• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.174-176
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• 2019

최근 미세먼지(PM10 또는 PM2.5)로 인한 인체 유해성 및 실제 피해사례가 인터넷, TV 매체 등에 의해 화두가 됨에 따라 각종 제조, 사업장 및 발전소에서는 미세먼지 배출기준을 충족하기 위한 고효율 집진 기술이 필요로 되고 있는 상황이다. 고압 코로나 방전에 의해 미세먼지를 포집하는 고전압 하전방식 집진장치의 경우 전류를 광범위로 조절 가능하며 역전리 방지에 탁월하여 고효율의 집진이 가능하다. 본 논문에서는 기존의 다전원(펄스전원, 기본전원)을 이용한 마이크로 펄스 하전방식이 아닌 공진형 컨버터와 고압 트랜스포머, 배전압 회로를 적용한 고전압 단전원 제어 하전방식 및 이를 이용한 고전압 전압원의 저속 스위칭 제어기법을 제안하고, 실제 측정을 통해 제안 방식의 실효성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.26 no.2
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• pp.229-233
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• 2015

In this study, we examined the removal characteristics of suspended particulate matters which are one of carcinogens to cause lung cancer. The fine dust capture by a pilot scale filtration system depends on several important variables such as humidity, initial fine dust injection volume, and flow rate. The average concentration of particulate matters in the test chamber decreased, but the ultimate collection efficiency did not change during the filtration under high humidity, compared to those of using ambient conditions The initial injection amount of fine dust did not influence the particle capturing efficiency. When the flow rate reduced from 0.6 m/s to 0.3 m/s, the dust collection time increased approximately 1.4 times. Among all variables tested, the flow rate showed the most significant effect on the removal efficiency of fine particulate matter.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.20 no.1
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• pp.45-51
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• 2022

Airborne particulate matter(PM) has been a global environmental problem. PM whose diameter is smaller than 10 ㎛ can permeate respiratory organs and has harmful effects on human health. Therefore, PM monitoring systems are necessary for management of PM and prevention of PM-induced negative effects. Conventional PM monitoring techniques are expensive and cumbersome to handle. In the present study, two types of PM monitoring devices were designed for measuring indoor PM concentration, portably. We experimentally investigated the performance of three commercial PM concentration measurement sensors in a closed test chamber. As a result, PM2008 sensor showed the best PM concentration measurement accuracy. Linear regression method was applied to convert PM concentration value acquired from PM2008 sensor into ground truth value. A mobile application(app.) was also created for users to check the PM concentration, easily. The mobile app. also provides safety alarm when the PM₁₀ concentration exceeds 81 ㎛/m³. The developed hand-held system enables the facile monitoring of surrounding air quality.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.11a
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• pp.83-84
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• 2003

미국 EPA (Environmental Production Agency)에서는 대기중 입자상 물질을 입경에 따라 두가지 형태인 PM$_{2.5}$와 PM$_{10}$으로 분류하였다. PM$_{2.5}$는 먼지의 입경이 2.5 $\mu\textrm{m}$보다 작거나 같은 입자상 물질로서 미세입자로 정의하고 있으며, PM$_{10}$은 먼지의 입경이 10 $\mu\textrm{m}$보다 작거나 같은 입자상 물질로서 조대입자로 정의하고 있다. 또한 1997년 7월에는 수많은 연구결과에서 PM$_{2.5}$의 인체 유해성을 근거로 새로운 환경기준을 설정하여 미세입자에 대한 관리를 강화하였다. 대기중 PM$_{2.5}$는 도시지역에서 주요 시정장애원인 물질로도 알려져 있다. (중략)있다. (중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2005.11a
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• pp.419-420
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• 2005

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2006.04a
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• pp.154-155
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• 2006

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2009.10a
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• pp.321-322
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• 2009

• Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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• 2020.11a
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• pp.38-39
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• 2020

Since a lot of fugitive dust is generated at construction and civil engineering construction sites in Korea, the fine dust regulation at construction sites has been strengthened in accordance with the implementation of the Special Act on Fine Dust Reduction. In a construction site, water is generally sprayed to temporarily reduce the generation rate of scattered dust, but there is a problem that when water evaporates, it scatters again. In this study, the performance of a scattering dust inhibitor incorporating a polymer that stabilizes the ground and reduces the rate of scattering dust by forming a polymer film even when water evaporates using a polymer and a surfactant was evaluated.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.32 no.3
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• pp.249-264
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• 2011

A multi-Gaussian kriging approach extended to space-time domain is presented for uncertainty modeling as well as time-series mapping of environmental variables. Within a multi-Gaussian framework, normal score transformed environmental variables are first decomposed into deterministic trend and stochastic residual components. After local temporal trend models are constructed, the parameters of the models are estimated and interpolated in space. Space-time correlation structures of stationary residual components are quantified using a product-sum space-time variogram model. The ccdf is modeled at all grid locations using this space-time variogram model and space-time kriging. Finally, e-type estimates and conditional variances are computed from the ccdf models for spatial mapping and uncertainty analysis, respectively. The proposed approach is illustrated through a case of time-series Particulate Matter 10 ($PM_{10}$) concentration mapping in Incheon Metropolitan city using monthly $PM_{10}$ concentrations at 13 stations for 3 years. It is shown that the proposed approach would generate reliable time-series $PM_{10}$ concentration maps with less mean bias and better prediction capability, compared to conventional spatial-only ordinary kriging. It is also demonstrated that the conditional variances and the probability exceeding a certain thresholding value would be useful information sources for interpretation.