• 한국입자에어로졸학회지
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• 제12권3호
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• pp.95-102
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• 2016

본 연구에서는 호흡용 보호구 필터의 나노물질에 대한 여과특성을 측정하기 위해서 소금(NaCl)과 은나노입자(Ag)를 대상으로 입경별 집진효율을 평가하였다. 호흡용 보호구 필터는 특급 방진마스크와 1급 방진마스크의 두 가지 안면부 여과식 방진마스크인 사용하였고, 마스크의 배기밸브 부분을 제외한 필터 여재 부분을 직경 47 mm로 잘라내어 필터홀더에 부착하여 입경별 입자제거효율을 시험하였다. 시험입자는 일반적으로 시험 입자로 사용되는 소금입자는 분무형 입자발생장치를 사용하여 발생하였고 중화기를 통과시켜 입자의 하전특성을 볼츠만 분포로 만들어 공급하였다. 은나노입자의 경우, 기화-응축 방법을 이용한 금속나노입자 생성방법인 ISO10801 방법을 사용하였다. 작업장의 은나노입자의 고농도 노출을 모사하기 위해, 중화기를 통과하지 않은 나노입자를 시험입자로 사용하였다. 은나노입자의 경우 소금입자로 만들기 어려운 20nm 이하의 입자를 안정적으로 효과적으로 만들어 시험에 적용하였고, 나노 크기에서도 매우 안정적인 데이터를 확보할 수 있었다. 1급 마스크 필터와 특급 마스크 필터에 대한 소금입자의 평가에서, 입경별 최소효율이 30~50nm 사이에서 나타나는 특성은 기존 연구와 비슷한 결과를 얻었다. 반면, 은나노입자의 경우 1급 마스크 필터와 특급 마스크 필터 모두에서 비슷한 크기의 소금 입자와 비교할 때 높은 효율을 나타냈다. 이것은 소금 입자의 경우 중화기를 통과시켜 시험입자로 사 용한 반면, 은나노입자의 경우 중화기를 통과시키지 않았기 때문이다. 본 연구에서는 작업장에서 은나노 입자가 고농도로 노출될 경우를 모사하여, 기화-응축에 의한 방법의 은나노입자 발생장치를 사용하였는데, 이 때 상대적으로 높게 대전된 입자들이 많이 만들어진다(Jung et al., 2006). 이로 인해, 정전필터인 마스크 필터의 포집 효과가 상대적으로 크기 때문에, 입경별 효율이 높아진 것으로 생각된다. 본 연구에서 평가한 1급 및 특급 방진마스크 여재의 최소 포집효율은 유럽 EN 149 기준인 95 LPM 유량 기준을 만족하는 것으로 나타났지만, 이것은 여재에 대한 평가 결과로, 실제 마스크에 대해서는 여재의 구조적인 불균일성이나 마스크를 착용하는 과정에서 밀착이 되지 않아 누출될 가능성은 마스크 사용에 고려되어야 한다. 불시에 발생할 수 있는 작업장 내 안전사고의 예방을 위하여 적절한 보호구의 선택과 올바른 착용 및 유지관리가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.270.2-270.2
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• 2013

직선운동하는 하전입자의 진행방향에 수직한 평면상에 서로 직교하는 전기장과 자기장을 걸어주면, 하전입자에는 전기장에 의한 힘 FE와 자기장과 속도 v에 의한 로렌츠력 $F_B=q(v{\times}B)$가 동시에 작용하게 된다. 이때 Wien 조건 FB=-FE를 만족하는 질량 mA과, 에너지 EA를 가지는 하전입자 A는 휘지 않고 직선운동을 계속하나, 하전입자 A와 다른 에너지 $E_B\;(=E_A+{\delta}E)$나 질량 $m_B\;(=m_A+{\delta}m)$을 가지는 하전입자는 휘게 되며, 그 휘는 정도는 ${\delta}E$나 ${\delta}m$에 비례하게 된다. 이 현상을 이용하여 다양한 종류의 에너지 또는 질량 분석기가 독일, 미국, 일본 등의 분석기기 선진국에서 개발되어 왔고, 전자현미경의 이미지 필터로도 활용되고 있으며, 통상 EXB 필터 또는 발명자의 이름을 딴 Wien 필터로 불리어지고 있다. $E{\times}B$ 필터는 일반적인 하전입자빔 렌즈와 다른 광학특성을 가지며, 지난 발표에서는 $E{\times}B$ 필터의 기본 궤도 방정식 및 다양한 2차 기하 수차 방정식의 유도과정 및 결과를 보여주었다. 본 발표에서는 EXB 필터의 전후에 배치시켜, 초점거리 등의 조정을 수행할 4극자와, $E{\times}B$ 필터에서 발생하는 2차 수차의 보정을 수행할 6극자의 광학특성의 계산 결과를 보여준다. 4극자-6극자-EXB필터-6극자-4극자 조합의 기본 광학궤도 계산 결과는 빔 다이어그램으로 보여준다. 6극자에 의해 수차를 줄여서 향상되는 에너지 분해능 값은 수치적으로 추정한다. 실제 제작이 된 각 부품의 외형 및 사진을 보여주어 에너지 필터의 제작 진행 상황을 보고한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권3호
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• pp.294-299
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• 2006

백-형상 필터의 투과율에 따른 필터 표면에서의 유동속도와 입자궤적을 수치해석 하였다. 필터의 투과율이 널리 사용되는 저급의 부직포 백필터의 투과율 이하의 조건에서는, 투과율에 따른 필터 표면에서의 유동속도와 입자궤적 분포의 변화가 아주 미미하였다. 필터의 바닥면 모서리와 출구 근처를 제외한 필터 표면에서 유선들과 반경 방향 유속들이 균일하게 분포하였다. 필터 표면으로의 입자궤적은 필터의 바닥면 모서리 근처에 더 조밀하게 분포하여 그 위치에 도달하는 입자의 수가 가장 많았고, 필터의 출구 쪽으로 향함에 따라 필터 표면에 위치하는 입자의 수는 점점 감소하는 추세를 보였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.481-482
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• 2003

세라믹캔들필터 집진장치의 형상 설계 시 장치내의 유동장의 균일도와 필터 표면으로의 입자 부하 현상이 중요한 설계 요소로 다루어지고 있다. 장치 내부의 유동 조건을 조절하여 필터 표면상에 도달하는 입자의 농도를 낮추거나 균일하게 유지시킬 경우, 부착된 입자층 두께의 성장으로 인한 압력손실의 증가율을 줄일 수 있고 이로 인하여 탈진 주기 또한 감소시킬 수 있다. 탈진 조작의 저감으로 인하여 필터의 수명 증대로 필터의 교체 시기를 연장시킬 수 있으므로 세라믹캔들필터 집진장치의 운전 및 유지보수비의 저감을 이룰 수 있다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.413-414
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• 2001

실내공간에 존재하는 먼지입자를 제거하는데 적용되는 대표적인 방법들로는 섬유상 필터를 이용한 먼지입자 여과 기술과 전기집진기를 이용한 여과 기술이 있다. 섬유상 필터를 이용한 여과 기술은 입자의 관성충돌(inertial impaction), 차단(interception) 및 확산(diffusion) 메카니즘을 이용한 기술로써, 입자포집 효율이 아주 우수한 반면 압력손실이 큰 단점이 있다. 이러한 단점을 개선하기 위하여 개발된 필터로써 정전부착(electrostatic deposition) 메카니즘을 이용한 정전여과필터(electret filter)라고 것이 있는데, 이것은 섬유 자체에 정전 하전을 주입시킨 특수한 필터이다. (중략)

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.397-401
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• 2008

레이저 애블레이션에 의해서 가지상 구조체 형상인 나노입자 응집체를 합성하였다. 기존 마이크론 금속섬유 필터의 표면상에 나노입자 응집체를 고착하여 여과성능을 향상시켰다. 에어로졸 상에서 소결 처리된 나노입자 응집체를 증착한 후 열처리를 하여 나노구조체가 표면상에 형성된 소결 처리된 나노입자 응집체 고착 필터를 제작하였다. 소결 온도가 증가할수록 마이크론 금속섬유 필터 표면상에 고착된 나노입자 응집체의 표면적 증가로 인하여 차압은 조금 증가하지만 여과효율은 현저하게 증가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.608-608
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• 2013

직선운동하는 하전입자의 진행방향에 수직한 평면상에 서로 직교하는 전기장과 자기장을 걸어주면, 하전입자에는 전기장에 의한 힘 $F_E$와 자기장과 속도 v에 의한 로렌츠력 $F_B=q(v{\times}B)$가 동시에 작용하게 된다. 이때 Wien 조건 $F_B=-F_E$를 만족하는 질량 $m_A$과, 에너지 $E_A$를 가지는 하전입자 A는 휘지 않고 직선운동을 계속하나, 하전입자 A와 다른 에너지 $E_B(=E_A+{\delta}E)$나 질량 $m_B$ $(=m_A+{\delta}m)$을 가지는 하전입자는 휘게 되며, 그 휘는 정도는 ${\delta}E$나 ${\delta}m$에 비례하게 된다. 이 현상을 이용하여 다양한 종류의 에너지 또는 질량 분석기가 독일, 미국, 일본 등의 분석기기 선진국에서 개발되어 왔고, 전자현미경의 이미지 필터로도 활용되고 있으며, 통상 EXB 필터 또는 발명자의 이름을 딴 Wien 필터로 불리어지고 있다. $E{\times}B$ 필터는 일반적인 하전입자빔 렌즈와 다른 광학특성을 가진다. 예를 들면 3차 이상의 기하 수차만 가지는 일반 렌즈와는 달리 $F_B$, $F_E$ 전자기력에 의해 다양한 2차 기하 수차를 가지게 되며, 초점거리 등의 1차 광학 특성도 일반 렌즈와는 다른 경향을 보여준다. 본 발표에서는 $E{\times}B$ 필터의 전후로 각각 6극자+4극자를 조합시킨 보정기를 배치시켜 필터의 에너지 분해능의 성능을 향상시킬 수 있음을 빔 궤도 방정식을 분석적으로 계산하여 보여준다. 위 에너지 필터 구성에서 4극자는 1차 광학 특성을 조정하는 역할을 하며 6극자는 2차 수차를 줄여주는 역할을 한다. 수치해석을 통해서는 6극자+4극자를 조합시킨 보정기와 $E{\times}B$ 필터의 좀더 정확한 전극 전압 등의 제어 수치를 추출하고, 빔 궤도 방정식 분석을 통한 수차 보정 알고리즘이 유효함을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.584-591
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• 2007

연속되는 이미지 중에서 인간의 동작을 인식하는 것은 인간과 컴퓨터의 상호 작용에서 매우 중요하고 도전할 분야이다. 본 논문에서는 CONDENSATION 알고리즘을 이용하여 입자 필터(particle filter)에 기반한 동작 인식 알고리즘을 제안한다. 입자 필터는 조건 확률 전파 모델(Conditional Density Propagation)인 베이시안(Bayesian) 추정 규칙을 적용하는 추적구조를 갖고 있기 때문에 일반적으로 기존 추적 알고리즘보다 뛰어난 성능을 갖는 경향이 있다. 본 논문에서는 알고리즘의 성능 평가를 위해서 두 개의 동작 모델을 가정하였고, 영상에 대한 전처리를 위해서는 MATLAB를 이용하였으며 입자필터는 고속 처리를 위하여 C++로 구현하였다. 두 개의 동작 실험 결과를 통해, 동작 인식 입자 필터가 근접한 동작 환경 속에서 강인한 추적 성능을 나타냄을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제1호
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• pp.69-74
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• 2004

본 논문에서는 CONDENSATION 알고리즘을 이용하여 입자 필터(particle filter)에 기반한 물체 추적 알고리즘을 제안한다. 입자 필터는 조건 확률 전파 모델(Conditional Density Propagation)인 베이지안(Bayesian) 추론 규칙을 적용하는 추적 구조를 갖고 있기 때문에 다른 어떤 종류의 추적 알고리즘보다 뛰어난 성능을 보인다. 논문에서는 실험 결과를 통해, 외곽(Contour) 추적 입자 필터가 복잡한 환경 속에서 강인한 추적 성능을 나타냄을 증명한다.

• 멤브레인
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• 제8권4호
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• pp.191-202
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• 1998

경유자동차에서 발생하는 입자상물질은 대기오염의 주범으로 인식되어 국내외적으로 이의 규제가 점점 강화되고 있다. 본 고에서는 전 호에 이어 이러한 입자상물질을 제거하기 위하여 가장 보편적으로 사용되는 필터인 세라믹 하니컴 필터에서의 기공 및 필터특성의 조절과 설계에 대하여 언급하였다. 또한 그 외 각종 필터, 즉 세라믹 화이버 캔들 필터, 세라믹 폼 필터, 세라믹 크로스 플로우 필터 그리고 금속 필터 등의 성능 및 제조방법을 정리하였다. 이와같이 후처리장치용 필터로는 수없이 많은 필터들이 개발되어 많은 실증시험을 거치고 있으나 이러한 필터의 본격적인 상용화를 위하여는 재료 측면에서의 보다 많은 연구, 개발이 뒤따라야 할 것으로 판단된다.