• 한국입자에어로졸학회지
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• 제15권1호
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• pp.37-44
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• 2019

본 연구에서는 국내에서 가장 일반적인 유형의 주택으로서 3인 가구가 거주하는 공급면적 $117.69m^2$의 일반형 아파트를 측정 주택으로 선정하여 실증 측정을 진행하였다. 황사 발생이 포함된 3일 측정기간 동안 미세먼지 변화 특성을 관찰하여 분석하였다. 관측된 미세먼지($PM_{10}$)를 상대적으로 큰 먼지($PM_{10-2.5}$)와 초미세먼지($PM_{2.5}$)로 나누어 대기와 실내의 먼지의 농도변화를 분석하였다. 연구 결과로 재실자의 활동이 없는 외출이나 취침 기간에는 주택의 침기 특성을 확인할 수 있었다. 미세먼지 중 상대적으로 큰 $PM_{10-2.5}$ 크기 입자는 외기의 풍속이 5 m/s까지 증가하여 침기량이 증가해도 대기 농도 대비 실내 농도비가 7% 이하인 반면, $PM_{2.5}$의 경우 외기 속도가 5 m/s까지 증가하면 50% 이상으로 증가하였다. 황사가 심한 대기 상태에도 본 연구의 측정 주택의 경우 실내 $PM_{10-2.5}$는 시평균$15{\mu}g/m^3$로 대기 농도의 5% 수준으로 일상 조건과 비슷했다. 재실자의 활동이 있는 경우에는 미세먼지 중 초미세먼지를 제외한 상대적으로 큰 먼지는 자연환기와 실내 사람의 움직임과 같은 행동 영향이 지배적이었다. 실내 $PM_{10-2.5}$ 농도는 대기 농도가 낮은 경우에는 대기 농도의 약 50%를 차지하는 경우도 있었다. 재실자의 활동 중, 초미세먼지의 발생이 클 것으로 예상되는 굽기나 튀기기가 포함된 조리나 실내 흡연이 없었기 때문에, 재실자가 없는 경우와 마찬가지로 초미세먼지는 실내 농도가 실외 농도의 추이에 따라 함께 변동하는 양상을 보였다. 외부공기가 침기에 의해 창틈, 문틈으로 유입되는 과정에서 초미세먼지는 약 30~40% 정도가 제거되고 실내로 많은 비율이 유입되기 때문에 실외 초미세먼지의 실내에 대한 영향이 컸다. 본 연구의 분석 데이터는 측정이 이루어진 대표 주택에 해당하는 것으로, 새로 지어진 기밀 성능이 높은 신축 아파트나 침기가 상대적으로 클 것으로 예상되는 오래된 단독주택에서는 다른 특성이 나타날 것으로 예상되므로, 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권4호
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• pp.199-205
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• 2014

중성자 검출분야에서$^3He$는 높은 중성자 검출효율 때문에 아주 많이 사용되고 있다. 하지만 2009년 초반부터 발생하고 있는 전세계적인 $^3He$의 품귀현상으로 인하여 가격이 급등하고 수급이 어려워졌기 때문에 대체 중성자 검출물질에 대한 필요성이 높아졌다. 그러므로 중성자 검출물질로 사용될 수는 있지만 $^3He$에 비해 반응효율이 낮아 중성자 검출용으로 주로 사용되지 않던 물질들을 사용하여 검출기를 제작하는 연구가 다시 활발하게 진행되고 있다. $BF_3$, $^6Li$, $^{10}B$, $Gd_2O_2S$ 등과 같은 $^3He$ 대체 물질들 중 하나인 $^{10}B$은 손쉬운 감마선 구별, 무독성, 낮은 가격 등과 같은 여러 장점으로 인하여 여러 연구그룹에서 연구되고 있다. $^{10}B$ 박막을 이용한 중성자 검출은 중성자와 반응하여 발생되는 2차 방사선을 측정하여 간접적으로 중성자를 측정하는 검출기법이다. 반응을 통해 생성된 알파입자의 비정은 고체 내에서 아주 짧기 때문에 $^{10}B$ 층은 박막 형태로 얇게 제작해야 한다. 그러므로 중성자와 박막의 반응을 통해 발생되는 알파입자의 검출효율을 증가시키기 위해서는 $^{10}B$ 박막의 두께를 얇게 제작하는 것이 중요하다. 하지만 박막의 두께를 얇게 제작하는 것은 중성자와 반응하여 생성되는 알파입자의 수집효율을 증가시키는 장점이 있지만 또한 중성자와 반응할 단면적을 감소시키는 단점이 있다. 본 논문에서는 리튬이온전지에 사용되는 초박막 극판 제조 기술을 이용하여 중성자 검출을 위한 대략 $60{\mu}m$ 두께의 얇은 $^{10}B$ 박막을 제작하였다. 그리고 전도성, 분포, 점착력, 유연성와 같은 간단한 물리적 실험을 통해 제작된 $^{10}B$ 박막의 물성을 확인하였다. 또한, 제작된 $^{10}B$ 박막을 사용하여 중성자 모니터링을 위한 비례계수기 제작하고 이를 이용하여 한국원자력연구원의 중성자 조사시설의 중성자 파고 스펙트럼을 측정하였다. 또한, 중성자 검출효율을 증가시킬 수 있는 방법 중 하나인 다층 박막을 이용한 중성자 측정 방법을 이용하여 박막 층수에 따른 중성자 검출효율의 변화를 몬테칼로 전산모사 기법을 이용하여 계산하였고 실험을 통해 박막층의 증가에 따른 신호변화를 측정하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.441-441
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• 2009

Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have been widely investigated as a next-generation solar cell because of their simple fabrication process and low coats. The cells use a porous nanocrystalline TiO2 matrix coated with a sensitizer dye that acts as the light-harvesting element. The photo-exited dye injects electrons into the $TiO_2$ particles, and the oxide dye reacts with I- in the electrolyte in regenerative cycle that is completed by the reduction of $I_3^-$ at a platinum-coated counter electrode. Since $TiO_2$ porous film plays a key role in the enhancement of photoelectric conversion efficiency of DSSC, many scientists focus their researches on it. Especially, a high light-to-electricity conversion efficiency results from particle size and crystallographic phase, film porosity, surface structure, charge and surface area to volume ratio of porous $TiO_2$ electrodes, on which the dye can be sufficiently adsorbed. Effective treatment of the photoanode is important to improve DSSC performance. In this paper, to obtain properties of surface and dispersion as nitric acid treated $TiO_2$ photoelectrode was investigate. The photovoltaic characteristics of DSSCs based the electrode fabricated by nitric acid pre-treatment $TiO_2$ materials gave better performances on both of short circuit current density and open circuit voltage. We compare dispersion of $TiO_2$ nanoparticles before and after nitric acid treatment and measured Ti oxidized state from XPS. Low charge transfer resistance was obtained in nitric acid treated sample than that of untreated sample. The dye-sensitized solar cell based on the nitric acid treatment had open-circuit voltage of 0.71 V, a short-circuit current of 15.2 mAcm-2 and an energy conversion efficiency of 6.6 % under light intensity of $100\;mWcm^{-2}$. About 14 % increases in efficiency obtained when the $TiO_2$ electrode was treated by nitric acid.

• 전기화학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-5
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• 2006

리튬이온전지용 음극 활물질로 스피넬 구조의 리튬 티탄산화물$(Li_4Ti_5O_{12})$이 졸겔법과 HEBM법으로 제조되었다. 제조된 $Li_4Ti_5O_{12}$의 입자크기 및 결정구조를 확인하기 위하여 X-선 회절분석(XRD), 주사전자현미경(SEM) 및 평균입자분석(PSA)을 수행한 결과 100nm의 균일한 크기의 입자를 확인하였다. 작업전극으로 $Li_4Ti_5O_{12}$를 사용하고 기준전극과 상대전극으로 lithium 호일을 사용하여 전기화학적인 삼상전극 셀을 구성하여 전기화학적인 특성 평가를 한 결과 $1.0\sim2.5V$의 전압 범위에서 고율 충 방전 성능과 0.2C에서 173mAh/g의 용량 특성을 나타내었다. $Li_4Ti_5O_{12}$은 리튬의 삽입과 탈리가 일어나는 동안 구조적인 안정성을 보여주고 있다.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.809-817
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• 2010

이 연구는 학교과학교육과정에서 밀도에 관한 개념학습을 모두 마친 대도시지역 11학년 학생들의 고체와 액체의 밀도에 관한 개념이해의 정도를 알아보기 위한 것이었다. 이를 위하여 순물질 고체와 액체, 혼합물 상태의 고체와 액체에 관한 밀도개념이 어떻게 형성되었는지 알아보기 위한 탐구적 개념검사 도구를 개발하여 사용하였으며 120명의 인문계 고등학생들을 대상으로 이 검사도구에서 제시하는 문제 상황에 대한 시범실험을 보여주고 지필검사를 실시하였다. 학생들의 응답결과를 문항별로 분석하여 과학적 개념의 형성비율을 알아보았으며 대체적 개념과 잠재 이론의 종류와 양상을 밝혔다. 연구대상자의 절반 정도는 전형적으로 질량-부피-밀도 관계의 미분화로 인하여 밀도개념이 확립되지 않은 경우가 많았으며, 밀도를 물질의 속성으로 파악하는 경향이 있었다. 문제풀이에서 고려할 변인의 수가 증가할수록 이러한 관련 개념과 밀도개념과의 미분화경향이 증가하였으며 학생들은 더욱 많은 수의 다른 개념과 이러한 혼동된 미분화개념들을 혼합 사용함으로 인하여 개념의 미분화는 더욱 심층적으로 되고, 오인의 범위와 개념들 간의 관계에서의 복잡성도 심화되었다. 학생들은 자신의 예측과 맞지 않는 관찰 상황이 주어졌을 때 입자의 크기, 분자간 거리, 표면장력, 용매의 극성 등 문제풀이와 직접적인 관련 없는 개념들로 인지적 갈등을 해결하려는 노력을 하였으며 이에 대한 학교과학교육에의 함의에 관하여 논의하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제41권3호
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• pp.203-215
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• 2015

Objectives: This study was designed to evaluate the filtration efficiencies and pressure drops of five commercial cloth masks (4 plate type, 1 cup type) in comparison to the performance of a class 1 disposable respirator (reference respirator). A further objective was to evaluate the effects of the number of layers and wash treatment independently on filtration efficiencies and pressure drops. Methods: Polydisperse NaCl aerosols were generated in an aerosol chamber and their concentrations were measured by an optical particle counter (OPC) in the size range of $0.3{\sim}10{\mu}m$ (five channels). Results: The filtration efficiencies of the five cloth masks and the reference respirator were D: 9.5%, C: 18.5%, E: 23.6%, A: 28.5%, B: 29.7% and R: 91.1%, respectively, and the pressure drops through them were C, D: 0.8 Pa, E: 1.7 Pa, B: 6.4 Pa, A: 42.7 Pa and R: 19.3 Pa, respectively. The filtration efficiencies of the cloth masks and reference respirator were below the class 1 respirator criterion (${\geq}94.0%$) of the Ministry of Employment and Labor (MOEL) and Ministry of Food and Drug Safety (MFDS). The pressure drops satisfied the class 1 respirator criterion (${\leq}70Pa$) of MOEL and MFDS. When the cloth masks were folded into two and four layers, the filtration efficiencies of cloth masks A, B, C, D (plate type) increased 1.7-4.6 times, and 2.3-6.8 times, respectively, compared to the efficiencies of the same products in a single layer. Pressure drops increased as the number of layers was increased. The filtration efficiency of cloth mask E with a liner was 1.3 times higher than that of the same mask without a liner, and the pressure drop was lower in the no-liner configuration. After a single washing, the filtration efficiencies of all the cloth mask products decreased 1.04-4.0 times compared to those of the same products intact. For the cloth masks C and E, their filtration efficiencies were significantly decreased after washing (p<0.05). The pressure drops of all cloth masks were 1.2-2.0 times lower after washing. Conclusions: The filtration efficiencies of the five cloth masks were below 30% and did not improve greatly by increasing the number of layers. After a single washing, their performances decreased. Considering the above and other issues identified with cloth masks, such as poor fit and stretched fibers through use, people should not expect protection against particulate matters from the cloth masks on the market.

• 대기
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• 제27권1호
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• pp.41-54
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• 2017

Organic carbon (OC) and elemental carbon (EC) in $PM_{2.5}$ were measured using Sunset OC/EC Field Analyzer at Seoul Hwangsa Monitoring Center from March to April, 2016. The mean concentrations of OC and EC during the entire period were $4.4{\pm}2.0{\mu}gC\;m^{-3}$ and $1.4{\pm}0.6{\mu}gC\;m^{-3}$, respectively. OC/EC ratio was $3.4{\pm}1.0$. The average concentrations of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ were $57.4{\pm}25.9$ and $39.7{\pm}19.8{\mu}g\;m^{-3}$, respectively, which were detected by an optical particle counter. The OC and EC peaks were observed in the morning, which were impacted by vehicle emission, however, their diurnal variations were not noticeable. This is determined to be contributed by the long-range transported OC or secondary formation via photochemical reaction by volatile organic compounds at afternoon. A conditional probability function (CPF) model was used to identify the local source of pollution. High concentrations of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ were observed from the westerly wind, regardless of wind speed. When wind velocity was high, a mixing plume of dust and pollution during long-range transport from China in spring was observed. In contrast, pollution in low wind velocity was from local source, regardless of direction. To know the effect of long-range transport on pollution, a concentration weighted trajectory (CWT) model was analyzed based on a potential source contribution function (PSCF) model in which 75 percentiles high concentration was picked out for CWT analysis. $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, OC, and EC were dominantly contributed from China in spring, and EC results were similar in both PSCF and CWT. In conclusion, Seoul air quality in spring was mainly affected by a mixture of local pollution and anthropogenic pollutants originated in China than the Asian dust.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.710-714
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• 2011

본 연구에서는 열 플라스마 용사 코팅 법을 사용하여 고체산화물 연료전지에서 사용되는 $La_{0.8}Ca_{0.2}CrO_{3}$(LCC), $La_{0.8}Sr_{0.2}CrO_{3}$(LSC), $La_{0.8}Ca_{0.2}CrO_{0.9}Co_{0.1}O_{3}$(LCCC) 세라믹 연결재를 코팅하여 코팅 층의 특성평가를 수행하였다. 열 플라즈마 코팅에 앞서 각 세라믹 연결재 입자의 특성평가를 위해 X선 회절, 미세 구조, 입자 측정 및 비표면적 분석을 수행하였다. 세라믹 연결재 입자의 특성평가 후, 열 플라스마 용사 코팅 법을 사용하여 연료극 지지체 위에 코팅하였으며, 코팅 층의 특성을 평가하기 위해 코팅 층의 표면, 파단면 분석, 가스 누출 속도 및 전기 전도도 측정을 수행하였다. 이러한 특성 평가 결과를 바탕으로 열 플라스마 용사 코팅 법을 통해 코팅된 LCCC 코팅 층이 고체산화물 연료전지의 세라믹 연결재로서 적합함을 확인하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제49권4호
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• pp.218-227
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• 2023

Background: Since 2019, the Ministry of Environment has implemented a seasonal fine dust management system from December to March, targeting high PM_2.5 levels with the aim of reducing PM_2.5 concentrations and protecting public health. The focus of improving the seasonal management system lies in the atmospheric PM_2.5 levels. Considering the primary goal of protecting public health, it is necessary to analyze the policy effects from an exposure perspective rather than a concentration-based approach. Objectives: This study aims to quantitatively assess the improvement of indoor PM_2.5 levels and the health impacts of the seasonal management system by comparing the periods before and during its implementation in residential environments. Methods: PM_2.5 concentrations within residential environments in a metropolitan area were measured using an optical particle counter (IAQ-C7, K-weather, Ltd, Korea) at one-minute intervals during the pre-implementation period (November 21~25, 2022) and during the implementation period (December 19~23, 2022). Based on the measured PM_2.5 concentrations, a quantitative evaluation of cancer and mortality risks was conducted according to age and gender. Results: The results of comparing indoor and outdoor PM_2.5 concentrations before and during the implementation of the seasonal management system showed a decrease of approximately 56.6% and 47.9%, respectively. Health risk assessments revealed that both the safety-limit-based and safety-target-based Hazard Quotients (HQ) exceeded the threshold of 0.1 for children under 19 years of age, both before and after the implementation. The mortality risk decreased by approximately 47.9% after the implementation, with children aged 0-9 showing the highest mortality risk at 0.9%. Conclusions: The findings of this study confirmed the positive health impacts of the seasonal management system across all age groups, particularly children under 19 who are more vulnerable to fine dust exposure.

• 한국산업보건학회지
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• 제34권1호
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• pp.85-97
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• 2024

Objectives: This study was intended to investigate the revision status of the occupational exposure standards for aluminum at home and abroad; to investigate worker exposure at domestic aluminum manufacturing and handling workplaces; to conduct social and economic evaluation for the revision of domestic aluminum exposure limits. Methods: We investigated the current status of occupational exposure limits for aluminum at home and abroad, and analyzed supporting data. An exposure survey was conducted targeting domestic aluminum manufacturing and handling workplaces. Based on these, revised aluminum occupational exposure limits were proposed. Results: The major aluminum exposure limits at home and abroad show a notable difference. The toxicity of aluminum, which was revealed through animal experiments and epidemiological investigations. The average concentration of aluminum in the air at 12 workplaces was 0.016 mg/m³, and the maximum was 0.0776 mg/m³. When total dust and respiratory dust were measured side by side and simultaneously for the same process, 12.1% of the total mass concentration of aluminum dust was respiratory dust. As a result of measuring and comparing the size distribution of dust with an optical particle counter in real time, 48.1% of the total dust in the form of welding fume and pyro-powder was respiratory dust. Based on the literature review and workplace survey, three proposals for changing the aluminum exposure limit were proposed. Proposal (1): For all types, 10 mg/m³ is unified as the exposure limit except for soluble salts and alkyls. Proposal (2): 1(R) mg/m³ as the exposure limit for all forms except soluble salts and alkyl. Proposal (3): 1(R) mg/m³ for pyro-powder and welding fume, and 10 mg/m³ for metal dust, aluminum oxide, and insoluble compounds as exposure standards. A pyro-powder was defined as dry aluminum powder of 200 mesh size (74 ㎛) or smaller (larger size classified as metal dust). Reason for setting: In the workplace survey, the ratio of respiratory dust to total dust was analyzed to be about 1:10, so it was judged that the domestic standard and the ACGIH standard were compatible. Conclusions: In all scenarios according to the revision of the exposure standard, the B/C ratio was greater than 1 or only benefits existed, so it was evaluated as sufficiently reasonable as a result of the socio-economic evaluation.