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동일한 전극 표면적에서 DBD방전형 내부전극 형상에 따른 오존생성특성 연구
Ozone Production Characteristics of the DBD Discharge the Electrode Shape at the Same Electrode surface area 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.30 no.2, 2016년, pp.71 - 77  

권영학 ,  박현미 (영남대학교 전기공학과, (주)메디스윙) ,  송현직 (영남이공대학 전기자동화과) ,  박원주

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The dielectric barrier discharge (DBD) has low efficiency due to about 70% input power is consumed as thermal energy in the discharge space. However, because of the usage of DBD ozone generator is easier than other methods. The DBD ozone generator has been widely applied for high concentration ozone...

주제어

#Dielectric Barrier Discharge(DBD)   #Ozonizer   #Cylindrical Inner Electrode   #Effect of Temperature  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 O3Y을 개선하기 위하여 DBD오존발생기의 내부전극을 Normal형, Hall형 및 Screw형으로 제작 구성하고 그 방전특성과 오존생성특성에 대해 연구하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유전체장벽방전의 특징은? 오존처리분야는 산업현장 뿐만이 아니라 가정, 학교, 병원 등의 적용이 확대됨에 따라 외국에서는 오존발생기에 관한 연구개발을 활발히 하고 있다. 특히 유전체장벽방전(Dielectric Barrier Discharge, DBD)의 경우 고농도 오존생성이 가능하여 산업용으로 많이 사용되었으나 수율이 좋지 못한 단점으로 저용량 소형 오존발생기에는 적용하지 못하고 있다. 그러나 DBD오존발생기는 다른 전기분해, 광화학식 오존발생 방식 보다 안정성이 높고 제어가 편리하기 때문에 DBD오존발생기를 저용량 소형화시켜 산업에 적용시키기 위해서는 오존생성수율의 개선이 필수 조건이라 생각한다.
오존생성수율에 가장 큰 영향을 주는 것은? 지금까지 DBD오존발생기의 오존생성수율을 높이기 위해서 원료가스의 온도와 종류, 유전체의 종류, 전원장치의 종류 등에 관한 연구가 진행되어 왔다[1-3]. 그 중 오존생성수율에 가장 큰 영향을 주는 것은 방전장치의 내부온도로써, 방전공간의 온도를 350K이하로 유지시켜주는 것이 중요한 것으로 알려져 있다[6-7].
DBD방전의 오존발생방법은? 오존발생방법은 DBD방전, 전기분해, 광화학식 등이 있으며, 산업 현장에서 이용되는 방식의 대부분은 DBD방전이다. 2개의 전극사이에 세라믹이나 유리와 같은 유전체(Dielectric)를 삽입한 후 교류고전압을 인가하면 전극과 유전체 간극사이에 방전이 일어난다. 이 간극 사이에 산소를 공급하면 산소가 해리되고, 해리된 산소원자(O)가 다른 산소분자(O2)와 결합하여 오존(O3)이 생성된다. 이러한 반응은 발열반응이기 때문에 오존생성수율을 충분히 높이기 위해서는 발생된 열을 효과적으로 제거하여야 한다.
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참고문헌 (16)

  1. Byung-Joon Chun, Kwang-Sik Lee, Temperature Dependence Characteristics of Double Cylindracal Type Ozonizer Combined Discharge Type Ozonizer(CDO) Vol.3-C, No.3, pp.106-112, AUG 2003, KIEE. 

  2. J AC Gentile, MJ Kushne "Microstreamer dynamics during plasma remediation of NO using atmospheric pressure dielectric barrier discharges:, J. Appl. Phys, 79, 3877 1996. 

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  3. Y Nakata, R Mabuchi, K Teranishi, 'Effect of small-diameter coaxial reactors on ozone production using nanosecond pulsed power' IEEE Vol20,1146 - 1152, 2013. 

  4. C. Yamabe "Ozone Generation Technologies and their Applications", IEEJ Trans. FM, vol. 126, no. 9, pp.874 -877 2006. 

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  5. I. Chalmers, L. Zanella, S. J. MacGregor and I. A. Wray "Ozone generation by pulsed corona discharge in a wire cylinder arrangement", IEEE Colloquium Digest, vol. 29, pp.1 -4 1994. 

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  7. N. Shimomura, H. Togo, F. Fukawa and H. Akiyama "Consideration of discharge reactor to exploit nanosecond pulsed power", IEEE 26th Int'l. Power Modulator Sympos., pp.391 -394 2004. 

  8. V. I. Gibalov and G. J. Pietsch "On the Performance of Ozone Generators Working with Dielectric Barrier Discharges", Ozone: Sci. Eng., vol. 28, pp.119 -124 2006. 

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  10. K. M. Crowe , D. Skonberg , A. Bushway and S. Baxter "Application of ozone sprays as a strategy to improve the microbial safety and quality of salmon fillets", Food Contr., vol. 25, no. 2, pp.464 -468 2012. 

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  11. J. H. Choi , I. Han , H. K. Baik , M. H. Lee , D.-W. Han , J.-C. Parb , I.-S. Lee , K. M. Song and Y. S. Lim "Analysis of sterilization effect by pulsed dielectric barrier discharge", J. Electrostat., vol. 64, no. 1, pp.17 -22 2006. 

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  12. K. Yanallah , F. Pontiga , A. Fernandez-Rudea and A. Castellanos "Experimental investigation and numerical modelling of positive corona discharge: Ozone generation", J. Phys. D, Appl. Phys., vol. 42, no. 6, pp.065202-1 - 065202-4 2009. 

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  14. M. Shimada, G. R. Tynan, and R. Cattolica, "Rotational and translational temperature equilibrium in an inductively coupled plasma," J. Vac. Sci. Technol. A 24(5), 2006, pp.1878-1884. 

  15. T. Matsumoto, D. Wang, T. Namihira, and H. Akiyama, "Gas temperaure measurements of nano-seconds pulsed discharge based ozonizer," Proc. of 18th IEEE International Pulsed Power Conference, 2011, pp.1088-1092. 

  16. L.-S. Wei, D.-K. Yuan, Y.-F. Zhang, Z.-J. Hu and G.-P. Dong "Experimental and theoretical study of ozone generation in pulsed positive dielectric barrier discharge", Vacuum, vol. 104, pp.61 -64 2014. 

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