• Title/Summary/Keyword: Soil Particles

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제주도 고산 PM10, PM2.5, PM1.0 중 OC와 EC의 계절별 변화 특성 (Seasonal Variations of OC and EC in PM10, PM2.5 and PM1.0 at Gosan Superstation on Jeju Island)

  • 임세희;이미혜;강경식
    • 한국대기환경학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.567-580
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    • 2010
  • Organic carbon (OC) and elemental carbon (EC) concentrations were determined for $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ and $PM_{1.0}$ aerosols particles collected at Gosan Superstation on Jeju Island from August 2007 to September 2008. Aerosols were collected on quartz filters for 24 hours and then OC and EC were analyzed by TOR/IMPROVED method. Mean concentrations of OC and EC were $4.66\;{\mu}g/m^3$ and $1.69\;{\mu}g/m^3$ for $PM_{10}$, $3.95\;{\mu}g/m^3$ and $1.69\;{\mu}g/m^3$ for $PM_{2.5}$, and $3.16\;{\mu}g/m^3$ and $1.42\;{\mu}g/m^3$ for $PM_{1.0}$, respectively. The concentrations of OC and EC comprised 16.4% and 6.0% of $PM_{10}$, 22.9% and 9.8% of $PM_{2.5}$, and 23.0% and 10.0% of $PM_{1.0}$. OC and EC showed a clear seasonal variation with the highest in winter and the lowest in summer. The correlations between the two were also the best during the winter ($R^2$=0.87, 0.94, and 0.95 for $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ and $PM_{1.0}$). The ratio of OC/EC exhibited the maximum (7.24) during an Asian dust event due to an increase of OC, which was possibly derived from soil. The mass fraction of both OC and EC was the highest in fall. When OC and EC concentrations were highly elevated, EC1 (the first EC fraction determined at $550^{\circ}C$) and pyrolyzed OC (POC) were dominant subcomponents in winter and OC3 (the third OC fraction determined at $450^{\circ}C$) and POC in spring.

PMF모델을 이용한 용인.수원 경계지역에서 PM10 오염원의 확인과 상대적 기여도의 추정 (Identification of Atmospheric PM10 Sources and Estimating Their Contributions to the Yongin-Suwon Bordering Area by Using PMF)

  • 이형우;이태정;양성수;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.439-454
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    • 2008
  • The purpose of this study was to extensively identify $PM_{10}$ sources and to estimate their contributions to the study area, based on the analysis of the $PM_{10}$ mass concentration and the associated inorganic elements, ions, and total carbon. The contribution of $PM_{10}$ sources was estimated by applying a receptor method because identifying air emission sources were effective way to control the ambient air quality. $PM_{10}$ particles were collected from May to November 2007 in the Yongin-Suwon bordering area. $PM_{10}$ samples were collected on quartz filters by a $PM_{10}$ high-volume air sampler. The inorganic elements (Al, Mn, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Si, Ba, Ti and Ag) were analyzed by an ICP-AES after proper pre-treatments of each sample. The ionic components of these $PM_{10}$ samples ($Cl^_$, $NO_3^-$, $SO_4^{2-}$, $Na^+$, $NH_4^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, and $Mg^{2+}$) were analyzed by an IC. The carbon components (OC1, OC2, OC3, OC4, OP, EC1, EC2 and EC3) were also analyzed by DRI/OGC analyzer. Source apportionment of $PM_{10}$ was performed using a positive matrix factorization (PMF) model. After performing PMF modeling, a total of 8 sources were identified and their contribution were estimated. Contributions from each emission source were as follows: 13.8% from oil combustion and industrial related source, 25.4% from soil source, 22.1% from secondary sulfate, 12.3% from secondary nitrate, 17.7% from auto emission including diesel (12.1%) and gasoline (5.6%), 3.1% from waste incineration and 5.6% from Na-rich source. This study provides information on the major sources affecting air quality in the receptor site, and therefore it will help us maintain and manage the ambient air quality in the Yongin-Suwon bordering area by establishing reliable control strategies for the related sources.

초미립자 지반주입재로서 플라이애쉬의 적용성에 관한 연구 (A Study on the Utilization of Coal Fired Fly-ash as Microfine Grouting Materials)

  • 천병식;김진춘
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권6호
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    • pp.113-125
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    • 1998
  • 1997년의 국내 플라이애쉬 발생량은 약 300만톤에 이르고 그 중 약 50만톤이 콘크리트 혼화재료로, 약 30만톤이 시멘트 원료 및 콘크리트 2차제품의 원료로 재활용되었지만 외국에서 재활용율이 높은 지반개량재로는 거의 실적이 없다. 따라서, 본 연구의 목적은 화력발전소의 부산물인 플라이애쉬로 부터 초미분말을 분급하여 부가가치가 큰 초미립자 주입재로 적용할 수 있는지 가능성을 확인하고자 한다. 본 연구를 위해서 블레인 비표면적 6,000$cm^2$/g, 8,000$cm^2$/g의 2수준과, 플라이애쉬 첨가량 30%, 50%, 70%의 3수준 등 총 6가지 조합의 시제품을 만들었으며, 각각에 대해서 시멘트 특성, 주입재 특성을 평가하였다. 시멘트의 물리적 특성, 주입재의 작업시간확보, 주입재 고결체의 내구성 측면에서 분석한 결과, 플라이애쉬계 초미분말 주입재의 플라이애쉬 첨가량의 한계는 50%이하로 하는 것이 요망된다. 또한, 플라이애쉬에 함유되어 있는 미연카본에 의해서 현탁액의 표면에 탄소피막이 형성되고 계면활성제의 소요량이 증가하므로 가급적 미연탄소 함유량이 적은 정제된 플라이애쉬를 사용하는 것이 필요하다. 본 연구를 통해서 화력발전소의 폐기물인 플라이애쉬를 고부가가치 제품인 초미립자주입재로 적용이 가능함을 확인하였으며, 국내의 기술여건에서도 폐기플라이애쉬로 부터 고분말 플라이애쉬를 분급하는 것이 기술적으로 가능하기 때문에 본 연구성과는 현장적용성이 매우 높은 것으로 평가되었다.

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인자분석을 이용한 광주지역 미세먼지(PM10)의 특성 연구 (Characteristics of PM10 in Gwangju Using Factor Analysis)

  • 이세행;서광엽;윤상훈;양윤철;김선정;조영관;배석진
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.241-250
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    • 2018
  • The objective of this study was to estimate air quality trends in the study area by surveying monthly and seasonal concentration trends. To do this, the mass concentration of $PM_{10}$ samples and the metals, ions, and total carbon in the $PM_{10}$ were analyzed. The mean concentration of $PM_{10}$ was $33.9{\mu}g/m^3$. The composition of $PM_{10}$ was 39.2% ionic species, 5.1% metallic species, and 26.6% carbonic species (EC and OC). Ionic species, especially sulfate, ammonium, and nitrate, were the most abundant in the $PM_{10}$ and had a high correlation coefficient with $PM_{10}$. Seasonal variation of $PM_{10}$ showed a similar pattern to those of ionic and metallic species. with high concentration during the winter and spring seasons. $PM_{10}$ showed high correlation with the ionic species $NO_3{^-}$ and $NH_4{^+}$. In addition, $NH_4{^+}$ was highly correlated with $SO{_4}^{2-}$ and $NO_3{^-}$. We obtained four factors through factor analysis and determined the pollution sources using the United States Environmental Protection Agency(U.S. EPA) pollution profile. The first factor accounted for 51.1% of $PM_{10}$ from complex sources, that is, soil, motor vehicles, and secondary particles: the second factor indicated marine sources; the third factor, industry-related sources; and the last factor, heating-related sources. However, the pollution profile used in this study may be somewhat different from the actual situation in Korea because it was from US EPA. Therefore, to more accurately estimate the pollutants present, it is necessary to create a pollution profile for Korea.

하동-산청지역 회장암에 배태된 희유금속자원에 관한 연구 (Rare Metal Occurrences within the Anorthosite in the Hadong-Sanchong area, Kyungnam Province, Korea)

  • 김원사;정지곤;이강호
    • 한국광물학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.14-21
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    • 1992
  • 경남 하동군 일대에 분포하고 있는 화강암질 암체내에서는 대규모의 Ti광체가 부존되어 있으며, 특히 옥종면 정수리 일대에서는 회유금속원소(REE)를 함유하는 갈렴석 결정들이 다수 발견되었다. 본 연구에서는 갈렴석에 대해 광학적연구, 전자현미분석, 원자흡수분광분석, X선회절분석, 적외선흡수분광분석, 비중 및 미경도 측정을 실시하였다. 갈렴석은 최대 크기 $3{\times}6cm$ 정도의 괴상형태로 산출되며 석영, 녹염석, 저어콘, 흑운모, 백운모 등과 공존한다. 갈렴석의 연마면 관찰로는 누대구조가 관찰되는데 이것은 자철석이 산점상으로 분포하기 때문이다. Th으로부터 방출되는 ${\alpha}$-입자의 존재가 방사능사진법에 의해 확인이 되었음에도 불구하고 메타믹트상태의 정도가 뚜렷하지 않다. 이 갈렴석내에는 ${\Sigma}$REE가 19.88-23.99%정도로 높은 편이며 CaO함량이 8.35-10.29wt%로 적은 편이다. 갈렴석의 성인에 대해서는 아직 확실하게 규명되지 않았으나 $TiO_2$의 함량(0.89-1.13wt%)이 높은 것과 저어콘과 같은 광물과 공존하고 있는 것으로 보아 마그마와 관련된 REE와 Ti성분이 풍부한 용액으로부터 정출된 것으로 추축된다.

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유자 (Citrus junos SIEB.) 의 발생단계에 따른 미세구조적 특성 (Ultrastructural Characteristics of Developmental Stages During in vitro Regeneration in Citrus junos SIEB.)

  • 박민희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.237-246
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    • 1995
  • 본 연구에서는 유자의 미성숙 배로부터 캘러스 유도와 재분화 및 발생단게별 미세구조적 특성에 관하여 연구하였다. 유자에서는 배양 5-6주 경에 담황색의 캘러스가 유도되었으며, 배양 6주경의 캘러스 세포에서는 인접하고 있는 작은 액포들이 융합하여 큰 액포를 형성하는 융합현상을 관찰하였다. 배양 12주 경에는 배발생 캘러스의 미분화 세포에서 특이하게 구형의 핵인을 가지고 있는 큰핵과 녹말로 가득차 있는 녹말체를 다수 관찰하였다. 배양 14-16주 경의 배발생 캘러스 세포에서는 활발하게 exocytosis가 일어나므로서 다수의 분배체들이 세포벽쪽에서 관찰되었으며 세포질로부터 작은 입자들이 세포 간극으로 빠져나가는 것을 볼수 있었다. 또한 배양 24주경의 배발생 캘러스에서는 발달된 커다란 구형의 엽록체들이 이중막으로 세포질과 경계되어 있었으며 기질중에 일정하게 전형적인 그라나가 분포되어 있었다. 배양 26주경의 어린 정상 식물체의 미성숙잎에서는 다수의 도관과 반세포들이 관찰되었다. 배양 30주경의 정상식물체의 미성숙잎에는 다수의 작은 반세포들과 사관 그리고 중심액포들이 나타났으며 또한 작은 제2차 액포들이 커다란 중심 액포 속으로 끼어들어가는 현상을 볼 수 있었으며 원형질막 근처에는 신장된 엽록체들이 분포되어 있었다.

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건조사질토의 동적거동 -수직진동에 의한 연구 (The Behavior of Dry Sand under Dynamic Loading -A Study on the Vertical Vibration)

  • 김수일;정상섬;안영훈
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제11권4호
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    • pp.37-48
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    • 1995
  • 본 연구에서는 수직가속도를 일으키는 진동실험을 통하여 정규진동 및 무작위 진동시의 건조 사질토에 대한 동적거동을 분석하였다. 실험결과로부터 진동가속도와 상대밀도의 관계곡선을 제안하였으며, 여러가지 상재하중하에서의 거동특성을 규명하였다. 실험에는 완전건조된 사질토를 사용하였으며, 입경별로 4개의 시료로 나누고, 현장입경상태를 재현한 시료를 더하여 총 5개의 시료를 사용하였다. 정규진동실험의 경우, 진동진폭은 0.4mm~0.6mm로 유지하고 진동주파수를 3~40Hz 범위에서 변화시키면서 가속도에 따른 시료의 상대밀도 변화를 측정하였다. 무작위진동실험의 경우, 무작위파 발생기를 이용하여 무작위진동파와 10~50Hz 범위의 정규진동파가 조합된 합성파를 발생시키고, 가속도센서로 가속도를 측정하면서 상대밀도의 변화를 측정하였다. 본 연구결과, 수직가속도만으로 사질토를 94%~99%의 상대밀도까지 다질 수 있었으며, 최대 상대 밀도를 발생시키는 수직가속도는 시료가 최소 건조 단위 중량일 때의 간극비와 최대 건조 단위 중량일 때의 간극비 차이에 비례하는 것을 알 수 있었다. 또한, 상재하중을 가하지 않은 경우가 상재하중을 가한 경우보다 시료의 상대밀도변화가 크게 나타탔으며, 상재하중이 클수록 상 대밀도의 변화가 일어나는 가속도가 커짐을 알 수 있었다.

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달걀껍질을 칼슘원으로 사용한 미생물 고결 모래의 공학적 특성 (Engineering Characteristics of Cemented Sand with Microorganism Using Eggshell as Calcium Source)

  • 최선규;박성식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.5-13
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    • 2016
  • 요소 분해 미생물을 이용하여 흙 입자 사이에 칼사이트를 석출시킬 때 칼슘원이 필요하며, 일반적으로 염화칼슘을 칼슘원으로 사용하고 있다. 염화칼슘은 도로, 지반 및 주변 식물에 부작용을 일으키므로 본 연구에서는 버려지는 달걀껍질을 사용한 칼슘원을 개발하고자 하였다. 미생물에 기존 칼슘원인 염화칼슘 또는 식초로 달걀껍질을 분해하여 얻은 새로운 칼슘원을 혼합하여 모래 입자 사이에 칼사이트를 생성시킨 다음, 고결모래의 칼사이트 생성량, 투수계수 및 일축압축강도를 비교 분석하였다. 공시체 제작은 느슨한 상태의 Ottawa모래로 직경 5cm, 높이 10cm 공시체를 만든 다음 Sporosarcina pasteurii 미생물을 포함한 요소와 두 종류의 칼슘원을 1일 1회씩 30일 동안 주입하여 제작하였다. 칼슘원으로 달걀껍질을 사용한 경우 칼사이트 생성량은 평균 7.2%로 염화칼슘을 사용한 경우보다 1.2배 높았다. 또한 달걀껍질을 사용하여 고결시킨 공시체의 투수계수는 평균 3.82E-5cm/s로 7.7배 정도 감소하였으며, 일축압축강도는 평균 387kPa로 염화칼슘을 사용한 경우보다 1.2배 높았다. 한편, 칼슘원에 관계없이 칼사이트 생성량이 증가할수록 강도는 증가하고 투수계수는 감소하는 경향을 보였다.

천안호 침몰해역의 해상조건 분석 (Analysis of the Sea Condition on the Patrol Ship Cheonan Sinking Waters)

  • 김강민;이중우;김규광;권소현;이형하
    • 한국항해항만학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.349-354
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    • 2010
  • 2010년 3월 26일 21시 45분경, 백령도 서남쪽 1.6km(1마일)해상에서 대한민국 해군의 초계함 천안함이 원인 미상의 사고로 침몰한 사건이 발생하였다. 이에 연안공학자의 입장에서는 수색 및 구조에 필요한 기초자료인 해상조건들을 제공하고 시뮬레이션을 통한 보다 자세한 예측 및 유추가능한 자료를 제공한다는 것은 뜻깊은 일임에 틀림없다. 이에 본 연구에서는 백령도-대청도 부근해역의 기상, 파랑, 조석 및 조류, 저질, 부유사 상태 등을 조사 분석하고 이를 기초로 해역특성을 분석하였다. 사건당시의 유속상황은 소조기-중조기 사이에 해당하며 사고발생일인 3월 26일이 지나고 4월 3~4일까지는 유속이 가장 강한 대조기가 진행되는 시점으로 수색 및 구조작업에 애로사항이 있는 것으로 파악되었다. 또한, 21:00-22:00 경은 낙조가 진행 중에 있기 때문에 물질이동은 남동쪽이 우세할 것으로 보이며 특히, 불규칙한 해저지형으로 인하여 급격한 와류 등이 존재할 것으로 판단되어 입자추적실험을 수행하였다. 수행결과, 입자는 유속상황에 따라서, 초기에는 남동쪽으로 이동하지만 장기 예측결과, 외해쪽으로 흘러가는 것으로 나타났다. 이를 통하여 추후, 수색작업의 범위를 외해쪽으로 확대시켜야 할 것으로 사료된다.

제주도 해안과 산간 지역 대기 에어러솔의 이온조성 비교 (Ionic composition comparison of atmospheric aerosols at coastal and mountainous sites of jeju island)

  • 홍상범;정덕상;이순봉;이동은;신승희;강창희
    • 분석과학
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    • 제24권1호
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    • pp.24-37
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    • 2011
  • 해안에 위치한 제주도 고산 지역과 산간의 한라산 1100고지 지역에서 대기에어러솔을 채취, 분석한 결과로부터 해안과 산간 지역 대기에어러솔의 이온조성 및 특성을 비교하였다. 이온성분의 농도는 한라산 1100고지보다 고산지역에서 더 높고, 월별로는 $NH_4^+$, nss-$SO_4^{2-}$(비해염 황산)이 6월에 두 지역에서 동시에 높은 농도를 나타내었다. 토양기원의 nss-$Ca^{2+}$(비해염 칼슘)은 인위적 기원의 $NO_3^-$과 상관성이 비교적 크며 봄철에 높은 농도를 나타내었다. 두 지역에서 각 이온들의 시계열 변화를 비교하고 회귀분석을 통해 성분들 간의 상관성을 조사해 본 결과, TSP(총부유분진)의 이온성분은 고산지역에서 해염입자의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 그리고 nss-$SO_4^{2-}$, $NH_4^+$, nss-$Ca^{2+}$, $K^+$, $NO_3^-$의 농도는 국지오염원보다는 장거리 이동한 대기오염물질의 영향을 많이 받는 것으로 조사되었다.