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적외선 다이오드 레이저 흡수 분광법을 이용한 미량기체물질 측정
주상우,조근창,이영식,신권수 한국냄새환경학회 2004 실내환경 및 냄새 학회지 Vol.3 No.2
실험실에서 미량의 기체를 파장가변 다이오드 레이저 흡수 분광법 (TDLAS) 을 사용하여 연구하였다. 디지탈 오실로스코프에서 직접적으로 흡광도를 측정하거나 위상 탐지기를 사용하여 시료 기체 셀에 들어 있는 약 10 ppm 정도의 메탄 기체를 주파수 변조에 의하여 이차미분조건에서 탐지하였다. Germanium 에탈론에서 나오는 간섭무늬를 이용하여 스펙트럼선들 사이의 간격을 측정할 수 있었고 HITRAN: 데이터베이스를 이용하여 메탄의 스펙트럼선들의 정확한 위치를 0.001 cm-1 분해능으로 assignment 할 수 있었다. 스펙트럼선들의 신호 대 잡음 비와 현재 실험조건을 미루어볼 때 오실로스코프의 직접 흡수에서는 약 0.01 ppm 정도의 농도를 위상탐지기로는 ppb 수준이하도 탐지가 가능할 것을 확인할 수 있었다. 앞으로 대기 중에 악취물질 탐지에 TDLAS 방법을 적용할 예정이다. We have performed a trace gas measurement in the laboratory using tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS). A direct absorbance measurement from a digital oscilloscope and a second derivative spectrum using a lock-in amplifier were used to monitor the methane spectral lines in the sample gas cell at the pressure of about 10 ppm. Germanium etalon interference fringes were used to measure the spacing between the spectral lines with a resolution of 0.001 cm-1. HITRAN (high-resolution infrared transmission molecular absorption database) was used to locate the spectral line position of methane. We could successfully monitor the methane gas lines from both the oscilloscope and the lock-in amplifier. A detection limit of about 0.01 ppm from the direct absorption on the oscilloscope and sub-ppb levels via the lock-in detection appeared to be achieved using our diode laser spectrometer. We plan to apply the TDLAS method to monitor various odor active gases in the atmosphere.
주상우 대한화학회 2007 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.28 No.8
The potential-induced charge transfer of the dye (Bu4N)2[Ru(dcbpyH)2-(NCS)2] (N719) on Au, Ag, and Cu electrode surfaces has been examined by surface-enhanced Raman scattering (SERS) in the applied voltage range between 0.0 and -0.8 V. N719 is assumed to have a relatively perpendicular geometry with its bipyridine ring on the metal surfaces. A strong appearance of the carboxylate band at ~1370 cm-1 indicates that the carboxyl group will likely be deprotonated on the metal surfaces. As the electric potential is shifted from 0.8 to 0.0 V, the n (NCS) band at ~2100 cm-1 on the electrode surfaces appears to undergo a shift in frequency and intensity change. This indicated that the charge transfer between the dye and metal electrode surfaces had occurred. Electric-field-dependent charge transfer differs somewhat depending on the type of metal surfaces as suggested from the dissimilar frequency positions of the n (NCS) band.
콜로이드 나노입자와 라만분광법을 이용한 악취 황화물의 탐지
주상우,김기현 한국냄새환경학회 2004 실내환경 및 냄새 학회지 Vol.3 No.4
Raman spectroscopy has been applied to chemically reduced colloidal silver nanoparticles to examine the detection of odor-active sulfur species such as dimethylsulfide, ethylmethylsulfide, dimethyldisulfide, and diethyldisulfide. The S-S linkages of the disulfide compounds were found to break on the silver surface in line with the previous report. Under the static colloidal condition, the C-S linkage of sulfides could be broken after the irradiation at 514.5 nm on silver. This could hamper the analysis of the sulfides using Raman spectroscopy and silver nanoparticles. Despite the low Raman enhancement, gold nanopaticles have been tested to detect the sulfur species due to its stableness and different surface chemical reactions from silver nanoparticles. A detection limit as low as ~80 nM can be achieved by the combination of Raman spectroscopy and gold nanopartcles for 1,2-ethanedithiol in monitoring the disulfide (S-S) stretching band. This method is expected to be a potential application of environmental sensor techniques with nanoparticles. 화학적 환원법에 기초하여 은 나노입자를 합성하는 방식으로 냄새가 강한 황화물들 (다이메틸설파이드, 에틸메틸설파이드, 다이메틸다이설파이드와 다이에틸다이설파이드)을 라만분광법을 이용하여 분석하였다. 다이설파이드의 S-S 결합은 이전 보고들과 마찬가지로 은 표면에서 끊어지는 것으로 나타났다. 또한 은 나노입자의 경우 514.5 nm 의 라만레이저를 사용했을 때 콜로이드 용액을 순환시키지 않으면 설파이드의 C-S 결합도 끊어질 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 은 나노입자와 라만 분광법을 이용하여 싸이올에서 설파이드를 분리하는 데 어려움을 가져올 수 있다고 생각된다. 은의 경우 보다 라만신호의 증가는 작지만, 좀 더 안정적이고 표면화학반응이 다른 금 나노입자를 황화물 분석에 이용해 보았다. 금 나노입자를 이용하여 다이설파이드 (S-S) 결합을 농도별로 측정하였다. 그 결과 80 nM 정도의 낮은 농도에서 1,2-에탄다이치올의 탐지가 가능함을 알 수 있었다. 이러한 방법을 개발하고 응용할 경우 나노입자를 토대로 한 환경 센서로서 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.
황사 발생시 아파트 실내에서 미세먼지 크기별 농도 특성
주상우,지준호,Joo, Sang-Woo,Ji, Jun-Ho 한국입자에어로졸학회 2019 Particle and Aerosol Research Vol.15 No.1
본 연구에서는 국내에서 가장 일반적인 유형의 주택으로서 3인 가구가 거주하는 공급면적 $117.69m^2$의 일반형 아파트를 측정 주택으로 선정하여 실증 측정을 진행하였다. 황사 발생이 포함된 3일 측정기간 동안 미세먼지 변화 특성을 관찰하여 분석하였다. 관측된 미세먼지($PM_{10}$)를 상대적으로 큰 먼지($PM_{10-2.5}$)와 초미세먼지($PM_{2.5}$)로 나누어 대기와 실내의 먼지의 농도변화를 분석하였다. 연구 결과로 재실자의 활동이 없는 외출이나 취침 기간에는 주택의 침기 특성을 확인할 수 있었다. 미세먼지 중 상대적으로 큰 $PM_{10-2.5}$ 크기 입자는 외기의 풍속이 5 m/s까지 증가하여 침기량이 증가해도 대기 농도 대비 실내 농도비가 7% 이하인 반면, $PM_{2.5}$의 경우 외기 속도가 5 m/s까지 증가하면 50% 이상으로 증가하였다. 황사가 심한 대기 상태에도 본 연구의 측정 주택의 경우 실내 $PM_{10-2.5}$는 시평균$15{\mu}g/m^3$로 대기 농도의 5% 수준으로 일상 조건과 비슷했다. 재실자의 활동이 있는 경우에는 미세먼지 중 초미세먼지를 제외한 상대적으로 큰 먼지는 자연환기와 실내 사람의 움직임과 같은 행동 영향이 지배적이었다. 실내 $PM_{10-2.5}$ 농도는 대기 농도가 낮은 경우에는 대기 농도의 약 50%를 차지하는 경우도 있었다. 재실자의 활동 중, 초미세먼지의 발생이 클 것으로 예상되는 굽기나 튀기기가 포함된 조리나 실내 흡연이 없었기 때문에, 재실자가 없는 경우와 마찬가지로 초미세먼지는 실내 농도가 실외 농도의 추이에 따라 함께 변동하는 양상을 보였다. 외부공기가 침기에 의해 창틈, 문틈으로 유입되는 과정에서 초미세먼지는 약 30~40% 정도가 제거되고 실내로 많은 비율이 유입되기 때문에 실외 초미세먼지의 실내에 대한 영향이 컸다. 본 연구의 분석 데이터는 측정이 이루어진 대표 주택에 해당하는 것으로, 새로 지어진 기밀 성능이 높은 신축 아파트나 침기가 상대적으로 클 것으로 예상되는 오래된 단독주택에서는 다른 특성이 나타날 것으로 예상되므로, 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각된다. It is recommended for the public to stay at home and to close the doors and windows when a high-particulate-matter environment such as a yellow sand event occurs outside. However, there are lack of empirical studies describing how much outdoor PM infiltrates into a closed house and how much indoor PM an inhabitant is exposed to during the period. In this study, the $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ were measured at the kitchen in an apartment house by an optical particle counter for 3 days including a yellow sand event. The outdoor PMs and the outdoor wind speeds were referred from surrounding weather stations. We analyzed the penetration of $PM_{10-2.5}$ and $PM_{2.5}$ at the test house against the outdoor wind speed supposed corresponding to the change of air exchange rate. In addition, the effect of an indoor activity on change in the indoor PM was investigated. In result, the indoor $PM_{10-2.5}$ was very low even a yellow sand event occurred outside; rather, a contribution of indoor activities to increase in $PM_{10-2.5}$ was higher. In contrast, the indoor $PM_{2.5}$ fluctuated following the outdoor $PM_{2.5}$ trend at high wind speeds or remained almost constant at low wind speed.
A new hydrodynamic instability in ultra-thin film flowsinduced by electro-osmosis
주상우 대한기계학회 2008 JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.22 No.2
A new hydrodynamic instability is identified for a nanofluidic flow. The flow analyzed is an electro-osmotic flow of a thin liquid layer, bounded below by a solid substrate and above by an inert gas. The Debye-Hűckel approximation is used for the potential distribution, and the interface with the gas is treated as a moving boundary. The stability analysis shows that the flow is always unstable to small-wavenumber disturbances, and the instability is accompanied by interface deformations. Neutral stability bounds due to the capillary cut-off are presented in parametric spaces for the electric field strength and the Debye length of the electrolyte.
주상우,지준호,Joo, Sang-Woo,Ji, Jun-Ho 한국입자에어로졸학회 2020 Particle and Aerosol Research Vol.16 No.1
The characteristics of particulate matter made from daily cooking at a Korean residential apartment house with three dwellers had been investigated for about 3 months. All data were recorded by an optical particle counter every minute at the kitchen. Types of cooking such as boiling, frying, and grilling that performed in the house were listed. Boiling only was used in 32% cases among total 234 meals. Frying and grilling were 14% and 11%, respectively. From an initial indoor particulate matter smaller than 10 ㎛ in diameter, the increases due to cooking are reported by size. In case of boiling, PM at 1-10 ㎛ size and under 1 ㎛ size little increased. Normally, particles from oil or combustion in a process of frying or grilling increased indoor PM. In a case of grilling, particle mass concentration in a region of 1-10 ㎛ in diameter increased as much as 295 ㎍/㎥. Mass concentration of particles smaller than 1 ㎛ increased as much as 33 ㎍/㎥.
2P-109 Self-healing Hydrogels Based on the Lysine and Sodium Alginate by Imine Crosslinking Reaction
주상우,정다함,김선목,정선호 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1
Self-healing hydrogels have drawn significant attention because it can result in longer lifespans and more applications than classical hydrogels. Here, a self-healable hydrogel was formed via reversible imine formation between aldehyde groups of oxidized sodium alginate (OSA) and amino groups of Lysine. We also added the functionalized β-cyclodextin (βCD) into the gel to confer new functionality. The structure and the mechanical performances of hydrogels were characterized by FT-IR, SEM, a rheometer, and a tensile testing machine. Also, drug delivery of the hydrogels was performed to investigate potential use in biomedical field.