• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.4
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• pp.423-428
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• 2010

Electrostatic precipitators (ESPs) used currently in industries for removing fine particles from semiconductors have to be made of expensive anticorrosive metallic materials in order to maintain their particle-removal performance. To satisfy the economical demands of industries, a novel ESP was developed; in this ESP, the charger is made of carbon fibers and collection plates consist of PET films among which an aluminum sheet is inserted. The ESP was evaluated by changing the voltages applied to the chargers and collection plates, flow rates, and number of charging channels. KCl particles with mean diameters of 100 nm were used, and a scanning mobility particle sizer was used to measure the changes in particle number concentrations upstream and downstream of the ESP. The experimental results showed that more than 90% of the particles were removed by using the ESP containing ionizers with nine channels and 65-mm collection plates at $500\;m^3/hr$ when voltages of 7 kV and 10 kV were applied to the ionizers and collection plates, respectively.

• Resources Recycling
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• v.11 no.3
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• pp.37-45
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• 2002

Triboelectrostatic Separation procese is a technology that different particles charged after contact and rubbing different materials are separated in an electric field. At this time, charged polarity of different materials depends on their own work function. Therefore this study discovers work functions of various plastics and determines charging characteristics for the specific optimum operation condition. The experiment is conducted with two sample sets composed of various different plastics. Each sample is charged by contact and rubbing different materials. Surface charge of charged particles is measured by Faraday Cage. The specific work function of an each plastic is driven by measured charging amount and charged particles are separated in a certain electric field ($\pm$20 kV). At last, the relationship between charging amount and separation efficiency is induced by the separation experiment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.283.2-283.2
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• 2014

열필라멘트 화학증착공정(Hot Wire Chemical Vapor Deposition)에서 기상 에서 생성되는 하전된 실리콘 나노입자와 저온결정성 실리콘박막 증착의 연관성을 압력의 변화에 따른 상호비교를 통해 조사하였다. 필라멘트 온도는 $1800^{\circ}C$로 고정시키고 0.3~2 torr의 범위에서 공정 압력을 변화시키면서 증착하였다. 압력이 증가함에 따라 증착된 실리콘 박막의 결정화도는 증가하였으며, 증착속도는 감소하였다. 반응기 압력에 따른 기상에서 생성되는 나노입자의 크기분포의 변화를 조사하기 위하여 탄소막이 코팅된 투과전자현미경(Transmission Electron Microscopy) 그리드 위에 실리콘 나노입자를 포획하고 관찰하였다. 포획된 실리콘 나노입자의 크기분포와 개수농도는 압력이 증가함에 따라 감소하였다. 투과전자현미경을 이용하여 분석한 결과, 나노입자는 결정성 구조를 보였다. 압력이 증가함에 따라 나노입자의 크기가 감소하고 개수농도가 감소하는 것은 증착속도의 감소와 관련됨을 알 수 있다. 한편, 공정압력 증가에 따른 나노입자의 크기분포 및 개수농도 감소와 증착속도의 감소는 일반적으로 알려진 기상에서 석출하는 고상의 평형석출량(equilibrium amount of precipitation)이 압력의 증가함에 따라 증가한다는 사실과 일치하지 않는다. 이러한 압력경향성은 Si-H 시스템이 0.3~2 torr의 압력 영역에서 retrograde solubility를 갖는 것을 의미한다. 나노입자의 하전여부, 크기분포 및 개수농도를 측정하기 위하여 입자빔질량분석장비(Particle Beam Mass Spectroscopy)를 이용하였다. 그 결과, 실리콘 나노입자는 양 또는 음의 극성을 가진 하전된 상태임을 확인하였고, 투과전자현미경(TEM) grid에 포획한 실리콘 나노입자의 크기와 경향성이 일치하였다. 이는 나노입자가 저온의 기판에서 핵생성되어 성장하여 생성된 것이 아니라 열필라멘트 주위의 고온영역에서 생성된 것을 의미한다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2005.05a
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• pp.375-376
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• 2005

본 연구에서는 폐전선 피복플라스틱의 재활용을 위해 마찰하전형 정전선별법을 이용하여 PVC와 rubber의 재질분리 실험을 수행하였다. 하전물질의 종류에 따른 실험결과 PVC와 Rubber의 중간 일함수 값을 갖고 있는 PP 재질이 가장 효과적이었으며, 단일 시료보다PVC와 Rubber의 혼합조건에서 더 높은 하전 값을 나타내었다. 하전특성 실험결과 공기량은 10.28wt/s 이상 그리고 상대습도는 40% 이하의 조건에서 입자의 높은 하전량을 얻을 수 있음을 확인하였다. 분리특성 실험결과 전압세기가 25kv 이상 그리고 분리대의 위치는 전기장의 중앙(0)으로부터 Negative 전극으로 -lcm 이동한 지점으로, 이때 PVC의 품위와 회수율을 각각 99.5%와 95%인 결과를 얻었다.

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2008.06a
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• pp.725-730
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• 2008

In this study, we found out charged particle's deposition characteristic by experiments of $0.5{\mu}m$, $1.0{\mu}m$, $3.0{\mu}m$ size particle's concentration decay. We carried out the experiments on charged particle deposition onto the vertical cleanroom wall panel and some other fundamental experiments. The particle deposition mechanism is consist of sedimentation, convection, diffusion, thermophoresis, electrostatic and so on. Particle size determines mainly working deposition mechanism. The charged particle is made with corona discharge that are constituted field charging and diffusion charging. In addition, this combinational mechanism is called combined charging. The type of corona discharge determines quantity of particle electrical charge. In conclusion, we assumed that quantity of particle electrical charge accelerations deposition velocity onto the vertical cleanroom wall panel and proved it. And we figured out particle's deposition characteristic through compared between our experiment's results.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.156-156
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• 2013

대기압 저온 플라즈마는 간단한 구조 및 제작, 쉬운 조작성, 낮은 온도 특성, 높은 화학적 반응성과 같은 많은 장점에도 불구하고, 플라즈마의 에너지가 낮아 다양한 산업적 응용에 제약을 받아왔다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 대기압에서 저온 플라즈마의 에너지를 높이는 여러 시도가 있었으며, 그 중 가까이 인접해 있는 둘 이상의 플라즈마 젯들의 결합 현상(plasma jet-to-jet coupling)을 이용하여 플라즈마 강도를 높이려는 시도가 보고되었다. 본 연구에서는 플라즈마를 발생시키는 유리관을 서로 모아 벌집모양의 배열을 갖는 플라즈마 젯 어레이 장치를 만들어 플라즈마 젯 사이에 상호결합을 유도하여 강한 플라즈마 발광을 발생시켰다. 플라즈마 젯 어레이 장치 중 가운데 위치한 플라즈마 젯은 대기압 플라즈마 젯의 형태를 구현하는 역할을 하고, 가운데를 둘러싼 주변의 여러 플라즈마 젯들은 중앙의 플라즈마 젯에 많은 하전입자를 제공하여 플라즈마 젯의 발광강도를 높이는 역할을 하는 것을 확인했다. 헬륨기체를 사용한 이 플라즈마 젯은 $100^{\circ}C$ 이하의 온도임에도 불구하고 ITO 유리의 유리면을 식각할 만큼 높은 에너지를 가졌다. 이러한 대기압 저온플라즈마 장치에서 플라즈마의 강도를 더 높이기 위해서는 플라즈마 젯 간 결합이 더 많이 일어나는 것이 중요하므로, 이를 위해 주변의 플라즈마 젯의 개수를 높이는 시도를 하였다. 플라즈마 젯 어레이 소자의 중심에 위치한 유리관의 크기를 크게 하고, 주변부의 유리관의 크기를 상대적으로 작게 하여 벌집형태의 배열보다 더 많은 유리관을 주변부에 위치시킨 후 플라즈마를 발생시키고 전기 광학적 특성을 측정하였다. 그 결과, 실험조건에 따라 가운데 플라즈마 젯에서 3배에서 5배 이상 높은 플라즈마의 발광강도를 얻었으며, 플라즈마 젯도 더 안정적으로 발생하였다. 주변부의 유리관의 개수가 증가하면 더 많은 양의 하전 입자들이 플라즈마 결합 과정에 참여하게 되고 결과적으로 더 큰 플라즈마의 발광강도를 나타내는 것이다. 본 실험은 하전입자의 상호작용에 의해 발생하는 서로 인접한 플라즈마 젯 간의 결합이 대기압 저온 플라즈마 젯의 플라즈마 발광강도를 높이는 좋은 방법임을 보였다. 이러한 플라즈마 젯 간의 결합은 대기압 저온 플라즈마의 에너지를 높일 수 있는 쉽고 간단한 방법이며, 이 방법을 이용하여 대기압 저온 플라즈마를 표면처리, 표면개질은 물론, 식각 및 증착, 나아가서는 의료/바이오 분석 기술 등 다양한 학문적, 산업적 응용에도 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• v.10 no.2
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• pp.89-95
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• 1985

An alternative estimator for dose equivalent was derived. The original LET distribution concept was transformed into a charged particle fluence spectrum concept along with the definition of an average quality factor named slowing-down averaged quality factor by adopting the continuous slowing down approximation. With the alternative estimator, the dose equivalent delivered into a receptor located in a given radiation field can be directly and conveniently estimated in a Monte Carlo procedure. The slowing-down averaged quality factors for the energy range below 10 MeV were evaluated and tabulated for the charged particles which may be generated from the interactions of neutron with the nuclei composing soft tissue.

• Nuclear industry
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• v.6 no.2 s.36
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• pp.43-51
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• 1986

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.27 no.2
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• pp.173-180
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• 2003

Effects of the electric conductivity of particles were studied for the aggregation process of charged particles with a Brownian dynamic simulation in the free molecular regime. A periodic boundary condition was used for the calculation of the aggregation process in each cell with 500 primary particles of 16 nm in diameter. We considered two extreme cases, a perfect conductor and a perfect nonconductor. The electrostatic force on a particle in the simulation cell was considered as a sum of electrostatic forces from other particles in the original cell and its replicate cells. We assumed that aggregates were only charged with pre-charged primary particles. The morphological shape of aggregates was described in terms of the fractal dimension. The fractal dimension for the uncharged aggregate was D$_{f}$= 1.761. However, the fractal dimension decreased from 1.694 to 1.360 for the case of the perfect conductor, and from 1.610 to 1.476 for the case of the perfect nonconductor, with the increase of the average number of charges on the primary particle from 0.2 to 0.3. These values were smaller than that of the centered charge case.e.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.11b
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• pp.71-76
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• 2001

An electret filter is composed of permanently charged electet fibers and is widely used in applications requiring high collection efficiency and low-pressure drop. In this work, the collection efficiency of the filter media used in manufacturing cabin air filters was investigated by using poly-disperse particles when submicron particles are loaded. Long-term experiments were conducted by applying different charging states, which are spray electrification and charge equilibrium by bipolar ionization. In order to investigate on the effect of particle loading in filter media, NaCl particles were generated from 0.1% and 1% solutions by an atomizer. In NaCl 0.1%, the collection efficiency of electret filter decreased and then did not change in equilibrium state. In the case of relative larger particles of NaCl 1%, collection efficiency for the equilibrium charged particles increases due to the particle loading on the filter fibers. Particles charged by spray electrification are small in collection efficiency after equilibrium state and increase of filter media's pressure drop was very low in comparison of the equilibrium charged particles.