• 제목/요약/키워드: 산소측정법

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알칼리형 연료전지에서 산소환원에 미치는 촉매 특성 연구 I. La0.6Sr0.4Co1-xFexO3의 합성과 산소환원반응 (A Study on the Catalytic Characteristics of Oxygen Reduction in an Alkaline Fuel Cell I. Synthesis of La0.6Sr0.4Co1-xFexO3 and Reduction Reaction of Oxygen)

  • 문형대;이호인
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.543-553
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    • 1996
  • 산소전극 촉매로서 페롭스카이트형 산화물을 사용하여 알칼리형 연료전지에서의 산소환원반응에 관하여 연구하였다. 능금산(malic acid)을 사용하여 고표면적의 페롭스카이트형 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$(x=0.00, 0.01, 0.10, 0.20, 0.35 및 0.50) 산화물을 제조하였으며, Fe 치환량과 암모니아수 첨가량에 따른 XRD 구조와 비표면적의 변화를 고찰하여 Fe와 암모니아간에 생성되어지는 착화합물이 페롭스카이트로의 구조안정화와 비표면적 증대의 주요임을 알았다. 그리고 페롭스카이트 단일상을 얻기 위해서는 다단계 승온처리가 필요했으며, XRD 실험결과 단순 정입방체상이 형성됨을 확인하였다. $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$ 산화물을 촉매로 사용한 알칼리형 연료전지용 산소전극의 산소환원반응활성을 측정하기 위하여 순환 전압-전류법, 정전압-전류법, 전류단절법 등을 이용하였다. $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$ 산화물에서 Fe의 치환비가 증가함에 따라, x=0.01에서 최소, x=0.20와 0.35 사이에서 최대의 산소환원활성(전류밀도)을 보였으며, 이와 같은 경향은 표면적의 변화와 무관하였다.

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생물학적 복구법(Bioremediation)의 원리와 응용 (The Principle and Application of Bioremediation)

  • 정재춘;박창희;이성택
    • 한국토양환경학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.3-13
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    • 1996
  • 생물학적 복구법의 효율은 미생물 균수의 계수, 호흡율, 분해율 등으로 측정할 수 있으며 부작용 시험은 Daphnia,굴의 유충, 무지개 송어 를 사용하여 측정된다. On-Site처리에 있어서는 산소 전달이 문제가 되는데 이에는 과산화 수소가 사용될수 있으며(벤젠계통의 용매), 유류오염 방제시에는 친유화적 질소 및 인을 첨가할 수 있다. 접종균주는 혼합균주 또는 순수 균주가 사용되는데 후자에는 Pseudomonas와 Phaneochate 등이 있다. 때로는 효울을 높이기 위해 효소를 첨가 하거나 광분해법과 병용되기도 한다. 토양의 유류오염물질, 예컨대 폐윤활유, 기계유, 오일 슬러지들을 처리할때는 토양상부 15∼20cm를 갈고 유류오염물질을 5%의 농도로 주입한다. 이 때 적정 pH는 7∼8, 탄화수소 질소 = 100 : 1, 탄화수소 : 인 = 800 : 1이며 적절한 배수가 필요하다. 지하 유류오염물질의 처리에 있어서는 특히 다량의 산소가 필요하며 해양유류오염물질의 처리에 있어서는 친유화성 비료를 첨가하면 효과가 있다 생물학적 복구법에 의해 대기오염물질 특히, 악취 물질을 처리할 수 있는데 반응기로는 생물여과법과 생물세정기가 쓰인다.

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사이클 화학 기상 증착 시스템에 의해 제조된 다층 무기 박막의 유기 발광 다이오드 박막 봉지

  • 이준혁;민석기;한영기;안재석;최범호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.397.2-397.2
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    • 2014
  • 유기 발광 다이오드 (OLED)의 상용화를 위해 해결해야할 기술적 문제 중하나는 장수명이다. OLED에 적용된 유기물 층은 수분과 산소에 취약하여 소자 수명을 단축하는 요소로 작용하는데, 이를 해결하기 위해 유기물을 보호하며, 유기물 내로 침투되는 수분과 산소를 제어하기 위한 보호 층의 증착이 필수적이다. 필수적이다. 본 연구에서는, 사이클 화학 기상 증착법(C-CVD)을 이용하여 SiN/SiCN/SiN 구조의 무기 박막을 증착하여 유기물 보호층으로서의 적용 가능성을 제시하고자 한다. 이 때 각층의 두께는 각 각 10 nm이다. 증착된 다층 무기 박막은 비정질 상으로 수분 침투 보호막으로서 적당하다. 다층 무기 박막의 수분에 대한 저항성은 칼슘을 이용한 투과도 변화를 이용하여 측정하였다. 칼슘을 이용한 투과도 측정을 위해 고분자 PEN 필름위에 칼슘을 60nm 두께로 증착 시키고, 이어서 무기물인 SiN/SiCN/SiN의 다층 박막을 확산 방지층으로 증착 하였다. 제작된 소자는 온도 $85^{\circ}C$, 상대습도 85%의 가혹 조건에서 시간에 따른 표면 변화 및 투과도의 변화를 측정하였다. SiN/SiCN/SiN 구조를 갖는 무기 박막 층의 투습도는 3000시간까지는 $3.2{\times}10-5g/m/day$를 유지하였다. 이는 OLED 소자의 상용화를 위한 요구 조건에 근접한 값이다. 그러나 투습도는 측정 시간이 6000시간이 지난 후에 급격 증가하는데 이것은 30nm 두께의 SiN/SiCN/SiN의 확산 방지층에 임계 수명이 존재 한다는 것을 의미 한다고 할 수 있다. C-CVD 기술에 의해 제조된 다층 무기 박막 보호 층의 경계면에서 각 층간의 intermixing 현상이 관측되었으며, 이는 무기물 층의 결함과 핀 홀을 통해 내부로 확산 되는 수분의 침투 경로를 효과적으로 제어할 수 있는 방법이다. 본 연구 결과는 유연 기판 상에 제작된 OLED 소자에 적용 가능한 기술로서 소자 수명의 연장 뿐만 아니라 경량화에도 기여할 수 있는 기술이다.

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인산형 연료전지용 기체확산전극의 백금촉매 담지방법에 따른 산소환원 특성 (Oxygen Reduction of PAFC Gas Diffusion Electrode with Various Pt Impregnation Methods)

  • 유덕영;은영찬;심중표;이주성
    • 공업화학
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    • 제7권5호
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    • pp.999-1005
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    • 1996
  • Carbon 표면에 작용기를 도입하기 위해 산화처리한 후, $H^+$과 Pt 양이온을 교환시키는 이온교환법과 백금용액을 계면활성제가 들어있는 메탄올로 환원을 시켜 carbon에 백금을 담지하는 메탄올 환원법으로 촉매를 제조하여 이미 널리 쓰이고 있는 colloid 방법으로 제조한 촉매와 비교하였다. 메탄올 환원법에서 계면활성제는 carbon과 백금입자의 분산효과를 높이고, 안정한 백금 colloid 용액의 유지를 위해 첨가하였다. 각 담지방법에 의해 담지된 백금입자가 $30{\sim}50{\AA}$의 크기로 분산되어 담지된 것을 TEM과 XRD를 통해 확인하였고, 담지방법에 따른 백금의 담지율은 모두 100%에 가까웠고, 그 중 이온교환법의 담지율이 DCP 측정으로는 99.92%, 연소법으로는 99.87%였다. 각 촉매의 활성을 전기화학적으로 비교하기 위하여 산소환원전류밀도를 측정한 결과, 초기에는(60시간 이내) colloid 방법에 의해 제조된 촉매로 제작한 산소극이 0.7V(vs. RHE)에서 $460mA/cm^2$로 이온교환법, 메탄올 환원법에 의해 제조된 촉매보다 더 우수한 전극성능을 나타냈지만, 장시간(약 100시간 이후) 운전시에 전극성능 감소율은 colloid 방법으로 제조한 촉매로 제작한 전극이 가장 높게 증가하였으며, 메탄올 환원법으로 제조한 전극이 가장 안정된 특성을 보였다.

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레이저 흡수 분광법을 사용한 좁은 시험 구간 내 공기 밀도 측정 (Air Density Measurement in a Narrow Test Section Using a Laser Absorption Spectroscopy)

  • 심한슬;정시온;김경록;박기수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권11호
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    • pp.893-900
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    • 2021
  • 본 연구에서는 산소의 흡수선을 검출하는 레이저 흡수 분광 시스템을 사용하여 좁은 시험 구간 내의 공기 밀도가 측정되었다. 13156.28과 13156.62 cm-1에 존재하는 산소의 흡수선 한 쌍이 측정되었다. 높이 40 mm를 가지는 기체 챔버가 좁은 시험 구간으로 사용되었다. 레이저 진행 경로를 확장하여 흡수 세기를 증폭시키기 위해 삼각 나선 형태의 레이저 광경로가 기체 챔버 내에 구성되었다. 잘 알려진 로그 증폭기와 2차 증폭기를 사용하여 흡수선 신호를 전기적으로 증폭하였다. 로그 증폭기 이후 신호 포화 방지 및 노이즈 억제를 위해 AC 커플링이 적용되었다. 로그 증폭기 회로구성을 고려하여 출력 신호로부터 파수별 흡광도를 계산하는 과정이 소개되었다. 이론적으로 계산된 파수별 흡광도를 실험적으로 측정된 파수별 흡광도에 선 맞춤하여 공기의 밀도가 측정되었다. 부르돈 압력계를 사용하여 기체 챔버 내에 상온과 10~100 kPa 범위 내에서 다양한 압력을 가지는 시험 조건들이 만들어졌다. 삼각 나선 형태의 광경로 및 로그 증폭기를 사용한 흡수 신호 증폭을 통해, 16 %의 오차 이내에서 좁은 시험 구간의 공기 밀도가 측정될 수 있음이 확인되었다.

폐수 배출사업장에 TMS 도입된다.

  • 환경보전협회
    • 환경정보
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    • 제27권통권359호
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    • pp.32-35
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    • 2005
  • 오염물질을 실시간으로 측정해 배출사고를 예방할 수 있는 원격측정시스템(TMS : Tele-metering System)이 폐수 배출사업장에도 도입된다. 환경부는 오는 2007년까지 1~3종 배출업소와 하$\cdot$폐수종말처리시설 등 2,443개 폐수배출사업장에 오염물질 측정기기를 부착해 환경관리공단에 설치될 관제센터에 연결한다고 밝혔다. 이를 통해 한해 동안 배출되는 폐수의 86.2%가 실시간으로 관리될 전망이다. 배출사업장은 폐수의 특성에 따라 유량계, 자동시료채취기, 생물학적산소요구량(BOD)$\cdot$화학적산소요구량(COD),$\cdot$총질소(T-N)$\cdot$총인(T-P)$\cdot$부유물질(SS)측정기기 등을 최소 1종부터 최대 7종까지 설치해야 한다. 그러나 자동측정이 어려운 총대장균군수$\cdot$색도$\cdot$노르말헥산 등은 수동측정법을 유지키로 했다. 업체별로 최대 1억7천~2억원까지 예상되는 설치비는 사업자의 부담을 덜기 위해 융자 지원할 계획이다. 이에 본지에서는 그 내용을 간략히 파악해 보고자 한다.

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가스의 광 흡수 특성 분석을 통한 대형 연소시스템 내 실시간 온도 및 농도 계측에 관한 실증 연구 (An Empirical Study on Real-Time Temperature and Concentration Measurement Through Optical Absorption Characteristic Analysis of Gas in a Large Combustion System)

  • 박지연;소성현;박대근;류창국;이창엽;유미연
    • 한국가스학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.29-38
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    • 2020
  • 산업현장의 대형 연소시스템 내부의 온도 및 농도를 실시간으로 정밀하게 계측하는 일은 그 규모 및 환경 조건으로 인해 사실상 어렵다. 현재 주로 사용되고 있는 열전대를 이용한 온도 계측은 점 측정 방식으로 대형 연소시스템 내부 광역 범위의 온도 분석에 적용하기에는 정밀성과 신뢰성이 낮으며, 접근성에 한계가 있다. 농도 분석 측면에서 대부분의 계측 방법은 샘플링 방식으로 실시간 측정이 어렵고 대표성에 한계가 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위한 방법으로, 레이저를 이용한 측정법이 지속적으로 개발되고 있다. 레이저 기반 측정법들은 선 평균 측정 방식으로 대표성과 정밀도가 뛰어나 대형 연소시스템 적용에 유리하다. 본 연구에서는 파장 가변형 레이저 흡수 분광법(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS)을 통해 연소 시에 발생하는 수증기와 산소를 이용하여 실시간으로 온도 및 농도를 측정하였다. 측정 결과 연소시스템 내부 평균 온도는 1330℃, 평균 산소 농도는 3.3 %로 발전소 데이터와 비교하였을 때 유사한 경향성의 측정값을 얻었다.

점토광물을 이용한 산소환원의 전기화학적 촉매성에 관한 연구 (The Electrocatalytic Reduction of Molecular Oxygen with Clay Modified Electrodes)

  • 오성훈;황진연;심윤보;이효민;윤지해
    • 한국광물학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-9
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    • 2005
  • 몇 가지 점토광물과 메틸바이올로젠 또는 메틸렌블루를 함유시킨 점토수식전극을 이용하여 산소환원에 대한 전기화학적 촉매성을 검토하였다. 점토광물로는 Na-몬모릴로나이트, Ca-몬모릴로나이트, 카오리나이트를 사용하였다. 점토수식전극은 유리탄소전극 표면에 점토 현탁액을 입히고 메틸바이올로젠을 흡착시킨 것을 사용하였으며, 전기화학적 산소환원의 정도는 순환 전압전류법(cyclic voltammetry)으로 측정하였다. 실험결과, 다른 점토시료에 비하여 Na-몬모릴로나이트가 메틸바이올로젠의 흡착효과가 가장 크게 나타났고, 메틸바이올로젠을 흡착시킨 점토수식전극이 산소환원에 대한 촉매성이 월등히 우수하였다. 즉 촉매산소환원 피크가 242.6 mV 만큼 +방향으로 이동하였다. 메틸바이올로젠을 흡착시킨 점토수식전극이 메틸렌블루를 흡착시킨 점토수식전극보다 산소환원에 대한 촉매성이 더 높게 나타났다. Ca-몬모릴로나이트의 경우는 변화가 없었으나 Na-몬모릴로나이트의 구조는 메틸바이올로젠의 흡착으로 변화되었다. 메틸바이올로젠- Na-몬모릴로나이트 점토수식전극은 현탁액의 점토 농도가 약 0.87 g/10 mL이고. 메틸바이올로젠의 수용액의 농도가 대략 2.5 mM일 때 산소환원 촉매 효과가 가장 탁월하였다. 지지전해질의 pH에 따른 점토수식 전극의 산소 환원 촉매성은 중성의 pH 범위(6.3과 8.3)에서보다 산성인 pH 3.7과 알칼리성인 pH 12.7에서 월등히 크게 나타났다.

만성 폐쇄성 폐질환 환자의 수면 중 산소포화도 감소에 대한 예측인자로서 안정시 및 운동시 산소포화도 (The Resting and Exercise Related Oxygen Desaturation as the Associated Factor for Sleep Related Oxygen Desaturation in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease)

  • 신창진;이관호;박혜정;신경철;정진홍;이현우
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제47권2호
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    • pp.231-238
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    • 1999
  • 연구배경: 수면 중 산소포화도의 감소는 만성 폐쇄성 폐질환에 흔히 동반되며, 이러한 현상은 이차적으로 폐동맥압 상승, 폐성심 등의 혈역학적 변화와 심부정맥 등을 일으켜 환자가 사망할 수도 있다. 수면 중 동맥혈 산소포화도 감소와 안정시 동맥혈 산소분압과의 관계는 어느 정도 알려져 있으나, 낮 동안 저산소혈증 없이 발생하기도 한다. 저자들은 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 수면시 및 안정시의 동맥혈 산소포화도와 운동부하 심폐기능을 측정하여, 수면 중 산소포화도 감소와 관련 있는 인자 및 수면 중 산소포화도 감소를 예측하는 데 있어 운동부하심폐기능 검사법의 유용성에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 만성 폐쇄성 폐질환으로 진단된 환자 중 안정상태로 회복된 환자 12명을 대상으로 하였으며, 수면 무호흡증 환자, 심질환자, 심한 빈혈이 있는 환자는 대상에서 제외하였다. 대상 환자 모두에서 일반 폐기능검사, 운동부하심폐기능검사, 수면다원검사를 시행하였고, 안정시, 운동시 그리고 수면시 산소포화도를 측정하였다. 결과: 대상 환자는 모두 남자였으며, 모두 흡연력이 있었다. 산소포화도는 최대 운동시에 비해 수면 중에 뚜렷이 감소하였으며($13.1{\pm}9.3%$$6.4{\pm}3.3%$), 수면 중 산소포화도 감소는 운동시 최저 산소포화도 (r=-0.90, p<0.01), 운동시 평균 산소포화도 (r=-0.78, p<0.05), 그리고 안정시 산소포화도 (r=-0.82, p<0.05))와 상관관계가 있었다. 수면 중 최저 산소포화도 는 운동시 최저 산소포화도 (r=0.90, p<0.01), 운동시 평균 산소포화도 (r=0.80, p<0.05), 그리고 안정시 산소포화도 (r=0.84, p<0.05)와 상관관계가 있었다. 결론: 만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 동맥혈 산소포화도의 감소는 운동시보다 수면 중에 더욱 뚜렷하였고, 수면 중 산소포화도의 감소 정도는 안정시 산소포화도, 운동시 산소포화도와 상관관계가 있었으나, 운동부하심폐기능 검사가 수면 중 산소포화도의 감소 정도를 예측하는데 안정시 산소포화도 보다 유용하지는 않았다.

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영양소와 열량측정법의 발달과정 및 간접 열량 측정법 (Historical Development of Nutrient and Calorimetry and Expired Gas Analysis Indirect Calorimetry)

  • 윤병곤;김종원;김도연
    • 생명과학회지
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    • 제20권8호
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    • pp.1159-1165
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    • 2010
  • 간접 열량측정법은 호흡 시의 산소 소모량이나 이산화탄소나 질소의 배출량을 측정해 에너지 소모량을 측정하고, 산화작용의 열 방출량(칼로리소비)을 산출하여 측정한다. 지난 20년 내에 간접 열량측정법에서 사용된 laboratory와 computerized 시스템은 현저하게 발전되었으며, 특히 매 호흡의 변인의 산출을 가능하게 해주는 호흡당 시스템의 사용이 증가되었다. 많은 이전의 연구에서 호흡당 시스템은 간접 열량측정도구로 타당도와 신뢰도가 높아 실험에 적합하다고 평가 하였다. 본 연구는 간접 열량측정법의 가장 적합한 호흡당 시스템을 분석하고자 한다. 하지만 다른 모든 호흡당 간접열량측정계의 타당도와 신뢰도의 효과를 검증한 연구가 많지 않다는 문제점이 있다. 그러므로, 앞으로 연구에서는 호흡당 간접열량측정계의 가장 타당도와 신뢰도가 높은 적합한 측정도구가 필요하다고 사료된다.