• 제목/요약/키워드: 액체 방전

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플라즈마의 히드라 생장 속도에 미치는 영향

  • 이상훈;이영재;김성준;김주성;남철주;최은하
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.209.1-209.1
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    • 2016
  • 우리에게 잘 알려져 있지 않은 강장동물 히드라는 뛰어난 세포 분열 능력을 가지고 있다. 출아(무성생식)를 하면서도 환경에 따라 유성생식을 하기도 하는 몇 안 되는 생물 중 하나인 히드라는 재생능력이 강하여 몸의 200분의 1만 잘려도 재생을 할 수 있는 능력을 가지고 있다. 이러한 히드라의 재생능력을 높은 에너지인 플라즈마에 노출시켜 보았다. 플라즈마는 열, 빛, 화학 활성종, 이온, 전자를 발생하며 이 중 열 및 화학적 자극을 중심으로 관찰하였다. 생물이 수용할 수 있는 열에너지를 넘게 받는다면 그 성질이 변하는 점을 이용해 액체 방전소스를 이용하여 플라즈마의 열적인 효과를 주었고, DBD소스로는 약 염기를 띠는 라디칼(활성종)용액을 배양액으로 만들어 히드라에게 배양시켜 히드라의 생장능력 변화를 알아보았다. 생장능력의 변화는 히드라의 개체 수를 통해 관찰하였다. 플라즈마를 발생시키는 소스는 다양하며 그 중 이번 실험에서는 액체 방전 소스와 DBD를 이용하였다. 액체방전 소스는 누전을 막기 위해 세라믹 관에 금속선을 넣어 고전압을 인가하여 방전하였고, DBD(Dielectric Barrier Discharge의 약어)는 유전체 장벽을 이용하여 기체를 방전시키는 방식이다. DBD는 주로 살균 용도로 연구 중이며, DBD는 주변 기체들을 반응시켜 라디칼을 상당히 만들어 낼 수가 있다. 한편, 생물학에서 주목 받고 있는 히드라는 200분의 1만 잘려도 재생이 되는 재생능력을 갖고 있다. 히드라의 이러한 생장 및 재생속도는 생체모방 기술로도 주목을 받고 있다. 이번 실험은 최근 연구되고 있는 플라즈마의 효과를 히드라에 적용한 것으로 플라즈마의 간접적인 영향이 히드라에 어떠한 영향을 줄 것인지 알아보았다. 간접적인 영향으로는 크게 열적인 요인과 화학적인 요인으로 나누어 관찰하였다. 실험을 통해 히드라의 변화를 알아보고 그 결과가 실용가능한지를 알아보고자 한다.

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Gasoline-공기혼합가스의 최소 착화에너지에 관한 연구

  • 김경태;양희영;우인성;황명환
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.340-345
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    • 2000
  • 석유류를 비롯한 가연성 액체는 물체간의 마찰작용에 의해 발생한 정전기 방전과 같은 작은 에너지에 의해서도 착화하는 일이 있다. 이러한 종류의 재해 사고에선 착화성이 높은 액체나 가스, 분진 등의 물적 피해뿐만 아니라 다수의 인명 피해를 부르는 일이 있다. 이 때문에 가연성액체의 충진 등에 있어서는 정전기에 의한 화재·폭발 등 사고발생의 위험성을 배려해서 대책을 세우는 것이 필요하다/sup (1)/.(중략)

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기체-액체 혼합 방전에 의한 화학적 활성종 생성 특성 (Generation of Chemically Active Species in Hybrid Gas-Liquid Discharges)

  • 정재우
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.556-563
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    • 2007
  • 고전압 방전극이 기체상에 위치하고 접지 전극이 수중에 설치된 기체-액체 혼합 방전에 의한 화학적 활성종의 발생 특성에 관해 실험실 규모 실험을 수행하였다. 실험된 전극 구조는 기존의 연구에서 사용해왔던 일반적 전극 배열에서보다 높은 전계 강도(electric field strength)를 형성하고 짧은 폭을 지닌 펄스들을 생성시킴으로써 방전에 의해서 일어나는 화학반응의 에너지 효율성을 높일 수 있는 것으로 나타났다. 방전에 의해 기체상에 생성되는 오존 농도는 실험된 전압 범위의 중간 값인 45 kV 조건에서 가장 높은 것으로 관찰되었다. 용액 전도도가 낮을수록 액체상을 통한 전기 저항이 증가하여 기체상에서 높은 전계 강도가 형성되므로 오존 생성을 촉진시키는 것으로 나타났다. 인가전압이 증가할수록 높은 전계 강도가 형성되어 강한 방전이 이루어지므로 과산화수소 생성속도가 증가하는 것으로 나타났다. 낮은 전압에서는 용액 전도도가 증가하면 과산화수소 분해속도가 증가하기 때문에 과산화수소 생성 속도가 감소하며 높은 전압에서는 용액 전도도가 증가하면 자외선 조사 등에 의해 과산화수소 발생의 중간 생성물인 OH 라디칼의 발생이 촉진되므로 과산화수소 생성 속도가 증가하는 것으로 나타났다. 산소와 아르곤의 혼합기체가 공급될 때, 강하고 안정한 방전이 이루어져 과산화수소 생성속도가 증가하는 것으로 나타났다.

벌크 아몰퍼스 소재의 분말야금 공정기술 동향 (Powder Metallurgy Process in Bulk Amorphous Alloys)

  • 김휘준;배정찬;김도향
    • 한국분말재료학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.387-395
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    • 2006
  • 본고에서는 고유한 원자구조에 기인한 우수한 특성으로 인해 구조재료 및 기능재료로서 그 활용이 기대되고 있는 벌크 아몰퍼스 소재에 있어 온간압출, 온간압연, 방전 플라즈마 소결(Spark Plasma Sintering)등 과냉각액체온도구간에서의 점성유동을 이용한 고화성형 공정의 최근 기술동향에 대해 간략히 소개했다.

전해질 내 방전 전극의 기포 막 두께에 따른 플라즈마 전력의 변화

  • 윤성영;권호철;김곤호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.443-443
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    • 2010
  • 액체 표면을 전극으로 하는 플라즈마 방전은 생물학적 살균, 분해 처리 등에 필요한 UV 및 화학적 활성종의 생성에 유리하여 널리 활용되고 있다. 하지만 그 특성 등에 관한 연구는 액체막의 유동 및 기하학적 구조 상 진단의 제한으로 인하여 아직 미비한 상태이다. 전해질 내 방전은 전극 표면의 기포 막 에 인가되고 그 두께에 따라 변한다. 따라서 본 연구에서는 액상 전해질의 인가 전압 및 점성도를 독립적으로 조절하여 기포 막 크기와 인가 전력간의 관계와 이에 따른 전해질 내 플라즈마의 특성이 음극 글로우 방전임을 밝혔다. 실험에서는 전기 전도도 1.6-3.2 S/m의 NaCl 수용액 전해질에 양극성 전극을 삽입하고 350 kHz의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생하였다. 인가된 전압은 230 - 280 V이며 전해질의 점성도는 젤라틴을 첨가하여 1E-4-1.1 kg/m${\times}$sec로 조절하였다. 기포 막의 두께 및 변화는 고속카메라를 통하여 관측하였으며 인가되는 전압 및 전류는 고전압 프로브와 전류 프로브를 통하여 관찰하였다. 기포 막은 전극표면에서 막 비등을 통하여 발생됨을 밝혔다. 인가 전력과 손실 열에너지간의 비율에 따라 기포막은 수축과 확장의 진동을 반복하였으며 전기 유체적 모델을 통하여 기포 막의 동적 거동에 따른 플라즈마에 인가된 전력의 변화를 정량적으로 분석할 수 있었다. 기포 막의 평균적인 두께는 인가 전압과 비례하여 약 $150\;{\mu}m$에서 $200\;{\mu}m$로 증가하였으며 진폭은 점성의 증가 시 약 $50\;{\mu}m$에서 $20\;{\mu}m$로 감소하였다. 순간적인 플라즈마 인가 전력은 평균적인 두께에 따른 평균적인 두께에 대해서는 15 - 20 W의 변화를 보였으나 진폭의 감소 시 17 - 70 W의 보다 큰 폭으로 증가하였다. 이를 통하여 점성도가 큰 조건에서 기포 막의 확장이 억제되어 방전이 유지됨을 알 수 있었다.

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평판형 나트륨 유황 전지의 초기 충방전시 방전전압 변화 (Changes of discharge voltage of plate-type sodium sulfur batteries in the early charge/discharge cycles)

  • 김성인;김헌태;최희락;임산수대;양기덕;범진형;김창삼
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.164-168
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    • 2014
  • 나트륨 유황 전지는 $350^{\circ}C$ 이상의 고온에서 작동하는 대용량 전지로 에너지 저장 시스템에 주로 사용된다. 전지는 음극 액체 나트륨과 양극 액체 유황 그리고 고체 전해질 베타 알루미나(${\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina)로 구성되어 있다. 이 전지는 초기충방전 사이클에서 상당한 전압변화를 보이기 때문에 전지의 안정화를 위해 컨디셔닝 과정이 필요하다. 실험 결과 전지 전압 변화의 주요한 원인 중의 하나가 액체 나트륨과 고체 전해질과의 접촉 면적이 변하기 때문인 것을 알았다.

고온 초전도 변압기용 spacer 연구 (Study of Spacer for HTS Transformer)

  • 김상현;백승명;김영석;한철수;정순용;정종만
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.238-240
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    • 2001
  • 초전도 응용 기기의 실용화를 위해서는 극저온 냉매의 절연기술이 확립되어야 한다. 특히, 취급이 용이하고 경제성이 높은 액체 질소를 냉매로 사용하는 고온 초전도 응용 기기 개발이 활발히 이루어지고 있어 여러 고온초전도 응용 기기 중 고온 초전도 변압기의 pancake-coil 형 권선에서의 spacer에 대한 절연 특성을 연구하였다. 이때 spacer는 pancake-coil의 턴간 절연내력을 유지하여야 하며, 또한 냉매 유동 통로를 확보하여야 한다. 하지만 실용상에 있어서는 절연물의 계면을 따라서 진전하는 연면 방전에 의한 절연내력이 관통절연 파괴전압에 비해 낮아 절연 설계 시 유의해야 한다. 따라서 pancake-coil형 고온초전도 변압기 권선을 위한 spacer에 대한 연면 방전 특성을 연구하였다.

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액체 He중 고분자 film의 연면 및 부분방전 연구 (Surface flashover discharge and partial discharge of polymer film in liquid helium)

  • 김상현;김현희;정순용;최효상
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권9호
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    • pp.942-948
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    • 1996
  • Electrical properties such as surface flashover discharge and discharge degradations of insulating materials for superconducting cable have been investigated. It is found that the surface voltage is proportional to $l^{0.7}$ (l: discharge length) in liquid helium (LHe). V-t characteristic in LHe was a n=5.5 that was less than liquid nitrogen (L $N_{2}$). After applied AC voltage, the surface condition of polymer films was observed non-eroded areas and eroded areas. The eroded area is depending on the applied voltage. In case of LHe, the crack was observed.d.

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극저온 전력케이블을 액체질소에 대한 방전특성에 관한 연구 (A study on the discharge characteristics of liquid nitrogen using at cryogenic cable)

  • 이현동;주재현;박원주;이광식;이동인
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 1996년도 추계학술발표회논문집
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    • pp.125-129
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    • 1996
  • This study describes that electrical breakdown of liquid nitrogen which is influenced with bubble has been investigated as liquid nitrogen is used coolant of high temperature(T/sub c/) superconductivity. In order to investigate breakdown of liquid nitrogen, we formed electrode system of parallel and vertical configuration toward gravitutional direction. In case of changing with electrode configuration of equal electrode and gap spacing in uniform and nonuniform electric field bubble behavior is changed. In result of that, breakdown voltage is changed. Therefore, this study proved that electrode configuration must be formed the smallest existing probability of bubble between two electrodes in order to increase breakdown strength of liquid nitrogen at atmosphere pressure.

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세관을 통과하는 절연유의 유동대전에 관한 연구 (A study on the streaming electrification phenomena of the insulating oil flowing through the nozzle)

  • 이덕출;박재윤
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제3권4호
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    • pp.332-338
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    • 1990
  • 본 연구는 절연유가 금속 파이프 중을 통과할 때 흐르는 유동전류 특성에 대하여 실험적으로 규명하였다. 유동전류는 파이프 길이, 절연유의 속도 및 온도에 따라 변하는 것이 관측되는데 파이프 길이가 4-6cm부근에서 피이크치가 나타나고 유속의 증가에 따라서는 선형적으로 증가하며 그리고 유의 온도가 약 50.deg.C 부근에서 또한 피이크가 나타나고 있다. 절연유에 전하를 주입시키는 수단으로 코로나 방전을 이용하였으며 부코로나 대전된 절연유의 유동전류가 코로나 대전 시키지 않은 절연유나 정코로나 대전된 절연유의 것보다 큰 값이 관측되었다. 이 결과로부터 고체 액체 접촉시 액체중의 음이온이 화학 포텐셜에 의하여 고체 표면에 흡착된다는 사실과 유동전류의 방향 및 발생기구를 해석할 수 있다.

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