• 제목/요약/키워드: 하전입자

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수지의 하전 입자빔 전처리 공정의 최적화 (Optimization for Electro Deposition Process of PC/ABS Resin Surface Treatment)

  • 박영식;심하몽;나명환;송호천;윤상후;장근삼
    • 응용통계연구
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    • 제27권4호
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    • pp.543-552
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    • 2014
  • 최근 휴대단말기 시장에서는 블루투스, GPRS, EDGE, 3GSM, HSDPA 등과 같은 높은 대역폭의 RF를 사용하고 있다. 높은 대역폭의 RF 영역에서는 높은 면저항(Sheet resistance)을 갖는 무전도 금속박막 코팅 방법이 사용되고 있는데, 기존의 무전도 금속증착은 사출물 세정, UV 하도 코팅, 금속증착, UV 중도 코팅, 상도 코팅 등 다수의 복합 공정으로 이루어져 있다. 특히 하도공정은 금속 증착(Sputtering)과 일괄 처리가 어려워 생산성이 낮고 생산원가 상승의 원인이기도 하다. 따라서 이를 극복하기 위하여 최근 Na 등 (2014)은 무전도 금속코팅에서 Primer 대체를 위한 전자빔의 표면처리의 가능성을 가능함을 보였다. In this paper, 플라즈마 생성 전자빔 소스(Plasma generated electron beam source)를 활용하여 PC/ABS 수지 사출물의 공정을 실험계획법에 의한 전자빔 조사 조건을 탐색하여, 즉, 수지 표면처리공정 조건을 탐색하여, 그 실험 결과를 분석하여, 진공전처리공정 개발 및 양산공정라인의 처리의 최적 조건을 찾고자 한다.

2단 평행판 전기집진기의 서브마이크론 입자 포집특성 실험 (Experiment on Collection Characteristics of Sub micron Particles in Two-Stage Parallel-Plate Electrostatic Precipitators)

  • 오명도;유경훈
    • 설비공학논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.237-246
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    • 1994
  • Experimental data are reported for charging and collection of NaCl aerosols in the 0.03- to $0.2{\mu}m$-geometric-mean-diameter range in 2-stage parallel-plate electrostatic precipitators. The NaCl aerosols are generated with geometric standard deviation of about 1.74 and particle generation rate of about 10^9 particles/see by the constant output atomizer and injected into the air flow in the clean wind-tunnel. The 2-stage parallel-plate electrostatic precipitator installed in the test section of the wind-tunnel is operated with a positive corona discharge. The NaCl aerosols in the channel flow are sampled and transported to the aerosol particle number concentration measurement system by using the isoaxial sampling and transport system constructed based on the Okazaki and Willeke design. The aerosol particle number concentration measurement system measures the size distribution of submicrometer aerosols by an electrical mobility detection technique. It is confirmed from comparing the measured collection efficiencies in this study and the predicted ones by our previous theoretical analysis that the predicted collection efficiencies agree well with the experimental ones. It is also found from the comparison that below about $0.02{\mu}m$ all particles are not charged and the uncharged particles are not collected, and consequently 2-stage parallel-plate electrostatic precipitators are not suitable for that particle size range.

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중성자방사화분석법을 이용한 대기분진중의 미량원소 비교분석 (Intercomparison and Determination of Trace Elements in Urban Dust by Neutron Activation Analysis)

  • 정용삼;문종화;김선하;박광원;강상훈
    • 분석과학
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    • 제13권2호
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    • pp.179-188
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    • 2000
  • 대기환경시료인 도시분진시료와 인공적으로 준비한 휠터상 도시분진시료중의 미량원소를 중성자방사화분석법을 사용하여 비파괴 분석하였다. 분석정도관리를 위하여 미국 표준기술원의 인증표준시료 (Urban Dust, NIST SRM 1648)를 이용하였다. 37종의 검출된 원소의 상대오차와 상대 표준편차를 계산하였으며 각각 10%와 15%이내이었다. 도시분진시료로부터 29종의 원소, 휠터상 도시분진시료로부터 21종의 원소를 정량하였다. 측정결과의 신뢰도 및 숙련도 평가를 위하여, 중성자방사화분석법, 하전입자유도 X-선방출분광법, X-선 형광분석법과 원자흡수분광법을 이용한 세계 39개 실험실이 참여한 실험실간 비교시험에 참여하였으며 수집된 결과를 통계처리하였다. 평균값과 표준편차로 계산한 z-score는 몇개의 원소를 제외하고 모두 -1

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비교숙련도 시험을 통한 도시대기분진에 대한 중성자방사화분석법의 품질관리 (Quality Control on Neutron Activation Analysis for Urban Dust by the Proficiency Test)

  • 문종화;김선하;정용삼
    • 분석과학
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    • 제15권5호
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    • pp.433-438
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    • 2002
  • 국제원자력기구로부터 제공받은 2종 (V-50, P-50)의 인공적으로 준비된 여과지상의 도시분진시료중의 미량원소를 중성자방사화분석법을 사용하여 비파괴 분석하였다. 중성자방사화분석의 품질관리를 위해 미국표준기술원의 인증표준물질 (Urban Particulate Matter, NIST SRM1648)이 사용되었으며 여과지상의 분진시료에서는 약 20종의 원소를 분석하였다. 측정결과는 실험실간 비교 및 숙련도 평가를 위하여 중성자방사화분석법, 하전입자유도 X-선 방출분광법, 유도결합플라즈마 질량분석법 등을 이용한 세계 40개국, 49개 실험실의 분석값들과 함께 통계처리 되었다. 통계 처리한 결과, 본 실험실의 분석값들의 Z-score가 ${\pm}2$ 이내에 들어오는 결과를 얻었으며, 숙련도 시험도 분석된 모든 원소의 정확도와 정밀도가 기준에 통과되는 신뢰성 있는 결과를 얻어 현재 수행하고 있는 대기분진시료들의 분석품질관리가 적합함을 입증하였다.

전자 종이용 하전 입자의 부착력 분석 (Adhesion Force Analysis of Charged Particles for the E-paper)

  • 김승택;김형태;이상호;김종석
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.87-91
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    • 2010
  • Charged micro-particles are widely used as the key components for many electrical applications such as an e-paper, a touch panel, a printer toner and an electronic ink. Among them, the e-paper is an emerging reflective type display using the charged particles that has the advantages of the extremely low power consumption and sunlight readability. To create images on the e-paper, we confine black positively-charged and white negatively-charged particles between bottom and top electrodes and selectively apply the electric field. When the Coulomb force by an applied electric field is greater than the adhesion force between the charged particle and the electrode, the particles' transition happens resulting in the change of color between black and white. Therefore, the adhesion force is a very important factor for designing and estimating e-paper's operation. In this study, we constructed a basic model for particle's transition and an adhesion force equation describing particle's transition with three different forces: electrostatic image force, Van der Waals force and gravitational force. The simulation results showed that the gravitational force is negligible for the interesting range for the charge and the radius, and the adhesion force can be strongly dependent on the particle's charge and radius.

하전 입자의 비구형 응집 성장에 대한 수치적 연구 (Numerical Simulation far the Non-Spherical Aggregation of Charged Particles)

  • 박형호;김상수;장혁상
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권2호
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    • pp.227-237
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    • 2002
  • A numerical technique for simulating the aggregation of charged particles was presented with a Brownian dynamic simulation in the free molecular regime. The Langevin equation was used for tracking each particle making up an aggregate. A periodic boundary condition was used for calculation of the aggregation process in each cell with 500 primary particles of 16 nm in diameter. We considered the thermal force and the electrostatic force for the calculation of the particle motion. The electrostatic force on a particle in the simulation cell was considered as a sum of electrostatic forces from other particles in the original cell and its replicate cells. We assumed that the electric charges accumulated on an aggregate were located on its center of mass, and aggregates were only charged with pre-charged primary particles. The morphological shape of aggregates was described in terms of the fractal dimension. In the simulation, the fractal dimension for the uncharged aggregate was D$\_$f/ = 1.761. The fractal dimension changed slightly for the various amounts of bipolar charge. However, in case of unipolar charge, the fractal dimension decreased from 1.641 to 1.537 with the increase of the average number of charges on the particles from 0.2 to 0.3 in initial states. In the bipolar charge state, the average sizes of aggregates were larger than that of the uncharged state in the early and middle stages of aggregation process, but were almost the same as the case of the uncharged state in the final stage. On the other hand, in the unipolar charge state, the average size of aggregates and the dispersion of particle volume decreased with the increasing of the charge quantities.

응집에 의한 생물학적 처리수의 색도 및 난분해성 유기물 제거 (Removal of Color and non-biodegradable organic matter from biologically treated effluent by coagulation.)

  • 서태경;박상민;박노백;전항배
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.859-863
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    • 2008
  • 축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

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고속도로 강우유출수 처리를 위한 침투도랑에서 흐름조건에 따른 여과기작 및 효율분석 (Variation of Flow and Filtration Mechanisms in an Infiltration Trench Treating Highway Stormwater Runoff)

  • 게라 하이디;유강화;김영철
    • 한국습지학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.63-71
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    • 2018
  • 강우유출 조건에서 침투도랑의 여과기작은 수리학적 조건에 따라 변화할 수밖에 없다. 침투도랑에서 유출시간에 따른 다양한 여과조건이 입자상 물질의 제거에 미치는 영향을 이해하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 도로강우 유출수 처리를 위해 설치된 우드칩 충진 침투도랑에서 일어나는 여과기작을 조사 분석하였다. 유출수문곡선을 몇 개의 영역으로 분리하고 각 영역에서의 여과 메커니즘을 분석한 결과 여과는 수직흐름과 수평흐름, 그리고 불포화 흐름, 부분 포화흐름, 그리고 포화흐름을 거치면서 진행되는 것으로 나타났다. 불포화 흐름조건에서는 입자상 물질의 제거효율은 55-76%를 나타냈으며 주요 기작은 물리적인 억류(trapping)로 나타났으며 유출유량이 크게 증가하여 침투도랑에서 포화흐름이 조성되었을 때 제거효율은 75-95%로 크게 증가하였는데 이는 확산기작의 작용 때문인 것으로 분석되었다. 강우 중단 후 유출량 감소로 침투도랑이 부분 포화흐름으로 전환되는 시점에는 음으로 하전된 공기와 물의 경계면의 존재로 여과효율이 감소한 것으로 추정된다. 강우시 급격히 변화하는 수리학적 조건에서 발생하는 흐름조건 및 여과 메커니즘과 이와 같은 인자가 여과효율에 미치는 영향을 도출하기 위하여 변수통제가 비교적 용이한 실험실 규모의 침투도랑에 대한 연구가 필요하다.

자기폭풍 기간 동안의 월별 누적 오로라 제트전류 지수, Dst 지수 및 행성간 전기장 사이의 상관관계 (CORRELATION BETWEEN MONTHLY CUMULATIVE AURORAL ELECTROJET INDICES, DST INDEX AND INTERPLANETARY ELECTRIC FIELD DURING MAGNETIC STORMS)

  • 박윤경;안병호;문가희
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권4호
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    • pp.409-418
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    • 2005
  • 자기폭풍 기간 중에는 서브스톰이 빈번히 발생한다. 그리고 서브스톰이 진행될 때 극지방에는 오로라 제트 전류가 발생하며, 이는 AU 및 AL 지수로 그 강도를 규정할 수 있다. 따라서 AU 및 AL 지수와 자기폭풍의 정도를 나타내는 Dst 지수와의 상관관계를 구해봄으로써 서브스톰이 자기폭풍의 형성에 어떻게 기여하는지 조사할 수 있다. 이를 위하여 월별 누적 AU 지수, 월별 누적 $\mid{AL}\mid$ 지수 값을 구한 뒤, 월별 누적 $\mid{Dst}\mid$ 지수와의 상관관계를 구하였다. 그 결과 월별 누적 $\mid{AL}\mid$ 지수와 월별 누적 $\mid{Dst}\mid$ 지수의 상관관계는 0.60으로 월별 누적 AU 지수와 월별 누적 $\mid{Dst}\mid$ 지수의 상관관계 0.28보다 비교적 높게 나타났다. 이는 서브스톰이 자기폭풍의 발달에 기여하고 있음을 의미한다. 한편 IMF가 남쪽을 향할 때 자기권에는 강력한 대류가 형성되어 하전입자를 내부 자기권으로 가속시키므로 자기폭풍을 야기한다는 견해가 있다. 대류를 야기하는 행성간 전기장은 $\bar{E}=-\var{V}$(태양풍 속도) $\times\bar{B}_Z$(GSM에서 IMF의 Z축 성분)으로 주어지며, 이로부터 월별 누적 행성간 전기장과 월별 누적 Dst 지수 값을 비교해 봄으로써 행성간 전기장의 강화로 인한 자기권 대류가 자기폭풍 형성에 어느 정도 기여하는지를 조사할 수 있다. 여기서 Dst 지수는 태양풍에 의한 동압을 고려한 값이며, 월별 누적 행성간 전기장은 행성간 전기장이 양일 때와 음일때를 구분한 뒤 월별 누적 Dst 지수와의 상관관계를 알아보았다. 그 결과 행성간 전기장이 음의 값을 나타낼 때 구한 월별 누적 행성간 전기장과 월별 누적 Dst 지수와의 상관관계는 0.83이고, 양일 때 월별 누적 행성간 전기장과 월별 누적 Dst 지수와의 상관관계는 0.39로 나타났다. 이것은 IMF가 남쪽으로 향할 때 발생하는 자기권 대류의 강화 역시 자기폭풍의 발달에 중요한 역할을 하고 있음을 보여 준다.

핵 마이크로프로브 설계 및 제작 (The Design and Construction of the Nuclear Microprobe)

  • 우형주;김준곤;최한우;홍완;김영석;이진호;김기동;양태건
    • 한국진공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.380-386
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    • 2001
  • 정밀가변슬릿과 자기사중극렌즈로 구성된 핵 마이크로프로브 (nuclear microprobe) 시스템을 일차행렬법을 이용한 빔광학 전산모사를 통해 설계하였으며, 제작된 시스템을 KIGAM 1.7 MV 탄뎀 반데그라프 가속기의 $30^{\circ}$ 빔라인에 설치하였다. X 및 Y축에 대한 역배율은 각각 25와 4.9로 계산되며, 3 MeV 양성자빔의 경우 최소 빔크기는 약 5 미크론, 빔전류는 약 1 nA 정도로 추산된다. PIXE, RBS, ERDA등 MeV 이온빔분석법과 이온빔 미세가공을 위해 다목적 8각형 표적함을 제작하였으며, 표적함은 X-선 및 하전입자검출기, 줌현미경, 파라데이컵, 4축 시료이송계 및 고진공계로 구성되어 있다. 현재 핵 마이크로프로브 시스템 성능 조사가 이루어지고 있으며, 자동화된 시료 이송 및 자료 처리 시스템이 설치되면 일상적인 마이크로 이온빔 분석이 가능해 질 것으로 예상된다.

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