• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.134-134
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• 2015

최근 액체 플라즈마에 대한 주된 이슈는 방전에 의해 발생하는 히드록실라디칼(OH-)과 버블이다. 액체 플라즈마를 이용한 다양한 응용분야에서는 히드록실라디칼에 주목하고 있다. 액체 플라즈마는 그래핀 파생물의 용액 친화도 향상을 위해 이용될 수 있다. 흑연이 포함된 과산화수소(H2O2) 용액에서 전기적인 방전으로 만들어진 히드록실라디칼로 그래핀 파생물의 용액 친화도를 향상시킨다. 이는 잠재적인 프린팅(printing) 기술 발전에 기대된다. 그리고 이 라디칼은 폐수에서 발암성의 트라이클로로아세트산(CCl3COOH)을 탈 염소하고 분해하는 역할을 하여 액체 플라즈마가 새로운 수처리 기술로 부상되고 있다. 또한 인체에서는 살균 작용을 하는 것 뿐만 아니라 단백질 고리를 끊는 역할을 하여 전립선 수술과 같은 인체수술에 적용될 수 있다. 최근 액체 플라즈마를 이용한 돼지 각막 임상수술에서 레이저와 필적할 정도로 매우 정밀하게 수술된 연구결과가 발표되어 인체 각막수술 적용에 기대된다. 이처럼 액체 플라즈마를 이용한 대부분의 응용분야에서 히드록실라디칼의 역할이 중요하다. 액체 플라즈마의 또 다른 이슈인 버블은 2가지의 역할을 한다. 첫 번째로 방전소스의 역할이다. 액체 속에 담긴 얇은 전극에 전압을 인가하면 전극 주변에서 강한 전기장의 발생으로 줄열(joule heating)에 의해 버블이 생성된다. 전극에서 버블이 생성되었을 때, 서로 다른 유전율을 가진 두 물질로 나누어진다. (버블 안은 공기로 상대 유전율 ${\varepsilon}r{\fallingdotseq}=1$, 용액은 ${\varepsilon}r{\fallingdotseq}=80$이다.) 시스템에 인가된 전압이 항복 전압(breakdown voltage)을 넘어서면 유전율이 상대적으로 낮은 버블내부에 강한 전기장이 걸리게 되어 방전이 일어난다. 만약 버블이 존재하지 않는다면 방전을 위해서 매우 높은 전압이 필요하다. 따라서 버블은 플라즈마 방전의 소스역할을 한다. 두번째로 버블은 전극의 부식을 방지하는 역할을 한다. 전극 부식은 주로 전기분해로 인한 산화반응에 의해 발생하는데 버블을 전극에 오래 머무르게 하면 부식을 방지할 수 있다. 이처럼 액체 플라즈마 시스템에서 버블의 역할들은 상당히 중요하다. 일반적으로 버블은 시스템에 인가하는 전원, 전극 극성 그리고 전압크기에 따라 거동이 달라진다. 시스템에 AC파워를 인가하면 버블은 주파수가 높을수록 전극에서 떨어지는 속도가 빨라지는 특성을 보인다. 핀 전극 극성이 음극일 때는 양극일 때보다 버블이 더 잘 생성된다. 또한 인가전압크기에 따라 거동이 달라지며 시스템에 같은 전압을 인가하여도 크기가 항상 같지 않고, 거동도 일관성을 보이지 않은 랜덤적인 모습을 보인다. 본 연구에서는 이 랜덤적인 버블의 거동을 정리하고 응용분야에서 중요하게 여기는 히드록실라디칼 생성에 대해 공부하기 위해 염류 용액(saline solution)에 핀(pin)-면(plane) 전극 구조를 설치하여 10Hz 주파수(1% duty cycle)를 가진 0-600V 구형펄스로 실험하였다. 실험을 통한 결과로서 랜덤적인 버블의 거동을 전극에서 버블이 떨어지는 속도와 플라즈마 특성에 따라 슈팅모드(shooting mode)와 유지모드(keeping mode) 2가지 모드로 분류하였다. 슈팅모드에서는 버블이 핀 전극에서 성장하지 못하고 빠른 속도로 떨어지는 모드로 플라즈마 방전이 잘 이루어지지 않는다. 반면 유지모드에서는 버블이 핀 전극에서 떨어지지 않고 지속적으로 성장한다. 이 모드에서는 펄스 시간 동안 하나의 버블로 연속적인 방전이 가능하다. 방전이 일어날 때 발생하는 히드록실라디칼의 생성은 버블 내부의 쉬스와 관련이 있다. 이 라디칼을 만들기 위해서는 높은 에너지가 요구되기 때문에 버블 내부의 쉬스(sheath)에서 만들어진다. 펄스 동안 쉬스는 주로 핀 전극 주변에서 유지되며 히드록실라디칼은 이곳에서 주로 만들어진다. 따라서 버블과 함께 쉬스도 성장하는 버블유지모드에서 슈팅모드보다 히드록실라디칼이 더 많이 생성된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1482-1483
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• 2006

고전압 방전시험 장치는 국제전기기술위원회 규격(IEC 61000-4-2)에서 규정하고 있는 콘덴서 방식을 사용하며, 매우 짧은 시간에 방전함으로서 펄스 형태의 방전전류가 통전된다. 이러한 정전기적인 방전에 의해 전자기기에 고장을 발생시키며 이를 검증하는 방법으로 정전기 내성시험법이 있다. 본 논문에서는 첫째로 방전장치가 발생하는 잡음 전계량을 측정하였고, 둘째로 방전장치를 시험시료에 근접하는 방법에 따른 시험시료에 미치는 영향을 실험을 통해 검증하였고, 셋째로 근접방법에 따른 정전유도 현상이 시험시료에 미치는 영향을 실험적으로 검증하였다. 이러한 세 가지 현상을 바탕으로 시험시료가 고전압 방전장치를 근접 방전하여 방전을 유발시켰을 때의 전자파의 영향에 내성을 갖고 있는지를 검증하는 새로운 시험방법을 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2000.11a
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• pp.320-325
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• 2000

비열플라즈마를 이용한 방전기술(NTPD)은 배기가스로부터 발생되는 NOx와 $SO_2$의 제거에 있어서 최근 혁신적인 후처리 기술중의 하나다 NTPD는 전자빔과 전기적 방전을 사용하여 발생시킬 수 있는데, 두 방법 모두 동일한 기본적인 원리를 갖고 있다. 전기적 에너지의 대부분이 활동적인 전자들을 발생시키는데 이용되고 주위의 가스와 이온들에게는 거의 에너지가 전달되지 않아 효율적이다.(중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07c
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• pp.2160-2162
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• 2005

중성자 발생을 위한 구형 집속빔 핵융합 장치 방전의 실험적 결과들이 제시되었다. 실험 장치는 직경 22cm, 높이 20cm의 진공용기 안에 동심원적으로 위치한 구형 양극과 grid 음극으로 구성된다. 진공용기에 아르곤 기체를 주입하고, grid 음극에 펄스 전압을 인가하여 방전을 발생시켰다. 다양한 grid 음극에 대한 방전의 실험적 결과들이 전자적, 광학적으로 측정되었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.26 no.3
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• pp.25-34
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• 2010

In the present paper, a numerical study was carried out to simulate ground expansion induced by an application of pulse discharge technology. Based on laboratory pulse discharge tests, the characteristics of shockwave were investigated, and then the laboratory tests were numerical1y simulated using underwater explosion model implemented in a coupled acoustic-structural finite element analysis. In addition, for clayey soils, the expansion of ground was also studied using soil properties obtained from empirical correlations with SPT N values. It was found that the calculation results well agreed with the field test results.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.32 no.1
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• pp.79-86
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• 2010

Effects of operating parameters such as applied voltage, solution conductivity, ferrous ion concentration, electrode material on phenol degradation by pulsed corona discharges were investigated in laboratory scale experiments. The increase of applied voltage enhanced the phenol degradation by generating more energetic electrons. The solution conductivity inversely affected phenol removal rate in the tested ranges because the increase of conductivity decreased the electric field strength through the liquid phase. The addition of ferrous sulfate promoted the phenol degradation through the OH radical production by the Fentonlike reactions between ferrous ion and hydrogen peroxide generated by pulsed corona discharges. Catechol and hydroquinone were detected as primary intermediates of phenol degradation and the decrease of pH and the increase of conductivity were observed probably due to the generation of organic acids. Almost all of the initial phenol was disappeared and 29% of total organic corbon (TOC) was removed in the condition of 0.5 mM of ferrous sulfate after approximately 230 kJ of discharge energy transferred to the reactor.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.10 no.3
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• pp.247-254
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• 1997

Internal voids in insulators give rise to partial discharge, which causes a local breakdown and even entire insulation breakdown. Recently, the necessity of establishing the way to diagnose the aging of insulation materials and to predict of insulation breakdown become important. The purpose of our work are to investigate the treeing phenomena with an artificial needle shaped void by the charge of discharge and acoustic emission pulse in each phase angle area at the same time. We analyzed the .PHI.-QA-t pattern and .PHI.-AEA-t pattern using statistic operators such as pulse magnitude, pulse number, skewness, kurtosis. Therefore, the relation between the charge of discharge and acoustic emission pulse will be helpful to predict the breakdown just before the breakdown occur.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.04a
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• pp.235-236
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• 2000

배기가스의 처리를 위한 펄스 코로나 방전공정은 질소 산화물 및 황산화물을 동시에 제거할수 있는 효율적인 공정으로 알려져 있으며 현재 국내외에서 많은 연구들이 수행되고 있는 공정이다. 플라즈마 상태를 이용하는 펄스 코로나 방전공정에서 운전변수들의 변화는 플라즈마 특성을 변화시켜 공정의 효율성에 영향을 미치게 된다. 특히 플라즈마의 특성에 영향을 미치는 여러 가지 변수들 사이에는 강한 상호의존성을 갖고 있으므로 하나의 운전변수가 미치는 영향에 관한 정확한 규명은 매우 복잡하고 어려운 일이다. (중략)

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.11 no.12
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• pp.1055-1059
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• 1998

The correlation between the propagation of electrical tree and distributions of partial discharge(PD) pulses accompanying with electrical tree of bush type in low density polyethylene were discussed. We measured the growth of electrical tree by using optical microscope and PD data simultaneously. The PD data detected and analyzed were PD magnitude, repetition rate, average discharge power, average phase angle, and $\psi$-q-n distribution pattern. The average discharge power and repetition rate of PD had good linear relation with area of tree. Repetition rate and peak discharge magnitude and width of discharge phase angle increased with the tree.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.46 no.7
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• pp.39-46
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• 2009

A fast-switching current-pulse driver for light emitting diode (LED) backlight is proposed. It uses a regulated drain current mirror (RD-CM) [1] and a high-voltage NMOS transistor (HV-NMOS). It achieves the fast-response current-pulse switching by using a dynamic gain-boosting amplifier (DGB-AMP). The DGB-AMP does not discharge the large HV-NMOS gate capacitance of the RD-CM when the output current switch turns off. Therefore, it does not need to charge the HV-NMOS gate capacitance when the switch turns on. The proposed current-pulse driver achieves the fast current switching by removing the repetitive gate discharging and charging. Simulation results were verified with measurements performed on a fabricated chip using a 5V/40V 0.5um BCD process. It reduces the switching delay to 360ns from 700ns of the conventional current-pulse driver.