• 제목/요약/키워드: 조대입자

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사이클론과 관성충돌 및 백필터의 제진원리를 일체화한 멀티 제진시스템의 수치 해석적 연구 (I) : 집진기 입구 최적화 설계 (A Study on Numerical Calculations of Multi-stage Dedust System coupled with the Collection Principle of Cyclone, Inertial Impaction and Bag filter (I) : Optimized Design of Dedust inlet)

  • 정유진;정문헌;박기우;홍성길;임기혁;서혜민;손병현
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.367-370
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    • 2012
  • 본 연구는 하나의 장치 내에서 "싸이클론-관성충돌-여과포 집진"이라는 다단 제진 단계가 동시에 이루어져 입경 분포별로 순차적인 제진이 가능한 멀티 집진기의 처리가스 제어 효율을 극대화시킬 수 있는 기류 흐름을 얻기 위한 최적화 설계 조건을 검토하는 것이다. 우선 1단계 제진 과정인 원심력을 이용하여 조대입자의 유선 이탈을 촉진시킬 수 있는 사이클론 유동을 최적화시키기 위한 집진기 입구 형상 설계 검토를 위해 수치 해석적 연구를 수행하였다. 그 결과, 멀티집진기 입구 형상을 일반적인 설계 방식인 접선 유입식으로만 설계한 것에 비해 선회류를 한번 더 가속화시킬 수 있는 가이드 베인을 추가로 설계한 경우 선회류의 pitch가 짧고 강하게 형성되어 사이클론부에서 조대입자의 유선 이탈을 촉진시키는데 매우 효과적인 것으로 예측되었다. 단, 사이클론부 하단 벤츄리 형상으로 인해 약 4~5 m/s의 강한 하향 흐름이 호퍼 하단까지 형성되고 있어 탈리 분진의 재비산 문제가 발생할 가능성이 크므로 벤츄리 형상 설치 유무에 대한 영향도 추가적으로 연구가 필요할 것으로 판단된다.

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2008년 황해지역의 광역적 대기오염 이동에 대한 에어로졸 크기 분포 특성

  • 김학성;정용승;손정주
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.37-37
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    • 2010
  • 2008년 동아시아 대륙에서 발생기원이 다른 황사와 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례를 NOAA위성 RGB 합성영상과 지상 TSP, PM10, PM2.5 질량농도 관측으로 구별하였다. 또한 Terra/Aqua 위성MODIS (MODerate Imaging Spectroradiometer) 센서의AOD (Aerosol Optical Depth)와 FW (Fine aerosol Weighting)를 통해 동아시아 지역에서 발생기원이 다른 대기 에어로졸의 분포와 입자 크기 특성을 분석하였다. 중국 북부와 몽골, 그리고 중국 황토고원에서 모래폭풍이 발생하여 광역적으로 이동하여 청원에 먼지입자(황사)로 영향을 주는 6 사례를 분석했다. 질량농도 TSP중 PM10 은 70%, PM2.5 는 16% 로 조대입자 (> $2.5{\mu}m$)의 비율이 큰 것은 사막과 반사막의 자연적 발생원에서 생성되었기 때문이다. 그러나, 모래 폭풍이 이동 과정에서 중국 동부의 산업 지역을 거쳐 유입 되는 사례에서는 TSP 중 PM2.5 가 23% 까지 증가하기도 했다. 중국 동부로부터 황해를 거쳐 한반도로 유입하고 있는 다른5사례는 TSP 중 PM10, PM2.5가 각각 82%, 65% 로 PM2.5 의 비율이 높았는데 인위적 오염입자의 영향 때문이다. 동아시아 지역에서 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례에 대한 평균 AOD는 $0.42{\pm}0.17$로 황사에 의한 AOD ($0.36{\pm}0.13$)와 비교하여 대기 에어로졸에 대한 비율이 높게 나타났다. 특히, 중국 동부에서 황해, 한반도, 동해에 이르는 광역적 지역에 높은 AOD값이 분포했다. 인위적 오염입자의 사례는 FW가 평균 $0.63{\pm}0.16$로 모래폭풍의 이동 사례의 $0.52{\pm}0.13$ 보다 높은 값을 보이고 있어, 대기 에어로졸에 대한 인위적 미세 오염입자의 기여가 크게 나타나고 있었다.

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제주 고산 지역의 에어러솔 수농도 변동과 기상요소와의 상관성 연구 : 2001-2003 (Relationship between Meteorological Elements and Aerosols Number Concentration at Gosan, Jeju for $2001{\sim}2003$)

  • 이명주;오성남;김은연;장기호
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.47-56
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    • 2006
  • 기후변화와 관련한 한반도 배경대기의 에어러솔에 대한 특성 연구는 관측된 입자 수농도와 대기 복사 관측 자료를 바탕으로 에어러솔의 물리적, 화학적 및 광학적 특성에 대하여 분석하였다. 에어러솔의 물리적 특성 연구는 2001년부터 2003년까지 제주도 고산관측소에 설치된 광학입자계수기(Optical Particle Counter, OPC)로 $0.3{\sim}25{\mu}m$직경의 에어러솔을 8개 구간으로 나누어 관측하여 분석하였다. 그 결과 황사의 발생률이 높은 봄철에 조대 입자($2.2{\mu}m$이상)의 수농도가 다른 계절보다 높게 나타났다. 기상요소 (상대습도, 풍속, 풍향, 시정 등)와 입자 수농도의 상관관계 분석에 의하면 $0.3{\sim}0.5{\mu}m$ 크기 구간에서는 상관성이 없는 것으로 나타났으며 $0.5{\sim}2.23{\mu}m$ 구간에서는 에어러솔 수농도와 상대습도가 서로 양의 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 풍속과의 상관성에서 작은 입자들은 풍속이 강해질수록 감소하는 패턴으로 분석되었으며 겨울철에는 조대입자 수농도가 높은 풍속에 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 시정거리는 $0.5{\sim}1{\mu}m$ 크기 정도의 에어러솔 수 농도와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났으며 에어러솔 수 농도가 증가할수록 시정거리는 감소하는 경향을 보였다.

평탄면을 갖는 $SiO_2$미립자의 제조와 이를 이용한 $SiO_2/TiO_2$복합입자의 제조 (Preparation Of Composite particles with planarized $SiO_2$ Particles)

  • 신달식;김광수;이옥섭;이성호
    • 대한화장품학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.37-54
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    • 1999
  • 분체 특성으로 매끄러운 사용감과 피부 부착력이 우수하며 판상의 체질안료보다 유동성이 큰 실리카 미립자를 제조하기 위해 실리카 조대입자의 제조와 이의 다단계 분쇄 공정을 이용하여 여러 층의 terrace를 가지고 있는 판상 체질안료의 표면과 다른 평골한 표면 상태의 평탄면을 가지는 실리카 미립자를 제조하였다 여기에서 제조된 실리카 단일 입자를 모입자로 사용함으로써 이산화티탄의 균일침전반응법에 의해 제조된 복합입자는 평탄면을 가지게 되어 유동성의 조절과 부착력의 조절에 의해 도포 층이 균일하게 형성되는 분체 특성을 가지고 있다 본 실험에서 가장 적합한 침전 반응의 조건은 요소농도가 0.2~0.3mol/$\ell$이고 황산농도가 0.3~O.4mol/$\ell$이고 황산티타닐의 농도가 0.007~0.015mol/$\ell$며, 반응온도는 60~8$0^{\circ}C$였다 이와 같은 균일 침전 반응의 조건에 따라 초미립자상 이산화티탄의 피복량과 피복된 초미립자의 입경을 제어함으로써 분체의 광학적 특성을 조절하였고, 그 결과 피부 도포 시 피부색에서 600nm이상의 장파장 영역에서 반사율을 증가시켜 강한 피부색 tone을 표현할 수 있도록 하였다.

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가공유제의 인체피해와 친환경 가공 (A Health Hazard and Environmental friendly Machining of Machining Fluids)

  • 김남경;김해지
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.128-135
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    • 2003
  • To decrease environmental damage, the development of environmental friendly fluids provides attractive alternative to the conventional fluids. In this study, the effects of harmful ingredients (Cl, S) contained in the fluids that used in grinding and cutting processes to influence on the nasal cavities of the white rats were measured indirectly. Also, the level of the environmental influence in workshops was graded through analyzing the concentration and chemical ingredients of flying-dust, which generated from the friction and combustion in the cutting process, that for analyzing how harmful the influence of particles to workers then it could be used as the basic data for improving the environment. To improve the conventional machining fluid, which can be harmful on worker's bodies and the environment, the environmental friendly machining method was suggested through analyzing each lubrication properties of vegetable fluid and used-edible oil as alternative fluid. As a result, it was known that an emulsion type fluid might be the main cause leading to some respiratory ailments. Also this paper presents the possibility to use vegetable fluid and used-edible oil as the alternative of cutting fluids.

수질에 대한 대기건식침적의 영향 - 건식침적량 추정 방법론의 비교를 중심으로 (Effect of Dry Deposition on Water Quality -The comparison of several methodologies for estimating dry deposition flux)

  • 정장표
    • 상하수도학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.159-168
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    • 2008
  • A special field experiment has been carried out from March 2001 to June 2001 at the Changhowon in Kyunggi to investigate a better methodology for the estimation of dry deposition of pollutions applicable in Korea. In this study, dry deposition plate was used to measure of total and water soluble acidic mass fluxes, and CPRI(Coarse Particle Rotary Impactor), CI(Cascade Impactor) were also used to measure ambient concentrations in various particle size ranges. Sehmel-Hodgson model was used to estimate dry depostion velocity and Weibull probability distribution function was applied to get generalized particle size distribution for the size fractioned concentration data sampled by CPRI and CI. Atmospheric dry deposition fluxes of mass and ionic matters estimated by the various techniques(one-step, multi-step, equi-concentration, subdivision for only the coarse particle range, applying Weibull distribution function, etc.) were compared to flux data sampled by DDP. It was found out that the deposition fluxes estimation methodology calculated by the each particle size range devided by particle size distribution characteristics and the rapidly changed points of deposition velocity using Weibull probability distribution function was the most applicable.

차량 주행 시 타이어와 도로의 경계면에서 발생하는 조대입자, 미세입자 및 초미세입자의 특성 연구 (Characterization of Coarse, Fine, and Ultrafine Particles Generated from the Interaction between the Tire and the Road Pavement)

  • 곽지현;이선엽;이석화
    • 한국대기환경학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.656-667
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    • 2013
  • The non-exhaust coarse, fine, and ultrafine particles were characterized by on-road driving measurements using a mobile sampling system. The on-road driving measurements under constant speed driving revealed that mass concentrations of roadway particles (RWPs) were distributed mainly in a size range of 2~3 ${\mu}m$ and slightly increased with increasing vehicle speed. Under braking conditions, the mode diameters of the particles were generally similar with those obtained under constant speed conditions. However, the PM concentrations emitted during braking condition were significantly higher than those produced under normal driving conditions. Higher number concentrations of ultrafine particles smaller than 70 nm were observed during braking conditions, and the number concentration of particles sampled 90 mm above the pavement was 6 times higher than that obtained 40 mm above the pavement. Under cornering conditions, the number concentrations of RWPs sampled 40 mm above the pavement surface were higher than those sampled 90 mm above the pavement. This might be explained that a nucleation burst of a lot of vapor evaporated from the interaction between the tire and the road pavement under braking conditions continuously occurred by cooling during the transport to the sampling height 90 mm, while, for the case of cornering situations, the ultrafine particle formation was completed before the transport to the sampling height of 40 mm.

제주 고산 조대입자와 미세입자의 질량, 질산염, 황산염 변화와 고농도 특성 (Source Signature of Mass, Nitrate and Sulfate in Supermicron and Submicron Aerosols at Gosan Superstation on Jeju Island)

  • 임세희;이미혜;이강웅;강경식
    • 대기
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    • 제20권3호
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    • pp.221-228
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    • 2010
  • Aerosol particles with different size-cuts ($PM_{10}$, $PM_{2.5}$, and $PM_{1.0}$) were collected at Gosan Superstation on Jeju Island from August 2007 to June 2008. Mean concentrations of $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ and $PM_{1.0}$ were $29.28{\mu}gm^{-3}$, $17.83{\mu}gm^{-3}$, and $14.30{\mu}gm^{-3}$, respectively. Soluble ions comprised 45.7%, 53.9%, and 60.3% of the total mass of $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, and $PM_{1.0}$, respectively. While sulfate was the most dominant species of fine mode ($PM_{1.0}$), nitrate was enriched in coarse mode ($PM_{1.0-10}$). When the concentrations of coarse mode particles were greatly increased, nitrate tended to be enhanced in coarse mode with high calcium but low sulfate concentrations. During the high $PM_{1.0}$ events, however, nitrate was increased with sulfate at fine mode. Particularly, nitrate concentrations were substantially enhanced during high particle episodes, leading high ratios of nitrate to sulfate in air under northwest wind during wintertime. On the other hand, the levels of nitrate were lower than those of sulfate at average particle concentrations. The backward air mass trajectories indicated that nitrate concentrations were elevated in air arriving Gosan passing through Santung peninsula or near South Korea.

소결분위기가 이트리아 안정화 지르코니아 세라믹스의 미세구조 및 등온상전이에 미치는 효과 (Effects of Sintering Atmosphere on the Isothermal Phase Transformation in Yttria-stabilized Zirconia Ceramics)

  • 이종국;강현희;황연;곽효섭;이우선
    • 한국재료학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.411-416
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    • 1997
  • 수소 및 산소분위기 하에서 2Y-TZP 및 3Y-PZP 세라믹스를 소결하여 각각 제조한 다음, 각 시편의 미세구조 및 25$0^{\circ}C$에서의 등온상전이 거동을 비교하여 고찰하였다. 그 결과 수소분위기에서 소결한 모든 시편의 표면에서는 Zr$_{4+}$ 이온의 환원에 의해 산화분위기에서 소결한 시편에 비하여 색이 검게 변하였으며, 장시간 소결시 시편 표면에 조대 입자의 생성 및 입계 이완이 관찰되었다. 이에따라 수소분위기 하에서 장시간 소결된 시편의 경우 냉각 시 상전이가 일어나 다량의 단사정상이 상온에서 존재하였다. 저온 aging동안 등온상전이 속도는 산소분위기에서 소결한 시편보다 수소분위기에서 소결한 시편에서 낮게 나타났으며, 이러한 경향은 $Y_{2}$O$_{3}$의 고용량이 크고, 입자크기가 적은 시편일수록 증가하였다. 또한 2Y-TZP 시편에서는 입자크기에 상관없이 대부분의 정방정상이 단사정상으로 빨리 등온상전이를 일으켰으나, 3Y-TZP 시편의 경우, 등온상전이는 입자크기가 증가함에 따라 상전이 속도도 증가하였다.

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토양에 유입된 카드뮴, 구리, 아연의 시간에 따른 분배 계수의 변화 (Aging Effects On Partitioning Coefficients of Cd, Cu, and Zn in Metal-spiked Soils)

  • 김보정
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권5호
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    • pp.47-56
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    • 2008
  • 금속이 염 용액 형태로 토양에 유입될 때, 그 금속의 용해도는 시간이 지남에 따라 감소하는 경향(aging)을 보이는데, 이러한 시간 의존성 외에 토양 내 금속 용해도의 변화에 영향을 미치는 또 다른 요인들에 대한 고찰은 아직 미비한 상태이다. 본 연구에서는 물리화학적 성질이 다른 5 종류의 토양 (히스토졸, 앤디졸, 옥시졸, 미세입자 알피졸, 조대입자 알피졸)에 여러 비율의 카드뮴(2.5-20 mg ${kg}^{-1}$)/ 구리(50-400 mg${kg}^{-1}$)/ 아연(50-400 mg ${kg}^{-1}$) 염 용액을 혼합하여, 상온에서 1년 동안 토양의 성질, 금속의 종류, 금속의 농도에 따른 용해도 변화관찰을 시도하였다. 그 결과, 히스토졸에서는 카드뮴이, 앤디졸에서는 구리가, 미세입자 알피졸에서는 아연이 가장 높은 분배 계수를 보였고, 옥시졸과 조대입자 알피졸에서는 모든 금속들이 가장 낮은 분배 계수를 나타내었다. 또한, 카드뮴과 아연의 경우 토양의 종류와는 무관하게 시간에 따른 분배 계수의 증가를 보였지만, 구리의 경우 토양 내 유입된 후 일주일 부터는 이러한 경향성를 찾아보기 어려웠다. 구리는 토양의 유기물이 많을 경우에는 빠른 흡착성을 보이지만, 토양수에 녹아있는 유기물이 많을 경우에는 그 흡착 특성이 제한됨을 관찰하였다. 더욱이, 흡수력이 높은 토양의 경우 금속의 분배 계수는 유입된 금속의 양과는 무관할 뿐만 아니라, 높은 농도로 처리된 토양의 금속 분배 계수가 낮은 농도로 처리된 토양의 분배계수와 유사해지기 까지는 더 오랜 시간이 요구되는 반면, 낮은 흡수력을 가진 토양의 경우에는 시간보다는 금속의 초기 유입양이 분배 계수 결정에 더욱 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 본 연구를 통해, 토양에 유입된 금속의 용해도 변화는 시간 뿐만 아니라, 토양의 성질, 금속의 종류와 농도에도 상당히 의존함을 입증하였다.