• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제33권11호
• /
• pp.3651-3656
• /
• 2012

The size-segregated atmospheric aerosols have been collected at 1100 m site of Mt. Halla in Jeju, a background area in Korea, using 8-stage cascade impact air sampler during Asian dust and non-Asian dust storm periods. Their ionic and elemental species were analyzed, in order to examine the pollution characteristics and composition change between Asian dust and non-Asian dust periods. The major ionic species such as nss-$SO_4{^{2-}}$, $NH_4{^+}$, and $K^+$ were predominantly distributed in the fine particles (below $2.1{\mu}m$ diameter), and besides the $NO_3{^-}$ was distributed more in coarse particle fraction than fine particle. On the other hand, the typical soil and marine species i.e., nss-$Ca^{2+}$, $Na^+$, $Cl^-$, and $Mg^{2+}$, were mostly existed in the coarse particles (over $2.1{\mu}m$ diameter). As well in the elemental analysis of aerosols, the major soil-originated Al, Fe, Ca, and others showed prominently high concentrations in the coarse particle fraction, whereas the anthropogenic S and Pb were relatively high in the fine particle fraction. From the comparison of aerosol compositions between Asian dust and non-Asian dust periods, the concentrations of the soil-originated species such as nss-$Ca^{2+}$, Al, Ca, Fe, Ti, Mn, Ba, Sr have increased as 2.7-4.2 times during the Asian dust periods. Meanwhile the concentrations of nss-$SO_4{^{2-}}$ and $NO_3{^-}$ have increased as 1.4 and 2.0 times, and on the contrary $NH_4{^+}$ concentrations have a little bit decreased during the Asian dust periods. Especially the concentrations of both soil-originated ionic and elemental species increased noticeably in the coarse particle mode during the dust storm periods.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제44권7호통권361호
• /
• pp.9-15
• /
• 2007

본 논문에서는 UHF 대역 수동 RFID 태그(UHF-band passive RFID tag) 칩 제작에 필수적인 요소인 쇼트키(Schottky) 다이오드를 CMOS 공정으로 제작하고 크기에 따른 특성을 분석하였으며 이를 이용하여 전압체배기를 설계하였다. 쇼트키 다이오드는 Titanium-Silicon 접합을 이용하여 제작되었으며, $4{\times}10{\times}10\;{\mu}m^{2}$의 면적을 가지는 쇼트키 다이오드는 $20\;{\mu}A$의 전류 구동에 대해 약 0.15 V의 순방향 전압 강하의 우수한 특성을 나타내었다. 역방향 파괴전압(breakdown)은 약 -9 V로 수동 RFID 태그칩의 전압체배기에 사용될 수 있는 충분한 값을 나타내었다. 제작된 쇼트키 다이오드의 소신호 등가모델을 이용하여 다이오드의 크기에 따른 순방향 전압강하와 입력 임피던스간의 trade-off에 대해 분석하였다. 이를 이용하여 제작된 6-단 전압체배기는 900 MHz 주파수, 200mV 최대 입력 전압에 대해 1.3 V이상의 출력 전압 특성을 나타내어 인식거리가 비교적 큰 수동형 태그에 적합한 특성을 나타내었다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.500-514
• /
• 1997

옥천습곡대 중앙부에 해당하는 문경지역예 분포하는 각섬암에 대하여 정밀한 산상, 조직 및 지화학적 성질을 조사하고, 지구조적 환경을 추적했다. 본역의 상내리층(옥천층군)과 석회암층(조선누층군)에 분포하는 각섬암은 변성된 조립현무암질 암상이며 주변암과 조화적로 분포함을 확인했다. 본 연구를 통하여 본 암석의 분포를 이전의 그것에 비해 크게 대선하였다. 상내리 지역을 중심으로 관찰한 암상을 최소한 4매 이상이다. 그 하나는 석회암층 내에 분포하며(Ls Sill, 두께 약 3 m), 나머지는 상내리층 내에 분포한다. 상내리층 내에 분포한 암상들을 하부로부터 각각 First Sill(두께 약 40 m), Second Sill(두께 약 100 m), Third Sill(두께 약 40 m)로 명명했다. 두꺼운 암상은 후기에 관입한 소규모의 암상을 포함하며, Third Sill은 2매의 주 암상과 2매의 소규모 암상으로 구성된다. 각 암상은 주변암과의 접촉부에서 세립질의 냉각대를 가지며, 내측으로 갈수록 입자의 크기가 증가한다. 두꺼운 암상은 다양한 암맥과 중심부에서 힌색의 단편을 가지며, 접촉부에서 중앙부로 감에 따라 화학적 성질도 규칙적으로 변한다. $SiO_2,\;Na_2O,\;K_2O,\;P_2O_5$는 증가하며, $TiO_2,\;FeO^*,\;Al_2O_3,\;CaO$는 감소하는 경향을 보인다. 각섬암의 산상과 화학적 특징을 고려하여, 초기에 관입한 마그마로 생각되는 대표적인 10개의 화학조성을 선택하여 그들의 주성분 및 부성분 변화를 조사하였다. 그들이 보여주는 조성변화는 단일 마그마의 분별결정작용으로 설명할 수 없다. 본 역의 각섬암에 관한 지질분포, 지화학적 특성 및 과거 연구자들의 자료는 각섬암의 원암(현무암질마그마)이 intracontinental rift 환경에서 암상형태로 관입하였음을 지시한다.

• 암석학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.1-16
• /
• 2002

1/5만 포천-기산리도폭에 넓게 분포하는 쥬라기의 대보화강암류는 선캠브리아기의 편마암 복합체를 관입한다. 이들은 모우드 분석결과 거의가 몬조화강암에 해당하며, 구성광물특성상 흑운모화강암(Gb), 석류석흑운모화강암(Ggb) 그리고 복운모화강암(Gtm)으로 구분된다. 주변지역의 야외조사와 K-Ar 운모류 연령해석에 의하면 Ggb가 Gb를 관입하였으며 Gtm은 가장 후기로 해석된다. 연구대상인 Gb와 Ggb는 서브알카린과 캘크알칼린 계열의 산성암류이다. $SiO_2$ 증가에 따라 주 원소의 대부분이 완만한 부의 경향을 뚜렷히 가지나, $TiO_2$, MgO 및 CaO등은 두 개의 다소 다른 선상분포를 이룬다. 이와 더불어 선상의 분포경향을 이룬 AMF, Sr대 Ba 그리고 Rb-Ba-Sr 관계 등으로 미루어, 이들은 동일마그마에서 기원되었으며 Ggb가 Gb보다 분화후기의 산물로 해석된다. Sr 대 CaO와 Sr 대 $K_2O$는 모두 정의 관계를 이루나, Sr이 알칼리장석보다 사장석의 분별결정작용에 보다 더 관여한 경향을 이룬다. 콘드라이트 값으로 표준화한 변화도에서 이들은 LREE에서 HREE로 갈수록 점진적으로 뚜렷이 결핍된다. 그러나 Ggb의 한 개 시료는 HREE가 점이적 증가경향을 이루며, 이는 석류석의 수반에 의한 것으로 해석된다. Eu 부의 이상으로 미루어 Gb에 비해 Ggb에서 사장석의 분별결정작용이 매우 강하게 일어난 것으로 보인다. (Qz+Af) 대 Op의 모우드 상관도에서 Gb는 거의가 자철석 계열에, Ggb는 모두 티탄철석 계열에 속한다. 모우드 분석과 대자율 역산에서 Gb와 Ggb의 대자율은 각각 339.3 ${\mu}SI$와 2.3 ${\mu}SI$로써 뚜렷이 구분되며, 이는 각각 자철석과 흑운모가 주도하는 것으로 분석된다 Gb와 Ggb의 $SiO_2$는 각각 높은 함량과 좁은 범위값을, $K_2O/Na_2O$는 각각 1.29와 1.27을, 그리고 A/CNK 몰비는 거의가 1.05 이상의 값을 가진다. 그 밖에 ACF도와 대자율값에서도 모두 S-형에 속하는 암석성인적 특성을 보인다.

• 자원환경지질
• /
• 제27권2호
• /
• pp.171-180
• /
• 1994

충남 예산군 및 청양군 일대에 분포하는 시대미상의 초염기성암의 기원을 규명하기 위하여 주성분, 미량성분 및 희토류원소(REE)의 전암분석의 결과를 이용하여 연구하였다. 전암분석결과에 의하면 주성분원소 중 $K_{2}O$와 $Na_{2}O$를 제외한 대부분의 원소들은 후기변질작용에 관계없이 일정한 상관관계를 보여주며, primitive 맨틀의 화학조성과 비교할 때 매우 낮은 $Al_{2}O_{3}$ (<1.5%), CaO (<1%), $TiO_{2}$의 값을 나타내며, 비슷한 Ni의 함량을 가진다. 이점으로 미루어 본역의 암석은 상당한 양의 부분용융 (large degree of partial melting)을 받은 맨틀의 잔여물(residues)로 사료된다. REE의 chondrite normalize value는 (La/Yb)c= 1.1-5.2, (Sm/Eu)c=0.6-1.5 및 (Sm/Yb)c= 1.2-1.6 (dunites=0.53-0.77)의 값을 나타낸다. 대부분의 초염기성암이 LREE가 빈화(depleted)된 $(LREE/HREE)_{c}$ < 1) 특징을 보이는데 반해 이 지역의 초염기성암들은 LREE가 약간 부화(enriched)된 ($(LREE/HREE)_{c}$ <1) REE pattern을 나타낸다. 또한, La-Sm-Yb의 ternary diagram을 살펴보면 이들은 chondrite 의 값과 유사한 primitive한 맨틀의 부분용융 후의 잔여물보다 상당히 La가 부화된 양상을 보이며, alkali basalt의 source가 되는 부화된 맨틀의 부분용융 후의 잔여물과 비슷한 화학조성을 나타내고 있다. 이와같은 현상은 사문암화와 같은 후기변질작용 (late stage alteration), pre-melting composition 이 LREE가 부화된 경우, 혹은 빈화된 mantle의 잔여물과 LREE가 부화되어 있는 어떤 component의 mixing에 의한 부화의 가능성 등을 생각해 보았다. 그 결과, 1) 본역의 암석들은 가장 덜 변질받은 암석들만 분석하였고, MgO와 FeO를 다른 oxides로 나눈값을 도시해본 결과 대부분의 oxide들이 매우 좋은 trend를 보여주므로 후기 변질작용에 의한 LREE의 부화가능성은 희박하다고 생각되며, 2) 본역의 암석을 alkali basalt의 source와 같은 LREE가 부화된 deep mantle source에서 부분용융 후의 잔여맨틀로 생각하기에는 이들이 지표 위로 나타날 수 있는 emplacement mechamism을 설명하기가 불가능하다. 따라서 이러한 점으로 마루어볼 때, 이 지역의 초염기성암의 LREE 부화는 두 가지 component의 mixing에 의한 가능성이 가장 높은것으로 사료된다. 상당한량의 부분용융을 받은, 즉 빈화된 맨틀과 LREE가 부화된 component의 mixing에 의하여 이와같이 LREE가 부화된 특성을 보여주고 있다고 사료된다. Component의 성분으로서는 고압에서 LREE를 많이 함유하는 $H_{2}O$나 $CO_{2}$-rich fluid, 혹은 부화된 맨틀의 low degree of partial melting에 의하여 LREE가 부화된 partial melt일 가능성이 높으며 이들이 올라오면서 빈화된 잔여맨틀과 mixing되면서 본역의 암석과 같이 LREE를 부화시켰다고 사료된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제42권5호
• /
• pp.399-407
• /
• 2009

레이저 유도붕괴 분광법(LIBS)은 물질상태(고체, 액체, 기체)에 상관없이 신체 접촉시 오염 우려 및 미량 시료도 전처리 없이 동시에 많은 종류의 원소 분석으로 분석과정이 단순하고 신속하게 분석이 가능하며, 소형화된 레이저의 개발로 시료의 직접적인 채취가 어려운 조건의 현장분석에도 적합하다. 농산물 안정성 평가나 친환경 농업 및 정밀농업을 위한 조사 등에 활용될 수 있는 비파괴 실시간 정량분석기술로서 LIBS 분석법의 토양분석 가능성을 평가하고자 표준광물, 미국의 표준기술연구소의 표준토양, 미국 테네시주 초지 및 밭토양을 대상으로 토양 구성성분의 정성 정량적 분석에 필요한 측정조건을 조사하고 이를 토대로 LIBS에 의한 농도값과 기존의 화학분석법을 통해 측정한 결과를 비교하였다. LIBS 측정은 펄스형 Nd:YAG 레이저(Minilite II, Continuum, Santa Clara, CA)에서 나오는 1064 nm 에너지 파장의 광원을 시편의 플라즈마를 생성시키는데 사용하였고, 25 mJ/pulse 여기 에너지 빔을 펄스폭 35 ns, 펄스 반복 주기 10 Hz, 노출시간 10 s 동안 시료의 표면에 조사하였다. LIBS 분광은 0.03 nm의 해상력으로 200 nm에서 600 nm의 영역에서 50 m 이하로 분쇄하여 원형 펠렛 형태로 압축시킨 시료를 10 rpm의 속도로 회전시키면서 상온 상압의 실험실 조건에서 수행되었다. LIBS를 이용한 토양 중 주요한 원소의 적정 파장(nm)은 Al(I) 309.2 nm, Ca(I) 422.6 nm, Fe(I) 406.4 nm, Mg(I) 285.2 nm, Na(I) 589.2 nm, Si(I) 288.2 nm, Ti(I) 398.9 nm 이었다. LIBS의 피크강도가 물질 중 원소의 농도가 증가됨에 따라 각 원소의 특정 파장대에서 일정하게 증가되는 것으로 나타나고 있으나 표준물질의 LIBS의 신호비와 원소비를 통해 측정된 검량곡선의 상관계수($r^2$)는 0.863에서 0.977의 범위로 원소별로 상이할 뿐만 아니라 0.98에 미치지 못하였다. 또한, 토양 중 분석대상원소에 대하여 기존 ICP-AES에 의한 표준방법으로 분석된 시료의 측정값과 비교하여 상대적인 오차는 대략적으로 (-)40%에서 80%이상이며, 평균오차는 32.2%로 표준척도 20% 이상을 초과하였다. LIBS에 의한 토양분석은 토양의 조성과 입자의 크기에 따른 매질효과(matrix effect)로 표준물질의 검량곡선에서 결정계수가 낮고, 원소별 함량도 기준의 표준방법과 비교할 때 오차가 컸다. 따라서 LIBS에 의한 토양분석은 정성적인 분석 수준의 정밀도를 보였으며, 토양 매질의 영향을 최소화하기 위하여 기존의 분쇄 펠렛형 시료조제 및 회전측정 이외의 다양한 토양매질의 표준물질(standard reference material)의 확보, 새로운 전처리 방법 및 측정상 방법개선 등 신뢰성 있는 정량 분석을 위한 노력이 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제30권1호
• /
• pp.64-71
• /
• 2012

The characteristics of high heat input (342kJ/cm) EG (Electro Gas Arc) welded joint of EH36-TM steel has been investigated. The weld metal microstructure consisted of fine acicular ferrite (AF), a little volume of polygonal ferrite (PF) and grain boundary ferrite (GBF). Charpy impact test results of the weld metal and heat affected zone (HAZ) met the requirement of classification rule (Min. 34J at $-20^{\circ}C$). In order to evaluate the relationship between the impact toughness property and the grain size of HAZ, the austenite grain size of HAZ was measured. The prior austenite grain size in Fusion line (F.L+0.1 mm) was about $350{\mu}m$. The grain size in F.L+1.5 mm was measured to be less than $30{\mu}m$ and this region was identified as being included in FGHAZ(Fine Grain HAZ). It is seen that as the austenite grain size decreases, the size of GBF, FSP (Ferrite Side Plate) become smaller and the impact toughness of HAZ increases. Therefore, the CGHAZ was considered to be area up to 1.3mm away from the fusion line. Results of TEM replica analysis for a welded joint implied that very small size ($0.8\sim1.2{\mu}m$) oxygen inclusions played a role of forming fine acicular ferrite in the weld metal. A large amount of (Ti, Mn, Al)xOy oxygen inclusions dispersed, and oxides density was measured to be 4,600-5,300 (ea/mm2). During the welding thermal cycle, the area near a fusion line was reheated to temperature exceeding $1400^{\circ}C$. However, the nitrides and carbides were not completely dissolved near the fusion line because of rapid heating and cooling rate. Instead, they might grow during the cooling process. TiC precipitates of about 50 ~ 100nm size dispersed near the fusion line.

• 에너지공학
• /
• 제2권3호
• /
• pp.258-267
• /
• 1993

본 연구에서는 초고온 잠열 축열재를 이용한 에너지 저장 시스템을 개발하기 위한 첫 단계로 에너지 저장 시스템 내부를 구성하는 단일 축열재 모듈에 대한 축방열 특성에 관한 수치모델을 개발하였다. 잠열축열재는 Si와 Al이 각각 96.8%와 2.7%인 합금으로 Ca, Fe 및 Ti 등의 불순물을 함유하고 있으며, 그것을 둘러 싼 캡슬은 SiC와 흑연이 각각 58%와 42%인 합금으로 융점은 약 1673 K다. 재료분석 결과에 준하여 수치모델 개발에 필요한 물리·화학적 데이타를 참고문헌으로부터 인용하였으며 유체의 온도와 속도를 축열재의 축방열 특성에 관한 변수로 사용하였다. 상전이에 관한 해석은 겉보기 열용량 법(apparent capacity method)과 postiterative 법의 장점들을 이용하여 해석하였다. 수치해석 결과 가스의 온도가 실제 조업에 가까운 1773 K의 경우 잠열재가 축방향으로 빨리 용융되고 상대적으로 가스의 온도가 높아 온도 차이가 큰 3000 K의 경우 잠열재가 반경방향으로 빨리 용융되는 현상이 일어났다. 가스의 유속은 온도에 관계없이 느린 경우에만 용융시간에 영향을 주고 빠른 경우에는 융용시간이나 용융형태에 거의 영향을 주지 못하며, 유속이 느릴수록 축열재 내부 온도구배의 앞·뒤 비대칭성이 심해지는 것이 예측되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.244-252
• /
• 2005

It is very interesting and important in the academic point of view and in practical use the hydrogen-induced phase separation(HIPS) which appears during hydrogen heat treatment. Since hydrogen can be removed very fast by pumping it out the hydrogen-induced new lattice phase which can not be obtained without hydrogen can be preserved as meta-stable state. In this study it has been investigated whether the HIPS appear in Pd-Al, Pd-Co, Pd-Cr, Pd-Ti, Pd-V and Pd-Zr alloys and discussed thermodynamic representation of the HIPS. The Pd alloys were arc-melted under argon atmosphere and remelted 4 or 5 times for homogenization. The alloys were annealed at 600$^{\circ}C$ under vacuum for 24 hrs and then subjected to pressure-composition isotherm measurements at 100$^{\circ}C$. The hydrogen heat treatment(HHT) of samples was carried out at 600$^{\circ}C$ under hydrogen pressure of 70 bar for 6 days and PC isotherms at 100$^{\circ}C$ were measured. By comparing the PC isotherms measured before and after HHT, occurrence of phase separation was determined. The experimental results showed that the HIPS appeared only in Pd-0.05Co alloy. For Pd-Co alloys with various composition the PC isotherms were measured. By adopting Park-Flanagan model for ternary thermodynamics the Gibbs free energy change for Pd-Co-H solid solution was calculated and subsequently with this the HIPS in Pd-Co alloy was explained fairly.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.108.1-108.1
• /
• 2010

분류층 가스화기는 석탄과 산소(공기) 및 수증기가 반응하여 $1200{\sim}1600^{\circ}C$의 고온, 20~60기압의 고압에서 작동되어 합성가스를 생성하며 합성가스에 포함된 입자 및 황화합물 등을 정제설비를 통하여 정제 후 발전 및 화학원료로 사용한다. 석탄가스화 중 석탄에 포함된 대부분의 회분은 용융슬래그 형태로 가스화기 벽면을 따라 흘러 내려 가스화기 하부의 냉각수조에서 급랭되어 배출된다. 이때 용융슬래그의 원활한 배출을 위해서는 일정범위의 점도를 유지하는 것이 필요하다. 슬래그의 점도는 가스화기 온도 및 Ash의 조성에 따라 크게 변하며 가스화기 설계 및 운전 시 매우 중요한 변수이다. 따라서 최적의 설계 및 운전을 위해서는 Ash의 점도예측이 중요하며, 분류층 가스화기내부에서 Ash 점도 예측을 위한 DooVisco 프로그램을 개발하였다. DooVisco는 가스화기 내부에서 슬래그 용융온도 및 온도별 점도, 가스화기 최소 운전온도 및 석회석 투입 효과 분석뿐만 아니라 석탄의 혼합 사용 시의 특성 예측도 가능하도록 개발되었다. DooVisco는 슬래그 주요 4성분인 SiO2, Al2O3, CaO, FeO 성분에 대한 Phase Diagram을 이용하여 1차적으로 슬래그용융온도(Liquidus Temperature)를 예측하고, 주요 4 성분 외에 Na2O, MgO, K2O, TiO2 등을 고려한 Kalmanovich Model을 이용하여 점도를 예측한다. 최종적으로 슬래그 용융온도와 점도를 활용하여 분류층 가스화기 운전가능 온도범위를 예측한다. 개발된 DooVisco를 활용하여 300MW급 실증 IGCC 플랜트에 사용가능성이 있는 석탄을 대상으로 슬래그의 용융온도 및 점도 등을 예측하였으며 최적 운전을 위한 슬form점도 조절용 Flux인 석회석 투입량 등을 평가하였다. 평가 결과 슬래그 용융온도가 $1700^{\circ}C$ 이상으로 석회석 투입이 필요하다고 판단되었다. 약 가스화기 내부 온도를 $1500^{\circ}C$ 정도에서 원활한 운전을 위해서는 석탄 대비 약 10% 내외의 석회석 투입이 필요할 것으로 평가되었다. DooVisco는 분류층 가스화기 설 계시 가스화기 최적 운전 온도 설정 및 Flux 투입필요성, 종류, 투입량 선정에 활용될 수 있을 뿐만 아니라 플랜트 운전시 석탄의 탄종 적합성 등을 판단하는데 활용될 수 있을 것이라 판단된다.