• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.5
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• pp.115-124
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• 2018

Thermal protection materials (TPMs) are very crucial for the survival of any re-entry space vehicles. One of the systems used for rigorous validation of TPMs is an enhanced Huel type segmented arc-heated plasma wind tunnel. A 0.4 MW class arc-heated plasma wind tunnel has been constructed at Chonbuk National University which is capable of producing high enthalpy supersonic flow. In this paper we have studied the characteristics of plasma flow according to power and mass flow parameters.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.553-553
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• 2013

상압 플라즈마 기술은 표면처리, 온존 발생장치, VOC (Volatile Organic compound) 제거등 다양한 산업분야에서 응용되고 있다. 상압플라즈마 기술 또한 DBD (Dielectric barrier discharge), Griding Arc, SDIP (Surface Discharge Induced Plasma) 등 다양한 기술들이 개발되어져 왔다. VOC를 제거하기 위한 다양한 플라즈마 기술중 특히 BDB 방법과 SDIP 기술들은 플라즈마에 의한 VOC 분해 뿐만 아니라 오존 발생을 통하여 VOC성분을 분해하는 것으로 알려져 있으며 효율이 매우 뛰어난 것으로 보고 되고 있다. 그러나 BDB 방전의 경우 방전이 발생하는 간격이 매우 작아 공기를 정화시키기 위해 좁은 유로를 통하여 일정넓이를 이동하여하 하기 때문에 압력감소가 심하며 이를 개선하기위해 다단으로 설계할 경우 구조가 복잡하고 가격이 고가인 단점이 있다. 본 연구에서는 두 개의 면 전극이 마주보는 형태로 된 DBD 구조의 단점을 보완하기 위하여 빗살무늬 모양의 다층구조의 선형전극으로 구조를 변화시켜 전극에 의한 압력감소를 방지하고 효율적으로 플라즈마 및 오존을 발생시킬 수 있는 VOC제거용 상압 플라즈마 발생장치를 개발하였다. 또한 플라즈마 발생 및 오존발생량이 우수한 것으로 알려져 있는 SDIP 장치 또한 제작하여 비교 평가를 하였다. 제작된 플라즈마 발생장치는 60 Hz와 20kHz의 교류 고압파워 서플라이를 이용하여 플라즈마 발생실험을 진행하였다. 선행 연구에서는 60 Hz의 고압 파워 서플라이를 이용하여도 플라즈마 방전이 잘 된다고 보고되었는데 본 실험에서 60 Hz 파워 서플라이를 사용할 경우 15 kV 이상이 인가될 때 아주 약하게 오존이 발생하는 현상이 관찰되었으나 육안으로 구분이 될 만큼의 플라즈마 방전은 발생하지 않았다. 20kHz의 고압파워 서플라이를 사용한 경우에는 비교적 낮은 전압인 7 kV에서 방전이 관찰되었으며 분당 22 mg의 오존이 발생하였다. SDIP를 이용한 경우 플라즈마가 발생하는 조건은 SDIP의 기하학적 형상에 많이 의존하게 된다. 본 실험에 SDIP 장치는 매우 낮은 전압에서 방전을 시작하였다. 기존의 DBD와는 다르게 1.7 kV에서 플라즈마 발생하였으며 1.8 kV에서 정상적인 플라즈마 방전이 발생하였다. 이때 분당 3.1 mg의 오존이 발생하였다. 오존 발생양은 앞에 빗살형 플라즈마 방전장치에 비하여 낮은데 인가되는 전력을 고려하면 입력된 전기 에너지당 오존발생양은 비슷한 수준이였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.34 no.7
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• pp.459-466
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• 2012

In order to improved treatment performance of dielectric barrier discharge (DBD) plasma, plasm + UV process and gas-liquid mixing method has been investigated. This study investigated the degradation of N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO, indicator of the generation of OH radical). The basic DBD plasma reactor of this study consisted of a plasma reactor (consist of quartz dielectric tube, titanium discharge (inner) and ground (outer) electrode), air and power supply system. Improvement of plasma reactor was done by the combined basic plasma reactor with the UV process, adapt of gas-liquid mixer. The effect of UV power of plasma + UV process (0~10 W), gas-liquid mixing existence and type of mixer, air flow rate (1~6 L/min), range of diffuser pore size (16~$160{\mu}m$), water circulation rate (2.8~9.4 L/min) and UV power of improved plasma + UV process (0~10 W) were evaluated. The experimental results showed that RNO degradation of optimum plasma + UV process was 7.36% higher than that of the basic plasma reactor. It was observed that the RNO decomposition of gas-liquid mixing method was higher than that of the plasma + UV process. Performance for RNO degradation with gas-liquid mixing method lie in: gas-liquid mixing type > pump type > basic reactor. RNO degradation of improved reactor which is adapted gas-liquid mixer of diffuser type showed increase of 17.42% removal efficiency. The optimum air flow rate, range of diffuser pore size and water circulation rate for the RNO degradation at improved reactor system were 4 L/min, 40~$100{\mu}m$ and 6.9 L/min, respectively. Synergistic effect of gas-liquid mixing plasma + UV process was found to be insignificant.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.92-92
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• 2010

전북대학교에서는 우리나라 최초로 0.4 및 2.4 MW 급 초음속 열플라즈마 시험 시설 구축사업을 진행하고 있으며, 이를 이용한 응용 분야 별 선행연구를 수행하고 있다. 구축 시험 시설의 핵심장치인 MW 급 대출력 초음속 열플라즈마 발생기로는 양극과 음극 사이에, 전기적으로 절연된 도넛 형태의 간극을 다수 삽입하여 아크 길이를 늘림으로써, 플라즈마 출력을 비례하여 높일 수 있는 Segmented 형 아크 직류 토치를 사용하고자 하며, 제작을 위해 설계 중인 토치는 0.4 및 2.4 MW 출력에 대해, 마하 2 이상의 초음속 유동에서 각각 13 및 20 MJ/kg 이상의 플라즈마 비엔탈피 구현을 목표로 하고 있다. 특히, 이와 같은 고엔탈피 초음속 유동의 달성은 0.4MW 급의 경우엔 공기유량 0.01 kg/s 이상에서, 2.4 MW 급의 경우엔 0.05 kg/s 이상에서 10Torr 이하의 진공과 투입된 MW 규모의 열량을 지속적으로 유지 및 제거할 수 있는 시설이 있어야 구현 가능하므로 이를 위한 건축과 지원시설 구축을 동시에 진행하고 있다. 본 발표에서는 0.4 MW 급 초음속 열플라즈마 시험 시설을 중심으로, 상기 MW 급 Segmented 형 아크 직류토치와 이를 구동하기 위한 대출력 초음속 열플라즈마 시험 시설에 대해 그 동안 전북대학교에서 진행되어 온 개념설계 내용을 소개하고자 한다. 덧붙여, 최근 본 사업단에서 선행 연구 중인 고엔탈피 초음속 열플라즈마 진단 계측 기법과 향후 응용분야 및 핵심 연구개발 과제 등에 대한 간략한 소개도 함께 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.296-296
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• 2010

핵융합로에서 플라즈마 대항부품(Plasma facing components) 내부에 흡착되는 수소에 대한 조절은 삼중수소의 흡착으로 인한 운전시간 제한뿐만 아니라 원활한 토카막 방전유지를 위하여 매우 중요한 문제이다. 특히 고주파 가열에서는 수소를 소수종으로 사용하는 경우 수소 농도에 대한 수 % 이내의 정밀한 조절이 필요하므로 플라즈마 대항부품 내부의 수소 함유량에 대한 조절이 매우 중요하다. 2009 KSTAR 실험에서는 인보드와 아웃보드에 흑연재질의 플라즈마 대항부품을 사용하였다. 이들은 설치후 진공배기 이전까지 장시간 공기에 노출되었으므로 상당량의 수소와 물이 흡착되었으리라고 예상되었다. 본 발표에서는 잔류가스분석기 및 분광법을 이용하여 토카막 방전중의 수소와 중수소의 비율을 측정하였고 이들을 토카막 방전유지시간, 방전세정과정 등을 매개변수로 분석하였다. 한달여의 토카막 실험을 통하여 플라즈마 대항부품에 대한 활발한 세정활동이 이루어졌음에도 불구하고 중수소에 대한 수소의 농도는 50 % 근방의 값을 유지하였다. 2010년도 실험에서는 신규 설치되는 디버터도 흑연을 사용할 계획이므로 플라즈마 대항부품의 수소흡착량은 더욱 증가할 것이다. 따라서 2010년도에 KSTAR 플라즈마에서 효과적인 고주파 가열을 달성하기 위하여는 강력한 세정 활동을 포함한 수소의 농도 제거활동이 선행되어야한다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.18 no.1
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• pp.1-7
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• 2014

In this study, plasma reformer technology with a LPG injector was investigated. It was developed with injection of LPG fuel and air in a region where the plasma discharge to make the thermal decomposition carbon fuel and to generate additional hydrogen. As a result of reforming test, when power is 70~100W supply, about HC 0.7% of the full reformed gas and hydrogen was generated from 1.2 to 1.5 %.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.3 no.2
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• pp.115-122
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• 1990

플라즈마중합 에틸메타아크릴레이트(PPMMA) 박막의 유전특성인 유전정접(tan .delta.)과 정전용량(C)을 관측하고 산화와 열처리 및 플라즈마처리로 인한 PPMMA의 tan .delta.와 C의 변화에 대하여 연구하였다. 측정온도 25.deg.C, 측정주파수 1KHz에서 1MHz의 범위에서 PPMMA 박막은 CO와 -OH같은 산화물의 생성으로 인하여 tan .delta. 와 C는 증가하고 tan .delta.는 측정주파수 내에서 피이크를 형성한다. 이는 PPMMA내에 잔류하는 저분자량 성분과 자유라디칼의 존재와 공기중에서의 산화가 그 원인이라 할 수 있다. 본연구에서는 PPMMA박마그이 열처리 및 플라즈마처리를 하여 저분자량 성분과 라디칼을 제거하고 산화를 방지하여 박막의 유전특성을 개선하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05b
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• pp.103-108
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• 2003

산업화에 기인하여 공장 및 수송수단 증가로 대기배출가스량이 증가 그 결과 대기오염이 심화되어 가고 있다. 그러므로 실내오염가스의 정화가 우선적으로 고려되어야 하므로 이러한 오염된 공기를 제거 할 수 있는 장치의 개발이 절실히 요구되어지고 있다. 본 연구는 환경오염물질 제거를 위한 선 대 평판형 플라즈마 반응기 제작에 필요한 최적조건을 도출하기 위하여 반응기 내부의 전위 및 전계분포에 대한 시뮬레이션을 하였고 여기서 도출된 결과를 바탕으로 플라즈마 반응기를 제작하고자 한다.

• KOREAN POULTRY JOURNAL
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• v.36 no.10 s.420
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• pp.154-155
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• 2004

마이코플라즈마는 양계 산업에 경제적 손실을 임하는 질병중의 하나이다. 그 중에서도 마이코플라즈마 갈리셉티컴(MG, mycoplasma gallisepticum)은 호흡기 질병을 유발하고 산란율을 떨어뜨리며, 마이코플라즈마 시노바에(MS, mycoplasma synoviae)는 호흡기와 관절이상을 가져온다. MG는 MS보다 더 큰 경제적 손실을 입히고 있다. 본 고에서는 MG에 대한 일반 이해와 미국에서의 예방 실태를 알아 본다. MG는 축제를 떠나면 덥고 건조한 조건에서는 불과 몇 시간밖에 생존하지 못하는 유기체이다. MG는 감염 닭과의 직접접촉, 가까운 거리에서는 공기를 통해, 또는 오염된 기구나 작업자들을 통해 수평 감염되거나 종란을 통해 수직감염 된다. MG 감염은 만성호흡기(CRD, Chronic respriatory disease)의 원인이 되는데 특히 어린 병아리와 브로일러에서 그러하다. CRD 즉 만성 호흡기증의 정도는 MG병원성, 전염성 기관지염(IBV, intectious bronchitis virus), 그리고 대장균증과 같은 2차 감염에 의해 더욱 악화 되게 된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.517-517
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• 2013

세포막지질의 산화는 심각한 세포막의 기능저하를 유발하고 심하면 세포를 죽음에 이르게하여 생물학적으로 중요한 지표이다. 세포막지질의 산화는 간접적인 화학적 방법으로 측정하거나, 지질을 추출해내어 질량분석기나 핵자기공명분광기 같은 물리적 방법으로 분석한다. 우리는 이온유도 이차전자 방출계수(${\gamma}$) 변화를 측정하여 세포막지질의 산화를 지질추출 없이 측정할 수 있는지 조사해 보았다. 세포막분리가 쉬운 적혈구를 모델세포로 사용하였고, 다양한 라디칼을 발생시키는 대기압 공기 DBD플라즈마 장치를 이용하였다. 적혈구를 플라즈마에 노출하는 시간으로 산화의 정도에 차이를 만들어 측정값과 비교하였다. ${\gamma}$값은 Auger의 중화이론에 바탕을 둔 이온유도 이차전자 방출빔(${\gamma}$-FIB)장비를 이용하여 측정하였다. 측정결과 적혈구가 산화됨에 따라서 ${\gamma}$값이 증가함을 볼 수 있었고, 동시에 workfunction값이 변화함을 보았으며, 그 결과를 화학적 방법과 비교해 보았다.