• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.205-210
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• 2010

본 연구에서는 기체방전관의 과전압 보호 성능과 수명에 미치는 절연파괴 특성을 알아보기 위하여 황동전극을 이용하여 기체방전관을 제조하였다. 황동전극을 이용한 기체방전관의 절연파괴 특성은 인가전압의 기울기와 방전관 내부의 질소기체 압력을 통하여 알아보았다. 방전관 인가전압의 기울기가 증가할수록 절연파괴 전압과 방전 시 소비되는 에너지량이 크게 상승되었고, 절연파괴 시간은 감소되었다. 방전관 내부 질소기체의 압력이 감소할수록 절연파괴 전압과 절연파괴 소요시간, 방전 소비에너지량이 크게 감소되었다. 결과적으로, 방전관의 과전압 보호 성능 및 수명을 증진시키기 위해서는 절연파괴 전압과 절연파괴 소요시간, 방전 시 소비되는 에너지량이 감소되어야 함을 알 수 있었다. 한편, 방전관 내부 질소기체 압력이 방전관의 자체 수명 및 과전압 보호 성능에 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.248-248
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• 2011

유전체 모세관을 이용한 해수에서의 펄스고전압 방전 특성을 연구하였다. 내경 1, 2, 3 mm의 구멍이 뚫린 Quartz 블럭에 외경 1, 2, 3 mm의 SUS 핀을 삽입하였고 삽입된 핀의 끝이 해수에 담구어 지도록 하여 고전압 방전을 발생 시켰다. 인가된 펄스 고전압은 5 kHz의 반복 주파수를 가지며, Pulse 폭을 $1{\sim}2.5{\mu}sec$까지 변화 시켜 전압전류 파형과 방전양상을 살펴 보았다. 방전은 펄스폭 변화에 따라 전해전도 전류에 의한 모세관 가열, 모세관내 미세기포형성, 기포내의 코로나 방전 개시 그리고 글로우 또는 아크방전으로 발전하는 것을 확인하였다. 모세관의 길이는 각각의 구경에 대하여 5 mm, 10 mm 두 가지로 변화하여 실험하였고, 모세관 길이 10 mm 조건에서는 방전이 매우 불안정 하였다. 각각의 방전조건별로 1~5분간 방전을 진행하여 해수내의 유리염소의 농도 변화를 살펴본 결과 방전모드가 글로우 또는 아크 방전 모드에서 단위 에너지당 유리염소 발생 수율이 큰 폭으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.156-161
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• 2004

본 논문은 수질 오염 항목의 대표격인 대장균 제거를 위해 고전압 펄스 전원과 직류 전원을 비드(SiO$_2$, $Al_2$O$_3$, ZrO$_2$)가 없는 방전관, 비드가 있는 방전관, 그리고 수중 방전관에 사용하였다. 실험 결과에 따르면 대장균 제거 특성은 입력 전압의 비에 따라 나타났는데, 이는 입력전압이 증가할 때 방전관내의 전계영역이 같이 증가하기 때문이다. 그리고 고전압 펄스 전원을 사용했을 때 지르코니아(ZrO$_2$) 비드 방전관이 다른 방전관들보다 우수하였으며, 직류전원을 사용한 수중 방전관이 고전압 펄스를 사용한 방전관들보다 수중 대장균 제거 특성이 우수한 결과를 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권5호
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• pp.543-548
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• 2006

본 논문은 Ba-Ti-Si형 고유전체 세라믹촉매방전관의 오존발생특성에 관해 연구이다. 기본적인 실험조건은 방전관의 외부직경 52 mm, 방전관 길이 350 mm, 전원 주파수 900 Hz, 냉각수 온도 $25^{\circ}C$, 유량 5, 10, 20 L/min, 방전관 내부 압력 1.2, 1.4, 1.6 atm 그리고 방전관과 전극 사이는 0.4, 0.6, 0.8 mm이다. 그리고 실험결과의 특성들은 오실로스코프상에 나타난 리사쥬 도형의 값을 환산한 소비전력으로 유량 20 L/min, 방전간격 0.6 mm, 압력 1.6 atm 그리고 반응기 내의 무성방전에 사용된 소비전력 150 W에서 최대 오존발생효율 175 g/kWh를 얻을 수 있었다. 그리고 최대 오존발생효율 영역은 1.6 atm 이하의 압력에서는 유량 20 L/min 이하에서 측정되었다. 또한 최대 오존발생효율의 영역은 1.6 atm 이상의 압력에서는 유량 20 L/min 이상인 경우에 오존발생 효율이 높아졌다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권6호
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• pp.634-639
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• 2006

본 연구에서는 구형 $Al_2O_3$를 갖는 방전관에 대한 전기분포의 시뮬레이션과 대장균 제거 특성을 조사하였다. 구형 $Al_2O_3$를 갖는 방전관을 이용한 대장균의 제거 특성을 실험한 결과 인가전압이 증가하면 전계도 증가를 하게 되는데 대장균의 제거 특성은 인가전압 즉 전계강도에 관계가 있음을 알 수 있었다. 그리고 방전관의 시험수 통과량이 증가하면 단위 시간당 전계영역의 통과횟수가 증가하기 때문에 대장균의 제거율이 증가하는 경향을 보였다. 또한 구형 $Al_2O_3$의 직경이 증가하면 유전체의 유전분극이 높아져 전계가 증가하기 때문에 전반적인 대장균 제거시간이 줄어드는 것을 알 수 있었고 구형 유전체를 갖는 방전관의 대장균 제거율은 유전체가 없는 경우보다 훨씬 높게 나타났다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.25-34
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• 2001

본 논문에서는 방전관을 채용하여 전기적 기체방전의 중침을 이용한 새로운 방전형식의 환경개선용 오존발생 기술을 개발하였다. 방전관형 오존발생기(DLO)는 설치된 3개의 전극중 접지전극인 중심전극으로 방전관을 사용 하였으며, 나머지 2개의 메쉬형 내부전극과 나선형 외부전극에 180[$^{\circ}$]의 위상차를 가진 2개의 교류고전압 전원을 인가함으로써 방전관과 내부전극, 방전관과 외부전극사이의 방전공간에서 각각 발생되는 무성방전의 중침에 의하여 오존이 발생되는 구조이다. 이때, 원료가스의 유량, 방전전력 및 DLO의 사용 개수 변화에 따른 방전특성과 오존생성특성을 연구검토하였으며, DLO로부터 생성된 오존을 대기오염물질인 NO 가스에 접촉시켰을 때 NO 제거특성이 우수하여 방전관형 오존발생기가 대기환경개선 설비로 적용가능함을 확인하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제4권2호
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• pp.33-40
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• 1990

고압 수은등의 전기적 특성을 예측하기 위한 컴퓨터 프로그램을 작성하였다. 즉 고압기체방전에서 성립되는 단위체적당 에너지 평형식과 입자의 밀도에 대한 연속방정식을 방전관의 반경과 시간에 대하여 풀어서 전류값을 예측하였다. 프로그램의 수행결과, 방전광에 입력된 에너지는 방사에너지로 가장 크게 손실되며, 전도손실은 시간에 무관하게 거의 일정한 것으로 나타났다. 또한 비교적 길이가 짧은 방전관의 특성을 예측하기 위하여 음극강하를 고려하여 산정한 길이를 추정하는 방법을 개발하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1988년도 광학 및 양자전자학 워크샵
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• pp.17-25
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• 1988

방전여기 엑사이머 레이저의 방전특성을 해석하기 위하여 레이저 발진 장치를 개발, 실험을 하였다. 실험결과 가스혼합비 Kr/F2/He=4/0.2/05.8%, 총기압 2기압, 가압전압 30kV에서 최대출력 80mj, 가압 전압 20kV에서 최대효율 0.5%를 얻었다. 또한 대출력, 고효율화를 위하여 실험조건과 동일하게 방전특성을 해석한 결과 레이저 방전관 부의 저항값과 인덕턴스가 적을수록 레이저 방전관에 입력하는 에너지가 커지므로 이들의 값을 적게 히여야만 대축력 꾀할 수 있음을 알 수 있었다.

• 전기의세계
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• 제9권
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• pp.11-17
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• 1962

본 연구는 냉음극방전등의 기동특성에 방사성동위원소의 이온화작용을 이용하여 기동특성의 개량을 시도하려는 것이다. 냉음극이나 열음극방전등을 막론하고 일반으로 사용되는 것은 상용전압인 저전압에서는 직접 점등이 불능하기 때문에 순시 또는 한시적인 승압장치가 필요하나. 예컨데 네온 관과 같는 냉음극방전등에서는 한시적인 승압 및 방전전류의 제한때문에 누설변압기를 사용하고 또 형광방전관 및 저압수은방전관과 같은 열음극방전관은 저전압기동을 위한 음극의 가열과 순시적인 승압장치로 점등관 및 쵸크코일등을 사용하고 있다.이와같이 방전등에서는 고전압기동으로 말미암은 승압장치 때문에 경제적 부담과 전력의 손실을 초래하고 있다. 그러기 때문에 저전압기동을 해결하는 것과 방전등의 방전개시전압의 부정으로 인한 방전개시전압의 시간적인 변동을 해결하는 것이 중요한 방전등 기동특성의 개량이다. 그리고 일반방전등에서는 그다지 문제되여 있지 않지만 방전이 늦임도 기동의 한 요소로 되어있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.457-457
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• 2014

오존발생방법은 다양한 방식으로 구현이 가능하나 대용량 장치를 만들기 위해서는 DBD (Dielectric barrier discharge) 구조의 형태의 가지고 있다. 이러한, DBD는 반도체의 MOS (Metal On Semiconductor)의 반대 구조를 가진 SOM (Semiconductor On Metal)의 형태를 가지고 있으며 대부분이 Oxidation 산화물을 가지고 구현한다. 오존발생기는 반도체 공정, 환경 및 정화 등 다양한 분야에 사용이 되고 있는 상황으로 성능개선을 위한 연구가 필요한 상황이다. 대표적으로 사용되는 물질인 $SiO_2$를 가지고 있는 상황이며 Silicon은 에너지 Bandgap이 1.1 eV로 금속위에 증착되어 통상적으로 사용되는 문턱전압은 0.7 V에 해당이 된다. 현재 점차적으로 연구가 진행되고 있는 $Al_2O_3$는 8.8 eV의 bandgap을 가지고 있으며 유전 상수가 9로 $SiO_2$인 3.9보다 높은 유전률 특징을 가지고 있다. 따라서, 본 연구는 오존 발생장치에 사용되는 방전관을 기존의 $SiO_2$에서 $Al_2O_3$ 방식으로 대체하므로써 실제적인 유전율의 값의 차이와 오존 발생시 오존변화율 증대에 관하여 연구하였다. $SiO_2$ 방전관은 Fe 메탈위에 약 3 mm정도의 두께를 binding시켜 N4L사의 PSM1700 모델 LCR meter를 사용하여 1.3 kHz시 7.2 pF의 유전율 확인 할 수 있으며 동일한 조건의 금속 메탈위에 $Al_2O_3$를 binding 시켜 측정한 결과 1.07 kHz시 10.7 pF의 유전율을 가지게 되어 40% 이상 높은 유전율을 가지게 되는 것을 확인 할 수 있다. 오존발생을 위하여 가변 주파수형 트랜스 드라이버를 통한 공진 주파수를 생성하여 방전 증폭을 위한 Amplifier를 통하여 변환률을 높이는 방식을 적용하여 MIDAC사의 I1801모델 적외선 분광기(FT-IR)를 통한 오존발생량을 측정하여 기존의 $SiO_2$의 방전관은 시간당 54 g의 오존 발생률 가지게 된다. $Al_2O_3$는 시간당 70 g 정도의 오존 발생률 가지므로 기존의 $SiO_2$ 보다 발생률 높은 것을 확인 할 수 있다.