• 제목/요약/키워드: inorganic particle

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Atmosphere-forest Exchange of Ammoniacal Nitrogen in a Subalpine Deciduous Forest in Central Japan during a Summer Week

  • Hayashi, Kentaro;Matsuda, Kazuhide;Takahashi, Akira;Nakaya, Ko
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제5권2호
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    • pp.134-143
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    • 2011
  • The present study aimed to investigate the diurnal variations in air concentrations and exchange fluxes of ammoniacal nitrogen ($NH_x$: ammonia ($NH_3$) and particulate ammonium) in a subalpine deciduous forest in central Japan during a week in summer. The $NH_3$ concentrations ($0.50\;{\mu}g\;N\;m^{-3}$ on average) showed a clear circadian variation, i.e., high and low in the daytime and nighttime, respectively. The concentration of particulate ammonium in the coarse fractions was extremely low, whereas that for the PM2.5 fraction was relatively high $0.55\;{\mu}g\;N\;m^{-3}$ on average). The main inorganic ion components of PM2.5 at the study site were ammonium and sulfate. The exchange fluxes of $NH_x$ were bidirectional. Both the maximum and minimum values occurred in the daytime, i.e., $0.39\;mg\;N\;m^{-2}\;hr^{-1}$ of downward flux and $0.11\;mg\;N\;m^{-2}\;hr^{-1}$ of upward flux for $NH_3$ and $0.25\;mg\;N\;m^{-2}\;hr^{-1}$ of downward flux and $0.13\;mg\;N\;m^{-2}\;hr^{-1}$ of upward flux for PM2.5 ammonium. The exchange fluxes of $NH_x$ at night could be considered as zero. The mean deposition velocity during the research period was almost zero for both $NH_3$ and PM2.5 ammonium. The atmosphere-forest exchange of $NH_x$ in the forest during the study period was balanced. The remarkably large deposition of $NH_x$ was attributable to meteorological events such as showers the night before that thoroughly washed the forest canopy and subsequent clear skies in the morning, which enhanced convection. The cleaning effect of rainfall and the rapid change in convection in the early morning should be monitored to evaluate and generalize the gas and particle exchange in a forest.

순천 송광사 사천왕상 소조토의 제작기법과 원산지 해석 (Making Techniques and Provenance Interpretation for Molding Clay of Four-Guardian Statues in Songgwangsa Temple, Suncheon, Korea)

  • 조영훈;조성남;이찬희
    • 보존과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.43-60
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    • 2010
  • 이 연구에서는 송광사 사천왕상 소조토의 정량적이고 객관적인 제작기법을 규명하고, 원료 산지를 추정하여 보존처리시 동일한 재료로 복원할 수 있는 기초 자료를 확보하였다. 이 결과, 사천왕상의 제작에 사용된 소조토는 층위와 대상에 관계없이 성인적으로 거의 동일한 흙으로 확인되었다. 그러나 소조토가 상대적으로 두터운 부위에서는 초벌층과 마감층에서 입도와 유기물의 함량을 달리하였고, 두께가 얇은 부위는 층위의 구분 없이 한 종류의 흙만을 사용하였다. 또한 복원토는 사천왕상의 소조토와 성인적으로 아주 유사한 흙이 사용되었으며, 층위에 따라 정선도의 차이를 보였다. 원산지 해석 결과, 추정산지 일대 흙은 소조토와 동일기원으로 판명되어 보존처리용 재료로 적합할 것으로 판단된다. 이 결과는 소조사천왕상의 무기재료학적 연구 및 보존처리에 크게 기여를 할 것으로 사료된다.

Submicron 부유분진의 화학적 조성 및 분포에 관한 연구 (Studies on the Chemical Compositions and Distributions of Ambient Sumicron Aerosols)

  • 황인조;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.11-23
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    • 1998
  • The purpose of this study was to survey chemical distribution of inorganic elements and ions in the submicron particles, to characterize qualitatively emitting sources by factor analysis, and finally to reveal existing patterns in terms of chemical compounds by a stepwise multiple regression analysis. Total of 141 samples were collected by a cascade impactor from 1989 to1996. Fifteen chemical species (Al, Ba, Cd, K, Pb, Cu, Fe, Ni, $Cl^-, NO_3^-, SO_4^{2-}, K^+, Mg^{2+}, Ca^{2+}, and Na^+$) were characterized by AAS and IC. The study showed that average seasonal levels of submicron particulate matters $(d_p<0.43 \mum)$ were 18.7 $\mug/m^3$ in spring, 15.5 $\mug/m^3$ in summer, 15.7 $\mug/m^3$ in fall, and 24.5 $\mug/m^3$ in winter, respectively. All of the anion concentrations in the particle were highest in the winter season. By applying a factor analysis, 5 source patterns were qualitatively obtained, such as sulfate related source, nitrate related source, oil burning source, calcium related source, and coal combustion source. Finally, when applying a stepwise multiple regression analysis, the results clearly showed that $Na^+ and Ca^{2+}, K^+ and Ca^{2+}, NO_3^-$ and relative humidity, $Cl^-$ and ambient temperature, $Ca^{2+} and Cl^-, Mg^{2+} and SO_4^{2-}, Na^+ and NO_3^-, and Ca^{2+} and NO_3^-$, respectively, are negatively contributed to each other. As a result of those statistical analysis, we could suggest that some chemical compounds in the submicron particles such as$NaNO_3, MgSO_4, Ca(NO_3)_2, and CaCl_2$ may not exist on the filter as final composing products; however, other compounds may possibly exist in the form of $Mg(NO_3)_2, CaSO_4, Na_2SO_4, K_2SO_4, MgCl_2, NaCl, and KCl$. Thus, it must be necessary to identify differences between the results of above statistical analysis and of the real world by laboratory experiments.

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PMF 방법론을 이용한 수원지역 PM-10의 오염원 확인 (Source Identification of PM-10 in Suwon Using the Method of Positive Matrix Factorization)

  • 황인조;김태오;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.133-145
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    • 2001
  • The receptor modeling is one of the statistical methods to achieve reasonable air pollution strategies. The pur-pose of this study was to survey the concentration variability oi inorganic elements and ionic species in the PM-10 particles, to qualitatively characterize emission sources by an advanced algorithm called positive matrix factoriza-tion(PMF) as a receptor model that can strictly provide results in every loading matrix. A total of 254 samples was collected by a PM-10 high volume air sampler from Mar. 1997 to Feb. 1998 in Kyung Hee University at Suwon Campus. Fourteen chemical species(Zn, Cu, Fe, Pb, Al, Mn, $Na^{+}$, NH$_4$+, $K^{+}$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $SO_4^{2-}$, $NO_{3}^{-}$, and $Cl^{-}$) were determined by AAS and IC methods. The study results showed that the average monthly concentration of PM-10 particles were 86.3$\mu\textrm{g}$/$\textrm{m}^3$ in March (maximum) and 28.5$\mu\textrm{g}$/$\textrm{m}^3$ in August(minimum), respectively. The concentrations of Na+, NH$_4$+, $K^{+}$ and $Cl^{-}$ in winter, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$ and $NO_{3}^{-}$, in spring, and $SO_4^{2-}$ in summer showed the largest peak concentration for the respective season. Through and app-lication of a PMF program of Pm-10 concentration data of Suwon, 9 sources were qualitatively identified , such as incineration source, oil burning source, soil related source, open burning source automobile source, coal burning sources, secondary sulfate related source, and secondary nitrate related source.

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여과재를 활용한 건물옥상유출 초기빗물의 부유물질 저감 (Reduction of Suspended Solids in First Flush from a Building Rooftop using Various Media)

  • 김성범;이원태
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.214-219
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    • 2017
  • 건물의 우수관에 연결하여 초기빗물의 부유물질을 처리할 수 있는 장치를 개발하기 위하여 건물옥상 유출 빗물의 수질특성 변화를 파악하고 다양한 여재를 활용해 초기빗물의 부유물질 제거를 연구하였다. 건물옥상 유출빗물의 입자성 물질은 대부분 $10{\sim}30{\mu}m$의 크기로, 부유물질 농도는 강우시 초기 10~20분까지 높았고 점진적으로 감소하였다. 옥상유출빗물의 용존성 유기물과 무기물의 농도도 유출 초기에 높게 나타났다. Anthracite (AC), Polyurethane (PU), Polypropylene (PP) 여재로 여과시 초기에 50%의 부유물질을 제거할 수 있었으나 20분 이상 여과시 제거율이 급격히 낮아졌다. 세척후 반복여과를 고려하면 AC 여재만 9회까지 재사용가능하였다. 여재층의 높이가 높을수록, 통과유량이 적을수록 시간에 따른 SS 제거율 감소폭은 적었고, 여재층 30 cm, 유량 12 L/min 이하로 운전할 경우 초기빗물(SS = 450 mg/L)의 SS 제거율 50%를 달성할 수 있었다.

연속식결정화기 정상상태에서 탄산칼슘 결정크기 변화 (Change of Calcium Carbonate Crystal Size at steady state in CMSMPR(Continuous Mixed Suspension Mixed Produce Removal) Crystallizer)

  • 한현각
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.714-719
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    • 2017
  • 입자의 크기와 형상을 제어할 수 있는 무기물질의 제한된 제조방법은 나노입자와, 의료, 전자부품, 반도체, 의약품, 화장품 등과 같은 다양한 산업영역에서 신물질을 개발하는데 중요한 요소이다. 탄산칼슘은 수많은 활용성 때문에 산업에서 가장 많이 주목받고 있는 물질중 하나이다. 용액결정화는 용액으로부터 녹아 있는 용질을 순수한 고체 형태로 추출하는 분리 공정으로, 화학공업과 제약공업 등에 널리 적용되어, 사용되고 있는 분리공정 중에 하나이다. 입자의 평균입경과 입도분포, 형상은 연속식 결정화기에서 중요한 요소이다. 본 연구에서는 연속식 결정화기에서 염화칼슘 공정으로 탄산칼슘 입자를 제조할 때, 정상상태에서 탄산칼슘 입자의 입도분포와 입경변화에 대하여 연구하였다. 입자의 평균입경과 입도분포는 입도분석기를 이용하여 측정하였으며, 입자의 형상과 크기는 전자현미경(SEM)을 이용하여 변화를 관찰하였다. 정상상태에서, 주입되는 시료의 농도와 혼합속도가 증가 할수록 입자의 평균입경은 증가하고, 제조되는 입자는 aragonite 보다는 calcite 입자가 주로 생성된다.

액상 유기오염물질에 대한 폐커피가루의 흡착능력 평가 (Evaluation of the adsorptive capacity of spent coffee powder for the removal of aqueous organic pollutants)

  • 김슬기;나승민;손영규
    • 한국습지학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.39-44
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    • 2016
  • 최근 커피 이용량이 증가하면서 폐커피가루의 활용에 대한 관심이 환경공학 분야에서 높아지고 있다. 본 연구에서는 폐커피가루를 재활용하여 오염물질에 대한 흡착제로서의 사용 가능성을 평가하기 위하여 액상의 유기 오염물질(메틸렌 블루)에 대한 흡착평형실험 및 흡착속도실험을 수행하였고, 입상활성탄 및 분말활성탄을 이용한 실험결과와 비교하였다. 실험 결과, 흡착평형의 경우 세 종류의 흡착제 모두 Langmuir 식에 잘 맞는 것으로 확인되었으며, 최대흡착량은 분말활성탄(178.6 mg/g), 폐커피가루(60.6 mg/g), 입상활성탄(15.6 mg/g) 순으로 확인되었다. 흡착속도실험에서도 유사 1차식 및 유사 2차식 모두에서 폐커피가루가 입상활성탄보다 우수한 것으로 확인되었다. 이는 폐커피가루의 입자 크기가 입상활성탄보다 작으며 표면이 입상 및 분말활성탄과 같이 다공성 특성을 띄고 있기 때문인 것으로 판단되었다.

MEMS 접착제용 에폭시 복합재의 아미노 변성 실록산 첨가에 의한 효과 (Effect of Amino Modified Siloxane on the Properties of Epoxy Composites for MEMS Adhesives)

  • 이동현;유기환;김대흠
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권2호
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    • pp.203-207
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    • 2009
  • 소형 반도체 접착에 쓰이는 비전도성 고분자 접착제에서 발생하는 문제점으로는 접착소재와 칩 또는 기판 간의 열 팽창계수 차이에 의한 박리, 크래킹 및 접착력 부족 등이 있다. 이러한 결점의 보완을 위하여 무기입자를 첨가한 고분자 복합소재를 통해 접착제의 열팽창계수를 낮추거나, 접착소재에 유연성 첨가제를 첨가하는 방법 등이 사용되고 있다. 본 연구에서는 양 말단에 아민기를 가지는 아미노 변성 실록산(AMS)의 함량을 1, 3, 5 phr로 변화시켜 실록산/에폭시 복합재를 제조하였다. 그 결과, 실록산의 첨가는 유리전이 온도를 $134^{\circ}C$에서 $122^{\circ}C$까지, 모듈러스를 2,425 MPa에서 2,143 MPa까지 감소시켰으며, 열팽창계수는 67 ppm/에서 71 ppm/까지 상승시켰다. 실록산은 유연성 부여에는 효과를 나타냈지만, 유리전이온도의 감소를 가져오는 것을 확인하였다.

Seasonal Size Distribution of Atmospheric Particles in Iksan, Korea

  • Kang, Gong-Unn;Kim, Nam-Song;Rhim, Kook-Hwan
    • 한국환경보건학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.543-555
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    • 2006
  • During a twenty-day period in 2005, a nine-stage Andersen cascade impactor was used to determine the seasonal size distribution of atmospheric particles and its inorganic ion species sampled for 24hr in Iksan city, located southwest of the Korean peninsula. Samples were analyzed for major water-soluble ion species using Dionex-100 ion chromatograph. Average fine and coarse mass concentrations of atmospheric particles were, respectively, 31.4 and $82.6{\mu}g\;m^{-3}$ in spring and 35.8 and $73.4{\mu}g\;m^{-3}$ in fall-winter during the sampling period of 2005, while measurements of 69.8 and 9.9 were obtained in the sampling period of summer, The size distribution of particulate mass concentration during the non-Asian dust period was generally bimodal, whereas the size distribution of particulate mass concentration during the Asian dust period was unimodal due to the significant increase of coarse particles, which originated from long-range transport of soil dust particles from loess regions of the Asian continent. Among ionic species, $SO{_4}^{2-},\;NH{_4}^+,\;K^+$ were mainly distributed in fine particles due to their characteristics of emission sources and gas-to-particle conversion, while $Na^+,\;Mg^{2+}\;and\;Ca^{2+}$ were dominantly in coarse particles. However, $NO_3{^-}\;and\;Cl^-$ were distributed in both coarse particles and fine particles. Although $SO{_4}^{2-}$ was mainly distributed in fine particles, the size distributions of $SO{_4}^{2-}$ in coarse mode were significantly increased during the Asian dust events compared to those during the non-Asian dust period. $Ca^{2+}$ showed the most abundant species in the atmospheric particles during the Asian dust period. $NH{_4}^+$ was found to mainly exist as $(NH_4)_2SO_4$ in fine particles.

하수도 준설토 재활용에 관한 기초 연구 (A Basic Study on the Recycling of Dredged Sewage Sediment)

  • 김홍민;최윤정;윤석표;김준경
    • 유기물자원화
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    • 제26권3호
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    • pp.33-37
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    • 2018
  • 하수도 준설토를 재활용하기 위해 준설토의 입경과 유기물 함량을 분석하였다. 실험결과 유기물 함량이 상대적으로 낮은 1.0 mm 이상의 입자의 경우 체선별 하여 잔골재로 재활용할 수 있을 것으로 판단된다. 5 mm 이상의 입경에서는 무기성이지만 잔골재 이외의 이물질이 다수 함유되어 있어 이들도 체로 사전에 제거할 필요가 있었다. 1.0 ~ 5.0 mm 사이의 체선별한 성분 중에는 부유성의 유기물질이 존재하므로 이들은 부유선별방법을 통하여 제거하였다. 사전 체선별 후 부유선별 방식을 통해서 하수도 준설토에서 잔골재를 얻을 수 있었으며, 본 연구에서 얻어진 잔골재의 비율은 38 % 수준이었다.