• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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• pp.10-10
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• 1998

본 연구에서는 제트 추진 기관의 터빈 익렬에서의 유동과 대기 중에 부유되어 있는 입자 또는 연소 생성물들이 제트엔진 내부로 유입될 경우 이에 따른 압축기 및 터빈 날개의 마모 및 충돌 부위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 일반적으로 각종 항공기의 추진 기관용 가스 터빈 엔진은 대기중에 부유되어 있는 각종 입자들의 영향을 받게 된다. 특히, 확산 지역을 통과하는 항공기나 먼지 입자 부유물이 많은 공업지대 또는 사막지역을 비행하는 항공기의 경우는 모래 알갱이, 먼지 및 연소 입자의 직접적인 영향을 받아 각 요소들에 심각한 부식 및 마모가 발생됨으로써 성능 저하 및 냉각 통로의 막힘, 압축기와 터빈 날개의 손상 등이 예측되어진다. 특히 항공기용 추진 기관은 엔진 입구에 유입 공기를 정화하기 위한 여과장치의 설치가 불가능하며, 자동차용 가스터빈 엔진의 경우는 여과 장치를 부착하여도 미세한 입자들이 여과 장치에 여과되지 않고 엔진 내부로 침투하게 되므로 치명적인 손상이 예상된다. 이러한 손상들은 초기에는 미세하게 발생하지만, 손상 정도가 점점 누적됨에 따라서 항공기의 안전 운전에 심각한 위험 요소로서 작용할 수 있으며, 경제적으로도 기관의 유지 보수비용의 증가를 가져올 수 있다. 따라서 압축기에 화산재 또는 대기중에 부유되어 있는 금속 입자나 먼지입자 등이 유입되었을 경우, 압축기 날개의 손상 부위와 정도를 예측하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Lagangian방법을 적용하여 압축기 날개위의 부유 입자 충돌 부위를 예측하고, 설계 시 이를 보완할 수 있는 기준을 제시하였다. 아울러 설계 입구각과 크게 벗어난 유동의 유입시에 발생되는 박리 현상과 이에 따른 입자의 유동 및 날개의 입자 접착 부위를 예측하였다. 본 연구에서는 여러 크기의 입자(다양한 Stokes 수)들을 주어진 속도에서 유선을 따라 압축기 입구에서 압축기 유로로 여러 위치에서 부유 시켜서 그 입자들의 궤적 및 충돌, 점착 위지를 고찰하고, 정량적인 충돌량을 해석하기 위하여 입자 충돌 계수를 정의하여 압축기 날개 표면의 충돌특성을 알아보았다. 이러한 예측을 통하여 압축기 날개 표면의 충돌 부위를 예측하고, 날개의 표면을 코팅하는 등 보호 개선책을 제시할 수 있고, 연소의 반응물 입자가 터빈 날개에 충돌하여 발생되는 날개 표면의 파손, 냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.235-236
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• 2002

대기중에는 각종 유해 중금속이 자체적으로 부유하거나, 부유분진에 흡착되어 있어 부유분진의 성분을 규명하는 것은 인체보건학적으로 중요한 일이다 특히 PM$_{2.5}$의 인체 유해성이 커서 국내에서도 대기환경기준물질로 설정이 검토되고 있다. 대기중 PM$_{2.5}$입자의 이온성분의 변화는 대기 내에서 화학적인 변화를 추적하는 실용적인 도구로서 사용되어 왔으며, 미세입자의 발생원 규명 등에 중요한 자료로서 축적되고 있다. (중략)(중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.124-125
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• 1999

대기중에 부유하는 미세입자는 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있어, 입자 포집 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 부유 에어로졸 입자중 $10\mu\textrm{m}$ 크기 이하의 미세입자는 인체의 흉관 부위까지 도달할 수 있다. 특히 약 $2.5\mu\textrm{m}$ 크기 이하의 입자는 폐포관에 침착할 가능성이 매우 커서, 입자의 화학조성, 침착 부위에 따라서 인체에 유해 정도가 달라질 수 있다. 최근에 미국 EPA에서는 부유분진 입자의 규제를 $2.5\mu\textrm{m}$ 이하입자의 질량 농도에 두고 있다.(중략)

• 멤브레인
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• 제5권1호
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• pp.16-25
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• 1995

먼지는 일반적으로 입자크기가 $10\mu\textrm{m}$ 이상의 강하 먼지와 $10\mu\textrm{m}$ 이하의 부유먼지로 구분하며, 이들의 먼지는 대기중에서 인간이나 동.식물에 주로 영향을 준다. 입자크기 범위가 $0.1~10\mu\textrm{m}$ 사이의 부유먼지는 주로 산업공정에서 연료의 연소 또는 고체상 물질의 분쇄 및 수송공정 등에서 주로 발생되며, 입자크기가 $2.5\mu\textrm{m}$이하인 것들은 대기중에서 황산화성 미세먼지와 질산화성 미세먼지로 전환되어 가시도(visibility)에도 큰 영향을 미친다. 대기중에 부유된 먼지중에서 $8\mu\textrm{m}$ 이하는 호흡시 호흡기로 유입되는 입자크기로써, 입자크기가 $6.0\mu\textrm{m}$ 이하인 것은 약 10% 정도가 인간의 폐내로 유입되고, $4.0\mu\textrm{m}$ 이하인 것은 30%, $2.0\mu\textrm{m}$ 이하인 것은 약 99%가 폐(lung)에 유입되어 폐에 침착된다고 보고하였다. 앞으로 산업발전이 계속됨에 따라서 먼지의 배출량이 계속 증가할 것이며, 이로 인해 먼지에 의한 대기오염이 심각해질 뿐만 아니라 인간에 미치는 피해도 심각해질 것으로 예측된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.386-386
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• 2015

담수가 해수에서 흘러드는 하구에서는 성층이 관측되며 이것은 난류의 미세구조를 변화시키는 주요 원인으로 작용한다. 이러한 성층화 현상은 하구 내 부유사의 군집인 하구 최대혼탁수(Estuarine Turbidity Maximum, ETM)의 형성에 영향을 주게 된다. 본 연구는 성층의 하구 최대 혼탁수 생성 메커니즘에 관심을 두고 수치모델링을 활용한 미세 난류의 부유사 거동 분석에 초점을 두었다. 성층과 전단응력 사이의 난류 혼합을 대표하는 유동인 켈빈-헬름홀츠 불안정성(Kelvin-Helmholtz Instability)을 도입하고 성층 경계면 근처에서 부유사의 이송을 높은 레이놀즈수(Reynolds number) 유동에서 RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes Simulation)보다 다양한 규모의 에너지 획득이 가능하여 미세 난류 구조 재현에 장점을 갖는 Large-eddy Simulation(LES)를 활용하여 모사하였다. 여기에서, 부유사는 주위 유동의 물리적 특성 변화에 영향을 미치지 않는 Passive scalar로 가정하였으며 $6^{th}$-order Lagrangian 다항식 보간법을 적용하여 입자의 이동 속도를 계산하고 이를 시간에 대해 적분함으로써 이동 궤적을 추적하였다. 수치 모델 결과 Lock-exchange 유동 내에서 켈빈-헬름홀츠 불안정성이 발생함에 따라 경계면 주위에 위치한 부유사가 billow 내에서 트랩핑(trapping)되는 것을 보여주어 KH-billow 혹은 braids 내의 미세 난류에 의한 영향이 확인되었다. 본 연구에서는 LES를 활용하여 성층류 및 성층류 내의 부유사 혼합을 모사하여 난류의 정도에 따른 이동 궤적의 차이에 대해서 분석함으로써 성층의 난류 강도 저하에 따른 부유사의 군집으로의 영향에 대해 서술한다.

• 자원리싸이클링
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• 제5권4호
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• pp.11-16
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• 1996

부유선별법에 의한 탈묵공정에서 잉크입자와 기포의 부착은 상호간의 충돌에 의한 것인데, 충돌의 가능성은 주로 수력학적 조건에 지배된다. 따라서, 부유선별법에서 미세입자의 제거효율이 낮은 이유는 수력학적 영향에 의해 입자가 기포주위의 수층유선을 따라 흘러내리는 경향이 있으므로 기포와의 충돌이 어렵기 때문이라고 해석되어 진다. 또한, 크고 무거운 잉크입자의 경우에는 기포에 의한 부상과정에서 중력과 점성력 등의 영향을 크게 받으므로 부유선별에 의한 제거가 어렵다고 간주되어 진다. 따라서, 부유선별의 실제공정에서는 계면화학적 측면에서의 조건선정 뿐만 아니라, 잉크입자와 기포의 크기를 조절하는 수력학적 관점에서의 조절이 또한 중요하다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제16권1호
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• pp.29-35
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• 1984

유리섬유 여과포에 의한 0.1~0.45$\mu\textrm{m}$ 크기의 DOP 부유입자의 제거효율시험을 1~10cm/sec의 유속범위에서 수행하였다. 섬유여과포에 의한 미세입자의 여과는 여과속도에 의하여 결정되는데, 최소제거 효율을 나타내는 DOP 입자의 크기는 여과속도가 증가함에 따라 감소한다. Kuwabara Cell Model과 Von Mises Transformation을 사용하여 유리섬유 여과포내에서 화산에 의한 입자 제거효율을 수치해석적으로 전개하여 구하였으며, 이 계산치는 실험치와 잘 일치하였다. 본 실험의 결과는 여과포의 입자제거효율을 예측하고 최적 운전조건을 추구하는데 기여할 수 있을 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.365-366
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• 2008

광학입자 계수기는 실내환경, 대기오염 및 콜린룸 등 입자크기분포 측정장비로 가장 많이 사용된다. 광학입자 계수기에 샘플링된 업자는 관측체적 내로 1개씩 통과 하며 산란된 빚은 집광장치에 의해 광검출기로 전달한다. 이때 산란광의 양에 비례하여 전압 (전류)의 세기로 변환하여 전기적 선호로서 나타나는 Pulse의 높이는 Calibration Data에 따라 업자의 크기로 변환하고 Pulse의 개수는 입자의 개수로 표시된다. 입자의 크기와 개수등 이용하여 부피로 환산 한 후 부유하는 입자의 평균 밀드를 이용하여 질량으로 환산시킨다. 이렇게 측정된 미세먼지 농도는 ZigBee 통신을 사용하여 구축한 시스템을 통해서 중앙부에서 실시간으로 먼지 농도를 알 수 있다. 특히 멀티흡 기능을 이용하여 건물 구조가 복잡하거나 층간의 통신, 꺾인 부분이나 사무실 안과 밖과 같은 무선 통신이 원할 하지 못하는 경우를 극복하여 미세먼지의 농도 값을 측정 할 수도 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.6610-6617
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• 2013

본 연구에서는 실내공기 오염물질의 제어를 통하여 공기질을 개선 할 수 있는 요소기술의 개발을 위하여 최근의 관련 기술 및 시장 현황을 살펴보고, 실내공기질 오염물질의 특성과 최근에 이루어진 연구를 바탕으로 실내공기질 제어 기술의 특징 및 장 단점을 분석하였다. 적용기술에 따른 공기청정장치의 종류 중에는 현재 필터를 이용한 기계식 여과기술 및 장치산업이 대부분을 차지하고 있으나, 최근에는 설치와 작동이 간편하고 에너지 효율과 기술의 적용성도 좋은 전기전자식 기술이 주목받고 있으며 기계식 장치(5.5%), 이온화 장치(-0.3%), 오존청정(-0.5%) 등 다른 기술에 비하여 향후 시장 발전가능성(성장률 6.3%)이 높은 것으로 분석되었다. 실내 공기질의 오염은 가스상의 VOCs와 입자상의 미세먼지들이 주 원인물질인데 특히 입자가 매우 작은 미세먼지들은 그 특성으로 인체 내부에 깊숙이 침투하여 건강을 위협하고 가스상 오염물질과 반응하여 2차 오염물질을 낼 수 있어 근본적인 제어 기술이 필요하다. 전기전자식 기술 중 유전영동 및 정전기력을 이용한 먼지 제어 기술은 전기적으로 미세먼지와 같은 입자를 부유시켜 제어하는 기술로서 미세부유먼지에 많은 사람들이 노출될 수 있는 다중이용시설 등에 적용될 수 있으며 이를 위해 실내 온도 및 습도, 대상물질의 수분 함량과 같은 주변 조건에 의한 부유먼지의 이동 특성이 함께 고려되어야 한다. 미세 부유먼지를 효과적으로 제어할 수 있는 전기전자식 기술을 이용하여 다중이용시설 뿐 아니라 사무실 및 일반가정 등의 실내 공기질 개선을 위한 핵심기술로 발전할 수 있는 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.113-114
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• 2003

1 $\mu\textrm{m}$ 이하의 환경 나노입자는 대표적인 대기오염물질로 알려져 있고, 대기환경뿐만 아니라 호흡기 장애나 암을 유발시키는 등 인체에도 나쁜 영향을 미친다. 그러므로, 공기 중에 부유하는 환경 나노입자의 측정 및 평가는 매우 중요하다. 최근에는 대기 에어로졸의 입경별 질량농도분포 측정에 다단 임팩터가 널리 사용되고 있으며, 신뢰할 수 있는 데이터를 얻기 위해서는 임팩터의 입자채취 특성을 정확히 파악해야 한다.(지준호 등, 2001) 이러한 임팩터는 입자의 관성을 이용하여 입자크기를 분류하므로 주로 크기가 1 $\mu\textrm{m}$ 이상인 조대입자의 분류에 사용되었으나, 최근 1 $\mu\textrm{m}$ 이하의 나노입자에 대한 관심이 높아짐에 따라 저압이나 미세 오리피스를 사용하여 미세입자를 분류할 수 있는 임팩터가 개발되어 널리 사용되고 있다. (중략)