FTIR (Fourier Transform Infrared) and Raman spectra of KJ-II bentonite provided by Clariant Korea were compared with those of MX-80 bentonite. The FTIR spectra were obtained using a Nicolet 5 FTIR spectrometer (Fisher Scientific) equipped with a diamond ATR (Attenuated Total Reflection) module. The spectra were collected for 64 scans with a resolution of 4 cm−1. Raman spectra were obtained using an optical microscope (Olympus, BX43) and a spectrometer (Andor, SR- 500). The laser beam was focused using an objective lens with a magnifying power of 50. The backscattered light from the sample was collected into an optical fiber with a core diameter of 0.4 mm. The Raman signals were recorded with CCDs (Andor, DV401A-BV for 532 nm laser wavelength and DV420A-OE for 638 and 785 nm laser wavelengths). Each pixel of CCD received the signal for 1 s and its 1000 times accumulated data were collected. The FTIR spectra of the two bentonite samples are very similar. The FTIR spectra of both bentonites showed absorption bands at 3623, 3399, 3231 cm−1 in the higher wavenumber region and at 1637, 1443, 1117, 997, 914, 887, 847, 797, 611, 515, 414 cm−1 in the lower wavenumber region. A sharp band at 3623 cm−1 and the strong band at 997 cm−1 correspond to the OH stretching of structural hydroxyl groups and the Si-O stretching vibration, respectively. In addition to these clear bands, several absorption bands observed in this experiment are well matched with the results reported in various literatures. Unlike the FTIR spectrum, it is not easy to observe the Raman bands of bentonite. The reason is that strong fluorescence interferes with the Raman spectrum. The two bentonite samples showed different fluorescence intensities. In the case of MX-80 bentonite, no clear Raman band was observed due to the influence of very strong fluorescence. KJ-II bentonite showed a relatively weak fluorescence intensity and Raman bands were partially visible at around 147, 260, 397, 709, and 1279 cm−1. In particular, the band at 1279 cm−1 is wide and sturdy. It was observed that the non-powder samples showed a better quality spectra. The Raman characteristics of KJ-II bentonite, which depend on the incident laser wavelength and the sample pretreatment, are discussed in detail.

PURPOSES : The purpose of this study is to evaluate the asphalt binder properties using FTIR analysis. METHODS : To investigate the chemical properties of asphalt binders, FTIR tests were performed. Recently, FTIR was used for quantification under various aging conditions. Three scans were averaged for each sample within the wavenumber range of 4000 to 400 cm-1, at a resolution of 4 cm-1 (default Simatech software settings). To determine the oxidation of the extracted asphalt binder and the remaining TCE solution in the extracted asphalt binder, the penetration test was adopted and compared. To track the changes in the chemical composition of the aged bitumens, the ATR spectrum of each sample was analyzed, both qualitatively and quantitatively. The qualitative analysis involved identifying characteristic absorption peaks for the functional group of interest, such as polymer components, carbon and sulfur oxidation products, and polar aromatics. RESULTS : The asphalt binder is easily oxidized in air during FTIR testing. To reduce the oxidization of the asphalt binder, the asphalt binder must avoid air contact to measure constant results. Sometimes, the extracted asphalt binder has a residual solvent (TCE), which affects the evaluation of the extracted asphalt binder rheology, such as absolute viscosity and penetration testing. To solve this problem, the research team adopted the FTIR test method. First, the TCE was scanned with FTIR to obtain the chemical characteristics of TCE. After that, the extracted asphalt binder was scanned and the FTIR spectra were compared with those of TCE. If there is a TCE in the extracted asphalt binder, a typical peak was found in the spectrum. Thus, it is possible to estimate the content of the TCE remaining in the extracted asphalt binder via the FTIR test method. CONCLUSIONS : It is possible to evaluate the aging of asphalt binder through FTIR analysis used for the analysis of the chemical structure of asphalt. In addition, during FTIR analysis, the sample is required to avoid air contact to obtain accurate results. FTIR analysis was conducted to confirm whether the solvent (TCE) remained in the extracted asphalt binder and it was confirmed that the penetration increased by a factor of two when the solvent remained. This suggests that it is difficult to control the quality of the asphalt mixture by controlling the amount of recycled additive, as well as the aging of the extracted asphalt binder.

OP-FTIR(Open-path Fourier Transform Infrared)을 광학적 센서로 활용하여 혹은 유독가스의 옥외 누출 및 농도분포를 신속하게 파악할 수 있는 유해가스 검색시스템을 가상환경 상에 구성하였다. 유해가스의 확산환경은 풍동실험과 유사하도록 CFD 모델을 사용하여 구성하였다. 신속한 연산이 가능하도 록, 1개의 가우스 함수를 사용한 SBFM 기법을 토대로 CT 프로그램을 만들었다. 캐노피 층보다 높은 고도 면에서 CFD 농도장 시뮬레이션으로부터 OP-FTIR 광로 통합농도 신호를 구성하였다. 이 신호를 CT 프로그램에 적용하여 CFD 농도장을 역추정한 후 CFD 결과와 비교해 봄으로써, OP-FTIR을 이용한 관 측시스템의 성능을 평가하였다. 단순한 시스템임에도 불구하고, 비교적 만족스러운 성능을 보였다.

추적자 SF6 가스농도의 공간분포를 예측하기 위하여 수동형 리모트 센싱 기술과 컴퓨터 단층 측정 기술을 접목시켜 도시모델을 모사한 풍동에서 시나리오에 따라 실험을 수행하였다. 풍동실험의 시나리오는 거리에 따른 스캐닝 방식과 각도에 따른 스캐닝 방식으로 실험을 수행하였고, OP-FTIR 원격 감시장비는 SF6 가스의 광로통합농도를 구하기 위하여 사용되었다. 또한 제안한 SBFM(Smooth Basis Function Minimization) 알고리즘은 SF6 가스농도를 공간정보를 예측하기 위하여 사용되었으며 최적의 Gaussian 함수 개수를 구하기 위하여 1개, 2개 및 3개의 Gaussian 함수를 적용하여 실험하였다. 실험 결과 SBFM 알고리즘에 의한 SF6 농도분포의 예측 결과는 실제 측정 결과와 비교할 때 1개의 Gaussian 함수를 적용한 결과의 상관계수가 0.755로 가장 잘 일치하였다. 아직 컴퓨터 단층 기술과 수동형 리모트 센싱 기술의 결합된 기술이 실험실적 연구단계이지만 SBFM 알고리즘과 기하학적 빔 스캐닝 기술이 보다 향상된다면 대기오염 감시 및 국방 분야에 폭 넓게 응용될 것으로 기대된다.

This study investigated that the reconstruction process of calcined Mg-Al layered double hydroxide in distilled water or calcium hydroxide solution for 3 days. The ATR-FTIR (Attenuated total reflection-Fourier transform infrared spectroscopy) was used for analysis of the reconstruction process. The results showed that the reconstruction of the calcined layered double hydroxide was almost completed within 1 day.

Removal of siloxane compounds is very important to protecting the biogas energy conversion system from decreased efficiency and parts damage. Among various siloxane removal technologies, adsorption towers are mostly used for performance and ease of operation. However, due to the difficulty of measuring the concentration of siloxane compounds in the gas stream and the complicated matrix of siloxane compounds, adsorption characteristics are not well known. In this study, the adsorption characteristics for multi siloxane components are experimentally studied. Four siloxane components are vaporized in the nitrogen stream supplied continuously to a lab-scale adsorption tank with commercially available silica gel or activated carbon and an FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) analyzer was used for the online siloxane analysis to find out the adsorption characteristics. While a mixture of L2, L5, D4 and D5 adsorption capacity of silica gel and activated carbon are similar -11.13 and 11.56wt% respectively-adsorption characteristics of each adsorbent was well distinguished in terms of breakthrough behavior. Silica gel shows sequential breakthrough for each siloxane compound and a more noticeable unique time range for Rc > 1, while relatively simultaneous breakthrough was shown for activated carbon adsorbents.

잔디는 운동장과 골프장, 공원, 묘지 등의 다양한 장소에 식재되는 주요 원예작물이다. 국내에 자생하는 한국잔디(Zoysiagrass)로는 들잔디(Zoysia japonica)와 금잔디(Zoysia matrella), 갯잔디(Zoysia sinica) 등이 있다. 주요 원예작물에 대한 대사체 분석은 다양하게 연구가 이루어지고 있지만 아직 잔디의 대사체 성분 분석은 거의 이루어진 바 없다. FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)은 적외선을 통해 얻어지는 sample의 흡광도를 이용하여, 해당 시료의 성분 및 양을 측정할 수 있는 기법으로써, HPLC와 같은 기존의 대사체 분석 방법 보다 쉽고 빠르게 결과를 알 수 있어 최근 다양한 분야에서 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 다년간 수집된 국내 자생 잔디(들잔디, 금잔디, 갯잔디) 약 240점의 FTIR분석을 통해 대사체 수준에서 자생 잔디의 식별체계를 확립하고자 하였다. PCA(principal component analysis)와 PLS-DA(Partial least square discriminant analysis)분석 결과, 갯잔디는 들잔디와 금잔디 라인들과 뚜렷하게 식별되었으며 PCA dendrogram에서도 같은 결과를 얻을 수 있었다. 이를 통해 갯잔디의 대사체 성분들이 들잔디와 금잔디와 비교하여 매우 다른 특징을 가지고 있음을 알 수 있었다. 수집지별로 들잔디 라인들의 PCA 분석결과에서는 산악지대와 해안지대에 서식하는 잔디가 식별되는 경향을 보였으며, PLS-DA와 PLS-DA dendrogram 분석결과에서는 두 그룹이 더욱 뚜렷하게 구분되어 서식지에 따른 들잔디의 대사산물의 패턴 차이가 크게 나타남을 확인할 수 있었다.

현재 에메랄드의 중요한 산지로 자리 잡아가고 있는 Itabira 지역 에메랄드의 분광학적 특성을 연구하기 위하여 에메랄드를 C-축에 수직, 수평인 방향으로 각각 절단하였으며, H2O 관련 범위의 좀더 세부적인 피크 관찰을 위하여 KBr로 압축한 pellet시료를 만들어 적외선 분광분석(FTIR) 실험을 수행하였다. H2O 관련 범위에서 5,271 cm-1, 1,638 cm-1 피크가 나타나는 것으로 보아 본 시료는 Type-II에 해당함을 관찰할 수 있었으며, H2O-Na-H2O 배열 형태를 가지는 Type-IIa에 해당하는 피크가 아주 강하게 나타나고 있다. H2O 관련 범위를 제외한 특정 범위에서는 CO2, Cl 피크 등이 관찰되었으며, 적외선 분광분석 법을 이용하여 타입의 분류뿐만 아니라 상대적인 피크 강도 비교를 통하여 Na2O 함량 또한 예측 가능한 것으로 사료된다.

천연, 합성 그리고 전자빔 조사 처리된 다이아몬드간의 분광학적 특성을 연구하기 위해 FTIR 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 모든 다이아몬드 시료에서 다이아몬드 고유 흡수 피크와 다이아몬드 내 질소와 관련된 흡수피크가 잘 나타났다. 합성 다이아몬드는 고온고압과 관련된 1344 cm-1와 1128 cm-1 흡수피크를 보여주며 합성 다이아몬드에서만 나타나는 1050 cm-1 흡수피크를 보여 천연 다이아몬드와 잘 구분이 된다. 전자빔 조사에 의한 청색 다이아몬드와 붕소함량에 의한 청색 다이아몬드는 Type (천연 : Type IIb, 전자빔 처리 : Type Ia)으로 구별이 된다. 그러나 방사선 조사된 다이아몬드에서 일반적으로 나타나는 1450 cm-1 흡수피크가 미약한 것은 방사선의 종류, 조사량과 어넬링 과정과 관련이 있는 것으로 사료된다.

Epidote occurs as veinlets in the propylitic alteration zone of the Bobae clay deposit, Pusan, Korea. Its cell parameters apparently decrease with the contents of Al, Fe, and Ca. Fourier transform infrared (FTIR) spectra show one hydrosyl environment related to AlM2 at 3357-3358 cm-1. In the mid-infrared region, the peaks at 950 and 1030 cm-1 sharper with increasing Al shifting to higher energy region. The peak at 885 cm-1 shifts slightly to a lower energy region with a decreasing intensity as the Fe content increases. In the far-IR region, epidote exhibits absorption bands at 120 and 140 cm-1, which are related to the Ca-O bonds in A-sites.M ssbauer spectra of epidote show that the isomer shifts of Fe3+ range from 0.36-0.37 at the M3 site and from 0.35-0.44 at M1 site. Fe2+ shows the isomer shift ranging from 1.11 to 1.13. Quadrupole splitting is 2.04 for Fe3+M3, 0.52-0.70 for Fe3+M1, and 2.61-2.70 for Fe2+M3. Calculation shows Fe3+M386-90.7%, Fe3+M12.5-3.6%, and Fe2+M35.8-11.4% of total iron, showing preferential distribution of Fe3+ in the M3 site. The Fe3+M3 content is between 0.486 and 0.513 per formula unit. in the Fe-rich epidote, less Fe3+ and more Fe2+ are accommodated in the M1 and M3 sites. Hence, the overall disorder increases as total Fe content increase. The ordering parameter of the Bobae epidote is 0.93-0.95, suggesting a disequilibrium state below 200℃. The constant temperature over a long period may be essential for the transition from disordered state to equilibrium state, despite the possible variation in flux and composition of the hydrothermal fluid.