• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.408-408
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• 2010

현재 AC-PDP에서는 이온 sputtering 으로부터 유전층을 보호하기 위하여 유전체 위에 MgO 박막을 증착하여 사용하고 있으며 MgO 박막은 높은 2차 전자 방출 계수와 내 sputtering 특성을 가지고 있다. MgO 박막은 증착 조건에 따라 각각 다른 방전특성을 가지는 것으로 널리 알려져 있어 본 실험에서는 MgO 박막을 증착하는데 사용하는 pellet의 크기를 변화시켜가면서 MgO박막을 증착하여 그에 따른 방전특성을 고찰해 보았다. 각각의 MgO pellet의 크기는 1.5, 0.5 mm 와 60 um이며, 기존의 MgO pellet의 크기는 6 mm 이다. MgO pellet 을 E-beam evaporation 방법으로 증착하여 최적화된 test panel을 제작하였다. 제작된 test panel의 방전 전압 특성을 측정하였으며, 실험 결과 AC-PDP의 면방전 구동 시 MgO pellet의 크기가 작아짐에 따라 방전 개시 전압과 방전 유지 전압이 약 11 %, 16 % 감소하였다. 그러나 MgO pellet의 크기가 60 um 경우의 방전 개시 전압은 MgO pellet의 크기가 0.5 경우의 방전 개시 전압과 차이가 없었다. 이는 MgO 증착시에 사용되는 pellet은 적정의 크기가 있는 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.231-231
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• 1999

PDP(Plasma Display Panel)는 21세기 디스플레이 시장을 대체할 차세대 디스플레이 장치로서 넓은 시야각, 얇고, 가볍고, 메모리기능이 있다는 여러 가지 장점들을 가지고 있지만 현재 고휘도, 고효율, 저소비전력 등의 문제점들을 해결하여야 한다. 이러한 문제점들의 해결을 위해서는 명확한 미세방전 PDP 플라즈마에 대한 정확한 진단 및 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 미세 면방전 AC-PDP 플라즈마의 기초 변수들 (플라즈마 밀도 & 온도, 플라즈마 뜬 전위, 플라즈마 전위 등의 측정을 통해 고휘도, 고효율 PDP를 위한 최적의 방전환경을 알아내는 데 있다. 일반적으로 전자의 밀도는 방전전류에 비례하는 관계를 보인다. 전류에 대해 방전전압이 일정하다면 전자밀도가 커짐에 따라서 휘도는 포화되며 상대적으로 휘도와 전류의 비로 표시되는 발광효율은 감소하게 된다. 반면 전자밀도가 상당히 작다면 휘도는 전자밀도에 비례하고 효율은 최대값을 보인다. 따라서 미세구조 PDP에서 휘도와 발광효율, 양쪽에 부합하는 최적의 방전환경을 플라즈마 전자밀도와 온도의 측정을 통해서 해석하는 것이 필요하다. 본 실험에서는 방전기체의 종류와 Ne+Xe 방전기체의 조성비에 따른 플라즈마 밀도, 온도의 공간적인 분포특성을 진단하기 위해서 초미세 랑뮈에 탐침(지름: 수 $mu extrm{m}$)을 제작하였다. 제작된 초미세 탐침을 컴퓨터로 제어되는 스텝핑모터를 장착한 정밀 X, Y, Z stage에 부착하여서 수 $\mu\textrm{m}$간격의 탐침 삽입위치에 따라서 미세면방전 AC-PDP의 플라즈마 밀도 및 온도분포 특성을 진단하였다. PDP 방전공간에 초미세 랑뮈에 탐침을 삽입해서 -200~+200V의 바이어스 전압을 가해준다. 음의 바이어스 전압구간에서 이온 포화전류를 얻어내어 여기서 플라즈마 이온 밀도를 측정하고 양의 바이어스 전압구간에서 플라즈마 전자온도를 측정하면 미세면방전 AC-PDP 플라즈마의 기초 진단이 가능하다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.27-28
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• 2012

본 논문에서는 수퍼커패시터 에너지 저장장치의 동작을 예측할 수 있는 시뮬레이터를 구현하고 실험하였으며, 수퍼커패시터 시뮬레이터의 동작 및 제어 방법에 대하여 서술한다. 수퍼커패시터는 수초에서 수분 내의 동작 시간을 가지고 있기에 수퍼커패시터의 충전 또는 방전 동작은 빠른 시간에 이루어지게 된다. 충 방전 수행에 따라 증감되는 수퍼커패시터의 전압을 예측하여 제어하는 수퍼커패시터 시뮬레이터를 제안한다. 수퍼커패시터 시뮬레이터 동작은 대기모드인 CV모드와 충 방전모드인 SC모드로 구분된다. CV모드에서는 충 방전모드가 수행되지 않기에 수퍼커패시터 시뮬레이터가 대기하고 있는 상태이고, SC모드에서는 충 방전 동작이 수행됨에 따라 수퍼커패시터의 전압이 변화되는데 증감되는 전압의 크기를 제어하는 알고리즘이 필요하다. 충 방전 시 발생하는 DC 전류를 측정하여 계산과정을 통해 수퍼커패시터에서 변화되는 전압을 예측하여 SC모드에서 충 방전이 안정적으로 동작함을 실험을 통해 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.504-504
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• 2012

Gas 종류에 따른 플라즈마 제트 장치의 방전 특성을 조사하였다. 고전압 전극으로 내경 0.26 mm, 외경 0.52 mm인 의료용 바늘을 사용하였으며 바늘을 유리관 내부에 삽입하여 4가지 gas를 주입시킨다. Gas의 종류는 Ar, He, Ne, 그리고 $N_2$이다. Ar과 He의 방전 개시 전압은 각 1.2 kV, 1.0 kV이고 보라색 플라즈마가 방출된다. Ne 방전은 방전 개시 전압 시작 시점인 0.3 kV부터 유리관 밖으로 길게 방출 되며 주황색 플라즈마가 방출된다. 특히, Ne gas는 전기적 쇼크가 전혀 없다. $N_2$ gas는 방전개시전압이 2.0 kV로 가장 어려우며 유리관 밖으로 플라즈마 방출되지 않는다. 각 gas 별 스펙트럼의 특성도 파악하여 어떤 gas가 인체 및 생체에 적합한지 파악한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07c
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• pp.1843-1845
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• 2000

GIS(Gas insulated switchgear)내부에서 발생한 부분방전 신호를 검출 할 수 있는 UHF(Ultra-high frequency) 부분방전 검출 센서를 345 kV GIS의 AC 내전압 시험에 적용하였다. 부분방전 센서를 적용한 상태에서 각 상별로, bus별로 나누어 계통 최고전압의 1.0 p.u, 1.5 p.u, 1.73 p.u 전압을 단계적으로 인가하였으며 간헐적으로 부분방전 신호가 검출됨을 확인하였다. 간헐적인 부분방전 신호는 GIS 내부에 있던 이물질에서 약한 방전이 시작되고 인가전압을 높임에 따라 방전의 강도가 증가하다 소멸되었다. 방전을 일으킨 이물질이 모두 증발되었거나 위치 변화에 의해 방전이 소멸된 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1542-1543
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• 2011

휘도와 효율을 증가시키기 위해 Xe의 함유량을 높이는 연구가 계속해서 수행되고 있지만, Xe이 증가함에 따라 방전전압 또한 높아지는 문제는 여전히 해결하지 못하고 있는 실정이다. 본 논문 에서는 Xe gas 가 첨가됨에 따른 기체 방전의 특성을 실험 및 이차원 시뮬레이션을 통해 분석해 보았다. 방전 셀 내부에 Xe 가스가 첨가됨에 따라 방전의 휘도와 효율이 증가하게 되는 메커니즘을 분석하고 그에 따라 야기되는 방전전압의 증가 원인들을 고찰해 보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.204-204
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• 2000

AC-PDP로부터 방출된 빛의 방전 현상을 이해하고자 시간-공간상으로 분해된 방전이미지를 유지방전시 진동수와 유지방전전압에 따라 조사하였다. 방전이미지는 방전전류가 최대인 지점에서 최대 밝기를 가지며 전류량이 많을수록 향상됨을 볼 수 있었다. 사용된 패널은 전극폭 260umm, 전극간격 100um, 격벽높이 120um, 기압은 400Torr로 Ne-Xe(4%) 가스를 사용하였다. 실험조건은 진동수 50KHz, 100KHz, 150KHz와 유지방전전압 170V, 180V, 190V, 200V에 따른 방전이미지의 변화된 형태를 고찰하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.8
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• pp.611-620
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• 2020

The effect of discharge voltage on electron mean energy, electric potential, ionization rate, neutral and ion density of Hall thruster was analyzed using a two-dimensional axisymmetric hybrid model. The results of the code developed for this study such as discharge current, thrust, and plasma distribution according to discharge voltage of SPT-100ML Hall thruster were compared by experiments and calculations of other researchers for validation. The results show that the electron mean energy, the ionization rate, and the ion density are increased while the neutral density is decreased as the discharge voltage is increased. The thrust and the discharge current are proportional to the discharge voltage.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.102-102
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• 2010

수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 방전 현상을 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 방전 챔버에는 C-dot probe와 B-dot probe를 설치하여 전압과 전류를 측정하였고, C-dot probe 와 B-dot probe는 각각 Northstar사의 10000:1 고전압 probe와 rogowiski coil을 이용하여 시준 하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 방전개시시간은 혼합기체 압력에 따라 증가하며 1기압 이상에서는 급격히 증가 하였다. SF6 혼합비율에 따라서는 1 기압 조건까지는 큰 차이가 없었으나 2 기압부터는 급격히 증가하였다. 안정성을 나타내는 jitter는 SF6 100%일 때 가장 컸으나 혼합기체의 변화에 따른 큰 차이는 없었다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.57-62
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• 2004

본 연구에서는 3전극 면방전 AC PDP의 ADS 구동방식에서 구동펄스 인가조건에 따른 어드레스 방전과 표시 방전간의 영향을 실험적으로 해석하고 휘도특성에 대해 알아보았다. 어드레스 방전을 위한 최소의 어드레스 펄스폭은 $1.5{\mu}s$이며 전압마진은 35V이다. 표시방전을 위한 최소 표시방전유지 펄스폭은 $2{\mu}s$이며 전압마진은 25V이다. 이때 최대 휘도를 위한 표시방전 전압은 190V이며 표시방전 펄스의 개수가 1024개일 때 얻어진 평균휘도는 $310[cd/m^2]$이다.