• Title/Summary/Keyword: Dielectric-barrier discharge

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고급산화공정용 유전체 장벽 플라즈마 반응기의 성능 개선 (Performance Improvement of Dielectric Barrier Plasma Reactor for Advanced Oxidation Process)

  • 김동석;박영식
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.459-466
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    • 2012
  • 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge; DBD) 플라즈마의 처리 성능을 개선시키기 위하여, 플라즈마+ UV 공정과 기-액 혼합기의 적용에 대해 연구하였다. 처리 대상물질로는 표백효과에 의해 육안으로 쉽게 확인이 가능하고 분석이 간편한 OH 라디칼 생성의 간접 지표인 N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO)이었다. 기본 플라즈마 반응기는 플라즈마 반응기 [석영관 유전체, 티타늄 방전(내부) 전극, 및 접지(외부) 전극], 공기와 전원 공급장치로 구성되어 있다. 플라즈마 반응기의 개선은 기본 플라즈마 반응기에 UV 공정과의 결합, 기-액 혼합기의 적용에 의해 이루어 졌다. 플라즈마+ UV 공정의 UV 전력 변화(0~10 W), 기-액 혼합기의 존재 유무와 형태, 공기 유량(1~6 L/min), 산기관 기공 크기 범위(16~$160{\mu}m$), 액체 순환 유량(2.8~9.4 L/min) 및 개선된 플라즈마+ UV 공정에서 UV 전력의 영향 등이 평가되었다. 실험 결과 플라즈마+ UV 공정은 기본 플라즈마 반응기보다 RNO 처리율이 7.36% 높아진 것으로 나타났다. 기-액 혼합기의 적용이 플라즈마+ UV 공정보다 RNO 처리율이 더 높은 것으로 나타났고, 기-액 혼합법에 따른 RNO 분해는 기-액 혼합기 > 펌프 순환 > 기본 반응기의 순으로 나타났다. 산기관 형 기-액 혼합기에 의한 RNO 처리율 증가는 17.42%로 나타났다. 최적 공기 유량, 산기관 기포 크기 범위 및 순환 유량은 각각 4 L/min, 40~$100{\mu}m$와 6.9 L/min으로 나타났다. 기-액 혼합기 플라즈마+ UV공정의 경합으로 인한 시너지 효과는 미미한 것으로 나타났다.

무성방전내에서 오존 발생에 미치는 가스 조성의 영향 (Effect of Gas Composition on Ozone Production in Dielectric Barrier Discharge Process)

  • 조백근;이현돈;이석부;전현정;박정호;전기일;정재우
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.381-382
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    • 2003
  • 오존은 여러 가지 산업적 응용분야를 가지고 있으며 특히, 광범위한 환경공학적 응용분야를 가지고 있다. 오존생성을 위해 개발된 무성방전 공정이 비교적 최근부터 악취 및 VOC를 포함한 대기오염 물질의 제거를 위해 활용되어오고 있으며 이러한 공정내에서 오존의 발생은 공정내의 오염물질 제거에 중요한 역할을 하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 무성방전 공정에서 유입기체의 조성이 오존발생에 미치는 영향에 관해 알아보고자 하였다 (중략)

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DBD와 흡착공정을 조합한 2단형 반응기에서 톨루엔 분해에 관한 연구 (Decomposition of Toluene using a 2 Stage Reactor Composed of Dielectric Barrier Discharge and Adsorption Process)

  • 김관태;이웅재;한소영;한의주;최연석;송영훈;김석준
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.415-416
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    • 2000
  • 플라즈마 화학공정을 이용한 유해대기오염물질(HAP$_{s}$ 또는 VOC$_{s}$ ) 처리기술은 기존의 촉매연소, 소각 및 흡착기술등에 비하여 낮은 초기 투자비, 여러가스의 동시처리, 소형화 또는 이동 배출원에 대한 적용이 가능하며, 대상가스의 종류나 발생량등에 따라 여러 전원(AC, Pulse, DC)을 이용한 기술개발이 가능하여 많은 연구가 진행되고 있다.$^{(1-4)}$ (중략)

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유전체 장벽 방전 반응기에서 Acetonitrile의 분해 특성 (Decomposition of Acetonitrile by Dielectric Barrier Discharge Reactor)

  • 김관태;송영훈;신완호;김석준
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.303-304
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    • 2002
  • VOC를 비롯한 유해대기오염물질(HAP)은 산업의 발달 및 인간의 생활방식에 따라 다양한 환경과 장소에서 발생되고 있으며, 이로 인하여 자연생태계 파괴는 물론 인체에 직접적인 피해를 주고 있다 따라서 이들 물질의 배출에 따른 환경 및 건강에의 우려는 더욱 강화된 배출규제의 요구로 이어지고 있으며 이들의 안전하고 경제적인 처리기술개발이 시급한 실정이다. (중략)

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무성방전내에서의 톨루엔 제거 특성에 관한 연구 (Removal Characteristics of Toluene in Dielectric Barrier Discharge Process)

  • 이현돈;정재우;박정호;전기일;이용환;박경렬;조무현
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.289-290
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    • 2002
  • 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)은 주로 도장산업, 석유정제 및 저장시설, 화학공업, 자동차 등으로부터 배출되며 광화학적 산화물을 생성시킬 뿐만 아니라 성층권 오존층 파괴나 지구온난화에도 기여함으로써 환경에 악영향을 미치는 물질이다 또한, 대부분의 VOC가 인체에 유해하며 일부 물질들은 발암성을 가지는 것으로 평가되고 있어 배출이 엄격하게 규제되는 물질이다. (중략)

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Remote Plasma Etching of Photoresist Using Pin-To-Plate Dielectric Barrier Discharge

  • 박재범;경세진;염근영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.82-83
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    • 2007
  • DBD type을 이용한 remote plasma에서 발생된 대기압 플라즈마를 이용하여, PR에 대한 식각 실험을 진행하였다. 과거 습식 화학적 공정에서 오던 기술적 제한의 극복과 진공 플라즈마 가지는 단점을 극복하기 위해 대기압 플라즈마를 이용한 건식 세정에 관한 연구를 진행하였고, 이 때 Gas는 $N_2/O_2$+$SF_6$ 의 조합으로 사용하였으며, 각 gas의 유량에 다른 remote 플라즈마의 전기적, 광학적 특성에 대해 관찰하였다.

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수질 개선용 방전 리액터의 개발과 기본적 수질 특성 변화 조사 (The development of discharge reactor for water purification and the fundamental study on the change of water characteristics)

  • 한상보;박재윤;김종석;정장근;고희석;이현우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2193-2195
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    • 2005
  • The hybrid discharge reactor was designed for the application of wastewater treatment and the removal of hazardous volatile organic substances in water. This discharge type was similar to the barrier discharge, and the surface discharge on the dielectric surface was propagated to the water surface. That caused the heterogeneous chemical reaction strongly at the interface between the working gases and the water surface. Changes of the conductivity, acidity, and the dissolved ozone with respect to the treatment time and water quantities were studied as the fundamental experiment. The concentration of hydrogen ions largely increased with increasing the treatment time and the conductivity increased with respect to the increase of water quantities under the constant other discharge parameters.

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Dielectric-Barrier Discharge 대기압 플라즈마 Jet의 전기-광학적 특성 및 응용 (Electrical and optical characterization of DBD atmospherci pressure plasma and it's applications)

  • 하창승;손지한;박차수;김동현;이해준;이호준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1530-1531
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    • 2011
  • $SiO_2$ 상압 증착을 위해서 Dielectric-Barrier Diacharge를 이용한 대기압 플라즈마 Jet 상압 증착 시스템을 개발하였으며, 제작된 플라즈마에 대한 전기-광학적 특성을 분석하였다. 플라즈마 Jet은 방전 구동 gas와 증착을 위한 혹합 gas가 나오는 stainless-steel관과 유리관 그리고 외부전극으로 구성되어있다. 구동 주파수는 수십 kHz대 이고 인가전압은 1~2 $kV_{rms}$이다. 본 연구에서는 ICCD 고속 카메라를 이용하여 플라즈마의 형상을 관찰하였고, OES 분석을 통해 radical들의 분석과 rotational temperature 측정을 하였다. Driving gas인 He은 1~5 SLM의 유속으로 흘려주었으며 발생된 플라즈마의 온도는 조건에 따라서 400~850 K 이다.

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A Composite of Metal and Polymer Films: Thin Nickel Film Coated on a Polypropylene Film after Atmospheric Plasma Induced Surface Modification

  • Song, Ho-Shik;Choi, Jin-Moon;Kim, Tae-Wan
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권3호
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    • pp.110-114
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    • 2011
  • Polymeric films of high chemical stability and mechanical strength covered with a thin metallic film have been extensively used in various fields as electric and electronic materials. In this study, we have chosen polypropylene (PP) as the polymer due to its outstanding chemical resistance and good creep resistance. We coated thin nickel film on PP films by the electroless plating process. The surfaces of PP films were pre-treated and modified to increase the adhesion strength of metal layer on PP films, prior to the plating process, by an environment-friendly process with atmospheric plasma generated using dielectric barrier discharges in air. The surface morphologies of the PP films were observed before and after the surface modification process using a scanning electron microscope (SEM). The static contact angles were measured with deionized water droplets. The cross-sectional images of the PP films coated with thin metal film were taken with SEM to see the combined state between metallic and PP films. The adhesion strength of the metallic thin films on the PP films was confirmed by the thermal shock test and the cross-cutting and peel test. In conclusion, we made a composite material of metallic and polymeric films of high adhesion strength.