• 한국대기환경학회지
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• 제20권5호
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• pp.625-632
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• 2004

Perfluorocompounds ($PFC_s$), such as tetrafluoromethane ($CF_4$) and hexafluoroethane ($C_2F_6$), have been widely used as plasma etching and chemical vapor deposition (CVD) gases for semiconductor manufacturing processes. Since these $PFC_s$ are known to cause a greenhouse effect intensively, there has been a growing interest in reducing $PFC_s$ emissions. Among various $CF_4$ decomposing techniques, a dielectric barrier discharge (DBD) is considered as one of a promising candidate because it has been successfully used for generating ozone ($O_3$) and decomposing nitrogen oxide (NO). Firstly, optimal concentration of oxygen for $CF_4$ decomposition was found to figure out how many primary and secondary reactions are associated with DBD process. Secondary, to find effective discharge method for $CF_4$ decomposition, a streamer and a glow mode in DBD are experimentally compared, which includes (i) coaxialcylinder DBD, (ii) DBD reactor packed with glass beads. and (iii) a glow mode operation with a helium gas. The test results showed that optimal concentration of oxygen was ranged 500 ppm~1% for treating 500 ppm of $CF_4$ and helium glow discharge was the most efficient one to decompose $CF_4$.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1678-1683
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• 2003

DBD(Dielectric Barrier Discharge) plasma in air is well established for the production of large quantities of ozone and is more recently being applied to aftertreatment processes for HAPs(Hazardous Air Pollutants). Although DBD high electron density and energy, its potential use as nano and sub-micron sized particle charging are not well known. Aim of this work is to determine design and operating parameters of a two-stage ESP with DBD. DBD and ESP are used as particle charger and precipitator, respectively. We measured particle precipitation efficiency of two-stage ESP and estimated ozone decomposition of both pelletized $MnO_2$ catalyst and pelletized activated carbon. To examine the particle precipitation efficiency, nano and sub-micron sized particles were generated by a tube furnace and an atomizer. AC voltage of $7{\sim}10$ kV(rms) and 60 Hz is used as DBD plasma source. DC -8 kV is applied to the ESP for particle precipitation. The overall particle collection efficiency for the two-stage ESP with DBD is over 85 % under 0.64 m/s face velocity. Ozone decomposition efficiency with pelletized $MnO_2$ catalyst or pelletized activated carbon packed bed is over 90 % when the face velocity is under 0.4 m/s in dry air.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.432-437
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• 2019

유연전극 기반의 대기압 부유전극 유전체 장벽 방전 (floating electrode-dielectric barrier discharge, FE-DBD) 시스템을 개발하여 플라즈마 특성을 분석하였다. 유연한 파워전극(powered electrode)을 구성하는 유연유전체로 polytetrafluoroethylene (PTFE), polydiemethylsiloxane (PDMS), polyethylene terephthalate (PET)를 사용하여 플라즈마를 발생하였을 때 플라즈마의 광학적 세기와 전자온도는 파워전극에 인가하는 전압이 증가할수록 증가하였고, 전압이 일정할 때는 PTFE < PDMS < PET 순으로 증가하였다. 이는 유전체의 종류와 전압에 따른 축전용량의 변화로 설명할 수 있었고, 유연전극 기반의 대기압 FE-DBD 플라즈마의 특성은 유연한 파워전극을 구성하는 유전체와 파워전극에 인가되는 전압을 변화함으로써 조절될 수 있음을 의미한다. 유연전극 대기압 FE-DBD 시스템은 피부 곡면을 따라 플라즈마가 발생될 수 있으므로 플라즈마 메디신(plasma medicine)에 유용할 것으로 기대한다.

• 산업융합연구
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• 제21권7호
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• pp.83-92
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• 2023

유전체 전위장벽방전방식에 의한 플라즈마 젯의 블렛 형상은 인가되는 유량과 전기장의 크기에 따라 달라지고 이러한 변화는 DBD 플라즈마 젯의 밀도차이에 의한 스펙트럼 분포의 차이로 나타난다. 발생된 플라즈마 젯의 스펙트럼의 분석을 통한 활성종의 발생과 강도의 차이는 장치를 활용하는데 있어서 중요한 요소이다. 본 논문에서는 Ar가스를 이용한 대기압 볼륨 DBD방식의 플라즈마 젯 발생장치를 제안된 설계방법에 따라 구성하였다. 플라즈마 젯의 발생을 위한 유량의 의존도를 규명하기 위한 Ar가스의 유동해석을 시뮬레이션을 통해 확인하였고 프로토타입 시스템에서는 MFC를 통한 유량제어를 통해 최적의 플라즈마 젯 불렛형상을 발생시키고 발생된 플라즈마 젯의 특성을 분석하기 위해 스펙트로미터를 이용한 플라즈마 젯의 특성을 분석하였다. 제안된 시스템의 설계방법을 통한 장치에서 최적의 플라즈마 젯 형상 확립방법과 EOS 상에서 활성종에 대한 결과를 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권5호
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• pp.486-491
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• 2016

DBD 방식의 콜드 플라즈마 처리는 양파 분말에 접종된 E. coli O157:H7, S. Enteritidis, L. monocytogenes를 효과적으로 저해시켰다. 콜드 플라즈마 처리에 의한 식중독균 억제 효과는 콜드 플라즈마 전압 증가에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았지만, 콜드플라즈마 처리 시간에 따라 억제 효과가 유의적으로 증가함을 알 수 있었다. 또한, 양파 분말의 수분활성도가 높은 것과 입자 크기가 큰 것이 콜드 플라즈마를 이용하여 미생물을 억제 시키는데 유리하다는 것을 규명하였다. 본 연구에서 사용된 처리 조건에서의 DBD-CPT는 처리 시간과 관계없이 양파 분말의 비타민C 함량, 쿼세틴 함량, 그리고 색도에 영향을 주지 않았다. 따라서 DBD-CPT는 양파 분말의 이화학적 특성에 영향을 미치지 않으면서 CP 처리 시간, 양파 분말의 수분활성도와 크기 조절을 통해 식중독균을 효과적으로 억제 시킬 수 있음을 알 수 있었고 이로써 DBD-CPT가 양파 분말 식중독균 저감화에 사용 될 수 있는 비가열 살균 기술임을 확인 할 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제18권4호
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• pp.529-536
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• 2004

Innovated technique to inactivate microorganisms has been developed. This technique uses plasma discharge in 2-phase (Air-Water). Dielectric Barrier (two phase) Discharging system is able to produce new oxidants for microorganisms. Products from discharging are $HNO_2$, $NO_2{^-}$, $HNO_3$, $NO_3{^-}$ and ozone but many other radicals can be generated as well. DBD water has low concentration of ozone (about 0.5mg/L), $NO_2{^-}$, $NO_3{^-}$ (about 10mg-N/L, 20mg-N/L respectively) and lots of $H^+$. These products play an important role in oxidation. Oxidation power by KI titration methods is approximately equivalent to $50mg-O_3/L$. Surprisingly stored DBD water could oxidize KI and maintain stable pH (about pH3) even after several days. Stored DBD water for 5 days has also more than 4log disinfection power to E. coli. However, DBD water cannot be used for drinking water directly due to it's toxicity. Additional process to neutralize pH and decrease toxicity must be applied.

• 한국진공학회지
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• 제10권4호
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• pp.440-448
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• 2001

논문에서는 원통형 및 평판형 반응기에 20 kV의 사각파형 펄스전원을 인가하여 대기압 절연막 방전 플라즈마 반응기의 동작특성을 관찰하였다. 전류-전압파형과 하전량-전압곡선을 관찰한 결과 반응기의 정전용량 크기에 따라서 최적의 운전효율을 갖는 최적운전주파수 $f_0$가 $f_0\proptoexp(-C)$의 관계를 갖고 있음을 알았다. 이 관계를 이용하여 반응기에서 소실되는 소모전력을 구하였다. 반응기의 소모전력은 반응기의 구조와 전극의 유전물질의 종류 등의 함수인 반응기 정전용량 값에 따라서 변화하였으며 반응기의 특정한 정전용량 값에서 최대값을 가졌다. 이 정전용량 값을 이용하여 최적효율을 갖는 DBD 반응기를 설계할 수 있을 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제16권8호
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• pp.1126-1130
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• 2003

The conditions of measurement for the determination of bulk density were evaluated to assess the bulkiness of 8 kinds of forage. The bulkiness of the forages was determined with 4 different sizes of forage samples with 7 different pressure application under air-dry and wet conditions. The dry bulk density (DBD) curvilinearly regressed with the pressure applied. The particle size of the samples and kinds of forage used in the present study did not affect changes in values of DBD determined under pressures over $20g/cm^2$ up to $200g/cm^2$. The values of the wet bulk density (WBD) increased as an increment of particle size, but were not always regressed on the particle size of the 8 kinds of forage. The DBD determined on 8 mm particles showed a higher correlation coefficient with neutral detergent fiber (NDF) contents. The DBD may be a useful tool for the assessment of NDF in forage, when it is determined under condition of a pressure of $100g/cm^2$ or over with a particle size of 8 mm. The WBD may not be utilized for the direct measurement of the physical characteristics of forage, but may be required a thorough consideration on water solubility of forages. Further studies are needed to clarify the DBD contribution to the prediction of forage intake by ruminants.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.172-172
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• 2012

Non-thermal plasma has attracted medical researchers, since they showed higher apoptosis rate in cancer cells than normal cells. However, it is hard to conclude general cancer cell specific effect because comparison between normal and cancer cell activities after plasma treatment have not been reported yet. This research proposes a comparison of Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma effect on three normal cells lines and three cancer cells lines. We measured cell number, mitochondria activity (MTS assay) and amount of hydrogen peroxide (H2O2) for three days. The results show that the number of cancer cells decreased more than normal cells following of exposure time. On the other hand, mitochondria activities and amounts of H2O2 increased following of exposure time. In addition, we found that DBD plasma exposure on cell suspension in media and media only illustrated no difference in mitochondria activity, H2O2 quantity, and cell number. Thus, we can confirm higher apoptosis rate in cancer cells which is related to the reactive oxygen species (ROS) generated by DBD plasma. The related molecular mechanisms were investigated further.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.512-512
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• 2012

최근 저온 대기압 플라즈마 장치의 개발로 대기 및 수질 환경, 바이오 메디컬분야로의 응용 연구가 활발히 진행되어 공기 중 플라즈마의 살균 및 정화효과에 대한 많은 결과가 발표되어 왔다. 본 연구는 면방전 구조의 DBD플라즈마 소스를 제작하여 He과 Ar 기체를 유입하여 미생물인 E.Coli의 변화를 관찰하였다. 면방전 구조의 DBD플라즈마 소스는 1.8 mm 두께의 유리기판위에 포토리소그라피 공정으로 미소전극을 형성하여 고밀도의 방전 셀을 형성하였으며 방전시 발생하는 열 효과를 제어하기 위하여 냉각장치를 제작하여 장착했다. 또한 유리기판과 포토 리소그라피 공정은 방전영역에 제한없이 다양한 크기의 소스제작이 가능하다. 셀 피치가 $400{\mu}m$이며 $cm^2$ 당 200여개의 방전 셀로 구성되어 있어서 기존 메쉬타입의 DBD플라즈마 장치에 비해 균일하게 플라즈마를 조사할 수 있으며 플라즈마 제트 장치에 비해서는 넓은 면적을 동시에 조사할 수 있게 되었다. Ar 과 He기체를 3 L/min의 유량으로 방전공간에 유입하면서 1kV의 구동전압으로 플라즈마를 발생 하였으며, 플라즈마의 조사시간을 20 s, 40 s, 60 s 간격으로 변화를 주어 E.Coli의 변화를 관찰하였다.