Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2011.02a
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pp.221-221
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2011
수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극 충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력 스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압 펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 현상을 전기, 광학적으로 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 전자온도는 SF6 혼합비율이 0~10%일 때 급격히 증가하여 이후에는 포화되는 경향을 보였고, 압력에 따라서는 큰 경향성을 보이지 않았다.
The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.2
no.2
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pp.91-97
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1991
낙뢰 현상은 오랫동안 인류에게 신의 분노와 같은 것으로 여기며 신비스럽고 두려운 자연현상 중의 하나로 생각했으나, 자연과학의 발달로 요즈음은 대기중의 전기방전으로 자연스럽게 받아들인다. 그러나 최근 문제가 되고 있는 EMI/EMC 관점에서 보면 낙뢰 현상은 EMI를 일으키는 대표적인 발생원으로서 여전히 두려움 의 대상이다. 본 기술 해설난에서는 먼저 낙뢰시 발생되는 전자파의 세기와 파형에 대해 살펴보고, 이러한 전자파에 의한 EMI 문제 사례로서 전화가입자 선로에 유기되는 낙뢰서어지로 부터 교환기 보호라는 관점에 관해 기술하기로 한다.
현재 전자군의 매개변수해석에 많이 이용되고 있는 방법과 이들의 실측을 하기 위한 실험방법으로는 몇가지가 있다. 대체로 정상Townsend실험, 퍼스Townsend실험, 비행시간관측실험 등이 있으며, 본 고찰에서는 이들을 중심적으로 취급하였다. 그러나 이들은 측정실험방법이 각각 다름에 따라 이론적 해석방법도 다르다. 또한 본 논문에서는 에너지분포를 2차근사 방법으로 해석한 것을 서술하고, 그 이상의 고차항까지 고려하여 해석결과와 비교한예는 그림7과 같다. 이와 같이 기체방전현상의 이론적 해석이 실험치와 잘일치되는 것으로 보아 기체계의 절연설계나 특성 예측이 가능하기 때문에 공학적 응용이 기대되는 모델화도 이루어질 수가 있다. 기체방전simulation이 응용되어지고 있는 분야는 이외에도 가장 현대적인 응용인 gas laser의해석, laser조사에 의한 방전트리거기구의 해석 등 상당히 광범위하게 응용되어지고 있으므로 이에 대한 연구가 활성화되어져야 하겠다.
공학의 발전에 따라 부수적으로 나타나는 현상은 환경과 어떠한 형태로든 관련성이 있다고 본다. 공학의 발전에 따라서 인류가 편리한 생활을 영위하게 되는 반면 악화를 초래하는 양면성이 있는 것이다. 주지하는 바와 같이 방전.고전압공학도 많은 발전을 하여 각종 산업은 물론이며, 인류생활에 지대한 공헌을 하고 있으나 그로 인한 문제점도 적지 않은 것이다. 일반적으로 환경공학이라면 수질.대기.소음문제를 크게 다루게 된다. 그러나, 더욱 넓은 의미로의 환경공학은 각종 공학에서 부수적으로 유발되는 환경적 측면을 고려하지 않으면 21세기 산업사회에서는 큰 문제점을 초래할 것이다. 인간 지식의 85%는 시각을 통하여 얻어지고, 육체 행동의 80-90%는 눈에 의하여 그 기능이 제어된다. 한시라도 태양과 공기 그리고 물이 없으면 인류생활은 파멸에 이를 것이다. 이와 함께 적절한 조명환경을 구사하지 못한다면 심리적, 생리적 그리고 노동생산은 상상도 하지 못할 정도로 파탄에 이를 것이다. 이러한 관점에서 필자는 평소 관심있는 분야인 방전.고전압공학과 환경분야와의 관련성을 찾아보고 환경대책의 개괄을 방전.고전압 측면으로부터 찾아보고저 한다.
본 고에서는 플라스틱 소재의 인쇄나 코팅, 핫멜트 라미네이팅 필름 제조에 있어서 코로나 처리가 계면 접착에 미치는 영향에 어떤 현상으로 나타나는가를 2가지 방법으로 관찰하였다. 첫째, Tandem 압출기에서 코로나 바의 방전 극(Electrode)수를 각각 4개 1조 전극수인 것과 9개 1조 전극수인 2가지 방전 바 시스템으로 다르게 구성하여 코로나 방전의 효과가 경시 변화되는 경향과 구간별 표면장력이 지속되는 관계를 확인하기 위해 144시간 동안 Dynes를 측정 관찰한 결과 4개 전극수보다는 9개 전극 수 구성이 초기 Dynes도 높고, 48 Dynes 에서의 지속 기간이 길어져 방전밀도가 표면장력의 지속성과 관계있음을 확인하였다. 둘째, 코로나 처리한 베이스 필름과 압출 핫멜트 수지 코팅 계면 사이의 접착 형상, 핫멜트 층 표면의 코로나 처리 후의 형상에 대하여 주사 전자현미경으로 관찰하여 화학적, 물리적, 기계적 작용의 3가지 기능을 확인하고 비코로나 처리 경우와 비교하였다. 한편 압출 1차 EVA층과 2차 EVA층은 코로나 처리 없이도 안정적 결합을 하는 것을 확인하였다.
고전압, 대전류를 갖는 뇌서지는 전원회로에 유입되었을 때 소자 파손 및 회로 오동작 등의 문제를 일으킨다. 이에 대한 보호대책으로 SPD(Surge Protection Device)소자와 스파크-갭(Spark-gap)을 주로 사용한다. 이 때, 기존의 스파크-갭은 뇌서지 유입 시 방전현상 이후에 발생된 스파크-갭의 패턴 마모로 패턴의 복구가 불가능하고, 불규칙하고 변칙적인 방전으로 인하여 발생되는 서지주요 예측경로의 소자 및 패턴 파괴와 같이 2차적인 문제를 발생시킨다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 초기 유입 시부터 스파크-갭의 방전을 통해 에너지를 우회시킴으로서 전원회로의 뇌서지 부담을 줄여 전원회로의 안전성 및 안정적인 정상동작을 확보하는 대책을 제안하고, 스파크-갭의 구조에 따른 효과를 실험을 통해 검증한다.
본 연구에서는 7인치 샘플패널의 가속 Aging 실험을 통해 Aging time(24hr~529hr)변화에 따른 오방전 발생 Mechanism을 분석하고자 했다. 상온에서 Aging time변화에 따른 정마진, 휘도, Vt close curve를 측정 하였고 시간과 온도(고온: $70^{\circ}C$, 상온: $25^{\circ}C$, 저온: $-20^{\circ}C$)에 따른 Discharge time lag의 변화양상을 측정하였다. 그리고 Sustain pulse수의 조절을 통해 패널의 Priming 조건을 제어하면서 오방전 발생 확률을 수치적으로 측정하였다. 실험을 통해, 패널의 Aging time이 늘어남에 따라서 상판의 MgO층에서 Sputtering현상이 발생하여 MgO 잔재들이 하판의 형광체 표면을 덮는 등 방전 개시 전압의 변화가 오방전 발생에 주요한 원인임을 알 수 있었다.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.15
no.3
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pp.51-56
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2001
In this paper, the effect of magnetic field on corona discharge phenomena was experimentally investigated in the needle-plate electrode geometry. Needle-plate geometry discharge system with magnetic field at a right angle to the electric field was made. The corona discharge characteristics with magnetic field were investigated and compared with the corona characteristics without magnetic field in atmospheric pressure. As a result, in case of positive DC corona discharge with magnetic field, corona discharge zone was significantly wider, corona current was lower, and breakdown voltage was higher than those without magnetic field. However, in case of negative DC corona discharge with magnetic field, corona current was slightly higher and breakdown voltage was lower than those without magnetic field. It is thought that this result is due to cyclotron motion of charged particles such as electron and ion by magnetic field.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.10
no.6
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pp.235-241
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2010
The static electricity generated by friction of two objects is called frictional electricity. The main cause of troubles in electronic components for military and civil use as well as in military radar appliances is found mostly in parts like LSI memories, particularly when they lose information of function momentarily while in operation, which usually leads to a fatal cause of troubles in the equipment. Troubles occur if electric noise is caused by the spark effected from discharge of static electricity from the equipment that is used nearby.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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