길영;서윤규;박귀환;김익산;배주순;박혜영;양수인;전준민;정만호;서윤섭;이완진
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권2호
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    • pp.195-202
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    • 2012
  • 본 연구는 숲속 환경대기에서 모노테르펜류(${\alpha}$-Pinene, camphene, sabinene, ${\beta}$-pinene, myrcene, terpinolene, limonene, 1,8-cineol, linalool, camphor)의 농도분포, 숲속 대기의 청정도 및 공기음이온 분포를 파악하기 위해 전남도 내 5개 유명 숲을 대상으로 3 계절(봄, 여름, 가을) 동안 수행하였다. 4 시간 평균농도 기준으로 대나무가 우점하고 있는 죽녹원지점에서 ${\beta}$-pinene+myrcene이 958 pptv, 우드랜드와 순천만에서 ${\alpha}$-pinene(524 pptv)과, limonene(445 pptv)이 각각 높은 농도로 나타났다. 계절별로는 우드랜드와 선암사는 봄, 죽녹원과 순천만은 여름에 가장 최고치를 보였다. 대기환경기준물질 농도는 환경정책기본법의 환경기준보다 매우 낮은 농도로 나타났다. 공기음이온은 지점별로 공기 1 mL당 최고 400~3,000개로 조사되었다. 모노테르펜과 공기음이온사이에 유의한 상관은 나타나지 않았다.

신축 공동주택에서 실내공기오염물질(휘발성유기화합물 및 카보닐화합물) 농도분포 특성 (Characteristics of concentration distribution for indoor air pollutants (VOCs and Carbonyl compounds) in new apartments)

  • 장성기;천재영;이태형;임수길;류정민;서수연;임정연
    • 분석과학
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    • 제20권1호
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    • pp.17-24
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    • 2007
  • 신축공동주택에서 발생되는 실내공기 오염물질 중 휘발성유기화합물 및 카보닐화합물의 농도분포특성을 파악하고자 신축공동주택 120세대를 대상으로 실내공기 오염도 실태조사를 실시한 결과, 입주 전 신축공동주택의 실내공기 오염물질 농도는 톨루엔이 $272.81{\mu}g/m^3$, m, p-자일렌 $98.90{\mu}g/m^3$, 포름알데히드 $71.68{\mu}g/m^3$, 아세톤 $70.58{\mu}g/m^3$, 에틸벤젠 $49.76{\mu}g/m^3$로 조사되었다. TVOCs 물 구성비의 경우, 표준물질로 확인된 물질이 42.5%를 차지하였으며, 이 중 톨루엔이 18.5%로 가장 많은 비중을 차지하였다. 카보닐화합물의 경우, 포름알데히드와 아세톤이 각각 43.1%, 42.4%를 차지하였다. 또한, 주요 실내공기 오염물질의 실내/실외 농도비를 조사한 결과 벤젠은 1.29로 낮은 농도비로 조사되었으며, 톨루엔은 3.59, 포름알데히드는 10.76, o-자일렌은 28.74의 실내/실외 농도비를 나타내었다.

탈질설비에서 암모니아 혼합기의 형상에 따른 암모니아-공기 균일 혼합에 관한 연구 (A Study on the Uniform Mixing of Ammonia-Air with the Change of Ammonia Supply Device Shape in a De-NOx System)

  • 하지수
    • 한국가스학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.20-26
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    • 2019
  • 석탄 화력발전소 등의 대형 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위해 선택적 촉매환원 방법(SCR)의 탈질설비가 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 SCR 탈질설비에서 암모니아를 공급하는 암모니아 분사 그리드(AIG)에 있는 암모니아와 희석 공기 혼합기에서 암모니아와 희석 공기의 균일한 혼합에 적합한 최적의 혼합기 형상을 도출하는 것을 목적으로 전산유체해석을 통해 수행하였다. 이를 위해 기본 형상의 혼합기(Case 1)에서 유동 특성과 $NH_3$ 농도 분포 특성을 살펴보았다. 기본 형상의 혼합기에서는 희석 공기 주 배관에서 암모니아 주입 배관 입구 반대쪽의 벽면으로 $NH_3$ 분포가 치우치는 것을 확인하였다. 이를 개선하기 위해 암모니아 주입 배관의 상단 구멍 1 개와 측면 구멍 4개를 막은 경우(Case 2)와 암모니아 주입 배관의 상단에 수평 평판을 설치한 경우(Case 3), 수평 평판과 함께 원호 평판을 설치 한 경우(Case 4)의 혼합기 형상에 대하여 유동과 $NH_3$ 농도 분포 특성을 분석하였다. 암모니아 주입 배관 상단에 수평 평판과 원호 평판을 설치한 경우(Case 4)에 혼합기 출구에서 $NH_3$ 분포의 % RMS 값이 가장 작은 값인 4.92%이고 농도 비율($R_{NH3}$) 범위가 -10.82~8.34%로 가장 최적의 $NH_3$ 균일 분포임을 알 수 있었다.

실시간 에어로졸 측정장비를 이용한 대기 중 입자상 물질의 무게 농도 분포의 추정 (Estimation of Mass Size Distribution of Atmospheric Aerosols Using Real-Time Aerosol Measuring Instruments)

  • 지준호;배귀남
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.39-50
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    • 2013
  • SMPS, APS, ELPI는 실시간으로 대기 중 입자상 물질을 측정할 수 있는 장비로 많은 연구자들에 의해 사용되고 있다. 하지만 측정장비의 특성과 입자 분류 특성에 대한 충분한 이해가 없다면, 단순히 장비에 제공된 소프트웨어의 계산 결과를 여과 없이 그대로 사용할 수밖에 없다. 본 연구에서는 SMPS, APS, ELPI의 측정 메커니즘을 간단히 정리하였고, 전기적 이동도로 입자를 분리하는 SMPS와 공기역학적 거동을 이용하는 APS를 함께 사용하여 입자의 크기분포를 측정할 때 발생할 수 있는 문제점을 고찰하였다. 크기분포 측정결과를 이용해서 무게 농도를 환산하는 과정에서 대기 입자의 입경에 따른 밀도 정보를 제공하는 것이 매우 중요하다는 것을 보였다. 특히, APS 측정결과를 이용하는 경우 무게 농도의 추정 결과가 크게 영향을 받았다. ELPI의 경우 입자 밀도를 정확히 설정하지 않으면 입자의 수 농도에 오차가 크게 발생할 수 있으므로, 정확한 밀도를 설정하는 것이 중요했다. 반면에 ELPI로 대기 중입자상 물질의 무게 농도를 추정하는 경우 밀도가 실제와 다르게 설정되더라도 공기역학적 입경으로 나타내면 총 무게 농도는 수 농도에 비해 상대적으로 영향이 적었다. 향후 SMPS와 APS를 이용하여 시간에 따른 크기 분포 변화와 연간 수 농도와 무게 농도의 변화 추이를 측정하는 연구가 필요하다. 특히, 국내 대기 중입자의 입경에 따른 평균 밀도 혹은 유효 밀도를 측정하여 크기분포와 총 수 농도 혹은 PM2.5나 PM1에 해당하는 무게 농도를 정확하게 계산할 수 있는 데이터 환산 프로그램의 개발도 필요하다. 이와 같은 연구로 시간경과에 따라 변화하는 대기 입자의 오염원에 대한 영향을 규명하는 기초 자료를 얻을 수 있을 것이다.

이류식(二流式) 노즐에서 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度) 및 분무(噴霧) 압력(壓力)이 분무화(噴霧化)에 미치는 영향(影響) (The Effects of Barley Tea Concentration and Atomizing Pressure on the Atomization with Two Fluid Nozzle Spray Gun)

  • 이정철;전재근
    • 한국식품과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.342-347
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    • 1983
  • 보리차 추출액(抽出被)의 분무(噴霧) 건조(乾燥) 장치(裝置)의 atomizer 로 페인트용(用) spray gun을 사용(使用)할 경우 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)와 송입(送入)되는 공기(空氣) 압력(壓力)이 미세액적(微細液滴)의 크기, 균일도(均一度) 및 그 분포(分布)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하였다. 1. 분무(噴霧)된 미세액적(微細液滴)의 평균(平均)지름 (${\overline{D}}\;{\mu}m$) 은 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)(C, %) 증가(增加)에 따라서 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였고 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)와 미세액적(微細液滴)의 평균(平均)지름 사이에는 다음과 같은 관계(關係)가 성립(成立)하였다. ${\overline{D}}={_{a}}C+{\beta}$ 이때 ${\alpha},\;{\beta}$는 각 농도(濃度)에 따라 결정(決定)되는 계수이다. 2. 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)의 증가(增加)에 따라 미세액적(微細液滴)의 평균(平均)지름은 감소(減少)하였으며 특정(特定) 압력(壓力) 이상(以上)에서는 더 이상 감소(減少)하지않는 한계평균(限界平均)지름을 보였는데 농도(濃度) 15.7%에서는 $35{\mu}m$ 의 한계평균(限界平均)지름을 나타내었다. 3. 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)이 증가(增加)할수록 미세액적(微細液滴)의 균일도(均一度)는 증가(增加)하였으나 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度) 증가(曾加)에 따른 균일도(均一度)의 변화(變化)는 20%까지는 각 압력(壓力)에서 근사하였으나 20% 이상에서는 균일도(均一度)의 급격한 감소를 보였다. 4. 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)의 변화(變化)에 따른 미세액적(微細液滴)의 크기 (D) 와 누계(累計) 백분율(百分率) 분포(分布)($P_D$) 사이에는 다음과 같은 관계(關係)가 성립(成立)하였다. $P_D$= e1nD + f 식(式)에서 e, f 는 압력(壓力)과 농도(濃度)에 따라 결정(決定)되는 계수이다.

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