• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.204-204
• /
• 2016

다양한 형태의 대기압 저온 플라즈마 장치를 개발하고 특성을 연구하였다. 최근 대기압 저온 플라즈마를 의료 및 미용 분야에 적용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 대기압 플라즈마 장치의 생체 적용을 위해 전기적, 열적 피해가 없는 플라즈마 발생 장치를 개발하였다. 대기압 플라즈마 발생 장치는 크게 플라즈마 제트와 유전 격벽 방전(DBD) 플라즈마의 형태로 나눌 수 있다. 대기압 플라즈마 제트는 고압 전극의 역할을 하는 주사 바늘과 바늘을 감싸고 있는 유리관, 유리관의 외부에 위치하는 접지 전극의 구조로 되어 있다. 방전 기체는 방전이 용이한 불활성 가스가 주로 사용되지만, 필요에 따라 $N_2$나 Air같이 방전이 어려운 분자 및 혼합 기체도 사용 한다. 방전 기체에 따라 대기압 플라즈마 제트의 전극 구조를 다르게 적용하였으며, 각 구조에서의 플라즈마 방전 특성을 연구 하였다. 유전 격벽 방전 플라즈마 장치는 고압 전극과 접지 전극 사이에 유전체가 위치하는 구조이다. 방전 가스를 불어주지 않아도 대기중에서 방전이 가능하고, 구조가 간단하여 용도에 맞는 다양한 형태로 방전이 가능하다. 이러한 대기압 저온 플라즈마의 특성 연구를 바탕으로 전기적, 열적 피해가 없으며 사용자 편의성을 갖춘 다양한 형태의 대기압 플라즈마 장치를 개발 하였다. 본 연구를 통하여 대기압 저온 플라즈마 발생 장치의 개발과 활용 연구에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.251.2-251.2
• /
• 2014

현재 의료 및 표면처리 분야에 많이 이용되고 있는 상온 대기압 플라즈마 중에서 유전체 격벽 방전(DBD) 장치는 비교적 간단한 구조를 가지며 sub-millimeters 사이즈에서도 매우 높은 플라즈마 밀도의 발생 및 유지가 가능하다. 그러나, 현재로선 이러한 Micro DBD의 특성을 실험적으로 분석하는 것은 장비의 한계가 있으므로, Particle-In-Cell 시뮬레이션을 이용하여 중요 플라즈마 변수들을 관찰하였다. 여기서 사용된 중요변수로는 13.56 MHz~600 MHz사이의 인가 주파수를 두었으며, 유전체 표면에서 양이온에 대한 이차전자 방출계수를 고려하였다, 또한 중성기체는 헬륨가스와 아르곤가스의 2가지 중성기체인 경우를 살펴보았다. 이러한 시뮬레이션을 통해 인가전압의 주기 대비 Ion transit time의 비율이 달라짐에 따라 플라즈마 쉬스의 특성변화와 함께 전자 에너지 확률함수(EEPF)의 특성이 달라진다는 것을 확인하고, 이러한 전자 가열 양상의 변화 원리에 대해서 분석하였다. 또한 주파수 비율 조정을 통한 전자온도, 파워, 효율 등을 조절하는 방법의 공학적 가치에 대해 의견을 제시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.198-198
• /
• 2000

3전극 면방전형 AC-PDP의 구동에 있어서 방전유지 펄스의 폭에 따른 전기적 특성의 변화, 즉 방전 개시전압, 방전 유지전압, 메모리 상수, 셀 내 정전용량, 벽전하량, 벽전압 및 휘도 및 방전전력 측정을 통한 발광효율 등을 측정하였다. 본 연구를 위하여 셀핏치 1,080$mu extrm{m}$의 test panel을 제작하였다. 방전 유지전극의 폭과 간격은 각각 260$\mu\textrm{m}$, 100$\mu\textrm{m}$, 유전층은 30$\mu\textrm{m}$, 격벽은 120$\mu\textrm{m}$로 제작하였다. 방전유지전극에 300ns의 상승시간을 갖는 사각파를 10~50kHx의 다양한 진동수범 위에서 펄스의 폭을 변화시키면서 방전전압과 메모리 상수등을 측정하고, 각 경우 휘도와 방전소모전력을 측정하여 최종적으로 효율을 비교하였다. 진동수의 증가나 펄스 폭의 증가에 따라 방전 전압이 감소함을 확인하였고, 특정한 펄스 폭일 때 자기소거방전이 생김을 관측하였다. 또한 특정 펄스 폭에 대하여 특정 진동수로 전압을 인가할 경우 자기 소거방전이 있음에도 불구하고 방전전류가 유지되는 특성이 있음을 관측하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.228-228
• /
• 1999

3전극 면방전형 AC-PDP의 구동에 있어서 방전유지시 구동진동수에 따른 전기적인 특성의 변화, 즉 셀 내의정전용량, 벽전하량, 벽전압, 응답시간, 메모리 상수등을 측정하였다. 본 연구를 위하여 셀핏치 1,080$mu extrm{m}$의 test panel을 제작하였다. 방전 유지전극의 폭과 간격은 각각 260$\mu\textrm{m}$, 100$\mu\textrm{m}$ 유전층은 30$\mu\textrm{m}$, 격벽은 120$\mu\textrm{m}$로 제작하였다. 방전유지전극에 150ns의 상승시간을 갖는 duty 40%의 사각파를 10~200kHz의 다양한 진동수로 인가하고, 이때 얻어지는 전압, 전류 파형과 QV 해석을 통하여 셀 내의 정전용량을 측정하였다. 그 결과 방전공간의 정전용량(Co)은 0.3pF/cell 으로 거의 일정하였으나, 유전층 내의 정전용량(Cg)는 진동수 증가에 따라 7.5pF/cell에서 0.8pF/cell까지 감소하는 경향을 보였다. 또한 전극간 정전용량(Cp)은 벽전하의 영향으로 nagative capacitance 특성을 보였다. 구동진동수가 10kHz에서 200kHz로 증가함에 따라 벽전하량은 34.5pC/ceoo에서 15.6pC/cell로 감소하며, 벽전압도 구동진동수 증가에 따라 104.4V에서 76.5V까지 감소하는 경향을 보였다.

• 전기학회논문지
• /
• 제64권11호
• /
• pp.1587-1591
• /
• 2015

For a higher definition discharge cell, the method of high speed addressing is necessary. In order to modify the surface charges, the liquefied $TiO_2$ or MgO powder is added on MgO layer in front glass and on the phosphor in rear glass in micro barrier discharge. Both the electro-optical properties and the discharge time lag characteristics are measured from 4 inch. test panel, such as the discharge voltage, current, luminance, luminous efficacy and discharge time lag. As the results, the statistic time lag is improved by about 40 %.

• 전기학회논문지
• /
• 제61권5호
• /
• pp.717-720
• /
• 2012

Various types of dielectric-barrier-discharge (DBD) devices have been developed for diverse applications for the last decade. In this study, a flat non-thermal DBD micro plasma source under atmospheric pressure has been developed. The flat-panel type plasma is generated by bipolar pulse voltages, and driving gas is air. In this study, the plasma source was investigated with intensified charge coupled device (ICCD) images and Optical Emission Spectroscopy (OES). The micro discharges are generated on the crossed electrodes. For theoretical analysis, 2-dimensional fluid simulation was performed. The plasma source can be driven in air, and thus the operation cost is low and the range of application is wide.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.26-31
• /
• 2016

The Townsend to glow discharge mode transition was investigated in the dielectric barrier discharge (DBD) helium plasma source which was powered by 20 kHz / $4.5 kV_{rms}$ high voltage at atmospheric pressure. The spatial profile of the electric field strength at each modes was measured by using the intensity ratio method of two helium emission lines (667.8 nm ($3^1D{\rightarrow}2^1P$) and 728.1 nm ($3^1S{\rightarrow}2^1P$)) and the Stark effect. ICCD images were analyzed with consideration for the electric field property. The Townsend discharge (TD) mode at the initial stage of breakdown has the light emission region located in the vicinity of the anode. The electric field of the light emitting region is close to the applied field in the system. Immediately, the light emitting region moves to the cathode and the discharge transits to the glow discharge (GD) mode. This mode transition can be understood with the ionization wave propagation. The electric field of the emitting region of GD near cathode is higher than that of TD near anode because of the cathode fall formation. This observation may apply to designing a DBD process system and to analysis of the process treatment results.

• 공업화학
• /
• 제22권6호
• /
• pp.653-657
• /
• 2011

대기압 플라즈마 반응기를 이용한 메탄과 이산화탄소의 전환처리로 수소와 일산화탄소로 구성된 합성가스를 제조하는 공정특성을 연구하였다. 유전체 격벽 방전방식의 플라즈마 반응기를 인가전력, 혼합가스의 구성비 및 사용된 반응기의 갯수 등의 공정변수들에 대하여 메탄과 이산화탄소의 전환율에 미치는 영향이 분석되었다. 인가전력의 공급에 따라 플라즈마 반응기 자체의 온도 상승이 일어나지만 반응기 온도 증가가 반응기체의 전환율 향상에 효과가 크지 않았다. 그러나 인가전력이 증가할수록 메탄과 이산화탄소의 전환율이 크게 증가하였다. 반응기체인 $CH_4/CO_2$ 비가 커질수록 $CH_4$의 전환율은 감소하나 $CO_2$의 경우는 증가하였다. 전체적으로 반응에 따른 $CH_4$의 전환율이 $CO_2$의 전환율보다 큰 경향성을 보인다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제52권5호
• /
• pp.560-563
• /
• 2020

쌀국수의 유통 안전성 확보를 위한 기초자료를 확보하기 위하여 최근 각광받고 있는 저온 플라즈마 처리에 의한 쌀국수의 품질 특성 분석을 하였다. 본 연구에서 이용한 플라즈마는 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 방전 가스는 공기를 활용하여 0, 5, 10 및 20분 처리하였고 미생물 감균효과, 색도, 경도 및 지질산패도 변화를 측정하였다. 쌀국수에 B. cereus 및 E. coli O157:H7을 접종한 후 20분간 플라즈마 처리 시 E. coli O157:H7은 2.75 log CFU/g 감소하였고, B. cereus는 검출되지 않았다. 색도 측정결과 플라즈마 처리에 의해 명도(L^⁎), 적색도(a^⁎) 및 황색도(b^⁎) 모두 증가하였으며, 경도는 처리시간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 하지만 플라즈마 처리에 의해 지질산화가 일어나는 경향을 보였다. 따라서 공기로 방전된 저온 플라즈마 기술은 쌀국수의 품질안전성을 개선될 것이라고 판단되나 관능적 품질 특성 개선을 위한 적합 플라즈마 모델 선정, 포장방법 개선 등의 후속연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제31권5호
• /
• pp.375-379
• /
• 2016

국내 시판 중인 선식의 유통 안전성 확보를 위한 기초 기반연구로 대기압 플라즈마 처리한 선식의 품질 특성 평가를 진행하였다. 본 연구에서 이용한 플라즈마는 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 방전 가스는 공기를 활용하여 0, 5, 10 및 20분 처리하였고 미생물 감균효과, 색도, pH 관능평가를 진행하였다. 일반 호기성 미생물 분석 결과 20분 처리 시 약 1.70 log CFU/g 감소하였으며 B. cereus, B. subtilis 및 E. coli O157:H7을 이용한 접종 시험 결과 각각 2.20, 2.22 및 2.50 log CFU/g 감소하였다. 색도 측정결과 플라즈마 처리에 의해 명도 값은 증가하였으나 적색도 및 황색도는 감소하였다. 플라즈마 처리에 의한 선식의 pH 측정 결과 처리시간에 따라 감소하는 경향을 보였다. 하지만 플라즈마 처리에 의해 단백질 지질산화가 일어나 관능 품질이 저하되는 경향을 보였다. 따라서 공기로 방전된 대기압 플라즈마 기술은 선식의 품질안전성을 개선할 수 있으나, 관능적 품질 특성 개선을 위한 후속연구가 필요하다고 판단된다.