• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.527-532
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• 2016

감압상태(1torr)의 순환유동층 플라즈마 반응기(내경 10 mm, 높이 800 mm)에서 기상 유속과 고체순환속도가 축방향 고체체류량 분포에 미치는 영향을 연구하였다. 폴리스타이렌 고분자 입자와 질소가스를 고체 및 기상 물질로 각각 사용하였다. 감압상태 순환유동층의 고체 순환량 변화는 상승관의 많은 기체 유량(40~80 sccm)에 의한 변화만큼 고체재순환부의 작은 유량 변화(6.6~9.9 sccm)에 의해서도 가능하였다. 감압상태 순환유동층의 고체 순환속도는 재순환부 기체 유속에 따라 증가하였다. 상승관내의 축방향 고체 체류량 분포는 하부의 농후상 영역에서 상부의 희박상 영역까지 높이에 따라 감소하는 형태를 나타내었다. 상승관 내 각 높이에서 고체순환속도의 증가에 따라 직선적으로 고체 체류량이 증가하였다. 이로써 플라즈마 형성과 유지 그리고 플라즈마 반응을 위해 적절한 플라즈마 로드 위치를 결정할 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제44권6호
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• pp.573-580
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• 2000

MPT는 최근에 개발된 마이크로파 플라즈마로서 수용매에 강하다. 여러 가지의 변형된 형태의 MPT를 개발하여 구조에 따른 플라즈마의 방전되는 형태를 조사한 결과 이중관 토치는 플라즈마 기체를 적게 소모하며 쉽게 플라즈마가 형성되었으나 토치의 끝이 높은 온도에 견디지 못하고 쉽게 상했다. ICP토치와 같은 형태의 삼중관 토치에 석영관을 중심관으로 사용할 때 가장 안정되고 대칭적인 플라즈마를 형성할 수 있었다. 바탕선을 조사해 본 결과 He MPT는 대기 중으로 돌출되어 대기와 많이 혼합되고 질소에 의해 quenching되는 것으로 보여진다. Membrane desolvator를 탈용매화 장치로 사용하여 헬륨 MPT의 감도를 조사해 본 결과 아르곤 MPT와 비교할 때 대부분의 원소에 대해 검출한계가 10배 이상 높았다. 그러나 여기 에너지가 높은 원소는 비교적 효율적으로 검출할 수 있었다. 헬륨 마이크로파 플라즈마는 적은 양의 플라즈마 기체만 필요하여(약 1.6 L/min) 경제적이며 매우 안정된 형태를 보여주었다. 플라즈마의 분광특성을 조사한 결과 들뜸온도 4950K, 전자밀도 $3.28{\times}10^{14}cm^{-3}$로 측정되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.448-454
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• 2009

Hydrogen was produced from water plasma excited in high frequency (HF) inductively coupled tubular reactor. Mass spectrometry was used to monitor gas phase species at various process conditions, Water dissociation rate depend on the process parameters such as ICP power, $H_{2}O$ flow-rate and process pressure, Water dissociation percent in ICP reactor decrease with increase of chamber pressure, while increase with increase of ICP power and $H_{2}O$ flow rate. The effect of $CH_4$ gas addition to a water plasma on the hydrogen production has been studied in a HF ICP tubular reactor. The main roles of $CH_4$ additive gas in $H_{2}O$ plasma are to react with 0 radical for forming $CO_x$ and CHO and resulting additional $H_2$ production. Furthermore, $CH_4$ additives in $H_{2}O$ plasma is to suppress reverse-reaction by scavenging 0 radical. But, process optimization is needed because $CH_4$ addition has some negative effects such as cost increase and $CO_x$ emission.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.537-540
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• 2010

5000도 이상의 고열류 유동을 발생시키는 개량형 고온플라즈마 토치는 신소재, 환경 및 에너지 사업 등, 첨단 기술의 실험을 위한 아크젯 풍동의 핵심장비이다. 개량형 고온플라즈마 토치는 내부 아크의 분기현상이 없는, 균일한 고순도의 유동을 발생할 수 있지만 까다로운 구조 및 작동조건 때문에 상용화가 어렵다. 본 연구에서는 개량형 고온플라즈마 토치를 이용한 플라즈마 발생 장치의 성능 평가 실험을 수행하였다. 400kW급 플라즈마 발생 장치의 성능평가 결과, 전류 280 ~ 320 A 및 전압 250 ~ 1350 V 범위에서의 설계 성능을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.82-86
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• 1999

본 연구에서는 푸로브법과 교류중첩법을 이용하여 고주파 유도결합 플라즈마에서 전자에너지 분포함수를 측정하였다. 실험조건은 압력 10∼40[mTorr], 입력파워는 100∼600[W]이고, 가스유량은 3∼12[sccm]이며, 전자에너지 분포함수의 공간분포 측정에 있어서 아스펙트비(R/L)는 2로 하였다. 전자에너지 분포함수는 압력 및 입력파워에 대하여 강한 의존성을 나타내었고, 가스유량이 증가할수록 증가 하였다. 전자에너지 분포함수의 반경방향 분포는 플라즈마 중심에서 최대가 되었다. 전자에너지 분포함수의 축방향 분포는 석영창과 기판 사이의 중심에서 최대가 되었다. 이러한 결과는 고주파 유도결합 플라즈마의 생성 메커니즘 이해와 간단한 ICP(Inductively Coupled Plasma) 모델링 응용에 기여할 수 있을 것이다.

• 접착 및 계면
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• 제8권4호
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• pp.23-31
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• 2007

고분자 소재에 평판형 플라즈마 전처리 방식을 적용시켜 표면의 접촉각 및 접착력을 향상시켰다. 분위기 기류를 질소로 하고 유량을 30~100 mL/min, 반응시간은 0~30초로 하여 PU 소재를 주 물질로 하여 EVA foam, Leather (Action), Rubber, Unwoven 소재에 대하여 각 조건별로 플라즈마 처리시켜 처리 전후의 각 소재별 접촉각과 접착박리강도 측정을 통한 소재의 물성변화와, SEM분석을 이용한 처리 전후의 표면 변화를 측정하여 플라즈마 처리의 영향과 효과를 산출하였다. 대기압 평판형 플라즈마 반응기를 이용하여 최적 조건인 기체유량 100 mL/min, 전처리시간 10초에서 EVA foam, Leather (Action) 및 Rubber 소재의 접촉각 감소와 접착력 향상을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제32권5호
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• pp.433-439
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• 2008

고분자 소재에 평판형 플라즈마 전처리 방식을 적용시켜 polyurethane foam(density : 0.27)과 rubber (butadiene rubber) 소재 표면의 접촉각 및 접착력을 향상시켰다. 플라즈마 반응기의 최적의 반응조건을 조사하기 위해서 전처리기류(질소, 아르곤, 산소, 공기), 기류의 유량($30{\sim}100\;mL/min$), 그리고 전처리 시간($0{\sim}30\;s$) 등을 변화시켜 전처리하고 polyurethane foam의 경우 진공식 플라즈마처리 방식과 상호 비교하였다. 분위기 기류인 $N_2$의 유량을 100 mL/min로 설정 후 polyurethane foam은 10 s, rubber는 3 s 동안 전처리 했을 때 가장 높은 접착박리강도를 나타내었다. 전처리 후 소재의 표면 변화는 SEM과 ATR-FTIR을 이용하여 측정하였다. 결과적으로 평판형 플라즈마 조작 방식에 의한 처리로 소재 표면의 젖음성과 접착박리강도가 개선되었음을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2506-2511
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• 2007

The coupled simulation is performed to find out the interaction of arc plasmas with surrounding materials in a thermal puffer plasma chamber. In order to be more realistic, PTFE nozzle ablation and Cu electrode evaporation, which are caused by high temperature of arc plasmas, are considered together. Pressure rise and temperature inside the chamber generated during the whole arcing history are investigated with the applied currents. It is very important to define how thermal flow and mass transfer are processing between the arc plasma and surrounding materials for further understanding complex physics inside the chamber. It is concluded that the result might be very useful to understand the mechanism happened inside and to design thermal puffer plasma chambers, but further experimental studies are required to verify the results for the more practical applications.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2918-2922
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• 2007

This is a report of a feasibility study on the reduction of harmful substances such as particulate matters and nitric oxides emitted from diesel engines by using a plasma reforming system that can generate hydrogen-rich gas. In this paper, an exhaust reduction mechanism of the non-thermal plasma reaction was investigated to perform its efficiency and characteristics on producing hydrogen-rich gas. Firstly, we explain briefly the chemistry of hydrocarbon reforming. The experimental system is showed in the second part. Finally, we demonstrate the feasibility of producing hydrogen using non-thermal plasma. The experimental results are focused on the influence of the different operating parameters (air ratio, inlet flow rates, voltage) on the reformer efficiency and the composition of the produced gas.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.248-248
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• 2012

Synthesis graphene on Cu substrate by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD) is investigated and its quality's affection factors are discussed in this work. Compared with the graphene synthesized at high temperature in chemical vapor deposition (CVD), the low-temperature graphene film by PE-CVD has relatively low quality with many defects. However, the advantage of low-temperature is also obvious that low melting point materials will be available to synthesize graphene as substrate. In this study, the temperature will be kept constant in $400^{\circ}C$ and the graphene was grown in plasma environment with changing the plasma power, the flow rate of precursors, and the distance between plasma generator coil and substrates. Then, we investigate the effect of temperature and the influence of process variables to graphene film's quality and characterize the film properties with Raman spectroscopy and sheet resistance and optical emission spectroscopy.