• 제목/요약/키워드: Ionized gas

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대기압 플라즈마 처리에 의한 TAC 필름의 표면에너지 변화 (The Surface Energy Change of TAC Film Treated by an Atmospheric Pressure Plasma)

  • 이창호;정도영;박영직;송현직;이광식
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권12호
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    • pp.184-190
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    • 2009
  • 표면의 친수성 작용기 형성과 접촉각 향상을 위하여 대기압 플라즈마를 이용하여 Tri-acetyl-cellulose(TAC) 필름에 대한 표면개질을 연구하였다. TAC 필름의 표면개질 목적으로 대기압에서 플라즈마를 발생시키기 위한 Dielectric barrier discharge(DBD) 구조의 플라즈마 반응기 내에서 이온화된 질소 플라즈마를 사용하였다. 플라즈마 처리 공정변수인 처리속도, 방전전력, 방전 갭 및 질소 가스 유속을 변화시켜가며 접촉각을 측정하여 접촉각과 표면에너지 변화를 검토하였다. 대기압 플라즈마 처리속도 100[mm/sec], 방전 전력 1.5[kW], 방전 갭 2[mm] 및 $N_2$ 가스유량 140[LPM] 에서 가장 높은 접촉각과 표면에너지 값을 보였다. 표면친수화의 정도는 플라즈마 방전 전력과 처리 시간에 의존하였다.

방청유 취급 근로자의 휘발성 유기화합물 노출 평가 (Exposure Assessment of Volatile Organic Compounds for Workers Handling Rust-preventive Oils)

  • 정윤경;최상준
    • 한국산업보건학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.23-37
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    • 2017
  • Objectives : This study was conducted to evaluate the level of exposure to volatile organic compounds (VOCs) among workers handling rust preventive oils. Methods : A total of 30 bulk samples and 54 personal air samples were collected using diffusive samplers at 22 workplaces handling rust preventive oils in Daegu and Gyongsangbuk-do Province from March to October 2013. We also investigated detailed information on the related work conditions, such as kinds of products, handling methods, local exhaustive ventilation systems, and the status of the wearing personal protective equipment. All bulk samples and air samples were analyzed using gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) to identify components to which workers potentially were exposed. Quantitative airborne concentrations of VOCs were confirmed using gas chromatography with flame ionized detectors. Results : In terms of qualitative analyses for the 30 bulk samples, we found carcinogenic, mutagenic and reproductive toxic(CMR) substances such as butane(carcinogenic Group 1A, mutagenic Group 1B), butoxy ethanol(carcinogenic Group 2), cumene (carcinogenic Group 2), ethyl benzene(carcinogenic Group 2), methyl isobutyl ketone(carcinogenic Group 2) and toluene (reproductive toxic, Group 2). As a result of full-shift based personal air samples, eight substances such as n-hexane, n-heptane, octane, nonane, decane, toluene, ethyl benzene and xylene were detected. Among them, n-hexane and n-heptane were detected in all of 54 air samples with $13.13mg/m^3$ and $8.61mg/m^3$ of maximum concentration, respectively. The level of airborne concentration from all of samples were bellow the occupational exposure limit in Korea. Conclusions : Based on the results of this study, workers handling rust preventive oils could be exposed to CMR substances contained in rust preventive oils and n-hexane and n-heptane were found as the most frequent sources of VOC exposure.

Circumstellar Clumps in the Cassiopeia A Supernova Remnant: Prepared to be Shocked

  • Koo, Bon-Chul;Kim, Hyun-Jeong;Oh, Heeyoung;Raymond, John C.;Yoon, Sung-Chul;Lee, Yong-Hyun;Jaffe, Daniel T.
    • 천문학회보
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    • 제45권1호
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    • pp.43.1-43.1
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    • 2020
  • Cassiopeia A (Cas A) is a young supernova remnant (SNR) where we observe the interaction of SNR blast wave with circumstellar medium. From the early optical studies, dense, slowly-moving, N-rich "quasi-stationary flocculi" (QSF) have been known. These are probably dense CNO-processed circumstellar knots that have been engulfed by the SNR blast wave. We have carried out near-infrared, high-resolution (R=45,000) spectroscopic observations of ~40 QSF, and here we present the result on a QSF knot (hereafter 'Knot 24') near the SNR boundary of Cas A. The average [Fe II] 1.644 um spectrum of Knot 24 has a remarkable shape with a narrow (~8 km/s) line superposed on the broad (~200 km/s) line emitted from shocked gas. The spatial morphology and the line parameters indicate that Knot 24 has been partially destroyed by a shock wave and that the narrow line is emitted from the unshocked material heated/ionized by the shock radiation. This is the first detection of the emission from the pristine circumstellar material of the Cas A supernova progenitor. We also detected H Br gamma and other [Fe II] lines corresponding to the narrow [Fe II] 1.644 um line. For the main clump where we can clearly identify the shock emission associated with the unshocked material, we analyze the observed line ratios using a shock model that includes radiative precursor. The analysis indicates that the majority of Fe in the unshocked material is in the gas phase, not depleted onto dust grains as in the general interstellar medium. We discuss the non-depletion of Fe in QSF and its implications on the immediate progenitor of the Cas A supernova.

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AG Peg의 분광 관측과 Bowen 형광 기작의 효율 변화 (Spectroscopic Observation of AG Peg and Efficiency Changes of Bowen Fluorescence Mechanism)

  • 형식;이성재;이강환
    • 한국지구과학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.405-420
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    • 2017
  • 미국 Lick 천문대에서 위상이 다른 세 시기에 공생별 AG Peg을 분광 관측하고 방출선 H I, He II, O III를 조사하였다. 6개의 O III Bowen 선의 FWHM과 선세기를 측정하고 형광 기작 효율을 연구하였다. 세 시기의 O III 일반선과 Bowen 선의 평균 FWHM은 큰 차이가 없었으나 선세기 비는 약 4.0 배 정도로 O III Bowen 선이 높았다. O III Bowen 선의 이론적 세기 비와 관측 세기 비를 비교한 결과, O III ${\lambda}$ 3759.87만 제외하고 관측한 세기가 이론적 세기보다 크다는 사실을 알았다. O III ${\lambda}$ 3791.26과 3754.67의 선세기 비는 세 시기 중에서 2001년도만이 Saraph and Seaton(1980)의 모델과 잘 일치하였다. 다른 두 시기는 AG Peg의 효율(R)을 구할 수 없었으나 2002년은 R=0.47을 얻었다. 이 때문에, 2002년 효율 결과를 기초로 He II ${\lambda}$ 4685.68에 대한 O III 일반선과 Bowen 선의 세기 비를 구하여 시기에 따른 효율 변화를 알아보았다. 그 결과 AG Peg의 효율은 1998년이 가장 높았고 2001년이 가장 낮았다. 결론적으로, 위상에 따른 효율 변화는 이온화된 가스의 전자 온도 변화에 기인하는데, AG Peg의 효율은 전자 온도가 증가함에 따라 증가하고 있다. 우리 연구 결과는 선세기 비 및 효율의 경향성 파악과 공생별에서 이온화된 껍질의 물리적 조건을 이해하는데 사용될 수 있다.

DIAGNOSTICS OF PLASMA INDUCED IN Nd:YAG LASER WELDING OF ALUMINUM ALLOY

  • Kim, Jong-Do;Lee, Myeong-Hoon;Kim, Young-Sik;Seiji Katayama;Akira Matsunawa
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.612-619
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    • 2002
  • The dynamic behavior of Al-Mg alloys plasma was very unstable and this instability was closely related to the unstable motion of keyhole during laser irradiation. The keyhole fluctuated both in size and shape and its fluctuation period was about 440 ${\mu}{\textrm}{m}$. This instability has been estimated to be caused by the evaporation phenomena of metals with different boiling point and latent heats of vaporization. Therefore, the authors have conducted the spectroscopic diagnostics of plasma induced in the pulsed YAG laser welding of Al-Mg alloys in air and argon atmospheres. In the air environment, the identified spectra were atomic lines of Al, Mg, Cr, Mn, Cu, Fe and Zn, and singly ionized Mg line, as well as strong molecular spectrum of AlO, MgO and AIH. It was confirmed that the resonant lines of Al and Mg were strongly self-absorbed, in particular in the vicinity of pool surface. The self-absorption of atomic Mg line was more eminent in alloys containing higher Mg. These facts showed that the laser-induced plasma was relatively a low temperature and high density metallic vapor. The intensities of molecular spectra of AlO and MgO were different each other depending on the power density of laser beam. Under the low power density irradiation condition, the MgO band spectra were predominant in intensity, while the AlO spectra became much stronger in higher power density. In argon atmosphere the band spectra of MgO and AlO completely vanished, but AlH molecular spectra was detected clearly. The hydrogen source was presumably the hydrogen solved in the base Metal, absorbed water on the surface oxide layer or H$_2$ and $H_2O$ in the shielding gas. The temporal change in spectral line intensities was quite similar to the fluctuation of keyhole. The time average plasma temperature at 1 mm high above the surface of A5083 alloy was determined by the Boltzmann plot method of atomic Cr lines of different excitation energy. The obtained electron temperature was 3, 280$\pm$150 K which was about 500 K higher than the boiling point of pure aluminum. The electron number density was determined by measuring the relative intensities of the spectra1lines of atomic and singly ionized Magnesium, and the obtained value was 1.85 x 1019 1/㎥.

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저압 및 대기압 플라즈마 처리를 통한 폴리카보네이트의 접촉각 변화특성 비교 (Effects of Low Pressure and Atmospheric Pressure Plasma Treatment on Contact Angle of Polycarbonate Surface)

  • 원동수;김태경;이원규
    • 공업화학
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    • 제21권1호
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    • pp.98-103
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    • 2010
  • 저압 플라즈마와 대기압 플라즈마를 사용하여 폴리카보네이트를 처리한 후 표면 개질 효과를 접촉각 측정을 통하여 비교 분석하였다. 플라즈마 처리 전의 폴리카보네이트의 탈이온수의 접촉각은 $82.31^{\circ}$이었으나 플라즈마 처리 후의 최소 접촉각은 산소 분위기의 저압 플라즈마에서 $9.17^{\circ}$의 최소 접촉각을 얻을 수 있었다. 플라즈마 방전 전력과 반응기체의 유량 증가에 따른 접촉각의 변화는 크지 않았으나 지속적으로 감소하는 특성을 보였다. 플라즈마 처리 후 경과시간에 따라 접촉각의 증가 현상을 보여 플라즈마 처리 후 후속 공정은 가급적 빨리 진행하는 것이 표면에너지 증가에 따른 효과를 이용하는데 효율적이다. 표면 화학결합 분석에서 산소분위기의 플라즈마 처리는 표면에 상대적으로 많은 극성 작용기를 형성하였다. 전반적으로 폴리카보네이트의 표면 개질에서 저압 산소플라즈마를 사용하여 처리하는 것이 대기압 플라즈마보다 효과적으로 친수성 표면을 만들 수 있었다.

플라즈마 메디신: 저온 상압 플라즈마는 어떻게 의학분야에 적용될 수 있는가? (Plasma Medicine: How can Nonthermal Atmospheric Plasma be Applied to Medicine?)

  • 박상례;홍진우;이해준;김규천
    • 생명과학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.838-846
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    • 2013
  • 플라즈마는 물질의 제4의 상태로서 이온화된 가스로 불리며 다양한 활성종 및 수산화기, 하전입자, 이온, 자유 전자, 산소등을 발생시키는 특징을 가지고 있다. 20세기 후반에 플라즈마는 산업현장에서 활발히 사용되고 있으며, 최근 저온 상압 플라즈마 장치가 개발되면서 의생명 분야에 적용되기 시작했다. 저온 상압 플라즈마는 인체조직에 열 손상을 입히지 않을 뿐만 아니라, 암 치료, 살균, 치아미백, 지혈, 상처치유 등에서 높은 효율성을 보이고 있다. 이때 발생되는 활성종은 포유세포나 병원균에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 또한, 다학제간의 연구를 통해 저온 상압 플라즈마의 활용범위는 다양한 영역으로 넓어지고 있으며, 새로운 첨단 의료기술로서의 가치가 높아지고 있다. 저온 상압 플라즈마가 포유세포와 미생물에 적용된 이후, 지난 10여 년간 급속한 발전을 통해 최근 플라즈마 메디신이란 학문영역으로 성장했다. 본 논문은 저온 플라즈마가 적용되고 있는 분야에 대해 소개하고, 플라즈마 메디신에 대한 이해를 돕고자 한다.

상압 플라즈마 표면처리에 의한 고분자 재질의 접착특성 변화 (Adhesion Characteristics of Polymer Material Treated by Atmospheric Pressure Plasma)

  • 서승호;장성환;유영은;정재동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권5호
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    • pp.445-450
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    • 2011
  • 본 연구에서는 상압 플라즈마를 발생시켜 고분자 재료의 표면 자유에너지와 접착력의 변화를 조사하였다. 고분자 재질은 PC, PET, EVA 를 사용하였으며 표면자유에너지 변화를 관찰하기 위해 Di water 와 diiodomethane을 사용하여 접촉각을 측정하였다. 플라즈마 처리에 따른 접착력의 변화를 관찰하기 위해 PET 필름에 고분자 필름을 부착시켜 $180^{\circ}$ peel test 를 수행하였다. 그 결과 PET 필름의 표면자유에너지 및 접착력이 가장 큰 것을 확인할 수 있었으며, 상압 플라즈마 표면처리 공정은 필름 계면의 접착력을 크게 증가시켜 주는 것을 확인하였다.

저온 Plasma를 이용한 Poly(ethylene terephthalate)에의 Acrylic Acid의 기상 Graft 공중합 반응(I) (The Graft Polymerization of Acrylic Acid in Vapour Phase onto Poly(ethylene terephthalate) by Cold Plasma Part (I))

  • 천태일;최석철;모상영
    • 한국염색가공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.7-18
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    • 1989
  • The distinguishing characteristic of the glow discharge is that chemical reaction induced by partially ionized gases are limited only to the substrate surface. Most studies have been done on the plasma etching and polymerization. The graft polymerization in vapour phase by cold plasma has been rarely investigated. In this study the system of tub3ar reaction chamber with capacitively coupled electrode of alternative current of 60 Hz was employed for the graft polymerization. The graft polymerization of Acylic Acid(AA) onto the poly (ethylene terephthalate) (PET) was carried out by treatment of PET film and fabric by cold plasma (glow discharge of argon gas), followed by the supply of AA vapour. The graft yield was about 1 wt%. The surface property was determined by contact angle, the surface tension was evaluated by zisman’s plot and equation of surface tension mesurement. The results were as follows: 1. In order to obtain lower contact angle, it was effective to avoid the vicinity of electrodes for a setting position of substrate. 2. Contact angle affected on the monomer pressure and its duration of exposure to the acid vapour. 3. Polymer radical formation was influenced by the changes of the value of current density and plasma treatment time. 4. Total surface tension of plasma grafted PET film increased. With an increase in the carboxylic acid content, the dispersion force decreased, while, the polar force and hydrogen bonding force increased. 5. The contact angle decreased from $75^\circ$ to around $30^\circ$ by plasma grafting. There was no ageing effect on the contact angle after 4 months.

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대기압 플라즈마 처리에 따른 PLA(polylactic acid) 필름의 표면특성 변화 (Surface Characteristics of PLA(Polylactic acid) Film Treated by Atmospheric Pressure Plasma)

  • 정진석;류욱연;최호석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권1호
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    • pp.59-64
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    • 2009
  • 본 연구에서는 대기압 플라즈마를 이용하여 polylactic acid(PLA) 필름의 표면 특성 변화를 알아보았다. 극성 용매인 물과 비극성 용매인 Diiodomethane을 사용하여 표면의 접촉각을 측정하고, 이 값을 이용해 표면자유에너지 값을 계산하였다. 또한 대기압 플라즈마의 처리 조건에 따른 PLA 필름의 접촉각과 표면자유에너지 값을 최적화하였다. 그 결과 대기압 플라즈마 처리 시간 30 sec, RF-power 70 W, Ar 가스 유량은 6 lpm, 공기 중의 노출 시간은 5 min이었을 때가 가장 낮은 물 접촉각을 나타내었고, 표면자유에너지는 가장 높은 값을 나타내었다. XPS 분석을 통해서 대기압 플라즈마 처리 전 후 PLA 필름의 화학적 관능기의 변화를 분석하였으며, PLA 표면에 -C=O, -CO, -COO 등의 변화를 관찰하였다.