• 대한환경공학회지
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• 제33권8호
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• pp.583-590
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• 2011

공기 폭기법을 통해 암모니아를 제거함에 있어, 반응조의 물리적 인자(폭기 깊이, 공기 방울 크기, 표면적)와 알칼리도가 암모니아의 제거 속도에 미치는 영향을 평가하였다. 30 L/min의 공기를 6~53 cm의 폭기 깊이로 실험한 결과, 폭기 깊이는 암모니아 제거 속도에 영향을 미치지 않았다. pH가 10.0, 온도가 $30^{\circ}C$에서 암모니아의 제거 속도 상수와 표준편차는 각각 $0.175h^{-1}$, 0.004로 나타났다. 공기 방울의 크기 및 공기상과 접촉하는 수표면의 표면적은 제거 속도에 영향을 미치지 않았다. 폐수의 알칼리도는 암모니아 제거 속도에 간접적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 폭기에 의해 이산화탄소가 수용액에 용존되어 pH를 변화시킬 수 있기 때문인 것으로 예상된다. 매립지와 하수 종말 처리장에서 채취한 실제 폐수를 대상으로 암모니아 제거 속도를 살펴보았다. 하수 원수(pH = 7.1, alkalinity = 75 mg/L)의 경우, pH를 9.3으로 조절하여도 암모니아 제거 속도가 크게 증가하지 않았다. 그러나, 알칼리도가 높은 침출수 원수(pH = 8.0, alkalinity = 6,525 mg/L)는 초기 pH가 낮음에도 불구하고, 공기 폭기에 따른 pH 상승으로 인해 암모니아 제거 속도가 증가하는 경향을 나타냈다. 또한, 침출수 원수의 pH를 9.4로 조절한 경우, 하수 원수와 달리 공기 폭기에 따른 pH 저하가 나타나지 않아 암모니아 제거 속도가 유지 되었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.675-687
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• 2005

In this study, the cyclone/denuder/filter pack sampling system was used to measure the daily concentrations of water soluble inorganic compounds of fine ($D_{p}< 2.5\;{\mu}m$) and coarse ($D_{p}<10{\mu}m$m) size fractions of aerosol and related gases at Gosan super site during ABC-EAREX 2005. The mean concentrations for $HNO_{3},\;HNO_{2},\;NH_{3}$, were 0.39, 0.08, and $0.29\;{\mu}g/m^3$. respectively. Average concentrations of sulfate, nitrate, and ammonium in $PM_{2.5}$ were 3.39, 1.06, and $1.04\;{\mu}g/m^3$, which occupied about $26\%$ of total $PM_{2.5}$ mass. In particular, more than half of these ionic species were found in size of less than $2.5\;{\mu}m$. Gas phase nitric acid concentrations have shown high correlation coefficient with $HNO_{2}$(R=0.80) and $O_{3}$(R=0.78), implying the active photochemical reactions from its precursors. Equivalent molar ratios between major ion components, $NH_{4}\;^{+}/nss\;SO_4\;^{2-},(0.83\;for\;PM_{2.5},\;0.86\;for\;PM_{10})$, revealed that the existing forms of the secondary aerosols were probably $(NH_{4})_{2}SO_{4}\;and\;(NH_{4})_{3}H\;(SO_{4})_{2}$. Especially, $(NH_{4}\;^{+}+K^{+}+Ca^{2+}+Mg^{2+})/(NO_{3}\;^{-}+nss\;SO_{4}\;^{2-}) (0.99\;for\;PM_{2.5},\;1.05\;for\;PM_{10})$ indicated that some of them existed not only as $NH_{4}NO_{3}$ but also as $CaSO_{4}\;or\;KNO_{3}$, which pointed out the probability of influences from the abundant soil components during Asian dust (AD) periods. These neutralized types of secondary aerosols showed that pollutants could be aged and transported from a distance.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권3호
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• pp.307-316
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• 2013

The sensitivity of ozone to $NO_x$ and volatile organic compounds (VOCs) emission rates under different ventilation rates and $NO_2-to-NO_x$ emission ratios in a street canyon is investigated using a chemistry box model. The carbon bond mechanism IV (CBM-IV) with 36 gaseous species and 93 chemical reactions is incorporated. $NO_x$ and VOCs emission rates considered range from 0.01 to $0.30ppb\;s^{-1}$ with intervals of $0.01ppb\;s^{-1}$. Three different ventilation rates and three different $NO_2-to-NO_x$ emission ratios are considered. The simulation results show that the ozone concentration decreases with increasing $NO_x$ emission rate but increases with increasing VOCs emission rate. When the emission ratio of VOCs to $NO_x$ is smaller than about 4, the ozone concentration is lower in the street canyon than in the background. On average, the magnitude of the sensitivity of ozone to $NO_x$ emission rate is significantly larger than that to VOCs emission rate. As the $NO_x$ emission rate increases, the magnitude of the sensitivity of ozone to $NO_x$ and VOCs emission rates decreases. Because the ozone concentration is lower in the street canyon than in the background, the increased ventilation rate enhances ozone inflow from the background. Therefore, the increase in ventilation rate results in the increase in ozone concentration and the decrease in the magnitude of the sensitivity of ozone to $NO_x$ and VOCs emission rates when the emission ratio of VOCs to $NO_x$ is smaller than about 4. On the other hand, the increase in $NO_2-to-NO_x$ emission ratio results in the increase in ozone concentration because the chemical ozone production due to the $NO_2$ photolysis is enhanced. In the present experimental setup, the contribution of the change in $NO_2-to-NO_x$ emission ratio to the change in the sensitivity of ozone to $NO_x$ emission rate is larger than that of the change in ventilation rate.

• 분석과학
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• 제23권1호
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• pp.24-35
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• 2010

본 연구에서는 GC-PFPD와 열탈착 분석기법을 이용한 환원 황화합물(reduced sulfur compounds: RSC)에 대한 열탈착 검량방식의 시간적 재현성을 기존의 외부 검량기법에 덧붙여, 내부표준시료 기법을 연계하여 평가하고자 하였다. 이를 위하여, 4종류의 악취성 황화합물질($H_2S$, $CH_3SH$, DMS, DMDS)과 이들에 대한 내부 표준시료로 CS2를 준비하였다. 이들 표준시료는 저농도(10, 20, 50, 100 ppb)와 고농도 그룹(100, 200, 500, 1000 ppb)을 대표할 수 있게 넓은 범위로 준비하였다. 그리고 외부검량(external calibration)방식의 분석 결과를 부피고정방식(fixed standard volume: FSV)과 농도고정방식(fixed standard concentration: FSC)로 비교하였다. 또한, 2차적으로 FSV 방식의 결과에 외부 및 내부 검량기법을 동시에 적용하여 검량방식의 경시변화(안정도)를 평가하였다. 본 실험의 결과, 감도에 대한 경시변화는 FSC 방식에 비해 FSV 방식에서 작게 나타났다. 따라서 RSC 분석에서 FSV방식이 경시변화를 줄여주는데 상대적으로 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 2차적으로 FSV 방식의 결과에 대해 외부 및 내부방식의 감도(기울기 값)를 비교하였다. 이러한 비교를 상대표준편차(RSD)값으로 평가하면, GC-PFPD-TD 시스템의 감도가 비교적 강한 경시변화를 보인다는 것을 알 수 있다. 따라서 이러한 분석기법의 시간적 재현성을 확보하기 위해서는 여러 가지 검정노력이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.478-485
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• 2012

고분자는 우수한 투과선택도 및 가공성으로 인하여 여러 기체 혼합물의 분리를 위한 막의 소재로 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 polyamide 복합막을 이용하여 $CH_4$ 및 $CO_2$ 혼합기체의 분리특성에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구를 위한 모사 기체로는 순수 메탄과 이산화탄소를 혼합하여 사용하였으며, 서로 다른 운전조건에서의 투과실험을 수행하였다. 주입 기체의 유량은 800~1000 $cm^3/min$으로 변화시켰으며, stage cuts의 변화는 50~60 %로 하였다. 또한 분리막의 운전 온도는 $30{\sim}70^{\circ}C$에서 변화시켰으며 기체의 초기 주입압력은 6 bar로 설정하였다. 각 실험조건에서 메탄과 이산화탄소의 투과도를 평가하였고 이때 permeate에서의 이산화탄소에 대한 선택도를 함께 평가하였다. 또한 본 연구에서는 Arrhenius plots를 이용하여 메탄과 이산화탄소의 분리막에 대한 투과 활성화 에너지를 얻었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권3호
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• pp.193-200
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• 2005

원전에서 발생된 농축폐액 방사성폐기물로부터 $^{14}C$ 및 $^{3}H$를 분리 정량하기 위하여 potassium persulfate와 sulfuric acid의 산화제를 이용하는 산화증류법을 적용하였으며, $^{14}C$와 $^{3}H$는 각각 $^{14}CO_2$ 기체와 HTO 액체로 순차적으로 분리되었다. 분리된 $^{14}C$와 $^{3}H$는 액체섬광계수기를 이용하여 계수되었고, 소광효과를 보정하여 방사능을 측정하였다. 산화증류법을 검증하기 위하여 $^{14}C$ 방사성 표준물은 $Na_{2}^{14}CO_{3}$와 $^{14}C-alcohol$, 그리고 $^{14}C-toluene$의 3종류, 그리고 $^{3}H$ 방사성 표준물은 HTO가 이용되었다. 또한 산화되기 어려운 방향족 화합물 중 $^{14}C-toluene$을 대상으로 가장 최적의 산화 조건을 조사하고자 황산용액 농도에 따라 FT-IR 피크 변화를 평가하였다. 방사성표준시료의 경우와 동일한 방법으로 원전 농축폐액 시료로부터 $^{14}C$와 $^{3}H$를 분리 검출하였는데, 그 결과 회수율은 $^{14}C$와 $^{3}H$가 각각 $8.35{\sim}l.38{\times}10^3$ Bq/g와 $2.46{\times}10^2{\sim}1.40{\times}10^4$ Bq/g로 검출되었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제23권2호
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• pp.169-182
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• 2007

To evaluate the possibly potent role of Asian Dust (AD) on the long range transport of Hg, statistical analyses were carried out using the hourly concentration data of gaseous elemental mercury (Hg) along with relevant environmental parameters. For the purpose of this study, Hg data were collected from Yang-Jae monitoring station in Seoul, Korea during Sept. 1997 to June 2002. During the study period, Hg concentrations in non-AD period ranged from $0.03\;to\;32.70\;ng\;m^{-3}$ with a mean $5.27{\pm}3.06\;ng\;m^{-3}$, while those in AD period from $1.79\;to\;32.60\;ng\;m^{-3}$ with a mean $5.20{\pm}3.06\;ng\;m^{-3}$. The air quality during AD were typically deteriorated by enhanced PM10 mass concentration (by $2{\sim}5$ times) compared to non-AD period, however comparison of the Hg concentration data indicates that they are not critically distinguished between events of AD and non-AD, except for the high minimum level of Hg during AD. The results of correlation and factor analysis also indicated somewhat complex patterns; in the case of AD events, Hg and $SO_{2}$ were assorted concurrently into a same factor. Evidence collected from this study thus suggests that long-range transport of Hg, if occurring, is unlikely to raise statistically Hg concentration levels such as seen during AD event. However, in nighttime of winter season, Hg concentrations are higher during AD (along with PM10 levels) than non-AD period. Although such observations suggest the effect of long range transport on the enhancement of Hg concentrations, more deliberate analysis may be required to track down the effect of such mechanism in relation with various factors including the air mass transport route.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제9권4호
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• pp.237-246
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• 2015

We conducted intensive observations of ozone, CO, $NO_x$ (=NO and $NO_2$), $NO_y$ (total odd nitrogen species including particulate nitrate) and total nitrate (the sum of gaseous $HNO_3$ and particulate nitrate) at Cape Hedo, Okinawa, Japan, from 19 March to 3 April, 2009, to investigate ozone production during long-range transport from the Asian continent. Ozone production efficiency (OPE) was used to evaluate photochemical ozone production. OPE is defined as the number of molecules of ozone produced photochemically during the lifetime of a $NO_x$ molecule. OPE is calculated by the ratio of the concentration increase of ozone to that of $NO_z$ ($=NO_y-NO_x$). Average OPE during observation was estimated to be $12.6{\pm}0.5$, but concentrations of ozone increased nonlinearly with those of $NO_z$. This non-linearity suggests that OPE depends on air mass origin and $NO_z$ concentrations. There were very different values of OPE for the same air mass origin, so that only the air mass origin alone does not control OPE. OPE was low when $NO_z$ concentration was high. We examined the correlation between $NO_z$ and $CO/NO_y$ ratios, which we used instead of the ratio of non-methane hydrocarbons (NMHCs) to $NO_x$. The $CO/NO_y$ ratios decreased with increasing $NO_z$ concentrations. These results indicate that competition reactions of OH with NMHCs and $NO_2$ are the rate determining steps of photochemical ozone production during long-range transport from the Asian continent to Cape Hedo, for high concentrations of nitrogen oxides.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.836-842
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• 2006

서울과 안성에서 소나무 잎 1, 2, 3년생을 채취하여 대기 중 노출기간에 따른 침착특성을 조사하였다. 소나무 잎에 침착된 총 PCBs의 농도는 서울과 안성에서 각각 2,429, 1,198 pg/g dry weight(건조질량)이었다. 소나무 잎에 침착된 PCB homologs의 농도는 염소치환수가 증가할수록 감소하였는데 이는 고분자 PCBs일수록 대기 중에서 입자상 분율이 가스상에 비해 증가하여 식물에 침착되기가 어렵기 때문으로 판단된다. 소나무 잎에 노출된 기간과 총 PCBs의 농도와의 회귀분석 결과, 매우 유의한 결과($R^2>0.94$, p<0.01)를 나타내었는데 이는 대기에 노출되는 기간에 비례하여 소나무 잎에 PCBs가 선형적으로 누적침착 되고 있음을 알 수 있다. 결과적으로 여러 지역에서 노출기간별로 채취한 소나무 잎은 그 지역 대기 중 PCBs의 장기적인 침착 경향을 파악할 수 있는 passive air sampler로 사용가능 할 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.1033-1040
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• 2009

고효율 싸이클론의 설계는 압력강하의 최소화와 집진효율의 최대화를 이루는 것이 중요하다. 본 연구는 고온, 고압 조건하에서 신뢰성 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하여 싸이클론의 집진효율에 영향을 주는 물리적 메카니즘을 연구하는 것이다. 수치 해석적 연구를 통한 고온, 고압 조건에서의 압력강하 계산은 실험데이터와 비교적 잘 일치하였다. 온도와 압력은 일반적으로 집진효율에 중요한 영향을 미치는데 보통 항력에서 가스의 밀도나 점도 등에 영향을 주어서로 상반되는 결과를 나타낸다. 그러므로 고온 운전에 따른 집진효율의 감소는 고압 조건으로 운전하는 것이 대안이 될 것으로 판단된다. 집진효율에 영향을 주는 인자에 대해 좀 더 세부적인 연구를 위하여 접선방향 속도나 보텍스 파인더의 직경 등과 같은 싸이클론의 설계변수나 운전변수에 따른 연구를 수행하였다. 예상한 바와 같이 접선방향의 속도가 집진효율에 가장 큰 영향을 주었다. 그리고 보텍스 파인더의 직경이 증가할수록 집진효율은 감소하였으며 보텍스 파인더의 길이는 집진효율에 큰 영향을 나타내지 않았다.