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논문 상세정보

입자상 잔류성 유기오염 물질에 의한 원형 미세플라스틱 오염 연구

초록

해양환경에서 큰문제가 되고 있는 아주 작은 크기의 플라스틱 입자인 미세플라스틱(Microplastic)은 잔류성이 크고 생물축적성이 있는 잔류성 유기오염 물질(POP)을 잘흡착하여 해양환경과 먹이사슬에 지대한 피해를 끼친다. 본 연구에서는 해양에 존재하는 대표적인 미세플라스틱 uPVC와 입자상의 잔류성 유기오염 물질 PAH를 원형 실린더로 가정하여 해양 환경에서 침강하고 있는 미세플라스틱이 잔류성 유기오염 물질에 의해 오염될 가능성을 알아보았다 이를 위해 표층및 심층수 환경에서 반지름에 따른 충돌효율과 접촉 시간을 구하여 두 실린더가 접촉할 시간의 기댓값인 기대 접촉시간을 계산하였다.

본문요약 

문제 정의
  • 본 논문에서는 중력장에 놓인 2개의 원형 실린더 형상의 입자가 유체내에서 Drafting,Kissing,Tumbling 과정을 거치며 침강하는 과정을 가상경계법(IBM)을 이용한 2D_YUIBM 모델로 연구 하였다.

    본 논문에서는 중력장에 놓인 2개의 원형 실린더 형상의 입자가 유체내에서 Drafting,Kissing,Tumbling 과정을 거치며 침강하는 과정을 가상경계법(IBM)을 이용한 2D_YUIBM 모델로 연구 하였다. 검증에 사용된 물리적 조건은 Table 1 과 같고 실린더간의 충돌은 완전탄성충돌로 가정하였다.

  • 본 연구에서는 미세플라스틱과 입자상의 PAH를 원형 실린더로 가정하여 해양 환경에서 중력에 의해 침강하며 충돌하는 과정을 연구하였다.

    본 연구에서는 미세플라스틱과 입자상의 PAH를 원형 실린더로 가정하여 해양 환경에서 중력에 의해 침강하며 충돌하는 과정을 연구하였다. 이를 통해 각각의 반지름에 따른 두 입자의 충돌 효율과 접촉시간을 구하였고, PAH가 미세플라스틱에 화학적으로 반응하여 흡착될 수 있는 기댓값을 계산하여 PAH의 오염에 취약한 미세플라스틱의 물리적 조건을 구하였다.

  • 본 연구의 목적은 유체내에서 침강하는 미세플라스틱에 얼마나 많은 PAH가 흡찰될 수 있는 조건을 유체역학적으로 알아보는 것이다.

    본 연구의 목적은 유체내에서 침강하는 미세플라스틱에 얼마나 많은 PAH가 흡찰될 수 있는 조건을 유체역학적으로 알아보는 것이다. 이를 위해 충돌효율 (Coliision Efficiency) 개념을 사용하였다.

가설 설정
  • uPVC는 반지름 R 입자, PAH는 r 입자로 가정하여, 유체내에 침강하고 있는 uPVC 입자에 PAH가 충돌할 충돌계수를 구하였다.

    uPVC는 반지름 R 입자, PAH는 r 입자로 가정하여, 유체내에 침강하고 있는 uPVC 입자에 PAH가 충돌할 충돌계수를 구하였다. uPVC의 초기 위치는 Table 3의 Initial Position과 같으며 PAH의 초기 x축 위치를 # 간격으로 변화시켜 가며 충돌하게 되는 x * 값을 구하였다.

  • 검증에 사용된 물리적 조건은 Table 1 과 같고 실린더간의 충돌은 완전탄성충돌로 가정하였다.

    본 논문에서는 중력장에 놓인 2개의 원형 실린더 형상의 입자가 유체내에서 Drafting,Kissing,Tumbling 과정을 거치며 침강하는 과정을 가상경계법(IBM)을 이용한 2D_YUIBM 모델로 연구 하였다. 검증에 사용된 물리적 조건은 Table 1 과 같고 실린더간의 충돌은 완전탄성충돌로 가정하였다.

  • 이때 미세플라스틱의 물리적 값은 해양에 널리 존재하는 uPVC을 기준으로 선정하였으며 (Ng et al.[11]) PAH는 해양토양에 흡착된 입자를 가정하였다.

    이를 통해 각각의 반지름에 따른 두 입자의 충돌 효율과 접촉시간을 구하였고, PAH가 미세플라스틱에 화학적으로 반응하여 흡착될 수 있는 기댓값을 계산하여 PAH의 오염에 취약한 미세플라스틱의 물리적 조건을 구하였다. 이때 미세플라스틱의 물리적 값은 해양에 널리 존재하는 uPVC을 기준으로 선정하였으며 (Ng et al.[11]) PAH는 해양토양에 흡착된 입자를 가정하였다. (Jones et al.

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
잔류성 유기오염 물질
잔류성 유기오염 물질은 어떤 문제를 불러오는가?
해양생물의 섭식 및 소화기관의 손상을 일으킬 뿐만 아니라 인간에게까지 전달되어 생식질환, 호르몬 이상 같은 질병을 일으킬 수 있어 환경적으로 매우 위험한 존재다

(Gold et al.[7]) 이는 해양생물의 섭식 및 소화기관의 손상을 일으킬 뿐만 아니라 인간에게까지 전달되어 생식질환, 호르몬 이상 같은 질병을 일으킬 수 있어 환경적으로 매우 위험한 존재다. (Mato et al.

미세플라스틱
미세플라스틱이란 무엇인가?
플라스틱이 해류와 바람에 의해 침식되어 파편화되거나 (Ryan et al.[3]) 인공적으로 미세하게 생산된, 크기가 5mm 이하인 플라스틱을 미세플라스틱(Microplastic)이라 한다

(IFREMER.[2]) 이런 플라스틱이 해류와 바람에 의해 침식되어 파편화되거나 (Ryan et al.[3]) 인공적으로 미세하게 생산된, 크기가 5mm 이하인 플라스틱을 미세플라스틱(Microplastic)이라 한다. (Anthony et al.

미세플라스틱
미세플라스틱의 문제점은 무엇인가?
잔류성이 크고 생물축적성이 있는 잔류성 유기오염 물질(POP)을 잘흡착하여 해양환경과 먹이사슬에 지대한 피해를 끼친다

해양환경에서 큰문제가 되고 있는 아주 작은 크기의 플라스틱 입자인 미세플라스틱(Microplastic)은 잔류성이 크고 생물축적성이 있는 잔류성 유기오염 물질(POP)을 잘흡착하여 해양환경과 먹이사슬에 지대한 피해를 끼친다. 본 연구에서는 해양에 존재하는 대표적인 미세플라스틱 uPVC와 입자상의 잔류성 유기오염 물질 PAH를 원형 실린더로 가정하여 해양 환경에서 침강하고 있는 미세플라스틱이 잔류성 유기오염 물질에 의해 오염될 가능성을 알아보았다 이를 위해 표층및 심층수 환경에서 반지름에 따른 충돌효율과 접촉 시간을 구하여 두 실린더가 접촉할 시간의 기댓값인 기대 접촉시간을 계산하였다.

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