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- 저자 : 배준봉 (검색결과 2 건)
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ATR-FT-IR을 이용한 크기별 분리된 에어로졸 입자의 chemical compositional 분석
Chemical compositional analysis of size-segregated aerosol particles can provide an insight about their reactivity, sources, and fate of airborne aerosols. In our previous works[1-4], quantitative energy-dispersive electron probe X-ray microanalysis (ED-EPMA; called low-Z particle EPMA) and attenuated total reflectance FT-IR (ATR-FT-IR) imaging techniques have been used in combination for the chemical composition analysis on the single particle basis. Morphology of individual particles from secondary electron images and their elemental concentrations from EDX spectra are first investigated. Functional group analysis and molecular speciation were performed based on their ATR-FT-IR spectra. However, ATR-FT-IR imaging has a limitation for the characterization of submicron individual particles due to its large spatial resolution. On the other hand, bulk analysis using ATR-FT-IR technique can provide information on functional group of size-segregated aerosol particles. In this work, we wanted to see variations of composition of size-segregated aerosol particles depending on particle size and sampling time during a day using bulk analysis. A home-made curve-fitting program was used to compare relative peak intensities. Size-segregated 에어로졸 입자의 chemical compositional 분석은 에어로졸 입자의 기원과 반응에 대한 통찰을 제시한다. 본 연구실에서는 ATR-FT-IR imaging 분석법과 low-Z particle electron probe X-ray microanalysis(low-Z particle EPMA)를 상호 보완적으로 사용하여 단일입자의 chemical composition을 분석하고 있다. attenuated total reflectance FT-IR (ATR-FT-IR) imaging 분석법과 연계된 단일 입자 분석법은 이미 다양한 표준시료들과 실제대기입자들에 적용되어 이 기술의 실효성을 말해주고 있다[1-4]. Secondary electron image를 통해 단일입자의 morphology를 파악하고 EDX 스펙트럼을 통해 elemental concentration을 알 수 있다. 그리고 ATR-FT-IR 스펙트럼은 작용기 분석과 molecular speciation에 대한 정보를 제공한다. 하지만 ATR-FT-IR imaging의 비교적 큰 spatial resolution으로 인해 submicron size의 단일입자를 연구하기에는 한계가 있었다. 작은 크기의 입자의 경우 스펙트럼의 신호가 약하게 측정되거나 가까운 공간에 같이 있는 입자들이 혼합된 하나의 스펙트럼을 가질 수 있기 때문이다. 반면에 ATR-FT-IR 분석을 이용한 bulk analysis는 spatial resolution과 무관하게 size-segregated 에어로졸 입자를 분석할 수 있다는데 장점이 있다. 이번 연구에서는 size-segregated 에어로졸 입자의 bulk analysis를 통해 입자의 크기와 하루 동안 시간에 따른 composition의 변화를 파악하고자 하였다. 시간에 따른 변화를 보기 위해 본 연구실에서 자체 제작한 curve-fitting 프로그램을 통해 상대적인 peak intensity를 비교하였다.
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실내시험 및 수치해석을 통한 절리성 암반의 강도 및 변형 특성 평가
배준봉 국립부경대학교 대학원 2024 국내석사
본 연구는 진삼축 조건을 물리적으로 구현하는 장비를 설계·제작하였으며 마찰재료로 제작된 석고 시료에 대한 진삼축압축시험을 통하여 재료의 파괴거동 특성을 논의하였다. 더불어, 삼차원파괴함수의 적용성 검토하고 수치해석을 통한 절리성 암반에 대한 강도 특성을 고찰하였다. 진삼축압축시험을 위한 석고 재료는 52(w)×52(l)×104(h) mm의 직육면체 시료로 성형하였으며 다양한 조합의 σ3, σ2의 조건으로 총 24회의 진삼축압축시험이 수행되었다. 석고 재료의 응력-변형 특성은 중간주응력과 최소주응력의 차이가 클수록 취성거동이 더욱 강하게 나타났으며, 시료의 강도 및 변형은 중간주응력의 변화를 반영하는 것으로 평가되었다. 주응력 좌표계에서 시험 데이터에 대한 비선형 다중회귀분석을 수행한 결과 수정 Wiebols-Cook 파괴기준 및 수정 Lade 파괴기준이 석고 시료에 대한 삼차원 파괴기준으로 가장 적합하였다. 절리에 의한 역학적 이방성을 이해하기 위해 단일절리를 포함하는 시료를 성형하고 진삼축압축시험을 통하여 진삼축 조건의 강도 및 변형 특성을 고찰하였다. 동일한 조건에서 수행한 개별요소법 기반의 삼차원 수치해석은 진삼축압축시험을 통하여 검증되었으며 타당성이 확보되었다. 수치해석 결과는 절리의 방향성과 현장의 주응력 조건이 절리성 암반의 강도 및 변형 특성 연구에 있어서 필수적인 요소임을 지시한다. 수치해석을 통하여 절리의 경사각 변화에 따라 산정한 횡등방성 암반의 강도는 중간주응력이 강화함에 따라 증가하였으며, 증가의 폭은 절리의 경사 조건에 큰 영향을 받는다. 또한, 절리의 경사방향과 두 수평 주응력 방향 간의 상대적인 관계는 횡등방성 암반의 강도특성을 좌우하는 요인이다. 절리성 암반에 대한 기존의 삼차원 파괴기준식은 적용성 측면에서 한계도 있지만, 수치해석이 이를 보완하는 데 유용하게 활용될 수 있다.
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