• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.119.1-119.1
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• 2016

크라이오 워터펌프(CWP)는 크라이오 펌프(CP)와 달리 10 K 활성탄 어레이는 장착하지 않고 100 K 정도로 냉각시킨 배플만을 사용하여 물의 배기속도를 최적화 하는 데 초점을 맞춘 진공펌프다. 용기 압력이 10-9 mbar 대가 될 때까지는 잔류기체의 90% 이상이 수분이므로 다른 기체들의 배기 보다는 물을 잘 배기하는 것이 배기시간을 단축하고 도달 진공도를 낮추는 첩경이라는 아이디어에 근거를 두고 있다. CWP는 물 흡착확률을 거의 1에 가깝게 만들어서 오리피스 컨덕턴스에 육박하는 이상적인 펌프를 제작할 수 있지만 용도상 직부형(close type), 통과형(in-line type) 및 내장형(in-vessel type) 등 세 가지 다른 형태에 따라 성능도 약간씩 다르다. CWP는 모든 기체에 반응하는 정통적인 CP에 비해 훨씬 간단하고 저렴하게 만들 수 있으면서도 진공 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있지만 물 이외의 기체들을 배기할 펌프가 필요하다는 측면에서 활용에 제약이 있다. 만일 TMP를 이미 사용하고 있거나 작은 TMP를 추가로 달아서 충분히 작동이 가능한 시스템이면서 수분 발생이 많은 곳이나, 또 활성탄의 오염이나 산소 분위기 등 CP 투입이 꺼려지는 환경이라면 CWP 사용이 좋은 선택이 될 수 있다. CWP의 물 배기용량은 CP의 알곤이나 질소 배기용량에 준하는 크기로 0.5g/cm2 이상임이 실험적으로 입증되었다. 따라서 일반적인 상황에서 정상 작동시 대부분의 기체는 TMP로 배출하고 잔류 수분만 포집하므로 CP처럼 주기적인 재생이 필요 없다. 필요하다면 CWP는 금속 표면에 응축된 물을 드라이펌프 작동만으로 쉽게 제거할 수 있고 혹시 오염 물질이 붙어도 세척이 용이하다. 이런 사용상 융통성과 여러 가지 장점에도 불구하고 그동안 물배기에 대한 인식이 미흡하고, 또 부수적이고 추가적인 비용이 드는 것으로 생각되어 주목을 받지 못했지만 디스플레이와 반도체 산업을 필두로 물 분압을 낮추고 생산수율을 높이는 것에 점점 더 관심이 높아지면서 CWP에 대한 수요도 높아지고 있다. 본 보고에서는 20인치 통과형 CWP를 만들고 14인치 TMP에 얹어 복합 진공배기시스템을 구성한 후 물 배기속도와 알곤, 질소 및 수소 배기속도를 측정하고 예측치와 비교했다. 아울러 물 배기용량 측정 및 CWP의 온도제어와 펌프재생 특성 평가 결과도 정리했다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.148-148
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• 2013

스퍼터 이온펌프(Sputter Ion Pump)는 주로 화학흡착으로 동작하며 기계적 진동이 없고, 기름 등의 오염 물질을 배출하지 않으며, 수명이 길어 초고청정 진공이 요구되는 표면실험장치, 표면분석계, 입자가속기 등에서 널리 사용 되고 있다. 일정한 지름을 갖는 다수의 원통 양극과 그 양단에 두개의 음극판을 배치시킨 후, 양극과 음극 사이에 수 kV의 전압을 걸고 원통의 축방향으로 자장을 인가하면 페닝 방전이 발생한다. 냉음극에서 방출된 전자는 양극으로 비행하면서 가스를 이온화한다. 이온분자는 가스흡수성 게터재료로 된 음극에 충돌하여 스퍼터링을 일으키며 게터막를 주변에 증착시킨다. 이온 및 중성 가스는 게터 고체막 속에 주입 포획되는 형태로 배기된다. 스퍼터 이온펌프는 $10^{-5}$ Pa 부근에서 최대 배기속도를 가지며, 압력이 낮아질 수록, 특히 $10^{-10}$ Pa영역 이하에서는 그 배기속도가 급격히 저하되며, $10^{-10}$ Pa영역에서는 배기능력을 거의 상실한다. 따라서 스퍼터 이온펌프 단독으로 진공시스템을 배기할 때 도달압력은 $10^{-9}$ Pa 영역에 머무르게 되며, $10^{-10}$ Pa 이하의 극고진공을 얻기 위해서는, $10^{-8}$ Pa 이하의 압력에서 배기 속도가 압력과 무관한 흡착펌프(getter pump)와 이온펌프를 조합하여 사용한다. 본 실험에서는 $600^{\circ}C$ 이상의 온도로 진공로에서 탈개스시킨 진공용기를 배기속도 450, 60, 30, 20, 5, 3 l/s의 6종류의 이온펌프와 배기속도 400 l/s, 100 l/s의 non-evaporable getter (NEG) 펌프를 조합시켜 배기하여 그 배기 특성을 비교하였다. 도달 압력은 이온펌프의 배기속도가 클수록 낮아지는 경향을 보여주었다. 450 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG를 조합하여 배기시킬 때 도달 압력은 ~$2{\times}10^{-10}$ Pa을 기록하여 가장 낮았으며, 3 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG를 조합하였을 때는 $ 2{\sim}3{\times}10^{-8}$ Pa을 기록하였다. 450 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG를 조합한 경우 잔류가스의 대부분이 수소였으나, 3 l/s 이온펌프와 400 l/s NEG의 조합한 경우에는 메탄의 잔류량이 수소 보다 많았다. 이 결과는 메탄을 배기하지 못하는 NEG의 배기 특성을 보완하기 위해서는 일정 배기속도 이상의 이온 펌프가 필요함을 보여준다.

• Clean Technology
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• v.28 no.2
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• pp.131-137
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• 2022

The semiconductor process currently emits various by-products and unused gases. Emissions containing pollutants are generally classified into categories such as organic, acid, alkali, thermal, and cabinet exhaust. They are discharged after treatment in an atmospheric prevention facility suitable for each exhaust type. The main components of organic exhaust are volatile organic compounds (VOC), which is a generic term for oxygen-containing hydrocarbons, sulfur-containing hydrocarbons, and volatile hydrocarbons, while the main components of alkali exhaust include ammonia and tetramethylammonium hydroxide. The purpose of this study was to determine the combustion characteristics and analyze the NO_X reduction rate by maintaining a direct combustion and temperature to process organic and alkaline exhaust gases simultaneously. Acetone, isopropyl alcohol (IPA), and propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) were used as VOCs and ammonia was used as an alkali exhaust material. Independent and VOC-ammonia mixture combustion tests were conducted for each material. The combustion tests for the VOCs confirmed that complete combustion occurred at an equivalence ratio of 1.4. In the ammonia combustion test, the NO_X concentration decreased at a lower equivalence ratio. In the co-combustion of VOC and ammonia, NO was dominant in the NO_X emission while NO₂ was detected at approximately 10 ppm. Overall, the concentration of nitrogen oxide decreased due to the activation of the oxidation reaction as the reaction temperature increased. On the other hand, the concentration of carbon dioxide increased. Flameless combustion with an electric heat source achieved successful combustion of VOC and ammonia. This technology is expected to have advantages in cost and compactness compared to existing organic and alkaline treatment systems applied separately.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.496-496
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• 2022

차량 운행이 많은 고속도로, 주차장, 교량 등의 불투수 면적에서 발생하는 비점오염 물질은 차량에서 발생하는 배기가스와 연료, 부품 등이 비강우시 노면에 축적된 후 강우시 유출되는 특징을 가진다. 고속도로 휴게소의 경우 넓은 부지에 주차장이 위치하고, 대부분 불투수면으로 설계되었으며 차량이용대수에 따라 수질오염물질, 중금속 등이 축적되어 강우시 초기에 다량의 오염물질이 유출되는 특징을 가진다. 특히, 휴게소 노면 배출지점에서 강우시 약간의 탁수 유입과 함께 유기물, 영양염류의 농도가 다소 높았으며, 중금속은 주로 Pb, Cu, Zn의 농도가 높게 나타나는 것으로 연구 되었다. 본 연구는 고속도로 휴게소에서 발생하는 오염물질의 특성을 파악하기 위해 실시하였다. 휴게소 및 고속도로 인근에서 평시 발생하는 오염원의 차량 기인 여부를 판단하기 위해 비강우시 고속도로 노면 및 휴게소 오염원 배출 지점에서 토사 및 입자 샘플링을 실시하였으며, 이를 통해 입자에 흡착된 중금속 오염도 및 차량기인 여부를 판단하였다. 본 연구를 통해 고속도로 휴게소에서의 초기강우시 오염물질 처리방안 계획 수립시 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.2
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• pp.131-136
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• 2012

This paper investigated the combustion and exhaust gas characteristics of gasoline direct injection engines for various cooling water temperature. The engine-out nanoparticle emission number and size distribution were measured by a DMS-500 equipped upstream of the catalyst. A CLD-400 and an HFR-400 were equipped at the exhaust port to analyze the cyclic NOx and total hydrocarbon emission characteristics. The results showed that the nanoparticle emission number greatly increased at low coolant temperatures and that the exhaust mainly contained particulate matter of 5.10 nm. THC also increased under low temperature conditions because of fuel film on the combustion chamber. NOx emissions decreased under high temperature conditions because of the increase in internal exhaust gas recirculation. In conclusion, an engine management system control strategy for driving coolant temperature up rapidly is needed to reduce not only THC and NOx but also nanoparticle emissions.

• Fire Science and Engineering
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• v.26 no.4
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• pp.70-76
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• 2012

This paper deal with vehicle fire caused by damage of diesel particulate filter (DPF) on diesel passenger vehicles. In order to reduce particulate matters included exhaust gases, a DPF in the exhaust system were installed diesel vehicles. A DPF was broken by excessively trapped particulate matters, regeneration error with a malfunction of ECU and defect of suction system such as swirl valve. If the DPF was broken, hot exhaust gases was released to the bottom of vehicle and released hot exhaust gases lead to occur the fire through combustible materials around the exhaust system. When a fire happened in the diesel vehicle caused by damage of DPF, silicate inorganic compounds were attached to the exhaust ventilation pipe and muffler. The silicate inorganic compounds were created by DPF combustion consisting of raw material ceramics. If the silicate inorganic compounds attached to the tail pipe in the diesel passenger vehicles, its fire cause will be assumed damage of DPF.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.19 no.6
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• pp.658-665
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• 2013

In this study, we measured particulate matter(PM) which emerged as the hot issue from the International Maritime Organization(IMO) and the exhaust emission using HANBADA, the training ship of Korea Maritime University. In particular, the PM was obtained with TEM grid. PM structure was observed by electron microscopy. And exhaust gases such as NOx, $CO_2$, and CO were measured using the combustion gas analyzer(PG-250A, HORIBA). The results of this study are as follows. 1) When the ship departed from the port, the maximum difference in PM emissions were up to 30 % due to the Bunker Change. 2) Under the steady navigation, emission of PM was $1.34mg/m^3$ when Bunker-A is changing L.R.F.O(3 %). And, at the fixed L.R.F.O (3 %), emission of PM was $1.19mg/m^3$. When the main engine RPM increased up to 20 % with fixed L.R.F.O(3 %), emission of PM was $1.40mg/m^3$. When we changed to low quality oil(L.R.F.O(3 %)), CO concentration from main engine increased about 16 %. On the other hand, when the main engine RPM is rising up to 20 %, CO concentration is increased more than 152 percent. These results imply that the changes of RPM is a dominant factor in exhaust emission although fuel oil type is an important factor. 3) The diameter of PM obtained with TEM grid is about $4{\sim}10{\mu}m$ and its structure shows porous aggregate.

• Proceedings of the KOR-BRONCHOESO Conference
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• 1972.03a
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• pp.5-6
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• 1972

Noise and air pollution, which accompany the development of industry and the increase of population, contribute to the deterioration of urban environment. The air pollution level of Seoul has gradually increased and the city residents are suffering from a high pollution of noise. If no measures were taken against pollution, the amount of emission of pollutant into air would be 36.7 thousand tons per year per square kilometer in 1975, three times more than that of 1970, and it would be the same level as that of United States in 1968. The main sources of air pollution in Seoul are the exhaust has from vehicles and the combustion of bunker-C oil for heating purpose. Thus, it is urgent that an exhaust gas cleaner should be instaled to every car and the fuel substituted by less sulfur-contained-oil to prevent the pollution. Transportation noise (vehicular noise and train noise) is the main component of urban noise problem. The average noise level in downtown area is about 75㏈ with maximum of 85㏈ and the vehicular homing was checked 100㏈ up and down. Therefore, the reduction of the number of bus-stop the strict regulation of homing in downtown area and a better maintenance of car should be an effective measures against noise pollution in urban areas. Within the distance of 200 metres from railroad, the train noise exceeds the limit specified by the pollution control law in Korea. Especially, the level of noise and steam-whistle of train as measured by the ISO evaluation can adversely affect the community activities of residents. To prevent environmental destruction, many developed countries have taken more positive action against worsening pollution and such an action is now urgently required in this country.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2005.05a
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• pp.111-118
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• 2005

The Protocol adopted in Sep. 1997 included the new Annex VI of MARPOL 73/78, which will enter into force on 19 May 2005. MARPOL Annex VI sets limits on sulphur oxide and nitrogen oxide emissions from ship exhausts and prohibits deliberate emissions of volatile organic compound (VOCs) from oil tanker in port and oil terminal. This study was conducted to find out countermeasures for the new Annex VI of MARPOL 73/78 and draw up a feasible management plan. The emission quantity of NOx and SOX from ships in Ulsan Port was calculated by U.S. EPA and Japan Marine Engineering emission factors of air pollutant from ship exhausts. In addition, volatile organic compound (VOCs) from oil tanker during the loading and discharging period, also calculated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.6
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• pp.577-583
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• 2011

To meet the requirements of the Tier 4 interim regulations for off-road vehicles, emissions of particulate matter (PM) and nitrogen oxides (NOx) must be reduced by 95% and 30%, respectively, compared to current regulations. In this research, both the DPF and HPL EGR systems were investigated, with the aim of decreasing the PM and NOx emissions of a 56-kW off-road vehicle. The results of the experiments show that the DOC-DPF system is very useful for reducing PM emissions. It is also found that the back pressure is acceptable, and the rate of power loss is less than 5%. By applying the HPL EGR system to the diesel engine, the NOx emissions under low- and middle-load conditions are reduced effectively because of the high differential pressure between the turbocharger inlet and the intake manifold. The NOx emissions can be decreased by increasing the EGR rate, but total hydrocarbon (THC) emission increases because of the increased fuel consumption needed to compensate for the power loss caused by EGR and DPF.