• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2002.07c
• /
• pp.1662-1664
• /
• 2002

경제성장과 더불어 신뢰성이 높은 양질의 전기에너지의 공급이 필요하게 되었다. 최근에는 고압 $SF_6$가스를 절연매체로 하는 가스절연개폐기(Gas Insulate Switchgear:GIS)설비가 여러 지역에서 건설 운전 중이다. 본 논문은 GIS내의 $SF_6$가스의 온도변화에 따른 절연특성 및 $SF_6$의 액화에 따른 절연특성에 관한 연구이다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
• /
• v.55 no.3
• /
• pp.155-158
• /
• 2006

$SF_6$ gas circuit breakers we widely used for short circuit current interruption in EHV or UHV power system. For a $SF_6$ gas circuit breaker development, the hot gas velocity measurement is necessary during $SF_6$ gas circuit breaker's trip operation. Small-gap flashover characteristics are used for this hot gas velocity measurement. This study sho was the hot gas velocity measurement results during $SF_6$ gas circuit breaker' trip operation.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2005.07c
• /
• pp.2088-2090
• /
• 2005

산업현장에서 많이 사용되고 있는 전력기기에 결함이 발생하면 치명적인 사고로 진전되어 경제적, 인적 손실이 발생될 수 있다. 본 논문은 현재 대전력기기에서 많이 사용되는 $SF_6$ 절연가스의 압력 변화에 따른 부분방전을 모의하고, UHF법을 이용한 모의 GIS 내부 부분방전 신호 측정 및 접지전류를 측정하여 부분방전 시 방사되는 방사전자파의 스펙트럼 특성과 접지 전류 파형 특성을 분석하여, 챔버 내의 압력변화가 $SF_6$ 가스 부분방전에 미치는 영향을 측정하였다. 이러한 연구는 현장 GIS 및 $SF_6$가스 절연 전력설비에서 내부 압력 변화가 원인이 되어 발생되는 절연파괴 사고의 방지에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
• /
• 2001.07a
• /
• pp.110-113
• /
• 2001

ECR(electron cyclotron resonance) 플라즈마 식각 장비를 이용하여 SF$_{6}$/Ar과 Cl$_2$/Ar 플라즈마 가스에 대한 Platinum (이하 Pt) 박막의 식각 특성을 연구하였다. Pt 박막의 경우 Cl$_2$ 가스 혼합물에 대한 식각 특성은 많이 보고가 되어 왔으나 상대적으로 Fluorine 계열의 가스 혼합물에 의한 시각 연구는 미비하였다. 본 연구에서는 SF$_{6}$/Ar과 Cl$_2$/Ar 플라즈마 가스를 이용한 Pt 박막의 식각 특성을 비교 분석하고 각각의 가스와 Pt 박막과의 반응을 분석, 식각 특성을 개선하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.328-329
• /
• 2012

$SF_6$ gas는 반도체 및 디스플레이 제조공정 중 Dry etch과정에서 널리 사용되는 gas로 자연적으로 존재하는 것이 아닌 사용 목적에 맞춰 인위적으로 제조된 gas이다. 디스플레이 산업에서 $SF_6$ gas가 사용되는 Dry etch 공정은 주로 ${\alpha}$-Si, $Si_3N_4$ 등 Si계열의 박막을 etch하는데 사용된다. 이러한 Si 계열의 박막을 식각하기 위해서는 fluorine, Chlorine 등이 사용된다. fluorine계열의 gas로는 $SF_6$ gas가 대표적이다. 하지만 $SF_6$ gas는 대표적인 온실가스로 지구 온난화의 주범으로 주목받고 있다. 세계적으로 온실가스의 규제에 대한 움직임이 활발하고, 대한민국은 2020년까지 온실가스 감축목표를 '배출전망치(BAU)대비 30% 감축으로' 발표하였다. 따라서 디스플레이 및 반도체 공정에는 GWP (Global warming Potential)에 적용 가능한 대체 가스의 연구가 필요한 상황이다. 온실가스인 $SF_6$를 대체하기 위한 방법으로 GWP가 낮은 $C_3F_6$가스를 이용하여 $Si_3N_4$를 Dry etching 방법인 RIE (Reactive Ion Etching)공정을 한 후 배출되는 가스를 측정하였다. 4인치 P-type 웨이퍼 위에 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)장비를 이용하여 $Si_3N_4$를 200 nm 증착하였고, Photolithography공정을 통해 Patterning을 한 후 RIE공정을 수행하였다. RIE는 Power : 300 W, Flow rate : 30 sccm, Time : 15 min, Temperature : $15^{\circ}C$, Pressure : Open과 같은 조건으로 공정을 수행하였다. 그리고 SEM (Scanning Electron Microscope)장비를 이용하여 Etching된 단면을 관찰하여 단차를 확인하였다. 또한 Etching 전후 배출가스를 포집하여 GC-MS (Gas Chromatograph-Mass Spectrophotometry)를 측정 및 비교하였다. Etching 전의 경우에는 $N_2$, $O_2$ 등의 가스가 검출되었고, $C_3F_6$ 가스를 이용해 etching 한 후의 경우에는 $C_3F_6$ 계열의 가스가 검출되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2008.10a
• /
• pp.213-215
• /
• 2008

최근 지구온난화가 국제적인 이슈화되면서 온실가스의 효과적인 처리에 많은 관심이 집중되고 있다. 냉매로 주로 사용되는 HFC-134a와 절연제로 주로 사용되고 있는 $SF_6$는 각각 이산화탄소의 11,700배와 23,900배의 지구온난화지수를 가지는 온실가스이다. 본 연구에서는 이 두 물질의 효과적인 분리/회수를 위하여 가스 하이드레이트 형성을 이용한 방법을 제안하였다. 하이드레이트 형성법을 이용 할 경우 공정이 단순하고 저압에서 분리가 가능하므로 타 분리공정과의 경쟁이 가능할 것으로 예상된다. 본 실험은 275-290 K의 온도범위와 3 - 30 bar의 압력범위에서 질소 + HFC-134a (20, 40, 60, 80%)와 질소 + $SF_6$ (10, 30, 50, 70%)의 혼합기체를 사용하여 각 조성에 따른 하이드레이트(H)-물($L_W$)-기상 (V)의 3상 평형점을 측정하였다. HFC-134a 또는 $SF_6$의 조성이 낮은 혼합기체의 3상 평형점은 순수 질소의 3상 평형점에 비하여 주어진 온도에서 평형압력이 현저히 낮은 것을 볼 수 있었으며 HFC-134a 또는 $SF_6$의 조성이 증가할 수록 순수한 HFC-134a 또는 $SF_6$의 3상 평형점에 근접하는 것을 볼 수 있었다. 특히 $SF_6$는 다른 기체와 달리 하이드레이트의 생성/해리에 긴 시간이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 본 실험에서 얻어진 결과는 하이드레이트를 이용한 HFC-134a와 $SF_6$ 분리 공정의 중요한 기초 자료가 되며 다른 혼합 기체의 분리 공정에도 응용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
• /
• v.24 no.8
• /
• pp.142-149
• /
• 2010

This paper describes dielectric characteristics of $SF_6$ and dry-air gases under lightning impulse voltages in a quasi-uniform electric field. In order to simulate to a quasi-uniform electric field, electric field utilization factor of the used sphere-plane electrode is 71[%]. The gas pressure of $SF_6$ ranges from 0.1 to 0.2[MPa] and that of dry-air ranges from 0.2 to 0.6[MPa]. Electrical breakdown voltages of $SF_6$ and dry-air gases are measured and analyzed as functions of the polarity of lightning impulse voltage and gas pressure. As a result, the electrical breakdown voltage of both gases under the positive lightning impulse voltage is higher than that under the negative one. The electrical breakdown voltage in $SF_6$ is almost higher than 2.67 times compared to dry-air. The results presented in this paper can be used as a useful information to evaluate the capability of alternative insulation gases for $SF_6$ in power distribution equipment with prominent ability against lightning surge.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
• /
• v.56 no.9
• /
• pp.1566-1570
• /
• 2007

[ $SF_6$ ] gas circuit breakers are widely used for short circuit current interruption in EHV(Extra High Voltage) or UHV(Ultra High Voltage) power systems. To develop $SF_6$ gas circuit breakers, the arc resistance value is necessary to compare experimental results to numerical ones. The arc resistance value can be obtained from a breaking test with a $SF_6$ gas circuit breaker. The direct testing or synthetic testing facility is widely used to verify the breaking ability for $SF_6$ gas circuit breakers. We employed the simplified synthetic testing facility to test a $SF_6$ gas circuit breaker prototype. The arc resistance characteristic was measured and calculated under the various experimental conditions. This arc resistance value can be used for verifying the numerical results from arc simulation in a circuit breakers.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
• /
• v.50 no.2
• /
• pp.65-71
• /
• 2001

This paper describes partial discharge phenomenon with SF6gas pressures in insulation consisting of insulation paper and SF6 gas. We made the specimens with SF6 gas gaps which exist between aramid papers and electrodes and calculated the electric field intensity in the these gaps. We measured the partial discharge inception voltages and the AC breakdown voltages with the test method of IEC 60060-2 and did the partial discharge degradation experiments with a constant voltage. According to gas pressures, the breakdown voltages in SF6gas gaps were calculated by Paschen's law. And these results showed the ability applying partial discharge inception voltages evaluation to Paschen's law and the relationship between the PD quantities occurring insulation breakdown and PD occurring area.

• Membrane Journal
• /
• v.21 no.1
• /
• pp.22-29
• /
• 2011

During the maintenance, repair and replacement process of circuit breaker, $SF_6$ reacted with input air in arc discharge, which led to the production of by-product gases (eg, $N_2$, $O_2$, $CF_4$, $SO_2$, $H_2O$, HF, $SOF_2$, $CuF_2$, $WO_3$). Among these various by-product gases, $N_2$, $O_2$, $CF_4$ is major component. Therefore, the effective separation process is necessary to recycle the $SF_6$ gas from the mixture gas containing $N_2$, $O_2$, $CF_4$. In this study, the membrane separation process was applied to recycle the $SF_6$ gas from the mixture gas containing $N_2$, $O_2$, $CF_4$. The concentration of $SF_6$ gas in gas produced from the electric power industry is over than 90 vol%. Therefore, we made the simulated gas containing $N_2$, $O_2$, $CF_4$, $SF_6$ which the concentration of $SF_6$ gas is minimum 90 vol%. From the results of membrane separation process of $SF_6$ gas from $N_2$, $O_2$, $CF_4$ $SF_6$ mixture gases, PSF membrane shown the highest recovery efficiency 92.7%, in $25^{\circ}C$ and 150 cc/min of retentate flow rate. On the other hand, PC membrane shown the highest recovery efficiency 74.8%, in $45^{\circ}C$ and 150 cc/min of retentate flow rate. Also, the highest rejection rate of $N_2$, $O_2$, $CF_4$ is 80, 74 and 58.9% seperately in the same operation condition of highest recovery efficiency. From the results, we supposed the membrane separation process as the effective $SF_6$ separation and recycle process from the mixture gas containing $N_2$, $O_2$, $CF_4$, $SF_6$.