• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.452-452
• /
• 2012

저온 플라즈마를 발생시키는 대기압 마이크로-플라즈마 젯(Micro-plasma jet)을 이용하여 플라즈마와 세포와의 상호작용에 대한 연구를 진행하였다. 실험에 사용된 세포는 인체의 방광암 세포(Human bladder carcinoma cell, EJ)이며, 플라즈마 처리 후 bioassay를 통하여 세포 예정사 효과를 확인하였다. 수십 kHz (low frequency)의 펄스파 전압을 인가하여 발생시킨 플라즈마는 형성 기체로 헬륨을 사용하였고, 광 방출 분광법으로 산소의 첨가량에 따른 활성 종들의 변화를 비교해 보았다. 플라즈마 처리 후에는 DAPI staining을 통하여 세포 예정사에서 형성되는 apoptotic body를 확인하였고, 세포막 외부로 이동하는 Phosphatidic Serin (PS)과 결합하는 Annexin-V assay를 통하여 apoptosis rate를 측정하였다. 이를 바탕으로 암세포에 미치는 플라즈마 활성종의 영향을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.230-230
• /
• 2011

대기압 플라즈마 제트 장치의 분출구 크기에 따른 플라즈마 분출 특성을 조사한다. 플라즈마가 분출되는 홀 모양의 방전관 출구의 직경 0.2, 0.5, 0.7, 1.0 mm에 대하여 비교 실험하였다. 플라즈마 제트 장치는 원통형 바늘 전극을 유리관 속에 삽입하고, 가스가 주입되는 형태이이다. 방전 가스는 Ar을 사용했으며 유량은 5 lpm이다. DC-AC 인버터를 사용하여 주파수 45 kHz 수 kV의 고전압을 인가하여 플라즈마 제트 장비를 구동한다. 직경이 작을수록 방출되는 플라즈마가 가늘고 방전 전압이 낮다. 직경이 작을수록 분출량 미세 조절이 용이하고 또한 낮은 방전 전압으로 인체 실험에 적용하는 경우에 전기적 충격이 적을 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.08a
• /
• pp.339-339
• /
• 2011

진공 플라즈마와 달리 개방된 공간에서 방전되는 대기압 플라즈마는 진공상태에서 수행되는 에칭, 증착 등의 복잡한 플라즈마 공정을 경제적이고 신속하게 수행할 수 있어, 최근 들어 연구가 활발히 진행 중이다. 이와 관련하여 He, Ar, $N_2$, $O_2$, Air 등의 여러 종류의 기체를 50 kHz 고전압에서 방전하여 대기 중에서 저온 플라즈마 공정이 가능한 아크젯 타입의 플라즈마 소스를 개발하였다. 개발된 플라즈마 소스에서는 입력전압, 기체유량, 노즐의 구조와 크기 등의 여러 운전변수에 따라 플라즈마의 방전특성이 변화되었다. 특히 본 연구에서는 아크젯의 플라즈마 발생부의 물질성분(SUS, Aluminum, Cupper)에 따른 플라즈마의 기체온도 및 전자여기 온도의 변화를 광방출분광법(OES)를 이용한 Synthetic spectrum method와 Boltzmann plot method을 통해 살펴보았다. 전압-전류 특성곡선, 시간분해 이미지 촬영법, 기체온도 측정법 등을 이용하여 발생된 플라즈마의 물리적인 특성을 분석하였다. 특히 물질의 성분에 따라 발생되는 플라즈마의 기체 및 전자여기 온도가 이차 전자 방출계수 및 물질의 전도도와의 상관관계가 있는지 연구가 진행 중이다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
• /
• v.23 no.6
• /
• pp.650-655
• /
• 2015

A high energy ignition system is essential for lean burn or high EGR gasoline engine, which is getting more and more interest to improve fuel economy. The high energy ignition systems comprise plasma jet, laser beam, corona discharge and so on. In this study, a high energy ignition system using corona discharge is developed and tested in a constant volume combustion chamber. The developed system shows extension of lean limit of propane-air mixture and enhencement of combustion speed. Various shape of corona discharge plugs are also tested and compared in this study.

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• v.51 no.3
• /
• pp.213-223
• /
• 2021

Purpose: The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has been introduced as an effective disinfection method for titanium surfaces due to their massive radical generation at low temperatures. Helium (He) has been widely applied as a discharge gas in APPJ due to its bactericidal effects and was proven to be effective in our previous study. This study aimed to evaluate the safety and effects of He-APPJ application at both the cell and tissue levels. Methods: Cellular-level responses were examined using human gingival fibroblasts and osteoblasts (MC3T3-E1 cells). He-APPJ was administered to the cells in the experimental group, while the control group received only He-gas treatment. Immediate cell responses and recovery after He-APPJ treatment were examined in both cell groups. The effect of He-APPJ on osteogenic differentiation was evaluated via an alkaline phosphatase activity assay. In vivo, He-APPJ treatment was administered to rat calvarial bone and the adjacent periosteum, and samples were harvested for histological examination. Results: He-APPJ treatment for 5 minutes induced irreversible effects in both human gingival fibroblasts and osteoblasts in vitro. Immediate cell detachment of human gingival fibroblasts and osteoblasts was shown regardless of treatment time. However, the detached areas in the groups treated for 1 or 3 minutes were completely repopulated within 7 days. Alkaline phosphatase activity was not influenced by 1 or 3 minutes of plasma treatment, but was significantly lower in the 5 minute-treated group (P=0.002). In vivo, He-APPJ treatment was administered to rat calvaria and periosteum for 1 or 3 minutes. No pathogenic changes occurred at 7 days after He-APPJ treatment in the He-APPJ-treated group compared to the control group (He gas only). Conclusions: Direct He-APPJ treatment for up to 3 minutes showed no harmful effects at either the cell or tissue level.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.41 no.9
• /
• pp.670-676
• /
• 2004

The synthesis of highly concentrated silver nano sol assisted by polymeric dispersant (polyelectrolytes) for inkjet method was studied. The silver nano sol was prepared with AgNO$_3$, polyelectrolytes (HS5468cf ; polyacrylic ammonium salt), and reducing agent. The polyelectrolytes play an important role in formation of complex composed of Ag$\^$+/ion and carboxyl group (COO$\^$-/), result in preparation of highly dispersed silver nano particles. The optimization of added amount of polyelectrolytes, and concentration of silver nano sol was studied. The silver nanoparticles were evaluated by XRD, particle size/zeta potential analyzer and FE-TEM. The silver nanoparticles with the range of 10 nm in diameter were produced. The concentration of batch-synthesized silver nano sol was possible up to 40 wt%.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.156-156
• /
• 2013

대기압 저온 플라즈마는 간단한 구조 및 제작, 쉬운 조작성, 낮은 온도 특성, 높은 화학적 반응성과 같은 많은 장점에도 불구하고, 플라즈마의 에너지가 낮아 다양한 산업적 응용에 제약을 받아왔다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 대기압에서 저온 플라즈마의 에너지를 높이는 여러 시도가 있었으며, 그 중 가까이 인접해 있는 둘 이상의 플라즈마 젯들의 결합 현상(plasma jet-to-jet coupling)을 이용하여 플라즈마 강도를 높이려는 시도가 보고되었다. 본 연구에서는 플라즈마를 발생시키는 유리관을 서로 모아 벌집모양의 배열을 갖는 플라즈마 젯 어레이 장치를 만들어 플라즈마 젯 사이에 상호결합을 유도하여 강한 플라즈마 발광을 발생시켰다. 플라즈마 젯 어레이 장치 중 가운데 위치한 플라즈마 젯은 대기압 플라즈마 젯의 형태를 구현하는 역할을 하고, 가운데를 둘러싼 주변의 여러 플라즈마 젯들은 중앙의 플라즈마 젯에 많은 하전입자를 제공하여 플라즈마 젯의 발광강도를 높이는 역할을 하는 것을 확인했다. 헬륨기체를 사용한 이 플라즈마 젯은 $100^{\circ}C$ 이하의 온도임에도 불구하고 ITO 유리의 유리면을 식각할 만큼 높은 에너지를 가졌다. 이러한 대기압 저온플라즈마 장치에서 플라즈마의 강도를 더 높이기 위해서는 플라즈마 젯 간 결합이 더 많이 일어나는 것이 중요하므로, 이를 위해 주변의 플라즈마 젯의 개수를 높이는 시도를 하였다. 플라즈마 젯 어레이 소자의 중심에 위치한 유리관의 크기를 크게 하고, 주변부의 유리관의 크기를 상대적으로 작게 하여 벌집형태의 배열보다 더 많은 유리관을 주변부에 위치시킨 후 플라즈마를 발생시키고 전기 광학적 특성을 측정하였다. 그 결과, 실험조건에 따라 가운데 플라즈마 젯에서 3배에서 5배 이상 높은 플라즈마의 발광강도를 얻었으며, 플라즈마 젯도 더 안정적으로 발생하였다. 주변부의 유리관의 개수가 증가하면 더 많은 양의 하전 입자들이 플라즈마 결합 과정에 참여하게 되고 결과적으로 더 큰 플라즈마의 발광강도를 나타내는 것이다. 본 실험은 하전입자의 상호작용에 의해 발생하는 서로 인접한 플라즈마 젯 간의 결합이 대기압 저온 플라즈마 젯의 플라즈마 발광강도를 높이는 좋은 방법임을 보였다. 이러한 플라즈마 젯 간의 결합은 대기압 저온 플라즈마의 에너지를 높일 수 있는 쉽고 간단한 방법이며, 이 방법을 이용하여 대기압 저온 플라즈마를 표면처리, 표면개질은 물론, 식각 및 증착, 나아가서는 의료/바이오 분석 기술 등 다양한 학문적, 산업적 응용에도 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.29 no.4
• /
• pp.479-483
• /
• 2018

Our group reported the thermal decomposition of R-22 ($CHClF_2$) refrigerants by nitrogen thermal plasma in previous studies. However, it was proposed that the wastewater generated from the end part of the process contains high concentration of fluoride ion which is a component of R-22. The additional post-treatment process to neutralize the $F^-$ ions in the wastewater was investigated in this study. The wastewater generated through the decomposition of R-22 with the same procedure in the previous work was treated using the neutralizer, $Ca(OH)_2$, and the atmospheric pressure plasma jet (APPJ) independently as a post-treatment process. Wastewater samples were collected directly after the treatment for ion-chromatography analysis to trace the change of the concentration of $F^-$ ion in the wastewater. The fluoride concentration in the wastewater showed the highest value when the single water was used as a neutralizer, and the concentration of fluoride in the wastewater was dramatically reduced when the post-treatments were performed.

• Journal of Embryo Transfer
• /
• v.33 no.1
• /
• pp.23-30
• /
• 2018

The purpose of this study was to investigate the effects of the concentration of seminal plasma in aerobic and anaerobic conditions on the total motility(TM) and the progressive motility(PM) of spermatozoa in long term preservation of cooled equine semen. We also examine the pregnancy rates after artificial insemination using fresh, cooled or frozen semen, and different durations of cooled-preserved equine semen. In the aerobic state of cooled-preserved semen, As the increase of preserved duration to 24h, 48h, 72h, and 96h, TM tended to decrease in each of different concentrations of formalin-containing experimental group, TM tended to decrease regardless of the concentrations of SP. In different concentrations of SP, TM of without seminal plasma(SP W/O) group tended to be higher than that of SP 20%, SP 33% and SP 50%, especially TM of SP W/O group was significantly higher than other groups at 96 h (p<0.05). PM was higher in the groups of SP W/O and SP 20% than in the groups of SP 33% and SP 50% from 24 h to 72 h in cooled-preservation, especially PM of SP W/O group was significantly higher than other groups at 96 h (p<0.05). In the anaerobic condition of cooled-preserved semen, the results of TM and PM at different concentrations of SP were similar to the results in the aerobic condition although there was a difference in the ratio. The pregnancy rates of fresh-cooled, cooled-preserved and frozen semen were 66.3%, 60.7% and 34.5%, respectively, and the pregnancy rate of frozen semen was the lowest. We also found that it is possible to pregnancy after artificial insemination using 72 h cooled-preserved equine semen. There was similar of the pregnancy rates in the different month from April to August.

• Journal of Embryo Transfer
• /
• v.31 no.3
• /
• pp.145-151
• /
• 2016

The purpose of this study was to examine the effects of taurine and vitamin E on ovarian granulosa cells damaged by bromopropane (BP) in pigs. We evaluated cell viability, plasma membrane integrity (PMI) and apoptotic morphological change in porcine ovarian granulosa cells. The cells were treated with 1-BP (0, 5.0, 10, and $50{\mu}M$), 2-BP (0, 5.0, 10, and 50 mM), taurine (0, 5.0, 10, and 25 mM), and vitamin E (0, 100, 200, and $400{\mu}M$) for 24 h. $10{\mu}M$ 1-BP and $50{\mu}M$ 2-BP inhibited viability and PMI, and induced apoptosis in porcine ovarian granulosa cells (p < 0.05). Cell viability and PMI were increased by taurine (10 and 25 mM) and vitamin E (100 and $200{\mu}M$), and apoptosis decreased (p < 0.05). Finally, the porcine ovarian granulosa cells were co-treated with BPs ($10{\mu}M$), taurine (10 mM) and/or vitamin E ($200{\mu}M$). Cell viability and PMI in the co-treated cells were increased, and apoptosis was decreased. In conclusion, taurine and vitamin E can improve cell viability and inhibition of apoptosis in porcine ovarian granulosa cells damaged by bromopropane.