• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.433-445
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• 2021

고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 발파의 유체 침투 효율을 검증하기 위해 실험실 규모의 토사 시료에 대하여 발파 시험을 실시하였다. 이 연구를 위해 대용량 축전기가 포함된 플라즈마 발파 장치와 직경 80 cm, 높이 60 cm 크기의 컬럼형 토사 시료를 제작하였다. 토사 시료로는 사질토와 실트를 7:3 비율로 섞은 A 시료 7개와 9:1 비율로 섞은 B 시료 3개가 제작되었다. A 시료에 플라즈마 발파 없이 수압만으로 유체를 주입했을 때는 시추공 주변으로 국소적인 침투만 발생되었고 침투면적비는 5% 이하로 분석되었다. 플라즈마 발파에 의한 유체 침투 시험은 1 kJ, 4 kJ 그리고 9 kJ의 방전 에너지로 실시되었다. A 시료에 대한 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 1회만 발파하였을 때는 16~25%이고 5회 연속 발파 시에는 30~48%로 분석되어, 수압만으로 유체를 주입했을 때보다 침투면적이 최대 9.6배까지 넓어졌다. B 시료에 대한 5회 연속 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 33~59%로 분석되어 동일 조건의 A 시료 시험에 비해 침투면적이 1.1~1.4배 정도 넓어졌다. 이러한 결과는 플라즈마 발파 시에 방전 에너지가 클수록, 발파 횟수가 증가할 수록 유체의 침투면적이 증가하며, 투수성이 큰 토양에서 플라즈마 발파가 더욱 효과적임을 보여준다. 유체 침투 효과를 삼차원적인 부피로 분석하기 위해 유체 침투반경을 계산하였다. 수압으로만 유체를 주입했을 때의 침투반경은 9 cm인 반면에, 9 kJ의 에너지로 5회 발파 시에는 침투반경이 27~30 cm로 계산되어 유체 침투 효과가 최대 333%까지 증가되었다. 이러한 연구결과는 투수성이 낮은 실제 오염토양에서 원위치 토양 세정을 실시할 때 플라즈마 발파 기술을 적용하면, 세정제의 전달범위가 증가되어 정화효율이 개선될 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.36-44
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• 2010

관경이 수 mm인 세관 램프 내부에서 플라즈마의 확산을 조사하기 위하여 이극성(ambipolar) 확산방정식을 해하였다. 반경 방향의 확산에 의한 유리관 벽에서의 플라즈마 소멸 특성시간은 $\tau_r\;=\;(r_0/2.4)^2/D_a$로 주어진다. 반경 $r_0{\sim}1\;mm$이고 이극성 확산계수 $D_a{\sim}0.01\;m^2/s$ 이면, $\tau_r{\sim}17\;{\mu}s$이다. 이는 램프의 교류전원 구동에서 플라즈마를 유지하기 위한 구동 최소 주파수 ~30 kHz에 해당한다. 고전압이 인가되는 전극부에 발생한 고밀도의 플라즈마가 양광주로 확산되는 특성시간은 $\tau_z{\sim}0.1\;s$이다. 고밀도 플라즈마 경계에서의 시간에 대한 확산속도는 $t{\sim}10^{-6}\;s$일 때 $u_D{\sim}10^2\;m/s$이고, $t{\sim}10^{-3}\;s$이면 그 속도는 $u_D{\sim}1\;m/s$로 느려진다. 따라서 램프 길이 ~1 m에 대하여 전극부에서 생성된 고밀도 플라즈마가 양광주 전체로 확산되는 시간은 수 초가 걸린다.

• 한국진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.172-180
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• 2007

외부전극 형광램프(EEFL)에서 빛의 방출 전파 신호의 관측법에 의하여 플라즈마의 전자 온도와 밀도를 진단하는 새로운 방법을 소개한다. 직경 4.0 mm이고 램프 길이 860 mm인 37인치 LCD-TV용 외부전극 형광램프에 대하여, 전압 인가 방식에 따른 두 가지의 구동법에 의한 발광 형태와 플라즈마의 특성을 조사한다. 램프 양단에 고전압을 인가하는 구동 방식에서, 빛은 고전압이 인가된 램프 양 끝에서 중앙으로 빛의 방출이 전파되며, 램프 길이 전체에 대하여 휘도가 균일하다. 램프 한쪽에 고전압을 인가하고 다른 한쪽은 접지한 구동에서, 빛의 방출은 고전압이 인가된 전극에서 접지된 전극 방향으로 전파되며, 고전압 쪽의 휘도가 높고 접지 쪽의 휘도가 낮아 램프 길이 방향으로 휘도가 불균일하다. 이러한 발광 전파 신호로부터 전자의 표류 속도를 계산하여, 전자의 온도와 밀도를 얻는다. 외부전극 형광램프의 사용 휘도의 영역인 $10,000{\sim}15,000cd/m^2$에 대하여, 전자 온도 $(kT_e)$는 $1.3{\sim}2.7eV$, 플라즈마의 밀도 $(n_e)$는 $(1.6{\sim}3.6){\times}10^{16}m^{-3}$를 얻었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.176-180
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• 2002

During the last two decades the laser beam has progressed from a sophisticated laboratory apparatus to an adaptable and viable industrial tool. Especially, in its welding mode, the laser offers high travel speed, low distortion, and narrow fusion and heat-affected zones (HAZ). The principal obstacle to selection of a laser processing method in production is its relatively high equipment cost and the natural unwillingness of production supervision to try something new until it is thoroughly proven. The major objective of this work is focused on the combined features of gas tungsten arc and a low-power cold laser beam. Although high-power laser beams have been combined with the plasma from a gas tungsten arc (GTA) torch for use in welding as early as 1980, recent work at the Ohio State University has employed a low power laser beam to initiate, direct, and concentrate a gas tungsten arcs. In this work, the laser beam from a 7 watts carbon monoxide laser was combined with electrical discharges from a short-pulsed capacitive discharge GTA welding power supply. When the low power CO laser beam passes through a special composition shielding gas, the CO molecules in the gas absorbs the radiation, and ionizes through a process known as non-equilibrium, vibration-vibration pumping. The resulting laser-induced plasma (LIP) was positioned between various configurations of electrodes. The high-voltage impulse applied to the electrodes forced rapid electrical breakdown between the electrodes. Electrical discharges between tungsten electrodes and aluminum sheet specimens followed the ionized path provided by LIP. The result was well focused melted spots.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.39-44
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• 2005

고연료 중 대부분이 수소와 탄소의 결합물이다. 연료들은 엔진 내부에서 완전 연소되었을 경우는 수분인 증기와 $CO_2$가 발생된다. 그러나 대개 불완전 연소가 일어나 $NO_x$나 Smoke가 발생되어진다. 그리고 이 물질은 인해에 매우 해로운 물질들이다. 본 논문에서는 EGR과 상용주파수를 이용한 플라즈마 장치를 조합하여 배기가스 유해물질 제거 특성을 연구하였다. $NO_x$의 경우에는 전압과 EGR율이 증가할수록 유해물질 제거 특성이 우수하였고, Smoke의 경우에는 EGR 율이 증가하게 되면 Smoke의 발생율이 증가하였으나 전압이 증가하게 되면 발생율이 감소하였다.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.114-126
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• 2011

냉음극 형광램프의 길이 방향의 발광에 의한 광의 전파를 관측하였다. 직류 및 교류 전압을 인가하여 램프 길이의 일정한 간격으로 광 신호를 측정하였다. 직류 전원을 맥류로 변조한 전압을 인가하여 광 신호를 관측한 결과 교류 전원의 광 신호와 마찬가지로 램프 길이 방향으로 발광의 전파가 분명히 나타난다. 이들 광 신호로부터 램프의 발광이 고전압부에서 접지부로 전파한다는 것을 보여준다. 광 신호의 전파는 타운젠드 방전 전후로 두 가지의 형태로 나타난다. 저 전류 영역에서는 광 신호가 감쇄하여 전파되며, 전파 속도는 약 $10^4{\sim}10^5m/s$이다. 정상 글로우 방전에서는 광 신호의 감쇄 없이 전파 속도는 약 $10^5{\sim}10^6m/s$이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
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• pp.326.2-326
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• 2002

A PDP(Plasma Display Panel) module consists of a discharge panel, a SMPS for power supply, driving boards for panel control, and a logic board. Driving boards supply high voltage pulses to induce glow dischargein the PDP panel. The electrical pulses excite the circuit elements and subsequentlyacoustic noises. The main sources of the noise in the circuit are the transformer of SMPS and the power MOSFET of driving boards, and the heat sinks often amplify the noise level. (omitted)

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.64-66
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• 2002

This study is to develop electromagnetic plasma reactors for indoor air purification, Removal effect of nitrogen oxide using magnetic field are investigated. And AC or DC high voltage is applied for corona discharge, flow rates are 150${\sim}$1500${\ell}$/min and NO initial concentration is about 10 ppm. In the results, NOx removal rate by AC power is about 10 % higher than that by DC power under the experimental condition of 700 ${\ell}$/min, 5 magnets. When magnet is applied to the reactor, NOx removal rate increased.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.478-478
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• 2012

Recently, there are many researches in order to increase the deposition rate (D/R) and improve film uniformity and quality in the deposition of microcrystalline silicon thin film. These two factors are the most important issues in the fabrication of the thin film solar cell, and for the purpose of that, several process conditions, including the large area electrode (more than 1.1 X 1.3 (m2)), higher pressure (1 ~ 10 (Torr)), and very high frequency regime (VHF, 40 ~ 100 (MHz)), have been needed. But, in the case of large-area capacitively coupled discharges (CCP) driven at frequencies higher than the usual RF (13.56 (MHz)) frequency, the standing wave and skin effects should be the critical problems for obtaining the good plasma uniformity, and the ion damage on the thin film layer due to the high voltage between the substrate and the bulk plasma might cause the defects which degrade the film quality. In this study, we will propose the new concept of the large-area multi-electrode (a new multi-electrode concept for the large-area plasma source), which consists of a series of electrodes and grounds arranged by turns. The experimental results with this new electrode showed the processing performances of high D/R (1 ~ 2 (nm/sec)), controllable crystallinity (~70% and controllable), and good uniformity (less than 10%) at the conditions of the relatively high frequency of 40 MHz in the large-area electrode of 280 X 540 mm2. And, we also observed the SEM images of the deposited thin film at the conditions of peeling, normal microcrystalline, and powder formation, and discussed the mechanisms of the crystal formation and voids generation in the film in order to try the enhancement of the film quality compared to the cases of normal VHF capacitive discharges. Also, we will discuss the relation between the processing parameters (including gap length between electrode and substrate, operating pressure) and the processing results (D/R and crystallinity) with the process condition map for ${\mu}c$-Si:H formation at a fixed input power and gas flow rate. Finally, we will discuss the potential of the multi-electrode of the 3.5G-class large-area plasma processing (650 X 550 (mm2) to the possibility of the expansion of the new electrode concept to 8G class large-area plasma processing and the additional issues in order to improve the process efficiency.

• 한국분말재료학회지
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• 제22권3호
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• pp.163-168
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• 2015

Ti alloys are extensively used in high-technology application because of their strength, oxidation resistance at high temperature. However, Ti alloys tend to be classified very difficult to cut material. In this paper, The powder synthesis, spark plasma sintering (SPS), bulk material properties such as electrical conductivity and thermal conductivity are systematically examined on $Ti_2AlN$ and $Ti_2AlC$ materials having most light-weight and oxidation resistance among the MAX phases. The bulk samples mainly consisted of $Ti_2AlN$ and $Ti_2AlC$ materials with density close to theoretical value were synthesized by a SPS method. Machining characteristics such as machining time, surface quality are analyzed with measurement of voltage and current waveform according to machining condition of micro-electrical discharge machining with micro-channel shape.