• 한국대기환경학회지
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• 제25권4호
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• pp.325-338
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• 2009

National parks provide recreation, health, and science to human being. The provision of beautiful landscape view of the national park improves an economic and social phase of a nation. However, visibility impairment frequently occurred in the national park area of Gyeongju. The purpose of this study is to investigate the physical and the chemical characteristics of visibility reduction observed at the national park area of Gyeongju. Optical, chemical, meteorological characteristics and scenic monitoring were performed at the visibility monitoring station of Gyeongju University located at the Seoak section of Gyeongju national park from April 28 to May 9, 2008. Light extinction, light scattering, and light absorption coefficients were continuously measured using a transmissometer, a nephelometer, and an aethalometer, respectively. In order to investigate the impact of aerosol chemistry on visibility impairment, size-resolved aerosols were collected at intervals of 2-hour (from 8 A.M. to 6 P.M.) and 14-hour (from 6 P.M. to 8 A.M.) interval each sampling day. The average light extinction coefficient and the average visual range were measured to be $270{\pm}135\;Mm^{-1}$ and $14.5{\pm}6.3\;km$ during the intensive monitoring period, respectively. It was revealed that sulfate particle was the largest contributor to the light extinction under hazy condition. Organic mass accounted for about 26% of the average light extinction. The mass extinction efficiencies for $PM_{1.0}$, $PM_{2.5}$, and $PM_{10}$ were estimated to be 9.0, 4.7, and $2.7\;m^2\;g^{-1}$ under the consideration of water growth function of hygroscopic aerosols, respectively.

• 대기
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• 제19권4호
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• pp.319-329
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• 2009

The intensive dust observation experiment has been performed at Korea Global Atmosphere Watch Center (KGAW) in Anmyeon, Korea during each spring season from 2007 to 2009. Downward and upward hyper-spectral spectrums over the dust condition were measured to understand the hyper-spectral properties of Asian dust using both ground-based Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and space-borne AIRS/Aqua. To understand the impact of the Asian dust, a Line-by-Line radiative transfer model runs to calculate the high resolution infrared spectrum over the wave number range of $500-500cm^{-1}$. Furthermore, the radiosonde, a $PM_{10}$ Sampler, a Micro Pulse Lidar (MPL), and an Aerodynamic Particle Sizer (APS) are used to understand the vertical profile of temperature and humidity and the properties of Asian dust like concentration, altitude of dust layer, and size distribution. In this study, we found the Asian dust distributed from surface up to 3-4 km and volume concentration is increased at the size range between 2 and $8{\mu}m$ The observed dust spectrums are larger than the calculated clear sky spectrums by 15~60K for downward and lower by around 2~6K for upward in the wave number range of $800-1200cm^{-1}$. For the characteristics of the spectrum during the Asian dust, the downward spectrum is revealed a positive slope for $800-1000cm^{-1}$ region and negative slope over $1100-1200cm^{-1}$ region. In the upward spectrum, slopes are opposed to the downward one. It is inferred that the difference between measured and calculated spectrum is mostly due to the contribution of emission and/or absorption of the dust particles by the aerosol amount, size distribution, altitude, and composition.

• 한국대기환경학회지
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• 제33권1호
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• pp.64-74
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• 2017

In this study, we have analyzed relationship between the measured Water Soluble Organic Carbon (WSOC) concentrations and the estimated aerosol water content of $PM_{10}$ (particulate matter with an aerodynamic diameter of less than or equal to $10{\mu}m$) for the period between September 2006 and August 2007 at Seoul, Korea. Water content of $PM_{10}$ was estimated by using a gas/particle equilibrium model, Simulating composition of Atmospheric Particles at Equilibrium 2 (SCAPE2). The WSOC concentrations showed low correlation with Elemental Carbon (EC), but Water Insoluble Organic Carbon (WISOC) were highly correlated with EC. It seemed that hydrophilic groups were produced by secondary formation rather than primary formation. As with the previous studies, WSOC showed good correlation with secondary ions ($NO_3{^-}$, $SO_4{^{2-}}$, $NH_4{^+}$), especially WSOC was highly correlated with $NO_3{^-}$ that is a secondary ion formed by photochemical oxidation from more local sources than $SO_4{^{2-}}$. No apparent correlation between the measured WSOC and estimated water content was observed. However, WSOC showed good correlation with estimated water content when it was assumed that relative humidity was higher than the deliquescence relative humidity of the system. In conclusion, WSOC is correlated with water content by hygroscopic ions and it is expected that nitrate play an important role among the water content and WSOC.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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• pp.2007-2009
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• 1999

In this paper, discharge domain of wire-cylindrical plasma reactor was separated from a gas flow duct to avoid unstable discharge by aerosol particle deposited on discharge electrode and grounded electrode. The NOx, SOx removal was experimentally investigated by a reaction induced to ammonium nitrate, ammonium sulfate using a low price of aqueous NaOH solution and a small quantity of ammonia. Volume percentage of aqueous NaOH solution used was 20% and $N_2$ flow rate was 2.5[$\ell$/min] for bubbling aqueous NaOH solution. Ammonia gas(14.82%) balanced by argon was diluted by air and was introduced to a main simulated flue gas duct through $NH_3$ injection system which was in downstream of reactor. The $NH_3$ molecular ratio[MR] was determined based on $NH_3$ to [NO+$SO_2$]. MR is 1.5. The NOx removal rates increased in the order of DC, AC and pulse, but SOx removal rates was not significantly effected by source of electricity. The NOx removal rate slightly decreased with increasing initial concentration but SOx removal rate was not significantly effect by initial concentration, and NOx, SOx removal rates decreased with increasing gas flow rate.

• 한국대기환경학회지
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• 제19권3호
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• pp.263-273
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• 2003

P $M_{2.5}$ fine particles have been collected at the Cosan measurement station in Jeju Island, and the major water-soluble components have been analyzed in order to Investigate the aerosol compositions and pollution characteristics. The mean concentrations of the components were in the order of S $O_4$$^{2-}$> N $H_4$$^{+}$> N $O_3$$^{[-10]}$ > N $a^{+}$> $K^{+}$>C $l^{[-10]}$ >C $a^2$$^{+}$>M $g^2$$^{+}$. The major components were S $O_4$$^{2-}$, N $H_4$$^{+}$ and N $O_3$$^{[-10]}$ , whose compositions were 58％, 18％ and 10％ of the total ions, respectively. Most of the components showed higher concentrations in spring season, and especially $Ca^2$$^{+}$, N $O_3$$^{[-10]}$ and S $O_4$$^{2-}$ concentrations were increased 2.8, 1.9 and 1.2 times higher than the annual mean concentrations. The most parts of S $O_4$$^{2-}$ and N $H_4$$^{+}$ were distributed in fine particles below 2.1 ${\mu}{\textrm}{m}$ size, but the $Ca^2$$^{+}$, N $a^{+}$ and C $l^{[-10]}$ showed relatively higher concentrations in coarse particles. Based on the factor analysis, the P $M_{2.5}$ fine particles were considered to be largely influenced by anthropogenic sources, and followed by sea salt and soil sources. In the variations of concentrations as a function of wind direction, most components have shown higher concentrations notably as the northwesterly prevails.thwesterly prevails.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.117-117
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• 2010

나노입자 제조 기술이 점차 발전하면서 금속산화물, 반도체용 및 태양전지용, 신소재 등 다양한 응용분야에 사용하고 있다. 따라서 이와 같은 나노입자 제조방법으로는 펄스 레이저 용사법(pulsed laser ablation), 플라즈마 아크 합성법(plasma arc synthesis), 열분해법(pyrolysis), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD)법 등과 같은 기상공정이 많이 사용되고 있다. 기상공정은 기존의 공정에 비해 고순도 입자의 대량 생산, 다성분 입자의 화학적 균질성 유지, 비교적 간단하고 깨끗한 공정 등의 장점을 가지고 있다. 기상공정에서 일반적인 입자 형성 메커니즘은 기체 상태의 화학 물질이 물리적 공정 혹은 화학 반응에 의해 과포화상태에 도달하게 되며, 이 때 동질 핵생성(homogeneous nucleation)이 일어나고 생성된 핵(nuclei)에 기체가 응축되고 충돌, 응집하면서 입자는 성장하게 된다. 열분해법은 실리콘 나노입자를 생산하는 기상공정 중 하나이다. 일반적으로 열분해 공정은 지속적으로 열이 가해지는 반응기 내에 반응기체인 $SiH_4$을 주입하고, 운반기체는 He, $H_2$, Ar, $N_2$ 등을 사용하였을 때, 높은 열로 인해 $SiH_4$가 분해되며, 이 때 가스-입자 전환 현상(gas to particle conversion)이 일어나 실리콘 입자가 형성된다. 그러나 입자 형성과정은 $SiH_4$ 농도, 유량, 작동 압력, 온도 등 매우 다양한 요소에 영향을 받는다. 고, 복잡한 화학반응 메커니즘에 의해 명확히 규명되지는 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 복잡한 화학반응을 해석하는 상용코드 CHEMKIN 4.1.1을 이용하여 열분해 반응기 내에서의 실리콘 입자 형성, 성장, 응집, 전송 모델을 만들고 이를 수치해석하였다. 표면 반응, 응집, 전송에 의한 입자 성장 메커니즘을 포함하고 있는 aerosol dynamics model을 method of moment법으로 해를 구하였으며, 이를 실험 결과와 비교하여 모델링을 검증하였다. 또한 반응기의 온도, 압력, 가스 농도, 유량 등의 요소를 고려하여 실리콘 나노입자를 형성하는 최적의 조건을 연구하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_2호
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• pp.1793-1801
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• 2021

2015년 1월부터 2020년 6월까지 라이다를 이용하여 측정된 532와 1064 nm의 후방산란계수와 532 nm의 편광소멸도를 이용하여 532 nm의 후방산란계수를 PM₁₀, PM_2.5-10, PM_2.5에 해당하는 세 유형으로 구분하고 지상에서 측정된 질량 농도를 이용하여 각각의 질량소산효율을 산출하였다. 산출된 질량소산효율의 전체 평균값은 PM₁₀, PM_2.5-10, PM_2.5에서 각각 5.1±2.5, 1.7±3.7, 9.3±6.3 m²/g으로 PM_2.5가 가장 높은 값을 보였다. PM₁₀과 PM_2.5의 질량 농도가 낮을 때 평균 이상의 높은 질량소산효율이 산출되었으며 질량 농도가 높아질수록 질량소산효율이 감소되는 경향을 확인하였다. 황사의 혼합 정도에 따른 유형별로 질량소산효율을 산출하였을 때, PM_2.5-10는 황사의 영향으로 오염입자(pollution aerosol, PA)가 2.1±2.8 m²/g으로 오염입자가 주요한 혼합입자(pollution-dominated mixture, PDM), 황사가 주요한 혼합입자 (dust-dominated mixture, DDM), 순수황사 (pure dust, PD)의 1.1±1.8, 1.4±3.3, 1.1±1.5 m²/g보다 두 배 정도 높은 값을 보였다. 하지만, PM_2.5는 9.4±6.5, 9.0±5.8, 10.3±7.5, 9.1±9.0 m²/g으로 유형 구분 없이 비슷한 값을 보였다. PM₁₀의 질량소산효율은 PA, PDM, DDM, PD 에서 각각 5.6±2.9, 4.4±2.0, 3.6±2.9, 2.8±2.4 m²/g으로 황사의 비율이 감소할수록 증가하는 경향을 보였다. 동일한 질량 농도 또는 황사 혼합에 따른 동일한 유형을 보이더라도 PM_2.5/PM₁₀ 값이 낮아질수록 PM_2.5-10의 질량소산효율은 감소하고, PM_2.5의 질량소산효율은 증가하는 경향을 보였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권1호
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• pp.22-27
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• 2017

상온진공과립분사에 의해 slide glass 기판 위에 $1{\sim}30{\mu}m$의 두께를 가진 $TiO_2$ 코팅층을 제조하였다. $TiO_2$ granule 과립분말은 $1.5{\mu}m$의 평균 입도를 가진 Rutile 형태로 $600^{\circ}C$에서 4시간 하소 과정을 거쳤다. 공정변수로서는 반복횟수, 가스유량속도 및 과립투입속도로 하여 코팅층을 제조하였다. 반복횟수가 증가할수록 코팅층의 두께는 비례적으로 증가하였다. 이는 반복횟수의 증가에도 코팅층이 형성될 수 있는 적절한 운동에너지가 작용한 것을 알 수 있다. 가스유량속도에 따라 코팅층의 두께도 증가하였으나 1.7 V의 분말공급량에서는 25 LPM의 유량까지는 코팅층의 두께가 증가했지만, 35 LPM(L/min)의 유량에서는 두께가 감소하였다. 15 LPM의 낮은 유량속도에서는 분말공급량이 충분하더라도 성막에 필요한 운동에너지의 부족으로 코팅 층의 두께가 비례적으로 증가하지 않았다. $TiO_2$ 코팅층의 미세구조는 주사전자현미경 및 고성능 투과전자현미경을 이용하여 분석하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권6호
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• pp.734-743
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• 2009

본 연구는 부산지역의 먼지 농도와 황사발원지의 기후학적 요소를 주기분석 함으로써 부산지역의 먼지농도 주기에 영향을 주는 기후학적 조건, 특히 황사 발생과의 관련성에 대하여 고찰하였다. 부산지역에서 관측된 먼지 농도 시계열 자료를 이용한 단일스펙트럼분석을 수행한 결과 배출량이나 강수 효과 등에 의해 나타난 일반적인 주기(1년, 7일) 이외에, 상대적으로 3-4년 주기가 우세하게 나타났으며, 먼지 농도와 부산지역의 기상자료 및 황사발원지에서의 풍속과의 교차스펙트럼 분석을 통한 주기 분석을 수행해 본 결과, 3-4년 주기일 때 먼지농도와 풍속, 기압은 양의 상관관계, 기온, 상대습도와는 각각 음의 상관관계가 나타났다. 이는 황사 발생 조건과 잘 부합되는 것으로 나타나, 3-4년의 먼지 농도 주기는 황사의 장거리 수송과 관련이 있는 것으로 판단된다. 또한 황사 발생은 발원지의 지표 상태에 따라 발생빈도가 달라지므로, 여러 기후학적 요소들 중 황사발원지에서의 강수량과의 주기 분석을 수행해 본 결과, 발원지에서의 강수량 그 자체보다는 발원지에서의 가뭄지수(EDI)의 시계열이 우리나라 먼지 농도의 3-4년 주기와 더 연관이 있는 것으로 나타났고 이는 기후학적으로 황사 발원지에서의 지표건조 특성의 변동성과 연관이 있는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.880-885
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• 2008

분무열분해 공정을 이용하여 규칙적인 메조기공을 가지는 실리카 분말을 제조하고 고표면적을 얻기 위한 합성조건을 최적화하였다. 주형제로 이용된 CTAB의 양과 액적들의 반응기 내에서 체류시간을 변화시켜주면서 입자를 제조하고 SEM, BET, SAXS, 그리고 DLS를 통해 분말특성을 조사하였다. 기체 유입속도를 고정하고 CTAB/TEOS 몰비를 0.05에서 0.30으로 변화시킴에 따라 비표면적은 200에서 $1,290m^2/g$으로 변화였다. CTAB/TEOS 몰비를 고정했을 때 입자의 비표면적은 기체의 유입속도에 따라 1,062에서 $1,305m^2/g$ 사이에서 변화되었다. 제조된 입자들의 BJH 탈착에 의한 평균 기공 크기는 $21{\sim}23{\AA}$를 가졌으며, CTAB/TEOS 몰비나 기체 유입속도에 크게 영향을 받지 않았다. 최대 표면적은 CTAB/TEOS 비를 0.2, 기체 유속을 20 l/min으로 했을 때 $1,305m^2/g$를 얻었다. 제조된 실리카 분말은 육방형구조의 규칙적인 기공에 기인한 $2{\theta}=2.6^{\circ}$ 강한 피크와 $2{\theta}=4.4$ 및 $5.1^{\circ}$ 약한 피크를 가지는 것을 SAXS 분석결과로 확인하였다. 제조된 실리카 분말은 구형의 형상을 가졌으며 $1.0{\mu}m$의 평균크기를 가졌다.