• 대한화학회지
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• 제44권6호
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• pp.573-580
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• 2000

MPT는 최근에 개발된 마이크로파 플라즈마로서 수용매에 강하다. 여러 가지의 변형된 형태의 MPT를 개발하여 구조에 따른 플라즈마의 방전되는 형태를 조사한 결과 이중관 토치는 플라즈마 기체를 적게 소모하며 쉽게 플라즈마가 형성되었으나 토치의 끝이 높은 온도에 견디지 못하고 쉽게 상했다. ICP토치와 같은 형태의 삼중관 토치에 석영관을 중심관으로 사용할 때 가장 안정되고 대칭적인 플라즈마를 형성할 수 있었다. 바탕선을 조사해 본 결과 He MPT는 대기 중으로 돌출되어 대기와 많이 혼합되고 질소에 의해 quenching되는 것으로 보여진다. Membrane desolvator를 탈용매화 장치로 사용하여 헬륨 MPT의 감도를 조사해 본 결과 아르곤 MPT와 비교할 때 대부분의 원소에 대해 검출한계가 10배 이상 높았다. 그러나 여기 에너지가 높은 원소는 비교적 효율적으로 검출할 수 있었다. 헬륨 마이크로파 플라즈마는 적은 양의 플라즈마 기체만 필요하여(약 1.6 L/min) 경제적이며 매우 안정된 형태를 보여주었다. 플라즈마의 분광특성을 조사한 결과 들뜸온도 4950K, 전자밀도 $3.28{\times}10^{14}cm^{-3}$로 측정되었다.

• 분석과학
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• 제25권5호
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• pp.265-272
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• 2012

기존의 Okamoto cavity를 변형시킨 WR-340 도파관을 사용한 cavity를 제작하고 고출력(2.45 GHz, 2 kW)의 헬륨, 질소 및 아르곤 마이크로파 플라즈마(MIP; Microwave Induced Plasma)를 성공적으로 형성시켰다. 플라즈마 생성의 주요한 요인들은 내부전도체의 직경과 내부전도체와 외부전도체간의 간격, 내부전도체 끝과 토치의 위치 등이 있으며 그 중 헬륨 마이크로파 플라즈마에 대하여 cavity의 디자인을 최적화시키고 그 특성을 조사하였다. ICP(Inductively Coupled Plasma)용 mini 토치와 자체 제작한 나선형흐름토치를 비교 연구한 결과, 헬륨 플라즈마 기체 흐름량은 약 25 L/min~30 L/min로서 서로 비슷하였다. 토치 상단부에 석영관을 덧씌워 공기유입을 막은 결과, 340 nm 근처의 NH분자선들이 없어지거나 감소하였다. 플라즈마의 온도 및 전자밀도를 측정한 결과, 4,350 K의 들뜸 온도와 $3.67{\times}10^{11}/cm^3$의 전자밀도를 얻었다. 이 값들은 기존의 다른 마이크로파 플라즈마와 비슷하거나 약간 작은 값이다. 고출력의 플라즈마로서 수용액을 직접 분석하는 것이 가능하였고 현재 Cl의 검출한계는 116 mg/L 수준으로서 아직 분석적인 최적화가 필요한 단계이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권2호
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• pp.169-178
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• 2016

플라즈마토치 용융로에 있어서 내화물의 보수를 최소화하고 용융물의 배출을 원활하게 하기 위해서는 처리대상 폐기물의 물성을 충분히 고려하여야 한다. 원전에서 발생되는 비가연성 방사성폐기물 중 많은 비중을 차지하고 있는 콘크리트 조각, 유리, 모래 등에 대한 화학적 조성비를 조사하여 보면 산성산화물이 염기성산화물에 비해 압도적으로 많은 비중을 차지하고 있으므로 용융 시 염기도가 매우 낮은 산성 슬래그가 된다. 이 용융슬래그는 유동도가 낮아서 용융물의 배출특성이 좋지 않으며 내화물에 침식을 유발시키는 주된 요인이 된다. 경사형 구조의 측면 출탕구를 가진 플라즈마토치 용융로의 경우, 구조상 출탕 후 일정량의 금속성 용융물이 항상 용융로 내부 바닥과 출탕구에 남게 된다. 비중차에 의해 비금속 용융슬래그는 금속성 용융물 상부에 위치하게 되며 혼합형 플라즈마토치를 이행형 운전모드로 가동하게 되면 금속성 용융물과 비금속 용융물이 동시에 용융되므로 비금속 용융슬래그의 온도는 금속 용융온도 이상으로 유지가 된다. 내화물의 수명 향상을 위해 용융로 내부의 온도와 용융물과 접촉하는 부위와 접촉되지 않는 부위를 구별하여 내화물의 특성을 주지하고 가장 적합한 내화물을 부위별로 선정하였다. 산성 내화물과 염기성 내화물이 인접하지 않도록 하고 용융슬래그에 대한 저항성을 높이도록 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1859-1861
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• 2000

The high temperature thermal plasma technology applied to waste treatment has undoubtedly gained high importance owing to its outstanding properties such as flexibility, compact reactor. and clean treatment as the environmental problem goes to a main issue in public talks, because the thermal plasma with temperature of around 10,000K or little less is particularly suitable for waste treatment. Since the thermal plasma is, in general, governed by a number of parameters, some complicated and elaborate controls might be mandatory. The high maintenance cost caused by big input power has been a main obstacle to the growth of the waste treatment plant based on thermal plasma technology, but the recent R&D on the waste-to-energy shows that the problem could be solved soon. In this paper, the authors introduce the current R&D activity related to three-phase ac plasma torch in KERI.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1404-1406
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• 1995

In this paper, argon gas was used for numerical analysis of an arc in a cutting plasma torch driven by constant current. We established nozzle-constricting type torch domain and calculated steady state characteristics of argon arc plasma using the control volume method(CVM). For simplicity, we assumed that the flow field is laminar and the local thermodynamic equilibrium(LTE) prevails in all domain regions. We also neglected cathode-fall and anode-fall effects. Considering magnetic pinch effect and viscosity effect, we solved the momentum equation. Voltage drop in the arc column due to input current was calculated from the temperature field obtained by the energy balance equation.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2701-2706
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• 2003

This paper describes weld seam tracking and error compensation methods of automatic plasma arc welding system designed for the corrugation panel that consists of a linear section and a curved section with various curvatures. Realizing automatic welding system, we are faced with two problems. One is a precise seam tracking and the other is an arc length control. Due to the complexity of the panel shape, it is difficult to find a seam and operate a torch manually in the welding process. So, laser vision sensor for seam tracking is equipped for sensing the seam position and controlling the height of a torch automatically. To attain more precise measurement of an arc length, we measure the 3D shape of the panel and analyze error factors according to the various panel states and caused errors are predicted through the welding process. Using that result, compensation algorithm is added to that of arc length control and real time error compensation is achieved. The result shows that these two methods work effectively.

• 한국CDE학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.102-111
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• 2004

In this paper, the efficient layout method for generating common and continuous cutting path of flat-bar profile. The ‘flat -bar’ is a stiffener and has long rectangular shape. This paper describes a fast nesting algorithm of the flat-bar, and a procedure to generate cutting path of gas/plasma torch, which is operated by a NC (numerically controlled) gas/plasma cutting machine. By using this common and continuous path, the machining-time for cutting and the maintenance-cost of plasma-torch could be reduced. Proposed procedures are written in C-language and applied to the Interactive Flat-Bar-Nesting System executable on Open VMS with X-Window system.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제27권1호
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• pp.14-18
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• 2018

In order to understand the mechanism of the synthesis of particles using a plasma torch, it is necessary to understand the reaction mechanisms using a computer simulation. In this study, we have developed a simulation method to combine the Lagrangian scheme to follow microparticles and a nodal method to treat nanoparticles categorized with different particle sizes. The Lagrangian scheme includes the Coulomb force which affects the dynamics of larger particles. In contrast, the nodal method is adequate for the nanoparticles because the charge effect is negligible for nanoparticles but the number of nanoparticles is much larger than that of microparticles. This method is helpful to understand the dynamics and growth mechanism of micro- and nano-powder mixture observed in the experiment.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1506-1511
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• 2003

This paper describes an automatic weld seam tracking method of plasma arc welding system designed for the corrugation panel that consists of a linear section and a curved section with various curvatures. Due to the complexity of the panel shape, it is difficult to find a seam and operate a torch manually in the welding process. So, the laser vision sensor for seam tracking is designed for sensing the seam position and controlling a torch automatically. To achieve precise seam tracking, the design of sensor head, image simulation, and calibration are carried out. Through a series of experiment result, compensation algorithm is added and real time error compensation is achieved. The experiment result shows that this vision sensor works effectively. It will provide more precise welding performance and convenience to the operator.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1606-1608
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• 1994

A performance of the torch greatly depends on the plasma gas and the cooling gas. The plasma gas constricted by the nozzle concentrates electric power and momentum, so it can eject molten metal from a cut. As an electric arc constricted in a nozzle is more constricted through thermal pinch by the cooling gas, it is possible to transfer larger thermal concentration to the workpiece. The optimized parameter value in this study was given below. Plasma gas pressure is $4[kgf/cm^2]$ and gas mass flow is $30[{\ell}/min]$. Cooling gas pressure is $6[kgf/cm^2]$ and gas mass flow is $120[{\ell}/min]$.