일반적으로 전기 동역학적 전위는 세기성질로 알려져 있으며 이를 바탕으로 연구들이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 대표적 무기성 물질인 몬모릴로나이트를 대상으로 하여 분산체를 제조해 전위를 측정하였다. 전기 동역학적 전위를 측정한 결과, 몬모릴로나이트의 질량이 증가할수록 전위값이 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 몬모릴로나이트의 질량이 증가하면서 단위질량당 흡착하는 이온의 양이 적어지기 때문이라고 사료된다. 이러한 결과는 전위가 세기성질이 아닌 크기성질을 따른다고 생각할 수 있다. 또한 측정한 전기 동역학적 전위값을 통해 입자간 상호 에너지를 측정한 결과 몬모릴로나이트의 질량이 증가할수록 상호 입자간 에너지가 점차적으로 감소하는 경향이 관찰되었다.
인구증가와 개발 도상 국가의 산업 활동 증가로 인해 대기 중 미세먼지농도가 상승함에 따라 생태계에 미치는 영향이 심각해지고 있다. 그로인해 미세먼지발생을 줄이기 위한 정책을 수립하여 시행하거나 미세먼지를 여과해주는 공기청정기나 마스크의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 전기방사실험을 통해 셀룰로스 아세테이트 파이버 필터를 제조하고 고분자용액에 활성탄을 첨가하여 미세입자 제거에 미치는 활성탄의 영향을 평가하였다. 미세입자 생성을 위해 염화나트륨 수용액을 사용하였으며, 공기 중 수분의 영향을 배제하기 위해 건조기를 설치하여 수분을 제거한 후 필터 성능을 분석하였다. 활성탄이 첨가될수록 미세입자 제거 효율은 증가하였으며, 아세톤 흡착량 또한 증가하였다.
In this study, we devoted to kinetic measurement of the catalytic oxidation of iron-containing flame soot particles and better understanding the role of catalytic particles on carbon oxidation in particular at low temperature, targeting on autothermal regeneration of diesel particulate filter by diesel exhaust gas. Carbon-based Fe-containing particles generated by spraying ferrocene-doped diesel fuel in an oxy-hydrogen flame are tested and compared with a commercial carbon black powder for thermogravimetric analysis (TGA), secondary ion mass spectrometry (SIMS), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), Induced coupled plasma-Atomic emission spectroscopy (ICP-AES), and High-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). As a result, we found that a small amount of the ferrocene addition led to significant reductions in a on-set temperature and an activation energy of the carbon oxidation as well. An oxygenated surface complex forming at the particle surface could be thought as active species that would be readily consumed in particular at low temperature.
As the regulations for Particulate Matter (PM) and Particle Number (PN) emissions from Gasoline Direct Injection (GDI) Vehicle stringent recently, a lot of studies have been made on the emission characteristics of PM and PN. In this study, PM and PN emission characteristics were compared to GDI and Multi Port Injection (MPI) Vehicles using the Condensation Particle Counter (CPC) measurement equipment. And driving mode is divided into normal driving mode (CVS-75, NEDC, NIER 6, NIER 9) and a constant speed driving mode (10 km/h, 35 km/h, 80 km/h, 110 km/h) to evaluate the characteristics in the various operating conditions. In the results, most of the driving mode, PM and PN were emitted from GDI Vehicle more than MPI Vehicle. However, in the constant speed mode of 110 km/h, PM and PN from MPI Vehicle were also a lot of emission. It is determined to cause a difficulty in the fuel injection control of the MPI Vehicle.
Natural gas has been considered one of the most promising alternative fuels for transportation because of its abundance as well as its ability to reduce regulated pollutants. We measured emission characteristics of nanoparticles from lean burn H/D(Heavy-Duty) CNG (Compressed Natural Gas) engine equipped with oxidation catalysts. The experiments were carried out to measure the emission and engine performance according to the ESC test cycle. The CO and THC conversion efficiencies on the best catalyst in the ESC test cycle achieved about 91 % and 83 %, respectively. From the measurement by the SMPS, the number of nanoparticles emitted from H/D CNG engine is reduced by about 99 % which is more than that of 2.5 L diesel engine. The particle number concentrations of H/D CNG engine were almost nanoparticles. Nanoparticles smaller than 30 nm emitted from the H/D CNG engine and diesel engine equipped with a CDPF(Catalyzed Diesel Particulate Filter) were quite similar. However, the particles bigger than 30nm from the CNG engine were smaller than the particles from diesel engine equipped with a CDPF. The higher the CNG engine load, the lower the particle number from engine-out, but it increased slightly at full load.
To estimate dispersion stability of particles in anionic and nonionic surfactant mixed solution, suspending power was examined as functions of duration time of suspension, ionic and nonionic surfactant mixed ratio, surfactant concentration, kinds of electrolyte, ionic strength and mole numbers of oxyethylene additions to nonionic surfactant using $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ particle as the model of particulate soil. The suspending power of anionic and nonionic surfactant mixed solution was relatively higher than that of anionic and nonionic surfactant single solution regardless of solution concentration. The suspending power was gradually decreased with increasing duration time of suspension. In the absence of electrolyte, the effect of surfactant concentration on suspending power was small but in solution with electrolyte, suspending power was lowest at 1 % surfactant concentration. With 1${\times}$10$^{-3}$ ionic strength and polyanionic electrolyte in solution, the suspending power was high but effects of oxyethylene mole number to nonionic surfactant on suspending power was small. Generally the suspending power was gradually increased with decreasing the particle size. Hence the suspending power was inversely related to the particle size.
This study was primarily focused on the experimental comparison of the particle emission characteristics for heavy duty engine. PM and particle number from various heavy duty engines and DPF type were analyzed with a golden particle measurement system recommended by the Particle Measurement Program. And the repeatability and reproducibility between test mode was analyzed. This study was conducted for the experimental comparison on particulate emission characteristics between the European and World-Harmonized test cycles for a heavy-duty diesel engine. To verify the particulate mass and particle number concentrations from various operating modes, ETC/ESC and WHTC/WHSC, both of which will be enacted in Euro VI emission legislation, were evaluated. Real-time particle formation of the transient cycles ETC and WHTC were strongly correlated with engine operating conditions and after-treatment device temperature. A higher particle number concentration during the ESC mode was ascribed to passive DPF regeneration and the thermal release of low volatile particles at high exhaust temperature conditions.
This paper was focused on the particulate matter (PM) on the gasoline and bio ethanol. Bio ethanol as a clean fuel is considered one of the alternative fuels that decreased the PM emission from the vehicle. Particle formation in SI engine was depended on the fuel and engine operating condition. In this paper, Particle number concentration behaviors were analyzed by DMS500 (Differential Mobility Spectrometer) and CPC (Condensation Particle Counter) instrument which was recommended by PMP (Particle Measurement Programme). Particle emissions were measured with various engine operating variables such as air excess ratio ($\lambda$), spark timing and intake valve opening (IVO) at part load condition. In vehicle test, the number of particulate matter was analyzed with golden particle measurement system, which was consist of CVS (Constant Volume Sampler), particle number counter and particle number diluter.
고농도 미세먼지 발생이 증가함에 따라 미세먼지 예측에 많은 관심이 집중되고 있다. 미세먼지는 대기 중에 있는 직경 $10{\mu}m$ 이하의 밀입자 물질을 말하며, 온도, 상대습도, 풍속 등의 기상 변화에 영향을 받는다. 따라서 미세먼지 예측을 위해 기상 정보와의 상관관계를 분석하는 다양한 연구가 진행되었다. 하지만 미세먼지의 비선형적 시계열 분포는 예측 모델의 복잡도를 증가시키고, 부정확한 예측값을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 기계학습의 군집 알고리즘 및 분류알고리즘을 이용하여 미세먼지의 비선형적 특성을 완화하고자 한다. 사용된 기계학습 알고리즘은 병합군집, 밀도기반군집이며, 각 알고리즘을 통한 군집결과를 비교, 분석하였다.
한반도 남해 내만역에서 계절별로 4회에 걸친 입자유기물질 농도분포를 조사한 결과 입자유기물질은 대체로 봄철과 여름철 농도가 가을과 겨울철에 비해 비교적 높다는 것을 나타내었다. 입자유기물질 농도가 높은 봄과 여름철 C : Chl a나 C . N비는 해양의 식물플랑크톤의 전형적인 비값들을 나타내고 Chl a농도 역시 이기간 중에 높게 나타나 이들 내만역에서 입자유기물질 계절 변동은 식물플랑크톤 생물량과 밀접한 상관을 갖는다는 것을 보였다. 조사 해역별 입자유기물질 성분의 농도 분포는 진해만에서 고성만과 강진만에 비해서 높은 농도를 나타내었는데, 다른 해역에 비해서 진해만에서 높은 Chl a: PPr-N비 값들은 진해만이 다른 내만역들 보다 더욱 부영양화 되었다는 것을 나타내어 부영양화 수준에 따른 식물플랑크톤 생산력이 각 내만역 사이 입자유기물질 농도의 공간적 차이를 결정하는 중요한 요인이라는 것을 시사했다. 각 내만역 내에서 입자유기물질 수평농도 분포는 소규모 내만역내에서도 공간적으로 큰 농도차를 보일 수 친다는 것을 나타내었는데, 대도시에 인접한 수역에서 높은 입자유기물질 농도와 높은 식물플랑크톤 기여는 이들 도시로부터 다량의 영양염 유입을 시사하였고, 양식장이 밀집한 수역에서 상대적으로 낮은 입자유기 물질 농도는 양식생물의 높은 섭이활동을 반영하는 것으로 고려되었다. 식물플랑크톤 성장 제한 영양염은 계절별로 각 내만역내에서 입자유기물질 C : N : P 원소 변동비로부터 평가되었는데, 진해만과 고성만에서 Redfield비와 일치하는 C : N 변동비 (6.6)는 이 해역의 입자유기물질이 식물플랑크톤에서 유래하고 있다는 것을 나타내었던 반면, 강진만에서는 5.0의 다소 낮은 C : N비를 보였다. 진해만과 고성만에서 여름철 18.2와 24.6의 높은 N : P 변동비는 인산염이 이 해역들의 식물플랑크톤 성장을 제한할 수 있는 것으로 나타나지만 봄철 10.8과 14.7의 낮은 비값은 오히려 질소계 영양염에 의한 제한을 시사한 반면, 강진만에서 N : P 변동비는 $6.3\~12.8$로 조사기간 모두 질소계 영양염이 제한 영양염으로 작용한다는 것을 시사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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