연구배경 : 황사는 우리나라에서 주로 3월에서 5월까지 봄에 집중적으로 발생하는 대기오염의 주된 원인으로 사람에게 만성 기관지염을 악화시키고 호흡기 질환을 유발하는 것으로 알려져 있다. 황사기간 중 부유분진 중의 무기이온 성분과 금속성분의 분석에 대한 연구와 천식 등 호흡기 질환과의 연관성에 대한 연구는 많으나, 아직까지 황사의 부유분진중의 미생물에 대한 연구는 부족하다. 이 연구에서는 황사 현상시 부유분진 중에 박테리아, 진균 그리고 바이러스 등의 미생물의 검출유무와 종류를 알아보고 금속 성분 및 농도에 대해 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 시료의 채취는 충남 태안군 파도리에서 cascade impactor(AN-200, USA)를 설치하여 1시간 동안 얻었으며 채취는 황사현상 기간과 비황사기간중 각각 한번씩 시행하였다. Cascade impactor에 의해 채취된 부유분진중의 미생물 검사는 cascade impactor내에 있는 여과지를 그람 양성균, 그람 음성균, 진균, 그리고 바이러스의 배지(4종, influenza, parainfluenza, adenovirus, RSV)에 옮긴 후에 배양하여 분석하였다. 금속 성분의 분석은 XRF를 이용하여 분석하였다. 결 과 : 조사 대상 지역의 황사기간과 비황사 기간 중 부유분진의 농도는 각각 80.2, $40.3g/m^3$ 이었다. 부유분진 중 XRF로 분석한 금속성분은 알루미늄과 규소, 황, 칼륨과 칼슘, 철 등 대부분의 금속이 비 황사 기간에 비해 황사 기간에서 농도가 높았다. 미생물 검사 결과상 그람 양성균은 Bacillus species, Coagulase negative staphylococcus가 자랐으며 황사기간보다 비 황사 기간동안 채취한 시료에서 오히려 더 많은 단계의 여과지에서 균이 동정되었으나 두 기 간에서 자라는 균주의 종류에는 차이가 없었다. 진균 배양은 비 황사 기간동안 Mucor species, Cladosporum, Alternaria, Aspergillus, Penicillium, Alternaria등의 진균들이 자랐으며, 황사 기간동안은 Penicillium과 Alternaria, 그리고 다른 mold form fungus들이 자랐다. 바이러스와 그람 음성균은 두 기간 다 자라는 균주는 없었다. 결 론 : 이 연구는 황사 기간동안 대기분진 중에 포함된 미생물에 대한 최초의 연구로 황사 현상시 미생물의 검출 종류는 크게 차이가 없었으나 개체수의 증가가 관찰되었으며 금속 성분의 종류는 차이가 없었으나 농도는 황사 현상시에 더 높은 수치를 보여 황사현상에 따른 호흡기 질환자의 주의와 대기오염에 대한 대책이 필요할 것으로 사료된다.
연료극 지지체 평관형 고체산화물 연료전지(SOFC)의 셀 전력밀도를 증가시키기 위하여 압출법에 의하여 제조하고 그 특성을 연구하였다. 연료극 지지체로써 Ni/YSZ($8mol\%$ yttria stabilized zirconia) cermet는 기공율 $50.6\%,\;0.23{\mu}m$의 기공크기를 나타내었다. 지지체에서의 Ni의 분포는 균일하였으며 전자전도 경로로써의 Ni의 연결성은 양호하였다. 지지체에 YSZ전해질과 복합 공기극층인 $LSM((La_{0.85}Sr_{0.15})_{0.9}MnO_3)/YSZ$ 복합층, LSM, LSCF $(La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3)$층이 슬러리 디핑법에 의하여 코팅 및 소결된 연료극 지지체식 평관형 고체산화물 연료전지 단위전지의 성능은 $800^{\circ}C$에서 $300mW/cm^2(0.6V,\;500mA/cm^2)$의 성능을 나타내었다. 임피던스 분석에 의하여 평관형 셀의 전기화학적 분극저항을 평가하고 연료측의 가습에 따라 분극저항이 감소되어 성능이 향상됨을 알 수 있었다 슬러리 디핑법으로 LSM이 코팅된 SUS430 금속연결재를 $Ar+10\%\;H_2$에서 소결하였으며, $750^{\circ}C$에서 면저항의 측정할 결과, 초기에는 $148m{\Omega}cm^2$를 나타내었으며, 450시간 경과 후에 $43m{\Omega}cm^2$의 낮은 면저항을 유지하였다. 반면에 동일한 조건으로 LSM이 코팅된 Fecralloy는 높은 면저항을 나타내었다.
반도체 공정에서 배출되는 미세입자를 포집하기 위하여 전기집진장치가 적용되고 있으나, 배출가스 내 포함된 강부식성 오염원에 의한 전기집진장치 내부 오염 및 부식 문제가 심각하여, 이를 해결하기 위한 방안이 절실하다. 본 연구에서는 탄소섬유로 이루어진 하전부와 PET 필름 사이에 금속 박막이 삽입된 집진부로 이루어진 내부식 전기집진장치를 개발하여, 하전부 및 집진부 인가전압, 처리유량, 하전부 채널 수 등의 운전 조건에 따른 전기집진기의 초미세입자 집진 성능을 평가하였다. 평균입경이 100 nm인 KCl 입자를 시험입자로 사용하였으며, 전기집진기 전/후단 입자 농도 변화를 측정하기 위하여 SMPS를 사용하였다. 본 연구에서 개발된 9채널 하전부와 65 mm 집진부로 구성된 전기집진기의 성능평가 결과, $500\;m^3/hr$ 유량조건에서 하전부 및 집진부에 7 kV와 10 kV를 각각 인가하였을 때, 300 nm입자에 대한 포집효율이 90% 이상으로 높게 나타났다.
The objective of this study was to estimate air quality trends in the study area by surveying monthly and seasonal concentration trends. To do this, the mass concentration of $PM_{10}$ samples and the metals, ions, and total carbon in the $PM_{10}$ were analyzed. The mean concentration of $PM_{10}$ was $33.9{\mu}g/m^3$. The composition of $PM_{10}$ was 39.2% ionic species, 5.1% metallic species, and 26.6% carbonic species (EC and OC). Ionic species, especially sulfate, ammonium, and nitrate, were the most abundant in the $PM_{10}$ and had a high correlation coefficient with $PM_{10}$. Seasonal variation of $PM_{10}$ showed a similar pattern to those of ionic and metallic species. with high concentration during the winter and spring seasons. $PM_{10}$ showed high correlation with the ionic species $NO_3{^-}$ and $NH_4{^+}$. In addition, $NH_4{^+}$ was highly correlated with $SO{_4}^{2-}$ and $NO_3{^-}$. We obtained four factors through factor analysis and determined the pollution sources using the United States Environmental Protection Agency(U.S. EPA) pollution profile. The first factor accounted for 51.1% of $PM_{10}$ from complex sources, that is, soil, motor vehicles, and secondary particles: the second factor indicated marine sources; the third factor, industry-related sources; and the last factor, heating-related sources. However, the pollution profile used in this study may be somewhat different from the actual situation in Korea because it was from US EPA. Therefore, to more accurately estimate the pollutants present, it is necessary to create a pollution profile for Korea.
본 연구는 서울시 북동지역의 군자동에 위치한 세종대학교를 중심으로 2001년 봄철 3월에서 4월까지 PM2.5와 PM10을 채취하여, 이들과 결합된 중금속 성분들에 대한 농도분포의 특성을 살펴보았다. 전체 관측기간 동안 산출된 PM2.5, PM10, 조대입자 영역(PM10-PM2.5)의 평균농도는 49.3${\pm}$29.2, 95.5${\pm}$46.1, 50.5${\pm}$35.0 ${\mu}g$/m$^3$으로 나타났다. 연구대상지역의 중금속 오염도를 살펴보기 위해 부화계수(enrichment factor: EF)를 비교한 결과, 미세 및 조대입자 모두에서 Zn, V, Cr, Pb, Cu, Ni, Co, Mo 등의 중금속 성분들의 EF값이 수십, 수백의 범위에 달할 정도로 오염의 수준이 심각하다는 것을 확인할 수 있었다. 미세/조대입자 영역간에 형성되는 농도비를 비교한 결과, Zn, Cr, Pb, Ni 등이 미세입자 영역에서 뚜렷하게 더 높은 농도를 보이는 것으로 확인되었다. 중금속 농도에 대해 보다 세부적인 분석을 실시한 결과, 중금속 성분들의 농도는 상당 수준 증가하는데, 이와 같은 증가는 황사의 영향을 상당 수준 받는 것으로 나타났다.
The objective of this study was to estimate the trends of air quality in the study area by analyzing monthly and seasonal concentration trends obtained from sampled data. To this aim, the mass concentrations of $PM_{2.5}$ in the air were analyzed, as well as those of metals, ions, and total carbon within the $PM_{2.5}$. The mean concentration of $PM_{2.5}$ was $22.7{\mu}g/m^3$. The mass composition of $PM_{2.5}$ was as follows: 31.1% of ionic species, 2.2% of metallic species, and 26.7% of carbonic species (EC and OC). Ionic species, especially sulfate, ammonium, and nitrate, were the most abundant in the $PM_{2.5}$ and exhibited a high correlation coefficient with the mass concentration of $PM_{2.5}$. Seasonal variations of $PM_{2.5}$ showed a similar pattern to those of ionic and metallic species, with high concentrations during winter and spring. $PM_{2.5}$ also had a high correlation with the ionic species $NO_3{^-}$ and $NH_4{^+}$. In addition, $NH_4{^+}$ was highly correlated with $NO_3{^-}$. Through factor analysis, we identified four controlling factors, and determined the pollution sources using the United States Environmental Protection Agency(U.S. EPA) pollution profile. The first factor, accounting for 19.1% of $PM_{2.5}$ was attributed to motor vehicles and heating-related sources: the second factor indicated industry-related sources and secondary particles, and the other factors indicated soil, industry-related and marine sources. However, the pollution profile used in this study may be somewhat different from the actual situation in Korea, since it was obtained from US EPA. Therefore, to more accurately estimate the pollutants present in the air, a pollution profile for Korea should be produced.
본 논문에서는 $SF_6$가스 내에 혼입된 급속이물에 의한 부분방전에 대해 연구하였다. 모의 GIS챔버를 설계.제작하여, 전극 내에 혼입된 금속이물에 의한 부분방전 및 절연파괴과정을 관측하고, 초음파센서를 이용하여 부분방 전올 검출하였다. 또한 전극 내에 혼입된 금속이물의 위치에 따른 전계를 해석하였다. $SF_6$가스 내에서 금속이물의 거동 중 끝단에서 부분방전이 발생하였다 이와 같이 금속이물이 거동중에 발생하는 미소 캡사이의 방전은 아크방전으로 진전되어, 결과적으로는 절연파괴를 유발할 수 있다. 금속이물의 위치에 따른 전계분포는 금속이물이 상부전극에 수직으로 부착되어 있는 경우에 전계의 세기가 가장 크고, 하부전극에 수평으로 부착되어 있는 경우가 가장 낮게 나타났다.
Aerosol characterization study for individual particle in Busan metropolitan industrial complex was carried out from December 2010 to August 2011. SEM(scanning electron microscope)-EDX(energy dispersive x-ray) analysis was used for the analysis of 600 single particles during the sampling periods to identify non-metallic aerosol particle sources. Average $PM_{10}$ concentration was 65.5 ${\mu}g/m^3$ in summer, 104.1 ${\mu}g/m^3$ in winter during the sample periods. And Average $PM_{2.5}$ concentration was 24.5 ${\mu}g/m^3$ in summer, 64.5 ${\mu}g/m^3$ in winter individually. Particle density, enrichment factor, correlation analysis, principle component analysis were performed based on chemical composition data. Particle density distribution was measured to 2~4 $g/cm^3$, and the density of $PM_{2.5}$ was measured above 3 $g/cm^3$. In general, the elements Si, Ca, Fe and Al concentrations were higher in all samples of individual particles. The non-ferrous elements Zn, Br, Pb, Cu concentrations were higher in summer than in winter. The concentrations were not changed with the seasons because of non-ferrous industry emission pattern.
열처리 조건에 따른 폐 인쇄회로기판의 물성 변화에 대해 조사하였다. 열처리는 $200^{\circ}C$부터 $325^{\circ}C$까지 공기 및 질소분위기에서 시행하였다. 열중량 분석 결과 인쇄회로기판은 두 단계로 열분해되었으며, 공기 분위기와 질소 분위기 공히 $300^{\circ}C$ 전후에서 층분리로 인해 인쇄회로기판의 두께가 11~28% 팽창되었다. 기계적 강도는 열처리 유 무에 따라 338.4 MPa에서 20.3~40.2 MPa까지 감소하였다. 열처리한 인쇄회로기판을 파쇄 후 체분리하여 입도에 따른 밀도 분포 및 단체분리도를 측정하였다. 밀도측정 결과, 비금속 입자와 구리 입자가 각각 다른 입도구간에 집중되었다. 구리의 단체분리도는 열처리를 함으로써 $1,400{\sim}2,000{\mu}m$ 구간에서 9.3%에서 100%로 향상되었다.
Hydrogen production via high high-temperature steam electrolysis consumes less electrical energy than compared to conventional low low-temperature water electrolysis, mainly due to the improved thermodynamics and kinetics at elevated temperaturetemperatures. The elementalElemental powders of Cu, Ni, and YSZ are were used to synthesize high high-temperature electrolysis cathodecathodes, of Ni/YSZ and Cu/YSZ composites, by mechanical alloying. The metallic particles of the composites were uniformly covered with finer YSZ particles. Sub-micron sized pores are were homogeneously dispersed in the Ni/YSZ and Cu/YSZ composites. In this study, The cathode materials were synthesized and their Characterizations properties were evaluated in this study: It was found that the better electric conductivity of the Cu/YSZ composite was measured improved compared tothan that of the Ni/YSZ composite. Slight A slight increase in the resistance can be produced for in a Cu/YSZ cathode by oxidation, but it this is compensated offset for by a favorable thermal expansion coefficient. Therefore, Cu/YSZ cermet can be adequately used as a suitable cathode material of in high high-temperature electrolysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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