• 제목/요약/키워드: 물방울

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우적(雨滴)에 의한 토양(土壤) 침식(侵蝕) (Soil Detachment by Single and Multiple Waterdrops)

  • 윌리암 밀러;김계훈
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권2호
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    • pp.151-156
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    • 1995
  • 하나하나의 우적(雨滴)과 여러개의 우적(雨滴)에 의한 토양의 분리(分離) (detachment)와 휘산(揮散) 침식(侵蝕) (splash erosion)을 연구하고자 미국 조지아주의 대표적인 농경지 토양 다섯 종류를 대상으로 우적탑(雨滴塔) (raindrop tower)과 인공강우기(人工降雨機) (rainfall simulator)를 이용하여 분리(分離) 실험을 수행하였다. 공시토양에 대하여 하나하나의 우적(雨滴)과 여러개의 우적(雨滴)에 의하여 일어나는 분리(分離)는 대부분 모래 크기의 입자로 비선택적이며, 토양의 이화학적 특성의 영향을 거의 받지 않는 경향을 보였다. 본 실험에 이용된 다섯 종류의 토양은 대부분 분산이 잘 되며 비교적 불안정하여 물방울에 의한 분리(分離)가 매우 쉽게 일어났으므로, 이들 토양 interrill 지역에서의 침식(侵蝕)은 분리(分離) 보다는 유출율 (runoff rate)에 의하여 결정됨을 알 수 있었다.

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질소, 산소, 아르곤 플라즈마와 자외선에 의하여 표면 처리한 ITO의 특성 (Characteristics of ITO with surface treatment by N2, O2, Ar Plasma and UV)

  • 배경태;정선영;강성호;김현기;김병진;주성후
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.90-90
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    • 2018
  • 디스플레이는 다수의 가로 전극과 세로 전극으로 구성되고, 전극에 신호를 주어 동작하도록 하는 원리이다. 이 디스플레이에는 전기가 통하고 투명한 전극이 필수적으로 사용되고 있고, 대표적인 투명 전극으로 ITO (Indium Tin Oxide)가 있다. ITO 박막은 $In_2O_3$에 Sn을 첨가하여 $Sn^{4+}$ 이온이 $In^{3+}$ 이온을 치환하고 이 과정에서 잉여 전자가 전기전도에 기여하는 구조이다. ITO 박막은 표면 처리 방법에 따라 표면 상태가 크게 변화한다. 플라즈마를 이용한 표면 처리는 환경오염이 적으며 강도, 탄성률 등과 같은 재료의 기계적 특성을 변화시키지 않으면서 표면 특성만을 변화시킬 수 있는 방법으로 알려져 있다[1]. UV (Ultraviolet)를 조사한 표면처리는 ITO 표면의 탄소를 제거하고, 표면 쌍극자를 형성하며, 표면의 조성을 변화시킬 수 있으며, 페르미 에너지 준위를 이동시킬 수 있어 ITO의 일함수를 증가시킬 수 있다[2]. ITO에 대한 다양한 연구가 수행되었음에도 불구하고 보다 다양한 관점에서의 연구가 지속될 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 조건으로 표면 처리한 ITO 표면의 일함수, 면저항, 표면 형상, 평탄도, 접촉각 등에 대해 알아보고자 한다. 세정한 ITO, 세정 후 UV 처리한 ITO (UV 처리 시간 2분, 4분 6분, 8분), 세정 후 $N_2$, $O_2$, Ar의 공정 가스를 사용하여 Plasma 처리한 ITO로 표면 처리 조건을 변화하였다. 표면 처리한 ITO의 특성은 Kelvin Probe를 이용한 일함수, 물방울 형상의 각도를 측정한 접촉각, AFM (Atomic Force Microscope)을 이용한 평탄도, 가시광선 (380~780 nm) 파장에 대한 투과도와 면저항을 측정하였다. 접촉각은 세정한 ITO의 경우 $45.5^{\circ}$에서 세정 후 UV를 조사한 ITO의 경우 UV 8분 조사 시 $27.86^{\circ}$로 감소하였고, $N_2$, $O_2$, Ar 가스를 사용하여 Plasma 처리한 ITO는 모두 $10^{\circ}$ 미만을 나타내었다. 플라즈마 처리에 의하여 접촉각이 현저하게 개선되었다. ITO의 면저항은 표면 처리 조건에 따라 $9.620{\sim}9.903{\Omega}/{\square}$로 그 차이가 매우 적어 표면처리에 의하여 면저항의 변화는 없는 것으로 판단된다. 가시광선 영역에서의 투과도는 공정 조건에 따라 87.59 ~ 89.39%로 그 차이가 적어 표면처리에 의한 변화를 나타내지는 않은 것으로 판단된다. 표면 처리 조건에 따른 평탄도 $R_{rms}$는 세정한 ITO의 경우 4.501 nm로부터 UV 2, 4, 6, 8분 처리한 경우 2.797, 2.659, 2.538, 2.584 nm로 평탄도가 개선되었다. $N_2$, $O_2$, Ar 가스를 사용하여 플라즈마 처리한 ITO의 경우 평탄도 $R_{rms}$는 2.49, 4.715, 4.176 nm로 사용한 가스의 종류에 따라 다른 경향을 나타내었다. 표면 처리 조건에 따른 평탄도 Ra는 세정한 ITO의 경우 3.521 nm로부터 UV 2, 4, 6, 8분 처리한 경우 1.858, 1.967, 1.896, 1.942 nm를, $N_2$, $O_2$, Ar 가스를 사용하여 플라즈마 처리한 ITO의 경우는 1.744, 3.206, 3.251 nm로 평탄도 $R_{rms}$와 유사한 경향을 나타내었다.

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중저압 노즐을 이용한 사찰 및 목조 문화재용 미분무 패키지 소화설비 개발 (Development for the Water Mist Package Having a Low Pressure Nozzles on Wooden Cultural Properties and Temples)

  • 김태환;명상엽
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.62-68
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    • 2010
  • 우리나라의 목조문화재는 구조적 특성상 화재에 매우 취약하고, 최근 들어 산불 및 방화 등의 이유로 많은 문화재들이 화재로 손실되고 있다. 따라서 본 연구 개발은 소량의 소화용수 사용이 가능한 중저압용 미분무 노즐과 그 패키지 소화 시스템을 개발하여 물로 인한 최소한의 피해와 최대의 소화효과와 더불어 최고의 화재안전 시스템을 개발하였다. 목조문화재 건축물의 특성을 고려하여 건축물의 내부와 외부에서 각각 적용 가능한 두 가지 형태의 중저압 미분무 노즐을 개발하였다. 외부용 노즐은 13~14bar의 압력에 서 30~35l/min의 유량을 갖고 있으며, 내부용 노즐은 14~15bar의 압력에서 25~30l/min 유량을 갖는 노즐을 설계 개발하였다. 개발된 노즐의 성능을 평가하기 위하여 궁궐 모양의 대표적인 목조문화재 실무크기인 가로 4.9m, 세로 4m, 높이 6.6m의 모형을 목재로 제작하였고 화재 시나리오를 만들어 실증화재 소화 실험을 실시하였다. 실증화재 실험결과 $200{\mu}m$의 물방울 입자 크기를 갖는 중저압 노즐이 한 적응성이 있는 것으로 나타났으며, 완전소화에는 실패하더라도 소방대가 출동할 때까지 연소확대가 되지 않도록 화재를 억제해 줄 수 있을 것으로 나타났다.

안개 발생에 따른 문화재 표면의 색 변화 예측 연구 (Study on the Prediction of Surface Color Change of Cultural Properties Materials by Fog Occurrence)

  • 한예빈;박상현;유지아;정용재
    • 보존과학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.491-500
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    • 2016
  • 안개는 매우 작은 물방울이 대기 중에 떠다니는 현상으로 주변의 온도, 습도, 바람, 지형 등에 따라 안개의 형태나 발생 여부 등이 달라진다. 특히 안개는 수분을 함유하는 수원(水源) 근처에서 온습도 차이로 인해 발생하기 쉬우며, 오늘날 기후 변화는 안개 발생에 더욱 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 다양한 기후요인 중 안개가 문화재에 미치는 영향을 알아보고자 각 재질에 대해 옥외폭로 및 인공열화를 실시하였으며 지속적인 안개 발생으로 인한 재질의 손상정도를 예측하기 위해 색변화를 중심으로 회귀분석을 실시하였다. 금속 표준시편에 대한 옥외폭로 및 인공열화 결과, 표면 변화가 크게 발생하였으며 화견 및 단청류의 경우 표면상 열화된 모습은 관찰되었으나 색차의 경우 일정한 경향성은 확인되지 않았다. 안개 발생빈도에 따라 유의적인 색변화가 발생한 금속 표준시편을 대상으로 안개 발생빈도에 따른 색 변화 예측식을 작성하였으며, 실제 옥외폭로를 통한 색차값의 비교를 통해 색 변화 예측식의 적용 가능성을 확인하였다. 이를 바탕으로 향후 보다 종합적인 손상 예측식을 수립한다면 실제 현장에서 보존환경에 따른 재질의 손상도 예측이 가능할 것으로 기대된다.

인공산성연무(人工酸性煙霧)의 처리(處理)가 몇 활엽수종(闊葉樹種)의 엽피해(葉被害)와 엽표면(葉表面)의 친수성(親水性)에 미치는 영향(影響) (Effects of Artificial Acid Mist on Leaf Injury and Surface Wettability of Several Broad-Leaved Species)

  • 김갑태;엄태원
    • 한국산림과학회지
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    • 제85권4호
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    • pp.577-585
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    • 1996
  • 대기오염과 산성우 피해를 평가하는 기준을 마련하고자, 인공산성연무(pH 2.5, 3.5 및 4.5)와 지하수(pH 6.5)를 쥐똥나무, 박태기나무, 무궁화 및 회화나무의 유묘에 처리하고 엽록소 함량, 엽피해 특성, 엽표면의 친수성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 6월 12일 측정에서 쥐똥나무와 무궁화는 pH 2.5처리구에서 엽록소 함량이 가장 높았고, 박태기나무와 회화나무는 상대적으로 낮았다. 9월 1일 측정에서 쥐똥나무는 pH 2.5처리구에서 엽록소 함량이 가장 높았고 박태기나무, 무궁화, 회화나무에서는 대조구에서 가장 높았다. 2. 산성연무 처리에 따른 엽록소 함량의 변화는 수종에 따라 상이한 결과를 보였다. 3. 수종별 산성연무 처리가 계속되면서 모든 수종에서 처리산성연무의 pH값이 작아질수록 엽피해-피해엽수, 엽피해율, 피해엽면적 - 가 증가하는 경향이 뚜렷하였다. 4. 산성연무에 의한 활엽수 엽조직의 피해는 표피의 wettability에 의해 결정되는 것으로 판단된다. 표피에 떨군 물방울의 직경측정은 털이 없고 평활한 표면을 갖는 박태기나 회화나무 등의 수종에서는 산성우나 산성연무의 피해를 측정하는 기준으로 이용가능한 것으로 판단된다.

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학교 현장에 적용 가능한 '샤를의 법칙' 실험방법의 분석 및 개발 (Analysis and Development of Experimental Method of Charle's Law Applicable to School)

  • 민정숙;김성희;정대홍
    • 대한화학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.175-188
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    • 2009
  • 본 연구에서는 학교 현장에 적용 가능한 ‘샤를의 법칙’ 실험방법을 개발하였다. 교과서 및 문헌 분석을 통하여 실험 장치 및 방법을 구성하는데 필요한 요소를 분석하였다. 전체 부피를 결정하는 부분 으로 단순 구조인 주사기를 사용할 때 보다 바이알과 부피 변화를 관찰하는 부분으로 유리관을 연결한 구조를 사용하였을 때 온도 변화에 따른 기체의 부피 변화를 쉽게 측정할 수 있었고, 비커 같은 큰 부피 의 물중탕 기구 보다 눈금실린더를 이용한 물중탕 방법이 냉각 시간에 있어서 이점을 보여주었다. 부피 변화 부분에서 저항이 최소화된 형태로 액체 마개 형태가 이용되었다. 액체 마개로 물방울을 사용할 경 우 측정 초반에 증발에 의해 기체 부피변화에 큰 영향을 주는데, 글리세롤을 사용할 경우 이 같은 영향 은 거의 없었다. 제안된 실험방법으로 대략 1 시간 이내의 실험 시간을 소요하여 높은 선형 상관계수($R^2$ = 0.999)를 갖는 결과를 얻을 수 있었고, 부피가 0이 되는 온도가 $-216.7\;{^{\circ}C}$로 예측되는 정도로 매우 정확 한 결과를 보여주었다. 본 연구를 통해 개발된 샤를의 법칙 실험은 학교 급별 교육과정에 따라 수준을 조절하여 실시할 수 있을 것으로 예상한다.

구개인두성형술의 효과 및 합병증에 관한 장기추적관찰 (LONG TERM FOLLOW UP OF EFFECTIVENESS AND COMPLICATIONS OF PALATOPHARYNGOPLASTY)

  • 박재훈;이용배;남순열;김원일
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1993년도 제27차 학술대회 초록집
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    • pp.100-100
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    • 1993
  • 구개인두성형술은 만성 코골음 및 폐쇄성 수면 무호흡증의 치료를 위해 널리 이용되고 있는 수술이며 수술 직후의 치료 효과 및 합병증에 대한 연구는 많이 이루어져 있으나 5년 이상의 장기 추적 관찰에 관한 연구는 드물게 보고 되고 있다. 이에 저자들은 1985년부터 1987년까지 구개인두성형술을 시행한 총 37명의 환자중 추적관찰이 가능했던 25명의 환자(남:18명, 여:7명)를 대상으로 수술전, 수술후 8주 및 수술후 5년이 지난 환자의 주관적 증상을 비교 평가 하였으며 중상의 변화와 함께 체중의 증감도 같이 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 수술후 5년된 25명의 환자에서 코골음은 10명(40%)에서 완전히 사라졌고 정도의 차이(Grade 1 - 3)는 있지만 3명을 제외한 나머지 모두에서 호전을 보였다. (2) 수술전 AI>20이었던 15명의 환자에서 발견된 수면 무호흡증은 추적 관찰용 수면 다원 검사상 13명의 환자에서 Grade 0 - 1 (Oxygen saturation 86%)로의 호전을 보였고 수술후 5년이 지난뒤에도 증상의 변화 및 체중 변화는 없었다. (3) 수술 5년후에도 문제가 되는 합병증으로는 물을 급히 마실 때에만 코끝에 물방울이 비치는 정도의 구개인두부전 3례, 인두 비대칭 1례, 인두 건조감이 5례에서 관찰되었다. 그외 비인두 협착, 미각 상실, 및 호흡 순환계의 장애 둥 심각한 합병증은 발견되지 않았다.

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수종 복합레진에 대한 치태 부착도 비교 (PLAQUE ADHESION ON THE SURFACES OF VARIOUS COMPOSITE RESIN)

  • 김영중;김신;정태성
    • 대한소아치과학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.547-554
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    • 2004
  • 본 연구는 복합레진에서 치태 생성 에 영향을 주는 표면 거칠기 및 표면 자유에너지를 나타내는 물방울 접촉각을 측정하고, 치태 부착실험을 통해 두 가지 요소가 미치는 영향에 대하여 평가할 목적으로 시행되었다. 4종의 복합레진(Z-100, Filtek supreme, Durafil, Clearfil AP X)을 비연마군과 연마군으로 각각 5개씩 시편을 제작하였다. 표면 거칠기는 표면조도형상 측정기를, 접촉각은 접촉각측정기를 이용하여 각각 측정하였다. 치태부착 실험은, 시편을 배양액을 넣고 Streptococcus mutans Ingbritt을 접종하여 부착된 치태의 양을 측정하여 평가하였다. 1. 표면조도는 연마되지 않은 대조군에서는 (Z1, DF, CA)>FS의 순 연마된 실험군에서는 CA>Z1>(FS, DF)의 순으로 나타났으며, 실험군이 대조군에 비해 높은 표면 조도를 보였다(p<0.05). 2. 접촉각은 대조군에서는 CA>(FS, DF, Z1)의 순, 실험군에서는 (CA, DF)>(FS, Z1)의 순으로 나타났으며, 실험군이 대조군에 비해 낮은 접촉각을 보였다(p<0.05). 3. 치태침착은 대조군에서는 Z1>(DF, FS)>CA의 순, 실험군에서는 Z1>FS> (CA, DF)의 순으로 나타났으며, 실험군이 대조군에 비해 치태 침착이 더 많았다(p<0.05). 4. 치태 부착도에 대해서 표면 조도는 상관성이 없고, 접촉각은 강한 반비례 관계를 보였다(p<0.05). 즉 치태 부착에 대해 접촉각이 표면 조도 보다 더 큰 관련성을 보였다.

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ITO/PET 기판 위에 성장된 산화아연 나노로드에 형성된 은 입자의 광학적 특성 및 소수성 표면 연구 (Optical and Hydrophobic Properties of Ag Deposited ZnO Nanorods on ITO/PET)

  • 고영환;김명섭;유재수
    • 한국진공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.205-211
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    • 2012
  • 인듐주석산화막/폴리에틸렌 테레프탈레이트(ITO/PET: indium tin oxide/polyethylene terephthalate) 유연 기판 위에 성장된 산화아연(ZnO) 나노로드(nanorods)를 이용하여 형성된 은(Ag) 입자의 광학적 특성 및 소수성 표면에 대해 조사하였다. 시료를 준비하기 위해 스퍼터링법(sputtering)으로 코팅된 산화아연 씨드층(seed layer)을 이용하여 전기화학증착법(electrochemical deposition)으로 산화아연 나노로드를 성장시킨 후, 열증발증착법(thermal evaporation)을 사용하여 은을 증착하였다. 산화아연 나노로드의 불연속적인 표면 특성 때문에 은이 증착되면서 나노크기를 갖는 입자로 형성되었다. 비교를 위해 같은 조건으로 은을 평평한 ITO/PET에 증착하여 시료를 준비하였으며, 증착되는 은의 양을 조절하기 위해 100초에서 600초까지 열증발증착시간을 변화시켰다. 은 증착시간이 증가할수록 산화아연 나노로드 표면에 형성되는 은 입자의 크기와 양이 증가하였으며, 또한 빛의 흡수율이 가시광 영역에서 크게 증가하는 것을 확인하였다. 이는 은 입자의 국소표면플라즈몬공명(localized surface plasmon resonance)에서 기인된 것으로 짐작한다. 또한 물방울 테스트실험에서 평평한 ITO/PET에 증착된 은에서의 접촉각(contact angle)보다 산화아연 나노로드에 증착된 은 입자에서의 접촉각이 크게 증가함을 보여, 개선된 소수성 표면을 가질 수 있음을 확인하였다. 이러한 광학적 특성과 소수성 표면 결과는 산화아연 나노로드의 기반의 염료감응형 태양전지 또는 자정효과(self-cleaning)를 갖는 표면구조로 유연소자에 유용하게 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

화재전류(IGR) 경보 기능이 내장된 누전경보차단기의 개발 및 안전성 평가에 관한 연구 (Development and Safety Evaluation of Earth Leakage Alarm Breaker Equipped with Fire Current (IGR) Alarming Function)

  • 고완수;최충석
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제34권3호
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    • pp.43-48
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    • 2020
  • 본 연구에서는 누전경보 기능이 내장된 누전경보차단기(JER-E2S, ETECKOREA Co., Korea)를 개발하고, 그 특성을 분석하였다. 개발된 누전경보차단기는 단상 220 V 전용으로 정격전류는 32 A, 20 A, 20 A(화장실용), 16 A 등이다. JER-E2S는 기존 누전차단기(ELB)의 특성을 모두 만족하고 있으며, 13 ± 2 mA의 저항성누설전류(Igr)인 화재전류가 전선로에 흐르면 실시간 검출하여 LED 램프로 위험 상태를 점멸할 수 있는 제품이다. 개발된 누전경보차단기는 LED 램프 및 통신기기 등에서 필연적으로 발생되는 용량성누설전류(Igc)에 대한 내성이 있어서 안정적인 전기 공급이 가능하다. 또한, 누전경보차단기는 순간지락 정전보호 기능이 있어서 작은 물방울 및 나뭇잎 등의 순간지락에 따른 차단기의 오동작 없이 전원 공급이 가능하다. 그리고 개발된 누전경보차단기의 대기전력은 0.1 W 이하로 기존 ELB에 비해 절전 성능이 3~8배 우수한 특성을 나타냈으며, 일반 120 ㎡의 아파트 1 세대에 10개 정도의 누전경보차단기가 설치되었을 때 1 개월에 2~5 kWh의 전기를 절감할 수 있다. 개발된 누전경보차단기는 기존 누전차단기의 특성을 만족할 뿐만 아니라 전기화재 예방기능 및 오동작 방지기능이 있어서 전원 품질이 우수하고, 전기화재 예방에 혁신적으로 기여할 수 있는 제품이다.