• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.40-40
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• 2011

반도체 소자의 미세화와 더불어 세정공정의 중요성이 차지하는 비중이 점점 커지고, 이에 따라 세정 기술 개발에 대한 요구가 증대되고 있다. 기존 세정 기술은 화학약품 위주의 습식 세정 방식으로 패턴 손상 및 대구경화에 따른 어려움이 있다. 따라서 건식세정 방식이 활발하게 도입되고 있으며 대표적인 것이 에어로졸 세정이다. 에어로졸 세정은 기체상의 작동기체를 이용하여 에어로졸을 형성하고 표면 오염물질과 직접 물리적 충돌을 함으로써 세정한다. 하지만 이 또한 생성되는 에어로졸 내 발생 입자로 인해 패턴 손상이 발생하며 이러한 문제점을 극복하기 위하여 대두되는 것이 가스클러스터 세정이다. 가스 클러스터란 작동기체의 분자가 수십에서 수백 개 뭉쳐 있는 형태를 뜻하며 이렇게 형성된 클러스터는 수 nm 크기를 형성하게 된다. 그리고 짧은 시간의 응축에 의해 수십 nm 크기까지 성장하게 된다. 에어로졸 세정과 다르게 클러스터가 성장할 환경과 시간을 형성하지 않음으로써 작은 클러스터를 형성하게 되며 이로 인해 패턴 손상 없이 오염입자를 제거하게 된다. 이러한 가스 클러스터 세정을 최적화하기 위해서는 설계 단계부터 노즐 내부 유동의 수치해석에 기반한 입자 크기 분포를 계산하여 반영하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 상용 수치해석 프로그램을 이용하여 세정 환경을 조성하는 조건에서의 노즐 내부 유동을 해석하고, 이를 통해 얻어진 수치를 이용하여 aerosol general dynamic equation (GDE)를 계산하여 발생하는 클러스터의 크기 분포를 예측하였다. GDE 계산 시 입자의 크기 분포를 나타내기 위해서는 여러 가지 방법이 존재하나 본 연구에서는 각 입자 크기 노드별 개수 농도를 계산하였다. 노즐 출구에서의 가스 클러스터 크기를 예측하기 위하여 먼저, 노즐 내부 유속 및 온도 분포 변화를 해석하였다. 이를 통하여 온도가 급격하게 낮아져 생성된 클러스터의 효과적 가속 및 에너지 전달이 가능함을 확인할수 있었다. 이에 기반하여 GDE를 이용한 입자 크기를 예측한 결과 수 나노 크기의 초기 클러스터가 형성되어 온도가 낮아짐에 따라 성장하는 것을 확인할 수 있었으며, 최빈값의 분포가 실험적 측정값과 일치하는 경향을 가지는 것을 볼 수 있었다. 이는 향후 확장된 영역에서의 유동 해석과 증발 등 세부 요소를 고려한 계산을 통해 가스 클러스터 세정 공정의 최적화된 설계에 도움이 될 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권7호
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• pp.737-744
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• 2012

차량에 의한 대기오염을 실제 주행 조건에서 시간과 공간에 구애받지 않고 실시간으로 측정하기 위하여 이동형 배출가스 측정장치(MEL)가 제작되었다. 미니밴 차량에 CO, NOx, $CO_2$와 같은 배출가스 측정 장비와 입자의 수농도 및 입경별 개수농도 분포 측정을 위한 FMPS, CPC가 탑재되었다. 차량 전단에 장착되는 흡입 샘플링 포트를 사용하여 여러 종류의 차량 추적 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 MEL의 상세 사양 및 이를 이용하여 디젤 및 가솔린 연료를 사용하는 승용차량들을 추적 실험한 결과를 나타내었다. 디젤 차량에서 배출되는 입자의 수농도는 가솔린 차량에서 배출되는 입자의 수농도보다 높았으며 다량의 극미세입자를 포함하고 있었다. 하지만, 직접분사식 가솔린 차량은 DPF가 장착된 디젤 차량에 비하여 50 nm 이상의 입경 영역에서 입자의 농도가 높은 경향을 보였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.354-358
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• 2015

DOT-3 규격의 자동차 브레이크액에 대하여 수분 함유량과 시스템 마찰로 인한 오염도를 전기저항과 광학 투과율을 측정하여 비교하였다. 기존의 저항측정법은 수분 함유량을 주로 측정하는 반면에 광학 투과율 방식은 제동장치 내부의 마찰에 의하여 발생된 입자의 오염을 포함하여 측정할 수 있어서 저항변화 측정보다는 광학 투과율 방법이 더 선형적이고 효율적이었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.311-312
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• 2003

다단 임팩터는 수십 나노미터에서 수십 마이크로미터 크기의 대기 에어로졸의 입경분포를 측정하는 장비로 사용되어 왔다. 최근에는 전기적 임팩터가 개발되어 기존 다단임팩터의 문제점인 운전이 번거롭고, 측정시간이 오래 걸리는 단점을 보완하였다. 전기적 임팩터는 실시간으로 에어로졸의 크기분포를 측정할 수 있으므로, 대기환경 모니터링, 디젤 자동차에서 배출되는 입자상 물질(PM, particulate matter)의 측정, 대기오염 방시시설을 구비한 공장, 발전소, 소각로 등의 PM 모니터링 시스템 등에 응용될 수 있다.(중략)

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.337-344
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• 2006

응집플록은 그 특성에 따라 분리막 오염에 지대한 영향을 미친다. 기존의 연구결과에서 보면, 자연입자에 의해 형성된 플록함유수는 인공입자에 의한 플록함유수에 비하여 낮은 투과량을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 응집플록의 특성을 정량적으로 분석하고, 분리막 오염과의 상관성을 알아보고자 하였다. 이를 위해 응집 플록에 대한 image analysis, specific cake resistance 및 cake compressibility 등을 측정하였다. Image 분석은 플록의 fractal dimension을 구하는데 이용되었으며, dimension은 플록의 다공성, 크기나 표면의 거칠기를 표현하는데 유용하게 사용된다. 또한 케익 압축능은 플록이 쌓여 만들어진 막표면층의 특성을 분석하는데 사용되었다. 두 가지의 다른 특성을 가지는 플록으로서 자연입자를 핵으로 하는 응집플록과 카올린 입자를 핵으로 하는 응집플록을 선택하여 실험하였다. 실험결과에 따르면 자연입자와 인공입자에 의해 형성된 플록의 fractal dimension($D_2$) 값은 $1.79{\pm}0.07,\;1.84{\pm}0.06$을 각각 나타내었으며, 이것은 자연입자에 의해 형성된 플록이 인공입자에 의한 것 보다 더 다공성의 느슨한 형태로 존재하고 있다는 것을 나타내는 것이다. 자연입자에 의해 형성된 다공성의 느슨한 플록이 분리막 표면에서 케익층을 형성 할 때에는 상대적으로 쉽게 압축되어 케익비저항이 커지는 것을 확인하였다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제7권2호
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• pp.49-57
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• 2011

서울의 대기오염, 특히 고농도 대기오염 사례는 시민 건강에 매우 부정적일뿐만 아니라, 일반 시민들이 서울시에 대해 느끼는 체감오염도에도 중요한 변수이다. 따라서 이러한 고농도 대기오염 사례의 원인을 규명하는 것은 과학적으로 중요할 뿐만 아니라 사회적으로도 중요한 문제이다. 2005년 7월 22일부터 31일 사이에 고농도 대기오염 사례가 관측되었다. 이 대기오염 사례에 대해 측정소 간의 시계열분석, 에어로졸 성분 분석, 궤적 분석 등의 종합적인 해석을 통해, 대기오염 사례가 국지적인 것이었는지, 외부 영향에 의한 것인지 규명 하였다. 측정 결과를 바탕으로 이 사례를 7월 22~27일(기간 1)과 28~31일(기간 2)의 두 기간으로 구분하였다. 우리나라의 도시대기측정소의 PM10 농도 추이를 분석한 결과, 기간 1에는 춘천의 PM10 농도와 3시간 후에 서울의 PM10 농도가 상관관계가 높았으며, 기간 2에는 중부 지방 전체의 PM10 농도 사이에 상관관계가 높았다. 기간 1에는 풍속이 점차 강해져서 오염물질이 희석되는 경향을 보였으며, 기간 2에는 풍속이 점차 약해져 정체성 특성을 보여 고농도가 계속 유지되었다. 관측한 PM2.5 이온 조성은 기간 1보다는 기간 2에 높았으며, 두 기간 모두, 서울의 평균 농도보다는 매우 높았다. 궤적분석 결과 기간 1에는 시계열 분석 결과와 일치하게, 공기덩어리가 중국에서 북한과 강원도를 거쳐 서울로 이동하였고, 기간 2에는 중국에서 직접 서울로 이동하였다. 현재는 북한의 대기오염물질 배출 정도나 대기오염도에 대한 자료가 부족하여 보다 상세한 분석이 힘들다. 그러나 북한의 영향이 상당할 것으로 보이므로 이에 대한 연구가 필요하다 (Kim et al., 2011). 이 연구 결과는 2005년 7월 하순에 서울에서 발생한 대기오염 에피소드는 외부 영향, 특히 중국 영향에 의한 것임을 보여준다. 그러나 같은 외부 영향이라도 공기의 이동 경로와 풍속에 따라 오염 특성이 달라지는 것을 확인하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.76-77
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• 2000

서울의 스모그 현상은 시민이 느끼는 대표적인 대기오염현상이다. 1990년대 들어와, 스모그에 대한 연구 결과가 축적되면서, 스모그는 주로 미세입자에 의해 발생하며, 미세입자 성분 가운데에는 탄소성분과 황산염, 질산염이 스모그 현상에 크게 기여하는 것으로 나타났다. KIST에서는 1980-1993년에 종로구 송월동 옛 기상청 자리에서 측정한 목측 시정자료를 검토하여 (1) 연평균 시정은 10-12 km이며, (2) 연평균시정은 일반적인 예측과는 달리 1990년대 들어와서는 감소하지 않았고, (3) 광학화스모그의 징조가 나타나고 있음을 밝혔다. (중략)

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.332-341
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• 2012

실리카 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각) 변화에 따라 발생되는 자연대류 불안정 흐름의 막오염 저감효과를 차압의 변화 정도를 측정하여 규명하였다. 막표면에 케이크 층을 형성함으로서 막오염을 발생시키는 나노 사이즈의 실리카 입자(평균 크기 = 7, 12, 22, 50 nm 및 78 nm)가 함유된 5가지 종류의 콜로이드 용액을 사용하여 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각 = $0^{\circ}{\sim}180^{\circ}$)에 따른 차압의 변화를 교반이 없는 dead-end 정유량 한외여과 실험을 통해 측정하였다. 상대적으로 크기가 작은 실리카 입자(7, 12 nm 및 22 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 막모듈 경사각을 $30^{\circ}$ 이상으로 유지하면 막모듈에 자연대류 불안정 흐름이 발생되어 막오염 형성을 크게 억제시켜 차압의 증가가 거의 나타나지 않았다. 이 자연대류 불안정 흐름의 발생은 막표면에 형성된 실리카 케이크층의 벌크용액으로의 역이동(back transport)을 유발시킴으로서 차압의 증가를 억제시키는 막성능 개선 효과를 나타내었다. 그러나 상대적으로 크기가 큰 실리카 입자(50 및 78 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서는 자연대류 불안정 흐름 발생의 효과가 거의 없었다. 임계 플럭스 측정 결과 실리카 입자의 크기가 작을수록 그리고 막모듈 경사각이 클수록 막모듈에의 자연대류 불안정 흐름의 발생 강도가 커져 막오염 형성이 억제되었으며, 이로 인해 임계 플럭스가 증가하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.109-111
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• 2000

지금까지 대기침적량의 산정에는 크게 대기중의 오염물질 농도와 침적속도를 이용하여 추정하는 방법 (atmospheric flux methods)과 대리표면을 이용하여 건성침적량을 직접 측정하는 표면분석 방법(surface analysis methods)이 주로 이용되고 있다. 전자는 대기중 오염물질 농도를 관측ㆍ분석함으로써 eddy correlation, aerodynamic gradient methods 등의 미기상학적인 방법이 여기에 해당되며 균일하지 못한 표면이나 중력침강이 주가되는 조대입자에 대해 사용이 제한되는 단점이 있다. 이에 반해 대체표면을 사용하는 방법은 일반적으로 시료채취 및 분석과정에 있어서 통제가 용이하기 때문에 현재 광범위하게 널리 사용되고 있다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.341-342
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• 2003

대기 중의 부유분진 (suspended particulate matters)은 대기오염을 측정하는 일반지표 중의 한 항목으로, 보통 대기의 단위부피당 질량으로 그 오염정도를 판단하고 있다. 대기 중 부유분진은 입경별 농도분포에 따라 통해 오염원의 특성을 파악할 수 있고, 여러 오염원에서 배출되어지는 여러 화학물질들로 구성되어 있기 때문에 인체 위해성 측면에서 많은 관심의 대상이 되어 왔다. 또한 다환방향족탄화수소 (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)는 환경에 존재하는 중요한 발암물질이자 돌연변이 유도체이다.(중략)