• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제8권4호
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• pp.59-63
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• 2009

This paper presents two dimensional simulation results of an inductively coupled $Ar/O_2$ plasma reactor. The effects of operating conditions on the plasma properties and the uniformity of atomic oxygen near the wafer were systematically investigated. The plasma density had the linear dependence on the chamber pressure, the flow rate of the feed gas and the power deposited into the plasma. On the other hand, the electron temperature decreased almost linearly with the chamber pressure and the flow rate of the feed gas. The power deposited into the plasma nearly unaffected the electron temperature. The simulation results showed that the uniformity of atomic oxygen near the wafer could be improved by lowering the chamber pressure and/or the flow rate of the feed gas. However, the power deposited into the plasma had an adverse effect on the uniformity.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권3호
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• pp.105-112
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• 2002

A combined process of non-thermal plasma and catalytic techniques has been investigated to treat toxic gas compounds in air. The treated gas in the present study is $CH_3$CN that has been known to be a simulant of toxic chemical agent. A planar type dielectric barrier discharge(DBD) reactor has been used to generate non-thermal plasma that produces various chemically active species, O, N, OH, $O_3$, ion, electrons, etc. Several different types of adsorbents and catalysts, which are MS 5A, MS 13X, Pt/alumina, are packed into the plasma reactor, and have been tested to save power consumption and to treat by-products. Various aspects of the present techniques, which are decomposition efficiencies along with the power consumption, by-product analysis, reaction pathways modified by the adsorbents and catalysts, have been discussed in the present study.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권5호
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• pp.556-560
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• 2010

부타디엔 고무 소재의 접착력을 향상시키기 위하여 대기압 표면개질방식을 적용시켰다. 평판형 플라즈마반응기의 최적의 반응조건을 구하기 위하여 반응기체(질소, 아르곤, 산소, 공기), 기체유량(30~100 mL/min), 플라즈마 처리시간(0~30초) 및 선처리제의 개질방법(GMA, 2-HEMA)을 변화시켜 실험하였다. 처리 전후의 소재의 표면변화는 SEM과 ATR-FTIR로 측정하였다. 기체의 유량과 처리시간이 증가함에 따라 접촉각이 감소하였고, 반응 기체는 공기로 유량 60 mL/min, 처리시간 5초 및 2-HEMA 첨가 선처리제를 사용하였을 때 최대의 접착박리강도를 나타내었다. 결과적으로 대기압식 평판형 플라즈마 처리방식으로 고무소재 표면의 젖음성과 접착박리강도가 개선되었음을 확인하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제30권6호
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• pp.577-585
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• 2014

A series of experiments using atmospheric-pressure non-thermal plasma coupled with transition metal catalysts were performed to remove ethylene from agricultural storage facilities. The non-thermal plasma was created by dielectric barrier discharge, which was in direct contact with the catalyst pellets. The transition metals such as Ag and $V_2O_5$ were supported on ${\gamma}-Al_2O_3$. The effect of catalyst type, specific input energy (SIE) and oxygen content on the removal of ethylene was examined to understand the behavior of the hybrid plasma-catalytic reactor system. With the other parameters kept constant, the plasma-catalytic activity for the removal of ethylene was in order of $V_2O_5/{\gamma}-Al_2O_3$ > $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ > ${\gamma}-Al_2O_3$ from high to low. Interestingly, the rate of plasma-catalytic ozone generation was in order of $V_2O_5/{\gamma}-Al_2O_3$ > ${\gamma}-Al_2O_3$ > $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$, implying that the catalyst activation mechanisms by plasma are different for different catalysts. The results obtained by varying the oxygen content indicated that nitrogen-derived reactive species dominated the removal of ethylene under oxygen-lean condition, while ozone and oxygen atoms were mainly involved in the removal under oxygen-rich condition. When the plasma was coupled with $V_2O_5/{\gamma}-Al_2O_3$, nearly complete removal of ethylene was achieved at oxygen contents higher than 5% by volume (inlet ethylene: 250 ppm; gas flow rate: $1.0Lmin^{-1}$; SIE: ${\sim}355JL^{-1}$).

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.581-582
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• 2005

In order to apply the discharge plasma processing. to industrial areas, the control of the chemical reaction mechanism is necessary. The hybrid plasma reactor was designed for the effective treatment of wastewater and hazardous volatile organic substances. This plasma reactor was similar to the barrier discharge, and surface discharge on the dielectric surface was propagated to the water surface strongly for the heterogeneous chemical reaction at the interface between the working gas and the water surface. The discharge emission in this discharge reactor was mainly $N_2$ second positive band in the case of $N_2$ or air gas atmosphere, and intensities from OH radicals in Ar gas atmosphere were stronger than in $N_2$ or air gas atmosphere. From this result, it is necessary to apply Ar gas for the effective generation of OH radicals in this plasma reactor.

• 산업기술연구
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• 제25권A호
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• pp.141-149
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• 2005

We investigated numerically the evolutions of several chemical species which are important for film growth and particle generation in the pulsed $SiH_4$ plasmas. During the plasma-on, the $SiH_x$ concentration increases with time mainly by the generation reaction from $SiH_4$, but, during the plasma-off, decreases because of the hydrogen adsorption reaction. During the plasma-on, the concentrations of negative ions increase with time by the polymerization reactions of negative ions and those become almost zero in the sheath regions because of the electrostatic repulsion. During the plasma-off, the concentrations of negative ions decrease with time by the neutralization reactions with positive ions and some negative ions can diffuse toward the sheath regions because there is no electric field inside the reactor. The polymerized negative ions of higher mass can be reduced successfully by using the pulsed plasma process.

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.261-265
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• 2011

아르곤과 산소 대기압 플라즈마를 이용한 미생물인 E. coli의 살균효과를 분석하였다. 유전체 격막 방전 형태의 플라즈마 반응기는 아르곤과 산소 혼합기체에서 균일한 플라즈마 방전과 오존 생성에 효과적이었다. 직접적인 대기압 플라즈마 조사에 따른 E. coli의 살균처리 공정에서 산소에 대한 혼합비와 인가전력의 증가는 방전기체의 오존 발생농도를 높여 미생물의 살균효과를 증가시켰다. 반응기와 시료와의 거리는 살균효과를 증가하기 위하여 가급적 작게 하는 것이 효율적이었다. 본 연구를 통하여 대기압 플라즈마는 오존과 같은 산화촉진제의 발생으로 저온에서 E. coli와 같은 미생물을 효과적으로 살균할 수 있어 기존의 살균법을 대체 할 수 있는 차세대 살균기술로서의 개발 가능성을 확인 할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.455-459
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• 2007

배리어(dielectric-barrier discharge: DBD) 반응기에서 솔-젤 방법으로 제조한 $Pt/TiO_2$를 넣고 플라즈마 에너지를 사용하여 메탄전환반응 연구를 수행하였다. 제조된 촉매는 기존 금속산화물과는 다른 방법으로 환원을 하였으며, 플라즈마를 사용한 환원방법(plasma-assisted reduction: PAR)이라고 명명하였다. $Pt/TiO_2$ 촉매는 Pt 담지량 및 소성온도에 관계없이 20분 이내에 환원이 완료되었다. 3 wt% $Pt/TiO_2$ 촉매와 5 wt% $Pt/TiO_2$ 촉매를 $600^{\circ}C$에서 소성하여 PAR 방법으로 환원했을 때 메탄의 전환율은 40%로 가장 높았다. DBD 반응기에서 $Pt/TiO_2$ 촉매를 사용하였을 경우 촉매가 없을 때보다 $C_2H_6$, $C_3H_8$와 $C_4H_{10}$과 같은 알칸의 선택성의 매우 높게 나타났다.

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.249-254
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• 2011

Ferroelectric의 강유전체 소구들을 충전한 원통형의 비열 방전 플라즈마 반응기를 설계 제작하였으며, 강유전체 층방전 구조를 구성하는 평판(20 mm 간격) 금속망 전극 사이에 직경 2.0 mm인 $SrBiTaO_9$ (SBT) 소구들을 위치시키고 고압의 교류 전원을 인가하였다. SBT 소구는 상온($25^{\circ}C$)에서 150, 큐리온도($335^{\circ}C$)에서 500의 유전상수를 가졌다. 플라즈마 반응기에서 오존 생성속도는 거의 인가전압의 증가에 비례하였으며, SBT 소구들이 충전된 경우, 20 kV 이상의 인가전압에서 오존 생성속도는 급격하게 증가하였다. 부코로나 방전에서 오존 생성속도가 정코로나 방전에서의 경우보다 높았다. 그러나 톨루엔 및 메틸렌클로라이드의 분해율은 생성된 오존 농도에 비례하여 증가하지 않았다.

• 공업화학
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• 제25권5호
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• pp.531-537
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• 2014

본 연구에서는 휘발성유기화합물의 일종인 아이소프로필 알코올(IPA) 산화에 촉매-플라즈마 반응 시스템을 이용하였다. ${\alpha}-Al_2O_3$로 이루어진 다공성 세라믹에 산화구리를 0.5% (w/w) 담지하여 촉매로 사용하였으며, 촉매상에 직접 플라즈마를 생성시켜 표면이 바로 플라즈마에 노출되도록 하였다. 촉매-플라즈마 공정의 특성을 파악하기 위하여 방전전압 및 온도 변화에 따른 IPA 및 분해부산물의 농도를 측정하였다. 촉매-플라즈마 반응기를 단열시키지 않았을 경우, 전압 17 kV (방전전력 : 28 W)에서 반응기 온도가 $120^{\circ}C$까지 증가하였으며, 유량 $1L\;min^{-1}$ (산소 : 10% (v/v); IPA : 1000 ppm) 조건에서 IPA가 모두 제거되었다. 그러나 $120^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 바람직한 생성물인 이산화탄소 이외에도 아세톤, 포름알데하이드, 일산화탄소와 같은 유해 분해 부산물이 생성되었다. 반면 촉매-플라즈마 반응기 외부를 단열했을 때는 같은 조건에서 반응기 내부 온도가 $265^{\circ}C$까지 증가하였으며, IPA가 대부분 이산화탄소로 산화되었다. 다공성 세라믹에 산화구리를 담지하지 않았을 때는 촉매-플라즈마 반응기를 단열해도 이산화탄소와 일산화탄소가 유사한 비율로 생성되었다. 한편, 플라즈마를 생성시키지 않고 촉매만 단독으로 사용했을 때는(반응온도 : $265^{\circ}C$), 분해된 IPA의 70% 이상이 또 다른 휘발성유기화합물인 아세톤으로 전환되었으며, 이를 통해 촉매 단독공정보다 촉매-플라즈마 복합 공정이 IPA 산화에 더 효과적임을 알 수 있었다.