• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.219-220
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• 2000

대기 중에 부유하는 입자상 물질을 크기별로 측정하는 기술은 크게 입자의 전기적 특성, 광학적 특성 및 공기역학적 특성을 이용하는 방법이 널리 사용된다. 이중 입자의 공기역학적 특성, 다시 말해 입자의 관성력을 이용한 다단임팩터는 설계 및 제작이 용이하고, 입경별 분리능력이 우수하기 때문에 대기 에어로졸의 입경분포 측정에 가장 많이 사용되고 있다. 본 연구의 목표는 분리입경이 각각 10, 5, 2.5, 1 $\mu\textrm{m}$ 인 상압 4단임팩터를 설계, 제작하여 성능평가하는 데 있다. (중략)

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.600-604
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• 2001

The relation between the aerodynamic diameter and some morphological parameters was studied for flame-generated aggregates. $SiO_{2}$ aggregates were generated from $SiCl_{4}$ in premixed methane/air flames. These aggregates were sampled and classified according to their aerodynamic diameter by a cascade impactor; moreover, computer program was developed and tested to find the equivalent area diameter and the fractal dimension of the aggregates. We calculated the parameters from the digitized images of the aggregate TEM micrographs. The aerodynamic diameters of the sampled aggregates were larger than $0.4{\mu}m$ in this experiment. In most cases, fractal dimension of their projection image was very close to 2.0 for these large aggregates. It was found that the equivalent area diameter of these aggregates was approximately three times larger than the Stokes' diameter of them.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권3호
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• pp.211-219
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• 2017

본 연구에서는 전산유체역학 프로그램을 이용하여 순환형공기분급기 내부유동 및 입자거동을 해석하였다. 주날개 및 분급날개의 회전속도 조건을 변화시키며 이에 따른 등급분급효율, 절단입경 및 분급첨예도 변화를 예측하였다. 주날개의 회전속도를 제어함으로써, 절단입경을 증가시킬 수 있었으나, 오염토양 분급에 적용할 수 있을 정도의 정확도를 확보할 수 없었다. 반면, 분급날개의 회전속도를 증가시킴으로써, 절단입경을 감소시킬 수 있었으며, 보다 정확하게 입자를 선별할 수 있었다. 결과적으로 주날개와 분급날개를 동시에 사용할 경우, 높은 분급첨예도 결과를 보이며, 우수한 분급특성을 유지할 수 있었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.296-297
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• 2002

입자상 오염물질은 공기역학적 직경 2.5$\mu\textrm{m}$를 기준으로 미세입자와 거대입자로 나누어지는 쌍극분포의 형태(Whitby et at., 1972)를 나타내며, 분진이 인체에 미치는 영향에 관한 많은 연구를 통해 10$\mu\textrm{m}$ 이하의 입자가 호흡성 분진으로 인체에 더 유해한 영향을 미치고 있음이 밝혀졌다(Emison, 1988). 이러한 특징은 동일 질량의 분진을 가정할 때 입자의 직결이 작아질수록 저감효율이 떨어지며, 분진의 표면적이 커져 중금속이나 가스상 오염물질의 흡착이 상대적으로 용이해지기 때문이다(Saffiotti, 1965). (중략)

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제9권2호
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• pp.39-50
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• 2013

SMPS, APS, ELPI는 실시간으로 대기 중 입자상 물질을 측정할 수 있는 장비로 많은 연구자들에 의해 사용되고 있다. 하지만 측정장비의 특성과 입자 분류 특성에 대한 충분한 이해가 없다면, 단순히 장비에 제공된 소프트웨어의 계산 결과를 여과 없이 그대로 사용할 수밖에 없다. 본 연구에서는 SMPS, APS, ELPI의 측정 메커니즘을 간단히 정리하였고, 전기적 이동도로 입자를 분리하는 SMPS와 공기역학적 거동을 이용하는 APS를 함께 사용하여 입자의 크기분포를 측정할 때 발생할 수 있는 문제점을 고찰하였다. 크기분포 측정결과를 이용해서 무게 농도를 환산하는 과정에서 대기 입자의 입경에 따른 밀도 정보를 제공하는 것이 매우 중요하다는 것을 보였다. 특히, APS 측정결과를 이용하는 경우 무게 농도의 추정 결과가 크게 영향을 받았다. ELPI의 경우 입자 밀도를 정확히 설정하지 않으면 입자의 수 농도에 오차가 크게 발생할 수 있으므로, 정확한 밀도를 설정하는 것이 중요했다. 반면에 ELPI로 대기 중입자상 물질의 무게 농도를 추정하는 경우 밀도가 실제와 다르게 설정되더라도 공기역학적 입경으로 나타내면 총 무게 농도는 수 농도에 비해 상대적으로 영향이 적었다. 향후 SMPS와 APS를 이용하여 시간에 따른 크기 분포 변화와 연간 수 농도와 무게 농도의 변화 추이를 측정하는 연구가 필요하다. 특히, 국내 대기 중입자의 입경에 따른 평균 밀도 혹은 유효 밀도를 측정하여 크기분포와 총 수 농도 혹은 PM2.5나 PM1에 해당하는 무게 농도를 정확하게 계산할 수 있는 데이터 환산 프로그램의 개발도 필요하다. 이와 같은 연구로 시간경과에 따라 변화하는 대기 입자의 오염원에 대한 영향을 규명하는 기초 자료를 얻을 수 있을 것이다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.33-34
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• 1999

대기중에는 각종 유해 중금속이 자체적으로 부유하거나, 부유분진에 흡착되어 있어 부유분진의 성분을 규명하는 것은 인체보건학적으로 중요한 일이다. 또한, 공기역학적 입경이 $10\mu\textrm{m}$보다 작은 입자($PM_{10}$)는 인체 유해성이 커서 국내에서도 1995년부터 대기환경기준물질로 설정하여 관리해오고 있으나, 1997년 미국환경청은 기존의 분진기준($PM_{10}$)을 만족하는 수준에서도 대기분진 노출이 인간의 건강과 공공복지에 악영향을 준다는 과학적인 증거에 대한 광범위한 검토를 토대로 새로운 미세분진($PM_{2.5}$)기준을 추가하여 현재 대기질을 관리해오고 있다.(중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.335-336
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• 2003

미세입자는 오염된 도심지역 분진수의 90~99%에 이르는 높은 비율을 보이고 있고, 폐 깊숙이 침투하여 폐암을 비롯한 폐질환을 일으킬 수 있다. 더욱이 동일 질량의 분진인 경우 입자의 크기가 감소함에 따라 미세 입자의 표면적은 급증하기 때문에 As, Cr(Ⅵ), Cd등과 같은 발암 중금속을 쉽게 흡착하여 미세 입자가 인체에 미치는 영향은 거대입자에 비하여 매우 크다. 따라서 미국은 1990년대부터 미세 분진의 입경별 위해성을 집중적으로 연구하여 공기 역학적 직경이 10$\mu\textrm{m}$이하인 PM 10 기준과 더불어 PM 2.5 기준을 신설하였다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.53-54
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• 2002

도시대기중의 분진은 입경 분포에 따라 공기 역학적 직경 2.5$\mu\textrm{m}$를 기준으로 미세 입자(fine particles)와 거대 입자(coarse particles)로 나누어지는 쌍극분포를 보인다. 미세 입자는 주로 화석연료의 연소, 자동차의 배기가스 등과 같은 인위적 발생원에 의한 것이며, 거대입자는 토사의 재 비산, 해염 통과 같은 자연적 발생원에 의한 것이다. 미세 입자는 오염된 도심지역 분진수의 90-99%에 이르는 높은 비율을 보이고 있고, 폐 깊숙히 침투하여 폐 질환을 일으킬 수 있다. (중략)

• 대한환경공학회지
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• 제32권8호
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• pp.739-746
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• 2010

본 연구의 목적은 1) 시료채취공간에서 ${\pm}10%$ 이내의 공기 유속을 가지는 챔버시스템을 제작하여, 2) 먼지(PM, particulate matter)측정을 위하여 사용되는 PM10과 PM2.5 시료채취기의 이론적 특성을 연구하고, 3) 실험을 통하여 본 연구에 사용된 먼지 시료채취기의 수행 특성을 평가하는데 있다. 챔버 내에서의 먼지 시료채취기의 수행능력을 측정하기 위하여 $20\;{\mu}m$의 공기역학중위입경과 2.0의 기하표준편차 특성을 가지는 옥수수전분을 분포하였다. 챔버 실험에 사용된 시료채취기는 미국 연방규정을 만족하는 각 1개의 APM PM10 및 APM PM2.5 시료채취기와 특수 제작된 3개의 소용량 시료채취기(2개 PM10과 1개의 PM2.5)를 사용하여 평균 공기 유속이 0.67 m/s와 2.15 m/s인 두 조건에서 각 1시간씩 3회 반복하여 총 6회의 실험을 실시하였다. 실험 결과, APM PM시료채취기를 기준 시료채취기로 사용하여 소용량 PM10과 PM2.5 시료채취기는 각 각 0.25와 0.39의 보정계수가 필요하며 이원 분산 분석을 통하여 두 개의 소용량 PM10 시료채취기의 평균 농도값 사이에는 유의적 차이가 있었다. 분리한계직경과 기울기(PM10: $10{\pm}0.5\;{\mu}m$와 $1.5{\pm}0.1$, PM2.5: $2.5{\pm}0.2\;{\mu}m$와 $1.3{\pm}0.03$)를 가지는 PM10과 PM2.5 시료채취기는 이론적으로 본 연구에 사용된 옥수수전분의 입자특성을 고려하여 86~114%와 64~152%의 먼지농도 범위를 채취하게 된다. 또한, 공기 중에 분포하는 입자의 공기역학중위입경이 해당 시료채취기의 분리한계직경보다 작을 때 시료채취기의 측정 질량농도는 이상적인 질량농도보다 크며, 반대의 경우 시료채취기는 작은 질량농도를 측정한다. 챔버 실험 결과, PM10과 PM2.5의 시료채취기는 각각 37~158%와 55~149% 범위를 가지며 이론적 계산농도보다 큰 범위의 질량 농도를 측정하였고 챔버 내 공기 유속이 2.15 m/s의 조건에서는 0.67 m/s와 비교하여 상대적으로 작은 먼지농도 범위를 가지며 이론적 계산농도와 유사한 먼지농도 범위가 측정되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.91-91
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• 2015

반도체 공정의 발전에 의해 최근 생산되는 메모리 등은 십 수 나노미터까지 좁아진 선 폭을 갖게 되었다. 이러한 이유로, 기존에는 큰 문제를 발생시키지 않던 나노미터 영역의 입자들이 박막 증착 공정과 같은 반도체 제조공정 수율을 저감시키게 되었다. 따라서 오염입자의 유입을 막거나 제어하기 위해 transmission electron microscopy (TEM)나 scanning electron microscopy (SEM)과 같은 전자현미경을 활용한 비 실시간 입자 측정 방법 및 광원을 이용하는 in-situ particle monitor (ISPM) 및 전기적 이동도를 이용한 scanning mobility particle sizer (SMPS) 등 다양한 원리를 이용한 실시간 입자 측정방법이 현재 사용중에 있다. 이 중 진공 내 입자의 수농도를 측정하기 위해 개발된 particle beam mass spectrometer (PBMS) 기술은 박막 증착 공정 등 chemical vapor deposition (CVD) 방법을 이용하는 진공공정에서 활용 가능하여 개발이 진행되어 왔다. 본 연구에서는 PBMS의 한계점인 입자 밀도, 형상 등의 특성분석이 용이하도록 PBMS와 scanning electron microscopy (SEM), 그리고 energy dispersive spectroscopy (EDS) 기술을 결합하여 입자의 직경별 개수농도, 각 입자의 형상 및 성분을 함께 측정 가능하도록 하였다. 협소한 반도체 제조공정 내부 공간에 적용 가능하도록 기존 PBMS 대비 크기 또한 소형화 하였다. 각 구성요소인 공기역학 집속렌즈, electron gun, 편향판, 그리고 패러데이 컵의 설치 및 물리적인 교정을 진행한 후 입자발생장치를 통해 발생시킨 sodium chloride 입자를 상압 입자 측정 및 분류장치인 SMPS 장치를 이용하여 크기별로 분류시켜 압력차를 통해 PBMS로 유입시켜 측정을 진행하였다. 나노입자의 입경분포, 형상 및 성분을 측정결과를 토대로 장치의 측정정확도를 교정하였다. 교정된 장치를 이용하여 실제 박막 증착공정 챔버의 배기라인에서 발생하는 입자의 수농도, 형상 및 성분의 복합특성 측정이 가능하였으며, 최종적으로 실제 공정에 적용가능하도록 장치 교정을 완료하였다.