• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.44-48
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• 2004

수표면을 전극으로 사용한 무성방전형 오존발생기를 제안하고 수중의 전도도 변화가 수표면 방전에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. 수표면 방전에 중요한 영향을 줄 수 있는 요소로 방전공간내의 이온과 수중의 이온 및 극성분자등이 있다. 본 연구에서는 전도도를 변화시켜 수중에 존재하는 이온의 수를 조절함으로써 방전특성을 변화시키고자 하였다. 이를 위해 증류수내에 각각 다른양의 NaCl을 투입함으로써 전도도를 변화시켰고 이때의 전류-전압특성과 오존발생특성을 비교 조사하였다. 결과적으로 순수한 증류수를 사용한 경우보다 NaCl을 투입한 경우 안정된 방전을 발생시킬 수 있었고 투입하는 NaCl의 양을 늘여감에 따라 방전개시전압을 낮출 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.257-259
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• 2006

수소와 산소를 얻기 위한 일반적인 전기분해방법은 대전류, 저전압방식을 이용한다. 본 논문에서는 기존의 방식과 차별화된 고전압, 저전류방식의 수중방전을 이용하여 물을 전기분해하였다. 이러한 물 전기분해에 대한 특성을 고찰하고, 시험을 통하여 전압구간별로 발생량을 비교 분석하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.156-161
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• 2004

본 논문은 수질 오염 항목의 대표격인 대장균 제거를 위해 고전압 펄스 전원과 직류 전원을 비드(SiO$_2$, $Al_2$O$_3$, ZrO$_2$)가 없는 방전관, 비드가 있는 방전관, 그리고 수중 방전관에 사용하였다. 실험 결과에 따르면 대장균 제거 특성은 입력 전압의 비에 따라 나타났는데, 이는 입력전압이 증가할 때 방전관내의 전계영역이 같이 증가하기 때문이다. 그리고 고전압 펄스 전원을 사용했을 때 지르코니아(ZrO$_2$) 비드 방전관이 다른 방전관들보다 우수하였으며, 직류전원을 사용한 수중 방전관이 고전압 펄스를 사용한 방전관들보다 수중 대장균 제거 특성이 우수한 결과를 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.141-141
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• 2017

국제해사기구(International Maritime Organization)는 선박 평형수로 인하여 발생하는 환경문제를 방지하기 위하여 지난 2004년 선박 평형수 관리 협약을 제정하였고, 2016년 핀란드의 비준함에 따라 2017년 9월 8일부터 발효될 예정이다. 이 협약에 대응하기 위하여 선박 평형수 처리기술이 개발되어 승인이 되었다. 이중 수중방전을 이용한 기술은 화학약품의 첨가 등이 없어 경제적이고 내부에서 발생하는 OH라디컬, 자외선, 충격파, 전기장, 오존 등에 다양한 요소들에 의하여 수처리가 가능하고, 중화를 위한 첨가제 등이 필요없어 친환경적이다. 본 연구에서는 부산 항만 근처연안에서 채취한 바닷물을 대상으로 수중방전을 이용한 방법을 연구하였다. 실험방법은 그림1과 같이 Point to Point 방식의 전극을 꾸몄고, 용액은 1L이며, 전압은 8kV, 30kHZ로 가해주었다. 광학분석장비(OES)를 이용하여 수중방전시 발생되는 빛 분석을 하였다. 실험결과 OES분석 결과 살균작용하는 OH 라디컬이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실험 도중 시료를 채취하여 $35^{\circ}C$ 48시간동안 배양하였다. 배양 결과 시간이 경과함에 따라 미생물의 개체가 그림 2와 같이줄어두는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권5호
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• pp.564-570
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• 2007

본 연구에서는 저전압 및 고전류에 의해 운전되는 수중 전기방전 기술을 이용하여 고농도(70,000 mg/L) 철(III)-에틸렌디아민테트라아세트산(Fe(III)-EDTA) 폐액을 처리하였다. 폐액내의 두 전극사이에 교류전압을 인가하면 폐액이 저항체의 역할을 하므로 전극주변 폐액의 온도가 빠르게 상승하며 동시에 전기화학반응에 의해 물이 분해되어 산소 및 수소 기체가 생성된다. 물의 기화 및 전기분해에 의해 생성된 기체가 전극주변을 감싸게 되면 이 기체층에서 강력한 전기방전이 일어난다. 과산화수소의 주입이 없을 때는 전기방전에 의해 약 50%의 Fe(III)-EDTA가 제거되었으며, 과산화수소 주입량이 증가됨에 따라 Fe(III)-EDTA 제거효율이 크게 증가하였다. 초기 Fe(III)-EDTA에 대한 과산화수소의 몰비가 24.7 이상일 때는 1 kWh의 에너지로 80 g 이상의 Fe(III)-EDTA를 제거할 수 있었다. 텅스텐 전극과 철전극을 비교한 결과 전극재질이 Fe(III)-EDTA 제거효율에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 본 연구의 공정에서는 초기 Fe(III)-EDTA에 대한 과산화수소의 몰비가 24.7 이상일 때 30분 이내에 Fe(III)-EDTA 제거반응이 완료되었다.

• 지질공학
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• 제23권1호
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• pp.29-36
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• 2013

스크린 공막힘에 의하여 채수량이 감소된 지하수 관정은 여러 방법을 통하여 재생시켜주면 지하수 채수량을 개선시켜 관정의 수명을 연장할 수 있다. 본 논문에서는 화약이나 압축 유체를 사용하는 기존의 공막힘 재생기술을 대신할 수 있는 고전압 펄스 방전에 의한 지하수 관정 스크린 공막힘의 재생법에 대하여 연구하였다. 본 기술은 수중에 삽입된 전극에 순간적으로 고전압의 전기에너지를 주입하여 이 때 전극 사이에서 발생하는 고온, 고압의 플라즈마의 팽창력에 의하여 발생하는 수중 충격파를 이용하는 기술로, 기존 기술 대비 취급이 용이하며 구조가 간단하고 충격압의 크기 조절이 용이하다는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 축전기 방전형 펄스 발생장치를 사용하여 약 200 J의 전기에너지를 수중에 삽입된 전극에 순간적으로 주입함으로써 전극으로부터 6 cm 떨어진 곳에서 약 10.7MPa의 수중 충격압을 얻었다. 이 충격압의 크기는 축전기의 충전 전압을 바꿔줌으로써 손쉽게 조절이 가능하였으며, 다양한 전압에서의 실험을 통하여 방전 전류의 첨두치와 선형적인 관계를 갖고 있음을 알았다. 또한 지하수 관정에 사용되는 스크린과 유사한 시료에 대한 모의실험을 통하여 이 기술을 이용한 지하수 관정의 세척 가능성을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제15권4호
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• pp.32-35
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• 1996

0.4~1.6kJ의 비교적 낮은 전기에너지를 갖는 수중 전기방전 시스템으로부터 발생하는 음파의 파형을 깊이별, 거리별로 관측하였다. 파형의 특성은 이미 보고된 에너지와 수심 의존도를 그대로 유지하고 있으나, 다른 두가지 특징적인 현상들이 관측되었다. 첫째는 내파에 의한 1차 bubble 펄스들의 피크 음압이 초기 충격파의 것보다 높게 관측되었는데, 이것은 10kJ 이상의 고에너지 방전시스템에서만 뚜렷하게 나타나던 현상이다. 둘째는 음향에너지 변환효율이 통상 5kJ에서 0.02, 1kJ에서 0.01로 저에너지대에서 그효율이 감소하는 경향을 보인다고 보고되었으나 1kJ의 부근에서는 0.01로 그 효율이 다시 일정하게 유지되고 있음이 확인되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.75-81
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• 2008

본 논문은 플라즈마를 이용한 수처리 연구를 수행하였다. 이 연구에 사용한 수중플라즈마 토치는 상당한 전력의 절감을 가져올 수 있기 때문에 경제적인측면과 에너지효율면에서 뛰어난 결과를 나타내었다. 수중에서 일어나는 스트리머방전과 아크방전 현상을 면밀히 조사하여 비교하였고, 또한 염색페수를 플라즈마로 처리하였을 시의 색도제거율과 용존오존, 과산화수소와의 상관관계를 알기위해 표본화하고 분석하였다. 이에 플라즈마토치에는 선택적인 산화반응이 다소 있긴 하지만, 플라즈마화학반응에 의한 $H_2O_2$와 $O_3$의 성장이 아크방전 보다 스트리머방전시 더 효과적으로 촉진된다는 것을 알 수 있었다. 따라서 스트리머방전이 아크플라즈마 토치에 비해 더 효율적인 플라즈마 화학반응을 일으킬 수 있는 환경을 만들어주므로, 수처리에 있어서 스트리머플라즈마토치가 더 적합하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.67-74
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• 2008

이 논문은 수중의 침 대 평판 전극에서 임펄스전안의 크기와 극성, 물의 저항률 등과 같은 다양한 조건에 따른 방전특성을 나타낸다. 스트리머코로나가 침전극 끝단에서 발생하며 평판전극을 향하여 진전하여 최종적으로 전극 사이가 섬락에 이르게 된다. 동일한 전압에서 물의 저항률이 작을 때 스트리머코로나의 분기로는 물의 저항률이 클때 보다 더욱 굵고 밝게 나타났다. 정극성에 비해서 부각성 스트리머코로나가 더욱 많은 분기로를 형성하며 더욱 넓게 퍼지는 것으로 나타났다. 스트리머코로나의 개시 후 방전의 진전과 더불어 수 백 [mA]에서 수 [A]에 이르는 많은 수의 전류펄스가 발생하였다. 정극성의 절연파괴까지의 지연시간은 부극성에 비하여 매우 짧았으며, 전극에 공급되는 전구방전에너지는 물의 저항률에 반비례하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.37-42
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• 2006

본 논문에서는$CO_2$를 발생시키지 않고 물로부터 직접 수소를 제조하기 위하여 비열플라즈마를 이용하였다. 다중침-평판형(Multineedle-plate electrode geometry reacto: MPER)과 단일침-평판형(Needle-plate electrode geometry reactor: NPER) 두종류의 수소제조 반응기를 설계 제작하여 수소 발생에 미치는 영향에 대하여 실험하였다. 수소발생을 높이기 위해서는 강한 아크성 스트리머 방전 발생과 효과적인 수표면 방전을 위한 수표면 조건을 고려해야만 된다.