• 제목/요약/키워드: gravimetric method

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DTG 분석법을 활용한 슬래그류 비탄산염 재료의 CO2 정량 측정방법 연구 (A Study on the Method for Quantifying CO2 Contents in Decarbonated Slag Materials by Differential Thermal Gravimetric Analysis)

  • 최재원;유병노;추용식;한민철
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.8-16
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    • 2024
  • 포틀랜드 시멘트, 철강 산업 등에서 원료로 사용되는 석회석(CaCO3, calcium carbonate)은 고온에서 탈탄산 분해 반응에 의해 CO2를 배출한다. 석회석 사용에 의한 CO2 배출을 저감하기 위해 CO2 배출의 원인이 되는 carbonate 광물을 함유하지 않거나 함유량이 적으면서도 CaO를 함유한 산업부산물로 석회석을 대체하려는 기술이 제안되었다. 이들 산업부산물에 함유된 CO2를 정량 측정하는 방법으로 Loss of Ignition(LOI), Thermo-Gravimetric Analysis(TG), Infrared Spectroscopy(IR) 등이 사용되나, 산업부산물의 특성에 따라 CO2 배출량을 과대 또는 과소 평가할 우려가 있다. 본 연구에서는 CaCO3 시료와 고온에서 산화반응에 의해 중량이 증가하는 시료 각각에 carbonate 형태로 함유된 CO2의 함량을 측정하는 방법으로 LOI, TG, IR 및 DTG(Differential Thermo-Gravimetric Analysis) 방법의 신뢰도와 시험방법별 측정결과를 비교 검토하였다. CaCO3 시료에 대해서는 검토한 모든 시험결과는 충분한 수준의 신뢰도를 나타내었다. 반면, 고온에서 중량이 증가하는 시료의 CO2 함량에 대해서는 LOI와 TG는 시료의 CO2 함량을 제대로 평가하지 못했으며, IR은 예측값에 비해 CO2 함량을 과대평가하는 경향을 나타내었으나, DTG에 의한 평가 결과는 예측값에 근사하였다. 이로부터 수 % 미만 수준의 미량의 CO2를 함유하고, carbonate 광물의 분해 배출 온도에서 CO2 배출에 의한 중량 감소 외에도 중량이 변화하는 시료의 경우 DTG를 이용하여 CO2 함량을 구하는 것이 LOI나 TG, IR을 이용한 평가보다 합리적이라고 판단된다.

서울시 PM2.5 공간 샘플링을 위한 Deployable Particulate Impact Sampler의 성능 검증 연구 (Reliability and Accuracy of the Deployable Particulate Impact Sampler for Application to Spatial PM2.5 Sampling in Seoul, Korea)

  • 오규림;허종배;이승묵;김선영
    • 한국대기환경학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.277-288
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    • 2017
  • Previous studies of health effects of $PM_{2.5}$ performed spatial monitoring campaigns to assess spatial variability of $PM_{2.5}$ across people's residences. Highly reliable portable and cost-effective samplers will be useful for such campaigns. This study aimed to investigate applicability of the Deployable Particulate Impact Sampler(DPIS), one of the compact impact samplers, to spatial monitoring campaigns of $PM_{2.5}$ in Seoul, Korea. The investigation focused on the consistency of $PM_{2.5}$ concentrations measured by DPISs compared to those by the Low-volume Cyclone sampler (LCS). LCS has operated at a fixed site in the Seoul National University Yeongeon campus, Seoul, Korea since 2003 and provided qualified $PM_{2.5}$ data. $PM_{2.5}$ sampling of DPISs was carried out at the same site from November 17, 2015 through February 3, 2016. $PM_{2.5}$ concentrations were quantified by the gravimetric method. Using a duplicated DPIS, we confirmed the reliability of DPIS by computing relative precision and mean square error-based R squared value ($R^2$). Relative precision was one minus the difference of measurements between two samplers relative to the sum. For accuracy, we compared $PM_{2.5}$ concentrations from four DPISs (DPIS_Tg, DPIS_To, DPIS_Qg, and DPIS_Qo) to those of LCS. Four samplers included two types of collection filters(Teflon, T; quartz, Q) and impaction discs(glass fiber filter, g; pre-oiled porous plastic disc, o). We assessed accuracy using accuracy value which is one minus the difference between DPIS and LCS $PM_{2.5}$ relative to LCS $PM_{2.5}$ in addition to $R^2$. DPIS showed high reliability (average precision=97.28%, $R^2=0.98$). Accuracy was generally high for all DPISs (average accuracy=83.78~88.88%, $R^2=0.89{\sim}0.93$) except for DPIS_Qg (77.35~78.35%, 0.82~0.84). Our results of high accuracy of DPIS compared to LCS suggested that DPIS will help the assessment of people's individual exposure to $PM_{2.5}$ in extensive spatial monitoring campaigns.

환경중 방사성 스트론튬 분석 방법 연구 (A Study on the Environmental Radioactive Strontium Analysis)

  • 이경진;황정래;정운관
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제24권3호
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    • pp.155-160
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    • 1999
  • 환경 중에는 핵실험 및 원자력 발전소에서 방출되는 여러 가지 방사성 핵종들과 천연방사성 핵종들이 존재한다. 이 중에서 원자력발전소 운영과 관련하여, 환경 중의 인공방사성 핵종에 대한 관심이 높아지고 있다. 핵실험이나 원자력발전소와 관련된 인공방사선 핵종들은 주로 핵분열 생성물들로서, 그 수가 200여종에 이른다. 이 중에서도 $^{90}Sr$$^{137}Cs$은 선량특성상 특히 주목되어 왔다. 본 논문에서는 환경준위의 $^{90}Sr$ 정량 분석 방법에 대한 연구를 수행하였다. 환경 중의 $^{90}Sr$은 저준위이며, 특성 감마선과는 달리 연속 스팩트럼의 베타선원으로, $^{89}Sr$, $^{90}Y$ 및 다른 방사성 핵종들과 혼합되어 있기 때문에 정량적인 분석이 매우 어렵다. 저준위 방사성 스트론튬 분석을 위해서는 농축 과정 및 분석에 영향을 주는 타 방사성 핵종과의 화학적 분리과정이 필요하다. 그 동안 국내 여러 기관에서 공통적으로 스트론튬 회수율 산정을 위해 중량법을 사용하였고, 화학분리절차도 중량법을 사용하기에 적합하도록 개발하여 사용하였다. 최근 분석기기의 발달로 인해서, ppm 이나 ppb 단위의 안정원소 분석을 쉽게 할 수 있다는 점에 근거하여, 원자분광분석기기(ICP : Inductively Coupled atomic Plasma emission spectrophotometer)를 사용한 회수율 산정 및 그에 적합한 절차를 개발하였다. 개발된 절차는 기존의 중량법에 비해서 화학적 처리절차가 훨씬 간편하면서도 정확도가 높아서, 환경방사성 스트론튬의 정량분석에 적절히 사용될 수 있다.

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PPC와 Organo-Clay 나노 조성물의 합성과 실리카층의 수분흡수와 열적특성에 대한 영향 (Synthesis and Characterization of PPC/Organo-Clay Nanohybrid: Influence of Organically Modified Layered Silicates on Thermal and Water Absorption Properties)

  • 한학수;;서종철;장의성;최준석;최승혁
    • 멤브레인
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    • 제19권4호
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    • pp.341-347
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    • 2009
  • Poly propylene carbonate (PPC)와 cloisite 20B (PPC/C-20B)을 solution method를 통하여 합성하였고, 이를 통해 합성된 나노 조성물의 morphology, 열적 특성, 수분 흡수의 특성을 평가하였다. 나노 조성물의 구조는 X-ray diffraction (XRD) 로 확인하였고, 열적 특성은 thermal gravimetric analysis (TGA)와 differential scanning calorimetric (DSC)를 이용해 분석하였다. TGA와 DSC의 결과를 통해 나노 조성물은 기존의 PPC에 비해 높은 열적 안정성을 가짐을 확인할 수 있었다. DSC측정에서 5 wt%의 clay를 포함한 nanohybrid의 유리전이온도는 순수한 PPC의 $21^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$$9^{\circ}C$ 증가하였고, TGA 측정을 통해 확인한 열분해온도($T_{d50%}$)는 순수 PPC에 비해 $23^{\circ}C$가 높아졌음을 확인하였다. 또한 PPC 나노 조성물의 수분 흡수량은 기존의 PPC에 비해 상당히 감소하였다. 이는 clay의 PPC matrix 구조 내에 존재함으로 인해 수분 흡수를 감소시킨 것으로 해석할 수 있다. 수분 흡수는 코팅 막의 분해를 유발하고 물리적, 기계적 성능에 영향을 미친다. 따라서 나노 조성물로 인한 PPC의 열적 안정성, 수분흡수도 향상은 PPC의 사용과 실제 공정에 중요한 변수로 작용할 수 있다.

과일.채소중 식이섬유의 분석법 검토 및 함량 분석 (Determination of Dietary Fiber Content in Some Fruits and Vegetables)

  • 이경숙;이서래
    • 한국식품과학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.317-323
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    • 1987
  • 국내의 공업적 등급의 시판용 효소제를 사용하며 AOAC에서 공인된 enzymatic-gravimetric 방법에 따라 과일 4종류(사과, 배, 복숭아, 감)와 채소 4종류(무우, 상추, 배추, 배추김치)에 대한 식이심유의 함량을 측정하였다. 국내의 시판용 효소제를 사용하였을 때 AOAC가 추천하는 정제된 효소제에 대하여 효소역가 1/10, 반응시간 2배의 조건을 채택하여 과일 채소 중 식이섬유의 함량을 측정할 수 있었다. 과일, 채소의 건조물중 식이섬유의 함량은 과일의 경우 총함량은 $9.4{\sim}28.8%$, non-cellulosic polysac-charide 함량은 $1.8{\sim}7.8%$, cellulose 함량은 $3.7{\sim}5.8%$, lignin 함량은 $1.3{\sim}11.3%$의 범위이었다. 채소의 경우 총함량은 $26.0{\sim}35.7%$, non-cellulosic polysac-charide 함량은 $12.3{\sim}14.4%$, celluose 함량은 $12.3{\sim}19.7%$, lignin 함량은 $1.4{\sim}7.4%$의 범위이었다. 과일, 채소의 건조물중 조섬유함량은 과일의 경우 $3.5{\sim}6.7%$, 채소의 경우 $9.1{\sim}13.8%$의 범위이었다. 따라서 과일, 채소중 조섬유함량은 식이섬유의 $12{\sim}50%$만이 정량되는 것으로 나타났다.

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기름 유량표준장치의 개발 및 측정 불확도에 관한 연구 (A Study on the Development and the Uncertainty Analysis of Oil Flow Standard System)

  • 임기원;최종오
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권8호
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    • pp.1071-1080
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    • 2003
  • A national standard system was developed in order to calibrate and test the oil flowmeters for the petroleum field. A stop valve and a gyroscopic weighing scale were employed for the primary standard of the flow quantity. It is operated by the standing start and finish mode and the static weighing method. The model equation for uncertainty evaluation was based on the calibration principle of standard system. The sources of the uncertainties were quantified and combined according to the GUM(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement). It was found that the standard system had the relative expanded uncertainty of 0.04 % in the range of 18 - 350 ㎥/h. According to the uncertainty budget, the uncertainties of the fluid density and the volume of pipeline, which were temperature dependent, contributed 92% of final uncertainty in the oil flow standard system.

콘크리트의 사용연한에 따른 중성화의 진행에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study on the Progress of Concrete Carbonation According to the Service Life)

  • 이준구;박광수;신수균;김관호;박미현
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2001년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.123-128
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    • 2001
  • This study was performed to find out variation of carbonation progress of agricultural hydraulic concrete structures along the used years with using Thermo Gravimetric analysis/Differential Thermal Analysis(TG/DTA) and Indicator(phenolphthalein). In this study some conclusions such as follows were derived. Firstly, The result that the age of structures and the content of $Ca(OH)_{2}\;and\;CaCO_{3}$ in concrete have proportional relationships was found in the method of TG/DTA. This relational functions could be used to estimate remain lifetime of structures, obtaining the limits of the content of $CaCO_{3}$ in concrete which reinforcement corrosion could be occurred with breaking protection cover of alkalinity. Second, if the result of strength, voids, permeability characteristics could be combined with this relational function this may be able to be used as a new more accurate assessment technique for the quality of concrete than current usual methods. Third, environmental affect could be more superintendent for concrete carbonation than the age of agricultural hydration structures. Forth, It is difficult to estimate the used year of agricultural hydraulic concrete structures with the carbonation depth measured by indicator method. Finally, the accuracy of this relational function could be decided to be upgraded with continue analysis for more structures.

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Carbon nanospheres synthesized via solution combustion method: their application as an anode material and catalyst for hydrogen production

  • Dhand, Vivek;Rao, M. Venkateswer;Prasad, J.S.;Mittal, Garima;Rhee, Kyong Yop;Kim, Hyeon Ju;Jung, Dong Ho
    • Carbon letters
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    • 제15권3호
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    • pp.198-202
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    • 2014
  • Amorphous agglomerates of carbon nanospheres (CNS) with a diameter range of 10-50 nm were synthesized using the solution combustion method. High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) revealed a densely packed high surface area of $SP^2$-hybridized carbon; however, there were no crystalline structural components, as can be seen from the scanning electron microscopy, HRTEM, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, and thermal gravimetric analyses. Electrochemical and thermo catalytic decomposition study results show that the material can be used as a potential electrode candidate for the fabrication of energy storage devices and also for the production of free hydrogen if such devices are used in a fluidized bed reactor loaded with the as-prepared CNS as the catalyst bed.

$BiI_3$에 대한 승화압과 승화 표준 엔탈피 (The Sublimation Pressure and Standard Enthalpy of Sublimation of Bismuth Triiodide)

  • 김준학
    • 한국세라믹학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.943-951
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    • 1990
  • Steady-state sublimation vapour pressures of anhydrous bismuth triiodide have been measured by the continuous gravimetric Kundsen-effusion method from 430.0 to 558.9 K and equilibrium sublimation pressures were obtained from the steady-state data. Condensation coefficients and their temperature dependence have been derived from the effusiion measurement. Condensation coefficients ranged from 0.159 to 0.048(475 to 500K), the activation enthalpy and entropy for condensation have been obtained as -93.38kTmol-1 and -212.70JK-1mol-1. The standard sublimation enthalpy changes derived by both second(modified sigma function) and third(average enthalpy method) law methods were 138.261$\pm$0.023, 138.74$\pm$0.002kJmol-1 respectively. The standard sublimation entropy change derived by modified sigma function was 191.98$\pm$0.047 JK-1mol-1. The reliable standard sublimation enthalpy change based on a correlation of ΔgcrHom(298.15K) and ΔgcrSom(298.15K), a recommended p(T) equation has been obtained for BiI3(cr) ; 1g(p/Pa)=-C/(T/K)+5.0711g(T/K)-2.838$\times$10-3(T/K)-7.758$\times$103(K/T)2+1.4519 where p is in Pa, T in Kelvin, ΔgcrHom(298.15K) in kJmol-1 and C=(ΔgcrHom(298.15K)-8.7358)/1.9146$\times$10-2.

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엔진 배기단 적용을 위한 Time Resolved Laser Induced Icandescence (TIRE-LII) 신호의 보정 : 카본 입자 이용 (The Calibration Method of Time Resolved Laser Induced Incandescence Using Carbon Black Particles for the Soot Measurement at Exhaust Tail Pipe in Engine)

  • 오광철;김덕진;이천환;이춘범
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권12호
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    • pp.1335-1343
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    • 2005
  • The calibration technique of Time Resolved Laser Induced Incandescence was investigated both experimentally and numerically by using standard-sized carbon black particles for the instantaneous soot measurement at exhaust tail pipe in engine. The carbon black particles (19nm, 25nm, 45nm and 58nm) used in this study are similar, though not identical, to soot particle generated from flame not only in morphology but also in micro-structure. The amount of soot loading in flow was controled by a diluted gas (nitrogen) and was measured by the gravimetric method at exhaust pipe in calibrator. The successful calibrations of primary particle size and soot mass fraction were carried out at the range from 19nm to 58nm and from $0.25mg/m^3$ to $37mg/m^3$ respectively. And based on these results the numerical simulation of LII signal was tuned and the effect of an exhaust temperature variation on the decay rate of LII signal was corrected.