• 열처리공학회지
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• 제16권2호
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• pp.97-103
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• 2003

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.54-55
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• 2017

배전계통에서 병렬아크는 전선이나 노후된 설비의 절연파괴에 따른 합선에 의하여 발생하고 직렬아크는 차단기, 소켓-플러그, 커플러 등 접속기에서 부하와 전원이 분리되는 경우에 발생한다. 이러한 아크현상에 대응하기 위해서는 아크의 특성을 해석하고 그에 따른 아크소호방법이 제시되어야 한다. 병렬아크는 1889년 발견된 Paschen의 법칙에 따르며, 평행한 금속판 사이에 아크방전이 시작되는 항복전압이 매질가스의 종류 및 압력과 개리거리에 따른 함수로 규정된다. 반면, 직렬아크는 아직까지 명확한 해석방법이 제시되어있지 못하다. 본 논문에서는 직류 차단기에서 발생하는 직렬 차단 아크의 촉발과 지속적인 발생, 소호에 대한 특성을 분석하여 3가지 특성을 기반으로 하는 직렬 차단아크전류 모델을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다.

• 선박안전
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• 통권37호
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• pp.35-44
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• 2014

해상 및 육상용 살균방식으로 UV를 사용하는 시스템이 주종을 이루고 있으며, 의료, 생활, 산업용 시스템에 널리 적용되고 있으며, 근래에는 평형수 처리 방식으로 UV를 적용하는 사례가 등장하고 있다. UV 광원으로는 다양한 램프가 있으며 그 중 제논플레시 램프는 강한 섬광형 방전과 함께 다량의 UV를 방출하는 특성이 있어 매우 효과적이다. 다만, 타 광원에 비하여 높은 방전전압으로 인하여 기존의 전원장치 설계 방식으로는 장치의 크기가 크고 복잡한 문제가 있었으며, 이를 개량하기 위한 본 연구에서는 트랜스포머의 자가 공진(self-resonance)을 이용한 설계 기법을 제안하며, 트랜스포머의 특정주파수에서 고유임피던스 성분을 이용하여 출력전압을 필터링하면 제논방전관이 자가 발진방식으로 동작하므로 종래의 회로구성보다 간단하고 경제적인 아크방전 파워 스테이지의 구성이 가능하다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.357-364
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• 2018

플라이애시는 콘크리트의 혼화재로서 사용되는 재료로, 이를 콘크리트 제조에 사용할 경우 시멘트 사용량 감소 및 내화학성 증가와 같은 성능 향상을 기대할 수 있다. 하지만 플라이애시는 미연탄소 함유량 및 표면에 존재하는 유리질의 박막과 같은 문제점이 지적되고 있다. 다량의 미연탄소를 함유하는 플라이애시를 사용하여 콘크리트를 제조할 경우, AE제의 흡착 현상에 의해 슬럼프가 저하되는 문제점이 동반된다. 또한, 입자 표면에 존재하는 유리질 박막은 플라이애시로부터 반응성 물질이 용출되는 것을 방해하여 화학 반응이 일어나지 못하게 만드는 역할을 한다. 지금까지 이러한 플라이애시의 문제점을 해결하기 위하여 플라즈마를 이용한 표면개질 방안이 연구되었으나, 플라즈마는 $O_2$가 활성기체로서 사용될 경우 $O_3$를 발생시키는 문제점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 아크방전을 이용해 플라이애시의 표면을 개질하는 방안에 관한 연구를 진행하였으며, 그에 따른 플라이애시의 물리 화학적 특성 변화를 확인하였다. 실험 결과, 아크방전을 이용해 플라이애시의 표면을 개질할 경우 미연탄소가 제거되며 유리질 박막이 파괴되는 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권1호
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• pp.48-55
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• 2014

UV 발생용 플래시램프의 전원공급장치는 강력한 아크방전을 유발하기 위하여 높은 승압 비를 갖는 전압변환회로를 가지고 있다. 일반적인 구조는 높은 승압비의 트랜스포머와 배전압정류방식(코크라프트 올튼 회로 등)으로 방전관의 절연을 파괴함과 동시에 방전관에 전류를 급격히 통과시키는 방식으로 구동한다. 이 때, 제논방전관의 방전특성상 입력전류를 제한하지 않으면 방전관의 과다 발열, 전극손실, 봉입기체의 산화가속 등으로 수명저하의 원인이 되므로, 반드시 방전관에 유입되는 전류를 제한해야 되며, 이를 Ballast라 하는데 일반적으로 인덕터나 저항을 사용하여 인입전류량을 제한한다. 트랜스포머의 자가 공진(self-resonance)을 이용하면 낮은 1, 2차권선 비에도 고유주파수의 전후에서 비교적 높은 피크 전압을 얻을 수 있다. 또한 트랜스포머의 특정주파수에서 고유임피던스 성분을 이용하여 출력전압을 필터링하면 제논방전관이 자가 발진방식으로 동작하므로 종래의 회로구성보다 간단하고 경제적인 아크방전 파워 스테이지의 구성이 가능하다.

• 한국진공학회지
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• 제4권3호
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• pp.253-260
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• 1995

유전장벽 방전(또는 silent방전)은 조절된 마이크로아크방전 형태로서 비교적 높은 압력(0.1~수기압)에서도 방전이 안정하므로 엑시머 생성에 의한 진공자외선 및 자외선 광원으로 적합하다. 본 연구에서는 평면형 및 원통형 유전장벽 방전장치를 제작하였고, Ar, Kr, Xe와 3% F2/He의 혼합기체를 이용하여 ArF*(193nm), KrF*(248nm), XeF*(351nm)엑시머자외선 생성실험을 수행하였다. 또한 부하전력, 기체압력, 기체조성등의 방전조건에 대한 KrF*(248nm)발광세기의 의존성을 조사하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.498-498
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• 2012

직류 아크 토치를 이용하여 열플라즈마를 발생시키는 방법은 전극의 구성에 따라 크게 비이송식(non-transferred)과 이송식(transferred)의 2가지 형태로 나눌 수 있다. 1950년대 H. Maecker 등에 의해 이론적 기초가 형성되기 시작한 이송식 아크 플라즈마 발생장치는 처리 대상물질을 전극으로 사용하여 양극에서의 에너지 전달을 직접 이용할 수 있으므로 열효율이 매우 높기 때문에 이를 이용한 고출력 토치에 관한 활발한 연구가 지속되고 있다. 본 연구에서는 대기압 아르곤 자유연소아크 방전에 의해 발생되는 열플라즈마의 열유동 특성을 수치적으로 해석하기 위하여 아크 기둥의 온도, 압력 및 속도 특성을 Navier-Stokes 방정식과 Maxwell 방정식을 연계 계산하였다. 또한 아크-전극 상호작용(arc-electrode interaction) 모델링을 통한 양극(anode)인 처리 대상물질로의 에너지 플럭스 유입을 고려하여 전극 내부의 온도분포를 계산하였다. 해석결과를 검증하기 위하여 음극과 양극 사이 플라즈마 기둥(column)의 중심축 온도는 Haddad & Farmer(1984)의 실험데이터와 비교하였고, 양극으로의 에너지 플럭스 및 온도분포 데이터는 Bini 등(2006)의 실험 및 해석데이터와 비교하여 만족스런 일치를 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.2233_2234
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• 2009

낙뢰 또는 수목 접촉 등의 일시적인 사고가 발생하면 계통내 접촉 위치에 순간적으로 아크 현상이 일어나게 된다. 일시 고장 원일을 제거하기 위해 기계적으로 전기의 흐름을 단절시켜 고장 원인을 제거하고, 재투입을 통해 계통 복구를 할 수 있다. 아크는 음극과 양극 사이의 방전으로 인한 플라즈마로 설명될 수 있는데 전력 계통에서는 저항으로서 취급할 수 있다. 본 논문에서는 765kV 모델 계통의 아크 현상 시뮬레이션을 통해 고장각 발생 변화에 따른 아크 전압 특성을 분석할 것이다. 또한 아크 특성 분석을 통해 우리는 아크 발생 시 전력 계통에 미치는 영향을 파악하고 분석하고자 한다. 본 논문에서 전력 계통의 과도현상 분석 프로그램인 EMTP(Electro Magnetic Transient Program)를 이용하여 아크현상에 대한 분석 및 765kV계통에서의 아크 고장을 시뮬레이션 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1383-1384
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• 2007

직류 고전압을 사용한 글라이딩 아크 플라즈마 반응기에서 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)의 일종인 기상의 벤젠 분해 연구가 진행되었다. 실험에는 압축공기와 벤젠(500ppm)으로 이루어진 혼합가스와 그 농도를 조절하기위한 압축공기가 사용되었다. 기본 방전 특성을 오실로스코프를 이용하여 분석하였다. 벤젠가스의 분해율은 글라이딩 아크 플라즈마와의 반응 전후의 가스를 포집하여 GC(Gas Chromatography)를 통해 정량 분석하여 비교하였다.