저주파 (수십 kHz)와 고주파 (13.56 MHz)로 구동되는 대기압 플라즈마 젯을 발생시키고, 인가전압 (혹은 인가전력)과 기체 유량에 따른 대기압 플라즈마의 특성을 비교하였다. 고주파에서 발생된 플라즈마는 저주파의 경우보다 안정적이었으며, 인가전압 (혹은 인가전력)이 증가함에 따라 플라즈마 기체온도는 상승하였고, 고주파 젯의 기체온도는 저주파 젯 보다 높았으나 330 K이하인 것을 확인하였다. Optical Emission Spectroscopy (OES)를 이용하여 저주파와 고주파의 광 방출 특성을 측정하였다. 저주파에서는 $N_2{^+}$ (391.4 nm)의 intensity 증가가 두드러지게 나타났지만 고주파 젯에서는 $N_2$, $N_2{^+}$의 intensity는 감소하였으며, OH, NO, $H_{\alpha}$, O와 같은 활성 산소 종 (Reactive Oxygen Species)이 저주파 젯 보다 높게 측정되었다. Boltzmann plot method를 이용한 분석을 통해 저주파와 고주파 영역에서의 플라즈마 전자 여기 온도를 측정하였다. 또한 자외선 흡수분광법을 이용하여 플라즈마-액체 계면에서의 OH이 입자밀도를 측정하여 OES방법으로 측정한 OH 밀도와 비교하였다. 그리고 화학적 측정법 (terephtalic acid solution)을 이용하여 액체 내의 OH의 농도를 측정하였다.
대기 중에 존재하는 수증기(water vapor)와 물방울 입자(liquid water)는 대기의 열 순환 과정에서 이산화탄소와 함께 매우 중요한 역할을 하는 중요한 변수이다. 대류권의 수증기 밀도를 라만 라이다 기술을 이용하여 원격으로 측정하려는 시도는 오래 전부터 있었으나, 물방울 입자의 밀도 측정은 최근에 연구가 시작되었으며, 특히 수증기의 밀도 측정에서 물방울 입자의 라만 신호가 심각한 오차요인으로 알려지면서 이에 대한 연구가 구체적으로 진행되었다.[1-2] 라만 라이다 연구는 대기 중에서 비교적 흡수가 적고 산란단면적이 큰 레이저 광원의 선택이 매우 중요하다. (중략)
Tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) has been widely used in environmental monitoring of gaseous species in the past decade. TDLAS is a direct measurement technique for pollutants such as NOx without any interference from other species. Because of its superior spectral purity (~0.001 $cm^{-1}$), absorption linewidths with resolvable rotational structure can be studied in the mid infrared region where strong fundamental vibrational transitions of molecules appear. (omitted)
환경 중의 방향족 탄화수소 화합물은 발암의 가능성으로 인하여 중요한 관심의 대상이 되고 있다(Kourtidis et al, 2002; Volkamer et al, 1998; Etzkorn et al, 1999). 방향족 탄화수소는 화석연료와 같은 유기물질의 불완전 연소로부터 형성되는 인위적 오염물질로 간주된다. 도시지역에서 발견되는 방향족 탄화수소는 자동차의 배기가스 등으로부터 주로 발생한다. 이들은 광화학 반응을 통해 오존, PAN(Peroxyacetyl nitrate) 등을 생성하고. OH 라디칼과의 반응을 통해 소멸되는 것으로 알려져 있다(Kourtidis et al., 2002; Volkamer et al., 1998). (중략)
최근의 서울과 인근 수도권지역을 비롯하여 공장이 밀집되어 있는 산업도시나 교통량이 많은 대도시 지역에서 고농도의 오존이 종종 측정되고 있다. 일반적으로 대기중에 VOCs가 존재하지 않을 때 자연적으로 오존은 생성ㆍ소멸을 반복하여 순환하면서 일정한 농도를 유지하지만 오존생성 전구물질인 질소산화물(NOx), 휘발성유기화합물(VOCs)이 자외선을 흡수하여 산화되면서 오존의 농도를 증가시키는 것으로 알려져 있다. (중략)
대기 중의 에어러솔 입자들은 직접적으로는 빛의 산란, 흡수 등 복사 평형에 영향을 미치며, 간접적으로는 구름 응결핵(CCN)으로 작용함으로써 알베도와 구름의 수명에 영향을 미치게 된다. 자연적인 에어러솔은 인위적 활동에 따른 황 화합물, 질소 화합물, 유기물. 매연 그리고 토양 먼지의 증가에 의해 사실상 교란되어 왔다. 인위적인 에어러솔에 의한 복사 강제력(radiative forcing)은 현재 전 지구적 평균이 -0.3~-3.5Wm$^{-2}$ 정도로 추정되며, 이것은 온실 기체에 의한 강제력인 +2.0~+2.8Wm$^{-2}$ 와 비교될 만 하다(IPCC, 1995). (중략)
오존은 성층권에 대부분 존재하며, 25-30km부근에서 최대 밀도를 이루고 있다. 오존층이 자외선과 그 밖의 태양복사에너지를 흡수함에 따라 성층권의 열의 근원이 되어 지구 대기 순환에 영향을 준다. 즉, 오존층이 기후변화와 밀접한 관련을 가지므로 지구의 동식물들은 그 영향을 받게 된다. 그러나 1980년대 들어서 남극에서 오존홀이 발견되고, 이 오존홀이 계속 커진다면 피해가 증가할 것이다 이 같은 상황으로 볼 때 오존의 대한 연구 필요성은 크다고 할 수 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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