• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.179-179
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• 2016

A radio-frequency (RF) Inductively Coupled Plasma (ICP) torch system was used for boron-nitride nano-tube (BNNT) synthesis. Because of electrodeless plasma generation, no electrode pollution and effective heating transfer during nano-material synthesis can be realized. For stable plasma generation, argon and nitrogen gases were injected with 60 kW grid power in the difference pressure from 200 Torr to 630 Torr. Varying hydrogen gas flow rate from 0 to 20 slpm, the electrical and optical plasma properties were investigated. Through the spectroscopic analysis of atomic argon line, hydrogen line and nitrogen molecular band, we investigated the plasma electron excitation temperature, gas temperature and electron density. Based on the plasma characterization, we performed the synthesis of BNNT by inserting 0.5~1 um hexagonal-boron nitride (h-BN) powder into the plasma. We analysis the structure characterization of BNNT by SEM (Scanning Electron Microscopy) and TEM (Transmission Electron Microscopy), also grasp the ingredient of BNNT by EELS (Electron Energy Loss Spectroscopy) and Raman spectroscopy. We treated bundles of BNNT with the atmospheric pressure plasma, so that we grow the surface morphology in the water attachment of BNNT. We reduce the advancing contact angle to purity bundles of BNNT.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 1999.11a
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• pp.77-82
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• 1999

탄소 fabric 표면을 각기 다른 농도의 인산용액으로 표면처리함으로써 2-D 카본/페놀릭 복합 재료에 미치는 물성과 내 산화성, Arc plasma Torch test를 통하여 내열성등을 알아보았으며 ESCA를 통하여 인산 표면 처리에 의한 표면 functionality를 측정하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.285-286
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• 2010

플라즈마 토치는 고온의 열발생이 가능하여 환경 분야의 폐기물 처리에 적용이 늘어나고 있는 추세이다. 이에 따라 본 논문에서는 플라즈마 토치에 적용하는 당사의 Power Supply의 구성, 설계 및 운전방식에 관하여 설명하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.2
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• pp.117-138
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• 2006

Plasmas can be made by electrical discharge on earth. Most of the plasmas on earth have been generated in low pressure environments where the pressure is less than one millionth of the atmospheric pressure. However, there are many plasma applications which require high pressure plasmas. Therefore, scientists start research on plasma generation at high pressure to avoid use of expensive vacuum equipments. Large-volume inexpensive plasmas are needed in the areas of material processing, environmental protection and improvement, efficient energy source and applications, etc. We therefore developed new methods of plasma generations at high pressure and carried out research of applying these plasmas to high tech industries representing 21 century. These research fields will play pivotal roles in material, environmental and energy science and technology in future.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.30 no.3
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• pp.327-332
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• 1986

Spatial (radial and height) distribution of electron number density is measured for an inductively coupled plasma under five operating conditions: (1) no carrier gas, (2) carrier gas without aerosel, (3) carrier gas with aerosol, (4) carrier gas with desolvated aerosol, and (5) carrier gas with aerosol and excess lithium. A complete RF power mapping of electron density is obtained. The plasma electrons for a typical analytical torch are observed to be hollow at the radial center in the region close to the induction coil, but diffuse rapidly toward the center in the higher region of the plasma. The presence of excess Li makes no significant change in the electron density profiles. The increases in the RF power levels increase the values of electron density uniformly across the radial coordinate.

• Carbon letters
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• v.6 no.1
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• pp.41-46
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• 2005

Plasma carbon blacks of 20~30 nm diameter were synthesized by direct decomposition of natural gas using a hybrid plasma torch system with 50 kW direct current and 4 MHz of radio frequency. The insulating rector which inside diameter of 400 mm and length of 1500 mm, respectively was kept at 300~$400^{\circ}C$ during the preparation. The ultimate analysis of plasma carbon blacks reveals that the raw plasma carbon blacks contains a large quantity of volatile which is mainly consist of hydrogen. Therefore devolatilization of raw plasma carbon blacks were carried out at $900^{\circ}C$ for one hour under nitrogen atmosphere. The devolatilization leads to the decrease in electrical resistivity and surface oxygen functional groups of plasma carbon black significantly. In order to investigate the plasma carbon as a catalyst support, devolatilized plasma black at $900^{\circ}C$ (DPB) supported PtAu catalyst was synthesized by sodium boronhydride reduction method. Electrochemical measurements and direct formic acid fuel cell test indicated that catalytic activity of DPB supported PtAu catalyst for formic acid oxidation was similar to that of Vulcan XC-72 of commercial carbon black supported one.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.194-195
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• 2013

초음속 공기 플라즈마 환경을 모사할 수 있는 0.4 MW급 Enhanced Huels형 초음속 공기 플라즈마 발생 장비가 2012년에 전북대학교에 설치 완료되었다. 초음속 공기 플라즈마 시험장비는 대기권으로 reentry 할 수 있는 비행체의 열차폐체 시험평가를 주목적으로 개발되었으며, 핵융합장치용 고온 내열체 소재개발에도 활용될 예정이다. 분절형 아크 플라즈마 토치는 전극부식에 의한 오염도를 적으면서 고출력의 안정적인 플라즈마를 발생시키며, 일반적인 직류 토치로는 얻을 수 없는 초고엔탈피 플라즈마 열유동을 얻을 수 있는 특징이 있다. 구축된 장비는 최대 직류 출력 1,200 kW의 DC 전원공급장치, 0.4 MW급의 분절형 아크 플라즈마 토치, ${\phi}1.5m{\times}2m$ 크기의 진공쳄버, 1 MW의 냉각 능력을 갖춘 디퓨저와 열교환기, 진공 용량 $100m^3$/min의 진공펌프 9대, 88 g/s의 공기유량에서 NOx를 50,000 ppm에서 100 ppm으로 저감할 수 있는 후처리 시스템, 4 bar 15 g/s의 공기를 공급할 수 있는 가스 공급장치, 30 bar 600 lpm의 저전도수와 4 bar 560 lpm의 일반수를 공급할 수 있는 냉각수 공급장치로 구성되어 있다. 초음속 공기 플라즈마의 발생 특성을 시험하기 위해 플라즈마 발생 조건으로 토치공급전력 350 kW와 410 kW, 토치 공기 공급 유량 16.3 g/s, 토치 내부압력 3.9~4.2 bar, 챔버압력 40 mbar으로 시험을 수행하였다. 발생된 플라즈마 상태를 진단하기 위해 속도는 쇄기 탐침기, 열유속은 Gardon 게이지, 엔탈피와 토치 효율은 토치의 공급전력과 냉각수에 의한 손실 전력으로 각각 측정하였다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.1 no.1 s.1
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• pp.127-138
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• 2001

Although Carbon/Carbon Composites(CFRCs) have excellent mechanical properties at high temperature, the disadvantage of combustion in air restricts their applications. Thus a lot of investments have been studied to improve the drawback of CFRCs. In this study, SiC used as a thermal protective coating material possesses almost the same expansion coefficient compared to that of carbon, so SiC was coated on 4D (directional) CFRCs by Pack-Cementation process. For the 4D CFRCs coated with SiC, optical microscopy observations were performed to estimate the coating mechanism involved and TGA tests were also performed to evaluate the improvement of combustion resistance. And their high temperature combustion properties were investigated by the arc torch plasma test. From the results, it is found that the mechanical properties and high temperature combustion properties of the 4D(directional) CFRCs coated with SiC were much better than bare 4D CFRCs.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.130-130
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• 2010

마이크로웨이브를 소스로 사용하는 상압 공정 장치는 비교적 저렴한 비용과 구동의 용이성 때문에 널리 사용되고 있다. 이러한 상압 마이크로웨이브 장치는 에너지 전달 방식에 따라 도파관을 사용하는 TIA (Torch Inject Axial)방식과 동축선을 사용하는 MPT (Microwave plasma torch)로 구분할 수 있다. 이 중 TIA 방식은 동축선에 비해 에너지 전달 용량이 큰 도파관을 사용하기 때문에 대용량 처리가 가능하다. TIA 방식에서 형성된 플라즈마의 조절과 처리 효율의 증가는 형성되는 각각의 스트리머 채널의 조절에 의해 결정된다. 방전기 내부에서 스트리머 채널은 인가된 전기장의 방향으로 성장하게 되며 전기장 현상을 조절함으로써 스트리머 채널의 조절이 가능하다. 내부에 인가되는 전기장은 마그네트론에 의해 인가되는 전기장, 스트리머 채널간의 유도 전기장, 열적 팽창효과에 의한 스트리머 헤드 형상 변화에 의한 전기장으로 구분될 수 있다. 이 때 각각의 항들의 조절을 위해 생성된 플라즈마의 온도, 밀도 등의 범위를 측정할 필요가 있으며 광학적인 방법을 통해 플라즈마의 온도, 밀도를 측정하였다. 이 결과를 토대로 도파관의 형상, 방전 기체의 유량, 방전 기체의 조성을 통해 각각 전기장의 조절이 가능하였다. 각 변수의 조절을 통해 방전기 내부에서 플라즈마 헤드 성장에 대해 알 수 있었고 끝이 열린 TIA 구조에서 발생하는 플라즈마 수렴 현상을 설명할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.57.2-57.2
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• 2010

최근 친환경적이고 저투자비용의 빠른 생산성을 가진 야금화학적인 방법으로의 태양전지급 실리콘 생산공정이 빠르게 성장하고 있다. 이로 인해 금속급 실리콘(MG-Si)에서부터 태양전지급 실리콘(SoG-Si)으로의 정련공정 또한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 UMG-Si 내 주요 불순물인 Boron함량을 SoG-Si 순도로 정련하는 것을 목표로 기존의 방법과 달리 전자기연속주조정련법을 사용하여 도가니 비접촉식 용융 후 스팀플라즈마토치를 통해 Boron을 제거하고자 하였다. 실험에 사용한 가스 유량은 $H_2O$ 0.3~1.0ml/min, $H_2$ 20~40ml/min 이며 실험 후 ICP-MASS 분석 결과 초기 Boron 함량 2.9ppm으로부터 0.17ppm으로 줄었음을 확인하였다.