• 제목/요약/키워드: 시료채취기

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챔버 기술 개발을 통한 PM10과 PM2.5 시료채취기의 수행 특성 (Performance Characteristics of PM10 and PM2.5 Samplers with an Advanced Chamber System)

  • 김도현;김선홍;김지훈;조승연;박주면
    • 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$$1.5{\pm}0.1$, PM2.5: $2.5{\pm}0.2\;{\mu}m$$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.

PM10 질량농도 측정을 위한 시료채취기의 비교 연구 (A Comparison Study of Aerosol Samplers for PM10 Mass Concentration Measurement)

  • 박주면;구자건;정태영;권동명;유종익;서용칠
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.153-160
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    • 2009
  • PM10(공기역학 직경${\leq}$10 ${\mu}m$) 시료채취기는 사람이 부유 먼지에 잠재적으로 노출되는 정도를 정량화하고 정부의 규제에 대응하기 위한 목적으로 사용된다. 본 연구는 동일한 PM10 분리한계 직경을 가지지만 다른 기울기를 가지는 미국 환경청의 PM10 시료채취 기준과 미국산업위생전문가협의회/유럽표준위원회/국제표준기구의 흉곽성 PM10 시료채취 기준을 이론과 실험을 통해 비교 평가하고자 수행되었다. 이를 위해 미국 환경청의 기준을 따르는 4개의 PM10 시료채취기와 흉곽성 PM10 기준과 일치하는 1개의 RespiCon 시료채취기를 비교 평가 수단으로 사용하였으며, 1개의 DustTrak 측정기를 PM10의 실시간 질량농도를 확인하기 위하여 사용하였다. 6개 시료채취기를 다양한 크기 분포를 가지는 비산재를 이용하여 입자 발생 챔버안에서 실험하였다. 이론적 질량농도는 측정된 비산재의 입자크기 분포 특성(기하평균 = 6.6 ${\mu}m$, 기하표준편차= 1.9)을 각 시료채취 기준에 적용하여 계산하였다. 챔버 실험을 통하여 측정된 질량농도 결과는 흉곽성 PM10 시료채취 기준을 가지는 RespiCon 시료채취기가 미국 환경청의 PM10 기준을 가지는 PM10 시료채취기보다 상대적으로 작은 질량농도를 측정함으로써 이론적 질량농도와 일치하였다. 전체적 챔버 실험 결과는 PM10 시료채취기를 기준 시료채취기로 사용하였을 때, (1) RespiCon 시료채취기는 PM10 시료채취기로 포집된 PM10 먼지 질량농도에 비해 평균 60% 정도 낮게 측정한 것을 의미하는 정규화계수 1.6으로 나타났으며 (2) PM10 유입구를 사용한 DustTrak 실시간 채취기는 2.1의 보정계수를 가지는 것으로 분석되었다.

흡착제를 이용한 휘발성 유기물 채취 (Air Sampling For Volatile Organics Using an Adsorbent)

  • 조완근
    • 한국환경과학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.41-46
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    • 1992
  • 주거지역에서 대기오염물 시료채취에 대한 장기간 연구를 수행하기 위해서 휘발성 유기 화합물 분석에 적합한 24시간동안의 종합적인 공기시료를 채취하기 위해 공기시료 채취기가 제작되었다. 이 시료 채취기는 시료채취시 요구되는 모든 특성을 포함할 뿐만 아니라, 일반가정에 근접해서 설치되어야하므로 심미적 특성도 포함한다. 이 공기시료 채취기는 흡착제(티넥스)로 채워진 5/8인치 외경의 스테인레스 스틸 트랩 네개를 수용할수 있고, 분당 5-50 밀리리터의 범위에서 네 종류의 공기유속을 이용할수 있게 고안 되었다. 금속필도(10마이크로미터)가 트랩 어댑터의 입구에 직접 부착되었다. 부가적인 특성은 다음과 같다. : 1) 유기물질에 불활성인 재료로 제작 되었고, 2) 날씨에 영향을 받지 않고, 3) 전지를 이용하고, 4) 사람의 호흡영역에서 공기 시료를 채취하고, 그리고 5) 방음제로 싸여진 작은 펌프를 이용하여 조용하게 작동된다. 펌프/전지 장치는 시료채취기의 본체로부터 분리 되었다. 이 장치로 부터 야기되는 소음수준은 주거지역의 허용기준치(뉴저지주 환경보호국 기준)보다 낮았다. 이 공기시료 채취기는 일상 주거지역과 단층의 한 국민학교 옥상에서 성공적으로 작동되었다.

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확산형 시료 채취기와 직독식 기기에 의한 이산화질소와 포름알데히드 농도의 비교 (The Comparison Study on the Concentration of $NO_{2}$, HCHO by Passive Sampler and Direct Reading Instrument)

  • 김경진;박지연;김형아;안규동
    • 한국환경보건학회:학술대회논문집
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    • 한국환경보건학회 2005년도 가을학술대회
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    • pp.106-109
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    • 2005
  • 확산형 시료 채취기와 직독식 기기(공정시험법, Nitrogen Oxides Analyzer Model; EC 9841, Ecotech, Australia)에 의한 $NO_2$, 농도를 비교하고, 능동시료채취기(공정시험법)와 확산형포집기에 의한 HCHO(포름알데히드) 농도를 비교하기 위해 서울 ${\cdot}$ 경기 또는 대전, 충남 ${\cdot}$ 북지역에 소재한 11개 시설(종합병원 4곳, 노인 병원 1곳, 보건소 1곳, 복지관 3곳, 보육시설 2곳)을 대상으로 수행하였다. 1. 포름알데히드의능동 포집법(공정시험법)에 의한 시료(n=87)의 평균농도는 $11.44{\pm}11.07ppb$이고, 확산형 시료 채취기 의한 시료(n=40)의 평균농도는 $11.91{\pm}7.37ppb$으로 비슷한 값이 나왔고, 통계적으로 유의하지 않았다(p=0.806). 2. 포름알데히드 능동 포집법에 의한 농도와 확산형 시료 채취기에 의한 농도와의 상관계수 r=0.404(p=0.037)로 나타나 이 두 가지의 방법은 특정시간 포름알데히드 측정에 사용하여도 어느 정도 비교하기에는 적합할 것으로 생각된다. 3. 이산화질소의 노출정도는 직독식 기기(공정시험방법)와 확산형 시료 채취기로 각각 1시간 (오전, 오후 각각 2회), 8시간 측정하였다. 공정시험방법(n=61)에 의한 1시간-시료 평균농도는$44.48{\pm}37.96ppb$이고, 확산형 시료 채취기(n=61)에 의한 1시간-시료 평균농도는 $3.58{\pm}2.07ppb$으로 통계적으로 유의하였다(p=0.000). 직독식 기기(n=61)에 의한 8시간-시료 평균농도는 $34.85{\pm}22.83ppb$이고, 확산형 시료 채취기(n=61)에 의한 8시간-시료 평균농도 $8.32{\pm}4.44ppb$으로 통계적으로도 유의하였다(p=0.000). 4. 이산화질소를 직독식 기기(공정시험방법)와 확산형 시료 채취기로 측정한 1시간-시료 농도의 상관계수 r=0.253(p=0.268)이고 8시간-시료 일 때 상관계수 r=0.367(p=0.102)로 나타나 확산형 시료 채취기를 직독식 기기(공정시험방법) 대체 사용방법으로 이용하기에는 적합하지 않다고 생각된다.

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개량(改良)된 토양(土壤) 코어 시료(試料) 채취기(採取器) (An Improved Soil Core Sampler)

  • 황재홍;손요환;김종성
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권6호
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    • pp.788-791
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    • 2001
  • 본 연구는 기존의 토양 코어 시료 채취기 (double-cylinder hammer-driven soil core sampler)를 개량하여 원하는 토양 깊이에서 자연상태의 토양 코어 시료를 쉽고 편리하게 채취하여 운반, 보관할 수 있는 새로운 도구를 제시하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서 제시된 도구와 이전에 일반적으로 사용되던 채취기와의 차이점은 1) 해머가 본체로부터 분리되고, 2) 내부 실린더가 2개로 분할되며, 3) 플라스틱 시료 보관통을 사용하도록 한 것 등이다. 본 도구는 적습한 산림토양을 대상으로 이용하는 것이 효과적이며, 해머 사용 전에 토양 시료의 압축을 줄이기 위하여 시료 채취기를 가능한 손으로 깊게 토양에 삽입한 후 해머 작업을 실시하는 것이 바람직할 것으로 생각된다. 본 도구는 채취된 토양 층위와 부피가 원래 토양과 같은 상태로 유지되는 깊이 40cm, 직경 5cm의 코어 시료 채취에 적합한 것으로 판단된다.

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표면방사선 오염도 측정용 자동 스미어장치의 개발 (Development of Automatic Smear Equipment for Measuring Surface Radioactivity Contamination)

  • 탁한호;강신출
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.37-44
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    • 2011
  • 본 논문은 원자력시설내의 방사성 표면오염을 측정평가하기 위한 표변오염도 시료채취용 자동화 시료채취기 개발에 있다. 시료채취를 위한 간접법은 사람에 의한 수동적인 시료 채취방법으로서 시료를 채취하는 사람에 따라 문지르는 횟수 강도 및 면적이 다르다. 이로 인하여 표면오염도 측정치의 정확도가 저하되고 시료 채취시마다 측정치의 오차가 많이 발생한다. 개발된 장치에 의한 방법은 기존방법에 의한 표면오염도의 측정치보다 smear paper의 방사성 시료가 균일하게 채취됨을 확인하였으며, 향후 표면오염도의 평가시 측정자료의 일관성을 확보하게 되었다.

피스톤식 자유낙하 주상시료 채취기 (A Piston Type Free-fall Corer(KORDI-FFC))

  • 지상범;어영상
    • 한국해양학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.365-370
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    • 1995
  • 해양 퇴적물의 주상시료 채취를 위하여 사용되는 자유낙하 코어러(free-fall corer, FFC)는 조사선의 윈치와 케이블이 필요없고 소형 조사선에서도 사용이 가능한 장비이다. 심해저 광물지원 탐사시 탐사효율을 높이고자 새로 개발된 피스톤형 자유낙 하 코어러는 KORDI-FFC라 명명되었다. 이 장비는 이 장비는 피스톤 코어러(piston corer)와 자유낙하 코어러의 장점이 조합된 채취기로, 열린 배럴의 중력 코어러(open barrel gravity corer)를 변조하여 만든 기존의 자유낙하 코어러의 단점이 보강되었고 양질의 시료가 채취되도록 설계되었다. 본 장비를 진해만과 제주부근 해역에서 4회에 걸쳐 투하한 결과 교란이 적은 표층 퇴적물 시료가 성공적으로 채취되었다. 시험 결과 본 장비는 심해저 및 천해저에서 원치와 케이클, 갑판의 A-frame, 또는 해상 크레인 없는 소형 선박에서도 사용이 가능하고, 또한 최단 시간에 퇴적물 시료를 채취하며, 본 장비의 사용과 동시에 선상에서 자유롭게 다른 작업을 할 수 있고, 제작 및 소모 비용이 저렴하며, 표층퇴적물의 교란이 적은 양질의 시료를 채취할 수 있는 장점이 있 다.

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서울시 도로변 빗물과 지하수의 VOCs오염 (Volatile Organic Compounds contamination in some urban runoff and groundwater samples in Seoul City)

  • 이평구;박성원;전치완;신성천
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권3호
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    • pp.73-91
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    • 2001
  • 미국지질조사소 NAWQA 프로그램에서 선정한 기준에 따라, 도시지역에서 채취한 도로를 흐르는 빗물과 일부 지하수의 휘발성유기화합물의 오염을 평가하기 위해 62개 휘발성유기화합물을 선택하였다. 62개 휘발성유기화합물은 3종류의 aromatic hydrocarbons, 13 종류의 alkyl benzenes, 1개의 ether, 26종류의 halogenated alkanes, 10종류의 halogenated alkenes 및 9종류의 halogenated aromatics를 포함하고 있다. 서울시 지역의 도로를 흐르는 빗물과 지하수의 휘발성유기화합물의 함량은 2000년 3월, 6월 및 11월에 시료를 채취하여 분석하였다. 모두 78개 시료(44개 도로를 흐르는 빗물시료, 27개 지하수 시료, 7개 하수종말처리장의 시료)가 채취되었으며, purge and trap 방법으로 추출하여 GC-MS로 분석하였다. 그 결과, alkyl benzenes과 aromatic hydrocarbons이 서울지역에서 자동차 통행에 의해 가장 영향을 받는 유기화합물이다. 분석된 62개 휘발성 유기화합물 중, 도로에 흐르는 빗물에서 검출되지 않은 휘발성유기화합물 성분은 단지 11개 성분뿐이었으나, 채취된 지하수에서 검출된 휘발성유기화합물은 14개 성분만이 검출되었다. 도로를 흐르는 빗물에서의 톨루엔 함량은 시료 채취 장소에 따라 변화가 매우 심하고, 0.1-29,310ppb이다. 벤젠의 함량은 0.05-33.0ppb, ethylbenzene은 0.05-960ppb, trichloromethane(chloroform)은 0.08-20ppb, trichloroethylene(TCE)는 0.03-4.30ppb, 1,1,2 trichloroethane은 0.1-50.0ppb이다. 채취된 일부 지하수 시료에 대한 예비조사 결과, dichloromethane(methylene chloride), trichloromethane(chloroform)와 toluene 등이 가장 자주 검출되는 성분이었다. 대부분의 aromatic hydrocarbons, alkyl benzenes및 다른 유기용매 성분은 검출농도 이하이다.

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화강풍화토의 거동 특성 규명을 위한 비교란 시료채취기 개발 (Undisturbed Sampler for Characterizing the Behaviour of Weathered Granite Residual Soils)

  • 정순용;이승래
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권6호
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    • pp.13-24
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    • 1997
  • 화강풍화토는 국내 지반의 2/3이상을 차지할 정도로 광범위하게 분포하며 도로, 지하철, 사면조성, 건물의 기초설치 등 여러 건설현장에서 빈번히 접할 수 있다. 화강풍화토의 입자구조는 풍화정도와 모암의 구성광물에 의해 영향을 받고 특히 보통의 구속 암에서도 입자 파쇄가 발생하며 비교란 지반의 특성과 다짐토 지반의 특성이 큰 차이가 있다. 본 연구에서는 현장에서 직접 삼축시험용 비교란 화강풍화토시료를 채취할 수 있는 시료채취기를 개발하였고 이를 이용하여 채취한 비교란 시료와 정적으로 다져진 시료에 대하여 공진주/비틂 전단시험과 삼축압축시험을 수행하였다. 시험결과로부터 미소한 변형률에서의 거동특성과 비교란 및 다짐 화강풍화토의 강도특성을 검토하였다. 대상으로 한 지반의 경우 1% 이내의 미소한 변형률 영역에서는 다짐시료와 비교란시료의 탄성계수가 거의 일치하였으며 강도의 뚜렷한 차이 또한 발견할 수 없었다. 비교란화강풍화토의 경우는 시료의 불균일성 등으로 인하여 파괴시의 변형률이 매우 넘게 분포하였다.

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