• Title/Summary/Keyword: $SF_6$가스

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The measurement of electron drift velocity and analysis of transport coefficients in $SF_6$ gas ($SF_6$가스의 전자이동속도 측정 및 수송계수 해석)

  • 하성철;하영선;윤상호;전병훈;백승권
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.6 no.6
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    • pp.524-535
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    • 1993
  • 본 연구에서는 SF$_{6}$가스의 전자이동속도를 더블히트파이프 실험장치를 이용하여 유도전류법에 의해 실험적으로 측정하였다. 그리고 전자수송계수의 정량적인 산출은 볼츠만 수송 방정식의 Backward-Prolongation을 이용하여 계산하고 해석하였다. 이때 전자에너지 분포함수와 전리 및 부착계수를 구하고 운동량변환단면적을 결정하였다. 그리고 실험적으로 측정된 SF$_{6}$가스의 전자이동속도와 계산된 전자수송계수를 비교 검토하여 해석함으로서 절연체의 기초적인 물성자료로 사용할 수 있다.

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Breakdown Characteristics of Surface Discharge according to the Temperature Variaition (온도변화에 따른 절연매질별 연면방전특성)

  • Choi, Eun-Hyeok;Park, He-Rie;Park, Sung-Gyu;Lim, Chang-Ho;Lee, Kwang-Sik
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1597-1598
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    • 2011
  • 현재 $SF_6$ 가스를 사용하는 각국 정부 및 환경단체, 전기, 화학 그리고 타 산업분야에서 $SF_6$ 가스의 환경영향에 관심을 표명하고 있으며, 그 중에서도 전력산업분야는 $SF_6$의 가스 대체 물질을 찾는데 많은 연구를 하고 있다. 이에 건조공기, $N_2$ 가스 및 혼합가스($N_2:O_2$)에 대하여 많은 연구로 $SF_6$를 사용하는 전력설비를 친환경절연재인 건조공기로 대체하여 배전급에 운용되고 있다. 따라서 본 논문에서는 현재 배전급에 친환경절연재로 사용되고 있는 Dry-Air에 대하여$SF_6$와의 연면 방전 특성 비교하여 고체절연물의 절연성 평가를 하였다.

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유도 결합 Ar/SF6 혼합 기체 방전에서의 전자 에너지 분포 측정을 통한 플라즈마 변수 연구

  • O, Seung-Ju;Lee, Hyo-Chang;Lee, Jeong-Gyu;Lee, Yeong-Gwang;Jeong, Jin-Uk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.440-440
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    • 2010
  • $SF_6$ 기체 및 Ar/$SF_6$ 혼합 기체 방전은 실제 반도체 및 디스플레이 공정에서 널리 쓰이고 있지만, 측정상의 어려움으로 인하여 정량적인 데이터 및 기본 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 유도 결합 Ar/$SF_6$ 혼합 기체 플라즈마에서 다양한 압력과 혼합 가스 비율에 따른 전자 에너지 분포 측정을 통한 플라즈마 변수 연구에 관한 내용이다. 낮은 가스 압력에서 $SF_6$ 기체의 혼합 비율이 증가함에 따라서 상대적으로 적은 전자 밀도 감소와 전자 온도의 증가가 보였다. 하지만, 높은 가스 압력에서 $SF_6$ 기체의 혼합 비율이 증가함에 따라 상당한 전자 밀도 감소와 급격한 전자 온도 증가 (~ 9 eV)가 관찰되었다. 이러한 전자 온도와 전자 밀도의 극적인 변화는 $SF_6$ 기체 증가에 의한 전자-중성종 충돌과 음이온 생성으로 인한 것으로 여겨지며, 유체 모델 및 전자 가열 모드를 고려하여 해석하였다.

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저진공 펄스 직류 전원 $BCl_3/SF_6$ 플라즈마를 이용한 GaAs/$Al_{0.2}Ga_{0.8}As$ 화합물 반도체의 선택적 식각 연구

  • Park, Dong-Gyun;Choe, Gyeong-Hun;No, Gang-Hyeon;Sin, Ju-Yong;Song, Han-Jeong;Lee, Je-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.261-261
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    • 2011
  • 펄스 직류 전원 $BCl_3/SF_6$ 플라즈마를 이용하여 GaAs/$Al_{0.2}Ga_{0.8}As$의 선택적 식각을 연구하였다. 식각 주요 공정 변수는 $BCl_3/SF_6$ 플라즈마에서 $SF_6$ 가스 유량(0~50%)이었다. $BCl_3/SF_6$의 총 가스 유량은 20 sccm이었다. 다른 공정 조건인 공정 압력(100 mTorr), 펄스 파워(500 V), 펄스 주파수(200 kHz), 리버스 시간 (0.7 ${\mu}s$)은 일정하게 고정시켰으며 기계적 펌프만을 이용하여 공정을 진행하였다. 오실로스코프(Oscilloscope) 데이터에 의하면 가스의 조성 변화에도 척에 걸리는 입력 전압과 전류가 거의 변화가 없었다. $BCl_3/SF_6$ 가스가 10%의 조성에서 GaAs와 $Al_{0.2}Ga_{0.8}As$의 식각 선택비가 약 48 : 1로 우수한 결과를 나타내었다. 그러나 $BCl_3/SF_6$ 가스의 증가는 GaAs의 식각율과 선택도를 감소시켰다. 그리고 $SF_6$ 가스의 조성비가 30% 이상일 경우에는 GaAs와 $Al_{0.2}Ga_{0.8}As$가 식각되지 않았다. 식각 후에 GaAs의 표면 거칠기(RMS surface roughness)는 0.7~1.3 nm로 나타났다. 위의 결과들을 종합적으로 보면 펄스 직류 전원 $BCl_3/SF_6$의 조성비가 10%일 때 가장 좋은 식각 선택비를 얻을 수 있었다.

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Thermodynamic Analysis of $SF_6$ Separation Process Using Gas Hydrate Formation (하이드레이트 형성법을 이용한 $SF_6$ 기체 분리공정의 열역학적 특성 분석)

  • Cha, In-Uk;Lee, Seung-Min;Lee, Ju-Dong;Lee, Gang-Woo;Seo, Yong-Won
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.541-544
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    • 2009
  • $SF_6$는 이산화탄소의 23,900배의 지구온난화지수를 가지는 온실가스로서 절연성이 뛰어나 산업 분야에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 질소+$SF_6$로 구성된 혼합기체로 부터 $SF_6$를 효과적으로 분리/회수하기 위하여 가스 하이드레이트 형성을 이용한 방법을 제안하였다. 본 실험은 275-290 K의 온도범위와 3-30 bar의 압력범위에서 질소 + $SF_6$ (10, 30, 50, 70%)의 혼합기체를 사용하여 각 조성에 따른 하이드레이트(H)-물(LW)-기상(V)의 3상 평형점을 측정하였다. 또한, 고체의 하이드레이트 내부에 포집된 혼합기체의 조성과 포집되지 않은 기상의 조성을 분석함으로써 하이드레이트 형성을 이용한 공정에서의 기체분리효율을 파악할 수 있었다. 또한, 하이드레이트 생성반응 동안 시간에 따른 혼합기체의 조성변화를 측정하였다. 276.15 K에서 50%의 $SF_6$가 포함된 혼합기체가 하이드레이트를 형성을 경우 하이드레이트상에는 85%의 $SF_6$가 포집다는 것을 알 수 있었다. 본 실험에서 얻어진 결과는 하이드레이트를 이용한 $SF_6$ 분리 공정의 중요한 기초 자료가 되며 다른 혼합 기체의 분리 공정에도 응용될 수 있을 것이다.

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Separation and Recovery of $SF_6$ Gas from $N_2/SF_6$ Gas Mixtures by using a Polymer Hollow Fiber Membranes (고분자 중공사 분리막을 이용한 $N_2/SF_6$ 혼합가스로부터 $SF_6$의 분리 및 회수)

  • Lee, Hyun-Jung;Lee, Min-Woo;Lee, Hyun-Kyung;Lee, Sang-Hyup
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.33 no.1
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    • pp.47-53
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    • 2011
  • $SF_6$ (Sulfur hexafluoride) possesses high GWP (Global Warming Potential) as sepcified by the IPCC (Intergonvernmental Panel of Climate Change). Recently, the recovery-separtion of $SF_6$ research area, including permeation properties studies using various membrane's materials and the practical operation of recovery-separtion using membrane of waste $SF_6$ gas is in the initial state. The separation efficiency of a single $SF_6$ and waste $SF_6$ mixture was evaluated using a PSF (polysulfone), PC (tetra-bromo polycarbonate) and PI (polyimide) hollow fiber membranes. According to the results of single gases permeation properties, PI membrane has the highest permselectivity of $N_2$ gas in $N_2/SF_6$ gas. Under the condition of P=0.5 MPa, the highest concentration of recovered $SF_6$ is 95.6 vol % in the separation experiment of $SF_6/N_2$ mixture gas by PC membrane. Under the operation pressure of P=0.3 MPa at a fixed retentate flow rate fixed of 150 cc/min, the maximum recovery efficiency of $SF_6$ is up to 97.8% by PSF membrane. From the results above, it is thought that the separation and recovery technique of $SF_6$ gas using membrane will be used as the representative eco-technology in the $SF_6$ gas treatment in the future.

Characteristics Analysis of Frequency Spectrum with Pressure Variation of SF6 Gas (압력 변화에 따른 SF6 가스의 주파수 스펙트럼 특성 분석)

  • Yoon, Dae-Hee;Do, Young-Hoe;Song, Hyun-Jik;Kim, Ki-Chae;Park, Won-Ju;Lee, Kwang-Sik
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.20 no.6
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    • pp.75-80
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    • 2006
  • The disastrous accident happens and the economic loss comes into being at the power facilities that used a industry site, if the fault comes into being. This paper experiments the partial discharge in the GIS used a $SF_6$ insulation gas by the pressure change. We studied the influence of particles at the partial discharge in a $SF_6$ gas. We use UHF method and measure the partial discharge signal radiation electromagnetic waves and to be happened at the $SF_6$. And we analyzed the influence on the $SF_6$ gas to have the particles which the partial discharge analyzes a spectrum of the radiated electromagnetic waves and comes out. The paper results aided the prevention of breakdown accident that happened by particles when an inside pressure changes at the GIS & the power facilities used $SF_6$ gas.

Characteristic Analysis of $SF_6$ Gas Partial Discharge with Conductive Particles (도전성 이물질 존재 시 $SF_6$ 가스의 부분방전 특성 분석)

  • Yoon, D.H.;Kim, H.W.;Bae, J.H.;Song, H.J.;Kim, M.H.;Lee, K.S.
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.221-223
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    • 2007
  • 산업현장에서 많이 사용되고 있는 전력기기에 결함이 발생하면 치명적인 사고로 진전되어 경제적, 인적 손실이 발생될 수 있다. 본 논문은 현재 대전력기기에서 많이 사용되는 $SF_6$ 절연가스의 압력 변화에 따른 부분방전을 모의하고, UHF법을 이용한 모의 GIS 내부 부분방전 신호 측정 및 접지 전류를 측정하여 부분방전 시 방사되는 방사전자파의 스펙트럼 특성과 접지 전류 파형 특성을 분석하여, 챔버 내의 압력 변화가 $SF_6$ 가스 부분방전에 미치는 영향을 측정하였다. 이러한 연구는 현장 GIS 및 $SF_6$ 가스 절연 전력설비에서 내부 압력 변화가 원인이 되어 발생되는 절연파괴 사고의 방지에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

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Characteristics Analysis of Frequency Spectrum with Pressure Variation of $SF_6$ Gas (압력 변화에 따른 $SF_6$ 가스의 주파수 스펙트럼 특성 분석)

  • Yoon, Dae-Hee;Do, Young-Hoei;Park, Kwang-Seo;Choi, Sang-Tae;Kim, Ki-Chai;Lee, Kwang-Sik
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.155-158
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    • 2005
  • 산업현장에서 많이 사용되고 있는 전력기기에 결함이 발생하면 치명적인 사고로 진전되어 경제적, 인적 손실이 발생될 수가 있다. 본 논문은 GIS에 사용되는 절연가스인 $SF_6$의 압력 변화에 따른 부분 방전을 모의하고, 발생되는 부분방전 신호를 절연 진단 방법 중 하나인 UHF법을 이용하여 부분방전 시 방사되는 방사전자파의 스펙트럼을 분석해 금속이물질이 $SF_6$가스 부분방전에 미치는 영향을 측정하였다. 이러한 연구는 현장 GIS 및 $SF_6$ 가스절연 전력설비에서 내부압력 변화 시 금속이물질에 의해 발생되는 절연파괴 사고의 방지에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

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