• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.548-549
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• 2005

본 논문에서는 인가 전극구조가 다른 두가지 형태의 아크성 스트리머 방전용 플라즈마 반응기를 설계 제작하였다. 제작된 반응기에 60 Hz상용전원과 펄스파워를 인가전원으로 사용하여 반응기 형태와 인가전원에 따른 수소발생 특성에 대하여 조사하였다. 또한 방전 전력에 따른 수소발생량을 비교 분석하였다. 수소 발생을 위한 효과적인 수표면 방전은 강한 전계 집중과 높은 에너지 밀도를 동반한 아크성 스트리머 방전 분위기 형성이 필요하다. 인가전원으로 상용전원을 이용한 경우보다 펄스파워를 사용한 경우와 강한 전계집중 증대를 위해 인가 전극이 석영관 내에 배치된 전극 구조에서 수소발생에 효과적이였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.320-325
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• 2000

비열플라즈마를 이용한 방전기술(NTPD)은 배기가스로부터 발생되는 NOx와 $SO_2$의 제거에 있어서 최근 혁신적인 후처리 기술중의 하나다 NTPD는 전자빔과 전기적 방전을 사용하여 발생시킬 수 있는데, 두 방법 모두 동일한 기본적인 원리를 갖고 있다. 전기적 에너지의 대부분이 활동적인 전자들을 발생시키는데 이용되고 주위의 가스와 이온들에게는 거의 에너지가 전달되지 않아 효율적이다.(중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.407-408
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• 2000

유전체 장벽 방전 반응기 (Dielectric Barrier Discharge (DBD) Reactor)를 이용한 비열 플라즈마(Non-thermal plasma) 공정에서 NO 제거 특성을 실험적으로 연구하였다. 질소 분위기에서 전자에 의한 NO 의 제거는 $N_2$ + e $\longrightarrow$ N + N + e 반응에 의한 질소의 전자충돌해리 (electron-impact dissociation)와 이 반응에 의하여 생성된 질소원자에 의한 NO 의 환원반응 N + NO $\longrightarrow$ $N_2$ + O 으로 설명될 수 있으며, 이로 인하여 $O_2$ 나 $H_2O$ 의 첨가에 따른 부산물(O, $O_3$, OH 등)에 의한 산화반응이 주로 일어나는 경우 (XO + NO $\longrightarrow$ X + NO$_2$) 와는 달리 NO 제거에 소모된 에너지를 평가하기에 용이한 장점이 있다(Penetrante et al., 1995). (중략)

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.249-254
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• 2011

Ferroelectric의 강유전체 소구들을 충전한 원통형의 비열 방전 플라즈마 반응기를 설계 제작하였으며, 강유전체 층방전 구조를 구성하는 평판(20 mm 간격) 금속망 전극 사이에 직경 2.0 mm인 $SrBiTaO_9$ (SBT) 소구들을 위치시키고 고압의 교류 전원을 인가하였다. SBT 소구는 상온($25^{\circ}C$)에서 150, 큐리온도($335^{\circ}C$)에서 500의 유전상수를 가졌다. 플라즈마 반응기에서 오존 생성속도는 거의 인가전압의 증가에 비례하였으며, SBT 소구들이 충전된 경우, 20 kV 이상의 인가전압에서 오존 생성속도는 급격하게 증가하였다. 부코로나 방전에서 오존 생성속도가 정코로나 방전에서의 경우보다 높았다. 그러나 톨루엔 및 메틸렌클로라이드의 분해율은 생성된 오존 농도에 비례하여 증가하지 않았다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.37-42
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• 2006

본 논문에서는$CO_2$를 발생시키지 않고 물로부터 직접 수소를 제조하기 위하여 비열플라즈마를 이용하였다. 다중침-평판형(Multineedle-plate electrode geometry reacto: MPER)과 단일침-평판형(Needle-plate electrode geometry reactor: NPER) 두종류의 수소제조 반응기를 설계 제작하여 수소 발생에 미치는 영향에 대하여 실험하였다. 수소발생을 높이기 위해서는 강한 아크성 스트리머 방전 발생과 효과적인 수표면 방전을 위한 수표면 조건을 고려해야만 된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.912-916
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• 2002

In this paper, the $CF_4$ decomposition rate and by-product were investigated for a simulated two plasma reactors which are metal particle reactor and spiral wire reactor as function of mixed gases. The $CF_4$ decomposition rate by plasma reactor with metal particle electrode had a gain of 20~25[%] over that by plasma reactor with spiral wire electrode. The $CF_4$ decomposition efficiency increases with increasing applied voltage up to the critical voltage for spark formation. The $CF_4$ decomposition efficiency of metal particle reactor was about 80[%] at AC 24[kV]. The $CF_4$ decomposition rate used $Ar-N_2$ as base gas was the highest among three base gases of $N_2$, $Ar-N_2$, air. The by-products of the $N_2$, $Ar-N_2$ base as were similar, but in case of air base they were different.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.26-26
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• 2011

Fe계 TiC 합금은 미량의 합금원소를 첨가시켜 경화능, 내식성, 내마모성 성질을 개선한 특수 공구용 재료로서 현재 절삭, 내마모성, 광산, 금형재료 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 금속과 세라믹의 복합재료인 초경합금은 비열처리용 공구강으로 WC, TiC 등의 4, 5, 6족 금속탄화물에 Co, Ni, Fe등의 철족이 결합금속으로 소결한 복합재료로 WC-Co계 초경합금이 주종을 이루고 있으나, 전략 소재로서 고가인 Co 원료를 대체하기 위한 재료로서 초경재료의 고경도와 공구강의 경제성 및 가공성의 장점을 이용한 Fe-TiC계 초경합금의 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe기지에 서브마이크론 크기의 미세한 TiC 입자가 균일하게 분산된 Fe-TiC 복합분말을 경제적으로 제조하기 위해 순수한 Fe, Ti 원료분말에 비해 단가가 낮고 미세 분쇄가 용이한 FeO, $TiH_2$ 분말을 고에너지 밀링 후 반응 열처리 시키는 유사 기계화학적 공정을 시도하였다. 조성비 Fe-30wt%TiC 복합분말을 제조하기위해 마이크론(micron) 크기의 FeO, $TiH_2$, C 분말을 사용하였고, 1단계로 FeO와 C을 고에너지 밀링으로 혼합 후 반응시켜 환원시키는 공정과 2단계로 이렇게 환원된 분말과 TiH2를 고에너지 밀링으로 다시 혼합, 분쇄한 후 반응열처리 하는 두 단계 공정을 사용하였다. FeO의 환원 단계에서는 $700{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간 유지하였고, 고에너지 밀링 시 밀링시간, 회전속도를 변수로 두고 실험하였다. 환원된 분말은 수평관상로를 이용해 아르곤분위기에서 $1,000{\sim}1300^{\circ}C$까지 1시간 유지하여 반응열처리시켜 Fe-TiC 복합분말을 제조하였다. 준비된 복합분말을 XRD와 FE-SEM, EDS, 입도분석기 (LPSA) 등을 이용해 분말의 형태와 특성, 상, 조성, 입도, 분산도 등을 조사하였다. 제조된 Fe-TiC 나노복합분말을 방전플라즈마소결(SPS) 과 상압소결 실험을 진행하였다. Fe-TiC 복합분말 제조공정의 첫 번째 단계인 FeO의 환원반응은 $800^{\circ}C$이상의 온도에서 Fe로 환원이 진행됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 반응열처리공정에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 TiC가 형성됨을 XRD 상분석을 통해 확인할 수 있었고, $1,100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응열처리를 했을 때 XRD 분석결과와 산소 조성 분석 결과로부터 반응의 완결성과 순도에서 최적 온도 조건임을 확인하였다. 온도를 $1,300^{\circ}C$로 증가시킬 경우 반응의 완결성에 큰 변화가 없는 반면 분말입자간의 목형성이 일어나 가소결 되는 것을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. 또한 최적조건으로 제조된 Fe-TiC 복합분말의 입도분석과 FE-SEM/EDS 관찰/분석을 시행한 결과 평균 입도 0.6 ${\mu}m$의 미세한 Fe-TiC 복합분말 내에 Fe분말 주변과 내부에 나노크기의 TiC입자가 균일하게 분산되어 존재하는 것을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.211-216
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• 2000

본 연구는 오염가스 제거시 발생되는 부산물인 에어로졸 입자가 방전전극에 부착되어 생기는 방전불안으로 제거율이 급격히 저하되는 문제점을 개선하고 제거장치의 운전비용을 감소시키기 위한 연구이다. 이를 위해 오염가스 제거에 필요한 라디칼과 이온을 발생시키기 위한 전기방전영역과 연소가스가 흐르는 관로를 분리시킨 플라즈마 반응기를 사용하여 방전불안에 의한 제거효율 저하와 방전선 산회 문제를 개선하여 장시간 운전 가능성을 확인하였고, 또한 운전비용을 감소시키기 위해서는 코로나 방전에 의한 비열플라즈마를 이용하여 연소가스를 산화 변화시키고, 첨가제로 수산화나트륨 수용액 증기와 소량의 암모니아를 사용하였다. 그 결과 암모니아 분자 몰비를 1.5로 하고, 유량이 $2.5{\ell}/min$인 질소가스로 농도가 20%인 수산화나트륨 수용액을 버블링하여 주입하였을 때 질소산화물, 황산화물 제거율이 각각 95, 100%인 우수한 제거특성을 얻었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.1-11
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• 2006

The aim in this study is to develop the combined EGR system with a non-thermal plasma reactor for reducing exhaust emissions and improving fuel economy in turbo intercooler ECU common-rail diesel engines. In this study, the characteristics of soot, CO and $CO_2$ emissions under four kinds of engine loads are experimentally investigated by using a four-cycle, four-cylinder, direct injection type, water-cooled turbo intercooler ECU common-rail diesel engine with a combined plasma exhaust gas recirculation(EGR) system operating at three kinds of engine speeds. The EGR and non-thermal plasma reactor system are used to reduce $NO_x$ emissions, and the non-thermal plasma reactor and turbo intercooler system are used to reduce soot and THC emissions. The plasma system is a flat-to-flat type reactor operated by a plasma power supply. The fuel is sprayed by pilot and main injections at the variable injection timing between BTDC $15^{\circ}$ and ATDC $1^{\circ}$ according to experimental conditions. It is found that soot emissions with increasing EGR rate are increased, but are decreased as the applied electrical voltage of the non-thermal plasma reactor is elevated at the same engine speed and load. Results also show that CO and $CO_2$ emissions are increased as EGR rate is elevated, and CO emissions are increased, but $CO_2$ emissions are decreased as the applied electrical voltage of the non-thermal plasma reactor is elevated at the same engine speed and load.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.10-21
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• 2006

The aim in this study is to develop the combined EGR system with a non-thermal plasma reactor for reducing exhaust emissions and improving fuel economy in turbo intercooler ECU common-rail diesel engines. At the first step, in this paper, the characteristics of performance and $NO_x{\cdot}THC$ emissions under four kinds of engine loads are experimentally investigated by using a four-cycle, four-cylinder, direct injection type, water-cooled turbo intercooler ECU common-rail diesel engine with a combined plasma exhaust gas recirculation(EGR) system operating at three kinds of engine speeds. The EGR system is used to reduce $NO_x$ emissions, and the non-thermal plasma reactor and turbo intercooler system are used to reduce THC emissions. The plasma system is a flat-to-flat type reactor operated by a plasma power supply. The fuel is sprayed by pilot and main injections at the variable injection timing between BTDC $15^{\circ}$ and ATDC $1^{\circ}$ according to experimental conditions. It is found that the specific fuel consumption rate with EGR is increased, but the fuel economy is better than that of mechanical injection type diesel engine as compared with the same output. Results show that $NO_x$ emissions are decreased, but THC emissions are increased, as the EGR rate is elevated. $NO_x$ and THC emissions are also slightly decreased as the applied electrical voltage of the non-thermal plasma reactor is elevated. Thus one can conclude that the influence of EGR in $NO_x$ and THC emissions is larger than that of the non-thermal plasma reactor, but THC emissions are greatly influenced by the non-thermal plasma reactor as the EGR rate is elevated.