• Title/Summary/Keyword: 플라즈마 반응기

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The surface modification on the inner wall of PTFE tube using micro plasma (마이크로 플라즈마 방전을 이용한 PTFE 튜브 내벽의 표면개질)

  • Jo, Yong-Gi;Kim, Hun-Bae;Jeong, Dong-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.104-104
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    • 2013
  • 고분자이면서 유전체인 Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene (PTFE) 튜브에 AC형 고전압을 인가하여 유전체 장벽 방전 (dielectric barrier discharge, DBD)를 유도하고, 발생된 마이크로 플라즈마에 의한 PTFE 튜브 내벽의 표면 개질에 관한 연구이다. 가스인입과 진공배기가 가능한 장치에 PTFE 튜브를 연결하고, 튜브내부를 진공상태를 유지하면서 반응가스를 이용하여 튜브 내벽을 표면개질 하였다. 반응가스를 아르곤, 수소, 아세틸렌, 산소, 질소를 반응 단계에 맞게 혼입하여 마이크로 플라즈마를 발생시켜 플라즈마에 의한 표면변화를 관찰하였다. 표면은 반응성 가스 플라즈마에 의해 물리 화학적 반응이 일어나 고분자 표면의 반응성 활성화를 통한 표면개질의 방식으로 진행되었다. 표면 개질된 튜브 내벽 표면에 대해 XPS, FT-IR, SEM, 접촉각 측정과 분석 실시함으로써 표면변화를 관찰하였다.

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Development of arc plasma for removal of high concentration VOCs (고온 아크 플라즈마를 이용한 고농도 VOCs 제거 기술 개발)

  • Hong, Seung Hyouk;Kim, Jae Gang;Lee, Joo Yeol
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.34 no.1
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    • pp.108-115
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    • 2017
  • Generally, there are three ways to remove VOCs from the small painting booth; adsorption, burn and oxidation catalyst. RTO and RCO are high efficiency methods for removing VOCs. But they require large installation areas, which are not suitable for the small painting booth. And we need a new removing method because it is difficult to predict the A/C changing time and the recycle time. To solve these problems, we have developed the Arc plasma system which is simple and enable consecutive-use. It removes VOCs effectively and eco-friendly. In this study we have investigated the enrichment material and VOCs removal efficiency.

Treatment of Ar/O2 Atmospheric Pressure Plasma for Sterilization (아르곤과 산소 대기압 플라즈마 방전 효과를 이용한 살균처리)

  • Son, Hyang Ho;Lee, Won Gyu
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.22 no.3
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    • pp.261-265
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    • 2011
  • The sterilization effects of atmospheric pressure plasma with the mixture of argon and oxygen were analyzed. The plasma reactor with the shape of dielectric barrier discharge produced the uniform distribution of glow discharge and generated ozone gas effectively according to the various process parameters. The sterilization for E. coli was affected by power, oxygen ratio in the mixture gas, treatment time and distance between reactor and sample. The concentration of ozone was a major source for the sterilization of E. coli, which was enhanced by the increase of power and oxygen ratio. In this study, the effect of atmospheric pressure plasma treatment for the sterilization was confirmed and its result can deliver the atmospheric pressure plasma treatment as the novel sterilization method instead of conventional methods.

Application of Non-Thermal Plasma for the Simultaneous Removal of Odor and Sludge (무기악취와 슬러지 동시처리를 위한 저온플라즈마의 적용)

  • Hwang, Hyun-Jung;Ann, Hae-Young;Shin, Seung-Kyu;Song, Ji-Hyeon
    • Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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    • v.24 no.1
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    • pp.85-92
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    • 2010
  • In this study, odorous compounds emitted from various wastewater treatment were treated with using the non-thermal plasma reaction, and the effluent gas from the plasma reactor was introduced to a waste sludge reactor to achieve simultaneous sludge reduction. Hydrogen sulfide, the model odorous compound, was removed at 70% using the plasma reaction, and greater than 99% removal efficiency was observed when treated by the sludge reactor. In addition, the sludge reactor showed a high efficiency of ozone removal. As ozone reacted with sludge, oxidation with organic matters took place, and total COD decreased by 50~60% and soluble COD increased gradually. As a result, the integrated process consisting of the non-thermal plasma and the sludge reactor can be successfully applied for the simultaneous treatment of malodorous gas and waste sludge.

다양한 공정 주파수에서 유도 결합 플라즈마의 플라즈마 밀도와 에너지 전달 효율 측정

  • Lee, Jae-Won;Choe, Ik-Jin;Lee, Yeong-Gwang;Jeong, Jin-Uk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.242-242
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    • 2011
  • 현재 반도체 및 디스플레이 장비들이 공정 매개변수 및 플라즈마 변수를 독립적으로 제어하기 위하여 전원 주파수를 다양하게 사용된다. 플라즈마의 상태나 에너지 전달 효율은 반도체 및 디스플레이 공정에 중요한 요소이다. 따라서 플라즈마 발생장치의 전원 주파수를 바꾸었을 때의 플라즈마 밀도와 에너지 전달 효율에 관하여 연구하였다. 공정용 유도 결합 플라즈마(ICP)를 발생시키기 위하여 신호 발생기에서 전력 증폭기와 임피던스 정합회로(Matcher)를 거쳐 반응 용기에서 플라즈마를 발생시켰다. 6 mTorr의 압력에서 주파수는 13.56 MHz에서부터 80 MHz까지, 15~60 W의 전력을 인가하였다. 플라즈마의 에너지 효율을 측정은 제작한 로고스키코일(Rogowski Coil)을 이용하여 시스템 전반을 등가회로로 계산하였으며, 플라즈마 밀도는 반응용기 중앙에서 부유 탐침법을 적용하여 도출하였다. 같은 전력 조건에서 주파수가 증가함에 따라 플라즈마 밀도가 증가함을 볼 수 있었다. 그러나 플라즈마 에너지 효율은 주파수가 높아짐에 따라 점점 커지다 작아지는 경향을 볼 수 있었다. 에너지 전달 효율의 변화는 정합회로의 표피효과(Skin effect)에 기인하며 플라즈마 밀도의 변화는 이온의 에너지 손실에 기인한다.

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Characteristics of LPG Fuel Reforming Utilizing Plasma Reformer (LPG 연료의 플라즈마 개질 특성연구)

  • Park, Yunhwan;Lee, Deahoon;Kim, Changup;Kang, Kernyoung;Cho, Yongseok
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.16 no.6
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    • pp.17-22
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    • 2012
  • In this study, characteristics of reforming process of Automotive LPG fuel using plasma reactor are investigated. Because plasma reformer technology has advantages of a fast start-up and wide fuel/oxidizer ratio of operation, and reactor size is smaller and more simple compared to typical combustor and catalytic reactor, plasma reforming is suitable to the on-board vehicle reformer. To evaluate the characteristics of the reforming process, parametric effect of $O_2$/C ratio, reactant flow rate and plasma power on the process were investigated. In the test of varying $O_2$/C ratio from partial oxidation stoichiometry to combustion stoichiometry, conversion of LPG was increased but selectivity of $H_2$ decreased. The optimum condition of $O_2$/C ratio for the highest $H_2$ yield was determined to be 0.8~0.9 for 20~50 lpm. The result can be a guide to map optimal condition of reforming process.

전력 공급 방식에 따른 유도 결합 플라즈마 특성 변화 연구

  • Kim, Hyeon-Jun;Jeong, Jin-Uk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.521-521
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    • 2012
  • 공정용 유도 결합 플라즈마에서 강자성체 페라이트를 이용하여 평형전력 공급 변압기를 사용하여 안정적인 고밀도 플라즈마 발생원 개발에 관한 연구를 수행하였다. 실험에서는2개의 평형전력 공급 변압기를 이중 구조 안테나에 설치하였다. 20-100 mTorr 압력 범위의 아르곤 기체에 30-150 W범위의 전력을 인가하여 반응용기의 중앙에서 부유 탐침법을 이용하여 플라즈마 밀도와 전자 온도를 측정하였다. 동일한 압력과 전력이 인가되었을 때, 평형전력 공급 변압기의 연결 유무에 따른 플라즈마 밀도를 비교하였으며, 본 연구에서 제시한 플라즈마 발생원에서의 플라즈마 밀도가 더욱 높음을 보였다. 또한 전자 온도와 부유 전위는 평행전력 공급방식을 이용한 플라즈마 발생원이 상대적으로 낮은 값을 가졌다. 이는 플라즈마 전위의 감소를 나타내며, 챔버 벽으로 빠져나가는 이온과 전자의 손실이 줄어들었음을 알 수 있다.

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Decomposition of Ethylene by Using Dielectric Barrier Discharge Plasma (유전체 배리어 방전 플라즈마를 이용한 에틸렌의 분해)

  • Jang, Doo Il;Lim, Tae Hun;Lee, Sang Baek;Mok, Young Sun;Park, Hoeman
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.23 no.6
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    • pp.608-613
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    • 2012
  • Dielectric barrier discharge plasma reactor was applied to the removal of ethylene from a simulated storage facility ($1.0m^3$) of fruits and vegetables. The system operated in a closed-loop mode by feeding the contaminated gas to the plasma reactor and recirculating the treated gas back to the storage facility. The experiments were carried out with parameters such as discharge power, circulation flow rate, initial ethylene concentration and treatment time. The rate of ethylene decomposition was mainly controlled by the discharge power and the treatment time. With the other conditions kept constant, the ethylene decomposition rate in the presence of the manganese oxide ozone control catalyst installed downstream from the plasma reactor was lower than that in the absence of it. The suggests that unreacted ozone from the plasma reactor accumulated in the storage facility where it additionally decomposed ethylene. On the basis of an initial ethylene concentration of 50 ppm, the energy requirement for completing the decomposition was about 60 kJ.

The Magnetic Field Simulation & Removal Characteristic of Nitrogen Oxide for Magnet Type Plasma Reactor (자석형 플라즈마 반응기의 자계 시뮬레이션과 질소산화물 제거 특성)

  • Lee, Hyun-Soo;Lee, Dong-Hoon;Park, Jae-Yoon;Han, Byung-Sung
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2003.05b
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    • pp.35-41
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    • 2003
  • 산업의 고도화 및 도시의 집중화로 오염물질의 종류가 다양화 되었으며 여러 가지 오염물질 중에서도 비산 분진, 황산화물(SOx) 등은 연료 중의 특정성분을 제거하거나 연료를 대체하여 그 배출량을 줄일 수 있다. 그러나 질소산화물(NOx)의 경우에는 연료의 문제가 아니라 연소과정에서 반드시 발생되는 특징을 가진 오염물질이다. 이와 같이 환경오염물질의 제거기술에 있어 가장 중요하게 고려되어야 할 사항은 오염가스 제거의 효율성과 경제성이다. 따라서 본 연구에서는 사무실, 가정 등 주로 실내공기정화를 위하여 NOx 제거를 위한 선 대 평판형 플라즈마 반응기에 자석의 개수에 의한 자계세기 및 자속밀도 시뮬레이션과 도출된 시뮬레이션 결과를 바탕으로 제작된 반응기에 자석을 부가한 NOx 제거에 대한 실험을 하였다. 그 결과 자석을 부가한 경우가 NOx 제거효과에 있어 효율이 좋음을 알 수 있었다.

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A Study on the NOx Removal in Multiple Plasma/Catalyst Combined Reactor (플라즈마/촉매 복합 다단 반응기를 이용한 NOx 저감)

  • 문승현;전상구
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.12 no.3
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    • pp.83-90
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    • 2004
  • Plasma/catalyst combined reactor was designed to overcome the limits of plasma and catalyst technologies. Optimum reductant and catalyst was selected from screening test. Experiments about the concentrations of reactant and $H_2O$ and the effect of temperature were carried out. Hydrocarbons with double bond such as propylene and so on were more reactive than any other reductants in plasma/catalyst condition. Photocatalyst, especially hombikat >$TiO_2$ with the largest surface area among the catalysts tested, showed the highest DeNOx efficiency in plasma/catalyst reaction. As the concentration of $H_2O$ increased, the removal of NO was enhanced. The increased concentration of >$O_2$ promoted the reaction of NO which was oxidized to$NO_2$.