• Title/Summary/Keyword: 공기역학적 입경

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Design and Evaluation of Atmospheric Cascade Impactor (상압 다단임팩터의 설계 및 성능평가)

  • 권순박;임경수;이규원;지준호;배귀남
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.219-220
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    • 2000
  • 대기 중에 부유하는 입자상 물질을 크기별로 측정하는 기술은 크게 입자의 전기적 특성, 광학적 특성 및 공기역학적 특성을 이용하는 방법이 널리 사용된다. 이중 입자의 공기역학적 특성, 다시 말해 입자의 관성력을 이용한 다단임팩터는 설계 및 제작이 용이하고, 입경별 분리능력이 우수하기 때문에 대기 에어로졸의 입경분포 측정에 가장 많이 사용되고 있다. 본 연구의 목표는 분리입경이 각각 10, 5, 2.5, 1 $\mu\textrm{m}$ 인 상압 4단임팩터를 설계, 제작하여 성능평가하는 데 있다. (중략)

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A Study on the Aerodynamic Diameter of Flame-generated Aggregates (화염에서 생성된 응집체의 공기역학적 입경에 대한 연구)

  • Kwon, Moon-Seok;Park, Hyung-Ho;Kim, Sang-Soo
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06d
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    • pp.600-604
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    • 2001
  • The relation between the aerodynamic diameter and some morphological parameters was studied for flame-generated aggregates. $SiO_{2}$ aggregates were generated from $SiCl_{4}$ in premixed methane/air flames. These aggregates were sampled and classified according to their aerodynamic diameter by a cascade impactor; moreover, computer program was developed and tested to find the equivalent area diameter and the fractal dimension of the aggregates. We calculated the parameters from the digitized images of the aggregate TEM micrographs. The aerodynamic diameters of the sampled aggregates were larger than $0.4{\mu}m$ in this experiment. In most cases, fractal dimension of their projection image was very close to 2.0 for these large aggregates. It was found that the equivalent area diameter of these aggregates was approximately three times larger than the Stokes' diameter of them.

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Numerical Study on Flow Characteristics and Classification Performance of Circulating Air Classifier (수치해석을 이용한 순환형공기분급기 유동특성 및 분급성능 연구)

  • Yoon, Jong-Hwan;Cheong, Jun-Gyo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.41 no.3
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    • pp.211-219
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    • 2017
  • In this study, we performed numerical simulations on a circulating air classifier using a commercial computational fluid dynamics program. The variations in the grade efficiency, the cut-size and the cut-sharpness were calculated and discussed. By controlling the rotating speed of the main fan, the cut-size could be rapidly increased. However the linearity of the cut-size variation with respect to the main fan speed was not sufficient for application to contaminated soil classification processes. On the other hand, by varying the rotating speed of the classifying fan, the cut-size gradually decreased and could be precisely adjusted. Using both the main fan and the classifying fan, we could achieve larger cut-sharpness values and better classifying performances.

Concentrations of metallic elements and efficiency of cascade impactor by particle size distribution (분진의 입경분포에 마른 중금속 농도 및 cascade impactor의 효율)

  • 김성천;김광석
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.296-297
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    • 2002
  • 입자상 오염물질은 공기역학적 직경 2.5$\mu\textrm{m}$를 기준으로 미세입자와 거대입자로 나누어지는 쌍극분포의 형태(Whitby et at., 1972)를 나타내며, 분진이 인체에 미치는 영향에 관한 많은 연구를 통해 10$\mu\textrm{m}$ 이하의 입자가 호흡성 분진으로 인체에 더 유해한 영향을 미치고 있음이 밝혀졌다(Emison, 1988). 이러한 특징은 동일 질량의 분진을 가정할 때 입자의 직결이 작아질수록 저감효율이 떨어지며, 분진의 표면적이 커져 중금속이나 가스상 오염물질의 흡착이 상대적으로 용이해지기 때문이다(Saffiotti, 1965). (중략)

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

  • Ji, Jun-Ho;Bae, Gwi-Nam
    • Particle and aerosol research
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    • v.9 no.2
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    • pp.39-50
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    • 2013
  • Real-time aerosol measuring instruments have been widely used for the measurement of atmospheric aerosol, diesel particulate matter, or material synthesis. A scanning mobility particle sizer (SMPS) measures the number size distribution of particles using electrical mobility detection technique. An aerodynamic particle sizer (APS) is used to determine the number concentration and the mean aerodynamic diameter of test particles. An electrical low-pressure impactor (ELPI) is a multi-stage impaction device to separate airborne particles into aerodynamic size classes using particle charging and electrical detection techniques. In this study, the performance of these instruments were evaluated to assess their ability to obtain mass concentrations from particle number concentration measurements made as a function of particle size. The effect of determination of particle density on the measurement of mass concentration was investigated for the three instruments.

Chemical Characteristics of $PM_{2.5}$ in Sihwa Area (시화지구 $PM_{2.5}$의 화학적 특성에 관한 연구)

  • 이권호;박승식;홍천상;배민석;김영준
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.33-34
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    • 1999
  • 대기중에는 각종 유해 중금속이 자체적으로 부유하거나, 부유분진에 흡착되어 있어 부유분진의 성분을 규명하는 것은 인체보건학적으로 중요한 일이다. 또한, 공기역학적 입경이 $10\mu\textrm{m}$보다 작은 입자($PM_{10}$)는 인체 유해성이 커서 국내에서도 1995년부터 대기환경기준물질로 설정하여 관리해오고 있으나, 1997년 미국환경청은 기존의 분진기준($PM_{10}$)을 만족하는 수준에서도 대기분진 노출이 인간의 건강과 공공복지에 악영향을 준다는 과학적인 증거에 대한 광범위한 검토를 토대로 새로운 미세분진($PM_{2.5}$)기준을 추가하여 현재 대기질을 관리해오고 있다.(중략)

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Characteristics of Tracw Elements in PM 2.5/PM 10 in Daejeon $\3{cdot}4$ Instrial Complex (대전 3ㆍ4 공단의 PM 2.5/PM 10내 미량원소의 특성)

  • 이현석;임종명;이진홍;문종화;정용삼
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2003.05b
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    • pp.335-336
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    • 2003
  • 미세입자는 오염된 도심지역 분진수의 90~99%에 이르는 높은 비율을 보이고 있고, 폐 깊숙이 침투하여 폐암을 비롯한 폐질환을 일으킬 수 있다. 더욱이 동일 질량의 분진인 경우 입자의 크기가 감소함에 따라 미세 입자의 표면적은 급증하기 때문에 As, Cr(Ⅵ), Cd등과 같은 발암 중금속을 쉽게 흡착하여 미세 입자가 인체에 미치는 영향은 거대입자에 비하여 매우 크다. 따라서 미국은 1990년대부터 미세 분진의 입경별 위해성을 집중적으로 연구하여 공기 역학적 직경이 10$\mu\textrm{m}$이하인 PM 10 기준과 더불어 PM 2.5 기준을 신설하였다. (중략)

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A Study on Heavy Metal Levels of PM 2.5 and Source Identification in Roadside Area (도로변 미세분진중 중금속의 농도특성과 오염원확인에 관한 연구)

  • 임종명;이현석;장미숙;이진홍;문종화;정용삼
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.53-54
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    • 2002
  • 도시대기중의 분진은 입경 분포에 따라 공기 역학적 직경 2.5$\mu\textrm{m}$를 기준으로 미세 입자(fine particles)와 거대 입자(coarse particles)로 나누어지는 쌍극분포를 보인다. 미세 입자는 주로 화석연료의 연소, 자동차의 배기가스 등과 같은 인위적 발생원에 의한 것이며, 거대입자는 토사의 재 비산, 해염 통과 같은 자연적 발생원에 의한 것이다. 미세 입자는 오염된 도심지역 분진수의 90-99%에 이르는 높은 비율을 보이고 있고, 폐 깊숙히 침투하여 폐 질환을 일으킬 수 있다. (중략)

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Performance Characteristics of PM10 and PM2.5 Samplers with an Advanced Chamber System (챔버 기술 개발을 통한 PM10과 PM2.5 시료채취기의 수행 특성)

  • Kim, Do-Hyeon;Kim, Seon-Hong;Kim, Ji-Hoon;Cho, Seung-Yeon;Park, Ju-Myon
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.32 no.8
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    • pp.739-746
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    • 2010
  • The purposes of this study are 1) to develop an advanced chamber system within ${\pm}10%$ of air velocity at the particulate matter (PM) collection area, 2) to research theoretical characteristics of PM10 and PM2.5 samplers, 3) to assess the performance characteristics of PM10 and PM2.5 samplers through chamber experiments. The total six one-hour experiments were conducted using the cornstarch with an mass median aerodynamic diameter (MMAD) of $20\;{\mu}m$ and an geometric standard deviation of 2.0 at the two different air velocity conditions of 0.67 m/s and 2.15 m/s in the chamber. The aerosol samplers used in the present study are one APM PM10 and one PM2.5 samplers accordance with the US federal reference methods and specially designed three mini-volume aerosol samplers (two for PM10 and one for PM2.5). The overall results indicate that PM10 and PM2.5 mini-volume samplers need correction factors of 0.25 and 0.39 respectively when APM PM samplers considered as reference samplers and there is significant difference between two mini-volume aerosol samplers when a two-way analysis of variance is tested using the measured PM10 mass concentrations. The PM10 and PM2.5 samplers with the cutpoints and slopes (PM10: $10{\pm}0.5\;{\mu}m$ and $1.5{\pm}0.1$, PM2.5: $2.5{\pm}0.2\;{\mu}m$ and $1.3{\pm}0.03$) theoretically collect the ranges of 86~114% and 64~152% considering the cornstarch characteristics used in this research. Furthermore, the calculated mass concentrations of PM samplers are higher than the ideal mass concentrations when the airborne MMADs for the cornstarch used are smaller than the cutpoints of PM samplers and the PM samplers collected less PM in another case. The chamber experiment also showed that PM10 and PM2.5 samplers had the bigger collection ranges of 37~158% and 55~149% than the theocratical calculated mass concentration ranges and the relatively similar mass concentration ranges were measured at the air velocity of 2.15 m/s comparing with the 0.67 m/s.

PBMS의 교정 및 이를 이용한 진공 내 나노입자의 실시간 분석 연구

  • Kim, Dong-Bin;Mun, Ji-Hun;Kim, Hyeong-U;Kim, Deuk-Hyeon;Lee, Jun-Hui;Gang, Sang-U;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.91-91
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    • 2015
  • 반도체 공정의 발전에 의해 최근 생산되는 메모리 등은 십 수 나노미터까지 좁아진 선 폭을 갖게 되었다. 이러한 이유로, 기존에는 큰 문제를 발생시키지 않던 나노미터 영역의 입자들이 박막 증착 공정과 같은 반도체 제조공정 수율을 저감시키게 되었다. 따라서 오염입자의 유입을 막거나 제어하기 위해 transmission electron microscopy (TEM)나 scanning electron microscopy (SEM)과 같은 전자현미경을 활용한 비 실시간 입자 측정 방법 및 광원을 이용하는 in-situ particle monitor (ISPM) 및 전기적 이동도를 이용한 scanning mobility particle sizer (SMPS) 등 다양한 원리를 이용한 실시간 입자 측정방법이 현재 사용중에 있다. 이 중 진공 내 입자의 수농도를 측정하기 위해 개발된 particle beam mass spectrometer (PBMS) 기술은 박막 증착 공정 등 chemical vapor deposition (CVD) 방법을 이용하는 진공공정에서 활용 가능하여 개발이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 PBMS의 한계점인 입자 밀도, 형상 등의 특성분석이 용이하도록 PBMS와 scanning electron microscopy (SEM), 그리고 energy dispersive spectroscopy (EDS) 기술을 결합하여 입자의 직경별 개수농도, 각 입자의 형상 및 성분을 함께 측정 가능하도록 하였다. 협소한 반도체 제조공정 내부 공간에 적용 가능하도록 기존 PBMS 대비 크기 또한 소형화 하였다. 각 구성요소인 공기역학 집속렌즈, electron gun, 편향판, 그리고 패러데이 컵의 설치 및 물리적인 교정을 진행한 후 입자발생장치를 통해 발생시킨 sodium chloride 입자를 상압 입자 측정 및 분류장치인 SMPS 장치를 이용하여 크기별로 분류시켜 압력차를 통해 PBMS로 유입시켜 측정을 진행하였다. 나노입자의 입경분포, 형상 및 성분을 측정결과를 토대로 장치의 측정정확도를 교정하였다. 교정된 장치를 이용하여 실제 박막 증착공정 챔버의 배기라인에서 발생하는 입자의 수농도, 형상 및 성분의 복합특성 측정이 가능하였으며, 최종적으로 실제 공정에 적용가능하도록 장치 교정을 완료하였다.

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