• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.155-155
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• 2016

DLC (Diamond like Carbon)는 Diamond와 유사한 물리화학적 특성을 보유한 막으로 고경도 및 우수한 내마모성, 화학적 안정성의 특성을 가지고 있다. DLC는 크게 카본의 막 형성 공정에서 카본 소스에 따라 수소가 포함된 DLC와 무수소 DLC 로 구분된다. Tetrahedral amorphous carbon (ta-C) 박막은 DLC 박막 중에서 가장 다이아몬드와 유사한 특성을 가지는 박막으로, a:C-H에 비해 고온안정성, 높은 경도 (30~80 GPa) 및 내마모 특성이 우수하여, 현재 다양한 응용분야에 적용되고 있으며, 최근에는 고내구성을 보유하면서 전기적 특성을 가지는 기능성 DLC막의 요구가 증대하고 있다. 본 연구에서는 무수소 DLC 형성을 위해 자장필터가 장착된 Filtered Vacuum Arc Source (FVAS)를 자체적으로 개발하여 연구를 수행하였다. FVAS 장비는 카본 이온 발생부와 Plasma Duct 부위, 전자석부위 구성되어 있으며, 본 연구에서는 Plasma Duct 부위의 Bias 제어를 통한 음극에서 기판으로 이동하는 카본이온의 에너지 및 flux 변화를 통해 ta-C 막의 전기적, 기계적 물성 연구를 진행하였다. Plasma Duct Bias 변화는 각 0 ~ 20 V 조건으로 진행하였으며, 물성 평가는 경도 (Hardness), 마찰계수, 전기적 특성에 대한 분석을 진행하였다. 박막의 증착 거동에서는 Plasma Duct bias 변화에 따라 10 V에서 가장 높은 증착 거동을 가지다 감소하는 경향을 확인 하였으며, 박막의 물성 특성 평가 시에도 이와 유사하게 특성의 차이를 관찰하였다. 이는 음극부위에서 형성된 카본이온이 기판에 도달 시에 Plasma Duct Bias 변화에 따라 이온의 Flux 및 에너지 변화로 인한 박막의 밀도 및 ta-C 막의 물성 변화로 예상되며, 이를 분석하기 위해 라만 분석법을 통해 증명하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2001년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.3-3
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• 2001

Recently TiN, TiAlN, CrN hardcoatings have adapted many industrial application such as die, mold and cutting tools because of good wear resistant and thermal stability. However, in terms of high speed process, general hard coatings have been limited by oxidation and thermal hardness drop. Especially in the case of PCB drill, high speed cutting and without lubricant process condition have not adapted these coatings until now. Therefore more recently, superhard nanocomposite coating which have superhard and good thermal stability have developed. In previous works, WC-TiAlN new nanocomposite film was investigated by cathodic arc ion plating system. Control of AI concentration, WC-TiAlN multi layer composite coating with controlled microstructure was carried out and provides additional enhancement of mechanical properties as well as oxidation resistance at elevated temperature. It is noted that microhardness ofWC-TiA1N multi layer composite coating increased up to 50 Gpa and got thermal stability about $900^{\circ}C$. In this study WC-TiAlN nanocomposite coating was deposited on PCB drill for enhancement of life time. The parameter was A1 concentration and plasma cleaning time for edge sharpness maintaining. The characteristic of WC-TiAlN film formation and wear behaviors are discussed with data from AlES, XRD, EDS and SEM analysis. Through field test, enhancement of life time for PCB drill was measured.

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.323-328
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• 2006

본 논문의 목적은 부채꼴방전(GlidArc) 플라즈마 개질을 이용하여 프로판으로부터 카본블랙의 형성이 없는 합성가스 생산을 위한 개질특성과 최적 운전조건을 연구하였다. 또한 수소 생산 및 프로판 전환율을 항상시키기 위해 반응기 내의 촉매반응 영역에 13 wt%의 니켈촉매를 충진하여 수증기 몰 비, 이산화탄소 몰 비, 입력 전력, 주입 유량 변화의 변수별 연구를 수행하였다. 그 결과, 수증기 몰 비, 이산화탄소 몰 비, 입력 전력, 주입 유량이 각각 1.86, 0.48, 1.37 kW, 14 L/min일 때 프로판 전환율이 62.6%로 최적이었다. 위의 조건에서 합성가스의 건가스 기준에 농도는 $H_2\;44.4%,\;CO\;18.2%,\;CH_4\;11.2%,\;C_2H_2\;2.0%,\;C_3H_6\;1.6%,\;C_2H_4\;0.6%,\;C_3H_4$ 0.4%이며, 이산화탄소 전환율은 29.2%, 합성가스 내의 $H_2/CO$ 농도 비는 2.4이다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.479-482
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• 2008

In order to more closely examine the vacuum arc phenomena, it is necessary to predict the magnetohydrodynamic (MHD) characteristics by the multidisciplinary numerical modeling, which is coupled with the electromagnetic and hydrodynamic fields, simultaneously. In this study, the thermal-fluid characteristics of high current vacuum arcs were calculated by a commercial multiphysics package, ANSYS, in order to obtain Joule heat, Lorentz force and the interactions with flow variables. We assumed the diffused-mode arc within an AMF vacuum interrupter. It was found with four different currents that the temperature distributions on the anode surface are diffused uniformly without concentration in 7kA for both types (cup and coil-type). But the arc plasma transition and an increase of thermal flux density for increasing the applied current have caused the change of temperature distributions on the anode surface. We should need further studies on the two-way coupling method and radiation model for arc plasmas in order to accomplish the advanced analysis method for multiphysics.

• 한국표면공학회지
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• 제34권5호
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• pp.395-402
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• 2001

An induction thermal plasma system have been newly designed for advanced operation with a pulse modulated mode to control the plasma power in time domain and to create non-equilibrium effects such as fast quenching of the plasma to produce new functional materials in high rate. The system consists of MOSFET power supply with a maximum power of 50 kW with a frequency of 460 kHz, an induction plasma torch with a 10-turns coil of 80 mm diameter and 150 mm length and a vacuum chamber. The pulse modulated plasma was successfully generated at a plasma power of 30 kW and a high pressure of 100 kPa, with taking the on and off time as 10 ms, respectively. Measurements were carried out on the time-dependent spectral lines emitted from Ar species. The dynamic behavior of plasma temperature in a pulse cycle was estimated by the Boltzmann plot and the excitation temperature of Ar atom was found to be changed periodically from around 0.5 to 1.7 eV during the cycle. Two application regions of the induction thermal plasma newly generated were introduced to material processing with high rate synthesis based on non equilibrium effects, and to the finding of new arc quenching gases coming necessary for power circuit breaker, which is friendly with earth circumstance alternative to SF6 gas.

• 한국분말재료학회지
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• 제2권3호
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• pp.201-207
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• 1995

In general, the characteristics of plasma spray coating are strongly dependent on process conditions. In this paper, Mo and Co alloy coating layers were made by plasma spraying with different spray parameters and characterized using X-ray diffraction, scanning electron microscopy(SEM), hardnass test, and wear test. It was found that the coating characteristics were mainly affected by phase composition of the powder, spray distance, arc current, and gas flow rate.

• 한국대기환경학회지
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• 제23권6호
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• pp.727-733
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• 2007

In this study, a newly developed biotrickling system, combined with a non-thermal plasma reactor, was investigated to effectively treat gaseous contaminants such as VOCs (Volatile Organic Compounds). Three kinds of non-thermal plasmas (NTPs) such as a rod type dielectric barrier discharge (DBD) plasma, a packed bead type DBD plasma and a gliding arc (GA) plasma, were tested and compared in terms of power consumption. The rod type DBD plasma was selected as one for integration with biotrickling system due to its relatively high VOC removal efficiency, low power consumption and low pressure drop. Toluene and xylene as representatives of VOCs were used as test gases. The experiment results showed that the efficiency of biotrickling system was especially very low at the high gas concentration and high flow rate and the removal efficiencies of VOCs were considerably enhanced in the biotrickling system, when the DBD plasma was worked in front of that even at the high gas concentration and high flow rate.

• 한국진공학회지
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• 제7권2호
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• pp.155-160
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• 1998

256M DRAM급에 해당하는 0.25$\mu\textrm{m}$의 회로선 폭을 가공하기 위해 Arc layer & DUV resist 사용이 필수적이다. Poly-Si 식각시 Arc layer 적용여부 및 resist 종류에 따른 차이 를 TCP-9408 etcher(Lam Research Co.)에서 $Cl_2/O_2, Cl_2/N_2, Cl_2$/HBr 3가지 gas chemistry 를 변화시키면서 조사하였다. 동일한 식각 조건에서 DUV resist사용의 경우에 I-line resist 에 비해 식각 profile이 profile이 positive하고 CD gain도 크게 나왔다. 이것은 resist손실에 의한 polymer생성의 증가가 식각시 측벽 보호막을 강화시키기 때문이다. Arc layer 적용의 경우 Arc layer 식각시 생기는 fluorine계 polymer가 poly-Si 식각시 mask역할을 하므로 CD gain이 증가하는 것으로 나타났다. Gas chemistry에 의한 영향은 $Cl_2/O_2$의 경우가 식각 시 polymer형성을 촉진시켜 positive profile 및 CD gain을 초래하였다. $Cl_2$/HBr의 경우에는 profile이 vertical 하였고 CD gain도 거의 없었다. 또한 dense pattern 과 isolated pattern 사이의 profile 및 CD 차이도 가정 작게 나타났다. HBr gas 사용이 식각시 pattern density 에 따른 측벽 보호막 형성의 불균일성을 최소화 시켜 양호한 특성을 보여주었다.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.404-411
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• 2023

바이오가스 직접 개질을 위해 플라즈마 방전영역을 확장할 수 있는 3상 글라이딩 아크 플라즈마 수소 추출기를 설계하고 스팀과 메탄의 부피 비율, 가스 유량, 플라즈마 입력 전력에 대해 개질 특성을 평가하여 운전 조건을 최적화했다. 수소생산효율은 플라즈마 에너지 밀도가 작을수록 증가하는 것으로 확인되었지만 C_XH_Y 혹은 carbon soot와 같은 촉매 내구성에 영향을 줄 수 있는 부산물들이 발생했다. 부산물 생성을 억제하기 위해 스팀과 메탄의 비율 혹은 플라즈마 에너지 밀도를 높여야 했고 플라즈마 개질기 최적 조건으로 스팀과 메탄의 비율을 3, 플라즈마 에너지 밀도를 5.5 ~ 6.0 kJ/L로 선정했다. 또한 플라즈마 개질기에서 발생하는 열이 반응가스를 500 ℃ 이상까지 올려줄 수 있어 바이오가스 버너의 연료사용량을 줄여 수소생산효율을 높일 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1772-1774
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• 2004

Because the physics occurring during an interruption process is not well known, it is not easy to analyze the characteristics of a self-blast circuit breaker neither theoretically nor experimentally. Fortunately the available computational power and the numerical method improved recently make it possible to predict an interruption process as precisely and fast as possible. Therefore many researches using computational methods have been done for the interruption process of interrupters and applied to extend the information such as thermal and dielectric reignition. In this paper, we have simulated the interruption process of SF6 self-blast circuit breakers with the arc plasma during the fault interruption of a 10 kA current. The CFD program used here is coupled with the electromagnetic field analysis, the radiation model and the effects of turbulence. Through this work, we have get further information about the thermal performance as well as the behavior of the arc. The results have been compared with the measured arc voltage.