• 한국대기환경학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.653-660
• /
• 2006

Due to the stronger exhaust emission regulations and the introduction of advanced technology in Diesel engine, the specific Diesel particulate matters have decreased by about one order of magnitude since the 1980's. In recent years, particle number emissions rather than particulate mass emissions have become the subject of controversial discussions. Recent results from health studies imply that it is possible that particulate mass does not properly correlated with the variety of health effects attributed to Diesel exhaust. Concern is instead now focusing on nano-sized particles. This study has been performed for the better understanding about the Diesel nano-particle measurement and size distribution characteristics in the exhaust system of a turbo charged Diesel engine. A scanning mobility particle sizer(SMPS) system was applied to measure the particle number and size concentration of Diesel exhaust particles. As the experimental results, the number concentrations in the particle size (Dp<200 nm) were very sensitive to dilution conditions. Specially the changes in nano-particle number concentrations(Dp<50 nm) increased along the downstream of exhaust flow. Also we found the dilution conditions were influencing the condensation of SOF and $H_2O$ during dilution and cooling of hot exhaust.

• 한국입자에어로졸학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.39-50
• /
• 2013

SMPS, APS, ELPI는 실시간으로 대기 중 입자상 물질을 측정할 수 있는 장비로 많은 연구자들에 의해 사용되고 있다. 하지만 측정장비의 특성과 입자 분류 특성에 대한 충분한 이해가 없다면, 단순히 장비에 제공된 소프트웨어의 계산 결과를 여과 없이 그대로 사용할 수밖에 없다. 본 연구에서는 SMPS, APS, ELPI의 측정 메커니즘을 간단히 정리하였고, 전기적 이동도로 입자를 분리하는 SMPS와 공기역학적 거동을 이용하는 APS를 함께 사용하여 입자의 크기분포를 측정할 때 발생할 수 있는 문제점을 고찰하였다. 크기분포 측정결과를 이용해서 무게 농도를 환산하는 과정에서 대기 입자의 입경에 따른 밀도 정보를 제공하는 것이 매우 중요하다는 것을 보였다. 특히, APS 측정결과를 이용하는 경우 무게 농도의 추정 결과가 크게 영향을 받았다. ELPI의 경우 입자 밀도를 정확히 설정하지 않으면 입자의 수 농도에 오차가 크게 발생할 수 있으므로, 정확한 밀도를 설정하는 것이 중요했다. 반면에 ELPI로 대기 중입자상 물질의 무게 농도를 추정하는 경우 밀도가 실제와 다르게 설정되더라도 공기역학적 입경으로 나타내면 총 무게 농도는 수 농도에 비해 상대적으로 영향이 적었다. 향후 SMPS와 APS를 이용하여 시간에 따른 크기 분포 변화와 연간 수 농도와 무게 농도의 변화 추이를 측정하는 연구가 필요하다. 특히, 국내 대기 중입자의 입경에 따른 평균 밀도 혹은 유효 밀도를 측정하여 크기분포와 총 수 농도 혹은 PM2.5나 PM1에 해당하는 무게 농도를 정확하게 계산할 수 있는 데이터 환산 프로그램의 개발도 필요하다. 이와 같은 연구로 시간경과에 따라 변화하는 대기 입자의 오염원에 대한 영향을 규명하는 기초 자료를 얻을 수 있을 것이다.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.45-49
• /
• 2006

In this paper, a new method that monitors the quantity of particles using ion-counter in vacuum environment is introduced. In-situ particle monitoring (ISPM) system is composed by Gerdien type ion-counter (house-made), DC power supply and electrometer. The ion-counter applied by positive voltage detects only positive charged particles. Therefore the particles to be detected should be in known charge state for further data analysis. ion-counter is installed at the exhaust line of process equipment where the pressure loss is structurally low. ISPM system performance has been verified with SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer) system. The correlation coefficient is above 0.98 at the particle size range of $20{\sim}300nm$ in diameter with identified charge distribution under $0.1{\sim}10.0$ Torr.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.1646-1651
• /
• 2008

Due to the complaints on the emission gases from diesel locomotives, the diesel locomotives are replaced by electric locomotives, resulting in the decrease of diesel locomotives in Korea. However, the emission gases from diesel locomotives have become serious environmental concern at stations and car depots. In this study, a diesel particluate filter (DPF) for diesel locomotive was developed in order to reduce the emission gases. The concentration of nano particulate matters before and after the DPF was analyzed using a SMPS (Scanning mobility particle sizer) and MOUDI (Micro orifice uniform deposited impactor) to evaluate the performance of DPF in particulate matters removal.

• 동력기계공학회지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.27-33
• /
• 2008

Natural gas has been considered one of the most promising alternative fuels for transportation because of its abundance as well as its ability to reduce regulated pollutants. We measured emission characteristics of nanoparticles from lean burn H/D(Heavy-Duty) CNG (Compressed Natural Gas) engine equipped with oxidation catalysts. The experiments were carried out to measure the emission and engine performance according to the ESC test cycle. The CO and THC conversion efficiencies on the best catalyst in the ESC test cycle achieved about 91 % and 83 %, respectively. From the measurement by the SMPS, the number of nanoparticles emitted from H/D CNG engine is reduced by about 99 % which is more than that of 2.5 L diesel engine. The particle number concentrations of H/D CNG engine were almost nanoparticles. Nanoparticles smaller than 30 nm emitted from the H/D CNG engine and diesel engine equipped with a CDPF(Catalyzed Diesel Particulate Filter) were quite similar. However, the particles bigger than 30nm from the CNG engine were smaller than the particles from diesel engine equipped with a CDPF. The higher the CNG engine load, the lower the particle number from engine-out, but it increased slightly at full load.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.167-177
• /
• 2003

The number size distribution of urban aerosols ranging from 0.02 to 20 ${\mu}{\textrm}{m}$ in diameter was measured by using a scanning mobility particle sizer (SMPS) system and an aerodynamic particle sizer spectrometer (APS) at Seoul from November 30,2001 to January 14, 2002. The gaseous species such as CO, NO, NO$_2$, and $O_3$ were also continuously monitored. The daily average concentration of urban aerosols sorted into three groups (0.02~0.1 ${\mu}{\textrm}{m}$, 0.1~1 ${\mu}{\textrm}{m}$ and 1~10 ${\mu}{\textrm}{m}$) and the typical number, surface, and volume distributions of urban aerosols were discussed in this paper. The weekly variation of aerosol concentration was compared with those of gaseous concentrations. relative humidity, and visibility. The results showed that the particle number concentration seemed to increase in the morning and the number concentration of fine particles less than 1 fm in diameter seemed to increase when the concentrations of CO, NO, and NO$_2$ were high. The number concentration of fine particles was relatively high when the relative humidity was greater than 70％ during the increasing period of relative humidity. The visibility was weakly correlated with the concentration of aerosols ranging 0.1 to 1 ${\mu}{\textrm}{m}$, and the number size distribution for high visibility episode was apparently different from that for low visibility episode.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.49-52
• /
• 2007

As the minimum feature size decrease, control of contamination by nanoparticles is getting more attention in semiconductor process. Cleaning technology which removes nanoparticles is essential to increase yield. A reference wafer on which particles with known size and number are deposited is needed to evaluate the cleaning process. We simulated particle trajectories in the chamber by using FLUENT. Charged monodisperse particles are generated using SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer) and deposited on the wafer by electrostatic force. The Experimental results agreed with the simulation results well. We calculate the particles loss in pipe flow theoretically and compare with the experimental results.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권9호
• /
• pp.4334-4340
• /
• 2012

본 연구에서는 미세 액적을 발생시키는 액적 발생 장치를 개발 제작하고 이에 대한 성능 평가를 실시하였다. 액적 발생 장치는 spray-evaporation method를 기초로 제작하였으며, 0.3mm, 0.5mm의 오리피스를 사용하였다. 압축 공기 공급 압력을 1bar에서 4bar로 증가시키면서 공급 압력에 따른 발생되는 액적 크기의 미세 정도를 비교하였다. 또한 SMPS(Scanning Mobility Particle Sizer)와 OPC(Optical Particle Counter)를 이용하여 서로 다른 오리피스를 장착한 액적 발생 장치에서 발생되는 액적의 크기 분포를 측정하였다. 연구 결과, 0.3mm 오리피스를 장착한 장치에서 발생되는 액적은 $0.3{\mu}m$ 인근의 크기가 가장 많았으며, 미립화되는 입자는 매우 안정적이었다. 또한 0.5mm 오리피스를 장착한 장치가 0.3mm 오리피스를 장착한 장치에 비해 발생되는 액적의 크기가 큰 것으로 나타났다. 이러한 액적 발생 장치는 입자의 미세한 응집 현상이 나타나는데, 이것은 내부 액체가 미세한 액적으로 미립화되어 분사되기 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서 제작한 액적 발생 장치는 미세 입자를 미립화하기 위한 에어로졸 발생 장치로 사용 가능한 것으로 판단된다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
• /
• 한국반도체및디스플레이장비학회 2007년도 춘계학술대회
• /
• pp.128-131
• /
• 2007

As the minimum feature size decrease, control of contamination by nanoparticles is getting more attention in semiconductor process. Cleaning technology which removes nanoparticles is essential to increase yield. A reference wafer on which particles with known size and number are deposited is needed to evaluate the cleaning process. We simulated particle trajectories in the chamber by using FLUENT. Charged monodisperse particles are generated using scanning mobility particle sizer (SMPS) and deposited on the wafer by electrostatic force. The experimental results agreed with the simulation results well. We calculate the particles loss in pipe flow theoretically and compare with the experimental results.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.58.2-58.2
• /
• 2009

금속 와이어를 전기폭발법에 의해 증기 상태로 만든 후 응축시킬 때 제조되는 금속나노분말의 크기특성을 파악하기 위하여 제조장치에 샘플링 포트를 삽입하여 실시간 입자 측정기(Scanning Mobility Particle Sizer; SMPS) 로 14~615 nm 범위의 크기분포를 측정하였다. SMPS는 입자의 크기에 따라 전기적 이동도가 달라지는 원리를 이용하여 공기 중에 부유된 나노입자의 크기분포를 수 분내에 측정하는 실시간 입자 측정기이다. 금속나노분말 제조장치 내부는 약 0.5 bar 수준으로 불활성가스로 채워져 있어서 대기압보다 높은 고압조건이므로 SMPS 전단에 작은 노즐이 삽입된 pressure reducer를 부착하여 적정한 압력 수준으로 낮춘 후 SMPS로 나노분말의 크기분포를 실시간으로 측정하였다. 제조공정이 진행되면서 전기폭발이 주기적으로 발생하는 동안에 SMPS로 측정한 14~615 nm 범위 입자의 총 수농도는 약 $10^7$ 개/$cm^3$ 수준으로 매우 높았고, 약 100 nm와 200 nm에서 고농도 피크를 나타내는 bimodal 분포를 나타냈다. 반면 전기폭발이 잠시 중단되는 경우 입자의 총 수 농도는 약 $10^4$ 개/$cm^3$ 수준으로 낮아지고, 약 20 nm 이하의 입자가 대부분을 차지하면서 입자의 크기가 커질수록 농도가 낮아지는 형태의 크기분포로 바뀌었다. 본 연구를 통해 얻어진 제조장치 내부의 나노분말 크기분포 자료는 고품질 제품을 생산하기 위해 나노분말의 크기분포를 제어하는 분급장치 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.