• 제목/요약/키워드: elemental components

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Estimate of Regional and Broad-based Sources for PM2.5 Collected in an Industrial Area of Japan

  • Nakatsubo, Ryouhei;Tsunetomo, Daisuke;Horie, Yosuke;Hiraki, Takatoshi;Saitoh, Katsumi;Yoda, Yoshiko;Shima, Masayuki
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제8권3호
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    • pp.126-139
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    • 2014
  • In order to estimate the influence of sources on $PM_{2.5}$ in the industrial area of Japan, we carried out a source analysis using chemical component data of $PM_{2.5}$. $PM_{2.5}$ samples were collected intermittently at an industrial area in Japan from July 2010 to November 2012. Water soluble ions ($Cl^-$, $NO_3{^-}$, $SO{_4}^{2-}$, $Na^+$,$NH_4{^+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$), elements (Al, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Sb, Pb), and carbonaceous species (OC, EC) of the $PM_{2.5}$ (a total of 198 samples) were analyzed. Positive Matrix Factorization (PMF) model was applied to the data of those chemical components to identify the source of $PM_{2.5}$. At this observation site, nine factors were extracted. The major contributors of $PM_{2.5}$ were secondary sulfate 1, in which loading factors of $SO{_4}^{2-}$ and $NH_4{^+}$ were large (percentage source contribution: 20.9%), traffic, in which loading factors of OC (organic carbon) and EC (elemental carbon) were large (20.8%), secondary sulfate 2, in which loading factors of K and $SO{_4}^{2-}$ were large (8.0%), steel mills (7.8%), secondary chloride and nitrate (7.0%), soil (5.0%), heavy oil combustion (3.8%), sea salt (3.8%), and coal combustion (2.3%). The conditional probability function (CPF) and the potential source contribution function (PSCF) were carried out to examine the influence of a regional source and a broad-based source, respectively. CPF results supported local source influences such as steel mills, sea salt, traffic, coal combustion, and heavy oil combustion. PSCF results suggested that ships in the East China Sea, an industrial area of the east coastal region of China, and an active volcano in the Kyushu region of Japan were potential regional sources of secondary sulfate 1. Secondary sulfate 2 was affected by the burning of biomass fields and by coal combustion in Chinese urban areas such as Beijing, Hebei, and western Inner Mongolia. Source characterization using continuous data from one site showed a potential source representing fossil fuel combustion is affected both by regional and broad-based sources.

Sewage Sludge를 시용(施用)한 토양(土壤)에서 추출(抽出)한 수용성유기물(水溶性有機物)의 화학구조적(化學構造的) 특성(特性) (Characterization of the Water Soluble Organic Fraction Extracted from a Sewage Sludge Amended Soil)

  • 임형식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.38-49
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    • 1985
  • Sewage sludge를 시용하지 않은 토양(W), 6년간 시용한 토양($WS_6$), Swedge sludge와 토양의 혼합물을 1 주일동안 incubation한 토양( $WS_1$), 그리고 Sewage sludge (SS)로부터 각각 수용성 유기물을 추출, 정제하고 원소분석, 작용기분석을 함과 동시에 IR, UV-VIS, NMR spectroscopy에 의하여 구조적 특성을 조사하였다. SS는 W보다 H, N, P 함량이 많아서 높은 H/C비와 낮은 C/N비로 특징지워 졌으며 total acidity, carboxyl group, phenolic hydroxyl group 함량의 경우 일반적으로 SS가 가장 높았고 그 다음이 $WS_6$, $WS_1$, 그리고 W가 가장 낮았다. Aromatic character나 aromatic carboxyl group 함량은 W가 가장 크고 SS가 가장 적었으며, Aliphatic proton, aliphatic carboxyl group 함량은 SS가 가장 많고 W가 가장 적었다. 단백질 분해산물은 SS에서 풍부했고 W에서는 검출되지 않았다. NMR spectra는 SS의 수소가 W보다 다양한 functional group에 결합되어 있다는 것을 보여 주었으며 aromatic proton의 구조적 주변환경도 SS가 가장 복잡하고 그 다음이 $WS_1$, $WS_6$, 그리고 W가 비교적 단순함을 보여 주었다.

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나프타 분해공정 부산물인 PFO로부터 UV 조사와 AlCl3 촉매 첨가를 이용한 피치의 합성 (Synthesis of Pitch from PFO, Byproduct of Naphtha Cracking Process Using UV Irradiation and AlCl3 Catalyst)

  • 정민정;고윤영;이영석
    • 공업화학
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    • 제26권2호
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    • pp.224-228
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    • 2015
  • 나프타 분해공정에서 부산물로 발생하는 분해연료오일을 이용하여 열처리 및 UV 조사 시 다양한 농도의 $AlCl_3$을 첨가하여 새로운 방법으로 탄소전구체 피치를 제조하였다. 개질된 피치는 원소 분석, 화학 구조, 분자량 분포 및 연화점을 분석하여 특성평가를 하였다. 개질된 피치의 산소 함량은 $AlCl_3$의 첨가량이 증가할수록 증가한 반면 그 탄소 및 수소 함량은 거의 변화하지 않았다. UV 조사 개질피치는 열 개질만 된 피치보다 더 많은 방향족 탄소화합물로 이루어져 있었다. $AlCl_3$ 촉매첨가는 개질된 피치의 방향족화도에 큰 영향을 미치지 않았다. 제조된 피치의 연화점은 $103.3{\sim}168.9^{\circ}C$ 범위를 나타내었다. 또한 5 wt%의 $AlCl_3$를 첨가하여 UV 조사 개질된 피치의 수율은 48%에서 80%로 증가하였다. 이것을 통하여 UV 조사 개질 방법은 다양한 특성을 갖는 고수율의 피치를 제조를 위한 실용적이고 유용한 방법으로 여겨진다.

준실시간 연속관측을 통한 제주 고산 PM2.5 OC와 EC의 계절별 사례별 특성 (Semi-continuous Measurements of PM2.5 OC and EC at Gosan: Seasonal Variations and Characteristics of High-concentration Episodes)

  • 한지현;방병조;이미혜;윤순창;김상우;장임석;강경식
    • 한국대기환경학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.237-250
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    • 2013
  • At Gosan ABC superstation in Jeju Island, we measured organic carbon (OC) and elemental carbon (EC) in $PM_{2.5}$ from October 2009 to June 2010 using a Sunset Laboratory Model-4 Semi-Continuous OC/EC Field Analyzer. It employs TOT (Thermal-Optical-Transmittance) method with NIOSH 5040 protocol and enables to continuously monitor OC and EC concentrations with 1-hour time resolution. The mean values of OC and EC for the entire period of measurements were $2.1{\pm}1.4{\mu}g/m^3$ and $0.7{\pm}0.6{\mu}g/m^3$, respectively. The OC/EC ratio was 3 and EC accounted $25{\pm}2.1%$ of total carbon (TC, TC=OC+EC). Although OC and EC showed similar trend in seasonal variation, the ratio of OC to EC was the highest in early summer when temperature was the highest and the air was affected by biomass burning in the southern part of China. In winter, the high OC and EC concentrations were likely influenced by increased coal combustion from residential heating. The high OC and EC concentrations were observed during events such as haze, dust, and the combination of the two. During the haze events, OC and EC were enhanced with increase in $PM_{10}$, $PM_{2.5}$, $SO_2$, and $NO_2$ with broad maxima. When dust occurred, both OC and EC started decreasing after reaching their maxima a couple of hours before $PM_{10}$ maximum. The peak separation of carbonaceous species and aerosol masses with time was more noticeable when haze event was followed by dust plume. These results confirm that OC and EC are key components of haze occurring in the study region.

암환자에게 다빈도로 활용되는 한약제제 10종에 대한 요오드의 함량 분석 (Determination of Iodine Contents in Ten kinds of Frequently used Oriental Herb Medicinal Products for Cancer Patient)

  • 이창희;최정은;김선하;정용삼;문종화;유화승
    • 대한암한의학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.41-53
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    • 2011
  • Background and Objectives: Iodine is an essential constituent of the thyroid hormones associated with the growth and development of humans and animals as an inorganic nutrition. This element may be accumulated in human blood, tissues and body through the intake of foodstuffs, a beverage, a nutritional supplement and a medicine, among others. The aim of the research is to find out a better medicinal stuff for the thyroid cancer patient who required a low level of iodine diet. Methods: Neutron activation analysis (NAA) used for the iodine analysis is one of nuclear analytical techniques using radiation and radioisotopes and very useful as sensitive analytical technique for performing both qualitative and quantitative multi-elemental non-destructive analysis of major, minor and trace components in variety of environmental and biological materials. In this study, iodine contents in ten kinds of oriental herb medicinal products, which is frequently used to cancer patients are determined by using instrumental neutron activation analysis (INAA) at the HANARO research reactor. The samples prescribed are manufactured as powdered form for taking medicine easily. The analytical quality control is performed to assure an uncertainty of the measurement and to compensate the measured data using a biological certified reference material, NIST SRM 1572, Citrus Leaves. The measured value is $1.89{\pm}0.35mg/kg$, and the relative error is 2.88%, and relative standard deviation is 19 % due to high counting error by small counts of gamma ray spectrum. The standard deviations for other elements such as Cl, K, Mn and Na were in the range of 2 to 8%. Result: The level of iodine contents of Biki-huan, Chungryong-huan and Chungcho-huan, samples detected is less than 6 mg/kg except Hangam Plus sample (more than 210 mg/kg) and six samples were not detected. Iodine in the samples of Shoxiho-tang, Shopunghualhyl-tang, Shocungryong-tang, Banhasaxim-tang, Insampaedox-san and Myunyuk Plus were not measured, but possible level of content can be estimated from the detection limits. In addition, the concentrations of some major elements like Cl, K, Mn, Na, in the samples were determined with the detection limits. Conclusions: Most of samples showed low iodine contents of less than 6 mg/kg but it turned out that most of testing samples can be used to classify the level of iodine diet samples considering the recommended low level of iodine diet 50 ${\mu}g$/day, and a better medicinal stuff for the thyroid cancer patient can be found.

클로로프렌 고무의 해수에 의한 물성 변화 및 노화 수명 예측 (Life Time Prediction and Physical Properties of Chloroprene Rubber Aged by Seawater)

  • 이찬구;윤주호;김일;심상은
    • Elastomers and Composites
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    • 제47권1호
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    • pp.9-17
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    • 2012
  • 본 연구에서는 클로로프렌 고무의 열 및 해수에 의한 노화 현상에 따른 물성 변화 및 사용 수명을 예측하였다. 가속 스트레스 수준은 열노화 $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, 해수침지노화 $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$에서 2년 3개월(20,000Hr)동안 가속노화를 통해 인장시험을 수행하여 신장률, 인장강도, 경도를 통한 물성변화 측정을 하였다. 분석 결과신장율 저하가 가장 주된 고장지배모드임을 알 수 있었다. 아레누이스 식을 이용한 노화수명 예측 결과 열노화된 CR의 예측 수명은 $23^{\circ}C$에서 125년이며, 해수침지노화된 CR의 예측수명은 $23^{\circ}C$에서 9년이었다. SEM과 SEMEDS 분석 결과, 해수노화시편이 균열과 SEM-EDS에서는 산소의 농도가 증가하였으며, 이를 바탕으로 FT-IR에서는 해수와의 반응에 의하여 C-O와 C=O 결합이 생성되었음을 관찰하였다. 또한 DSC와 TGA 분석에서는 해수침지노화에 의하여 유리전이온도가 상승하며 분해온도가 낮아짐을 관찰하였다.

Fuel-Borne Catalyst와 Perovskite로 구성된 복합촉매 시스템에 의한 디젤 탄소입자상 물질의 연소반응: 반응성능과 Perovskite 촉매조성 (La1-x A'xBO3: A' = K, Sr; 0 ≤ x ≤ 1; B = Fe, Cr, Mn)의 상관관계 (Combustion of Diesel Particulate Matters under Mixed Catalyst System of Fuel-Borne Catalyst and Perovskite: Influence of Composition of Perovskite (La1-x A'xBO3: A' = K, Sr; 0 ≤ x ≤ 1; B = Fe, Cr, Mn) on Combustion Activity)

  • 이대원;성주영;이관영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권2호
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    • pp.281-290
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    • 2018
  • 최근 선진국을 중심으로 고연비-저배출 내연기관 (디젤) 자동차 보급의 필요성이 대두되면서 기존 촉매후처리 장치의 저온성능 강화를 위한 기술적 방안들이 시급히 요구되고 있다. 본 논문에서는 디젤엔진 배출 탄소입자상 물질의 연소반응에 있어 연료함유 촉매(Fuel-Borne Catalyst)와 페로브스카이트(Perovskite)의 복합촉매 시스템이 보이는 상용모델촉매 대비 우수한 저온 연소성능과 이의 Perovskite 촉매 조성에 대한 의존성에 관해 논하였다. Fe/Ce 계열 연료함유 촉매가 A-site 원소(La)에 K이 부분치환되고, B-site 금속이 Fe인 Perovskite 촉매와 복합화될 때 상대적으로 우수한 저온 연소성능 개선효과가 관찰되었다. 이를 관찰하기 위해 연료함유 촉매가 함유되거나 함유하지 않은 탄소 입자상 물질과 다양한 조성의 La 계열 Perovskite 촉매를 혼합한 고정층에 대한 온도상승 산화반응 실험(Temperature-Programmed Oxidation)을 수행하였으며, 이산화탄소 생성과 질소산화물 농도 저하 패턴의 연동특성을 통해 두 촉매의 상호 연계작용을 유추하였다.

Layered structure of sialoliths compared with tonsilloliths and antroliths

  • Buyanbileg Sodnom-Ish;Mi Young Eo;Yun Ju Cho;Mi Hyun Seo;Hyeong-Cheol Yang;Min-Keun Kim;Hoon Myoung;Soung Min Kim
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제50권1호
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    • pp.13-26
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    • 2024
  • Objectives: The aim of this study was to perform a comparative analysis of the ultrastructural and chemical composition of sialoliths, tonsilloliths, and antroliths and to describe their growth pattern. Materials and Methods: We obtained 19 specimens from 18 patients and classified the specimens into three groups: sialolith (A), tonsillolith (B), and antrolith (C). The peripheral, middle, and core regions of the specimens were examined in detail by histology, micro-computed tomography (micro-CT), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy, and transmission electron microscopy (TEM). Results: In the micro-CT, group A showed alternating radiodense and radiolucent layers, while group B had a homogeneous structure. Group C specimens revealed a compact homogeneous structure. Histopathologically, group A showed a laminated, teardrop-shaped, globular structure. Group B demonstrated degrees of immature calcification of organic and inorganic materials. In group C, the lesion was not encapsulated and showed a homogeneous lamellar bone structure. SEM revealed that group A showed distinct three layers: a peripheral multilayer zone, intermediate compact zone, and the central nidus area; groups B and C did not show these layers. The main elemental components of sialoliths were O, C, Ca, N, Cu, P, Zn, Si, Zr, F, Na, and Mg. In group B, a small amount of Fe was found in the peripheral region. Group C had a shorter component list: Ca, C, O, P, F, N, Si, Na, and Mg. TEM analysis of group A showed globular structures undergoing intra-vesicular calcification. In group B, bacteria were present in the middle layer. In the outer layer of the group C antrolith, an osteoblastic rimming was observed. Conclusion: Sialoliths had distinct three layers: a peripheral multilayer zone, an intermediate compact zone and the central nidus area, while the tonsillolith and antrolith specimens lacked distinct layers and a core.

한반도 남동 연안내만 입자유기물질의 시$\cdot$공간 변동 특성 (Temporal and Spatial Variations of Particulate Organic Matter in the Southeastern Coastal Bays of Korea)

  • 이필용;강창근;최우정;이원찬;양한섭
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.57-69
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    • 2001
  • 한반도 남해 내만역에서 계절별로 4회에 걸친 입자유기물질 농도분포를 조사한 결과 입자유기물질은 대체로 봄철과 여름철 농도가 가을과 겨울철에 비해 비교적 높다는 것을 나타내었다. 입자유기물질 농도가 높은 봄과 여름철 C : Chl a나 C . N비는 해양의 식물플랑크톤의 전형적인 비값들을 나타내고 Chl a농도 역시 이기간 중에 높게 나타나 이들 내만역에서 입자유기물질 계절 변동은 식물플랑크톤 생물량과 밀접한 상관을 갖는다는 것을 보였다. 조사 해역별 입자유기물질 성분의 농도 분포는 진해만에서 고성만과 강진만에 비해서 높은 농도를 나타내었는데, 다른 해역에 비해서 진해만에서 높은 Chl a: PPr-N비 값들은 진해만이 다른 내만역들 보다 더욱 부영양화 되었다는 것을 나타내어 부영양화 수준에 따른 식물플랑크톤 생산력이 각 내만역 사이 입자유기물질 농도의 공간적 차이를 결정하는 중요한 요인이라는 것을 시사했다. 각 내만역 내에서 입자유기물질 수평농도 분포는 소규모 내만역내에서도 공간적으로 큰 농도차를 보일 수 친다는 것을 나타내었는데, 대도시에 인접한 수역에서 높은 입자유기물질 농도와 높은 식물플랑크톤 기여는 이들 도시로부터 다량의 영양염 유입을 시사하였고, 양식장이 밀집한 수역에서 상대적으로 낮은 입자유기 물질 농도는 양식생물의 높은 섭이활동을 반영하는 것으로 고려되었다. 식물플랑크톤 성장 제한 영양염은 계절별로 각 내만역내에서 입자유기물질 C : N : P 원소 변동비로부터 평가되었는데, 진해만과 고성만에서 Redfield비와 일치하는 C : N 변동비 (6.6)는 이 해역의 입자유기물질이 식물플랑크톤에서 유래하고 있다는 것을 나타내었던 반면, 강진만에서는 5.0의 다소 낮은 C : N비를 보였다. 진해만과 고성만에서 여름철 18.2와 24.6의 높은 N : P 변동비는 인산염이 이 해역들의 식물플랑크톤 성장을 제한할 수 있는 것으로 나타나지만 봄철 10.8과 14.7의 낮은 비값은 오히려 질소계 영양염에 의한 제한을 시사한 반면, 강진만에서 N : P 변동비는 $6.3\~12.8$로 조사기간 모두 질소계 영양염이 제한 영양염으로 작용한다는 것을 시사하였다.

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황사와 연무 시 PM10 및 PM2.5 미세먼지 조성 비교: 2010-2011년 고산지역 측정 (Composition comparison of PM10 and PM2.5 fine particulate matter for Asian dust and haze events of 2010-2011 at Gosan site in Jeju Island)

  • 김기주;이승훈;현동림;고희정;김원형;강창희
    • 분석과학
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    • 제27권1호
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    • pp.1-10
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    • 2014
  • 제주도 고산측정소에서 $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ 미세먼지를 채취하여 주요 성분을 분석한 결과로부터 입경분포 및 오염 특성을 조사하였다. $NH{_4}{^+}$, nss-$SO{_4}^{2-}$, $K^+$, $CH_3COO^-$은 대체적으로 미세입자 분포하고, $NO{_3}{^-}$은 조대와 미세입자에 고루 분포하였으나 $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$, nss-$Ca^{2+}$은 대부분 조대입자에 분포되는 경향을 보였다. 황사 시에 조대입자와 미세입자에서 nss-$Ca^{2+}$이 36.7배, 15.0배 증가하고, $NO{_3}{^-}$은 조대입자에서 3.2배, 미세입자에서 3.1 배 높았다. 또 Al, Fe, Ca, K, Mg, Ti, Mn, Sr, Ba의 농도도 크게 증가하였다. 연무 시에는 nss-$SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}{^-}$, $NH{_4}{^+}$ 농도가 조대입자에서 1.3~2.6배, 미세입자에서 1.5~4.2배 상승하였고, 특히 미세입자에서 $NO{_3}{^-}$ 농도가 크게 상승하였다. 고산지역 미세입자의 오염원 특성을 조사한 결과, 조대입자는 해염 영향이 가장 크고, 다음으로 토양, 인위적 오염원 순으로 영향을 많이 받았으나 미세입자는 인위적인 오염원 영향이 더 크고, 다음으로 해양과 토양 유입의 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났다.