구조 지수 기반 비구형 입자 체적 분률 변화 예측 (Estimation of Volume Fraction of Non-spherical Particles based on the Structure Factor)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 44권 / 10호 / 635 ~ 641페이지
· 저자명 : 이정훈

초록

대기 중 초미세먼지는 대부분 육면체, 사슬 모양 또는 판형의 집합체 형상으로 매우 불규칙한 형태를 지니고 있다. 하지만, 미세먼지 측정기의 대부분은 이러한 불규칙한 형태를 고려하지 않고 단순히 구형 입자로 가정하여 농도를 산출한다. 본 연구에서는 집합체 입자의 체적 분률이나 수농도를 RDG(Rayleigh-Debye-Gans) 광산란 이론을 이용하여 추정할 때에 불확실성을 제공하는 구조 지수(structure factor)에 대하여 고찰하였다. 다양한 구조 지수 중에서 다음의 네 가지 구조 지수, (1) Dobbins-Megaridis 구조 지수, (2) Fisher-Burford 구조 지수, (3) 지수형 구조 지수 및 (4) 가우스 구조 지수에 대하여 상호 비교하였다. 프랙탈 차원이 1.5, 2.4인 경우에 대하여 지수형 구조 지수를 기준으로 Dobbins-Megaridis 구조 지수는 가우스 구조 지수와 유사한 거동을 보였으며, Fisher-Burford 구조 지수는 지수형 구조 지수와 유사하였다.

영어초록

Particulate matter (PM) consists of irregularly shaped particles, such as hexagonal, chain-like aggregate and plate. However, most PM sensors assume that the particles are spherical. In this study, we investigated the structure factors that may create uncertainty in the estimation of the volume faction and number concentration of aggregate particles under the assumption of spherical particles by using the Rayleigh-Debye-Gans (RDG) theory. Four different structure factors, (1) Dobbins-Megaridis, (2) Fisher-Burford, (3) exponential and (4) Gaussian, were compared according to the fractal dimension (Df). For Df of 1.5 and 2.4, the Dobbins-Megaridis structure factor exhibited a behavior similar to the Gaussian structure factor, whereas the Fisher-Burford structure factor exhibited a behavior similar to the exponential structure factor.

참고자료

· 없음