• 제목/요약/키워드: single particle

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OMI 이산화황자료와 HYSPLIT 역궤적 계산을 이용한 동북아지역의 장거리 수송되는 이산화황 유입량 산출 (Long-Range Transported SO2 Inflow fromAsian Continent to Korea Peninsula Using OMI SO2 Data and HYSPLIT Backward Trajectory Calculations)

  • 박준성;홍현기;최원이;이한림
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.743-754
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    • 2014
  • 본 연구에서는 2005년부터 2008년 사이 한반도에서 고농도 $SO_2$가 관측된 날에 대하여 Ozone Monitoring Instrument (OMI) 이산화황자료 및 역궤적 계산을 통해서 중국으로부터 한반도로 장거리 수송되는 이산화황 flux의 계산 방법을 처음으로 소개하였다. 지표공기에서 측정된 이산화황 농도값과 OMI 센서에서 측정된 이산화황 층적분농도값을 이용하여 장거리 수송된 지표공기에서의 이산화황 flux와 지표부터 특정고도 사이 공기층 내에서의 평균 이산화황 flux를 각각 계산하였다. 위성관측을 이용하여 산출된 평균 flux값은 0.81 이고 최대 $2.11g{\cdot}m^{-2}{\cdot}h^{-1}$ 까지 산출되었고, 지점관측을 통한 지표공기로 유입되는 이산화황의 flux값은 평균 0.50 이고 최대 $1.18g{\cdot}m^{-2}{\cdot}h^{-1}$ 까지 산출 되었다. OMI센서와 지점관측 자료를 바탕으로 산출된 각각의 flux를 상호 비교하였으며 대부분의 경우 수용지역의 지표공기로 유입되는 이산화황 flux 값들이 지표부터 최대 1.5 km 사이의 장거리 수송되어 유입된 공기층 내의 평균 이산화황 flux 값들보다 높은 것으로 계산되었다. 발생원 지역에서 강한 저기압이 발견되는 경우를 포함하여 중국 발생원 지역으로부터 장거기 수송된 공기덩어리가 수용지역의 1.0에서 1.5 km 고도로 빠르게 유입되는 경우 지표부터 최대 1.5 km 사이 공기층 내의 평균 이산화황 flux 는 지표공기에서 산출된 flux 보다 높게 산출되는 경향을 보였다. 추가적으로 산출된 $SO_2$ flux값의 오차를 계산하고 오차값에 영향을 주는 인자들에 대해서 논의 하였다.

금속 나프텐산염을 이용하여 제조한 ZnO 박막의 광학적 특성 (Optical Property of Zinc Oxide Thin Films Prepared by Using a Metal Naphthenate Precursor)

  • 임용무;정주현;전경옥;전영선;황규석
    • 한국안광학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.193-203
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    • 2005
  • Zn-나프텐산염을 출발 원료로 사용하고 스핀코팅 - 열분해법을 이용하여 실리카 유리 위에 c축으로 배향된 나노 결정질 ZnO 박막을 제조하였다. X-선 회절 분석을 행한 결과, 모든 시편에서 ZnO (002) 피크만이 관찰되었으며, 박막의 열처리 온도가 증가함에 따라 (002) 피크 강도가 증가하였다. 박막의 표면 미세 구조는 매우 균질하였으며, 입자들 간의 응집은 관찰되지 않았다. 박막의 topology를 주사형 탐침 현미경으로 분석한 결과에 따르면, 실리카 기판 자체의 불균질한 표면 특성과 ZnO 입자의 c축 배향 특성에 의한 것으로 보이는 3차원적인 입자성장이 모든 열처리 온도 영역에 대해 박막의 표면에서 관찰되었다. 고배향된 박막들 중에서 $800^{\circ}C$로 열처리한 박막의 표면이 가장 균질한 특성을 나타내었다. 박막의 가시영역에서의 투과율은 $1000^{\circ}C$로 열처리한 박막을 제외하고 모든 박막에 있어서 80% 이상의 투과율을 나타냈으며, 380~400nm 영역에서 날카로운 absorption edge가 나타났다. 흡수피크를 이용하여 계산된 오든 박막의 에너지 밴드 캡은 ZnO 단결정 및 다른 연구자들에 의해 보고된 박막과 같은 영역에 존재하였다. 본 연구에서 제조된 ZnO 박막들 중에 치밀한 입자 성장과 균질한 표면 특성을 보이는 $600^{\circ}C{\sim}800^{\circ}C$로 열처리된 박막은 UV차단성 투명전도막 및 렌즈 등의 광학소자에 실질적인 응용이 기대 된다.

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An Innovative Solution for the Power Quality Problems in Induction Motor by Using Silica and Alumina Nano Fillers Mixed Enamel for the Coatings of the Windings

  • Mohanadasse, K.;Sharmeela, C.;Selvaraj, D. Edison
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.1621-1625
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    • 2015
  • Power quality has always been a concern of power engineers. Certainly an argument can be successfully made that most parts of power engineering have the ultimate objective to improve power quality. AC motors were widely used in industrial and domestic applications. Generally, AC motors were of two types: Induction and Synchronous motors. In motor many parameters like different load cycling, switching, working in hot weather and unbalances creates harmonics which creates major reasons for temperature rise of the motors. Due to high peak value of voltage, harmonics can weaken insulation in cables, windings and capacitors and different electronic components. Higher value of harmonics increase the motor current and decrease the power factor which will reduce the life time of the motor and increase the overall rating of all electrical equipments. Harmonics reduction of all the motors in India will save more power. Coating of windings of the motor with nano fillers will reduce the amount of harmonics in the motor. Based on the previous project works, actions were taken to use the enamel filled with various nano fillers for the coating of the windings of the different AC motors. Ball mill method was used to convert the micro particles of Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2 and ZnO into nano particles. SEM, TEM and XRD were used to augment the particle size of the powder. The synthesized nano powders were mixed with the enamel by using ultrasonic vibrator. Then the enamel mixed with the nano fillers was coated to the windings of the several AC motors. Harmonics were measured in terms of various indices like THD, VHD, CHD and DIN by using Harmonic analyzer. There are many other measures and indices to describe power quality, but none is applicable in all cases and in many instances, these indices may hide more than they show. Sometimes power quality indices were used as a basis of comparison and standardization. The efficiency of the motors was increased by 5 – 10 %. The thermal withstanding capacity of the motor was increased by 5º to 15º C. The harmonics of the motors were reduced by 10 – 50%.

Numerical Study on the Impact of Power Plants on Primary PM10 Concentrations in South Korea

  • Park, Il-Soo;Song, Chang-Keun;Park, Moon-Soo;Kim, Byung-Gon;Jang, Yu-Woon;Ha, Sang-Sub;Jang, Su-Hwan;Chung, Kyung-Won;Lee, Hyo-Jung;Lee, Uh-Jeong;Kim, Sang-Kyun;Kim, Cheol-Hee
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제12권3호
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    • pp.255-273
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    • 2018
  • To develop effective emission abatement strategies for eighteen coal-fired power plants located throughout Korea, power plant emission data and TAPM (The Air Pollution Model) were used to quantify the impact of emission reductions on primary $PM_{10}$ concentrations. TAPM was validated for two separate time periods: a high $PM_{10}$ concentration period from April 7 to 12, 2016, and a low $PM_{10}$ concentration period from June 1 to June 6 2016. The validated model was then used to analyze the impacts of five applicable power plant shut-down scenarios. The results showed that shut-down of four power plants located within the Seoul metropolitan area (SMA) would result in up to 18.9% reduction in maximum $PM_{10}$ concentrations, depending on synoptic conditions. A scenario for the shutdown of a single low stack height with highest-emission power plant located nearest to Seoul showed a small impact on averaged $PM_{10}$ concentrations (~1%) and 4.4% ($0.54{\mu}g/m^3$) decrease in maximum concentration. The scenario for four shutdowns for power plants aged more than 30 years within SMA also showed a highest improvement of 6.4% ($0.26{\mu}g/m^3$ in April) in averaged $PM_{10}$ concentrations, and of 18.9% ($2.33{\mu}g/m^3$ in June) in maximum concentration, showing almost linear relationship in and around SMA. Reducing gaseous air pollutant emissions was also found to be significant in controlling high $PM_{10}$ concentrations, indicating the effectiveness of coreduction of power plant emissions together with diesel vehicle emissions in the SMA. In addition, this study is implying that secondary production process generating $PM_{10}$ pollution may be a significant process throughout most regions in Korea, and therefore concurrent abatement of both gas and particle emissions will result in more pronounced improvements in air quality over the urban cities in South Korea.

AMP/IO-PAN 복합체를 이용한 방사성 핵종(코발트, 스트론튬, 세슘)의 흡착 제거 (Sorptive Removal of Radionuclides (Cobalt, Strontium and Cesium) using AMP/IO-PAN Composites)

  • 박연진;김초롱;신원식;최상준
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.259-269
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    • 2013
  • 무기 이온교환제인 ammonium molybdophosphate(AMP)와 자성을 가지는 산화철(iron oxides, IO)을 혼합하고, 유기 지지체인 polyacrilonitrile(PAN)을 결합하여 AMP/IO-PAN 복합체를 합성하였으며 액체 방사성폐액 내 방사성 핵종의 처리 적용성을 평가하였다. 합성된 AMP/IO-PAN 복합체의 물성을 X-선 회절분석(XRD), 퓨리에 변환 적외선 분광분석(FT-IR), 주사전자현미경(SEM), 입도분석기(PSA), 비표면적 및 공극 분석, 자성 측정(MPMS) 분석을 통해 파악하고, 코발트, 스트론튬, 세슘에 대한 흡착 성능을 평가하였다. 10wt%의 산화철이 함유된 AMP/IO-PAN 복합체의 자성 측정 결과, 2.038 emu/g으로 나타났다. 10wt%의 산화철이 함유된 AMP/IO-PAN 복합체의 Langmuir 모델로 예측한 코발트, 스트론튬, 세슘에 대한 최대흡착량($Q^0$)은 각 0.097 mmol/g, 0.087 mmol/g, 0.655 mmol/g으로 나타났다. 0, 10, 20, 30wt%의 산화철이 함유된 AMP/IO-PAN 복합체의 Langmuir 모델로 예측한 세슘에 대한 최대흡착량($Q^0$)은 각각 0.702 mmol/g, 0.655 mmol/g, 0.602 mmol/g, 0.559 mmol/g으로 나타났으며, 첨가된 산화철의 양이 증가할수록 AMP/IO-PAN 복합체의 세슘 흡착량이 감소하였다.

풋감과 감태의 이성분 복합염료 제조와 섬유 염색성 고찰 (Preparing Bi-component Dye of Unripe Diospyros kaki THUNB. Fruit and Ecklonia cava and Investigating Its Dyeing Propeties on Fabric)

  • 바드마얌보 사르만다희;김춘정;이은주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.525-531
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    • 2018
  • 본 연구는 우리나라 대표적인 전통 천연염색 기술인 풋감 염색의 단점인 뻣뻣한 촉감을 개선하고 천연자원을 효율적으로 활용하기 위하여 갈조류 감태와의 이성분 복합염료를 제조하여 염색성을 타진하고자 하였다. 풋감과 감태로 각 단일염료를 제조하고 단일염료 간의 혼합 비율을 달리한 동시 일욕염색을 실시한 결과, 전통 풋감 염색직물과의 색채의 차이가 허용 가능하고 염색 직물의 강연성이 가장 낮아져서 촉감의 개선이 기대되는 최적의 감태 혼합비율은 6%로 판단하였다. 이 혼합 비율로 풋감과 감태의 단일 염료를 혼합하여 열수추출과 필터링을 거쳐 동결건조시킨 이성분 복합염료를 제조하여, 염료의 입자 크기가 각 단일염료보다 미세하며, 풋감의 기능성 성분인 카테킨 함량이 유지됨을 확인하였다. 또한 이성분 복합염료로 염색한 면직물은 일욕염색 직물보다 전통 풋감 단일염색 직물과의 색차가 더 적어서 전통 풋감 염색과 시각적으로 차이가 없었으며, 강연성이 더 낮아져서 뻣뻣한 촉감이 완화되는 것으로 사료되었다. 따라서 풋감/감태의 이성분 복합염료는 풋감을 이용한 전통 천연염색 제품의 촉감을 개선할 뿐 아니라, 천연자원을 효율적으로 활용하는 데에 도움이 될 것으로 기대된다.

유형별 문화재 시료의 비파괴 표면 X-선 회절분석법 적용과 해석 가능성 (Possibility about Application and Interpretation of Surface Nondestructive X-ray Diffraction Method for Cultural Heritage Samples by Material)

  • 문동혁;이명성
    • 한국광물학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.287-301
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    • 2019
  • 문화재의 보존·관리 및 활용은 원형유지를 기본원칙으로 하므로 비파괴적인 분석법을 통한 무기질 문화재 및 그 원료물질의 광물조성을 연구하는 것은 중요한 분야이다. 본 연구는 비파괴 표면 X-선 회절분석법(ND-XRD)을 석재, 채색된 안료, 토제, 금속 등 유형별 무기질 문화재 및 시편들을 대상으로 적용하여 문화재의 비파괴 분석법 중 하나로써 활용가능성을 검토하였다. 그 결과, 기기 내에 거치가 가능하며, 구성입자의 크기나 배열 및 굴곡 등 분석대상면의 특성이 스캔에 적합한 시료일 경우 모든 유형에서 광물조성 해석에 활용 가능한 회절패턴이 획득되는 것으로 나타났다. 또한 시료의 기질부에 비하여 표면의 회절정보가 우세하게 획득되므로 수평적 또는 수직적으로 다른 물질로 구성된 대상에 적용할 경우 각 부위별 광물조성정보와 함께 이들의 선후관계 파악을 통한 제작기법 및 변질양상 등의 해석에도 활용 가능할 것으로 사료된다. 반면 시료채취 및 분말화 과정을 생략한 채 문화재시료 자체를 스캔하는 분석방법의 특성으로 인하여 특정 결정면의 정보가 강하게 중첩되는 경우가 일부 발생되었다. 이와 같은 회절패턴은 점토광물의 편향성효과와 같이 광물동정에 유리하게 활용되는 경우도 있으며, 단결정에 가까운 크기와 배열을 갖는 입자로 인하여 불규칙한 회절강도 비가 획득되어 컴퓨터 프로그램을 통한 광물동정이 어려운 경우가 있으므로 해석에 주의가 필요하다.

강화형 치관용 복합레진의 인장강도에 관한 연구 (A STUDY ON THE TENSILE STRENGTH OF REINFORCED VENEERING COMPOSITE RESINS FOR CROWN)

  • 안승근;강동완
    • 대한치과보철학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.226-241
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    • 2000
  • Recently a new generation of crown and bridge veneering resins containing submicron glass fillers was introduced. These ultrasmall particle hybrid composite materials distinguish themselves, compared with conventional microfill crown and bridge resins, through improved mechanical properties. It is claimed that these composites are suitable for metal free crowns and even bridges using fiber reinforcement. The purpose of this study was to evaluate the effect of thermal cycling on the tensile strength of the following veneering composites: Artglass(Heraeus Kulzer Co., Wehrheim, Germany), Estonia(Kuraray Co.. Japan), Sculpture(Jeneric Pentron Co., Wallingford, U.S.A.), and Targis(Ivoclar Co., Schaan Liechenstein). According to manufacturer's instructions, rectangular tensile test specimens measuring $1.5{\times}2.0{\times}4.5mm$ were made using a teflon mold. Whole specimens were divided into two groups. One group was dried in a desiccator at $25^{\circ}C$ for 10 days, and another group was subjected to thermal cycling($10,000{\times}$) in water($5/55^{\circ}C$). All test specimens were placed in a universal testing machine and loaded until fracture with a crosshead speed of 0.5mm/min. Weibull analysis and Tukey's test were used to analyze the data. The fracture surfaces of specimens were observed in SEM and the aliphatic C=C absorbance peak of Estenia and Targis resin was analyzed using Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy. Within the limitations imposed in this study, the following conclusions can be drawn: 1. Both in drying condition and thermal cycling condition, the highest tensile strength was observed in Estenia testing group(p<0.05). 2. The strength data were at to single-mode Weibull distribution, and the Weibull modulus of all veneering composite resin specimens increased after thermal cycling treatment. 3. After thermal cycling test, the highest tensile strength was observed in the Estenia group, and the lowest value was observed in the Targis group. The tensile strength values showed the significant differences between each group(p<0.05) 4. The aliphatic C=C absorbance peak of Estonia and Targis resin was decreased after light curing, and there was no distinct change after thermal cycling.

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Surface Ozone Episode Due to Stratosphere-Troposphere Exchange and Free Troposphere-Boundary Layer Exchange in Busan During Asian Dust Events

  • Moon, Y.S.;Kim, Y.K.;K. Strong;Kim, S.H.;Lim, Y.K.;Oh, I.B.;Song, S.K.
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.419-436
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    • 2002
  • The current paper reports on the enhancement of O$_3$, CO, NO$_2$, and aerosols during the Asian dust event that occurred over Korea on 1 May 1999. To confirm the origin and net flux of the O$_3$, CO, NO$_2$, and aerosols, the meteorological parameters of the weather conditions were investigated using Mesoscale Meteorological Model 5(MM5) and the TOMS total ozone and aerosol index, the back trajectory was identified using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model(HYSPLIT), and the ozone and ozone precursor concentrations were determined using the Urban Ashed Model(UAM). In the presence of sufficiently large concentrations of NO$\sub$x/, the oxidation of CO led to O$_3$ formation with OH, HO$_2$, NO, and NO$_2$ acting as catalysts. The sudden enhancement of O$_3$, CO, NO$_2$ and aerosols was also found to be associated with a deepening cut-off low connected with a surface cyclone and surface anticyclone located to the south of Korea during the Asian dust event. The wave pattern of the upper trough/cut-off low and total ozone level remained stationary when they came into contact with a surface cyclone during the Asian dust event. A typical example of a stratosphere-troposphere exchange(STE) of ozone was demonstrated by tropopause folding due to the jet stream. As such, the secondary maxima of ozone above 80 ppbv that occurred at night in Busan, Korea on 1 May 2001 were considered to result from vertical mixing and advection from a free troposphere-boundary layer exchange in connection with an STE in the upper troposphere. Whereas the sudden enhancement of ozone above 100 ppbv during the day was explained by the catalytic reaction of ozone precursors and transport of ozone from a slow-moving anticyclone area that included a high level of ozone and its precursors coming from China to the south of Korea. The aerosols identified in the free troposphere over Busan, Korea on 1 May 1999 originated from the Taklamakan and Gobi deserts across the Yellow River. In particular, the 1000m profile indicated that the source of the air parcels was from an anticyclone located to the south of Korea. The net flux due to the first invasion of ozone between 0000 LST and 0600 LST on 1 May 1999 agreed with the observed ground-based background concentration of ozone. From 0600 LST to 1200 LST, the net flux of the second invasion of ozone was twice as much as the day before. In this case, a change in the horizontal wind direction may have been responsible for the ozone increase.

제주지역 오존 및 미세먼지 고농도일의 기류패턴에 따른 농도변화와 기상조건 분석 (Variations of Ozone and PM10 Concentrations and Meteorological Conditions according to Airflow Patterns of their High Concentration Episodes on Jeju Island)

  • 한승범;송상근;최유나
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.183-200
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    • 2017
  • The classification of airflow patterns during high ozone ($O_3$) and $PM_{10}$ episodes on Jeju Island in recent years (2009-2015), as well as their correlation with meteorological conditions according to classified airflow patterns were investigated in this study. The airflow patterns for $O_3$ and $PM_{10}$ were classified into four types (Types A-D) and three types (Types E-G), respectively, using the HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model and synoptic weather charts. Type A was the most dominant airflow pattern for $O_3$ episodes, being characterized by the transport of airflows from urban and industrial areas in China with the highest frequency (about 69%, with a mean of 67 ppb). With regard to the $PM_{10}$ episodes, Type E was the most dominant airflow pattern, and was mostly associated with long distance transport from Asian dust source regions along northwesterly winds, having the highest frequency (about 92%, with a mean of $136{\mu}g/m^3$). The variations in the concentration of $O_3$ and $PM_{10}$ during the study period were clarified in correlation with two pollutant and meteorological variables; for example, the high (low) $O_3$ and $PM_{10}$ concentrations with high (low) air temperature and/or wind speed and vice versa for precipitation. The contribution of long-range transport to the observed $PM_{10}$ levels in urban sites for different airflow patterns (Types E-F), if estimated in comparison to the data from the Gosan background site, was found to account for approximately 87-93% (on average) of its input. The overall results of the present study suggest that the variations in $O_3$ and $PM_{10}$ concentrations on Jeju Island are mainly influenced by the transport effect, as well as the contribution of local emissions.