• 제목/요약/키워드: Gas discharges

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RF마그네트론 스퍼터 증착장치 개발연구(I) (Study on the Development of RF Magnetron Sputter-Deposition System(I))

  • 김희제;문덕쇠;진윤식;이홍식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.612-614
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    • 1993
  • Sputtering requires a way to bombard the target with sufficient momentum. Positive ions are the most convenient source since their energy and momentum can be controlled by applying a potential to the target. Although many types of discharges have been used for sputtering, magnetrons are now the most widely used because of the high ion current densities. Namely, plasma near the target electrode is confined by magnetic field using permanent magnet, so that the collision probability is increased. It is important to develop RF magnetron sputtering system which has many excellent merits compared with conventional methods. Our study aims to develop 1 kW RF source(13.56 MHz, TR type) and to accumulate the design and construction technology of RF magnetron sputter-deposition system. We developed 1 kW RF sputtering system to deposit thin film. These films are deposited by this RF source matched by auto-matching system using primarily argon gas. Target of Au, Ni, Al, and $SiO_2$ was well deposited on the argon pressure of 5-10 mTorr.

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Research on the Multi-electrode Plasma Discharge for the Large Area PECVD Processing

  • Lee, Yun-Seong;You, Dae-Ho;Seol, You-Bin
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.478-478
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    • 2012
  • Recently, there are many researches in order to increase the deposition rate (D/R) and improve film uniformity and quality in the deposition of microcrystalline silicon thin film. These two factors are the most important issues in the fabrication of the thin film solar cell, and for the purpose of that, several process conditions, including the large area electrode (more than 1.1 X 1.3 (m2)), higher pressure (1 ~ 10 (Torr)), and very high frequency regime (VHF, 40 ~ 100 (MHz)), have been needed. But, in the case of large-area capacitively coupled discharges (CCP) driven at frequencies higher than the usual RF (13.56 (MHz)) frequency, the standing wave and skin effects should be the critical problems for obtaining the good plasma uniformity, and the ion damage on the thin film layer due to the high voltage between the substrate and the bulk plasma might cause the defects which degrade the film quality. In this study, we will propose the new concept of the large-area multi-electrode (a new multi-electrode concept for the large-area plasma source), which consists of a series of electrodes and grounds arranged by turns. The experimental results with this new electrode showed the processing performances of high D/R (1 ~ 2 (nm/sec)), controllable crystallinity (~70% and controllable), and good uniformity (less than 10%) at the conditions of the relatively high frequency of 40 MHz in the large-area electrode of 280 X 540 mm2. And, we also observed the SEM images of the deposited thin film at the conditions of peeling, normal microcrystalline, and powder formation, and discussed the mechanisms of the crystal formation and voids generation in the film in order to try the enhancement of the film quality compared to the cases of normal VHF capacitive discharges. Also, we will discuss the relation between the processing parameters (including gap length between electrode and substrate, operating pressure) and the processing results (D/R and crystallinity) with the process condition map for ${\mu}c$-Si:H formation at a fixed input power and gas flow rate. Finally, we will discuss the potential of the multi-electrode of the 3.5G-class large-area plasma processing (650 X 550 (mm2) to the possibility of the expansion of the new electrode concept to 8G class large-area plasma processing and the additional issues in order to improve the process efficiency.

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식각공정용 가스방전에서 이온 및 활성종 밀도의 전자밀도 및 온도 의존성에 대한 수치해석적 분석 (Numerical Investigation of Ion and Radical Density Dependence on Electron Density and Temperature in Etching Gas Discharges)

  • 안충기;박민혜;손형민;신우형;권득철;유신재;김정형;윤남식
    • 한국진공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.422-429
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    • 2011
  • 식각공정에 주로 사용되는 $Cl_2$/Ar, $CF_4$, $CF_4/O_2$, $CF_4/H_2$, $C_2F_6$, $C_4F_8$, 그리고 $SF_6$ 가스 방전에서 이온, 중성종 및 활성종 밀도의 전자밀도와 온도에 대한 의존성을 수치해석적으로 분석하였다. 이온, 중성종 및 활성종 밀도에 대한 공간평균 유체방정식을 정상상태로 가정하여 상대적으로 측정이 용이한 전자밀도와 온도에 대한 식으로 표현하였고, 이 식을 수치해석적인 방법으로 풀었다. 계산에 사용된 반응계수들은 여러 문헌에서 수집되거나 산란단면적으로부터 계산되었고, 같은 반응에 대해 다른 값을 보일 경우, 계산 결과를 실험 결과와 비교하여 높은 일치도를 보이는 값이 선택되었다.

SF6/CO2혼합기체 중에서 뇌임펄스코로나방전의 특성 (Characteristics of lightning Impulse Corona Discharges in SF6/CO2 Mixtures)

  • 이복희;백영환;오성균;안창환
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.85-90
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    • 2006
  • 본 논문은 불평등 전계의 $SF_6/CO_2$혼합기체 중에서 전구방전특성에 대한 실험결과를 제시한다. 임펄스 전구방전 진전을 코로나 전류와 방전광 이미지의 측정으로 조사하였다. 정 부극성의 전구방전 진전메커니즘은 기본적으로 같았으며, 초기스트리머코로나는 침전극의 끝단에서 발단되어 계단상으로 진전하는 리더에 의해 시험갭을 교락시킨다. 정극성에서 리더펄스의 휴지시간은 부극성에서보다 매우 짧았다. 또한 부극성에서 초기스트리머코로나와 절연파괴사이의 시간간격은 정극성에서보다 매우 길게 나타났다. 정극성에서 방전채널경로는 임의적으로 나타났으며, 부극성에서 리더 채널은 정극성에서 보다 굵고 밝게 나타났다.

Adverse Effects on Crops and Soils Following an Accidental Release of Hydrogen Fluoride and Hydrofluoric Acid

  • Kang, Dae-Won;Kim, Hyuck-Soo;Kunhikrishnan, Anitha;Kim, Da-In;Lee, Seul;Park, Sang-Won;Yoo, Ji-Hyock;Kim, Won-Il
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.651-654
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    • 2016
  • A number of accidents relating to highly toxic hydrogen fluoride (HF) or hydrofluoric acid (HA) release have occurred over fast few decades in Korea. Thus, this study was conducted to investigate the fluoride (F) concentrations in paddy soil and brown rice from 2 different areas where the soils were exposed to HF and HA. In the first case, the HF leakage accident that occurred in 2012 affected the surrounding soils and crops and consequently, crops (rice) affected by HF were unavailable for forage even though F did not accumulate in the soil. For example, at the time of accident, F concentrations in brown rice samples were $33.0-1,395mg\;kg^{-1}$, while F concentrations in soil samples were $155-295mg\;kg^{-1}$ which were less than the Korean standard guideline values of $400mg\;kg^{-1}$. However, after a year, F concentrations in brown rice were observed below the detection limit ($1mg\;kg^{-1}$), although F concentrations in soils were similar with those in 2012. Also, large amounts of wastewater discharges containing HA occurred in 2013 and some agricultural soils exceeded the Korean standard guideline values for F ($400mg\;kg^{-1}$), but soil-plant F transfer was not observed. In conclusion, it was observed that soil to plant transfer of F is unlikely although HF and HA as gas or liquid form can cause direct damage to plants.

밸러스트 수 처리를 위한 Plasma Gun의 오존생성에 미치는 운전변수의 영향 (Effects of Operating Parameters on Ozone Production by Plasma Gun for Ballast Water Treatment)

  • 이현돈;김종오;정재우
    • 한국항해항만학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.205-211
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    • 2010
  • 밸러스트수 처리를 위한 Plasma Gun의 전기적 특성과 오존 생성에 미치는 주요 운전변수들의 영향에 관해 실험실 규모 연구를 수행하였다. 방전개시전압보다 높은 전압이 인가되면 방전이 시작되고 오존이 생성되었으며 전압이 증가함에 따라 기체로 전달되는 에너지 및 오존 농도가 거의 선형적으로 증가하였다. 오존 생성 측면에서 최적의 에너지 효율성을 얻을 수 있는 전극간 거리가 존재하였으며 실험된 장치에서는 1.95 mm의 전극간 거리에서 최적 효율이 얻어졌다. 전기에너지 특성에 미치는 내부전극 재질의 영향은 무시할만한 수준이었으나 내부전극의 전기전도도와 열전도도 차이가 오존 생성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일정한 Plasma Gun 구조에서 오존 생성은 기체로 전달되는 에너지밀도에 의해 중요한 영향을 받는 것으로 나타났으며 유입되는 기체의 산소함량이 증가할수록 오존 생성이 증가하는 것으로 나타났다.

Inhibition of Clinical Nosocomial Bacteria by Chlorine Dioxide

  • Jung, Suk-Yul
    • 대한의생명과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.431-435
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    • 2019
  • Chlorine dioxide is an effective chemical to inhibit the growth of bacteria and viruses or to disinfect infected areas. In this study, the effects of chlorine dioxide on several bacteria in hospitals were analyzed. Alloiococcus otitis, Kocuria rosea, Leuconostoc mesenteroides spp. and Staphylococcus lentus as gram-positive bacteria and Acinetobacter lwoffii, Aeromonas salmonicida, Brucella melitensis, Oligella ureolytica as gram-negative bacteria were done for the inhibitory analysis. The growth and morphology of the bacteria were analyzed by placing a plastic stick which was called "FarmeTok (medistick/Puristic)" provided by Purgofarm, co, Ltd. to release ClO2 (13 ppmv/hr) next to the plate where the bacteria were incubated for 24 hours. Less than 10 bacterial colonies were evaluated as having 99% inhibitory effect. The initial bacterial culture concentration of 0.5 McFaland turbidity was good for analyzing the chlorine dioxide inhibitory effect. All bacteria could be easily counted post 24 hr co-incubation with ClO2, but A. otitis and A. lwoffii without ClO2 gas were not countable due to very dispersed colony types which were not affected for result analysis. As shown in this study, the FarmeTok plastic stick, which discharges chlorine dioxide at 13 ppmv / hour, was evaluated to be sufficient to suppress the above bacteria in the hospital. Bacteria existing in the clinic such as this hospital will be used as a data to inhibit the growth of bacteria by using ClO2, and molecular biology analysis using the gene of bacteria will be possible in the future rather than inhibiting the growth of bacteria itself.

회분식 공정에서 스플래쉬 필링(Splash Filling) 작업으로 인한 화재·폭발 사고 예방대책에 관한 연구 (A Study on the Prevention Measures against Fire and Explosion Accidents during Splash Filling in Batch Process)

  • 김상령;이대준;김정덕;김상길;양원백;임종국
    • 한국가스학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.33-39
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    • 2020
  • 일반적으로 인화성 액체를 사용하여 제품을 만들어 내는 회분식 반응 공정에서는 작업 후 반응기 세척(Cleaning) 시 제품 생산을 위해 사용되는 원료인 인화성 액체를 일정압력으로 분사하여 반응기 벽면 등을 세척하는 스플래쉬 필링(Splash Filling) 형태의 작업 방법을 적용한다. 이러한 작업과정에서 인화성 액체의 미스트 등이 발생하여 폭발하한계가 낮아지며 유동대전, 충돌대전, 분출대전과 같이 여러 형태의 복합 대전에 따른 방전현상으로 화재·폭발이 발생할 수 있다. 따라서 최근의 사고사례를 바탕으로 회분식 공정에서 톨루엔을 통한 스플래쉬 필링(Splash Filling) 형태의 작업 시 위험성을 파악하고 당량법을 이용한 폭발영향분석을 수행하여 사고결과를 분석하여 이러한 사고를 예방하기 위한 상시적 불활성화, 세척 방법 개선, 탄탈럼 사용 등의 예방대책을 제시하고자 한다.

CNG 버스용 NGOC/LNT 촉매의 CH4와 NOx의 동시 저감 (Simultaneous Reduction of CH4 and NOx of NGOC/LNT Catalysts for CNG buses)

  • 서충길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.167-175
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    • 2018
  • 천연 가스는 공기 오염 물질을 거의 배출하지 않는 깨끗한 연료입니다. 이 연구의 목적은 CNG 버스용 NGOC/LNT(천연가스산화촉매/질소산화물흡장)촉매의 메탄과 질소산화물 동시 저감에 관한 연구로 메탄과 질소산화물 저감 성능 개선과 관련하여 조촉매, washcoat 담지량, 교반 시간 및 담체 종류에 대해 주로 초점을 두었다. 더구나, 니켈은 알칼리성의 독성 산화물이고 메탄에 영향을 미치는 효과가 있기 때문에, 3 wt% 니켈이 담지된 천연가스산화촉매는 일반적으로 메탄 전환율을 통해 우수한 메탄 감소 성능을 나타낸다. 담체에 담지량이 적으면 유해 가스의 흡장량이 충분치 않고 워시 코트가 너무 많이 담지되면 담체의 셀이 막히게 되었다. 촉매의 경제적을 고려할 때 촉매에 담지되는 양은 124g/L가 적절하다. 물질마다 5시간 동안 교반된 NGOC/LNT 촉매의 200에서 550도 까지 NOx 전환율은 2시간 동안 교반된 NGOC/LNT 촉매보다 전체 온도 범위에서 10-15% 우수한 성능을 보였다. 세라믹 담체의 NGOC/LNT 촉매는 메탈 담체보다 약 20% 수준의 높은 메탄 저감 성능을 나타냈다.