• 제목/요약/키워드: size and number concentration of particle

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무창 육계사의 계절별 먼지 농도와 특성 연구 (Seasonal Dust Concentration and Characteristics of Windowless Broiler Building)

  • 최희철;연규영;송준익;강희설;권두중;유용희;바로가;양창범;천상석;김용국
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제11권3로
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    • pp.197-206
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    • 2005
  • 본 연구는 무창육계사의 계절별 먼지 농도와 계사 먼지의 특성을 알아보고자 경기 화성 소재 육계농장의 무창계사에서 시험을 수행하였으며 결과는 다음과 같다. 1 여름철 무창육계사의 주령별 먼지농도는 TSP의 경우 1주령 1,229, 2주령 904.5, 3주령 558.8 그리고 4주령시 $1,053{\mu}g/m^3$이었다. 2. 겨울철에는 주령이 경과함에 따라 급격히 증가하는 경향이었으며, TSP의 경우 1주령시 465.4, 2주령시 1,401, 3주령시 4,497, 4주령시 5,097 그리고 5주령시 $6,873{\mu}g/m^3$이었다. 3. 겨울철 5주령시 최대 TSP량은 $11,132{\mu}g/m^3$을 보여 노출기준에 비하여 매우 높게 검출되었다. 4. 하루중의 먼지 분포는 여름철의 경우 이른 아침에 높게 나타났으며 환기량이 많은 오후에 최소량이 검출되었다 그러나 겨울철에는 이른 아침에 낮은 량이 검출되고 닭의 활동이 많은 오후에 먼지농도가 높게 검출되었다. 5. 먼지 입자 크기 분포에 있어서 숫자 기준으로 하였을 경우에는 $0.05\~0.35{\mu}m$ 크기의 먼지 분포가 높게 나타났으나 용적을 기준으로 하였을 경우에는 $16\~99{\mu}m$의 큰 먼지가 높은 분포를 보였다. 6. 먼지의 조단백질 함량은 DM기준으로 $42.8\~65.2\%$를 보여 급여사료의 조단백질 함량 $20.5\~24.5\%$에 비하여 높았으며 중금속의 경우에도 급여사료에 비하여 높은 농도를 보였다

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Comparison of Toxicity and Deposition of Nano-Sized Carbon Black Aerosol Prepared With or Without Dispersing Sonication

  • Kang, Mingu;Lim, Cheol-Hong;Han, Jeong-Hee
    • Toxicological Research
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    • 제29권2호
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    • pp.121-127
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    • 2013
  • Nanotoxicological research has shown toxicity of nanomaterials to be inversely related to particle size. However, the contribution of agglomeration to the toxicity of nanomaterials has not been sufficiently studied, although it is known that agglomeration is associated with increased nanomaterial size. In this study, we prepared aerosols of nano-sized carbon black by 2 different ways to verify the effects of agglomeration on the toxicity and deposition of nano-sized carbon black. The 2 methods of preparation included the carbon black dispersion method that facilitated clustering without sonication and the carbon black dispersion method involving sonication to achieve scattering and deagglomeration. Male Sprague-Dawley rats were exposed to carbon black aerosols 6 hr a day for 3 days or for 2 weeks. The median mass aerodynamic diameter of carbon black aerosols averaged $2.08{\mu}m$ (for aerosol prepared without sonication; group N) and $1.79{\mu}m$ (for aerosol prepared without sonication; group S). The average concentration of carbon black during the exposure period for group N and group S was $13.08{\pm}3.18mg/m^3$ and $13.67{\pm}3.54mg/m^3$, respectively, in the 3-day experiment. The average concentration during the 2-week experiment was $9.83{\pm}3.42mg/m^3$ and $9.08{\pm}4.49mg/m^3$ for group N and group S, respectively. The amount of carbon black deposition in the lungs was significantly higher in group S than in group N in both 3-day and 2-week experiments. The number of total cells, macrophages and polymorphonuclear leukocytes in the bronchoalveolar lavage (BAL) fluid, and the number of total white blood cells and neutrophils in the blood in the 2-week experiment were significantly higher in group S than in normal control. However, differences were not found in the inflammatory cytokine levels (IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, IL-6, etc.) and protein indicators of cell damage (albumin and lactate dehydrogenase) in the BAL fluid of both group N and group S as compared to the normal control. In conclusion, carbon black aerosol generated by sonication possesses smaller nanoparticles that are deposited to a greater extent in the lungs than is aerosol formulated without sonication. Additionally, rats were narrowly more affected when exposed to carbon black aerosol generated by sonication as compared to that produced without sonication.

계류수의 음이온과 하상재료가 수서곤충에 미치는 영향 (The Effect of Stream Anion and River-Bed Materialson Aquatic Insects)

  • 서문원;전근우
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제15권1호
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    • pp.89-97
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    • 1999
  • 산지계류에 서식하는 수서곤충의 종류와 서식조건에 대한 기초자료를 얻기 위해 강원대학교 산림과학대학 부속연습림내의 봉명천을 대상으로 수서곤충, 음이온 및 하상재료를 파악한 결과는 다음과 같다. 1. 각 지점별 수서곤충의 종다양도, 종풍부도 및 균등도는 사방댐의 상류역이 하류역보다 높게 나타났다. 2. 음이온은 A, B, C, D 및 E 지점 모두 유사하였지만 하류역인 F지점에서는 상류역에 비해 최소 1.5배에서 최대 89배 이상의 이온이 검출되었다. 3. 하상재료는 상류역이 하류역보다 입경이 크게 나타났으나, 사방댐 직하부는 사방댐에 의해 하류역보다 자갈의 구성도가 높게 나타났다. 4. 수서곤충의 수는 음이온 농도에 반비례하였고, 하상재료의 크기와는 정비례하였으며, 특히 호박돌의 분포도에 크게 영향을 받은 것으로 나타났다.

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Episodic Particulate Sulfate and Sulfur Dioxide on the Southwestern Japan Coast in March and April 2010

  • Nagatani, Tetsuji;Yamada, Maromu;Kojima, Tomoko;Zhang, Daizhou
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제6권1호
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    • pp.41-52
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    • 2012
  • Particulate sulfate in $PM_{2.5}$, sulfur dioxide ($SO_2$) and size-segregated aerosol particle number concentrations were measured at a site ($32^{\circ}19'N$, $129^{\circ}59'E$) on the southwestern Japan coast from 5 March to 10 April, 2010. Results show frequent episodic increases of sulfate and $SO_2$. Compared to the average concentration of sulfate $4.4{\pm}2.7\;{\mu}g\;m^{-3}$ in the whole observation period, episodic sulfate reached $10.5-20.1\;{\mu}g\;m^{-3}$. The variation of sulfate always synchronized with aerosol particles in the size range of $0.1-0.5 {\mu}m$, indicating the episodic sulfate was a consequence of the increase of the sub-micron particles. $SO_2$ did not have remarkable increase in any episodes of sulfate increase. During the passage of low pressure systems which loaded Asian dust in postfrontal air, concentrated sulfate appeared right behind the front but before dust arrival, suggesting the dominance of dust-free particulate sulfate. Weather and backward trajectory analyses revealed that air parcels with high sulfate passed eastern and northeastern China or Korean peninsula before arriving at the site. In contrast, those with high $SO_2$ passed an active volcano, Mt. Sakurajima, about 100 km in the south, suggesting the $SO_2$ was more likely from the volcanic emission. The ratio of sulfate to total sulfur compounds $({SO_4}^{2-})/({SO_4}^{2-}+SO_2)$ was 0.31-0.89 in continentally originated air while was 0.25-0.43 in the air having passed the volcano, showing more efficient conversions of $SO_2$ to sulfate in the air from the continent. The close dependence of the conversion on humidity in the continentally originated air was confirmed.

Nasal and Pulmonary Toxicity of Titanium Dioxide Nanoparticles in Rats

  • Kwon, Soonjin;Yang, Young-Su;Yang, Hyo-Seon;Lee, Jinsoo;Kang, Min-Sung;Lee, Byoung-Seok;Lee, Kyuhong;Song, Chang-Woo
    • Toxicological Research
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    • 제28권4호
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    • pp.217-224
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    • 2012
  • In recent decades, titanium dioxide ($TiO_2$) nanoparticles have been used in various applications, including paints, coatings, and food. However, data are lacking on the toxicological aspects associated with their use. The aim of this study was to assess the inhalation toxicity of $TiO_2$ nanoparticles in rats by using inhalation exposure. Male Wistar rats were exposed to $TiO_2$ nanoparticles for 2 weeks (6 hr/day, 5 days/week) at a mean mass concentration of $11.39{\pm}0.31mg/m^3$. We performed time-course necropsies at 1, 7, and 15 days after exposure. Lung inflammation and injury were assessed on the basis of the total and individual cell counts in bronchoalveolar lavage fluid (BALF), and by biochemical assays, including an assay for lactate dehydrogenase (LDH). Furthermore, histopathological examination was performed to investigate the lungs and nasal cavity of rats. There were no statistically significant changes in the number of BALF cells, results of biochemical assays of BALF and serum, and results of cytokine analysis. However, we did observe histopathological changes in the nasal cavity tissue. Lesions were observed at post-exposure days 1 and 7, which resolved at post-exposure day 15. We also calculated the actual amounts of $TiO_2$ nanoparticles inhaled by the rats. The results showed that the degree of toxicity induced by $TiO_2$ nanoparticles correlated with the delivered quantities. In particular, exposure to small particles with a size of approximately 20 nm resulted in toxicity, even if the total particle number was relatively low.

다른 습도조건하에서 Po-218 이온들의 극소입자형성에 관한 연구 (Formation of Ultra fine Particle by the Polonium-218 Ions under Different Humidity Conditions)

  • 윤석철;하정우
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제17권1호
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    • pp.1-10
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    • 1992
  • 물분자와 전리방사선과의 상호작용에 의하여 생성된 방사능극소입자에 관한 많은 연구결과가 보고되어 왔으며, 특히 이전 연구에서는 물분자의 방사성분해에 의해 발생한 수산화라디칼의 높은 농도는, 유기물기체와 같은 실내기체와 반응즉시 낮은 증기압의 화학물로 변하여 극소입자가 된다고 알려져 왔다. 본 연구에서는, 라돈의 첫째딸핵종인 Po-218에 대한 물분자와의 의존성을 조사할 목적으로, 실내기체의 최적제어가 가능한 라돈챔버를 사용하여 일련의 실험들을 수행하였다. 특별히 설계 제작된 평행등급 금속망필터시스템을 사용하여, 서로 다른 습도조건하에서 0.5-100nm 크기의 라돈딸핵종에 대한 방사능크기분포도가 얻어졌으며, 그 결과가 분석되었다. 라든가스챔버내에 수증기분자의 첨가와 동 수증기분자의 방사성분해에 의하여 생성된 수산화라디칼에 의한 극소입자들의 형성을 확인하였는데 이는 수증기의 방사성분해과정에서 Po-218이온과 수증기분자 사이에 중화과정 때문인 것으로 밝혀졌다.

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분사법으로 제조된 침강성 탄산칼슘 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Precipitated Calcium Carbonate Prepared by the Nozzle Spouting Method)

  • 박주원;김준석;안지환;한춘
    • 공업화학
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    • 제17권1호
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    • pp.67-72
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    • 2006
  • 탄산가스로 채워진 반응기에 수산화칼슘 현탁액을 순환 분산하여 탄산가스와 현탁액의 접촉면적을 증가시키며 가능한 짧은 시간에 다수의 핵을 생성시킬 수 있는 분사법을 이용하여 침강성 탄산칼슘을 합성하였다. 현탁액의 농도와 온도, 반응기로 투입되는 탄산가스의 유량, 분사노즐의 크기를 조절하면서 침강성 탄산칼슘의 입자를 조절하였고 그 결과 약 $0.1{\mu}m$ 정도의 균질 분산된 입자에서부터 $0.3{\mu}m$ 크기의 불균일 입자를 얻을 수 있었다. 생성된 침강성 탄산칼슘을 XRD로 분석한 결과 대부분의 탄산칼슘은 calcite로 나타났고 반응조건에 따라 약간의 aragonite도 생성되었다. 또한 반응시간에 따른 현탁액의 pH와 전기전도도의 변화를 측정한 결과 반응조건에 따라 약간의 차이는 있었으나 초기에 일정시간 높은 pH와 전기전도도값을 유지한 후 급속히 감소하다 포화되는 경향을 보였다. 또한 생성된 침강성 탄산칼슘을 SEM을 이용, 반응조건 변화에 의한 입자생성변화를 고찰한 결과 입도 $0.1{\mu}m$ 균일입자 생성조건은 반응온도 $25^{\circ}C$, 현탁액농도 0.5 wt%, $CO_2$가스의 유량 1 L/min, 노즐사이즈 0.4 mm로 나타났다.

대용량 splitter less full-feed depletion SPLITT 분획법 (Large scale FFD-SF)에서의 분획효율(FE)및 시료처리량(TP)의 최적화 (Optimization of fractionation efficiency (FE) and throughput (TP) in a large scale splitter less full-feed depletion SPLITT fractionation (Large scale FFD-SF))

  • 음철헌;노아람;최재영;유영석;김운중;이승호
    • 분석과학
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    • 제28권6호
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    • pp.453-459
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    • 2015
  • Split-flow thin cell fractionation (SPLITT fractionation, SF)은 밀도와 입자 크기에 따라 입자성 물질이나 거대분자를 연속적으로 분리 및 분획하는 기술이다. SF 모드 중 full-feed depletion mode (FFD)는 오직 한 개의 주입 구를 가지고 있으며, outlet에만 flow stream splitter가 존재한다. SPLITT은 두 가지의 중요 인자가 있다. 하나는 시간에 따라 통과되는 시료의 양 (throughput, TP)과 또 다른 하나는 이론에 의해 예측된 크기를 가지는 입자들의 수 퍼센트로 정의하는 분획효율 (fractionation efficiency, FE)이다.. 기존 FFD 모드에서는 splitter가 outlet에 존재하여, 채널 규모를 확장시키는 데 제한이 있어 시료 처리량의 한계가 있다. 따라서 splitter를 제거하고 채널규모를 증가하여 시료 처리량을 대폭 증가시킬 수 있는 대규모 중력장 FFD-SF 채널을 사용하였다. 따라서 이 논문에서는 대용량 중력장 FFD-SF의 TP와 FE 최적화를 위하여 시료농도와 유속변화로 실험을 진행하였다. 이 실험에서는 두 개의 다른 입자 분포 (3~7 µm, 2~30 µm) 를 가지는 Polyurethane (PU) latex beads가 사용되었다. 시료의 농도는 0.2~0.8% (wt/vol)을 사용하였으며, 채널의 유속은 70~160 mL/min을 사용하였다. 분획된 입자는 광학 현미경으로 확인하여 직접 크기 관찰을 하였으며 시료 회수율 (recovery)은 수집된 입자를 0.1 µm 맴브레인 필터로 거른 후 무게측정으로 실험하였다. 본 연구를 통해 fraction-a의 분획효율 (FE)은 이론에 따라 정확히 맞춰준다면 언제든 좋은 수치를 얻을 수 있다는 것이 확인되었고, 시료의 입자크기가 커서 채널에 쌓일 경우, 시료 회수율을 높이기 위해서는 이동상을 더 흘려주는 방법을 사용하면 효과적인 것을 확인하였다. 또한 효율적인 TP로 실험을 진행하기 위해서는 최소한 0.4% 농도는 사용해야 효율적인 분획이 이뤄진다는 것을 확인하였다.

ZnO 초박막의 두께 변화에 따른 구조적, 전기적, 광학적 특성 변화 연구 (The Structural, Electrical, and Optical Properties of ZnO Ultra-thin Films Dependent on Film Thickness)

  • 강경문;;김민재;이홍섭;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.15-21
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    • 2019
  • 원자층 증착법(ALD: atomic layer deposition)으로 $150^{\circ}C$에서 성장된 zinc oxide (ZnO) 초박막의 두께 변화에 따른 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. ZnO 박막을 증착하기 위해 금속 전구체와 반응물로 각각 diethylzinc와 deionized water를 사용하였다. ALD 사이클 당 성장률은 $150^{\circ}C$에서 약 0.21 nm/cycle로 일정 하였으며, 50 사이클 이하의 샘플들은 초기 ALD 성장 단계에서 상대적으로 얇은 두께로 인하여 비정질 성질을 갖는 것으로 보였다. 100 사이클에서 200 사이클로 두께가 증가함에 따라 ZnO 박막의 결정성이 증가하였고 hexagonal wurtzite 구조를 보였다. 또한, ZnO 박막의 입자 크기가 ALD 사이클의 수의 증가에 따라 증가되었다. 전기적 특성 분석 결과 박막 두께의 증가에 따라서 비저항 값이 감소하였으며, 이는 박막 두께 증가에 따른 입자 크기 증가 및 결정성 개선으로 더 두꺼운 ZnO 박막에서 입자 경계의 농도 감소와 상관 관계가 있음을 알 수 있었다. 광학적 특성 분석 결과 근 자외선 영역 (300 nm~400 nm)에서의 밴드 엣지 흡수가 증가 및 이동되었는데 이 현상은 ZnO 박막 두께의 증가에 따른 캐리어 농도의 증가가 기인 한 것으로, 이 결과는 박막 두께의 증가에 따른 저항률 감소와 잘 일치한다. 결과적으로 박막의 두께가 증가하면 막 면의 응력이 완화되어 밴드 갭이 감소하고 결정성 및 전도성이 향상됨을 알 수 있었다.

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.