• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.621-622
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• 2009

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.19-19
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• 2011

수중방전은 다양한 라디칼을 직접 물 속에서 발생시키기 때문에 수처리 공정에 다양한 응용이 가능하다. 특히, 최근에 선박평형수 등의 살균이 국제적인 이슈가 되고 있고, 2017년까지는 모든 선박에 살균을 위한 수처리 설비가 의무화된다. 본 연구에서는 염분이 있는 수체에서의 방전공정을 연구하고 이를 수처리공정에 적용할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 해수의 경우 전도도가 53mS로 자유로운 전하의 이동이 가능하기 때문에 일반적인 민물방전의 전원과 전극 등으로는 방전을 할 수 없다. 이에 세라믹과 금속의 이중구조로 되어 있는 모세관전극을 개발하여 전도성이 있는 수체에서의 방전을 이루었다. 전원장치로는 60 Hz, 380 V를 1차측에 인가하여 2차측에서 약 3 kV, 10 kW의 파워가 발생하는 12위상차 교류전원장치를 개발하여 사용하였다. 모세관 내부에 전압이 인가되면 전류가 발생하여 joule heating에 의하여 모세관 내부에 기포가 형성된다. 이 때, 전류의 단락이 이루어지면서 고전압쪽에 전하가 축적되며 기포내부의 E-field가 상승한다. 이후 기포 내에서 방전이 개시되며 각종 라디칼을 생성한다. 방전에 의해 생성되는 산화제로는 오존, OH라디칼, 과산화수소 등이 있으며, 해수에서는 Cl-의 결합에 의하여 Cl2 가스가 발생한다. 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 생성되는 총염소의 농도는 2.5 mg/L이다. 수중방전의 적용대상으로 선박평형수, 멤브레인과의 결합, 용존기포부상법을 선정하여 적용가능성을 연구하였다. 먼저 선박평형수 살균처리를 위해 해수의 처리유량을 20 lpm으로 유지하고 대장균, 바실러스, 조류(테트라셀미스) 등을 투입하여 전극 12개가 삽입된 12위상차 플라즈마 반응기를 통과시켰더니, 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 1일 후의 살균력이 각각 99.99, 99.99, 99.9%의 살균력을 나타내었다. 이는 국제해사기구에서 권장하는 살균수준인 99.9%를 초과하는 수치이다. 플라즈마를 이용한 해수살균공정의 안정적 운전을 위해 후단에 UF멤브레인을 추가하여 잔류생존 미생물을 제거할 수 있다. 이를 위해 플라즈마가 후단의 멤브레인 운전에 미치는 영향을 평가하였다. 카올린과 탄산칼슘을 오염원으로 각각 투입하여 멤브레인으로 처리를 하였을 때, 방전 직후 멤브레인에 걸리는 막간압력차가 약 30% 감소하였는데, 이는 막에 형성된 파울링이 방전에 의해 제거된 것으로 평가할 수 있다. 수중방전은 다양한 산화제를 생성함과 동시에 미세기포를 발생시키는데 이는 수중유기물의 부상분리에 적용될 수 있다. 방전모세관전극의 내부직경을 1 mm로 유지하고, 60 Hz, 교류전원으로 방전한 결과 평균입경 44 um의 기포를 발생시켰고, 이는 일반적으로 용존공기부상법에 사용되는 기포의 크기와 일치한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.436-439
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• 2012

본 연구는 오존수 제조장치에 인젝터를 이용한 오존 주입방식을 도입하여 소형화, 저전력화를 실현하고자 하였다. 오존발생기, 물-오존 혼합기(인젝터), 오존용해조, 배오존 처리기로 구성된 시스템을 제작하여 인젝터 주입방식에 의한 오존수 제조장치의 오존 용해특성과 그 적용성을 검토하였다. 오존 용해 특성으로 물-공기량에 따른 인젝터 성능, 용해조에서의 오존 용해능 등을 검토하였다. 인젝터 방식은 기존의 가압용해방식에 비하여 저농도 용해능을 보였으나, 인젝터 내부의 물-오존 접촉효율이 높아 평형농도에 도달되는 시간이 단축됨을 확인하였다. 제조된 오존수의 적용 효용성은 용존오존의 잔류시간과 미생물 살균능 검사를 통하여 실시하였다. 횡형식 인젝터 시스템에 의해 용해된 용존오존의 잔류시간이 기존의 가압용해방식에 비하여 다소 짧았으나 미생물의 살균능에는 크게 차이가 나지 않았다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.344-351
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• 2023

연구목적: 본 연구는 미생물의 비열 멸균 기술로서 실내 공간 내 유전체 장벽 방전 플라즈마 모듈의 방전시간에 따른 오존 발생 농도변화의 값을 통한 실내 공간 내 부유세균 살균 성능을 분석하였다. 연구방법: 76m³체적 공간의 공조장치의 공기배출 부분에 DBD 플라즈마 모듈을 설치하고 2m 떨어진 거리에서 DBD 플라즈마 처리 시간에 따라 공기 시료를 포집하여 미처리 대조군과 비교하여 부유세균 저감 효과를 분석하였다. 또한 DBD 플라즈마 방전에 따른 오존발생농도를 확인하였다. 연구결과: 대조군의 총 세균수는 1.83~2.00 logCFU/m³의 결과가 나왔으며, 시험군이 대조군에 비해 실내공기 중 부유세균의 최소 92.057%에서 최대 99.999%의 저감 효과를 보였다. 또한 평균 오존발생농도 0.04ppm으로 오존 발생농도 기준인 0.05ppm보다 낮은 결과를 확인하였다. 결론: 인체에 무해한 오존량과 DBD방전 플라즈마량을 조절함으로써 공기 중 부유세균, 바이러스등의 감염병 전파 방지의 수단으로 플라즈마 방전을 사용함에 기준이 될 것으로 사료된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.473-474
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• 2000

오존의 강력한 산화력은 돈사 내 공기중에 부유하는 세균에 대하여 큰 살균효과를 나타냈는데, 이는 $0.05{\sim}0.07ppm$의 작업자와 돼지에게 피해를 최소화 할 수 있는 오존 농도 범위여서 그 효과가 크다 하겠다. 본 실험에서 오존은 발생장치 내에서의 원료공기(산소)의 체류시간에 따라 각기 다른 발생농도를 나타냈으며, 풍량이 14.7m^3/min$ 일 때 가장 높은 오존 농도를 보임을 알 수 있었다. 또한 오존 발생기를 개방형에서 폐쇄형으로 변형함으로써 같은 조건에서 더 높은 오존발생농도(폐쇄형: 0.13ppm, 개방형: 0.08ppm)를 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.122-122
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• 2014

수중방전을 환경분야에 적용하기 위한 플라즈마 부상법이 개발되었다. 플라즈마 부상법은 물 속에서 발생시킨 플라즈마가 가지고 있는 주요특성 중 물리적 특징인 쇼크웨이브, UV조사, 버블생성 등과 화학적 특징인 OH라디칼 및 염소산화물 생성 등을 이용하여 물 속에 존재하는 용존성 및 입자성 물질을 부상분리 기법으로 제거하는 공법이다. 유기물을 제거하는 기작으로는 침전, 여과, 분해 등이 있고, 이를 구현하기 위한 공정으로 중력침강법, 부상분리법, 멤브레인법, 미생물법 등이 있다. 이 중에서 가압공기부상법은 침강법에 비해 부지면적을 적게 소모하고 처리시간이 50% 이상 감소되는 특징이 있다. 가압공기부상법은 물 속에 공기를 과포화시킨 후 노즐을 통해 재분사할 때 발생하는 압력차에 의해 미세기포가 발생함을 이용하여 유기물을 분리하는 공법이다. 그러나, 가압용 장비 및 반송수가 필요하고, 미생물분리는 불가능한 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 미생물살균과 유기물 분리가 동시에 일어나는 플라즈마를 이용한 부상분리기법을 개발하였다. 본 연구에서는 난분해성 용존유기물인 휴믹산 100 mg/L의 플라즈마 공기부상법에 의한 제거능을 확인하였다. 용존성 휴믹산을 입자성 물질로 전환하여 플록을 형성시키고자 알루미늄설페이트(Al2(SO4) $3{\cdot}18H2O$)를 100 mg/L 주입하였고, 침출수와 같이 염도가 높은 물을 모사하고자 35 g/L의 염화나트륨을 첨가한 상태에서 방전을 실시하였다. 방전에 사용된 전원은 EESYS사에서 제작한 펄스형 고전압 전원장치를 사용하였고 최대 15 kW의 출력 중 6 kW의 전력을 인가하였다. 전극 한 개는 2 mm 텅스텐봉을 세라믹튜브로 감싼 구조로 총 사용전극은 28개이다. 전극 한 개당 대략 200 Watt의 전력이 소모되며 이 때 최대의 버블이 생성됨을 확인하였다. 전극 1개에서 생성되는 버블의 부피는 14 mL/min 로 측정되었다. 버블의 크기는 평균 70 um이고 가압공기부상법에서 최적공기크기로 제시하고 있는 40~80 um 의 버블은 약 80% 가량 생성된다. 본 연구에서 사용된 반응시스템에서의 물의 높이는 약 500 mm 이고 전체 40 L의 수조가 3개의 벽으로 분리되어 4개의 수조로 분리되었다. 각 수조는 하부에 7개의 전극을 포함하고 있다. 플라즈마 발생시 생성되는 기포는 약 1분 방전 후에 포화농도에 도달하며 방전종료 후 약 4분간 수체 내에 남아있게 된다. 이를 공정에 적용하여 1분 방전 및 4분 휴지의 순서로 플라즈마를 인가하였다. 휴믹산 용액의 유량을 2 lpm 으로 운전하였을 때 최종 처리율은 94% 이고 이때의 대장균 살균능은 99%이다.

• 기계와재료
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• 제21권2호
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• pp.84-97
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• 2009

현재 날로 심각해 지는 환경오염문제와 에너지 문제로 인하여 광촉매 기술이 하나의 대안으로 떠오르고 있다. 1970년대 초 일본에서 시작된 광촉매 관련 연구 개발은 90년대와 2000년대를 거쳐 오면서 다양한 상업화 과정을 시도하고 있고, 그 활용 가치가 높아 지고 있다. 광촉매 응용 기술은 일상생활에서 사용하는 각종 공기정화기, 살균기 등의 제품부터 산업계와 도시의 환경개선을 위한 수처리장치등의 적용시장이 점차로 증가하고 있다. 최근 가시광 반응 광촉매, 광촉매 고정화기술 등의 연구개발과 제품 개발이 학계와 기업을 통하여 활발히 진행되고 있으며, 이는 국가 경쟁력을 높이게 됨과 동시에 쾌적한 환경을 만드는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권7호
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• pp.21-32
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• 2024

가죽제품 신발은 물 세척을 할 수 없기 때문에 물을 이용하지 않으면서 신발 내⋅외부의 이물질을 제거하고, 신발 내부를 살균할 수 있는 세척 방법이 필요하다. 이를 위해 이 논문에서는 물을 사용하지 않고 고압의 압축공기와 살균 약액 및 자외선 램프롤 이용하여 신발 내⋅외부를 신속하게 세척하는 신발세척기에서 신발 세척의 전 과정을 자동으로 제어하는 신발세척기 제어 시스템을 개발한다. 개발 시스템은 범용 단일보드 컴퓨터(SBC:single board computer)인 라즈베리파이(RaspberryPi)를 이용하여 신발 세척기의 각종 구동 장치들(actuators)을 제어한다. 개발 시스템에 의해 운영되는 신발 세척기는 1분 이내의 세척 시간에 99% 이상의 살균력과 86%이상의 악취제거 효율을 보여준다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.571-574
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• 2009

축사 외부로 배출되는 분진을 제거하고, 축사내부에서 발생되는 악취를 방지하고, 축사에서 배출되는 공기를 살균하여 돈사 외부로 배출되는 공기의 질을 향상시키는 배출 가스 정화장치 개발하려 한다. 축사 내부의 환기에도 적용가능하여 무창돈사에 적용가능 하며, 반응시스템이 축사 내부에 있을 필요가 없기 때문에 내부의 환경에 영향을 받지 않아 반응시스템의 내구수명을 연장시킬 수 있을 뿐 아니라, 내부 환기가 필요없는 무창돈사에 적용할 수 있다. 앞으로는 돈사 뿐만 아니라 계사, 우사 등에도 적용가능성 타진을 조사하고, 무창돈사 시스템의 확보와, 기타 악취배출 장소에서의 냄새제거에 활용 증대하면 좋을 것 같다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1215-1220
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• 2019

현재 구제역의 발생과 AI로 인한 손해를 모두 본 부담하고 있다. 또한 축산업에서 악취에 대한 민원은 끊임없이 제기되고 있으며 앞으로 더 발생할 것으로 판단되고 있다. 본 논문에서는 축사 및 계사, 돈사 등과 같은 밀폐형 시설물들의 실내 공기질을 개선하고 질병 등을 예방하여 농가의 소득을 증대 시키는 것에 목적을 두었다. 환기 유닛 자리에 설치할 저온 플라즈마 폐열 환기 장치를 개발하고 내부에 넣을 열 교환 소자 및 저온 플라즈마 램프, 밸러스트를 규격화 하여 강화된 공기청정 기능을 갖도록 하였다. 또한, ICT를 접목하여 기존의 기상 시스템, 유동팬, 기타 시설 장비들과의 연동이 가능하고 농가들로 하여금 실시간으로 모니터링이 되도록 새로운 통제 시스템을 개발하고자 한다.