• 한국진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.22-27
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• 2010

$TiO_2$의 표면의 친수성을 증가시키기 위하여 dielectric barrier discharge (DBD)에 의해 발생된 대기압 플라즈마 (atmospheric pressure plasma: APP)를 이용 RF power 50~200 W 범위에서 Ar과 $O_2$ 가스를 사용 대기압 플라즈마로 광촉매 표면을 개질하였다. Ar 가스 단독으로 처리한 시료의 접촉각은 20도에서 10도로 감소하였으며, $O_2$ 가스를 반응성 가스로 하여 처리한 경우에는 접촉각이 20도에서 1도 미만으로 감소하였다. 동일한 RF power에서 $O_2$ 플라즈마 처리 시 더 낮은 접촉각을 확인하였는데, 이는 $TiO_2$ 표면과 산소원자의 결합으로 인하여 표면의 polar force의 증가에 의한 것으로 판단되어 대기압 플라즈마로 처리된 시료의 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)의 스펙트럼 분석결과 OH 작용기의 증가로 표면의 친수성이 증가됨을 확인하였다. 대기압 플라즈마로 처리된 시료와 처리하지 않은 시료의 접촉각은 모두 시간이 지남에 따라 증가하지만 플라즈마 처리 된 시료의 접촉각 증가는 플라즈마 처리하지 않은 시료의 접촉각 보다 작은 것을 확인하였다. 또한, 페놀 분해 실험을 통하여 플라즈마 표면처리를 통하여 $TiO_2$ 광촉매의 분해 효율이 크게 향상되는 것을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제25권2호
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• pp.174-180
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• 2014

양어 사료의 부상시간을 연장시켜, 사료 소비율을 높이고 양식장 수질오염을 저하시키기 위해 사료에 소수성 코팅을 하였다. 상압 유전체장벽방전 플라즈마 반응기 시스템에서 헥사메틸다이실록세인(HMDSO), 톨루엔 및 n-헥세인을 전구물질로 사용하여 사료 입자의 표면에 코팅 층을 형성시켰다. 공정 변수인 플라즈마 구동을 위한 입력 전력, 전구물질 종류, 코팅시간을 변화시키며 코팅 성능을 비교하였다. 코팅된 사료 표면의 물리, 화학적 성질은 접촉각 측정기와 퓨리에 변환 적외선 분광광도계를 이용하여 조사하였다. 소수성 플라즈마 코팅 후 물의 접촉각 증가는 표면이 소수성으로 변화하였음을 나타냈으며, 코팅된 시료의 적외선 분광 스펙트럼을 통해 소수성 피막이 $CH_3$, Si-O-Si, Si-C로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 코팅된 사료의 부상시간이 미코팅 사료에 비해 수초에서 3 min까지 증가하였으며, 플라즈마 코팅방법이 사료의 부상성능을 향상시키는 방법으로 사용될 수 있음을 보여 주었다. 코팅 직후 시료에 비해 6일 경과 후 시료의 물 접촉각이 크게 증가하였는데, 이를 통해 에이징 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권5호
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• pp.486-491
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• 2016

DBD 방식의 콜드 플라즈마 처리는 양파 분말에 접종된 E. coli O157:H7, S. Enteritidis, L. monocytogenes를 효과적으로 저해시켰다. 콜드 플라즈마 처리에 의한 식중독균 억제 효과는 콜드 플라즈마 전압 증가에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았지만, 콜드플라즈마 처리 시간에 따라 억제 효과가 유의적으로 증가함을 알 수 있었다. 또한, 양파 분말의 수분활성도가 높은 것과 입자 크기가 큰 것이 콜드 플라즈마를 이용하여 미생물을 억제 시키는데 유리하다는 것을 규명하였다. 본 연구에서 사용된 처리 조건에서의 DBD-CPT는 처리 시간과 관계없이 양파 분말의 비타민C 함량, 쿼세틴 함량, 그리고 색도에 영향을 주지 않았다. 따라서 DBD-CPT는 양파 분말의 이화학적 특성에 영향을 미치지 않으면서 CP 처리 시간, 양파 분말의 수분활성도와 크기 조절을 통해 식중독균을 효과적으로 억제 시킬 수 있음을 알 수 있었고 이로써 DBD-CPT가 양파 분말 식중독균 저감화에 사용 될 수 있는 비가열 살균 기술임을 확인 할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권3호
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• pp.483-489
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• 2017

본 연구에서는 저온 플라즈마를 활용하여 phloridzin을 20, 40 및 60분 동안 처리하여 얻어진 결과물에 대하여 DPPH 라디칼 소거, ${\alpha}$-glucosidase 및 pancreatic lipase 저해활성을 평가하였다. 그 결과, DPPH 라디칼 소거활성은 플라즈마로 처리하지 않은 phloridzin의 $IC_{50}$ 값이 $500{\mu}g/mL$ 이상이었으며, 이와 비교하여 플라즈마 60분 처리 반응물의 경우 $IC_{50}$ 값이 $100.5{\pm}2.9{\mu}g/mL$ 나타내어 항산화 활성이 상승한 것을 확인하였다. 또한 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성은 60 분 동안 플라즈마 처리한 phloridzin의 $IC_{50}$ 값이 $43.5{\pm}2.2{\mu}g/mL$의 가장 우수한 저해활성을 나타내었으며 이 활성은 양성대조군인 acarbose의 $IC_{50}$ 값인 $541.3{\pm}1.9{\mu}g/mL$ 보다 10배 이상 강한 활성이었다. Pancreatic lipase 저해활성은 60분 플라즈마를 처리한 phloridzin의 $IC_{50}$ 값이 $29.8{\pm}2.0{\mu}g/mL$로 가장 우수한 활성을 나타내었다. 향후 이들 반응을 통하여 생성된 화합물의 대량생산을 통한 물질 분리 및 구조 동정을 통하여 DPPH 라디칼 소거활성, ${\alpha}$-glucosidase 및 pancreatic lipase 저해활성 메커니즘 검증을 수행할 필요성이 있다고 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제25권11호
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• pp.616-621
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• 2015

Atmospheric pressure plasma is used in the biological and medical fields. Miniaturization and safety are important in the application of apply atmospheric plasma to bio devices. In this study, we made a small, pocket-sized inverter for the discharge of atmospheric plasma. We used pulse power to control the neutral gas temperature at which the, when plasma was discharged. We used direct current of 5 V of bias(voltage). The output voltage is about 1 to 2 kilo volts the frequency is about 80 kilo hertz. We analyzsed the characteristics of the atmospheric plasma using OES(Optical emission spectroscopy) and the Current-Voltage characteristic of pulse power. By calculating of the current voltage characteristics, we were able to determine that, when the duty ratio increased, the power that actually effects the plasma discharge also increased. To apply atmospheric plasma to human organisms, the temperature is the most important factor, we were able to control the temperature by modulating the pulse power duty ratio. This means we can use atmospheric plasma on the human body or in other areas of the medical field.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.208.1-208.1
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• 2016

히드라란 단세포 생물로써 강장동물에 속한다. 촉수가 많이 있으며, 그 촉수에는 독이 있다. 번식 방식으로는 출아법을 이용한다. 출아를 할 때에는 한 마리가 아닌 여러 마리의 히드라가 동시에 출아를 하기도 하며, 출아를 하고 있는 히드라는 촉수가 들어난 순간부터 먹이 섭취가 가능해진다. 이 출아법을 이용하여 번식을 하는 히드라가 DBD처리를 했을 시, 히드라 출아에 차이를 보인다면 다른 생물에게도 DBD 처리를 했을 시, 영향을 미친다고 생각하고 실험을 진행하였다. DBD(Dielectric Barrier Discharge)는 두 전극 사이에 유전체층이 있으며, 외부에서 교류 전압을 가해준다. 그러면 유전체 사이에서 방전이 발생되는데, 방전된 것을 플라즈마라고 한다. DBD라는 유전체 장벽 방전으로써 주위를 이온화 시켜 만드는 플라즈마에 유전체를 씌어 생물에게 최대한 해가 되지 않도록 만든 것이다. 유전체 장벽 방전에ROS(Reactive Oxygen Species)라는 산소와 결합된 기체들이 생성된다. DBD로 인해서 생성되는 ROS를 히드라에 처리했을 경우 히드라 출아수에 변화를 통해서 해를 끼치는 정도를 알아보고자 하였다. 그 결과 아르곤 기체에 의한 ROS로 처리한 히드라는 대조군 보다 히드라의 출아수의 변화가 있는 것으로 관찰되었고, 공기를 이용하여 방전한 DBD의 ROS로 처리한 히드라는 대조 군과 비교하여 큰 변화가 없어 보였다. 따라서 아르곤 대기압 DBD플라즈마를 이용하여 만든 ROS가 히드라에게 직접적인 영향을 준 것으로 보였다. 이 결과를 토대로 아르곤DBD를 이용한 ROS 처리는 생물에게 영향을 줄 수 있다는 것을 이 실험을 통해 간접적으로 확인해 볼 수 있었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제18권1호
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• pp.51-58
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• 2002

Destruction process of toluene using a wire-cylindrical BBD (Dielectric Barrier Discharge) reactor packed with catalysts was investigated to characterize the synergetic effects of non-thermal plasma and catalyst process. The catalysts used in the present study were ${\gamma}$-Al$_2$BO$_3$ and Pt/${\gamma}$-Al$_2$O$_3$. Under the numerous test conditions, specific energy density (SED (J/L)) and the conversion of toluene, defined as (1 -[C$_{f}$]/[C$_{i}$]), were measured. The test results showed that toluene decomposition efficiency followed the pseudo-first order in the case of plasma only process. The pseudo-first order process, however, was modified to pseudo-zeroth order reaction in the case of catalyst-assisted plasma process. This modification of the reaction order was verified based on a simple kinetic model proposed in the present study. Owing to the modification of reaction order, which resulted from the catalytic process, the specific energy to achieve the high removal efficiencies, i.e. 80~90%, was reduced significantly.y.y.

• 한국환경과학회지
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• 제24권7호
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• pp.947-954
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• 2015

Dielectric barrier discharge plasma is a new technique in water pollutant degradation, which that is characterized by the production of chemically active species such as hydroxyl radicals, ozone, hydrogen peroxide, etc. If dissolving of plasma gas generated in the plasma reaction has increased, it is possible to increase the contaminant removal capacity. In this study, the improvement on the dissolving performance of plasma gas was evaluated by the indirect method measuring the overall oxygen transfer coefficient. Experiments were conducted to examine the effects of nozzle type, distance from water surface, air supply rate and liquid circulation rate. The experimental results showed that the $K_{La}$ value of the 3-prong nozzle is 2.67 times higher than the diffuser. The order of $K_{La}$ value with nozzle type ranked in the following order: 3-prong nozzle (inner diameter, less 1 mm) > circular nozzle (inner diameter, 1.5 mm) > ellipse nozzle (short diameter 1 mm, long diameter 2.5 mm) > circular nozzle (inner diameter, 3 mm). Optimal liquid circulation rate was appeared to be 1.7 L/min, the value of $K_{La}$ was 0.510 1/min. The value of $K_{La}$ with increasing air supply rate was revealed in the form of an exponential such as $K_{La}=0.3581e^{0.2919^*air\;flow\;rate}$.

• 한국환경과학회지
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• 제21권6호
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• pp.695-704
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• 2012

The application of disinfection models on the plasma process was investigated. Nine empirical models were used to find an optimum model. The variation of parameters in model according to the operating conditions (first voltage, second voltage, air flow rate, pH) were investigated in order to explain the disinfection model. In this experiment, the DBD (dielectric barrier discharge) plasma reactor was used to inactivate Ralstonia Solanacearum which cause wilt in tomato plantation. Optimum disinfection models were chosen among the nine models by the application of statistical SSE (sum of squared error), RMSE (root mean sum of squared error), $r^2$ values on the experimental data using the GInaFiT software in Microsoft Excel. The optimum model was shown as Weibull+talil model followed by Log-linear+ Shoulder+Tail model. Two models were applied to the experimental data according to the variation of the operating conditions. In Weibull+talil model, Log10($N_o$), Log10($N_{res}$), ${\delta}$ and p values were examined. And in Log-linear+Shoulder+Tail model, the Log10($N_o$), Log10($N_{res}$), $k_{max}$, Sl values were calculated and examined.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.391-391
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• 2010

The stability enhancement of Znic oxide thin film transistor deposited by PLD-DBD has been reported here using the bias temperature stress test. Znic oxide (ZnO) thin films were deposited on $SiO_2$/Si (100) by pulsed laser deposition method with and without dielectric barrier discharge (DBD) method. The DBD is the efficient method to adopt the nitrogen ions into the thin films. The TFT characteristics of ZnO TFTs with and without Nirogen (N) doping show similar results with $I_{on/off}$ of $10^5{\sim}10^6$. However. the bias temperature stress (BTS) test of N-doped ZnO TFT with DBD shows higher stability than that of ZnO TFT.