• 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.

• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.710-710
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• 2009

$SF_6$ 가스는 높은 절연 특성으로 인해 산업공정에서 순수 또는 $N_2$ 나 $CO_2$ 가스를 혼합시켜 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 $SF_6$ 가스의 지구온난화지수는 $CO_2$ 대비 23,900배로 환경에 치명적인 영향을 줄 수 있으므로, $SF_6$ 가스에 대한 분리 및 처리에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 조성에 따른 $SF_6-N_2$ 혼합기체의 3상평형(물-하이드레이트-기체)점을 측정하였다. 측정결과 $N_2$가 더 많이 첨가된 혼합기체일수록 순수 $SF_6$의 상평형 조건보다 더 높은 압력, 더 낮은 온도에서 형성됨을 알 수 있었고 라만분석으로 실제 만들어진 하이드레이트 내에 혼합기체를 확인하였다. 또한 하이드레이트 형성속도 및 회수기체의 조성을 측정하여 분리 및 회수의 효율을 살펴보았다. 본 실험에서 얻어진 결과는 $SF_6$ 혼합기체의 분리 및 처리에 관한 연구의 중요한 기초 자료가 될 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.695-697
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• 2009

지구온난화로 인한 기후변화 등의 문제점들이 국제적인 이슈화되면서 온실가스의 효과적인 처리에 많은 관심이 집중되고 있다. 절연제로 주로 사용되고 있는 $SF_6$는 이산화탄소의 23,900배의 지구온난화지수를 가지는 온실가스이다. 본 연구에서는 이 물질의 효과적인 분리/회수를 위하여 가스 하이드레이트 형성을 이용한 방법을 제안하였다. 하이드레이트 형성법을 이용할 경우 공정이 단순하고 저압에서 분리가 가능하므로 타 분리공정과의 경쟁이 가능할 것으로 예상된다. 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($L_W$)-기상(V)의 3상 평형점을 측정하였다. 또한, 고체의 하이드레이트 내부에 포집된 혼합기체의 조성과 포집되지 않은 기상의 조성을 GC를 이용하여 분석함으로써 하이드레이트 형성을 이용한 공정에서의 기체분리효율을 파악할 수 있었다. 질소의 가스 하이드레이트 평형 압력에 비해 SF6의 평형압력이 현저히 낮았으며, 혼합기체의 $SF_6$의 조성이 증가할수록 순수한 SF6의 3상 평형점에 근접하는 것을 볼 수 있었다. 이는 하이드레이트 형성을 이용한 기체 분리 공정을 이용하여 고농도의 $SF_6$를 분리해 낼 수 있음을 나타내어 주며 이 결과는 GC분석을 통하여 확인하였다. 본 실험에서 얻어진 결과는 하이드레이트를 이용한 $SF_6$ 분리 공정의 중요한 기초 자료가 되며 다른 혼합 기체의 분리 공정에도 응용될 수 있을 것이다.

• Membrane Journal
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• v.21 no.3
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• pp.256-262
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• 2011

This study describes the performance of PSF and PC membranes for separation and recovery of $SF_6$ from gas mixtures (10% $SF_6$/70% $N_2$/19% $O_2$/1% $CF_4$) containing low concentration of $SF_6$. The $SF_6$ concentration in retentate, recovery efficiency and selectivity of mixed gases were measured as a function of retentate flow rate and temperature. The concentration of $SF_6$ in the gas recovered from PSF and PC membrane respectively decreased with increase of retentate flow rate and increased with increase of temperature. The values of $SF_6$ concentration in retentate of PSF membrane were higher than those of PC membrane at constant experimental conditions. The maximum value of recovery efficiency of PSF and PC membranes are 95.9% and 67.8%, respectively, under 298.15 K and 150 cc/min of retentate flow rate. With the exception of $CF_4/SF_6$, the real selectivities of $N_2/SF_6$ and $O_2/SF_6$ at PSF membrane were higher than those of PC membrane.

• Membrane Journal
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• v.26 no.2
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• pp.159-165
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• 2016

Polyimide hollow fiber membrane modules were prepared in order to investigate the process of multi stage gas separation. The modules performance was carried out using 50/50 of $N_2/SF_6$ mixed gas. The membrane modules has been tested for measuring gas flow rate and concentration under various stage cut at 0.5 MPa. The membrane modules showed a high recovery ratio at the same stage cut as $N_2/SF_6$ selectivity increased. Two stage process was fulfilled for improving $SF_6$ recovery ratio and $SF_6$ concentration. Eventually, two stage process showed higher performance of $SF_6$ recovery ratio and concentration ($SF_6$ recovery ratio = 95%, $SF_6$ conc. = 98%).

• Membrane Journal
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• v.22 no.3
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• pp.201-207
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• 2012

In this study, we investigated permeation of single gas ($N_2$, $O_2$, $CF_4$, and $SF_6$) through flat sheet membrane composed of PDMS (poly-dimethylsiloxane) and PEBAX (polyether block amides). Gas permeation experiment was performed with various feed pressure. Permeability was estimated using permeation flux measured by continuous-flow technique. The permeability of gases except $SF_6$ in PDMS were decreased with the upstream pressure increased. $SF_6$ is much more permeable than $CF_4$, which is due to higher critical temperature of $SF_6$. The permeability decreased in the following order: $O_2$ > $N_2$ > $SF_6$ > $CF_4$. On the other hand, the permeability of gases in PEBAX followed the order: $O_2$ > $N_2$ > $CF_4$ > $SF_6$ which are opposite of the order of kinematic diameter (${\AA}$)($SF_6$ > $CF_4$ > $N_2$ > $O_2$). The $SF_6/CF_4$ pure gas selectivity in PDMS was 2.1 at 0.7 MPa.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.21 no.3
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• pp.178-184
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• 2012

Carbon coils could be synthesized on nickel catalyst layer-deposited silicon oxide substrate using $C_2H_2$ and $H_2$ as source gases and $SF_6$ as an additive gas under thermal chemical vapor deposition system. The characteristics (formation density and morphology) of as-grown carbon coils were investigated as functions of additive gas flow rate and the cycling on/off modulation of $C_2H_2/SF_6$ flows. Even in the lowest $SF_6$ flow rate (5 sccm) in this work, the cycling on/off modulation injection of $SF_6$ flow for 2 minutes could give rise to the formation of nanosized carbon coils, whereas the continuous injection of $SF_6$ flow for 5 minutes could not give rise to the carbon coils formation. With increasing $SF_6$ flow rates from 5 to 30 sccm, the cycling on/off modulation injection of $SF_6$ flow confines the geometry for the carbon coils to the nanosized ones. Fluorine's role of $SF_6$ during the reaction was regarded as the main cause for the confinement of carbon coils geometries to the nano-sized ones.

• 전기의세계
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• v.25 no.6
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• pp.45-48
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• 1976

과거 수십년간 전력계통의 절연에 쓰여 온 공기에 대치하여 근년 고기압 SF$_{6}$gas에 의한 gas절연 방식이 급속도로 진전되고 있으며 거기에 수반하여 SF$_{6}$gas의 방전특성 해명이 초고압 장 gap영역에서 급선무로 되어 있다. 또한 초고압송전에 대응하는 각종 전력기기 cable등의 고기압 절연이 실용화 하게 되었으며 신뢰도가 높고 합리적인 gas 절연기기의 설계를 목표로 부성기체 특히 고기압 SF$_{6}$gas의 절연파괴 특성의 연구가 진행되고 있다. 고기압 SF$_{6}$gas는 높은 파괴 전체를 가지므로 극히 적은 원인으로도 절연 특성에 영향을 미치며 공기, 질소등 기체와는 매우 다른 방전 특성을 나타낸다. 여기서는 SF$_{6}$gas의 특이한 방전 특성과 고기압 SF$_{6}$gas 중에서의 impulse corona의 특성을 고찰하려고 한다.

• Membrane Journal
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• v.22 no.1
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• pp.72-76
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• 2012

$SF_6$ has an extremely high global worming potential (GWP). Therefore, there has been an effort to reduce the use of $SF_6$ and its emission into atmosphere. One possible solution for minimizing the use of $SF_6$ in electrical equipments is utilization of gas mixtures such as $SF_6/N_2$. The $SF_6$ concentration in the gas mixture varies from 10 to 60%. However, when the apparatus is repaired or dismantled, we have to recover $SF_6$ from the gas mixture. Since the boiling point of $SF_6$is low (${\sim}-60^{\circ}C$), the liquefaction method is difficult to apply. One possible alternative is the membrane separation technology. In this study, we investigated the $SF_6$ and $N_2$ permeation properties of 5 polymeric membranes. For example, permeability of $N_2$ in BOPP membrane at $25^{\circ}C$was 0.19 barrer, whereas that of $SF_6$ was only 0.0012 barrer, resulting in the selectivity of 158. An upper bound for $SF_6/N_2$ gas pair was suggested for the first time with n = -1.33 and k = 160 (barrer).