• 제목/요약/키워드: thermal desorption

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심설(沈偰)묘 출토유물에서 발현되는 VOCs 및 냄새물질의 특성 평가 (Assessments of the VOCs and Smells Compounds Emitted from Properties Exhumed at Sim Seol Tomb)

  • 서용수;이영은
    • 보존과학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.63-73
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    • 2012
  • 본 연구에서는 (심설, 1570-1630)묘에서 출토된 유물로부터 발현되는 89종의 휘발성유기화합물 및 냄새물질을 열탈착기와 가스크로마토그래피-질량분석기로써 동정 및 정량분석 하였다. 주요물질로는 alpha-pinene 4,113ppbv, beta-pinene 2,510ppbv, limonene 2,424ppbv로 나타났으며, 그 외 tran-p-menth-2-ene, acetone, isolongifolene, isoborneol 순으로 검출되었다. 가장 높은 농도의 화합물 군은 terpenes 60.5%, 다음으로는 alcohols이 25.8%를 차지하고 있었다. 예상악취강도 역시 terpenes가 35.1%로 가장 높게 나타났으며, 다음으로 aldehydes 33.4%, alcohols 8.8%로 나타났다. 방향 및 방충, 항균 효과가 있는 것으로 알려진 terpenes는 내관으로 사용된 적송관(Pinus densiflora)으로부터 비롯된 것이며, aldehydes와 alcohols는 관 내부에 안치된 시신과 적송관 모두에서 비롯되는 것으로 평가되었다. 묘의 발굴 혹은 부장유물에서 발현되는 가스의 분석은 발굴과 보존처리 과정에 참여하는 작업자를 유해가스로부터 보호하는 안전대책을 수립하고, 회곽묘 내부의 미라와 부장유물의 보존효과 규명 및 효과적인 보존처리 방안수립에 대한 과학적인 기초자료를 제시할 수 있다.

Ca계 및 Na계 흡수제의 건식 탈황 특성 비교 (Comparision of Ca- and Na- Based Dry Sorbent in Desulfurization Characteristics)

  • 문승현;현주수
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.21-28
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    • 2009
  • Ca계 및 Na계 탈황제를 대상으로 열중량 분석실험과 승온탈리 실험을 수행하여 탈황제의 열적안정성, 집진기 전단 온도인 $250^{\circ}C$에서 탈황 성능, 그리고 상온에서 흡수용량 등을 비교하여 아래와 같은 결론을 도출하였다. 소석회($Ca(OH)_2$)는 약 $390^{\circ}C$에서 열 분해되기 시작하여 480~$500^{\circ}C$에 이르면 완전하게 분해되었다. 열분해 결과 생성된 생석회(CaO)의 무게는 최초 소석회 무게의 76%로 감소하였다. 중탄산나트륨($NaHCO_3$)은 약 $95^{\circ}C$에서부터 분해되기 시작하여 $190^{\circ}C$ 이하의 온도에서 완전하게 분해되어 처음 도입된 중탄산나트륨 무게와 비교하여 약 63%로 감소하였다. $250^{\circ}C$에서 실시한 열중량 분석 결과, 무수탄산나트륨($Na_2CO_3$)의 경우에는 탈황제 무게의 35%에 해당하는 $SO_2$를 흡수할 수 있고, 생석회는 15.6%, 소석회는 6.5%까지 $SO_2$를 흡수할 수 있는 것으로 나타났다. $250^{\circ}C$에서 초기반응 속도를 비교하면, Ca계 탈황제의 경우에는 초기 미반응 시간이 있는 반면에 Na계 탈황제인 무수탄산나트륨에서는 이러한 초기 미반응 시간이 없어, Ca계 반응제의 경우보다 Na계 탈황제의 경우에 $SO_2$와 더 빠른 반응이 진행되었다. 상온에서 실시한 승온탈리 실험 결과, Na계인 무수탄산나트륨보다는 Ca계인 소석회가 더 많은 $SO_2$를 흡수하였다. 따라서 저온에서는 Ca계인 소석회가 적절하고 고온에서는 무수탄산나트륨이 더 적절한 탈황제인 것으로 판단된다.

벽지에서 발생되는 오염물질 방출특성 - TVOC와 HCHO를 중심으로 - (Characteristics of pollutant emission from wallpapers - Around TVOC and HCHO -)

  • 장성기;김미현;이홍석;임준호;장미;서수연
    • 분석과학
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    • 제18권6호
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    • pp.542-551
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    • 2005
  • 본 연구는 벽지 종류 및 방출기간에 따른 방출농도특성을 알아보고자 소형챔버법으로 방출시험을 수행하였다. 방출시험을 통해 측정 분석된 TVOC와 HCHO의 평균농도는 각각 $1.1mg/m^2{\cdot}h$, $0.01mg/m^2{\cdot}h$로 나타났으며, 25개 벽지 모두 현 방출기준을 만족하였다. TVOC 방출농도를 보면 PVC 벽지, 천연 벽지, Non-PVC 벽지 순으로 나타났으며, HCHO는 벽지 종류에 상관없이 아주 낮은 농도로 검출되었다. 정성된 45종 개별 VOC에 대한 성분별 기여도순을 보면 파라핀계 탄화수소, 방향족 탄화수소, 올레핀계 탄화수소였으며, 그 중 파라핀계 탄화수소는 90% 이상의 기여율을 보였으며, 독성이 강한 할로겐화 탄화수소는 검출되지 않았다. PVC 벽지는 다른 벽지에 비해 방출량이 많았으며, 톨루엔은 천연벽지 보다 10배 정도 높은 농도를 보였다. 한편, 방출시간 경과에 따른 방출농도는 점차적으로 감소하는 경향을 보여주었다.

Effect of Core Morphology on the Decomposition of CCI₄ over the Surface of Core/Shell Structured Fe₂O₃/MgO Composite Metal Oxides

  • 김해진;강진;박동곤;권호진;Kenneth J. Klabunde
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권8호
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    • pp.831-840
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    • 1997
  • Core/shell structured composite metal oxides of Fe2O3/MgO were prepared by thermal decomposition of Fe(acac)3 adsorbed on the surface of MgO cores. The morphology of the composites conformed to that of the MgO used as the cores. Broad powder X-ray diffraction peaks shifted toward larger d, large BET surface area (∼350 m2/g), and the size of crystalline domains in nano range (4 nm), all corroborate to the nanocrystallinity of the Fe2O3/MgO composite which was prepared by using nanocrystalline MgO as the core. By use of microcrystalline MgO as the core, microcrystalline Fe2O3/MgO composite was prepared, and it had small BET surface area of less than 35 m2/g. AFM measurements on nanocrystalline Fe2O3/MgO showed a collection of spherical aggregates (∼80 nm dia) with a very rough surface. On the contrary, microcrystalline Fe2O3/MgO was a collection of plate-like flat crystallites with a smooth surface. The nitrogen adsorption-desorption behavior indicated that microcrystalline Fe2O3/MgO was nonporous, whereas nanocrystalline Fe2O3/MgO was mesoporous. Bimodal distribution of the pore size became unimodal as the layer of Fe2O3 was applied to nanocrystalline MgO. The macropores in a wide distribution which the nanocrystalline MgO had were absent in the nanocrystalline Fe2O3/MgO. The decomposition of CCl4 was largily enhanced by the overlayer of Fe2O3 on nanocrystalline MgO making the reaction between nanocrystalline Fe2O3/MgO and CCl4 be nearly stoichiometric. The reaction products were environmentally benign MgCl2 and CO2. Such an enhancement was not attainable with the microcrystalline samples. Even for the nanocrystalline MgO, the enhancement was not attained, if not with the Fe2O3 layer. Without the layer of Fe2O3, it was observed that the nanocrystalline domain of the MgO transformed into microcrystalline one as the decomposition of CCl4 proceeded on its surface. It appeared that the layer of Fe2O3 on the particles of nanocrystalline Fe2O3/MgO blocked the transformation of the nanocrystalline domain into microcrystalline one. Therefore, in order to attain stoichiometric reaction between CCl4 and Fe2O3/MgO core/shell structured composite metal oxide, the morphology of the core MgO has to be nanocrystalline, and also the nanocrystalline domains has to be sustained until the core was exhausted into MgCl2.

국내 수종별 BVOCs 방출량 (1) (Emission Rates of Biogenic Volatile Organic Compounds (BVOCs) from Various Tree Species in Korea (I))

  • 장한나;손정아;제선미;오창영;조민석;김주완;김재현;최원실;이영규
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권4호
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    • pp.543-553
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    • 2021
  • 피톤치드는 식물체에서 방출되는 생물유래 휘발성유기화합물(BVOCs)에 포함되어있는 isoprene, monoterpene, sesquiterpene과 같은 화합물들 형태로 존재한다. 또한 피톤치드는 중요한 산림치유 인자인 동시에 질소화합물과 광학반응을 하여 오존 및 이차 유기에어로졸 생성에 영향을 미치는 물질로 보고되고 있다. 본 연구에서는 우리나라 도시숲 주요 30 수종을 선정하여 표준환경조건(온도: 30℃, 광도: 1,000 μmol/m2/sec)에서 400 L Tedlar bag의 순환형 챔버를 이용하여 시료를 포집하여 열탈착-GC/MS로 분석하였고, 해당 수종의 잎을 건조시켜 건중량 당 수종별 isoprene 및 terpene류의 방출량을 분석하였다. Isoprene 방출량은 전체 수종 중에서 왕대에서 가장 높았으며 졸참나무, 굴거리나무, 회양목이 주요 isoprnen 방출 수종으로 나타났다. Monoterpene 방출량은 리기다소나무에서 가장 높았으며 고로쇠, 일본잎갈나무, 백목련, 메타세쿼이아, 잣나무, 소나무, 전나무가 주요 monpterpene 방출 수종으로 나타났다. Monotrerpene 주요 물질은 α-pinene, myrcene, limonene, β-pinen, sabinene이였으며, sesquiterpene의 주요 물질은 caryophyllene, farnesene으로 나타났다. Oxygenated monoterpene의 주요 물질은 pulegone, borneol, menthol, eucalyptol, nerol이였고 oxygenated sesquiterpene에서는 carypphyllene oxide가 주요 물질로 검출되었지만 30개 수종에서 sesquiterpene과 oxygenated sesquiterpene의 방출량은 상대적으로 낮았다.

Microstructure evolution and effect on deuterium retention in oxide dispersion strengthened tungsten during He+ irradiation

  • Ding, Xiao-Yu;Xu, Qiu;Zhu, Xiao-yong;Luo, Lai-Ma;Huang, Jian-Jun;Yu, Bin;Gao, Xiang;Li, Jian-Gang;Wu, Yu-Cheng
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권12호
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    • pp.2860-2866
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    • 2020
  • Oxide dispersion-strengthened materials W-1wt%Pr2O3 and W-1wt%La2O3 were synthesized by wet chemical method and spark plasma sintering. The field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) analysis, XRD and Vickers microhardness measurements were conducted to characterize the samples. The irradiations were carried out with a 5 keV helium ion beam to fluences up to 5.0 × 1021 ions/m2 under 600 ℃ using the low-energy ion irradiation system. Transmission electron microscopy (TEM) study was performed to investigate the microstructural evolution in W-1wt%Pr2O3 and W-1wt%La2O3. At 1.0 × 1020 He+/m2, the average loops size of the W-1wt%Pr2O3 was 4.3 nm, much lower than W-1wt% La2O3 of 8.5 nm. However, helium bubbles were not observed throughout in both doped W materials. The effects of pre-irradiation with 1.0 × 1021 He+/m2 on trapping of injected deuterium in doped W was studied by thermal desorption spectrometry (TDS) technique using quadrupole mass spectrometer. Compared with the samples without He+ pre-irradiation, deuterium (D) retention of doped W materials increased after He+ irradiation, whose retention was unsaturated at the damage level of 1.0 × 1022D2+/m2. The present results implied that irradiation effect of He+ ions must be taken into account to evaluate the deuterium retention in fusion material applications.

노후 특수·화물 차량 PM/NOx 저감을 위한 SDPF 촉매 및 코팅 기술 연구 (A Study on Selective Catalytic Reduction on Diesel Particulate Filter Catalyst and Coating Technology the Removal of Particulate Matters and NOx for Old Special Cargo Vehicles)

  • 정관형;서필원;오형석;김종국;강소연;강정호;김현준;신병선
    • 공업화학
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    • 제32권6호
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    • pp.695-699
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    • 2021
  • 본 연구에서는, 노후된 엔진을 사용하는 트럭 및 특수차량에서 배출되는 NOx 및 PM을 동시에 제거하기 위해 SDPF 후처리 시스템 연구를 수행하였다. 우선, SDPF의 SCR 촉매를 선정하기 위해서, V/TiO2와 Cu-zeolite 촉매의 de-NOx 성능을 비교하였으며, SCR 촉매특성분석은 BET, XRD 및 NH3-TPD를 통해 분석하였다. 촉매 활성시험 결과, Cu-zeolite 촉매가 가장 우수한 내열성을 보여주었다. 최적의 SDPF 코팅을 위해서, 목표로 설정된 입자 크기에 맞추어 슬러리를 제조하였다. SCR 코팅량에 따른 SDPF의 코팅안정성과 배압 결과, SDPF 촉매를 로딩량별로 A, B, C 샘플을 제작하여 코팅안정성과 배압 및 de-NOx 성능을 비교한 결과 B 샘플에서에서 가장 우수한 결과를 보였다. 최적 SDPF 후처리시스템에 대해 엔진동력계 시험을 실시하였으며, 시험결과 Eu-5 규제를 만족하였다.

Removal of residual VOCs in a collection chamber using decompression for analysis of large volatile sample

  • Lee, In-Ho;Byun, Chang Kyu;Eum, Chul Hun;Kim, Taewook;Lee, Sam-Keun
    • 분석과학
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    • 제34권1호
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    • pp.23-35
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    • 2021
  • In order to measure the volatile organic compounds (VOCs) of a sample which is too large to use commercially available chamber, a stainless steel vacuum chamber (VC) (with an internal diameter of 205 mm and a height of 50 mm) was manufactured and the temperature of the chamber was controlled using an oven. After concentrating the volatiles of the sample in the chamber by helium gas, it was made possible to remove residual volatile substances present in the chamber under reduced pressure ((2 ± 1) × 10-2 mmHg). The chamber was connected to a purge & trap (P&T) using a 6 port valve to concentrate the VOCs, which were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) after thermal desorption (VC-P&T-GC-MS). Using toluene, the toluene recovery rate of this device was 85 ± 2 %, reproducibility was 5 ± 2 %, and the detection limit was 0.01 ng L-1. The method of removing VOCs remaining in the chamber with helium and the method of removing those with reduced pressure was compared using Korean drinking water regulation (KDWR) VOC Mix A (5 μL of 100 ㎍ mL-1) and butylated hydroxytoluene (BHT, 2 μL of 500 ㎍ mL-1). In case of using helium, which requires a large amount of gas and time, reduced pressure ((2 ± 1) × 10-2 mmHg) only during the GC-MS running time, could remove VOCs and BHT to less than 0.1 % of the original injection concentration. As a result of analyzing volatile substances using VC-P&T-GC-MS of six types of cell phone case, BHT was detected in four types and quantitatively analyzed. Maintaining the chamber at reduced pressure during the GC-MS analysis time eliminated memory effect and did not affect the next sample analysis. The volatile substances in a cell phone case were also analyzed by dynamic headspace (HT3) and GC-MS, and the results of the analysis were compared with those of VC-P&T-GC-MS. Considering the chamber volume and sample weight, the VC-P&T configuration was able to collect volatile substances more efficiently than the HT3. The VC-P&T-GC-MS system is believed to be useful for VOCs measurement of inhomogeneous large sample or devices used inside clean rooms.

휘발성유기물(VOC) 분석을 위한 시료보관 용기의 비교 (Comparison of sample storage containers for the analysis of volatile organic compounds (VOC))

  • 김서경;김달호
    • 분석과학
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    • 제35권3호
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    • pp.116-123
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    • 2022
  • 대기 중 휘발성유기물(VOC) 분석을 위해 가스시료 채취 용기로서 고분자 재질의 유연한 백(bag)이나 금속재질의 캐니스터 또는 유리병 등을 사용하고 있다. 본 연구에서는 가스시료 용기에 시료 채취 후 분석 시까지 단기 보관에 따른 휘발성시료의 농도 안정성을 다양한 용기에 대해 비교하였다. 시료용기로 폴리비닐플로라이드(polyvinyl fluoride, PVF), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에스터-알미늄(polyester aluminum, PE-Al) 재질의 폴리머백과 스테인레스 재질의 캐니스터 그리고 2종의 갈색유리병을 사용하였으며 VOC 시료로 100 nmol/mol의 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스타이렌 표준가스를 사용하였다. 열탈착-가스크로마토그래프-불꽃이온화검출기(TD-GC-FID)를 사용하여 용기 종류별로 10~20일 동안 보관된 시료의 농도변화를 측정하였다. 캐니스터와 갈색병은 1주일 동안 큰 농도의 변화가 없었으며 2주까지도 처음 농도의 80 %이상 농도를 유지하였다. 폴리머재질의 모든 백(bag)형 용기의 경우는 벤젠과 톨루엔을 제외한 모든 성분이 1일 후에 처음 농도의 70 % 미만으로 큰 농도 변화를 보였다. 특히 에틸벤젠, 자일렌, 스티렌의 경우 처음 농도의 30 % 미만이 남아 매우 큰 농도 변화를 보였다.

국내 수종별 BVOCs 방출량(II): 도시 숲 주요 수종 (Emission Rates of Biogenic Volatile Organic Compounds from Various Tree Species in Korea (II): Major Species in Urban Forests)

  • 장한나;손정아;김주완;김준혁;김영성;최원실;이영규
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권4호
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    • pp.490-501
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    • 2022
  • 식물체에서 isoprene, monoterpene, sesquiterpene과 같은 화합물들 형태로 방출되는 피톤치드를 포함한 VOCs를 총칭하여 생물유래 휘발성유기화합물 BVOCs (biogenic volatile organic compounds)로 구분하고 있다. 피톤치드는 중요한 산림치유 인자인 동시에 질소화합물과 광학반응을 하여 오존 및 이차 유기에어로졸 생성에 영향을 미치는 물질로 보고되고 있다. 본 연구에서는 우리나라 도시숲 주요 32 수종을 선정하여 3년생 이하 묘목을 연구 대상으로 표준환경조건(온도: 30℃, 광도: 1,000 μmol/m2/sec)에서 400 L Tedlar bag을 순환형 챔버를 이용하여 도시숲 주요 수종에서 방출되는 기체시료를 포집하여 열탈착-GC/MS로 분석하였다. 해당 수종의 잎을 건조시켜 건중량 당 수종별 isoprene 및 terpene류 38종의 방출량을 분석하였다. Isoprene 방출량은 전체 수종 중에서 신갈나무에서 가장 높게 나타났으며 버드나무, 아까시나무, 왕버들이 주요 isoprene 방출 수종으로 분류되었다. Monoterpene 방출량은 스트로브잣나무가 가장 높았으며 참죽나무, 박태기나무가 주요 monoterpene 방출 수종으로 나타났다. Monoterpene 주요 물질은 α-pinene, myrcene, camphene, limonene이였으며, oxygenated monoterpene의 주요 물질은 eucalyptol이였다. Oxygenated sesquiterpene에서는 caryophyllene oxide가 주요 물질로 검출되었지만 32개 수종에서 sesquiterpene과 oxygenated sesquiterpene의 방출량은 상대적으로 낮았다.