• 한국가시화정보학회지
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• 제19권3호
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• pp.39-45
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• 2021

An experiment to visualize fine dust captured by FOG droplet is conducted. Coal dust with 23.56 MMD (Mean Median Diameter) and water with 17.02 MMD is used as fine dust and FOG droplet. Long distance microscope and high-speed camera are used to capture the images of micro-scale particles sprinkled by acrylic duct. After measuring and comparing the size of the coal dust and FOG droplet to MMD, process to seize the coal dust with FOG droplet is recorded in 2 conditions: Fixed and Floated coal dust in the floated FOG droplet flow. In both conditions, a coal dust particle is collided and captured by a FOG droplet particle. A FOG droplet particle attached at the surface of the coal dust particle does not break and remains spherical shape due to surface tension. Combined particles are rotated by momentum of the particle and fallen.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제19권4호
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• pp.145-154
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• 2023

Granular bed filters are widely used to remove particulate matter in flue gas and are filled with various shapes of packing material. The packing material plays an important role in determining the overall collection performance, such as pressure drop and collection efficiency. The pressure drop of a granular bed filter has been calculated using the Ergun equation, while the collection efficiency has been predicted using the log-penetration equation based on the single sphere theory. However, a prediction equation of collection efficiency for a granular bed filter filled with non-spherical packing materials has not been suggested yet. Therefore, in this study, three different shapes of packing materials (sphere, cylinder, and irregular) were prepared to propose a prediction equation. The pressure drop and collection efficiency in a granular bed filter filled with each shape of packing material were measured experimentally and compared with theoretically predicted values. We found that experimentally measured pressure drops matched well with values theoretically predicted using the Ergun equation considering the shape factor. However, experimental collection efficiencies were higher than theoretical ones predicted by the log-penetration equation using the single sphere theory. We modified the log-penetration equation by employing a shape factor and found a good relationship between experimental and theoretical collection efficiencies.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.974-981
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• 2019

미세먼지발생 문제는 커다란 사회적 문제로 대두되고 있다. 선박에서는 주 추진 동력원으로 디젤엔진을 주로 사용하고 있다. 본 연구에서는 디젤엔진에서 발생하는 미세먼지로 알려진 입자상 물질을 줄이기 위해서 디젤엔진의 후처리시스템으로 사용 중인 DPF(디젤미립자 필터, Diesel particulate filter)를 소개하고자 한다. DPF의 소재로는 Cordierite와 SiC (Silicon carbide)의 두 가지가 사용되고 있다. 본 논문에서는 SiC DPF에 사용되는 접합제의 물성 향상을 위해서 기존 접합제로 사용된 SiC 계열의 물질 대신 코디얼라이트를 사용하여 열팽창계수 변화를 통한 고온 변형에 대한 열 내구성을 평가하였으며, 접합제와 Segment 사이의 결합을 결정짓는 바탕제에 주성분인 실리카졸의 pH 변화에 따른 물성 변화를 확인하였다. 이를 기반으로 실리카 졸의 반응성을 높이기 위해 Siline계 커플링제를 첨가하거나 SiC를 일부 첨가함으로써 접합제의 물성 변화의 영향에 대해서 실험을 통하여 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.196-201
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• 2011

본 연구는 최근 들어 대도시 대기오염물질의 주요 배출원 중 하나로 대두되고 있는 음식점 고기구이로부터 배출되는 미세먼지의 배출 특성에 대하여 연구한 것이다. 본 연구에서는 돼지고기와 소고기의 구이 시 발생되는 미세 입자상물질의 배출특성을 파악하기 위해 고기구이 시 발생되는 미세먼지를 효과적으로 채취할 수 있는 고기구이 챔버를 제작하였으며, 다단충돌식 입경분립기와 광산란식의 미세먼지 측정기를 사용하였다. 연구 결과 다단충돌식 입경분립기를 사용하여 측정한 미세먼지 농도 결과에서는 전반적으로 돼지고기의 경우가 소고기보다 높게 나타났다. 미세먼지의 입경분포 특성을 살펴본 결과 돼지고기와 소고기 모두 $1.95{\sim}3.2{\mu}m$의 입경에서 가장 높은 농도를 나타냈다. 고기 1 kg당 배출되는 미세먼지의 배출계수는 돼지생고기, 돼지양념고기, 소생고기, 소양념고기에서 각각 1.36 g/kg, 1.03 g/kg, 1.23 g/kg과 0.92 g/kg으로 나타났다. 광산란식 측정기를 사용하여 측정한 결과에서는 돼지고기와 소고기 모두 $1.6{\sim}2.5{\mu}m$와 $2.5{\sim}3.5{\mu}m$ 입경에서 가장 높은 농도로 나타나 $2.5{\mu}m$를 중심으로 높은 농도로 나타난 다단충돌식 결과와 유사한 특성을 보였다. 광산란식에 의해 측정된 배출계수는 돼지생고기, 돼지양념고기, 소생고기, 소양념고기에서 각각 3.37 g/kg, 2.76 g/kg, 2.93 g/kg과 2.77 g/kg으로 나타나 다단충돌식 결과보다 2배에서 3배 이상 높게 측정되었다. 또한 $PM_{2.5}/PM_{10}$의 비는 돼지생고기, 돼지양념, 소생고기, 소양념고기에서 각각 0.56, 0.58, 0.56 그리고 0.58로 나타나 중량농도에서도 $PM_{2.5}$가 많음을 알 수 있었다. 중량농도를 입자의 비중을 1로 가정하여 산출한 개수농도로 환산한 결과를 보면 다단충돌식 입경분립기로 측정한 결과는 $10^{19}$개로 나타났고, 광산란식으로 측정한 결과에서는 $10^{16}$개 수준으로 나타나 다단충돌식 입경분립기의 경우에서 보다 높은 것으로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.11-19
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• 2017

도시철도 차량의 운행은 터널 공기를 오염시키는 주된 원인이므로, 마모입자를 제거하는데 집진장치가 유용한 수단이 될 수 있다. 차량의 하부에 장착될 수 있는 집진장치의 설계조건을 파악하기 위하여 3차원 초음파 풍속계와 입자측정기를 사용하여 차량 하부의 풍속과 입자농도를 조사하였다. 2015년 2월 10일 수도권 지하철 5호선에서 운행되는 차량을 대상으로 측정하였다. 측정자료는 역 사이 노선의 형상(직선, 곡선)과 차량 속도패턴(가속, 정속 및 감속)을 구분하여 분석하였다. 차량속도도 함께 분석하였다. 직선 및 곡선 구간 모두 차량 하부의 평균 풍속은 차량속도의 약 30%이었고, 미세먼지($PM_{10}$) 농도는 약 $200{\mu}g/m^3$이었다. 감속구간에서 평균 $PM_{10}$ 농도는 가속구간에 비해 더 높았다.

• 분석과학
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• 제24권4호
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• pp.310-318
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• 2011

제주도 고산지역에서 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$ 미세먼지 시료를 채취하여 주요 성분의 화학 조성, 오염 정도, 배출원 특성 등을 조사하였다. 연구기간의 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$ 미세먼지의 질량농도는 각각 $37.6{\pm}20.1{\mu}g/m^3$, $22.9{\pm}14.3{\mu}g/m^3$로 $PM_{2.5}$ 질량농도는 $PM_{10}$의 약 61%를 차지하였다. $PM_{2.5}/PM_{10}$ 농도비를 조사해 본 결과, 인위적 기원의 nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3$, $NH_4^+$은 주로 미세입자에, 그리고 nss-$Ca^{2+}$과 $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$ 성분들은 대부분 조대입자에 많이 분포하였다. 또 미세먼지 조성은 대체적으로 인위적 오염원의 영향이 가장 크고, 다음으로 토양 또는 해양의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 역궤적 분석법으로 미세먼지 성분들의 유입경로를 조사해 본 결과, nss-$SO_4^{2-}$, $NO_3^-$, $NH_4^+$, nss-$Ca^{2+}$, Pb 성분들은 대체적으로 기류가 중국대륙과 한반도로부터 유입되었을 때 농도가 높게 나타났다. 반면에 북태평양이나 동해를 통해 유입되었을 때는 상대적으로 낮은 경향을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제31권2호
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• pp.71-80
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• 2020

본 논문에서는 상용 카메라를 이용하여 미세먼지의 소산계수를 측정하기 위한 새로운 방법을 제안하였다. 하나의 주어진 영상에서 같은 방향에 놓인 동일한 종류의 물체에 대한 3개 이상의 화소점의 밝기를 이용하여 소산계수를 측정하였다. 계산에 사용하기 위해 선택된 화소에 해당하는 물체는 카메라와의 거리를 알고 있는 것으로 선택하였다. 카메라를 이용하여 측정한 미세먼지의 소산계수와의 비교를 위하여 라이다를 이용하여 소산계수를 측정하였다. 최종적으로 카메라를 이용하여 측정한 미세먼지의 소산계수와 라이다를 이용한 그것에는 신뢰할 수 있는 상관관계를 얻었으며, 약 0.86 정도의 값을 보였다. 같은 방법으로 카메라의 R, G, B 3센서의 유효파장에서 소산계수를 얻을 수 있다는 것을 보였으며, 이러한 3파장에서의 소산계수를 통하여 하루 동안의 옹스트롱 지수(Angstrom exponent) 변화를 얻었는데, 이 값은 0.7~1.6 범위에 존재한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 지수는 입자의 크기와 관련된 중요한 정보로 사용할 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.16-23
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• 2019

PM 2.5로 불리는 초미세먼지는 인간의 건강을 해치는 2.5 ㎛ 이하 직경의 입자크기를 갖는 공기 중의 미세먼지를 말하며, 미세먼지 집중도는 공기 질 정보로 사용할 수 있다. 사람은 일반적으로 90% 이상을 실내에서 거주하며 실내에 대한 공식적인 먼지 집중도 자료는 제공되지 않기 때문에, 본 연구는 실내의 관점에서 공기 질 측정에 초점을 두었다. 실내 먼지데이터 모니터링은 병원과 같은 환경에서 매우 중요할 뿐만 아니라 교실, 시멘트 공장, 컴퓨터 서버 룸, 석유화학 저장고 등의 장소에서도 유용하게 사용할 수 있다. 본 논문에서는 전자기파로부터 자유로운 실내 먼지 모니터링을 위해 맨체스터 코딩기법을 이용한 가시광 통신 시스템을 제안한다. 넓은 범위의 먼지 집중도를 포함한 중요한 실내 환경정보가 가시광 채널을 통해 전송된다. 강력한 주변광 및 저주파 잡음 제거를 위해 평균전압트레킹 기법을 사용한다. 입력광은 광다이오드에 의해 수신되고, 동시에 수신 마이크로콘트롤러에 의해 신호처리 한다. 사용자는 실시간으로 실내 공기 질 정보를 모니터링 할 수 있으며, 공기 질 정보에 따라 미리 적합한 대처를 할 수 있다.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.46.1-46.1
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• 2021

태양으로부터 3Rs보다 높은 코로나 밝기의 대부분은 먼지에 의해 산란된 F코로나로부터 나온다. F코로나와 자유전자의 톰슨산란에 의한 K코로나를 분리하는 효과적인 방법은 편광을 이용하는 것으로 알려져 있고 현재 NASA와 천문연간 협력개발 중인 K코로나 관측 기기 COronal Diagnostic EXperiment(CODEX)도 편광을 이용한 분류를 기본으로 자유전자의 온도와 속도를 측정한다. 문제는 F코로나도 약간의 편광도를 가져서 K코로나와 구별이 불가능해지는데다 F코로나의 편광량은 먼지입자의 구성물질, 모양, 산란 위치 등에 따라 달라서 거의 예측이 불가능하고 지금까지 제대로 알려진 바도, 연구된 바도 없다. 우리는 CODEX에서 F코로나 편광량을 산출하기 위해 한 개의 협대역 필터(Narrow Bandpass Filter)를 추가장착하는 것을 제안하였고 그 중심파장과 밴드폭을 결정하였다. 몬테카를로 계산 결과 10장의 393.55nm 중심의 1.4nm폭 협대역필터와 393.5nm 중심의 10nm 협대역 필터비를 이용해 1Rs 화소의 해상도로 F코로나 편광량을 결정할 수 있을 것으로 예상된다. 2023년 CODEX 발사 후 본 관측이 성공적으로 수행된다면 F코로나의 편광량의 시간, 공간적 변화를 확인할 수 있으며 추가적으로 K코로나를 보다 정밀하게 분리해낼 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.557-563
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• 2022

극세 공극 직물의 알레르겐 투과율을 측정하기 위해서는 극세 공극 직물의 공극을 측정하는 편리하고 적절한 실험 장치의 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 중량 감소율을 측정하여 극세 공극 직물의 공극 크기를 측정하기 위한 간단하고 경제적인 실험 방범을 개발하였다. 또한, 개발된 미세 입자 투과 장치를 사용하여 다양한 직물의 공극 크기를 측정하여 알레르겐 차단 성능을 평가하였다. 본 연구에 의하면 극세 공극 직물의 공극의 크기는 중량 감소 비율을 측정함으로써 구할 수 있었다. 또한 중량 감소 비율의 값은 입자 투과 장치를 통과하는 흡입 압력이 작을수록, 흡입 시간이 길수록 큰 값을 나타났으며, 이 값으로부터 직선 삽입 방법을 통하여 실험 직물의 공극 크기를 측정 할 수 있었다. 개발된 실험 장치 및 방법은 집먼지 진드기 차단 침구에 사용되는 극세 공극 직물에 대하여 그 효과를 검증하는 품질 관리 방법의 실험 기준으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.