• 전기의세계
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• v.33 no.8
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• pp.495-503
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• 1984

본고에서는 현재 연구되고 있거나 이미 연구개발된 오존발생장치의 간단한 원리, 구조, 오존생성반응, 오존발생효율에 미치는 제인자, 오존발생관의 전기적 특성에 대하여 기술하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.553-553
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• 2013

상압 플라즈마 기술은 표면처리, 온존 발생장치, VOC (Volatile Organic compound) 제거등 다양한 산업분야에서 응용되고 있다. 상압플라즈마 기술 또한 DBD (Dielectric barrier discharge), Griding Arc, SDIP (Surface Discharge Induced Plasma) 등 다양한 기술들이 개발되어져 왔다. VOC를 제거하기 위한 다양한 플라즈마 기술중 특히 BDB 방법과 SDIP 기술들은 플라즈마에 의한 VOC 분해 뿐만 아니라 오존 발생을 통하여 VOC성분을 분해하는 것으로 알려져 있으며 효율이 매우 뛰어난 것으로 보고 되고 있다. 그러나 BDB 방전의 경우 방전이 발생하는 간격이 매우 작아 공기를 정화시키기 위해 좁은 유로를 통하여 일정넓이를 이동하여하 하기 때문에 압력감소가 심하며 이를 개선하기위해 다단으로 설계할 경우 구조가 복잡하고 가격이 고가인 단점이 있다. 본 연구에서는 두 개의 면 전극이 마주보는 형태로 된 DBD 구조의 단점을 보완하기 위하여 빗살무늬 모양의 다층구조의 선형전극으로 구조를 변화시켜 전극에 의한 압력감소를 방지하고 효율적으로 플라즈마 및 오존을 발생시킬 수 있는 VOC제거용 상압 플라즈마 발생장치를 개발하였다. 또한 플라즈마 발생 및 오존발생량이 우수한 것으로 알려져 있는 SDIP 장치 또한 제작하여 비교 평가를 하였다. 제작된 플라즈마 발생장치는 60 Hz와 20kHz의 교류 고압파워 서플라이를 이용하여 플라즈마 발생실험을 진행하였다. 선행 연구에서는 60 Hz의 고압 파워 서플라이를 이용하여도 플라즈마 방전이 잘 된다고 보고되었는데 본 실험에서 60 Hz 파워 서플라이를 사용할 경우 15 kV 이상이 인가될 때 아주 약하게 오존이 발생하는 현상이 관찰되었으나 육안으로 구분이 될 만큼의 플라즈마 방전은 발생하지 않았다. 20kHz의 고압파워 서플라이를 사용한 경우에는 비교적 낮은 전압인 7 kV에서 방전이 관찰되었으며 분당 22 mg의 오존이 발생하였다. SDIP를 이용한 경우 플라즈마가 발생하는 조건은 SDIP의 기하학적 형상에 많이 의존하게 된다. 본 실험에 SDIP 장치는 매우 낮은 전압에서 방전을 시작하였다. 기존의 DBD와는 다르게 1.7 kV에서 플라즈마 발생하였으며 1.8 kV에서 정상적인 플라즈마 방전이 발생하였다. 이때 분당 3.1 mg의 오존이 발생하였다. 오존 발생양은 앞에 빗살형 플라즈마 방전장치에 비하여 낮은데 인가되는 전력을 고려하면 입력된 전기 에너지당 오존발생양은 비슷한 수준이였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1206-1207
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• 2015

실내공기 정화를 목적으로 하는 에어컨이나 공기청정기 등의 경우 사용시간이 길어질수록 공기 정화용 필터에 오염물질이 축적되고 수많은 세균이 필터에 증식하게 되며, 이에 대한 유효한 살균방법 중의 하나인 오존살균방법을 이용하게 된다. 오존은 강력한 살균력과 단시간의 환원작용으로 인해 이차적인 잔류 오염물질을 남기지 않는다는 장점이 있다. 본 연구에서는 선대 그물형 전극을 적용한 실내필터 살균용 오존 발생장치의 선전극 개수에 따른 살균을 위한 최적의 오존 발생 특성에 대한 실험을 수행하였다. 실험결과, 실내필터 살균을 위한 최적의 오존농도는 약 2[ppm] 정도가 요구되므로, 본 오존 발생장치의 경우 선전극이 7개이고 인가전압이 18[kV]일 때 1.134[W]의 전력으로 3.527[ppm/W]의 오존을 발생시켰다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.169-170
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• 2014

본 논문에서는 높은 역률을 가지는 PFC(Power Factor Correction) 컨버터와 높은 고주파 전압을 발생시키는 단상 하프브리지 인버터를 채용한 오존발생기를 소개한다. PFC 컨버터를 채용하여 기존의 오존발생기용 전원장치에 비해 입력 역률, 전원공급체계와 보호 장치를 개선하였으며, 3kW급의 프로토타입을 구현하고 시뮬레이션 및 실험을 통하여 전원장치의 안정성 및 입력에 대한 높은 역률(0.99이상)을 확인하였다.

• Environmental engineer
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• s.328
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• pp.92-96
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• 2013

본 발명은 화장실의 세면대에서 사용된 세척수 및 하수를 중수도 수질기준에 적합하도록 처리하여 화장실 용수로 재활용하는 화장실의 중수도 시스템에 관한 것이다. 화장실의 중수도 시스템의 구성을 살펴보면, 세면대에서 사용된 세척수 및 하수가 유입되는 반응조와, 상기 반응조로 유입된 세척수 및 하수를 살균 및 소독하는 마이크로버블 오존 발생장치와, 살균 및 소독된 처리수를 정장하는 처리수조와, 상기 처리수조에 저장된 처리수를 화장실 용수로 공급하는 용수공급펌프를 포함한다. 이 중에서 상기 마이크로버블 오존 발생장치는, 외부에서 유입된 공기를 정화하는 에어필터와, 상기 에어필터에서 정화된 공기를 공급하는 에어펌프와, 상기 에어펌프를 통해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 오존을 발생시키는 오존발생기와, 상기 오존발생기에서 발생된 오존을 세척수 및 하수에 혼합시키는 기액혼합펌프와 상기 오존과 상기 세척수 및 상기 하수의 혼합 효과를 극대화하기 위한 라인믹서로 구성된다. 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 화장실의 중수도 시스템은 상수(上水)의 소비량을 줄이고 하수(下水)의 발생량을 감소시켜 경비절감의 효과를 얻을 수 있고, 지하수의 고갈 및 생활용수의 증가에 따른 물 부족 현상에 대해 능동적으로 대처할 수 있다. 특히, 재활용된 화장실 용수에는 오존이 함유되어 화장실 내의 악취제거, 살균 및 소독효과가 있으며, 외부로 배출되는 세척수 및 하수에 포함된 유지성분을 제거하여 환경오염을 방지할 수 있다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.28 no.1
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• pp.97-103
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• 2006

In this paper, a control method of a mini ozone generator is proposed, and also a cooling technique is described which is cooling down the flowing air gap into a silent discharger to $2^{\circ}C$ to generate ozone of high density and diffusing power. As the digital control system for this method, a double feedback loop is designed which detects the voltage and current of equivalent capacitor of the discharger and compensates for the poor power waveform caused by the noise at high discharging frequency. During the plant modeling of this system, computing time factor is considered as a unique parameter of the power system to improve the transient responses with regard to fluctuating load and to replenish the computing time delay of the controller. Through the experiment, sinusoidal input current for discharger can be acquired and all the effectiveness of this accurate control system over unstable ozone discharger are proved.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.267-270
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• 2007

오존무 분사장치는 흡입구와 내에 소정의 공간이 형성된 케이스와 자동 손잡이와 $360^{\circ}$회전이 가능해 운반 및 이동이 간편한 케이스, 상기 케이스의 내부 소정 부위에 공기 흡입구로 흡입되는 공기 중에 포함된 먼지 및 습기를 제거하는 제습 장치와, 원료가스인 공기를 일정하게 제공하는 송풍기, 강력한 살균 소독기능을 지닌 오존발생기, 오존을 발생시키기 위한 고주파 펄스 전원장치, 입자경이 $3{\sim}40{\mu}m$이하의 이류체 미세 분사형 노즐, 살수통(물을 담는 용기) 및 기능 조절부(펄스전원제어, 타이머 조절, 송풍기 제어, 이류체 미세 분사형 노즐스위치 제어)로 성되어 작동하는 것으로 일반적인 가습기와는 다르다. 그리고 강력한 살균, 소독, 탈취 및 대기의 정화 기능이 있는 오존을 이용하는 동시에 기존의 방식보다 간단한 구조의 분무발생 수단을 구비함으로써 전체적으로 구성을 간단하게 하면서 대기 정화 효율을 향상시키는 장점이 있다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1998.04a
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• pp.253-254
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• 1998

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.254
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• pp.53-61
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• 1998

오존은, 그 강력한 산화력에 의하여 살균, 탈취, 탈색과 유기물 제거 등의 효과를 복합적으로 얻을 수 있고 또한 신속하게 산소로 분해되어 잔류하지 않기 때문에 환경개선에 사용하기에 이상적인 물질이다. 미쓰비시전기에서는 이러한 오존의 이점에 착안하여 1970년부터 오존발생기와 오존처리설비의 개발, 제품화를 추진하여 왔다. 오존에 의한 고도처리가 널리 일반에게 인정되어 그 수요가 높아지고 있는 오늘날에 있어서도 보다 많은 오존설비의 보급을 위하여 오존기술의 개발에 힘쓰고있다. 본고에서는 상하수도 오존고도처리의 기술동향의 일부로 시도되고 있는 다음의 세 가지 내용을 소개한다. (1)오존처리시스템의 자에너지, 고효율화 기술 방전갭의 단축화, 관분내압력의 고압화로 고농도$\cdot$고효율의 오존발생을 실현하여 자전력화를 가능케 한 신형오조나이저를 개발 제품화하였다. (2)오존 반응조 내에서의 산기장치특성의 파악 모델화가 곤란한 신기장치에 대하여 실설비규모의 실험설비를 사용하여 그 산기특성을 분명히 하였다. (3)과산화수소첨가 오존처리법에 의한 하수처리수의 재생이용 과산화수소첨가 오존처리법에 의하여 장기간에 걸쳐 하수처리수를 전유기탄소(TOC)3mg/$\ell$이하로까지의 처리를 달성하여 하수처리수를 수도수레벨로까지 고도로 정화할 수 있음을 실증하였다.