간이 측정기에 대한 연구는 실내공기 오염의 연구에서 인체가 작업장에서 실내 대기오염물에 노출을 되는 정도를 평가하기 위하여 개발되었다. 처음에는 주로 포름알데히드나 이산화질소를 측정하기 위하여 개발되었으나, 최근에는 오존을 측정하는 방법으로 개발되고 있다. 오존을 측정하는 간이 측정기의 개발을 위해서는 오존과 선택적으로 그리고 정량적으로 반응하는 화학종과 오존을 포획하는 시약을 선정하는 작업이 중요하다. (중략)
간이 측정기에 대한 연구는 실내공기 오염의 연구에서 인체가 작업장에서 실내 대기오염물에 노출이 되는 정도를 평가하기 위하여 개발되었다. 처음에는 주로 포름알데히드나 이산화질소를 측정하기 위하여 개발되었으나, 최근에는 오존을 측정하는 방법으로도 개발되고 있다. 오존을 측정하는 간이 측정기의 개발을 위해서는 오존과 선택적으로 그리고 정량적으로 반응하여 오존을 포획하는 시약을 선정하는 작업과 이때 사용된 포집용 filter 선정의 작업이 중요하다. 또한 오존 포획 담체의 분석 방법도 중요한데, 간이 측정기를 통하여 경제성을 높이고 별다른 후처리 작업 없이 현장에서 바로 색도 변화로 오존을 분석할 수 있는 방법이 추천되는 추세이다. (중략)
본 논문에서는 3단형 과학관측로켓(KSR-III)에 탑재될 과학탑재부 시스템에 대하여 기술하였다. 과학탑재부에는 크게 오존측정기, 이온층 전자측정기, 대기광도계, 자력계 등이 있으며 선별적으로 탑재되어 한반도 상공의 고층 대기 상태에 대한 연구를 수행할 예정이다. 오존측정기는 한반도 상공의 오존 기둥 밀도를 측정하며 전자측정기는 이온층의 전자밀도와 전자온도를 측정한다. 대기광도계는 중간권의 대기광을 측정하며 자력계는 로켓 자세정보와 로켓이 비행하는 고도에서의 자기장 섭동량을 측정한다. 탑재체들은 현재 개발이 완료된 상태이며 지상 보정 실험도 수행하였으며 각종 환경시험을 통과하였다.
본 논문은 KSR-III 과학로켓에 탑재 가능한 과학탑재체 중 오존측정기와 이온층 전자측정기 개발에 관하여 기술하고 있다. 각각의 측정기는 센서부와 회로부로 구성되며 개발 완료된 모델로 오존측정기는 지상 보정실험을 , 그리고 전자측정기는 우주환경 모사실험을 성공적으로 수행하였다. 이렇게 개발된 탑재체들은 향후 KSR-III 등의 과학로켓에 탑재될 수 있으며, 한반도 상공의 오존층 밀도의 고도별 수직분포와 이온층의 전자밀도와 전자온도에 대한 고도별 수직분포를 연구하는데 크게 기여할 것이다.
본 연구에서 개발한 단기측정용(1시간) 오존 간이측정기는 $40ppm{\ast}min$(1시간 환경기준 농도(0.15ppm)에 266분(약 4.4시간) 노출되는 경우)까지 선형 변화를 나타내었으며 그 이상에서는 비선형적으로 변화하였다. 본 연구에서 개발한 단기측정용 오존 간이측정기의 현장 적용을 위해서는 현장측정에 대한 검증이 필요하며 기준성 오염물외 다른 오염물질과 실외 기상현상(예; 풍향, 풍속, 온도 등)의 영향 검토에 대한 이후의 연구가 필요하며 간이측정기의 장기간 보관을 위한 저장법에 대한 장래 연구가 필요하다.
대기환경에 대한 오존의 영향이 증대되면서 오존에 대한 관심이 증대되었다. 이에 따라 대기중 오존 농도를 정확히 측정할 수 있는 오존 측정기에 대한 관심도 고조되고 있는 실정이다. 오존을 측정하기 위한 방법은 분석하는 방법에 따라 Ion Chromatography, UV/Vis Spectrometer, Spectrofluorimeter, Spectrometer(reflection)방법 등을 들 수 있으며(Zhou and Smith, 1997, Geyh etal. 1997), 이들 중 Spectrometer(reflection)를 이용하는 방법이 비교적 간단하다. 이 방법은 대기 중 오존과 반응하여 색도가 변화하는 착색제를 사용하여 색도 변화를 관측하여 오존 농도를 평가하는 방법이다. (중략)
오존 측정기를 장착한 과학 1, 2호 로켓이 충청남도 안흥에서 1994년 6월 4일과 9월 1일에 각각 발사되었다. 오존 측정기로 성충권에서의 태양 자외선의 세기를 여러 파장대역에서 측정하여 성층권 고도의 오존 수밀도의 수직 분포를 구하였다. 오존 밀도의 최대값은 약 25km 근처에서 나타났으며, 오존 밀도의 분포는 중위도 지역에서의 기존 측정값들과 잘 일치하였다. 또한 위 로켓 실험 관측 자료를 동시 관측된 연세대의 돕슨 분광기, 경희대의 LIDAR, Nimbus 위성의 SBUV와 NOAA 위성의 TOVS 측정 자료들과 각각 비교하였다.
목 적: 방사선 치료 시 치료실 내에서 발생하는 오존량을 측정하여 오존 발생으로 인한 오염 정도를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 선형가속기(Clinac 21EX, Varian, USA)와 오존 측정기(series-200, aeroQual, New Zealand)를 이용하여 water phantom (Wellhofer, IBA, Germany)에 방사선을 조사하여 MU, 선량율, 선원-표면간 거리(SSD), 조사야, 에너지, 경과 시간에 따라 발생되는 오존량을 측정 분석하였으며, 실제 환자치료 시 치료실 내에 오존 측정기를 위치하여 일일 오존 변화량을 측정하였다. 결 과: 방사선 발생 중 생성되는 오존의 오염도는 에너지에 따른 영향을 크게 받지 않지만 대체로 광자선보다 전자선 조사 시(0.016~0.028 ppm/hr) 많이 발생하였다. 또한, Dose-Rate가 높을수록(0.016~0.025 ppm/hr), SSD가 멀어지고(0.018~0.030 ppm/hr), 조사야가 넓어지고(0.016~0.025 ppm/hr), MU가 많을수록(0.018~0.046 ppm/hr) 오존 농도가 높아졌다. 시간 경과에 따른 오존의 감소량은 방사선을 조사한 후 10분이 경과된 후부터 background 농도(0.016 ppm/hr)로 변화하였다. 그리고 방사선 치료실 내의 일일 발생하는 오존의 농도는 실내의 오존 허용기준인 0.1 ppm/hr (측정 평균 0.06 ppm/8 hr) 이하이지만, 냄새에 민감한 환자들이 감지할 수 있는 수준인 0.02 ppm/hr 이상의 농도(최대: 0.038 ppm/hr)를 포함하는 것을 확인할 수 있었다. 결 론: 일정한 조건의 변화에 따른 오존 농도를 통하여 실제 치료실 내 오존 발생량은 환자나 작업종사자에 대해 유해한 작용을 미치는 수준은 아니었다. 흔히 오존을 해로운 기체라고 생각하지만 방사선 치료 시 발생되는 미량의 치료실 내 오존은 오히려 병원성 세균이나 바이러스 살균 등의 공기 정화 작용을 함으로써 치료실 내 이로운 오존의 역할을 할 것이라 사료된다.
오존은 매우 불안정한 물질로서, 기타의 환경 대기 가스 분석법에서와 같이 해당 성분의 측정기를 표준 가스로 교정한 후 분석할 수 없다. 이러한 이유로, 환경 대기 중의 오존을 분석하는 일반 분석기의 교정을 목적으로, 본 연구실에서는, 국가 일차 오존 표준분광기(O$_3$-SRP)를 제작하여 운영하고 있다. 운영되고 있는 $O_3$-SRP의 측정 원리는 자외선 흡광 광도법이며, 농도값의 결정은 순수하게 Beer-Lambert 법칙에 따른다. Beer-Lambert 법칙에 따라서 오존 농도를 절대적으로 측정하기 위해서는 몰 흡광계수, 광로의 길이, 투과도, 온도 및 압력을 정확히 측정하여야 한다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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