• Asian Journal of Atmospheric Environment
• /
• 제6권1호
• /
• pp.53-66
• /
• 2012

A comparison of analytical approaches for Levoglucosan ($C_6H_{10}O_5$, commonly formed from the pyrolysis of carbohydrates such as cellulose) and used for a molecular marker in biomass burning is made between the four different analytical systems. 1) Spectrothermography technique as the evaluation of thermograms of carbon using Elemental Carbon & Organic Carbon Analyzer, 2) mass spectrometry technique using Gas Chromatography/mass spectrometer (GC/MS), 3) Aerosol Mass Spectrometer (AMS) for the identification of the particle size distribution and chemical composition, and 4) two dimensional Gas Chromatography with Time of Flight mass spectrometry (GC${\times}$GC-TOFMS) for defining the signature of Levoglucosan in terms of chemical analytical process. First, a Spectrothermography, which is defined as the graphical representation of the carbon, can be measured as a function of temperature during the thermal separation process and spectrothermographic analysis. GC/MS can detect mass fragment ions of Levoglucosan characterized by its base peak at m/z 60, 73 in mass fragment-grams by methylation and m/z 217, 204 by trimethylsilylderivatives (TMS-derivatives). AMS can be used to analyze the base peak at m/z 60.021, 73.029 in mass fragment-grams with a multiple-peak Gaussian curve fit algorithm. In the analysis of TMS derivatives by GC${\times}$GC-TOFMS, it can detect m/z 73 as the base ion for the identification of Levoglucosan. It can also observe m/z 217 and 204 with existence of m/z 333. Although the ratios of m/z 217 and m/z 204 to the base ion (m/z 73) in the mass spectrum of GC${\times}$GC-TOFMS lower than those of GC/MS, Levoglucosan can be separated and characterized from D (-) +Ribose in the mixture of sugar compounds. At last, the environmental significance of Levoglucosan will be discussed with respect to the health effect to offer important opportunities for clinical and potential epidemiological research for reducing incidence of cardiovascular and respiratory diseases.

• 공업화학
• /
• 제29권4호
• /
• pp.413-418
• /
• 2018

붕산, 5붕산암모늄, 붕산/5붕산암모늄 첨가제로 처리한 편백목재 시험편의 연소가스 발생에 관한 시험을 하였다. 4 wt%의 붕소 화합물 수용액으로 각각 편백목재 시험편에 붓으로 3회 칠하였다. 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소가스를 분석하였다. 그 결과, 붕소 화합물로 처리한 시험편의 두 번째_최대산소 소모율은 0.1067~0.1246 g/s로서 공시험편보다 5.3~18.9% 감소했다. 붕산, 5붕산암모늄으로 처리한 시험편의 비소화면적은 2.0~19.0% 감소하였다. 그러나, 붕산/5붕산암모늄으로 처리된 경우 비감쇠면적이 공시험편보다 21.2% 증가하였다. 붕소 화합물로 처리한 시험편의 최대일산화탄소 농도는 0~25% 감소되었다. 이것은 직업안전위생관리국(Occupational Safety and Health Administration, OSHA) 허용기준의 1.6~2.2배의 치명적인 독성을 발생하는 것으로 측정되었다. 붕소화합물은 일산화탄소 감소에는 효과적이었으나 OSHA의 허용기준에는 미치지 못하였다. 붕소화합물은 편백나무의 연소성을 두 번째_최대산소 소모율에 대하여 5.3~18.9%, 최대일산화탄소 발생에 대하여 0~25% 억제하였다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.124-138
• /
• 2017

Physico-chemical measurement of non-refractory submicron particles($NR-PM_1$) was conducted in Baengnyeong Island, Korea using Aerodyne High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS) from 2012 to 2014. Organics and ammoniated sulfate were dominant species in $NR-PM_1$. The organics was found to have similar fractions(approximate 40%) of $NR-PM_1$ during the summer and winter, while the sulfate fractions of $NR-PM_1$ were calculated to be approximately 47% and 31% for the summer and winter, respectively, suggesting the possibility that particles provide non-acidic surfaces for condensation of nitric acid in the winter. The nitrate fractions of approximate 4% and 20% of $NR-PM_1$ were observed in August (summer) and November (winter), respectively, resulting that the relatively low concentration of sulfate in $NR-PM_1$ provided a non-acidic surface for nitric acid condensation and formation of particulate ammoniated nitrate is favored thermodynamically in winter. The new particle formation (NPF) event and particle growth rate were analyzed for each month in 2014 using Scanning Mobility Particle Sizer(SMPS). The Percent of NPF events was the highest in winter, but NPF event was not observed during summer due to relatively high temperature and frequent rainfall. The average particle growth rate was 3.5 nm/h and the highest particle growth rate was 5.5 nm/h in May. We observed the long-range transport of the anthropogenic sulfate from the East Asia during the intensive monitoring period of November between Qingdao and Baengnyeong Island in 2013. The relatively high concentrations of m/z 60 measured in HR-ToF-AMS was observed in May and June at Baengnyeong Island, suggesting the possibility of the influence of biomass burning from the East Asia to the Korean Peninsula.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제20권1호
• /
• pp.117-122
• /
• 1977

담배에 질산염을 청가하면 질소화합물이 증가되므로 질산염의 대체물(代替物)을 개발(開發)하기위한 실험을 한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 여러가지 첨가제 중에서 $0.6{\sim}1%$의 시트르산나트륨을 첨가하는 것이 연소성 및 Tar, Nicotine의 감소효과(減少效果)가 가장 양호했다. 특히 조연제첨가(助燃濟添加)에 따른 연소성(燃燒性)과 유해성분감소효과(有害成分減少效果) 및 열특성(熱特性)에 대(對)한 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 연소성이 좋으면 Tar, Nicotine, Bonzpyrene Phenols, NO, $NO_2E, 등의 유해성분이 감소됐다. 2) 단엽에 첨가(添加)된 질산염과 시트르산염의 시차열분석효과(示差熱分析效果)는 시트르산염 첨가시(時) L치(値)가 가장 적고 H치(値)가 가장 컸다. 3) 순수한 질산염과 시트르산염의 시차열분석(示差熱分析)에서 전자는 발열반응(發熱反應)이 없는데 후자는 발열반응(發熱反應)이 있었다. 4) $0.6{\sim}1%$의 시트르산나트륨 첨가시(時)에 Zone A에서는 Tar생성량이 많았고 Zone B에서는 Tar 생성량이 가장 적었다. 또한 이들 담배의 연기에서는 Tar, Nicotine, Phenols, Nitrogen oxides, Benzpyrene의 함량(含量)이 적었으며 연소성이 향상되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.294-301
• /
• 2020

본 연구에서는 클링커의 고Al₂O₃화를 통한 에너지 절감형 시멘트 제조 가능성을 확인하기 위해, Al₂O₃ 함량이 높은 OPC 조합원료를 실험실 전기로에서 소성하여 C₃A 함량이 높은 클링커를 제조한 후 XRD 리트벨트 분석 및 광학 현미경을 통해 클링커의 소성성을 평가하고, 제조된 클링커에 혼합재를 첨가하여 얻어진 시멘트의 미소수화열 및 압축강도 측정을 통해 시멘트 반응성을 평가하고자 하였다. 그 결과 Al₂O₃ 함량을 일반 OPC보다 증가시켜 제조한 시멘트는 OPC에 비해 소성성이 뛰어나 시멘트 제조 에너지 절감에 기여할 수 있으며, OPC에 비해 C₃A(alite) 광물의 함량이 감소하였음에도 불구하고 압축강도가 오히려 향상되는 등 긍정적으로 작용할 수 있다. 유동성 저하, 수화열 증가와 같은 문제에 대해서도 석고 첨가량 및 분말도 조정, 혼합재 첨가와 같은 방법으로 제어할 수 있을 것으로 기대되어 적극적인 연구가 필요하다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권3호
• /
• pp.259-267
• /
• 2010

본 연구는 아역청탄의 미분탄 연소특성에 있어서, 입자크기가 미치는 영향을 알고자 실험을 통해 고찰한 것이다. 본 연구를 위하여, 온도 및 온도 상승률을 고려해 볼 때, 실제 미분탄 연소로의 환경을 잘 구현할 수 있는 층류반응기를 설계하고 이용하였다. 크기가 다른 미분탄 입자들이 탈 때 형성되는 화염구조 및 길이를 본 반응기를 이용해 조사하였다. 육안으로 관찰된 화염구조로부터 석탄연소과정들을 분명하게 구분할 수 있었다. 입자의 크기변동은 휘발분 점화개시점에 미치는 영향이 큰 반면, 휘발분의 연소시간에 미치는 영향은 가장 적었다. 입자의 크기가 커질수록 촤의 화염길이도 증가하였다. 화염불안정성 역시 입자가 커짐에 따라 증대되었다. 일정한 체류시간 간격내에서의 촤의 소비율은 거의 일정하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.18-24
• /
• 2020

본 연구의 목적은 화재사고가 발생한 건물에 인접한 LPG 탱크용 방화벽의 적용성을 검증하는 것이다. 제안된 방화벽 재료는 (1) 두께 10 mm 목재합판, (2) 내화도료를 도포한 목재합판, (3) 두께 75 mm Expanded Polystyrene, (4) 두께 75 mm 유리섬유 충진 샌드위치 판넬, (5) 두께 75 mm Autoclave Lightweight Concrete이다. 화원은 1 m 정사각형으로 120-140 g/s의 LPG를 균일하게 분사하여 방화벽과 후단의 탱크를 가열한다. 적용성은 시험 후 방화벽의 구조적 건전성 확인, 방화벽 양면 및 탱크표면 온도, 탱크 인근 복사열을 분석하여 판단한다. 그 결과, ALC 방화벽이 유일하게 구조 건전성을 유지하였고 저장탱크 온도를 가작 적게 상승시켜 폭발 방지 적용성을 확인하였다. 본 실험결과를 활용하여 방화벽의 성능평가 기준 마련에 필요한 핵심인자를 도출하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.468-475
• /
• 2019

엔드라인 폭연방지기는 수직 환기장치에 폭연방지와 함께 대기방출을 하도록 한다. 엔드라인 폭연방지장치는 선박과 같은 산업현장의 다양한 분야에 적용된다. 폭연방지기에서 스프링은 스프링 부하와 스프링의 탄성이 후드 개방 모멘트를 결정하므로 필수 부품이다. 더욱이, 장치 내 스프링은 고온의 상태에서도 작동해야 한다. 따라서, 폭연이 나타나기 시작할 때 스프링의 기계적 하중과 탄성을 분석할 필요가 있다. 이 연구에서는 엔드라인 폭연방지기의 작동 프로세스의 시뮬레이션을 기반으로 열 및 구조해석을 수행하으며, 스프링의 3차원 모델은 CFD 시뮬레이션을 이용하였다. CFD 해석은 FEM 시뮬레이션 값을 입력하여 스프링 구조를 분석한다. 본 연구에서는 스프링 부하의 43 kg, 93 kg 및 56 kg 세 가지 경우 즉, 150 mm 스프링 디플렉션에 부합하도록 집중적으로 관찰하였다. 결과적으로, $1,000^{\circ}C$ 가열조건 하에서 5분 후에 스프링 부하가 10 kg 감소했다. 시뮬레이션 결과는 연소 시간 변화에 따라 스프링의 부하와 탄성을 예측하고 추정할 수 있었다. 또한, 연구의 결과는 폭연방지기의 제조자들에게 역화방지장치뿐만 아니라 스프링의 설계를 최적화하기 위한 참고 자료로 활용할 수 있다.

• 환경생물
• /
• 제18권1호
• /
• pp.1-20
• /
• 2000

최근 극지 해양 생태계는 화석연료 사용의 증가로 인한 지구 온난화, 오존층 파괴에 의한 자외선 증가 등과 같은 전 지구 환경변화에 영향을 받고 있다. 지구 온난화와 오존층 파괴에 의한 수온 상승, 빙하 후퇴, 해수면 상승, 해빙 분포 변화, 자외선 증가 등으로 인해 극지 해양 생물들의 성장 환경이 변화하는 등 여러 가지 증후들이 극지 해양 생태계에 나타나고 있다. 특히 빛을 에너지원으로 하고, 온도에 민감하며, 빠르게 성장하는 일차생산자들인 식물풀랑크톤들이 극지 해양의 물리적, 생지화학적 환경 변화에 가장 민감하게 영향을 받고 있다. 전체 극지 해양 생태계를 유지하기 위한 주요 탄소 공급원인 식물플랑크톤의 변화는 전체 극지 해양 생태계의 변화를 의미한다. 식물플랑크톤들은 오랜 기간 극한 환경에 적응하여 왔기 때문에 미세한 환경변화를 쉽게 감지하고 감시하기 위한 생물학적 환경 변화 지표종으로 이용될 수 있다. 전 지구 환경변화에 따른 극지 해양 생태계의 변화 양상을 이해하기 위해서는 환경 변화에 민감하게 반응하는 극지 식물플랑크톤에 대한 연구가 선행되어야 하며 표준화되고 대표적인 식물플랑크톤 지표종의 선정이 필요하다. 이 총설에서는 극지 식물풀랑크톤의 일반적인 특징, 서식환경, 극지 해양의 환경 변화, 환경 변화에 따른 식물플랑크톤의 영향, 전 지구 환경변화를 이해하기 위한 극지 식물플랑크톤의 중요성에 대한 최근 연구 동향이 정리되어 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.120-127
• /
• 2015

이 연구는 화재시 수직화염을 적절하게 제어할 수 있는 차양식 방화루버의 실용화 및 설계기법 개발에 관한 일련의 연구로써 구조물에서 화염 억제 특성을 해석할 수 있는 기법을 제시하고 실험을 통해 해석기법의 검증과 차양식 방화루버의 성능을 검증하기 위한 것이다. 실제 방화루버의 수직화염 억제뿐만 아니라 열전달 특성을 정량적으로 분석하기 위하여 2개의 실대형 실험을 계획하였다. 실험체는 전체 $3m{\times}3m$의 시험체 중 $850mm{\times}1,800mm$의 개구부를 두고 상부에 실험용 방화루버 ($900mm{\times}900mm{\times}175mm$)를 설치하였으며, 건설기술연구원에서 ISO834 화재하중 규모로 1시간 실험을 실시하였다. 실험변수는 방화루버의 두께로 1.5mm, 2.0mm로 설정하였다. 실험결과 차양용 방화루버는 상부의 수열온도가 현저하게 감소하는 것을 확인하였다. 특히 화재하중 가력 초기에서 6분 (로내 온도 $600^{\circ}C$)에서 우수한 차열성능을 나타냈다. ISO 834 화재하중 60분에서 방화루버 상부 500mm, 800mm 위치의 수열온도는 루버 두께에 상관 없이 각각 로내 온도 대비 11, 10%로 나타났다. 이를 통해 화재발생 후 상부층으로 화염 전파 억제 및 온도 전달 제어 측면에서 차양용 방화루버는 유효한 방안 중 하나라는 것을 알 수 있었다.