에어로졸의 장거리 이동에 대한 연구는 황사의 수송과 기상특성, 황사의 연직 구조 분석, 황사의 성분 및 변질 등 황사 에어로졸의 화학적ㆍ물리적ㆍ기상학적 분석을 통하여 시행되어 왔다. 최근에 들어 인공위성을 이용한 대기의 광학적 두께(aerosol optical depth) 및 황사 에어로졸의 장거리 이동에 대한 위성관측은 황사현상에 대한 발현 예보를 가능하게 하였다. 광주과학기술원 환경모니터링 신기술연구센터는 기상청의 예보를 토대로 비정규적 황사 현상에 대한 에어로졸의 광ㆍ화학적 장거리 이동특성을 조사하기 위하여 예상 황사기간에 시정집중모니터링을 실시하였다. (중략)
최근 들어 대기오염 연구, 클린룸 및 실내환경 연구, 신물질 제조, 그리고 호흡기 관련 입자 연구 등 여러 산업 분야에서 에어로졸에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 에어로졸의 크기별 밀도분포는 산업 및 국빈 보건 분야에서 매우 중요한 환경 인자로 취급되고 있다. 외국의 경우$^{1.2}$ 레이저나 다른 광원을 이용한 에어로졸 크기 측정연구는 60년대부터 활발히 진행되어 상용화되어 있으나 국내에서는 이에 대한 연구가 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 반도체 레이저를 이용하여 0.2$\mu\textrm{m}$에서 10$\mu\textrm{m}$ 내의 입자에 대한 크기별 밀도 측정을 다루었다. (중략)
한반도 지역은 중국과 인접해 있는 관계로 매년 봄철이면 고비사막이나 중국의 황토고원에서 발생한 황사(yellow sand) 현상에 의해 많은 고통을 겪고 있다. 중국본토에서 발생된 황사에어로졸은 수 천 km를 장거리 이동하여 한국 및 일본등의 대기에어로졸의 질량 loading에 엄청난 변화를 초래할 뿐 만 아니라, 에어로졸을 구성하고 있는 화학적 조성에도 많은 변화를 가져온다. 특히, 에어로졸 중에서도 입자 크기가 2.5-10 $\mu\textrm{m}$사이에 있는 조대입자 ("coarse mode")의 광학적 및 화학적 특성에 많은 변화를 야기시키는 것으로 알려져 있다. (중략)
대기 중의 에어로졸은 지구의 복사평형에 직ㆍ간접적으로 영향을 끼친다. 직접적인 영향으로는 에어로졸이 가시광선과 자외선 영역의 에너지를 산란 또는 흡수함으로써 기후에 영향을 미치며, 간접적으로는 microphysical process에 의한 구름의 특성을 변화시키거나 불균일적인 화학반응을 통해서 복사특성을 지니는 가스들을 변화시킴으로써 기후에 영향을 미친다. 이러한 복합적 영향에 의한 인위적 에어로졸의 복사강제효과는 온실가스와는 반대의 영향을 끼치며 그 양은 -0.4~-3.0 W/$m^2$로 온실가스에 상응하는 값을 지니고 그 양과 공간적 분포로 인한 불확실성을 가지고 있다. (중략)
대기중의 에어로졸은 시정악화나 호흡기 질환의 원인이 되는 오염물질중의 하나이다. 또한, 지구의 복사수지와 관련하여 기후변화에도 영향을 미치는 물질이다. 이러한 대기중의 에어로졸에 관한 연구에 라이다를 이용한 관측기술이 활용되면서부터 기존의 한계를 극복하고, 에어로졸의 연직분포에 관한 연구가 가능하게 되었다. 라이다는 일정한 파장의 레이저를 투과하여 대기중의 에어로졸이나 기체에 dlk여 산란되어 반사되어 오는 빛을 측정하는 기기로, 이 측정자료를 분석함으로써 대기중의 물질의 분포를 알수 있다. (중략)
This paper presents the analytical approaches to predict cutting fluid aerosol formation characteristics in machining process. The prediction model which is based on the rotary atomization theory analyzes aerosol behaviors in terms of size and concentration. Experiments were tarried out to verify the aerosol formation prediction model under various operational conditions. The experimental results which are obtained by Dual-PDA measurement show resonable agreement with prediction results of aerosol concentration. This study can be provided as a basis to estimate and control the hazardous cutting fluid aerosol in machining process in view of environmental consciousness.
황사가 기상, 환경에 미치는 영향에 대한 사회적인 관심이 집중되면서 많은 연구들이 진행되고 있으며 특히 황사의 물리, 화학적 변화를 정확히 측정하려는 연구가 증대되고 있다. 이러한 이유에서 최근에는 황사의 형태, 크기 등을 복합적으로 측정할 수 있는 가장 효율적인 계측장비로 다파장 라이다가 개발되어 활용되고 있다. 본 논문에서는 개발된 다파장 에어로졸 라이다를 이용한 수원상공 황사의 계측과 이의 분석 결과에 대하여 보고한다. 다파장 에어로졸 라이다는 대기중의 에어로졸 후방산란비, 입자형태, 크기, 편광비를 광자계수방식 및 아날로그 방식으로 다양한 파장 영역에서 측정 할 수 있다. 이러한 파라메터들의 측정에는 주로 355, 532 nm 파장을 사용하였다. (중략)
일반 가정이나 산업 현장에서 화재가 발생할 경우 인명 피해와 재산 피해가 막대하다고 할 수 있다. 이러한 막대한 피해를 막기 위하여 국가에서는 소화방재를 위한 법적 검토와 소방 안전교육 및 피난훈련을 실시하고 있다. 그러나 대부분의 화제 현장에서의 초기 대응은 대부분 분말소화기에 의존하고 있는 실정이다. 현재 새롭게 개발된 청정 소화약제를 활용한 고체에어로졸(fixed aerosol) 소화장치를 개발하여 화재 방지시스템을 개발하고 있다. 본 논문에서는 고체에어로졸 소화장치의 활용에 있어서 불꽃감지센서 및 열 감지센서의 데이터를 활용할 수 있고, 화재 발생 현장에 대한 현장 데이터를 원격지에서 모니터링 할 수 있는 유무선통신기반의 제어기 모듈을 개발하여 원격지 화재 현장을 보다 효율적으로 대응할 수 있는 시스템을 개발하고자 한다.
본 연구는 성층권 에어로졸의 분포와 광학적 특성을 분석하기 위하여 새로이 개발된 광주과학기술원의 라이다 시스템에 대하여 설명하고자 한다. 성층권 에어로졸의 후방산란비 산출을 위해 Nd:YAG 레이저를 광원으로 1064 nm와 532 nm 두 파장의 탄성산란 채널을 개발하였고, 편광소멸도 분석을 위해 532 nm 파장에 두 개의 편광 채널을 설치하였다. 광자계수방식과 아날로그 디지털 변환 두가지 방식을 동시에 채택하여 후방산란신호 수신 효율과 최대 관측 고도를 향상시켰다. 개발된 라이다 시스템을 이용하여 2011년 9월 22일에 한반도 상공 성층권 에어로졸관측 분석하여 예시하였다. 라이다 관측 자료 분석을 통해 532 nm 파장에서 성층권 에어로졸의 후방산란비를 산출을 통해 에어로졸의 시공간적 분포를 확인하고, 체적편광소멸도와 입자편광소멸도 산출을 통해 하고 입자의 비구형성을 판단하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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