• Title/Summary/Keyword: 입자상 오염물질

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$CO_2$ 클러스터 세정을 이용한 오염입자 제거에 관한 연구

  • Choe, Hu-Mi;Jo, Yu-Jin;Lee, Jong-U;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.482-482
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    • 2013
  • 반도체 소자의 미세화와 더불어 세정공정의 중요성이 차지하는 비중이 점점 커지고, 이에 따라 세정 기술 개발에 대한 요구가 증대되고 있다. 기존 세정 기술은 화학약품 위주의 습식 세정 방식으로 표면 손상, 화학 반응, 부산물, 세정 효율 등 여러 가지 어려움이 있다. 따라서 건식세정 방식이 활발하게 도입되고 있으며 대표적인 것이 에어로졸 세정이다. 에어로졸 세정은 기체상의 작동기체를 이용하여 에어로졸을 형성하고 표면 오염물질과 직접 물리적 충돌을 함으로써 세정한다. 하지만 이 또한 생성되는 에어로졸 내 발생 입자로 인해 패턴 손상이 발생하며 이러한 문제점을 극복하기 위하여 본 연구에서는 가스클러스터 장치를 이용한 세정 특성 평가에 관한 연구를 수행하였다. 가스 클러스터란 작동기체의 분자가 수십에서 수백 개 뭉쳐 있는 형태를 뜻하며 이렇게 형성된 클러스터는 수 nm 크기를 형성하게 된다. 그리고 짧은 시간의 응축에 의해 수십 nm 크기까지 성장하게 된다. 에어로졸 세정과 다르게 클러스터가 성장할 환경과 시간을 형성하지 않음으로써 작은 클러스터를 형성하게 되며 이로 인해 패턴 손상을 최소화 하고 상대적으로 높은 효율로 오염입자를 제거하게 된다. 클러스터 세정 장비를 이용한 표면 처리는 충돌에 의한 제거에 기반한다. 따라서 생성 및 가속되는 클러스터로부터 대상으로 전달되는 운동량의 정도가 세정 특성에 영향을 미치며 이는 생성되는 클러스터의 크기에 종속적이다. 생성 클러스터의 크기 분포는 분사 거리, 유량, 분사 각도, 노즐 냉각 온도 등의 변수에 관한 함수이다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 클러스터를 이용한 세정 특성을 평가하기 위하여 이러한 변수에 따라서 오염 입자의 종류, 크기에 따른 PRE (particle removal efficiency)를 평가하고 다양한 선폭의 패턴을 이용하여 손상 실험을 수행하였다. 제거 효율에 사용된 입자는 $CeO_2$$SiO_2$이며, 각각 30, 50, 100, 300 nm 크기를 정량적으로 오염시킨 쿠폰 웨이퍼를 제조하여 세정 효율을 평가하였다. 정량적 오염에는 SMPS (scanning mobility particle sizer)를 이용한 크기 분류와 정전기적 입자 부착 시스템이 사용되었다. 또한 패턴 붕괴 평가에는 35~180 nm 선폭을 가지는 Poly-Si 패턴을 이용하였다. 실험 결과 클러스터 형성 조건에 따라 상대적으로 낮은 패턴 붕괴에서 95% 이상의 높은 오염입자 제거효율을 전반적으로 보이는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이론적 계산에 기반하여 세정에 요구되는 클러스터 크기를 가정하고, 이를 통하여 세정에 적용할 경우 높은 기존 세정 방법의 단점을 보완하면서 높은 세정 효율을 가지는 대체 세정 방안으로 이용할 수 있음을 확인하였다.

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Development of tree box filter LID system for treating road runoff (LID 시설로서 도로에 적용 가능한 수목여과시설 개발)

  • Choi, Jiyeon;Son, Younggyu;Lee, Soyoung;Lee, Yuhwa;Kim, Lee Hyung
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.15 no.3
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    • pp.407-412
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    • 2013
  • The aim of this study was to develop a tree box filter system, an example of Low Impact Development technology, for treating stormwater runoff from road. Monitoring of storm events was performed between June 2011 and November 2012 to evaluate the system performance during wet day. Based on the results, all runoff volume generated by rainfall less than 2 mm was stored in the system. The minimum volume reduction of 20% was observed in the system for rainfall greater than 20 mm. The greatest removal efficiency was exhibited by the system for total heavy metals ranging from 70 to 73% while satisfactory removal efficiency was exhibited by the system for particulate matters, organic matters and nutrients ranging from 60 to 68%. The system showed greater pollutant removal efficiency of 67 to 83% for rainfall less than 10 mm compared to rainfall greater than 10 mm which has 39 to 75% pollutant removal efficiency. The system exhibited less pollutant reduction for rainfall greater than 10 mm due to the decreased retention capacity of the system for increased rainfall. Overall, the system has proved to be an option for stormwater management that can be recommended for on-site application. Similar system may be designed based on several factors such as rainfall depth, facility size and pollutant removal efficiency.

Modeling Bacteria Facilitated Contaminant Transport in Porous Media with Kinetic Adsorption Relationships (동역학적 흡착 관계식을 이용한 다공 매질에서의 유동세균에 의한 유기성 오염물의 가속이송 예측 모델)

  • 김승현
    • Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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    • v.2 no.1
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    • pp.22-29
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    • 1995
  • Mobile bacterial particles can act as carriers and enhance the transport of hydrophobic contaminants in ground water by reducing retardation effects. Because of their colloidal size and favorable surface conditions, bacteria can act as efficient contaminant carriers. When such carriers exist in a porous medium, the system can be thought of as three phases: an aqueous phase, a carrier phase, and a stationary solid matrix phase. Contaminant can be present in either or all of these phases. In this study, a mathematical model based on mass balances is developed to describe the transport and fate of biodegradable contaminant in a porous medium. Bacterial mass transfer mechanism between aqueous and solid matrix phases, and contaminant mass transfer between aqueous and bacterial phases are represented by kinetic models. Governing equations are non-dimensionalized and solved to analyze the bacteria facilitated contaminant transport. The numerical results of the facilitation effect match favorably with experimental data reported in the literature. Results show that the contaminant transport can be described by local equilibrium assumption when Damkohler numbers are larger than 10. Significant sensitivities to model parameters, particularly bacterial growth rate and influent bacterial concentration, were discovered.

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광양만내 유기염소계화합물의 오염

  • 홍상희;임운혁;심원준;오재룡
    • Proceedings of the Korea Society of Environmental Biology Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.15-24
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    • 2002
  • Polychloinated biphenyls (PCBs) 및 유기염소계 농약은 UNEP에서 지속성유기오염물질(POPs)로 규정하고 있는 화합물로서 환경내 잔류성이 강하고 먹이사슬을 딸라 생물증폭되는 화합물로 알려지고 있다. 광양만의 유기염소계화합물의 오염현황을 파악하고자, 표층퇴적물, 생물, 해수 중의 농도를 정량ㆍ정성분석하였다. 해수의 용존상을 제외한 모든 매질에서 PCBs와 DDT 화합물이 주요 유기염소계 화합물로 검출되었다. 퇴적물 중의 총 PCBs, DDTs, CHLs(클로르단 화합물), HCHs (헥사클로르사이클로헥산)의 농도는 각 각 0.61-1.97 ng/g, 0.16-1.16 ng/g, nd-0.51 ng/g, 0.05-0.79 ng/g의 농도 범위를 나타냈다. 퇴적물 중의 유기염소계화합물의 농도수준은 우리나라 주요 만 (부산만, 영일만, 울산만, 경기만)에서 조사된 퇴적물 중의 농도와 비교할 때 낮은 수준이며, 저서생물에 독성학적 위해를 일으킬 수 있는 수준에 미치지 못한다. 이매패류 중의 유기염소계화합물의 농도는 총 PCBs (4.42-19.ng/g), 총 BBTs (7.54-22.6ng/g), CHLs (0.49-2.0ng/g), HCHs (0.82-7.32ng/g)의 범위를 나타었다. PCBs의 경우 산업시설 및 도시 주변에서 상대적으로 높았으나 전반적으로 비슷한 수준을 나타냈다. 해수 중의 PCBs 농도는 제철소 인근에서 상대적으로 높았으며, 해수의 용존상에서는 입자상에서와 달리 DDTs보다 HCHs가 상대적으로 높은 농도로 검출되었다. 이는 두 상에 분배되는 이들 화합물의 성향에 따르는 것으로 파악된다.

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Application of Free Water Surface Constructed Wetland for NPS Control in Livestock Watershed Area (축산단지 비점오염물질 저감을 위한 자유수면형 인공습지 적용)

  • Lee, Jeong-Yong;Kang, Chang-Guk;Lee, So-Young;Kim, Lee-Hyung
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.13 no.3
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    • pp.481-488
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    • 2011
  • Various development activities have lead to the destruction of the ecosystem such as natural wetlands. In order to protect these natural wetlands, the Ministry of Environment (MOE) in Korea enacted the Wetland Conservation Act in 1999 and designated protected areas for wetland conservation. The MOE adapted the use of Best Management Practices (BMP) such as retention ponds and constructed wetlands to treat the polluted water before entering the water system. One of these projects was a free-water surface flow (FWS) constructed wetland built as a secondary treatment unit for piggery wastewater effluent coming from a livestock wastewater treatment facility. Water quality monitoring for the constructed wetland was conducted during rainfall events. The results showed that the average removal efficiencies of TSS, BOD, TN, TP were 86, 60, 45, 70%, respectively. It was observed that the removal efficiency of particulate matter and phosphorus was high compared to nitrogen. Therefore, a longer hydraulic retention time was needed in order to improve the treatment efficiency of nitrogen. The results of this study can contribute to the wetland design, operation and maintenance of constructed wetlands.

Characteristics of Exhaust Emissions from a Heavy-duty Diesel Engine (대형디젤엔진의 오염물질 배출특성)

  • 엄명도;류정호;이종태;임철수
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.7 no.9
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    • pp.20-27
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    • 1999
  • The proportion of diesel vehicle is very high in this country . PM and NOx emitted from diesel-posered vehicle is severely ;affecting to be air quality . Especially, diesel particulate matters(DPM) including black smoke are hazardous air pollutants to human health and environment. In order to reduce the exhaust emissions from diesel engines, it is necessary to analyze the characteristics of exhaust emissions from diesel engines in various driving conditions. Recently, there are occasion to increase the fuel consumption rate to engine power up. So, in this study we have tested a diesel engine detached from in use -diesel vehicle and analyzed exhaust emission by driving condition and fuel dispersion rate. From this results, we will prepare the comprehensive management plan for exhaust emissions from diesel vehicles and contribute to the improvement of air pollution in urban area.

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Measurement of Yellow Sand Aerosols Using a Multi-channel LIDAR System During ACE-Asia IOP at Kosan Jeju (ACE-Asia 집중관측기간중 다중채널 라이다를 이용한 제주고산에서의 황사관측)

  • ;;Y.Iwasaka
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.281-282
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    • 2001
  • 동북아 지역 특히 중국대륙의 경제발전에 따른 에너지 사용량 증가는 다량의 대기오염물질을 방출하고 있다. 한반도에 도달하는 황사현상에서 알 수 있듯이 대기오염물질은 장거리로 이동되어 인접국가의 환경 및 기후변화에 영향을 미친다. 대표적인 장거리이동 대기오염물질인 미세 입자를 포함하는 에어로졸의 물리적ㆍ화학적 성분 및 이동 경로파악은 매우 중요하다. 라이다를 사용하면 지상에서 60km까지의 대기에어로졸 연직분포의 실시간 측정이 가능하다. 본 연구는 ACE-Asia 프로그램 참여를 위해 다중채널 라이다 시스템을 제주도 고산 관측소에 설치하여 2001년 3월부터 운영 중에 있다. (중략)

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Physicochemical properties of deposited particles on surface of pine leaves as biomarker for air pollution (솔잎가지 표면에 침착된 입자상 물질의 물리화학적 특성 및 대기오염 지표로서의 가능성 고찰)

  • Chung, David;Choi, Jeong-Heui;Lee, Jang-Ho;Lee, Soo-Yong;Lee, Ha-Eun;Park, Ki-Wan;Shim, Kyu-Young;Lee, Jong-Chun
    • Analytical Science and Technology
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    • v.31 no.6
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    • pp.247-258
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    • 2018
  • The purpose of the present study was to investigate whether the degree of air pollution can be evaluated via examination of local plants. Selected sites included two parks in an industrial area, as well as two parks in an urban area. Selected plant samples comprised one-year-old pine shoot leaves. Leaves growing over 2 m from the ground were collected from over 10 pine trees. Leaf surface was analyzed for deposition of 14 trace elements and 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), including particle size and mass, surface imaging, precipitation-mediated particle removal rate, and concentration. Particle size ranged from 0.4 to $200{\mu}m$, and the volume percentage of particles ${\leq}10$ was 20 %. Deposited particle mass ranged from 0.450-0.825 mg, and precipitation-mediated removal rate ranged from 10.0-27.6 %. Trace element concentration, as measured by ICP/MS after microwave acid digestion, was 18.8-26.3 mg/kg As, 0.08-0.13 mg/kg Be, 0.06-0.08 mg/kg Cd, 4.91-17.8 mg/kg Cr, 5.26-405 mg/kg Cu, 1,930-2,670 mg/kg Fe, 3.03-28.1 mg/kg Pb, 26.9-42.8 mg/kg Mn, 2.66-10.4 mg/kg Ni, 4,560-8,730 mg/kg Al, 2,500-6,120 mg/kg Ba, 5.27-17.8 mg/kg Rb, 40.9-95.3 mg/kg Sr, and 4,030-8,260 mg/kg Zn. Concentration of PAHs, as analyzed by GC/MS/MS after liquid-liquid extraction and purification of deposited particles, ranged from 1.17 to 12.378 mg/kg for ${\Sigma}PAH_{16}$ and from 1.17 to 12.378 mg/kg for ${\Sigma}PAH_7$.

A Pollutant Transport Model by the Forward-Tracking Method (전방추적법에 의한 오염물질의 전송 모델)

    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.10 no.1
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    • pp.37-44
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    • 1998
  • In this study a new hybrid method is developed for solving flow-dominated transport problems accurately and effectively. The method takes the forward-tracking particle method for advection. However, differently from the random-walk Lagrangian approach it solves the diffusion process on the fixed Eulerian grids. Therefore, neither any interpolating algorithm nor a large enough number of particles is required. The method was successfully examined for both cases of instantaneous and continuous sources released at a point. Comparison with a surrounding 5-point Hermite polynomial method (Eulerian-Lagrangian method) and the random-walk pure Lagrangian method shows that the present method is superior in result accuracy and time-saving ability.

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A Study on Characteristics of Acidic Air Pollutants and Fine Particulate Species in Urban Area and Industrial Area (도심과 공단지역의 미세먼지와 산성오염물질의 특성에 관한 연구)

  • 이상복;이종태;김윤신;박태술;이홍석;장기석
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.197-198
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    • 2001
  • 대기 중 인위적 자연적 발생원에 기인하는 SO$_2$, NOx 및 HCs는 균일반응(homogeneous reaction)과 불균일반응(heterogenous reaction)을 통해서 산화되어 산성가스와 에어로졸을 형성한다. 대부분의 산성물질은 대기 중 구름, 안개, 에어로졸 액적중에서 균일반응을 통해 생성되며, 입자표면에서 가스상 물질의 불균일반응은 에어로졸농도가 높은 배출원 근처에서 국한된다. 이와 같은 반응을 통해 생성된 산성오염물질 및 전구물질은 건성 및 습성침적(dry and wet deposition)을 통해 지표면에 침강되어 생태계에 직ㆍ간접적인 영향을 줄 뿐만 아니라 산성우 및 동식물의 호흡기질환에 중요한 영향을 미친다.(Petros et al., 1989) (중략)

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