• 제목/요약/키워드: plasma flow

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대기압 플라즈마 반응기에서의 CH4와 CO2의 전환처리 특성 (Conversion Characteristics of CH4 and CO2 in an Atmospheric Pressure Plasma Reactor)

  • 김태경;이원규
    • 공업화학
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    • 제22권6호
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    • pp.653-657
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    • 2011
  • 대기압 플라즈마 반응기를 이용한 메탄과 이산화탄소의 전환처리로 수소와 일산화탄소로 구성된 합성가스를 제조하는 공정특성을 연구하였다. 유전체 격벽 방전방식의 플라즈마 반응기를 인가전력, 혼합가스의 구성비 및 사용된 반응기의 갯수 등의 공정변수들에 대하여 메탄과 이산화탄소의 전환율에 미치는 영향이 분석되었다. 인가전력의 공급에 따라 플라즈마 반응기 자체의 온도 상승이 일어나지만 반응기 온도 증가가 반응기체의 전환율 향상에 효과가 크지 않았다. 그러나 인가전력이 증가할수록 메탄과 이산화탄소의 전환율이 크게 증가하였다. 반응기체인 $CH_4/CO_2$ 비가 커질수록 $CH_4$의 전환율은 감소하나 $CO_2$의 경우는 증가하였다. 전체적으로 반응에 따른 $CH_4$의 전환율이 $CO_2$의 전환율보다 큰 경향성을 보인다.

섬유 플라즈마 처리에 따른 복합재료의 수지 함침성 및 기계적 특성 비교 (Comparison of Resin Impregnation and Mechanical Properties of Composites Based on Fiber Plasma Treatment)

  • 양성백;이동현;이용석;권동준
    • Composites Research
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    • 제36권6호
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    • pp.388-394
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    • 2023
  • 복합재료 제조 시 수지의 함침성을 높이는 것은 제조 공정속도와 제품의 품질을 향상시키는 핵심 방법이다. 수지 개선은 중요하지만, 간단한 섬유 표면 처리로도 수지의 흐름성을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 탄소섬유 직물에 다양한 플라즈마 처리 시간을 적용함으로써 수지와 섬유 간의 함침성을 향상하게 하였다. 플라즈마 처리에 따라 변화된 섬유 내 수지의 분산을 평가하기 위해 전기저항 측정법을 사용했다. 섬유 표면처리가 수지 함침성에 미치는 영향을 실시간으로 관찰할 수 있었다. 수지에 탄소섬유 토우를 삽입할 때 토우에 스며든 수지의 양을 측정하여 수지 함침성을 객관적으로 비교하였다. 5분 동안의 플라즈마 처리로 복합재료의 인장과 압축 강도가 50% 이상 향상되었으며, 보이드 함유율을 감소시키고 소화점 임계열류량을 증가시켰다. 마지막으로 건축용 복합재료 부품으로 사용되는 일부분을 활용하여 동적 굴곡피로시험을 실시했고, 3 kN하중 백만 회에도 복합재료 부품은 파손되지 않았다.

Research on the Multi-electrode Plasma Discharge for the Large Area PECVD Processing

  • Lee, Yun-Seong;You, Dae-Ho;Seol, You-Bin
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.478-478
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    • 2012
  • Recently, there are many researches in order to increase the deposition rate (D/R) and improve film uniformity and quality in the deposition of microcrystalline silicon thin film. These two factors are the most important issues in the fabrication of the thin film solar cell, and for the purpose of that, several process conditions, including the large area electrode (more than 1.1 X 1.3 (m2)), higher pressure (1 ~ 10 (Torr)), and very high frequency regime (VHF, 40 ~ 100 (MHz)), have been needed. But, in the case of large-area capacitively coupled discharges (CCP) driven at frequencies higher than the usual RF (13.56 (MHz)) frequency, the standing wave and skin effects should be the critical problems for obtaining the good plasma uniformity, and the ion damage on the thin film layer due to the high voltage between the substrate and the bulk plasma might cause the defects which degrade the film quality. In this study, we will propose the new concept of the large-area multi-electrode (a new multi-electrode concept for the large-area plasma source), which consists of a series of electrodes and grounds arranged by turns. The experimental results with this new electrode showed the processing performances of high D/R (1 ~ 2 (nm/sec)), controllable crystallinity (~70% and controllable), and good uniformity (less than 10%) at the conditions of the relatively high frequency of 40 MHz in the large-area electrode of 280 X 540 mm2. And, we also observed the SEM images of the deposited thin film at the conditions of peeling, normal microcrystalline, and powder formation, and discussed the mechanisms of the crystal formation and voids generation in the film in order to try the enhancement of the film quality compared to the cases of normal VHF capacitive discharges. Also, we will discuss the relation between the processing parameters (including gap length between electrode and substrate, operating pressure) and the processing results (D/R and crystallinity) with the process condition map for ${\mu}c$-Si:H formation at a fixed input power and gas flow rate. Finally, we will discuss the potential of the multi-electrode of the 3.5G-class large-area plasma processing (650 X 550 (mm2) to the possibility of the expansion of the new electrode concept to 8G class large-area plasma processing and the additional issues in order to improve the process efficiency.

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리모트 수소 플라즈마를 이용한 Si 표면 위의 Fe 불순물 제거 (Removal of Fe Impurities on Silicon Surfaces using Remote Hydrogen Plasma)

  • 이종무;박웅;전부용;전형탁;안태항;백종태;신광수;이도형
    • 한국재료학회지
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    • 제8권8호
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    • pp.751-756
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    • 1998
  • 리모트 수소 플라즈마에 의한 Si 웨이퍼 표면 위의 Fe 불순물의 제거효과를 조사하였다. 세정시간 10분 이하와 rf-power 100W이하의 범위에서 최적 공정조건은 각각 1분과 100W이였으며, 플라즈마 노출시간이 짧을수록, rf-power가 증가할수록 Fe제거 효과가 더 향상되는 것으로 나타났다. 또한, 고압보다는 저압 하에서 Fe 제거효과가 더 우수하였는데, 저압 하에서는 $\textrm{H}_2$ 유량이 20sccm, 고압 하에서는 60sccm일 때 Fe 제거효과가 가장 우수하였다. 플라즈마 세정 직후의 열처리는 금속오염의 제거효과를 향상시켰으며, $600^{\circ}C$에서 최상의 효과를 얻을 수 있었다. AFM 분석결과에 의하면 표면 거칠기는 플라즈마 세정에 의하여 30-50% 향상되었는데, 이것은 Fe 오염물과 더불어 Si 표면의 particle이 제거된 데 기인하는 것으로 생각된다. 또한 본 논문에서는 수소 플라즈마에 의한 Si 웨이퍼 표면의 Fe 제거기구에 관해서도 자세히 고찰하였다.

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산소 플라즈마 처리된 활성탄소의 세슘 이온 흡착 (Cesium Ions Adsorption of Activated Carbon Treated by Oxygen Plasma)

  • 하성민;곽철환;임채훈;김석진;이영석
    • 공업화학
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    • 제33권1호
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    • pp.38-43
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    • 2022
  • 산소 플라즈마 처리에 따른 활성탄소의 산소 관능기 도입이 세슘 이온 흡착 특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 산소 플라즈마 처리 시 주파수, 전력 및 산소 가스 유량은 각각 100 kHz, 80 W 및 60 sccm으로 고정하였으며, 반응시간을 변수로 수행하였다. 본 실험조건에서는 산소 가스와의 반응시간이 10분일 때 C-O-C 및 O=C-O 결합 내 산소 기능기 함량이 증가함에 따라 세슘 이온 흡착량이 증가하였다. 그러나 반응 시간이 15분일 때 산소 관능기 함량이 감소하게 되어 세슘 이온 흡착량이 오히려 감소되었다. 한편, 표면 처리된 활성탄소의 산소 함량과는 달리 그 비표면적 및 기공 특성은 산소 플라즈마 반응 시간에 따라 거의 영향을 받지 않았다. 결과적으로 산소 플라즈마 처리된 활성탄소는 미처리 활성탄소에 비하여 세슘 이온 제거율이 최대 97.3%까지 향상되었다. 이는 산소 플라즈마 처리로 활성탄소 표면에 도입된 C-O-C 및 O=C-O 결합 내 산소 기능기의 함량에 기인한 것으로 판단된다.

Relationship of Early Lactation and Bovine Somatotropin to Water Metabolism and Mammary Circulation of Crossbred Holstein Cattle

  • Maksiri, W.;Chanpongsang, S.;Chaiyabutr, N.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제18권11호
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    • pp.1600-1608
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    • 2005
  • The study was carried out to evaluate the effect of exogenous bovine somatotropin on water metabolism in relation to mammary function in early lactation of crossbred Holstein cattle. Ten, 87.5% crossbred Holstein cattle were divided into two groups of 5 animals each. At day 60 of lactation, the control group was given placebo while animals in the experimental group were given recombinant bovine somatotropin (rbST) by subcutaneous injection with 500 mg of rbST (14-days prolonged-release rbST). In rbSTtreated animals, milk yield increased 19.8%, which coincided with a significant increase in water intake (p<0.01), while DM daily intake was not different when compared to the control animals. Water turnover rate as absolute values significantly increased (p<0.05), while the biological half-life of water did not change in rbST-treated animals. Total body water (TBW) and total body water space (TOH) as absolute values significantly increased (p<0.01) in rbST-treated animals, while it was decreased in the control animals. Absolute values of empty body water (EBW) markedly increased (p<0.05), which was associated with an increase in the extracellular fluid (ECF) volume. Absolute values of plasma volume and blood volume were also significantly increased (p<0.05) in rbST-treated animals. The increase in mammary blood flow in rbST-treated animals was proportionally higher than an increase in milk production. The plasma IGF-1 concentration was significantly increased (p<0.01) in rbST-treated animals when compared with those of control animals during the treatment period. Milk fat concentration increased during rbST treatment, while the concentrations of both protein and lactose in milk were not affected. The present results indicate that rbST exerts its effect on an increase in both TBW and EBW. An increased ECF compartment in rbST-treated animals might partly result from the decrease in fat mass during early lactation. The action of rbST on mammary blood flow might not be mediated solely by the action of IGF-1 for increase in blood flow to mammary gland. An elevation of body fluid during rbST treatment in early lactation may be partly a result of an increase in mammary blood flow in distribution of milk precursors to the gland.

스트레인 게이지를 이용한 수종 수복재의 중합수축 영향 평가 (A STUDY ON THE EFFECT OF POLYMERIZATION SHRINKAGE OF SEVERAL COMPOSITE RESIN USING STRAIN GAUGE)

  • 이인천;김종수;유승훈
    • 대한소아치과학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.20-29
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    • 2009
  • 본 연구는 광중합 충전 재료의 적층 방법에 따른 중합수축 양상을 스트레인 게이지를 이용하여 측정하고, 이를 응력으로 환산하여 치면에 미치는 영향을 평가하였다. 발거된 영구치 70개의 치경부에 가로 3 mm, 세로 3 mm, 높이 1.5 mm의 와동을 형성하고, 일회 충전, 수평 적층법, 사면적층법으로 나누어 수복 재료를 충전하였다. Plasma arc lamp(PAL)를 사용한 고출력 광중합기를 광원으로 사용하였으며, 수복 재료는 Filtek $Z-250^{(R)}$ 복합레진, $Dyract^{(R)}$ AP 컴포머 그리고 $Tetric^{(R)}$ Flow 유동성 복합레진을 사용하였다. 중합과정동안 스트레인 게이지를 이용하여 치면에 발생된 스트레인을 측정하였고, 이를 응력으로 환산하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Strain 값은 광중합 개시와 함께 급격히 증가하였으며, 시간이 지남에 따라 서서히 감소하는 양상을 보여 주었다. 2. $Z-250^{(R)}$의 수축응력이 $Dyract^{(R)}$ AP와 $Tetric^{(R)}$ Flow에 비해 상대적으로 높게 나타났으나 통계학적 유의차는 없었다(p>0.05). 3. $Z-250^{(R)}$$Dyract^{(R)}$ AP에서 3가지 와동 충전 방법 간에는 수축응력의 차이가 없었다(p>0.05). 4. 와동 충전 방법에 따른 충전 재료 간에도 수축응력의 유의차는 없었다(p>0.05). 이상의 결과를 종합해보면 $Dyract^{(R)}$ AP는 광중합 과정과 자가 중합 과정이 함께 일어남으로 인해 $Z-250^{(R)}$보다 상대적으로 중합 수축이 적게 나타난 것으로 판단되었다. $Tetric^{(R)}$ Flow는 한 번에 충전을 완료할 수가 있어 시간 소모가 적고 치질에 대한 중합수축력도 적어 유치 와동 충전 시 유용한 충전 방법이라고 판단되었다. 향후 와동 충전 방법의 방향과 광중합 시간 간격이 광중합수축에 미치는 영향 등에 대한 추가 연구가 필요하다고 사료되었다.

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Numerical simulations of the vertical kink oscillations of the solar coronal loop with field aligned flows

  • Pandey, V.S.;Magara, T.;Lee, D.H.;Selwa, M.
    • 천문학회보
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    • 제36권2호
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    • pp.103.1-103.1
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    • 2011
  • Recent observations by Hinode show weakly-attenuated coronal loop oscillations in the presence of background flow (Ofman & Wang 2008, A&A, 482, L9). We study the vertical kink oscillations in solar coronal loops, considering field aligned flows inside the loops as well as surrounding the loops environment. The two dimensional numerical model of straight slab is used to explore the excitation and attenuation of the impulsively triggered fast magnetosonic standing kink waves. A full set of time dependent ideal magnetohydrodynamics equations is solved numerically taking into account the value of flow of the order of observed flows detected by SOT/Hinode. We find that relaxing the assumption of the limited flows within the loops enhances the damping rate of the fundamental mode of the standing kink waves by 2 - 3 % as compared to flow pattern which is basically localized within the loops. We further notice that extending the flow pattern beyond the loop thickness also enhances the strength of the shock associated with slow magnetoacoustic waves, recognized as an addition feature detected in the numerical simulation. The wider out-flow pattern destroys the oscillation patterns early as compared to narrower flow pattern, in other words we can say that it affects the durability of the oscillation. However, for the typical coronal loops parameters we find that the observed durability periods of the SOT/Hinode observation can be achieved with an out-flow Gaussian patterns for which half-width is not greater than factor 2.0 of the loop-half-width. explain a possible relation between electric current structure and sigmoid observed in a preflare phase.

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담액수경재배 시스템에서 플라즈마수 처리가 상추의 생육 및 페놀류 함량에 미치는 영향 (Effect of Plasma-activated Water Process on the Growth and Functional Substance Content of Lettuce during the Cultivation Period in a Deep Flow Technique System)

  • 노승원;박종석;김성진;김대웅;강우석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.464-472
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    • 2020
  • 본 연구에서는 플라즈마 발생장치를 수경재배 시스템과 결합하여 재배 기간 동안 처리 시 상추의 생육 및 기능성 물질 함량 변화를 살펴보기 위해 실시하였다. 3주 동안 육묘하여 균일한 크기의 상추 묘를 semi-DFT에 정식하였으며, 플라즈마 공정 장치를 결합하여 4주 동안 8시간 주기로 1시간씩 수중에서 간헐적으로 작동시켰다. 양액(대조구), 플라즈마 활성수(4.2kV, 5.7kV)를 사용하여 온실에서 재배하였으며 이후 수확하여 생육조사 및 기능성 물질 분석을 실시하였다. 플라즈마 활성수 처리 기간 동안 발생되는 활성산소종 중에서 O3로 인하여 플라즈마 발생 장치에 근접한 개체일수록갈색 반점 및 괴사현상이 나타났으며, 생육조사를 실시한 결과 유의적 차이가 나타나지 않았다. 기능성 물질 분석 결과 상추 지상부의 rutin과 총 페놀 함량은 플라즈마수보다 높았지만, epicatechin의 경우 플라즈마수 처리에서 함량이 더 많았다. 근권부에서 측정된 이차대사산물인 rutin, epicatechin, quercetin 및 총 페놀 함량은 대조구보다 플라즈마수 처리구에서 유의하게 높았다. 이러한 결과는 플라즈마수 처리 시간동안 수중에 오존과 같은 활성산소종으로 인해 지상부 생육이 잘 이루어지지 못했으나, 근권 영역에서는 이차대사산물이 크게 증가하였다. 향후 간헐적인 플라즈마 활성수 생성에 따른 생리 장해를 극복하고 뿌리채소의 수경재배 시스템에 적용하여 이차대사산물을 증가시키기 위한 본 기술의 도입이 필요하다.

플라즈마 처리된 폴리스티렌 막을 통한 순수한 CO2 와 N2 기체의 선택·투과 특성 (Selectivity and Permeability Characteristics of Pure CO2 and N2 Gases through Plasma Treated Polystyrene Membrane)

  • 황의동;신희용;곽현;배성열
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.588-596
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    • 2006
  • 폴리스티렌 막(polystyrene membrane, PS)의 표면을 Ar, $O_2$ 플라즈마로 처리하고, 처리 전후의 변화를 관찰하였고, $CO_2$, $N_2$의 투과도와 $N_2$에 대한 $CO_2$의 선택도는 연속흐름 기체 투과 분석장치(GPA)를 이용하여 측정하였다. Ar플라즈마 처리의 경우 O/C비율이 0에서 0.179로 증가하고, 표면 거칠기가 $15.86{\AA}$에서 $71.64{\AA}$로 증가함으로써 접촉각은 처리전의 $89.16^{\circ}$에서 $18.1^{\circ}$로 감소하였다. 따라서 플라즈마 처리는 막표면을 높은 친수성을 갖도록 만들었다. $CO_2$의 투과도와 선택도에 대한 Ar플라즈마 처리최적조건은 60 W, 2 min, $70^{\circ}C$이며, 투과도와 선택도는 각각 $2.1{\times}10^{-12}[m^3(STP){\cdot}m/m^2{\cdot}sec{\cdot}atm]$와 4.51이었다. $O_2$플라즈마 처리의 경우에, 접촉각은 O/C비율(0.189)과 표면 거칠기($57.10{\AA}$)의 증가에 의해 $13.56^{\circ}$로 감소하였다. 최적의 처리조건은 90 W-2 min-$70^{\circ}C$이며, 값 $7.1{\times}10^{-12}[m^3(STP){\cdot}m/m^2{\cdot}sec{\cdot}atm]$와 값 11.5이었다. 플라즈마 처리 후 막 표면의 변화는 표면에서의 교차결합과 식각효과의 경쟁적인 관계에 의해 결정된다. 결국 플라즈마 처리된 막의 투과도와 선택도가 플라즈마 기체, 처리시간, 출력세기등과 같은 플라즈마 상태를 제어함으로써 향상되었음을 확인할 수 있었다.