초록 ▼

o 나노입자의 흡습성 (hygroscopicity)과 휘발성 (volatility)을 실시간으로 측정하기 위하여 나노입자의 크기와 수농도 측정기기, 가습제어기기, 히터, 데이터제어기기 등으로 구성된 이동성(portability)이 뛰어나고 자동화(automatic operation)된 측정시스템 개발완료.
o 물성이 알려진 다양한 나노입자를 실험실에서 제조하여 본 연구에서 개발 될 실시간 나노입자 흡습성 및 휘발성 측정시스템에 적용하고 이론적인 입자들의 흡습성과 휘발성을 실험적 결과와 비교 분석함으로써 개발된 측정시스템의 정확

o 나노입자의 흡습성 (hygroscopicity)과 휘발성 (volatility)을 실시간으로 측정하기 위하여 나노입자의 크기와 수농도 측정기기, 가습제어기기, 히터, 데이터제어기기 등으로 구성된 이동성(portability)이 뛰어나고 자동화(automatic operation)된 측정시스템 개발완료.
o 물성이 알려진 다양한 나노입자를 실험실에서 제조하여 본 연구에서 개발 될 실시간 나노입자 흡습성 및 휘발성 측정시스템에 적용하고 이론적인 입자들의 흡습성과 휘발성을 실험적 결과와 비교 분석함으로써 개발된 측정시스템의 정확성과 정밀도 분석 완료.
o 한반도내 다양한 지역에서 나노입자의 물리적/화학적 특성을 측정하고 나노입자의 화학적 조성의 지역적 또는 시간적 변화와 차이를 측정함.
o 대기 중 나노입자 집중발생시 (nanoparticle burst; nucleation)의 나노입자의 흡습성과 휘발성을 측정하고 발생 전과 비교하여 나노입자의 생성기작과 생성조건을 규명하고 화학적 조성을 예측함

Abstract ▼

Fine and ultrafine particles in the ambient atmosphere are of current interest due to their effects on radiation budget, climate change, visibility, and human health. Especially, ultrafine particles and nanoparticles may have higher reactivity and toxicity due to their enhanced surface area-to-volum

Fine and ultrafine particles in the ambient atmosphere are of current interest due to their effects on radiation budget, climate change, visibility, and human health. Especially, ultrafine particles and nanoparticles may have higher reactivity and toxicity due to their enhanced surface area-to-volume ratio.
Those particles in the ambient atmosphere are emitted directly from various sources or formed by gas-to-particle process. The new particles formed can grow to sizes that are optically important and have a potential to affect climate change. Due to their small size and mass, the newly formed particles are easily lost by diffusion and it is difficult to determine their chemical composition. Thus, rapid measurements of physical and chemical properties of nanoparticles are essential to better understand their sources, particle formation and growth mechanism, and their effects on atmospheric process and human health. In this research, a real time measurement technique to determine hygroscopicity and volatility of nanoparticles was developed. The tandem differential mobility analyzer (TDMA) method that enables us to determine particle size change under elevated relative humidity and temperature was applied to measure hygroscopicity and volatility of nanoparticles in the size range of 8 nm and 50nm. By using laboratory-generated nanoparticles whose material properties are already known, our system was evaluated. Furthermore we applied our system to determine hygroscopicity and volatility of nanoparticles which are freshly formed in the ambient atmosphere. By measuring hygroscopicity and volatility of nanoparticles in the ambient atmosphere. We estimated their sources, particle formation and growth mechanism, and their effects on atmospheric process and human health.
o Method
- A new measurement technique was constructed to measure hygroscopicity and volatility of nanoparticles.
- By using laboratory-generated nanoparticles whose material properties are already known, the measurement technique was evaluated.
- Physical/chemical properties of nanoparticles in the ambient atmosphere were measured by using our system at various sampling site to determine chemical property of nanoparticles.
- When nucleation occurred in the ambient atmosphere, we measured hygroscopicity and volatility of nanoparticles to understand particle formation, growth mechanism, and chemical composition of particles.
- Better understanding for cloud condensation nuclei formation of nanoparticles and carbonaceous nanoparticles
- With hygroscopicity and volatility data, mixing state of particles was determined.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...6
• CONTENTS...8
• 목차...9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...10
• 제 1 절 연구 개발 목적...10
• 제 2 절 연구 개발 필요성...13
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...14
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...19
• 제 1 절 연구 개발 추진체계 및 전략...19
• 제 2 절 실시간 흡습성 휘발성 측정기술 개발...21
• 1. 측정시스템 구성...21
• 2. 실험실에서 흡습성 및 휘발성 측정시스템 평가...23
• 제 3 절 대기 중 나노입자측정...31
• 1. 나노입자 이벤트 측정...31
• 2. 대기 중 나노입자의 흡습성과 휘발성 측정...37
• 3. 대기 중 나노입자의 TEM/EDS 분석...42
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...45
• 제 1 절 연구개발 목표 및 달성도...45
• 제 2 절 대외 기여도...49
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...51
• 제 1 절 원천기술을 바탕으로 한 실용화기술개발 및 연구...51
• 제 2 절 관련분야 활용계획...54
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...55
• 제 7 장 참고문헌...58