• 제목/요약/키워드: 정전기학

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정전기 방전에너지에 따른 LPG/공기 혼합물의 폭발특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigations on Explosion Characteristics of LPG/Air Mixture by Electrostatic Discharge Energies)

  • 김남석;박달재
    • 한국안전학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.26-30
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    • 2011
  • Experimental investigations were performed to examine the effects of different electrostatic discharge ignition energies on LPG/air mixture explosions in an explosion chamber. The chamber consisted of 500 mm in length, with a $100{\times}100mm^2$ cross section. Three different ignition energies were used: 0.30 mJ, 46 mJ and 98 mJ. Flame propagations were recorded by a high speed video camera. The results of flame speed and pressure obtained from the different ignition energies were discussed. It was found that as the energy increased, different flame initiations occurred. This caused the time interval in both the flame and pressure developments. It was also found that the flame speed and the pressure were less sensitive to both 0.30 mJ and 46 mJ, except for the ignition energy of 98 mJ.

피에조를 이용한 코로나 방전과 펄스교류 코로나 방전을 이용한 정전기 제거장치의 비교 연구 (A Comparative Study on the Electrostatic Eliminator of Piezo Type Ionizer and Pulse AC Corona Type Ionizer)

  • 권승열;이동훈;최재욱
    • 한국안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.50-54
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    • 2009
  • Ionizer is used for improving manufacturing process and reducing inferior goods in the clean room. As a general rule, neutralization of the electrostatic charge is most important to make TFT-LCD, PDP and OLED. Pulse AC-static eliminator with output voltage of about 10.5kV has been used these days as neutralization device. But this device has a problem with lower performance which was caused by particles-adhesion on the electrode when it has been used for a long time. So we studied to solve the problem with lower performance using high Frequency(72kHz) static eliminator which was produced by Piezo transformer device, and compared Pulse-AC type with Piezo-electronic device such as decay time and ion balance for 10 weeks periods. As a result of this study, we found that Piezo transformer device has been maintained normal condition for 10 weeks. Also, we made the rule by this study, normally Piezo transformer device has to clean the electrode during every 11th weeks.

바 형태 정전기제거장치의 정전기제거성능 향상을 위한 연구 (1) (A Study on Improvement of the Performance of Pulsed AC Ion Bar (1))

  • 이동훈;최동수;정용철;김상민
    • 한국안전학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.34-38
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    • 2014
  • In Display such as LCD, LED, and AMOLED or semiconductor related industries are required to have static ionizer in order to produce reliable goods since the ionizer can create balanced ion that is delivered to producing goods to minimize electrical damages when manufacturing. However, the most general type of ionization is called, "Corona Discharge" that has a slight chances to generate unequal and unstable amount of each +/- ion to the target object. Then, the ionization performance will drastically decrease and end up with quality deterioration problem. In this research, our objective to resolve the current issue via applying "Coupling Condenser" on each counter electrodes of Corona discharging type ionizer. The result is that the ion balance was maintained the satisfied range that is within +/-100V when we changed the duty ratio of the High Voltage of Pulse AC about 40 ~ 70%. In addition, when levelling the High Voltage of Pulse AC, the ion balance holds the range within +20 ~ 0V. Even though we have tested the same experiment for a year, we have seen the range changes roughly ${\pm}50V$.

개념 만화를 이용한 토의학습이 중학생들의 과학 학습 태도와 학업 성취도에 미치는 영향 (The Effects of Discussion Learning Using 'Concept Cartoons' on Middle School Students' Learning Attitude and Achievement)

  • 김성원;김은미
    • 한국과학교육학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.299-315
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    • 2001
  • 현대는 정보화 사회로서, 학생들이 스스로 문제 상황을 인식하여 자신에게 필요한 정보를 찾고 적용할 수 있는 능력이 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 중학교 과학중 관성의 법칙, 작용 반작용의 법칙, 정전기에 대한 개념 만화 학습지를 개발하여 토의 학습 방법으로 수업에 이용한 후, 학생들의 학업성취도 변화와 이것이 과학학습태도에 미치는 효과를 분석하였다. 그 결과 학업성취도 변화에 있어서 실험 집단과 통제집단은 유의미한 차이를 나타내지 않았으나 개념 만화를 이용한 토의 학습을 통해 학생들의 문제해결 능력을 향상시켜줄 수 있음을 발견하였다. 태도 변화에서는 실험 집단에서 수업 내용을 기억하는 정도와 문제를 풀 때의 적극성에 대해 유의미한 긍정적 효과가 나타났다.

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전하 이동을 강조한 튜토리얼을 통한 초등교사의 전기 개념 변화 (Conceptual Changes on Electricity of Elementary Teachers through the Tutorial Emphasizing the Motion of Charges)

  • 이정숙;김중복
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제31권1호
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    • pp.84-98
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    • 2012
  • 이 연구는 전하 이동을 강조한 튜토리얼을 통하여 초등 교사의 전기 개념 변화를 분석하고, 초등 교사 교육을 위한 시사점을 얻는데 있다. 튜토리얼은 사전검사, 워크시트, 사후검사로 구성되었고, 내용은 두 개의 대범주인 정전기 영역과 전류 영역으로 이루어졌다. 현직 초등 교사 68명에게 튜토리얼을 적용하고 선택형 질문지, 사전 검사, 사후 검사, 워크 시트, 튜토리얼 과정 녹화 전사본 및 면담을 통하여 초등 교사의 전기 개념 변화를 분석하였다. 연구 결과, 교사들은 도체와 부도체의 전기적 특성에 대해 이해하게 되었는데, 마찰과 유도, 접촉에서 전하들의 움직임을 고려하고 설명할 수 있게 되었다. 그러므로 대전과 전류를 혼동하는 어려움이 해소되었다. 열린 회로에서는 전압을 전하가 받는 힘을 고려하여 이해할 수 있게 되었고, 축전기를 통해 일시적 전하의 이동을 설명할 수 있었다. 이것은 전압이 전류의 결과라는 오개념을 과학적 개념으로 바꾸는데 중요한 역할을 하였다. 닫힌 회로에서는 전구 양단에 쌓이는 전하들의 분포를 강조함으로써 회로에서 전류가 소모되지 않고 일정함을 이해하게 되었고, 직렬과 병렬에서도 각 회로에서 전구 양단의 전하들의 분포를 고려함으로써 회로에 따라 전지의 역할이 달라짐을 이해할 수 있게 되었다.

캘빈방전 효과를 이용한 초순수 및 전해이온수의 정전기 방전 연구 (A Study on Electrostatic Discharging in Ultrapure and Electrolyzed Waters Using Kelvin's Thunderstorm Effect)

  • 김형원;정윤원;최인식;최병선;최동현;유근걸
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.5-11
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    • 2022
  • Despite the increasing importance of manufacturing and application R&D for ultrapure deionized water and electrolyzed ion water, various and systematic studies have not been conducted until now. In this study, the electrostatic discharge (ESD) behavior of electrolyzed ion water using a proton exchange membrane(PEM) was evaluated according to the type, flow rate, and bubble of electrolyzed ion water. In addition, by observing that Oxidation Reduction Potential (ORP) value returns to the unique value of electrolyzed ion water after electrostatic discharge, the possibility of two types of ions participating in electrostatic discharge ((H2O)n+ (assumed)) and ions for maintaining the characteristics of electrolyzed water could be inferred. In order to confirm the chemical structure and characteristics of the cations, in-depth research related to water molecular orbital energy or band gap should be followed.

EUV 세정에서 정전기 제어를 위한 전해이온수 거동의 분자궤도 이해 (Understanding Behaviors of Electrolyzed Water in Terms of Its Molecular Orbitals for Controlling Electrostatic Phenomenon in EUV Cleaning)

  • 김형원;정윤원;최인식;최병선;김재영;유근걸
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.6-13
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    • 2022
  • The electrostatic phenomenon seriously issued in extreme ultraviolet semiconductor cleaning was studied in junction with molecular dynamic aspect. It was understood that two lone pairs of electrons in water molecule were subtly different each other in molecular orbital symmetry, existed as two states of large energy difference, and became basis for water clustering through hydron bonds. It was deduced that when hydrogen bond formed by lone pair of higher energy state was broken, two types of [H2O]+ and [H2O]- ions would be instantaneously generated, or that lone pair of higher energy state experiencing reactions such as friction with Teflon surface could cause electrostatic generation. It was specifically observed that, in case of electrolyzed cathode water, negative electrostatic charges by electrons were overlapped with negative oxidation reduction potentials without mutual reaction. Therefore, it seemed that negative electrostatic development could be minimized in cathode water by mutual repulsion of electrons and [OH]- ions, which would be providing excellences on extreme ultraviolet cleaning and electrostatic control as well.

정전기 화재·폭발 위험성평가 및 사고조사에 필요한 발생원인 변수 도출 (Derivation of Cause Variables necessary for Electrostatic Fire/Explosion Risk Assessment and Accident Investigation)

  • 변정환;박현곤
    • 한국안전학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.9-21
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    • 2024
  • Static-electricity-induced fires and explosions persistently occur every year, averaging approximately 80 and 20 cases annually according to fire statistics provided by the National Fire Agency and industrial accident statistics provided by the Ministry of Employment and Labor, respectively. Despite the relatively low probabilities of these accidents, their potential risks are high. Consequently, effective risk assessment methodologies and accident investigation strategies are essential for efficiently managing static-electricity hazards in fire- and explosion-prone areas. Accordingly, this study aimed to identify the causal variables essential for accident investigations, thereby facilitating risk assessments and the implementation of effective recurrence prevention measures to mitigate static-electricity hazards in fire-and explosion-prone regions. To this end, industrial accident statistics recorded over the past decade (2012 to 2021) by the Ministry of Employment and Labor were analyzed to identify major fire and explosion incidents and related industrial accidents wherein static electricity was identified as a potential ignition source. Subsequently, relevant investigation reports (63 cases) were thoroughly analyzed. Based on the results of this analysis, existing electrostatic fire and explosion risk assessment techniques were refined and augmented. Moreover, factors essential for investigating electrostatic fire and explosion disasters were delineated, and the primary causal variables necessary for effective risk assessments and scientific investigations were derived.

그래핀 기반 3단자 NEMS 스위칭 소자 설계 및 동작 시뮬레이션 연구 (Design and Simulation Study on Three-terminal Graphene-based NEMS Switching Device)

  • 권오근;강정원;이규영
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.939-946
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    • 2018
  • 본 논문에서는 그래핀의 우수한 전기적 기계적 특성을 이용하여 정전기 인력에 의하여 휘어지는 그래핀이 수직 팁 게이트에 접촉 여부에 따라서 스위칭이 이루어지도록 조절할 수 있는 3단자 그래핀 NEMS 스위칭 소자에 대하여 연구하였다. 전형적인 MEMS 제작 공정을 이용하여 3단가 그래핀 NEMS 스위칭 소자 제작을 위한 공정을 설계하였고, 그 동작의 핵심 역학은 그래핀에 작용하는 정전기력과 그래핀 자체의 탄성력에 의하여 스우칭의 기계적인 동작이 설명될 수 있었다. 전기적인 동작에서는 그래핀과 핀 전극 사이의 접촉에 의한 접촉 전류와 그래핀이 전극에 접촉하지 않았음에도 그래핀과 핀 전극 사이의 강한 전기장으로 인한 방출전류가 흐를 수 있을 것으로 예상되었다. 실제 기계적인 동작에서 원자단위에서의 움직임을 분석하기 위하여 분자동력학 시뮬레이션 방법을 사용하여 수직 팁 게이트를 가지는 그래핀 기반 3단자 NEMS 스위치 동작에 관하여 연구하여, 기계적인 동작에 따라서 발생되는 다양한 현상들을 분자동력학 시뮬레이션을 통하여 연구함으로써 원자단위에서 이루어지는 다양한 역학들을 살펴보았다.

디스플레이용 SiO2/ITO 투명전도막의 반사특성 (Reflection Properties of SiO2/ITO Transparent and Conductive Thin Films for Display)

  • 신용욱;김상우;윤기현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.233-239
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    • 2002
  • CRT의 전면에 전자파차폐, 정전기 방지 및 저반사 효과를 위해 코팅되는 $SiO_2$/ITO (Indium Tin Oxide) 이층박막의 반사특성에 관하여 연구하였다. 실리카층 및 ITO층의 두께를 변화시키며 나타나는 반사율의 경향을 고찰하고, 이론적인 2층, 3층 저반사코팅의 디자인에 적용시켜 보았다. 입자 상으로 코팅된 ITO는 두께가 증가할수록 기공에 의해 박막의 불균일성이 증가하면서 이론적인 반사모델과의 차이가 커졌다. 실리카와 ITO의 계면에 존재하는 혼합층의 영향으로 인하여 실제측정반사율은 2층으로 디자인한 이론반사율보다 $SiO_2$/$SiO_2$+ITO/ITO의 3층으로 디자인한 반사모델에 보다 잘 적용되었다. 이론적인 저반사 디자인은 근거로 $SiO_2$/ITO 박막의 두께를 90, 65 nm로 조절한 이층막은 기준파장에서 2.5%의 반사율을 나타내었고, 가시광선 영역에서 이론반사율과 유사한 거동을 보였다.