• 한국환경과학회지
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• 제23권3호
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• pp.369-378
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• 2014

Effect of improvement of the dielectric barrier discharge (DBD) plasma system on the inactivation performance of bacteria were investigated. The improvement of plasma reactor was performed by combination with the basic plasma reactor and UV process or combination with the basic plasma reactor and circulation system which was equipped with gas-liquid mixer. Experimental results showed that tailing effect was appeared after the exponential decrease in basic plasma reactor. There was no enhancement effect on the Ralstonia Solanacearum inactivation with combination of basic plasma process and UV process. The application of gas-liquid mixing device on the basic plasma reactor reduced inactivation time and led to complete sterilization. The effect existence of gas-liquid mixing device, voltage, air flow rate (1 ~ 5 L/min), water circulation rate (2.8 ~ 9.4 L/min) in gas-liquid mixing plasma, plasma voltage and UV power of gas-liquid mixing plasma+UV process were evaluated. The optimum air flow rate, water circulation rate, voltage of gas-liquid mixing system were 3 L/min, 3.5 L/min and 60 V, respectively. There was no enhancement effect on the Ralstonia Solanacearum inactivation with combination of gas-liquid mixing plasma and UV process.

• 한국환경보건학회지
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• 제39권2호
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• pp.187-195
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• 2013

Objectives: For the practical application of the dielectric barrier discharge plasma reactor, a plasma reactor able to manage large volumes of water is needed. This study investigated the possibility of the practical application of a multi-plasma reactor which is a scaled-up version of a single plasma reactor. Methods: The multi-plasma reactor consists of several high-voltage transformers and plasma modules (discharge, ground electrodes and quartz dielectric tubes). The effects of water characteristics such as voltage (30-120 V), air flow rate (1-5 l/min), number of high-voltage transformers and plasma modules, and water quality on Escherichia coli (E. coli) disinfection and decrease of COD and $UV_{254}$ absorbance were investigated. Results: The experimental results showed that at a voltage of over 80 V, most of the E. coli were disinfected within 90 seconds. E. coli inactivation was not affected by the air flow rate. E. coli disinfection in the multiplasma process showed the traditional log-linear form of the disinfection curve. E. coli inactivation performance by transformer 3-Reactor 5 and transformer 3-Reactor 3 were similar. The disinfection performance of the UV process was affected by artificial sewage water. However, the plasma process was less affected by the artificial sewage within the standards for effluent water quality. Conclusions: Disinfection performance with several low voltages and plasma modules of three to five in number applied to the plasma process was higher than that concentrating a small amount of high voltage through a single plasma reactor. Removal of COD, $UV_{254}$ absorbance, and E. coli disinfection with the plasma process were better than with the UV process.

• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.459-466
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• 2012

유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge; DBD) 플라즈마의 처리 성능을 개선시키기 위하여, 플라즈마+ UV 공정과 기-액 혼합기의 적용에 대해 연구하였다. 처리 대상물질로는 표백효과에 의해 육안으로 쉽게 확인이 가능하고 분석이 간편한 OH 라디칼 생성의 간접 지표인 N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO)이었다. 기본 플라즈마 반응기는 플라즈마 반응기 [석영관 유전체, 티타늄 방전(내부) 전극, 및 접지(외부) 전극], 공기와 전원 공급장치로 구성되어 있다. 플라즈마 반응기의 개선은 기본 플라즈마 반응기에 UV 공정과의 결합, 기-액 혼합기의 적용에 의해 이루어 졌다. 플라즈마+ UV 공정의 UV 전력 변화(0~10 W), 기-액 혼합기의 존재 유무와 형태, 공기 유량(1~6 L/min), 산기관 기공 크기 범위(16~$160{\mu}m$), 액체 순환 유량(2.8~9.4 L/min) 및 개선된 플라즈마+ UV 공정에서 UV 전력의 영향 등이 평가되었다. 실험 결과 플라즈마+ UV 공정은 기본 플라즈마 반응기보다 RNO 처리율이 7.36% 높아진 것으로 나타났다. 기-액 혼합기의 적용이 플라즈마+ UV 공정보다 RNO 처리율이 더 높은 것으로 나타났고, 기-액 혼합법에 따른 RNO 분해는 기-액 혼합기 > 펌프 순환 > 기본 반응기의 순으로 나타났다. 산기관 형 기-액 혼합기에 의한 RNO 처리율 증가는 17.42%로 나타났다. 최적 공기 유량, 산기관 기포 크기 범위 및 순환 유량은 각각 4 L/min, 40~$100{\mu}m$와 6.9 L/min으로 나타났다. 기-액 혼합기 플라즈마+ UV공정의 경합으로 인한 시너지 효과는 미미한 것으로 나타났다.

• 한국환경보건학회지
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• 제39권3호
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• pp.289-299
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• 2013

Objectives: For the field application of the dielectric barrier discharge plasma reactor, scale-up of the plasma reactor is needed. This study investigated the possibility of inactivation of microorganisms in sewage using pilot multi-plasma reactor. We also considered the possibility of degradation of total organic carbon (TOC) and nonbiodegradable matter ($UV_{254}$) in sewage. Methods: The pilot plasma reactor consists of plasma reactor with three plasma modules (discharge electrode and quartz dielectric tube), liquid-gas mixer, high voltage transformers, gas supply equipment and a liquid circulation system. In order to determine the operating conditions of the pilot plasma reactor, we performed experiments on the operation parameters such as gas and liquid flow rate and electric discharge voltage. Results: The experimental results showed that optimum operation conditions for the pilot plasma reactor in batch experiments were 1 L/min air flow rate), 4 L/min liquid circulation rate, and 13 kV electric discharge voltage, respectively. The main operation factor of the pilot plasma process was the high voltage. In continuous operation of the air plasma process, residual microorganisms, $UV_{254}$ absorbance and TOC removal rate at optimal condition of 13 kV were $10^{2.24}$ CFU/mL, 56.5% and 8.6%, respectively, while in oxygen plasma process at 10 kV, residual microorganisms, $UV_{254}$ absorbance and TOC removal rate at optimal conditions were $10^{1.0}$ CFU/mL, 73.3% and 24.4%, respectively. Electric power was increased exponentially with the increase in high voltage ($R^2$ = 0.9964). Electric power = $0.0492{\times}\exp^{(0.6027{\times}lectric\;discharge\;voltage)}$ Conclusions: Inactivation of microorganisms in sewage effluent using the pilot plasma process was done. The performance of oxygen plasma process was superior to air plasma process. The power consumption of oxygen plasma process was less than that of air plasma process. However, it was considered that the final evaluation of air and oxygen plasma must be evaluated by considering low power consumption, high process performance, operating costs and facility expenses of an oxygen generator.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.230-234
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• 2009

Hydrogen and Oxygen plasma treatments have been done on sonochemical grow ZnO nanorods by varying treatment temperature and time, The changes(position and intensity) in ultraviolet(UV) peaks and green peaks of photoluminescence(PL) spectroscopy have been measured, Experimental results showed; i) in the case of hydrogen plasma treatment, the blue shift of UV peak and the increase of PL intensity of the UV peak were observed as the increase of the process time and temperature, ii) in the case of oxygen plasma treatment, the red shift of green peak was observed and the ratio of $I_{Green}/I_{UV}$ was also increased, as the increase of the process time and the temperature.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제16권3호
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• pp.53-59
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• 2009

PCB 표면 개질 및 세정에 있어서 저압 수은 램프를 이용한 UV 장비가 널리 사용되어왔다. 본 연구에서는 공정의 생산성을 향상 시키기 위하여 기존 UV 장비를 대체하여 리모트 DBD 방식의 대기압플라즈마 장비를 새로이 개발하였다. 두 장비의 생산성 비교는 처리 시간 증가에 따른 표면 접촉각의 변화를 측정함으로써 정량적으로 비교할 수 있었다. 측정 결과 대기압 플라즈마 장비의 생산성이 UV 장비에 비하여 매우 우수한 것으로 확인 되었다. 또한 XPS를 이용한 표면 조성 측정 결과 동일한 접촉각 수준에서 UV 및 대기압 처리의 효과는 유사한 것으로 파악되었다. 즉, 유기 오염 수준이 감소되었으며 표면 일부 표면 원소가 산회되었다. 최종적으로 대기압 플라즈마를 BGA제조의 플럭스 도포 공정에 적용하였는데, 대기압 플라즈마를 처리함으로써 도포 공정의 균일도가 향상되는 결과를 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.87-92
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• 2013

광촉매 혼성 저온 플라즈마는 폐수에 함유된 유기물을 분해시키는 효과적인 기술이다. 본 연구에서는 광촉매가 결합된 특별히 설계된 유전체 방전 시스템을 골프장이나 감귤농가에서 흔히 살포되는 디크로보스, 카보퓨란 및 메치다치온 살충제의 분해에 적용하였다. 단독 및 병합 시스템에서 살충제의 분해를 평가하였다. 단독 시스템은 UV의 차폐 유무 및 산소기체와 공기에 의한 오존(각종 반응 활성종들 포함) 플라즈마를 이용하였다. 혼성 시스템은 UV로 활성화된 산화아연, 이산화티타늄과 그래파이트 옥사이드와 결합하여 공기에 의한 플라즈마 반응에 적용하였다. 그래파이트 옥사이드는 모사 허머스 법으로 제조하여 FT-IR 분광기로 성능을 측정하였다. 반응시간 60 min에서 UV를 차폐하고 공기를 이용한 플라즈마 반응에 의한 분해성능과 비교하였으며, UV로 활성화된 그래파이트 옥사이드(0.01 g/L)와 결합된 플라즈마 반응은 디크로보스와 카보퓨란의 각각 100% 분해도를 보였다. UV를 활용한 광촉매 혼성 플라즈마는 살충제를 분해시키는 효과적인 대안으로 입증되었다.

• 산업식품공학
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• 제22권4호
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• pp.386-391
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• 2018

양산형 UV-P 처리는 장비를 20분 이상 작동하였을 때 후춧가루의 토착 중온 호기성 세균을 유의적으로 저해시켰다. UV-P 처리는 토착 미생물 저해에 있어 상승효과를 보여주었으나 후춧가루의 색을 어둡게 하였다. UV-P 처리의 후춧가루 미생물 저해 효과와 색 변화에 대한 영향은 처리되는 후춧가루를 오염시키는 미생물과 후춧가루 종류에 영향을 받음을 알 수 있었다. 또한 본 연구 결과는 UV-P 장비 내 플라즈마 충적 시간과 후춧가루의 $a_w$ 상승이 UV-P 처리된 후춧가루의 미생물 저해 효과 향상과 색 유지에 효과적이지 않음을 알 수 있었다. 본 연구는 UV-C와 플라즈마 처리를 병합한 양산형 UV-P 처리가 후춧가루의 토착 미생물을 저해시키는 기술로서의 가능성을 보여주었다. 그러나 앞으로 추가적인 연구를 통해 UV-P 처리부의 온도상승 및 후춧가루의 색도 변화를 최소화할 수 있는 방법이 제시되어야 할 것이다.

• 한국진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.102-109
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• 2000

chemical mechanical Polishing (CMP)공정 중 제거된 막과 연마재의 지꺼기를 제거하기 위하여 일반적으로 사용하는 scrubbing과 같은 기계적인 세정법으로는 기가급 소자 제조시에 요구되는 $10^{10}/\textrm{cm}^2$ 이하의 오염도에 도달하기 어렵다. 따라서 이러한 기계적인 세정법에 이어 충분히 제거되지 못한 금속오염물을 제거하기 위한 2차 세정이 요구된다. 본 논문에서는 리모트 플라스마 세정법과 UV/$O_3$ 세정법을 사용하여 oxide CMP 후에 웨이퍼 표면에 많이 존재하는 K, Fe, Cu등의 금속오염물을 제거하는데 대한 연구결과를 보고하고자 한다. 리모트 수소 플라스마 세정결과에 의하면, 세정시간이 짧을 수록, rf-power가 증가할수록 세정 효과가 우수한 것으로 나타났으며, CMP 공정 후 웨이퍼 표면에 특히 많이 존재하는 금속 불순물인 K, Fe, Cu 등의 오염 제거를 위한 최적 공정 조건은 세정시간이 1분, rf-power가 100 W인 것으로 나타났다. AFM 분석 결과에 의하면 rf-power의 증가에 따라 표면 거칠기가 미소하게 증가하는데 , 이것은 플라스마에 의한 손상 때문인 것으로 보이나 그 정도는 무시할만하다. 한편, UV/$O_3$ 세정의 경우에는 세정공정시간이 30 sec일때 가장 우수한 세정효과가 얻어졌다. 리모트 수소 플라스마 및 UV/$O_3$ 세정방법에 의한 Si 웨이퍼 표면의 금속 불순물 제거기구는 Si표면 금속오염의 하단층에 생성된 $SiO_2H^+$/ 및 $e^-$와 반응하여 $SiO^*$상태로 휘발될 때 금속불순물이 $SiO^*$에 묻어서 함께 제거되는 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권7호
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• pp.905-916
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• 2016

The characteristics of phenol removal and $UV_{254}$ matters variance were investigated and compared by the variation of operating factors (NaCl concentration, air flow rate, initial phenol concentration) in electrochemical reaction (ER) and dielectric barrier discharge plasma reaction (DBDPR), respectively. The phenol removal rate was shown as $1^{st}$ order both in ER and DBDPR. Also, the absorbance of $UV_{254}$ matters which means aromatic intermediates was analyzed to investigate the complete phenol degradation process. In ER, the phenol degradation and aromatic intermediates production rates increased by the increase of NaCl concentration. However, in DBDPR, the variation of NaCl concentration had no effect on the degradation of phenol and $UV_{254}$ matters. Air flow rate had a little effect on the removal of phenol and the variation of $UV_{254}$ matters in ER. The phenol removal rate in ER was a little higher than that in DBDPR. The produced $H_2O_2$ and $O_3$ amounts in ER were 2 times and 10 times higher than those in DBDPR. The chlorine intermediates ($ClO_2$ and free chlorine) were produced in ER, however, they were not produced in DBDPR.