• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.230-230
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• 1999

PDP 미세면방전에서 방전의 전기, 광학적 특성을 이해하기 위해서는 근본적으로 면방전에 대한 기초적인 이해와 연구가 뒤따라야 한다. 따라서 본 연구에서는 일차적으로 방전 전극구조에서 방전 전압변화에 가장 중요한 변수인 방전 유지 전극 간격에 대해서 구동 진동수, 유전체 두께, 전극폭, MgO 보호막 두께 등과 같은 다른 변수들은 고정시켜 놓고 방전기체종류(Ne,Xe, He)와 Xe 기체혼합 비율 (1%, 4%, 7%등)에 따라서 방전유지 전극간격(50, 100, 150, 200$mu extrm{m}$)을 변화시켜가며 실험을 수행했다. 방전 유지 전극의 간격(d)이 좁을수록 방전개시(Vf), 유지 전압(Vs)은 낮아지고 전극간격을 점차로 넓게 하면 방전개시, 유진 전압이 높아지게 되는 즉 전극 간격에 따라서 가스 압력(P)에 따른 파센 최저방전 개시전압과 최저방전 유지전압 특성곡선이 존재함을 알 수 있었다. 또한 단일종의 기체를 사용했을 때 보다는 혼합기체를 사용했을 때 Penning effect에 의해서 방전 전압이 상대적으로 낮아지는 경향을 관측 할 수 있었으며, Xe 기체 혼합 비율에 따른 방전전압 특성 또한 관측하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.60-67
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• 2005

본 논문에서는 진공방전관을 이용한 고농도 중첩방전형 오존발생기를 설계$\cdot$제작하였다. 3개의 전극(중심전극, 내부전극 및 외부전극)과 1개의 방전간극(내부전극과 외부전극 사이의 방전간극)으로 구성된 중첩방전형 오존발생기는 진공방전관내에 장착한 중심전극과 내부전극에 $180{[^\circ]}$의 위상차를 가진 2개의 교류고전압을 인가하고 외부전극을 공통접지함으로써 중심전극과 외부전극사이에서 발생되는 무성방전과 내부전극과 외부전극사이에서 발생되는 무성방전이 방전간극에서 중첩되는 구조이다. 이때 방전관의 진공도, 방전전력 및 산소원료가스 유량 변화에 따른 방전특성과 오존생성특성을 연구검토한 결과 최대 8840[ppm]의 고농도 오존을 얻을 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.87-93
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• 2005

본 논문에서는 고농도$\cdot$고수율 오존발생기를 개발할 목적으로 망사형 내부전극과 무성방전의 중첩을 이용한 중첩방전형 오존발생기를 설계$\cdot$제작하였다. 중첩방전형 오존발생기는 방전공간에 3개의 전극(중심전극, 내부전극 및 외부전극)과 2개의 gap(중심전극과 내부전극 사이의 gap과 내부전극과 외부전극 사이의 gap)으로 구성되어있다. 중첩방전형 오존발생기의 중심전극을 공통접지하고 내부전극과 외부전극에 $180{[^\circ]}$의 위상차를 가진 역극성의 교류 고전압을 각각 인가하면 각각의 방전 gap에서 발생하는 무성방전이 중첩되면서 오존이 발생된다. 이때, 내부전극의 조밀도가 증가할수록 방전전극의 면적이 확대되고 방전공간의 전력밀도가 억제되어 오존생성특성이 상승하였다. 그 결과 최대 17,720[ppm], 5.4[g/h] 및 250[g/kwh]의 오존을 얻을 수 있었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제4권1호
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• pp.65-72
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• 1991

본 논문은 전극의 표면상태가 기체방전의 전리성장과 특성에 미치는 영향에 관한 것으로 질소-산소 혼합가스중의 순수전극과 오손전극의 상태에서 전압-전류 특성과 글로우방전 개시전압을 측정하였다. 순수전극의 경우, 압력과 전극간의 거리의 곱이 8(Torr-cm)이하이고 산소의 혼입량이 0.005(%)이하일 때의 전리성장은 암류로부터 안정타운젠트방전을 거쳐 글로우방전으로 이행되었으며 글로우방전 개시전압은 거의 일정하였다. 동일의 전극표면상태에서 조차 방전개시전압은 산소혼입비에 의존하며 방전횟수에 따른 이의 변화는 산소의 함량이 0.1(%)부근에서 크게 나타났다. 방전횟수와 산소혼입량의 증가에 따른 방전개시전압의 상승은 주로 전극표면에서의 산소흡착층의 형성과 부착작용에 의한 NO, $O_{2}$, NO$_{2}$, $O_{3}$와 간은 부이온의 생성에 기인된 것으로 여겨진다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.500-500
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• 2012

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)는 미소체적의 dielectric barrier discharge (DBD)를 이용한 한 예로 볼 수 있다. PDP 셀은 실험을 통하여 방전 특성을 분석하기에 아주 작은 크기이기 때문에 시뮬레이션을 이용하는 것이 방전 특성을 분석하기에 유용하다. 시뮬레이션 방법 중 유체 시뮬레이션은 높은 압력에서 기체 방전을 분석하기에 아주 유용한 방법이다. PDP 전극 각도를 바꿈으로써 발광 효율을 높일 수 있음이 논문으로 발표 되었다. 이 발표에서는 2차원 유체 시뮬레이션을 사용하여 전극의 각도 변화뿐만 아니라 전극 간격과 압력 변화에 따른 방전 특성 변화를 연구하였다. 평판 전극의 각도 변화에 따라 전기장 세기, 방전 공간 내 전하 및 여기된 입자수 및 분포, 방전 개시 전압 등의 진단을 통하여 결과를 분석하였다. 전극 간격이 길어질수록 convex 구조의 효율 증가가 크게 나타났으며 압력이 커질수록 concave 구조의 효율 증가가 크게 나타났다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.145-145
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• 2004

미세 전극을 이용한 미세 방전 가공이나, 미세 전해 가공은 다른 가공 방법에 비해 상대적으로 가공속도가 느리고 전극을 이송시키면서 한 번에 한 개의 형상 가공을 하므로 생산성이 떨어지는 단점이 있다. 하지만 다수의 미세 전극을 이용하여 다수의 형상을 동시에 가공함으로써 이러한 단점을 극복할 수 있다. 본 논문에서는 미세 역방전(micro reverse electro-discharge machining, micro REDM)을 이용하여 한 개의 벌크 전극에 여러 개의 미세 전극을 제작한 뒤 전해 가공을 이용하여 다수의 구멍을 동시에 가공할 수 있는 프로세스에 대하여 연구하였다.(중략)

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.241-241
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• 2011

최근들어 저온플라즈마를 이용한 생물학적 응용분야가 각광을 받고 있다. 특히 전기전도도를 가진 전해질 내에서 형성된 액상 플라즈마는 열손상없이 암, 세균 및 비정상 장기조직의 제거가 가능하다는 점에서 기존 시술들이 가지는 문제를 해결할 수 있다. 허리통증을 유발하는 탈출 수핵을 대용량으로 제거하기위한 플라즈마발생 전극에 관한 연구가 수행되었다. 수핵 분해량을 늘리기 위해서는 플라즈마를 통하여 다량의 수산화기 라디컬을 형성, 수핵표면에 조사해야 한다. 이를 위하여 6개의 텅스텐 전극표면에서 기포를 발생시켜 플라즈마 발생면적을 넓힐 수 있었다. 텅스텐 전극들은 캡톤코딩과 세라믹 스페이서를 통하여 분리되었고, 전극의 후방에는 SUS 재질의 환형 접지전극을 배치하여 6개의 텅스텐 전극표면에서 모두 기포가 발생할 수 있도록 하였다. 시술적용시 플라즈마 및 전극이 가지는 제한 조건은 단백질 변성을 막기위한 섭씨 45도 이하의 온도 상승과 조직에 대한 기계적인 손상 방지를 위한 2.5 mm 이하의 전체 전극 굵기이다. 이를 만족하는 가운데 수산화기 라디컬 형성을 증대할 수 있는 전극의 구조를 결정하기 위하여 1-D 전기 열유체 모델 도입하였다. 모델에서 도출된 기포의 두께를 바탕으로 다중전극간의 거리 조절을 통하여 플라즈마 방전구조를 전극 - 전극 (기포두께${\times}2$ > 전극간 거리)과 전극 - 기포표면 (기포두께${\times}2$ < 전극간 거리)으로 통제하였다. 형성된 플라즈마의 소모전력, 전자 밀도및 수산화기 라디컬의 회전온도를 분석하기 위하여 0.9% 염화나트륨 수용액, 1.6 S/m, 전해질에서 플라즈마 형성를 형성하고 전기신호 및 광학신호를 관측하였다. 전극에 인가된 전압은 340 VRMS이며 운전주파수는 380 kHz이다. 실험 결과, 전극 - 기포표면 방전구조는 전극 -전극 방전구조에 비하여 전해질의 저항역할로 인하여 방전전류가 3.4 Ipp에서 1.6 Ipp로 감소하였으나, 기포표면에서의 물분자의 분해로 인하여 수산화기 라디컬에서의 발광세기는 약 4배 증가하였다. 또한 수산화기의 회전온도 분포상에서도 전극 - 기포표면 방전은 주변 물분자의 열교환으로 인하여 전극 -전극간 방전의 1500K 에 비하여 낮은 400K를 보였다. 이는 전극-기포표면 방전구조의 전극이 낮은 온도의 수산화기를 다량으로 형성할 수 있음을 시사하며, 카데바를 이용한 실험에서 220초에 걸쳐 약 87%의 수핵을 기계적 손상 및 단백질 변형없이 효과적으로 제거함을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.94-101
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• 2005

본 논문에서는 3개의 전극(중심전극, 내부전극 및 외부전극)과 1개의 방전간극(내부전극과 외부전극 사이의 방전간극)으로 구성된 무성방전형 오존발생기를 설계 제작하였다. 진공방전관내에 장착한 중심전극과 내부전극에 2개의 교류 고주파 고전압을 각각 인가하고 외부전극을 공통접지함으로써 방전간극에서 무성방전에 의하여 오존이 생성되는 구조이다. 이때 방전관의 진공도, 전원장치의 주파수, 방전전력 및 산소원료가스 유량 변화에 따른 방전특성과 오존생성특성을 연구 검토하였다. 그 결과 방전관의 진공도와 전원장치의 주파수가 높을수록 오존생성특성이 상승하였으며 최대 7,700[ppm], 460[mg/h] 및 70[g/kwh]의 오존을 얻을 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.68-74
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• 2000

본 논문에샤는 동축형 전극구조 변화시의 중첨방전에 의해 발생되는 오존의 농도 효율 및 발생량 특생에 대해서 논했다. 오존생정올 향상시키기 위해 오존방전환의 새로운 형태를 제안하였으며 연면방전과 무성방전이 동시에 분리된 방전공간내에서 발생하도록 하였다. 전극구조에 대한 오존발생 의존성을 조사하지 워해 구조가 다른 형태(2전극-1캡,3전극-2캡 및 3전극-3캡형)인 방전관올 설계.제작하였고 실험은 오존발생특성을 살펴보지 위하여 60[Hz] 전원을 사용하여 무성방전과 연면반전을 같은 갭내에 중첩시켜 측정한 결과 무성방전을 이용한 전극구조보다 중첩방전올 이용한 전극에서 오존의 농도, 효율 및 발생량이 향상됨율 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.449-449
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• 2012

플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 가격 경쟁력이 뛰어나고 빠른 반응 속도를 기반으로 한 생생한 화질이 구현 가능한 장점에 힘입어 대형 평판 디스플레이 시장에서 주도적인 위치를 점하여 왔다. 이러한 특징을 갖고 있는 PDP는 최근 성장세를 보이고 있는 PID (Public Information Display) 시장에서도 그 효력을 발휘할 것으로 보인다. 따라서 기존의 HD급이나 Full HD급 미소 방전셀이 아닌 대면적 방전셀을 적용한 PDP 의 방전 특성에 대한 연구가 중요할 것으로 생각된다. 본 논문에서는 ITO 전극 간격 및 전극 폭, 격벽의 폭 및 높이 등 PDP 의 방전 특성에 영향을 미치는 요소들의 수치를 변화시켜 가며 대면적 방전셀을 적용한 PDP의 기본적인 방전 특성을 살펴보고자 하였다. 이를 바탕으로 대면적 방전셀 PDP에서 고효율을 달성하기 위해 필요한 인자의 설계 방향을 제시해보고자 하였다. 본 논문에서 연구된 PDP는 0.862.58 mm의 셀의 크기를 갖도록 설계하였다. 앞서 제시한 바와 같이 구조 변수의 최적화를 위하여 ITO 전극 간격은 80~1, 전극의 폭은 250~750로 다양하게 주어 상판을 제작하였고 격벽의 폭은 100~200, 높이는 150~300까지 다양한 크기를 가지는 하판을 제작하여 박막 증착, 합착, 가열 배기 등의 과정을 통하여 최종적으로 2인치 크기의 테스트 패널을 제작하여 각 패널별 전압 변화, 휘도, 효율 특성 등이 분석되었다. 실험 결과 격벽 폭 150, 높이는 300일 때 negative glow 방전이 안정적으로 형성될 수 있었음을 확인하였고 최적화된 격벽 수치를 기반으로 다양한 ITO 전극 간격 및 전극 폭을 적용한 패널의 방전 특성을 분석할 수 있었다. 이러한 일련의 실험 결과들을 기반으로 향후 대면적 방전셀의 방전 전압을 낮추고 발광 효율을 개선하는데에 있어서 3전극의 면방전 구조를 가지는 PDP 의 셀을 설계하는데에 있어서 올바른 방향을 마련할 수 있을 것이라 생각된다.