• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.324-330
• /
• 2013

본 논문은 대기압 환경에서 발생하는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge: DBD) 플라즈마의 전자파 산란 특성을 측정하였다. 본 논문에서는 기본적인 DBD 플라즈마 발생기 구조를 병렬로 연결하여 넓은 면적의 플라즈마 발생기를 제작하였고, 14 kV, 4 kHz의 고전압 발생장치를 이용해 플라즈마가 발생하는 것을 확인하였다. 두 개의 혼 안테나와 벡터 네트워크 분석기를 이용해 S-parameter의 비교를 통해 전자파 산란 특성을 측정하였다. 전방 산란의 경우 제작된 플라즈마 발생기의 구조적 특성으로 인해 안테나의 편파에 따라 다른 결과 값을 얻었다. 편파가 수평일 때 최대 2 dB의 산란파 감쇠 특성을 확인할 수 있었다. 또한, 편파가 수평일 경우, 플라즈마 발생기 뒤에 PEC를 설치한 후 후방 산란 특성을 측정하였다. 그 결과, 5 GHz에서 안테나 관찰 각도가 $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$일 때 최대 2 dB 산란파 감쇠 특성을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.246-252
• /
• 2016

본 논문에서는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge: DBD) 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 측정하였다. Monostatic 레이다 단면적(radar cross section: RCS) 교정을 위하여 서로 다른 크기의 금속 평판을 사용하여 산란계수(scattering parameter)를 측정하였고, 그 결과 0.4 dB 이내의 오차를 보였다. DBD 플라즈마에 의한 monostatic RCS 감소 특성을 측정하기 위해 DBD 플라즈마 발생기 뒤에 금속 평판을 배치하였다. 금속 평판과 플라즈마 발생기 사이에 아크 방전(arc dischrage)이 일어나는 것을 방지하기 위해 금속 평판과 DBD 플라즈마 사이의 간격을 띄워 측정을 진행하였다. 그 결과 7.4 GHz에서 monostatic RCS가 최대 약 3 dB 감소하였다.

• 한국산업보건학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.61-79
• /
• 2018

Objectives: The objective of this study was to examine the effect of non-thermal dielectric barrier discharge(DBD) plasma on decontamination of Staphylococcus aureus(S. aureus) and Escherichia coli(E. coli) as common pathogens. Methods: This experiment was carried out in a chamber($0.64m^3$)designed by the authors. The plasma was continuously generated by a non-thermal DBD plasma generator(Model TB-300, Shinyoung Air tech, Korea). Suspensions of S. aureus and E. coli of 0.5 McFarland standard($1.5{\times}10^8CFU/mL$) were prepared using a Densi-Check photometer(bio $M{\acute{e}}rieux$, France). The suspensions were diluted1:1000 in sterile PBS solutions(approximately$10^{4-5}CFU/mL$) and inoculated on tryptic soy agar(TSA) in Petri dishes. The Petri dishes(80mm internal diameter)were exposed to the non -thermal DBD plasma in the chamber. Results: The results showed that 95% of S. aureus colonies were killed after a six-hour exposure to the DBD plasma. In the case of E. coli, it took two hours to kill 100% of the colonies. The gram-negative E. coli had a greater reduction than the gram-positive S. aureus. This difference may be due to the structure of their cell membranes. The thickness of gram-positive bacteria is greater than that of gram-negative bacteria. The S. aureus is more resistant to DBD plasma exposures than is E. coli. It should be noted that average concentrations of ozone, a byproduct of the DBD plasma generator, were monitored throughout the experiment and the results were well below the criteria, 50 ppb, recommended by the Korean Ministry of the Environment. Thus, non-thermal DBD plasma is deemed safe for use in hospital and public facilities. Conclusions: There was evidence that non-thermal DBD plasma can effectively kill S. aureus and E. coli. The results indicate that DBD plasma technology can greatly contribute to the control of infections in hospitals and other public and private facilities.

• 한국수산과학회지
• /
• 제55권6호
• /
• pp.910-916
• /
• 2022

The purpose of this study is to evaluate the effect of underwater non-thermal dielectric barrier discharge plasma (DBD plasma) on the sterilization of three types of pathogenic bacteria that cause diseases in freshwater fish and the reduction of a tetracycline antibiotics. This experiment was conducted in the DBD plasma generator, and the voltages used to generate plasma were 11.6 kV and 23.1 kV. The measurement intervals were 0, 1, 5, 10 and 15 min. As a result of DBD plasma treatment, Aeromonas hydrophila, Edwardsiella tarda and Pseudomonas fluorescens were removed 93-99% after 5 min at 23.1 kV, and the tetracycline antibiotics were reduced 70-95% after 15 min at 23.1 kV. In this study, as a result of treating the effluent with DBD plasma at a fish farm where the medicinal bath was conducted with oxytetracycline-HCl (OTC-HCl) products, OTC-HCl decreased by 62% after 10 min at 23.1 kV.

• 산업융합연구
• /
• 제21권7호
• /
• pp.83-92
• /
• 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.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권8호
• /
• pp.857-863
• /
• 2014

전자기파와 플라즈마의 상호 작용을 결정하는 주요 변수는 플라즈마 주파수와 충돌 주파수이며, 이 둘은 각각 전자 밀도와 전자 온도로부터 계산할 수 있다. 이 두 값은 플라즈마 발생기 종류에 따라 결정되는 시간 의존적인 변수이다. 기존의 전파 흡수 특성 연구에서는 수치 해석적 모형의 부재로 인하여 플라즈마의 시간적/공간적 변화를 간략화하거나, 상수로 가정하여 수행하였다. 본 연구에서는 플라즈마 유체 모델을 도입하여 얻어진 시간 의존적 변수 값을 전자기파감쇠량 계산에 이용함으로써 해석의 정확도를 높이는 방식을 제안하였다. 해석 대상인 유전체 장벽 방전 플라즈마는 구조적인 단순함으로 인하여 1차원 분석만으로 플라즈마 분포의 시간적 변화를 반영할 수 있다. 본 논문은 한 주기 내에서 전자 밀도와 전자 온도를 추출하여 마이크로파 입사 시 시간적 흡수 특성 변화를 분석하였다. 또한, 전자 밀도와 전자 온도의 변화에 따라 감쇠량을 계산하여 감쇠 경향성을 분석하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
• /
• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
• /
• pp.78-82
• /
• 2003

국내 원전에서 증기발생기 세정 후 발생되는 Fe-EDTA 함유 폐액 처리를 위한 초임계수 산화공정 (Supercritical Water Oxidation Process), 광촉매 산화 공정 (Photocatalyst Oxidation Process) 및 DBD 상온 플라즈마 공정 (Dielectric Barrier Discharge Atmospheric Pressure Plasma Process)이 평가되었다. 초임계수 산화 공정에 의해 99.98 %이상의 EDTA 전환율을 나타내어 EDTA 처리를 위한 효과적인 반응공정임을 확인하였으나 공정의 안정성, 부식 방지대책 등이 마련되어야 할 것으로 판단된다. 광촉매산화공정으로는 10 % 정도의 낮은 EDTA전환율을 보여 세정폐액 처리 공정으로는 부적합한 것으로 나타났다. DBD를 이용한 Methylene Blue 분해 결과 저 에너지 소비율로 높은 유기물 분해 효율을 얻을 수 있었으나 실 EDTA 공정에의 적용 및 공정 규모 확장 등에 대한 향후 연구 평가가 필요한 것으로 사료된다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제18권1호
• /
• pp.63-69
• /
• 2018

This work demonstrates attenuation effects of plasma on waves propagating in the 26.5-40 GHz range. The effect is investigated via experiments measuring the transmission between two Ka-band horn antennas set 30 cm apart. A dielectric-barrier-discharge (DBD) plasma generator with a size of $200mm{\times}100mm{\times}70mm$ and consisting of 20 layers of electrodes is placed between the two antennas. The DBD generator is placed in a $400mm{\times}300mm{\times}400mm$ acrylic chamber so that the experiments can be performed for plasma generated under various conditions of gas and pressure, for instance, in air, Ar, and He environments at 0.001, 0.05, and 1 atm of pressure. Attenuation is calculated by the difference in the transmission level, with and without plasma, which is generated with a bias voltage of 20 kV in the 0.1-1.4 kHz range. Results show that the attenuation varies from 0.05 dB/m to 9.0 dB/m depending on the environment. Noble gas environments show higher levels of attenuation than air, and He is lossier than Ar. In all gas environments, attenuation increases as pressure increases. Finally, electromagnetic models of plasmas generated in various conditions are provided.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.281-289
• /
• 2022

플라즈마오존은 높은 살균성능으로 인해 다양한 살균분야에서 활용되고 있다. DBD(유전체 장벽방전)에 사용되는 유전체는 주로 석영, 세라믹, 폴리머 등이 주로 사용된다. 유전체로 이루어진 레이어는 공급되는 전하의 양을 제한시키고 플라즈마가 유전체 면 위에서 고르게 발생할 수 있도록 하는 역할을 한다. 이러한 DBD를 이용한 플라즈마, 오존살균은 살균대상이나 주변 환경이 복잡한 구조로 된 경우가 많아 공간살균에 대한 개념을 수립하고 이에 대한 연구와 학문적 체계가 필요하다. 본 연구에서는 플라즈마라디칼과 오존 생성을 위해 대기압에서 DBD방식을 이용한다. 플라즈마오존의 발생을 위한 반응기의 구조는 세라믹 튜브 유전체와 스테인리스 도체를 일정한 간격으로 배치하여 유전체 장벽방전을 발생시키는 형태이다. 공간살균장치로서의 플라즈마오존 발생은 성능 면에서 우수한 살균장치로 인식되고 있으므로 장치의 설계와 검증을 통해 공간살균장치의 최적설계를 확립하고자 하며 제안된 방법을 기반으로 다양한 살균 어플리케이션을 개발하는데 기초를 제공한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
• /
• pp.1205-1207
• /
• 2004

AC plasma power supply is used to control a ozone generator and a air pollution gas. AC plasma power supply is composed of power semiconductor switch devices and control board adapted SHE(Selected Harmonic Elimination) PWM method. AC plasma power supply with sinusoidal VVVF(variable voltage and variable frequency) is realized. Its output voltage range is from 0 [V] to 20[kV] and output frequency range is from 8[kHz] to 20[kHz]. Using proposed system, AC high voltage and high frequency discharge is tested in the DBD(dieletric barrier discharge) reactor, and the space distribution of a its non-thermal plasma is observed. In spite of the increasement of voltage and frequency, the proposed system have a stable operation characteristics. It is verified by the experimental results.