• 제목/요약/키워드: Particle diameter distribution

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연직풍에 따른 해양성 에어러솔 수 농도 변동에 관한 연구 (The Fluctuation of Marine Aerosol Number Concentrations Related with Vertical Winds)

  • 박성화;장상민;정운선;정종훈;이동인
    • 한국지구과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.259-268
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    • 2012
  • 해양에서 발달하는 강수시스템의 연직풍에 따라 변동하는 해양성 에어러솔의 입경별 특성을 알아보기 위하여 마라도에서 남서쪽으로 419 km 지점에 위치한 이어도 해양종합과학기지에서 2009년 6월 8일부터 22일까지 에어러솔수 농도와 연직풍 관측을 실시하였다. 에어러솔 수 농도와 연직풍은 레이저입자계수기와 초음파 3차원 풍향 풍속계를 이용하였으며, 지상일기도, NCEP/NCAR 재분석자료, 라디오존데 자료를 이용하여 종관상태를 분석하였다. 그 결과, 전체적으로 1.0 ${\mu}m$ 이상의 크기의 에어러솔 수 농도 분포가 강수 중에 크게 변동하였으며, 하강류에서 상승류로 연직풍이 변함에 따라 크게 증가하였다. 강수 중에는 큰 입자(1.0 ${\mu}m$ 이상)의 에어러솔 수 농도가 약 5배 증가하였고, 이때 상승류가 약 0.4 $ms^{-1}$로 나타났다. 또한 축적모드(1.0 ${\mu}m$ 미만)와 큰 입자(1.0 ${\mu}m$ 이상)의 에어러솔 수 농도는 강수 중과 비교하여 약 45%와 92%가 제거되었다. 이는 독립된 해양지역에서의 큰 입자(1.0 ${\mu}m$ 이상) 에어러솔 수 농도 증가는 수평풍 보다는 상승류에 의해 크게 영향을 받고, 강수에 의한 세정효과도 나타났다. 따라서 해양경계층 내 에어러솔의 생성 및 발달 메커니즘에 상승류의 영향이 크게 기인함을 알 수 있었다.

광산 폐기물을 활용한 다공성 담체 개발 (Development of Porous Support with Mine Waste Materials)

  • 정문영;정명채;최연왕
    • 자원환경지질
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    • 제37권1호
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    • pp.143-151
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    • 2004
  • 광산 폐기물의 순환자원화 방안을 모색하기 위해 상동중석광산 광미를 대상으로 그의 물리적ㆍ화학적 특성, 광물학적 조성, 중금속 용출특성 및 분쇄특성, 그리고 그를 출발원료로 하여 포말법으로 제조한 세라믹 담체의 특성 등을 조사하였다. 광미의 화학적, 광물학적 특성은 심도별 큰 차이가 없고 광미의 중금속 용출량은 환경기준값 보다 낮아 광미 자체를 물질전환법에 의해 재활용하는데는 문제가 없다고 판단되었다. 그러나 광미의 median경(d$_{50}$ )은 10∼30$\mu\textrm{m}$ 이었다. 따라서 환경소재인 다공성 담체의 제조에 적합한 입도분포인 median경 3$\mu\textrm{m}$을 얻기 위해서는 슬러리 농도 40 vol% 기준일 때분산제인 PEI를 첨가하여 교반밀로 700 rpm으로 1시간이상 습식분쇄하여야만 가능함을 알 수 있었다. 그리고 광미 슬러리의 발포율을 3배로 하여 제조한 큐빅형 greenbody를 1,075$^{\circ}C$에서 90분 소결한 담체의 물성은 겉보기 밀도 0.52g/$cm^{3}$, 전체 기공율 80%, 열린 기공율72%, 기공의 크기분포가 30∼350$\mu\textrm{m}$이었다. 즉, 광산 폐기물인 광미를 출발원료로 하여 폐수처리용 환경소재로서 활용성이 매우 큰 매크로 기공을 가진 다공성 세라믹 담체를 제조 할 수 있었다.

이어도 해양종합과학기지에서의 3차원 바람성분에 따른 에어로솔 수 농도 변동 특성 (The Variation of Aerosol Number Concentrations in Relation with 3D Wind Components in the Ieodo Ocean Research Station)

  • 박성화;장상민;이동인;정운선;정종훈;정성아;정창훈;김경식;김경익
    • 대기
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    • 제22권1호
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    • pp.97-107
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    • 2012
  • To investigate variation of aerosol number concentration at each different size with three-dimensional (3D) wind components in ocean area, aerosol particles and 3D wind components were measured in the Ieodo Ocean Research Station, which is located to 419 km southwest from Marado, the southernmost island of Korea, from 25 June to 8 July 2010. The Laser Particle Counter (LPC) and ultrasonic anemometer were used to measure the size of aerosol particles and 3D wind components (zonal (u), meridional (v), and vertical (w) wind) respectively. Surface weather chart, NCEP/NCAR reanalysis data and sounding data were used to analyze the synoptic condition. The distribution of aerosol number concentration had a large variation from bigger particles more than 1.0 ${\mu}m$ in diameter by wind direction during precipitation. In the number concentration of aerosol particles with respect to the weather conditions, particles larger than 1.0 ${\mu}m$ in size were decreased and sustained to the similar concentration at smaller particles during precipitation. The increase in aerosol number concentration was due to the sea-salt particles which was suspended by southwesterly and upward winds. In addition, the aerosol number concentration with vertical wind flow could be related with the occurrence and increasing mechanism of aerosol in marine boundary layer.

입자상물질과 Ash양이 디젤매연여과장치 내의 배압 및 유동균일도에 미치는 영향 (Effect of Particulate Matter and Ash Amount on Pressure Drop and Flow Uniformity of Diesel Particulate Filter Reduction System)

  • 김윤지;한단비;서태원;오광철;백영순
    • 청정기술
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    • 제26권1호
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    • pp.22-29
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    • 2020
  • 최근 미세먼지 증가로 인하여 디젤엔진의 배출 규제가 강화됨에 따라 디젤 매연여과장치에 관심이 급증하게 되었으며, 특히 디젤 배기가스 후처리 장치의 고효율화에 대한 기술개발이 더욱 요구되고 있다. 이에 대한 일환으로서 디젤매연여과장치(diesel particulate filter, DPF) 내 배기가스의 유동 균일도를 향상시키고 배압을 낮추어서 배기가스처리 효율을 높이는 연구가 많이 되고 있다. 본 연구에서는 ANSYS Fluent를 이용하여 직경 12"의 DPF와 디젤산화촉매(diesel oxidation catalyst, DOC)를 장착한 디젤 매연여과장치에서의 배기가스의 유속과 온도, DPF IO ratio, Ash와 PM양에 따른 배압에 미치는 영향을 시뮬레이션 하여 배압을 낮추는 최적화 연구를 하였다. 결과로서 배기가스의 온도와 유속이 낮을수록 배압이 낮아졌으며, PM양이 Ash양보다 배압에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타냈다. 또한 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 배압이 더 낮게 나타냈으나, 유동 균일도의 경우는 다양한 변수에 관계없이 일정하게 나타냈다. european stationary cycle (ESC), european transient cycle (ETC) 조건에서 PM의 정화효율은 비대칭, 대칭 DPF 관계없이 유사하나, particle number (PN)의 정화효율에서는 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 높게 나타냈다.

PIV를 이용한 초음파 진동에 의해 유도된 음향유동의 가시화 (Flow Visualization of Acoustic Streaming Induced by Ultrasonic Vibration Using Particle Imaging Velocimetry)

  • 노병국;권기정;이장연;이동렬
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.528-535
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    • 2004
  • Ultrasonic Vibrator is designed to achieve the maximum vibration amplitude at 30 kHz by in-cluding a horn (diameter, 40 mm), mechanical vibration amplifier at the top of the ultrasonic vibrator in the system and making the complete system resonate. In addition, it is experimentally visualized by particle imaging velocimetry (PIV) that the acoustic streaming velocity in the gap is at maximum when the gap between the ultrasonic vibrator and stationary plate agrees with the multiples of half-wavelength of the ultrasonic wave. This fact results from the resonance of the sound wave and the theoretical analysis of that is also accomplished and verified by experiment. It is observed that the magnitude of the acoustic streaming dependent upon the gap between the ultrasonic vibrator and stationary plate possibly changes due to the measurement of the average velocity fields of the acoustic streaming induced by the ultrasonic vibration at resonance and non-resonance. There exists extremely small average velocity at non-resonant gaps while the relatively large average velocity exists at resonant gaps compared with non-resonant gaps. It also reveals that there should be larger axial turbulent intensity at the hub region of the vibrator and at the edge of it in the resonant gap where the air streaming velocity is maximized and the flow phenomena is conspicuous than that at the other region. Because the variation of the acoustic streaming velocity at resonant gap is more distinctive than that at non-resonant gap, shear stress increases more in the resonant gap and is also maximized at the center region of the vibrator except the local position of center (r〓0). At the non-resonant gap there should be low values of vorticity distribution, but in contrast to the non-resonant gap, high and negative values of it exist at the center region of the vibrator with respect to the radial direction and in the vicinity of the middle region with respect to the axial direction. Acoustic streaming is noise-free due to the ultrasonic vibration and maintenance-free because of the absence of moving parts. Moreover, the proposed method by acoustic streaming can be utilized to the nano and micro-electro mechanical systems as a driving mechanism in addition to the augmentation of the streaming velocity.

한국고유종 동방종개 Iksookimia yongdokensis(Pisces: Cobitidae)의 서식지와 연령, 산란기 특징 (The Habitat, Age and Spawning Characteristics of the Korean Eastern Spined Loach, Iksookimia yongdokensis (Pisces: Cobitidae) in the Chuksancheon (stream), Korea)

  • 고명훈;전연선;원용진
    • 한국어류학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.239-248
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    • 2016
  • 한국고유종 동방종개 Iksookimia yongdokensis의 생태적 특성을 밝히기 위해 2015년 3월부터 2016년 2월까지 경상북도 영덕군 축산군의 축산천에서 서식지와 연령, 산란기 특성 등을 조사하였다. 연령별로 서식지를 분석한 결과 당년생(0+)과 1~4년생은 구별되었는데, 당년생은 유속이 느리고 ($2.4{\pm}2.09\;cm/sec$) 수심이 낮으며 ($29.2{\pm}7.57\;cm$) 모래 바닥 (하상 크기 $0.6{\pm}1.44\;cm$)에 주로 서식하였지만, 1~4년생은 유속이 비교적 빠르고 (3.8~4.6 cm/sec) 수심은 깊은 (50~70 cm) 자갈과 돌 바닥(하상크기 5.5~6.1 cm)에 주로 서식하여 차이를 보였다. 전장빈도분포도로 연령(암컷)을 추정한 결과, 산란기인 6월에 35~64 mm는 만 1년생, 65~94 mm는 만 2년생, 95~119 mm는 만 3년생, 120~145 mm은 만 4년생 이상으로 추정되었다. 생후 13개월 후에 수컷 가슴지느러미 기조에 골질반(lamina circularis)이 형성되어 암 수가 구별되었고, 성비(♂/♀)는 0.69였으며, 암컷이 수컷보다 10~30 mm가 더 컸다. 산란기는 생식소성숙도 (GSI)로 추정한 결과 6~7월 (수온 $20{\sim}25^{\circ}C$)이었고, 포란수는 $2,292{\pm}618$개, 성숙난 크기는 $1.46{\pm}0.02\;mm$였다.

사무실의 실내 청소 과정에서 부유하는 미세먼지의 크기분포 (Size distributions of suspended fine particles during cleaning in an office)

  • 지준호
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.25-33
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    • 2018
  • 본 연구에서는 청소 과정에서 바닥에 먼지가 실내 공기 중으로 비산되는 특성을 공기 중 미세먼지를 측정하여 분석하였다. 신발을 벗지 않고 생활하는 국내 사무실을 대상으로 하였고, 실내 청소 과정에서 발생하는 미세먼지를 측정하였다. 미세먼지($PM_{10}$)와 초미세먼지($PM_{2.5}$)와 $1{\mu}m$ 보다 작은 먼지의 무게농도($PM_{1.0}$)을 분석하였고, 청소 과정에서 발생하는 $0.3{\mu}m$ 이상의 먼지의 크기를 측정하여 분석하였다. 특히, 빗자루질과 진공청소기를 사용하는 과정에서 재비산 되는 미세먼지의 특성을 분석하였고, 입자의 크기에 따른 재비산 특성과 실내 농도 변화 특성을 확인하였다. $PM_{2.5}$$PM_{10}$은 청소 시작과 함께 농도가 증가하였고, 청소 이후에도 실내에 부유하여 장시간 인체에 노출될 수 있을 것으로 보인다. 반면에 $PM_{1.0}$은 상대적으로 청소과정에서 농도가 증가하는 경향을 확인할 수 없었다. 특히, $2.5{\sim}10{\mu}m$ 크기의 먼지는 바닥에 먼지가 많은 조건에서 빗자루질로 청소하는 경우, 초기 농도의 약 60배까지 높아질 수 있음을 확인하였다. 바닥에 먼지가 적은 조건에서 진공청소기를 사용하는 경우도 $2.5{\sim}10{\mu}m$ 크기의 먼지가 증가하였지만 초기 농도의 5배 이하였다. 중성능급 배기필터가 장착된 진공청소기가 가동하는 동안 CPC로 측정된 총 개수농도가 급격히 증가한 후 감소하는 특성이 나타났다. 개수로 대부분을 차지하는 먼지는 250 nm 보다 작은 크기였다. 실내 거주자의 미세먼지 노출은 외부에서 유입된 대기 미세먼지와 실내에서 발생된 실내 생성 미세먼지가 함께 영향을 준다고 알려져 있다. 그렇지만, 국내 실내 활동 중 발생되는 미세먼지에 대한 체계적인 측정과 분석 연구가 많지 않았다. 이미 진행되고 있는 다양한 대기 미세먼지 연구 뿐 아니라 앞으로는 실내의 다양한 활동에 기인한 미세먼지 생성 특성에 대한 심도 깊은 연구가 필요할 것으로 생각된다.

토성 판정을 위한 비중계방법 개선연구 (A More Simplified Hydrometer Method for Soil Texture Analysis)

  • 현병근;김무성;엄기철;조인상
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.153-159
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    • 2000
  • 토성분석방법으로 사용되고 있는 표준비중계법 (Standard Method ; SM)과 개선비중계법(Simplified for Soil Texture Analysis ; SSTA)및 간이계산법(Simplified Clay Fraction Piocedure;SCFP)간의 $2{\mu}m$ 점토함량을 비교하고자 본 시험을 수행하였다. 사용된 시료는 점토함량이 2~40% 내외의 토양 28점이었다. 현재 국내사용 표준방법은 particle size Distribution을 위한 것이지, 토성판정을 위한 $2{\mu}m$ 점토함량을 계산하는데는 약간의 문제가 있는 것으로 판단되었으며 표준분석법과의 상관을 볼 때는 개선비중계법과 간이계산법 모두 1.0에 가까운 상관계수를 보였으나, 간이계산법의 경우 표준분석 법보다는 $2{\mu}m$ 점토함량이 0~2%정도 높게 평가 되었다. 또한 분석한 시료의 토성판정결과 표준분석법과 개선비중계법은 28점 모두 동일한 결과를 얻었으나, 표준분석법과 비교할 때 간이계산법은 28점중 4점이 다른 토성으로 판정되었다. 그러므로 표준분석법 방법보다는 개선비중계법 방법이 $2{\mu}m$ 점토함량을 측정하는데 더 신속하고 정확한 방법이 될 수 있을 것으로 판단되었다.

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공군수송기와 기상항공기를 연계한 인공강우 사례실험 분석 (Analysis of Cloud Seeding Case Experiment in Connection with Republic of Korea Air Force Transport and KMA/NIMS Atmospheric Research Aircrafts)

  • 임윤규;장기호;노용훈;구정모;채상희;구해정;김민후;박동오;정운선;이광재;김선희;차주완;이용희
    • 한국환경과학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.899-914
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    • 2023
  • Various seeding materials for cloud seeding are being used, and sodium chloride powder is one of them, which is commonly used. This study analyzed the experimental results of multi-aircraft cloud seeding in connection with Republic of Korea Air Force (CN235) and KMA/NIMS(Korea Meteorological Administration/National Institute of Meteorological Sciences) Atmospheric Research Aircraft. Powdered sodium chloride was used in CN235 for the first time in South Korea. The analysis of the cloud particle size distributions and radar reflectivity before and after cloud seeding showed that the growth efficiency of powdery seeding material in the cloud is slightly higher than that of hygroscopic flare composition in the distribution of number concentrations by cloud aerosol particle diameter (10 ~ 1000 ㎛). Considering the radar reflectivity, precipitation, and numerical model simulation, the enhanced precipitation due to cloud seeding was calculated to be a maximum of 3.7 mm for 6 hours. The simulated seeding effect area was about 3,695 km2, which corresponds to 13,634,550 tons of water. In the precipitation component analysis, as a direct verification method, the ion equivalent concentrations (Na+, Cl-, Ca2+) of the seeding material at the Bukgangneung site were found to be about 1000 times higher than those of other non-affected areas between about 1 and 2 hours after seeding. This study suggests the possibility of continuous multi-aircraft cloud seeding experiments to accumulate and increase the amount of precipitation enhancement.

다중벽 탄소나노튜브의 분진폭발 특성 (Dust Explosion Characteristics of Multi-Walled Carbon Nano Tube)

  • 한인수;이근원;최이락
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권1호
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    • pp.40-47
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    • 2017
  • 가연성 분진이 제조 취급되는 공정에서의 분진폭발 위험성은 항상 존재한다. 그러나 산업현장에서 취급되는 분진에 대한 분진폭발 특성 정보는 아주 미흡한 실정으로 사업장에서는 화학사고 예방대책 수립에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 입도분포가 다른 두 종류의 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)에 대한 분진폭발 특성을 실험적으로 조사하였으며, NFPA 499 Code를 적용하여 MWCNT 제조 취급 공정의 분진폭발 위험장소 구분을 검토하였다. 그 결과 평균입도가 $124.2{\mu}m$인 MWCNT 1의 $P_{max}$, $K_{st}$, LEL, MIE, 및 MIT는 각각 6.3 bar, $56bar{\cdot}m/s$, $125g/m^3$, 1000 mJ 초과 및 $650^{\circ}C$ 초과로 나타났다. 평균입도가 $293.5{\mu}m$인 MWCNT 2의 $P_{max}$, $K_{st}$, LEL, MIE, MIT는 각각 6.2 bar, $42bar{\cdot}m/s$, $100g/m^3$, 1000 mJ 초과 및 $650^{\circ}C$ 초과로 나타났다. NFPA 499 Code에 따른 MWCNT 1, 2의 폭발강도와 점화감도는 각각 0.35와 0.01 미만으로 나타났기 때문에 MWCNT는 NFPA 499 Code에서 제시된 분진폭발 위험장소로 구분하여야 하는 가연성 분진으로 분류되지 않았다.