• Atmosphere
• /
• v.22 no.1
• /
• pp.73-85
• /
• 2012

The collision efficiency data for collision between graupel or hail particles and cloud drops that take into account the differences of particle density are applied to the Takahashi cloud model. The original setting assumes that graupel or hail collision efficiency is the same as that of the cloud drops of the same volume. The Takahashi cloud model is run with the new collision efficiency data and the results are compared with those with the original. As an initial condition, a thermodynamic profile that can initiate strong convection is provided. Three different CCN concentration values and therefore three initial cloud drop spectra are prescribed that represent maritime (CCN concentration = 300 $cm^{-3}$), continental (1000 $cm^{-3}$) and extreme continental (5000 $cm^{-3}$) air masses to examine the aerosol effects on cloud and precipitation development. Increase of CCN concentration causes cloud drop sizes to decrease and cloud drop concentrations to increase. However, the concentration of ice particles decreases with the increase of CCN concentration because small drops are difficult to freeze. These general trends are well captured by both model runs (one with the new collision efficiency data and the other with the original) but there are significant differences: with the new data, the development of cloud and raindrop formation are delayed by (1) decrease of ice collision efficiency, (2) decrease of latent heat from riming process and (3) decrease of ice crystals generated by ice multiplication. These results indicate that the model run with the original collision efficiency data overestimates precipitation rates.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.18 no.6
• /
• pp.426-434
• /
• 2009

A global simulation of $SiH_4/H_2$ discharge is conducted in a planar-type inductively coupled plasma (ICP) discharge. We numerically solve a set of spatially averaged fluid equations for electrons, positive ions, negative ions, neutrals, and radicals. Absorbed power by electrons is determined by an analytic electron heating theory including the anomalous skin effect. Also, we investigate functional dependence of various discharge quantities such as the densities of various species and the temperature of electron on external controllable parameters such as ratio between $SiH_4$ and $H_2$, power and pressure.

• Membrane Journal
• /
• v.24 no.1
• /
• pp.20-30
• /
• 2014

A membrane-coupled sequencing batch reactor (MSBR) was used for the advanced treatment of rural village sewage which is very low C/N ratio. The effect of powdered activated carbon, aeration rate, and external organic material loadings on the treatment efficiency and filtration performance were investigated in sequencing batch reactor, in which a flat-sheet type microfiltration membrane with a pore size of $0.4{\mu}m$ was submerged. At the initial operation (within 54 days) MLSS concentration, and the removal efficiencies of COD, T-N, and T-P were increased with the increase of C/N ratio. After 89 days the removal efficiencies of COD, T-N, and T-P were 97.1%, 75.0%, and 48.3%, respectively. Suspended solid-free effluent was obtained by membrane filtration. The T-P removal was relatively low because of depending on the amount of excess sludge wasting. During the operation of MSBR with powdered activated carbon, the particle size of the sludge reduced by the increase of collision frequency and mixing intensity. In comparison with MSBR without powdered activated carbon, TMP of MSBR with that was significantly elevated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.148-148
• /
• 2013

스퍼터 이온펌프(Sputter Ion Pump)는 주로 화학흡착으로 동작하며 기계적 진동이 없고, 기름 등의 오염 물질을 배출하지 않으며, 수명이 길어 초고청정 진공이 요구되는 표면실험장치, 표면분석계, 입자가속기 등에서 널리 사용 되고 있다. 일정한 지름을 갖는 다수의 원통 양극과 그 양단에 두개의 음극판을 배치시킨 후, 양극과 음극 사이에 수 kV의 전압을 걸고 원통의 축방향으로 자장을 인가하면 페닝 방전이 발생한다. 냉음극에서 방출된 전자는 양극으로 비행하면서 가스를 이온화한다. 이온분자는 가스흡수성 게터재료로 된 음극에 충돌하여 스퍼터링을 일으키며 게터막를 주변에 증착시킨다. 이온 및 중성 가스는 게터 고체막 속에 주입 포획되는 형태로 배기된다. 스퍼터 이온펌프는 $10^{-5}$ Pa 부근에서 최대 배기속도를 가지며, 압력이 낮아질 수록, 특히 $10^{-10}$ Pa영역 이하에서는 그 배기속도가 급격히 저하되며, $10^{-10}$ Pa영역에서는 배기능력을 거의 상실한다. 따라서 스퍼터 이온펌프 단독으로 진공시스템을 배기할 때 도달압력은 $10^{-9}$ Pa 영역에 머무르게 되며, $10^{-10}$ Pa 이하의 극고진공을 얻기 위해서는, $10^{-8}$ Pa 이하의 압력에서 배기 속도가 압력과 무관한 흡착펌프(getter pump)와 이온펌프를 조합하여 사용한다. 본 실험에서는 $600^{\circ}C$ 이상의 온도로 진공로에서 탈개스시킨 진공용기를 배기속도 450, 60, 30, 20, 5, 3 l/s의 6종류의 이온펌프와 배기속도 400 l/s, 100 l/s의 non-evaporable getter (NEG) 펌프를 조합시켜 배기하여 그 배기 특성을 비교하였다. 도달 압력은 이온펌프의 배기속도가 클수록 낮아지는 경향을 보여주었다. 450 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG를 조합하여 배기시킬 때 도달 압력은 ~$2{\times}10^{-10}$ Pa을 기록하여 가장 낮았으며, 3 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG를 조합하였을 때는 $ 2{\sim}3{\times}10^{-8}$ Pa을 기록하였다. 450 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG를 조합한 경우 잔류가스의 대부분이 수소였으나, 3 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG의 조합한 경우에는 메탄의 잔류량이 수소 보다 많았다. 이 결과는 메탄을 배기하지 못하는 NEG의 배기 특성을 보완하기 위해서는 일정 배기속도 이상의 이온 펌프가 필요함을 보여준다.

• Journal of The Korean Association For Science Education
• /
• v.31 no.6
• /
• pp.1009-1024
• /
• 2011

Previous studies showed that many secondary school students and teachers have difficulties in distinguishing the phenomena of dissolution and diffusion, as well as the phenomena of diffusion and effusion. In this study, currently accepted term definitions of dissolution, diffusion and effusion were searched from the IUPAC Gold Book and the physical chemistry textbooks, and the points to differentiate the definitions were sought. Also, the term definitions of these three phenomena in the secondary school text books and the college general chemistry textbooks were surveyed and compared to the currently accepted definitions. It was found that dissolution is formation of one new phase from mixing two phases, while diffusion is the migration of matter down from the concentration gradient. The "concentration gradient" is considered to be a key point to distinguish diffusion from the dissolution. However, the concentration gradient was not mentioned in the definitions of diffusion in most of the secondary school textbooks and the college general chemistry textbooks. Effusion is differentiated from diffusion by the gas molecules escaping from the container through a tiny hole without collision. The definition of effusion was not found in most of the secondary school textbooks.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.34-34
• /
• 2000

ZnO 박막은 대칭 육방정계(hexagonal) wurtzite-type crystal로써 결정구조에서의 이방성, 비화학양론 결합구조와 다양한 전기적, 광학적 그리고 타성파적 성질 때문에 현재 여러 응용분양에서 각광을 받고 있는 재료 중의 하나이다. 이러한 특성을 갖는 ZnO 박막은 결정학적으로 기판에 수직인 c-축 우선방위현상(preferred orientation)을 나타내며 압전 특성을 이용하여 응용을 할 경우 이 c-축 우선방위현상에 따라 압전 특성에 큰 차이가 있으며 ZnO 박막의 형성 조건에 의해 c-축 우성배향성은 큰 차이가 있다. 특히 스퍼터법을 이용하여 ZnO 박막을 형성하는 경우에는 투입전력, 기판온도, 분위기 가스압력, 타겟간 거리등의 증착조건에 의해 결정학적 및 전기적 특성이 크게 영향을 받게 된다. 따라서 결정학적으로 양호하며 고품위의 특성을 갖는 ZnO 박막을 제작하기 위해서는 최적의 증착조건을 확립하여 ZnO 박막을 제작할 필요가 있다. 본 연구에서 사용된 대향 타겟식 스퍼터장치는 두 개의 타겟이 서로 마주보게 배치되어 있고 양 타겟에 수직으로 분포하고 있는 자계가 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되어 고밀도의 플라즈마를 형성할 수가 있다. 따라서 10-4Torr에서도 안정한 방전을 유지할 수가 있으며 기판의 위치가 플라즈마로부터 이격되어 (plasma-free)있는 위치에 있기 때문에 플라즈마내의 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판충돌을 최대한 억제하여 고품위의ZnO 박막을 제작할 수가 있다. 이러한 특징을 갖는 대향타겟식스퍼터장치를 이용하여 본 연구에서는 비정질 slide glass를 기판으로 하여 ZnO 박막을 증착하였으며 XRD(X-ray Diffractometer)를 이용하여 증착된 ZnO 박막의 결정학적 특성을 측정하였다. ZnO 박막은 산소 가스압력과 기판온도, 인가 전류를 변화시켜가며 증착하였으며 이에 따른 박막의 결정성 변화를 알아보았다. 기판온도를 실온에서 점차 증가시켜나가면 $\Delta$$\theta$50은 급격히 감소하며 30$0^{\circ}C$에서는 결정성이 우수한 막을 얻을 수 있었다. 또한 산소 가스 압력이 0.5~1mTorr에서 $\Delta$$\theta$50은 양호한 값을 나타내었지만 그 이상에서는 c-축 배향성이 나빠짐을 확인하였다. 따라서 대향타겟식스퍼터 장치를 이용하여 ZnO 박막을 증착시 가스압력 0.5~1mTorr, 기판온도 20$0^{\circ}C$이상의 막 제작조건에서 결정성이 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.286-286
• /
• 2018

하천에서 점착성 유사의 부유사는 입자 표면의 전자기적, 생화학적 점착력과 충돌에 의해 플럭(Floc)을 형성하고 응집된 플럭은 하천의 흐름 및 난류에 의해 파괴되기도 한다. 이 과정을 응집현상이라고 한다. 하천의 점착성 유사는 보통 플럭의 형태를 띠며 응집현상으로 인해 플럭의 밀도와 크기는 지속적으로 변화한다. 일반적으로 변화하는 플럭의 크기는 높은 질량 농도에서 증가한다고 알려져 있다(McAnally and Mehta, 2000; Maggi et al., 2007). 하지만 현장 연구에서 실측된 자료들은 종종 플럭의 크기와 농도가 반비례 관계를 가지는 경향을 보여준다(Gartner et al., 2001; Fettweis et al., 2006; Todd, 2014). 이에 따라 본 연구는 현장의 실측 자료가 일반적인 연구와 다르게 플럭의 크기와 농도가 반비례 관계를 가지는 현상을 규명하기 위해 점착성 유사의 이동을 모의하는 1차원 연직 수치 모형으로 수치 실험을 실시하고 그 결과를 분석한다. 수치 실험은 현장연구와 조건이 비슷한 이상적인 조류조건과 정류상태의 한 방향 흐름(Current Flow)을 함께 발생시키고 점착성 유사의 특징인 응집현상을 고려하였다. 모의 결과, 실측 자료와 같이 총 모의 수심 중 하상과 가까운 측정 수심에서는 플럭의 크기와 농도가 반비례 관계를 가지는 경향을 보였다. 그러나 측정 수심이 수표면 쪽으로 갈수록 플럭 크기와 농도가 비례하는 현상을 보였다. 이와 같이 서로 다른 두 가지 결과를 분석하기 위해 플럭의 크기를 결정하는 대표적인 매개변수인 농도와 난류의 강도를 나타내는 난류소산매개변수(Turbulent shear, G)를 가지고 새로운 매개변수를 만들었다. 플럭의 크기를 결정하는 방정식에서 농도는 응집의 과정에 G는 응집과 파괴의 과정에 관여한다고 알려져 있다. 새로운 매개변수로 총 모의 수심에 걸쳐 분석한 결과 하상에서 수표면 쪽으로 갈 때 난류와 농도 모두 줄어들지만 파괴와 응집의 우세를 나타내는 매개변수가 도치되는 현상을 보였다. 즉 하상부근의 강한 난류와 높은 농도가 응집현상을 만들지만 농도는 응집현상에, 난류는 응집과 파괴 모두 관여하므로 상대적으로 농도와 난류가 만들어내는 응집보다 난류가 만드는 파괴가 강할 때 플럭의 크기가 줄어드는 것으로 예측된다. 이에 따라 점착성 유사의 플럭 크기를 예측할 때에는 플럭의 크기가 농도와 선형의 관계를 가지는 것이 아닌 농도와 난류가 함께 작용하는 비선형 관계임을 고려해야 한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.4 no.4
• /
• pp.79-93
• /
• 1984

The dissolved air flotation(DAF) has been shown to be efficient process for the removal of algae ftom water. The efficiency of DAF can be affected by the volume ratio of pressurized liquid to sample, the pressure pressurized liquid, the contact time, the appropriate coagulant and its amount, the water temperature, the turbulence of reactor, the bubble size and rising velocity etc. The purpose of this paper is to compare the practical bubble rising velocity with the theoretical one, to investigate the adhesion phenomenon of bubbles and floc, and the influence of bubble size and velocity upon the process. The results through theoretical review and experimental investigation are as follows: Ives' equation is more suitable than Stokes' equation in computation of the bubble rising velocity. The collection of bubble and algae floc is convective collection type and resulted from absorption than adhesion or collision. The treatment efficiency is excellent when the bubble sizes are smaller than $l00{\mu}m$, and the turbulence of reactor is small. In the optimum condition of continuous type DAF the volume ratio of pressurized liquid to sample is 15%, the contact time in reactor is 15 minutes, the pressure of pressurized liquid is $4kg/cm^2$ and the distance from jet needle to inlet is 30cm.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.33 no.6
• /
• pp.447-452
• /
• 2011

In this study, the polymeric membrane module is used as a diffuser and an image analysis technique based on visual information is applied to get bubble characteristics. The bubble size generated passed through polymeric membrane module was smaller from 30 to 64% than that of air stone, and bubble volume over 70% was ranged from 0.2 to 0.82 mm. But over 80% the bubbles from air stone diffuser ranged from 0.77 to 1.08 mm. The air stone and polymeric membrane module used as diffuser for a flotation system. The floc size inside the flotation reactor using air stone diffuser was bigger than that of the polymeric membrane module, which means that the micro-bubbles generated from polymeric membrane module could provide better opportunities for collisions between colloidal particles than those from air stone diffuser. Therefore, there is a possibility to apply the polymeric membrane module as a diffuser to increase the removal efficiency in the flotation process. Also, the image analysis technique used in this study could be applied as a useful analytical tool for acquisition of an information about the bubble characteristic.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.39 no.10
• /
• pp.935-942
• /
• 2002

Gallium-doped ZnO (GZO) films were deposited on soda-lime glass substrate without heating using Ne, Ar, or Kr gas. Electrical properties of GZO films deposited at various total gas pressures were investigated for the film positions corresponding to the erosion region (region B) and outside the erosion region (region A) of the target. Region B showed high resistivity, which was attributed to the decrease in carrier density and Hall mobility, compared to region A. GZO films deposited using Ne gas showed the degradation in resistivity and crystallinity, whereas, GZO films deposited using Kr gas showed the improvement in resistivity and crystallinity. This degradation in film properties could be attributed to the film damage caused by the bombardment of high-energy particles. Especially, the energies of recoiled neutral atoms ($Ne^0,\;Ar^0,\;Kr^0$) calculated by Monte Carlo simulation corresponded to experimental results.