초록
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- 플라즈마를 이용한 1) $NO_X$ 및 $VOC_S$의 처리기술과 2) $PFC_S$ 및 $CH_4$와 같은 난분해성 물질의 처리기술개발을 목표로 당 ...

- 플라즈마를 이용한 1) $NO_X$ 및 $VOC_S$의 처리기술과 2) $PFC_S$ 및 $CH_4$와 같은 난분해성 물질의 처리기술개발을 목표로 당 연구개발이 5 년간 수행하였음
- 연구개발의 결과 종래의 플라즈마 발생기술보다 작고 저렴한 반응기 기술이 개발되어 해당기술을 국내외 특허등록 및 특허출원하였고, 이와 같은 산업재산권을 바탕으로 기업에게 기술이전을 하였음 (기술료 계약: 2 건)
- 현재 기업에게 기술이 이전된 유해가스 처리를 위한 플라즈마 발생기술은 1) 자동차 배기가스 처리, 2) 탈질설비, 3) 악취 및$VOC_S$ 처리설비, 4) 오존수 제조기 등 다양한 산업분야에의 제품화 기술개발이 진행 중에 있음
- 한편, 학술적으로는 국내외 논문 21 편, 발표 51 건을 발표하였으며, 연구결과의 확산을 위해 산업체 및 학계가 참여할 수 있는 다양한 형태의 학술활동을 하였음 (working group meeting, 국제학회 개최, Post doc 양성 등)

Abstract
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Non-thermal plasma technologies for air pollution control have been studied intensively during the last two decades. The studies h...

Non-thermal plasma technologies for air pollution control have been studied intensively during the last two decades. The studies have verified that the technologies have great technicalpotential to control $SO_X$, $NO_X$, $VOC_S$ (Volatile Organic Compounds), odors, gas phase heavymetals, toxic gases emitted from various types of industrial facilities. In some technology fields, like indoor air control and dilute $VOC_S$/odor control, the technologies have been already commercialized. At present, however, most of the other technologies that can be applied in numerous industrial fields are in the developing stages due to the following technical problems. 1) the operating power consumption is too high to be used in industry, 2) unwanted by-products (solid and gas phase) can be emitted, 3) difficulties of scale-up, reducing install cost, and improving reliability are still on going issues.
The objectives of the present 5 year studies supported by the Korea Ministry of Science and Technology are two; 1) to find out the solutions for the above technical problems and 2) to provide technical supports to the domestic companies in which R$\&$D on non-thermal plasma technologies for industrial applications are conducted. To achieve these two objects, we studied basic characteristics of non-thermal plasma technologies for pollution control, and provided the results to the various industrial companies. The contents of the present study are the following; optical diagnostics on light emission from the plasma, theoretical estimation of electron temperature and densities, comparison tests of plasma chemical reactions using with various types of standard plasma generation techniques, etc. Obviously, these basic information play a key role in application of non-thermal plasma technique in various fields of industry.

목차
Contents
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• 제1장 연구개발과제의 개요...17
• 제2장 국내외 기술개발 현황...21
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...26
• 제1절 플라즈마 발생 기술...26
• 1. 전력 공급 장치...26
• 2. 저온 플라즈마 반응기 설계...27
• 가. 플라즈마 반응기 및 간극별 특성...27
• 나. 플라즈마 반응기의 최적 설계...34
• 3. 저온 플라즈마 반응기와 전력 공급 장치의 매칭 기술...38
• 제2절 $NO_X$ 제거 기술...41
• 1. 실험장치 및 실험방법...41
• 2. NO 산화에 미치는 저온 플라즈마의 영향...43
• 3. 플라즈마 공정과 SCR 공정의 시너지 효과...47
• 제3절 HC 제거기술...54
• 1. 기술개발 배경...54
• 2. 실험방법 및 실험조건...55
• 3. Toluene 제거 실험결과 및 분석...59
• 4. $VOC_S$ 종류별 제거 특성...62
• 가. TCE...62
• 나. Acetonitrile...70
• 다. Propane ($C_3H_8$), Ethylene ($C_2H_4$), Propylene ($C_3H_6$)...74
• 제4절 PFC 제거 기술...77
• 1. 연구개발의 배경...77
• 2. 실험장치의 구성...78
• 3. 실험결과 및 고찰...81
• 4. 결 론...88
• 제5절 전산모사기술...89
• 1. 서 론...89
• 2. Pulsed Corona 및 Dielectric Barrier Discharge의 거동해석...89
• 가. 펄스 코로나의 수치해석...91
• 나. DBD (dielectric barrier discharge)의 수치해석...92
• 다. $NO_X$ 제거반응의 수치모사...94
• 3. 유전체 펠렛의 충진에 따른 방전 특성...95
• 가. 펠렛이 없는 경우...96
• 나. 단일 펠렛이 바닥에 놓여있는 경우...97
• 다. 단일 펠렛이 방전영역 중앙에 가상적으로 위치한 경우...99
• 제6절 펄스 코로나와 유전체 장벽 방전의 비교...100
• 1. PCD, DBD에 의한 NO 분해 실험 장치의 구성...100
• 2. PCD, DBD에 의한 NO 분해 실험 조건...101
• 3. 방전 특성 및 전기 에너지 측정 결과...102
• 4. 운전 조건에 따른 NO 분해의 일반적인 특성 조사...105
• 5. 질소에서 PCD, DBD의 NO 분해 특성 비교...109
• 6. 공기에서 PCD, DBD의 NO 분해 특성 비교...111
• 제7절 전력 및 광계측 기술...114
• 1. 전력 측정 기술...114
• 2. 플라즈마 광계측 기술...118
• 가. 플라즈마 자발광 측정 분석...118
• 나. 플라즈마 상태의 공간 분포 측정...119
• 다. 자발광 분석을 통한 전자의 에너지 상태 측정 기술...122
• 제8절 양방향 펄스 플라즈마 전원공급장치...128
• 1. 양방향 펄스 전원공급장치 설계제작의 목적...128
• 2. 젼원공급장치 개요...128
• 3. 양방향 펄스 전원공급장치 설계 및 동작원리...129
• 4. 단방향 펄스 전원공급장치 설계 및 동작원리...131
• 5. 고압 고주파 Transformer 구성...133
• 6. 양방향 펄스 플라즈마 방전 실험...136
• 7. $CH_4$ 분해 실험...139
• 8. 결 론...140
• 제9절 확산화염과 저온 플라즈마의 상호작용...142
• 1. 실험장치 및 방법...142
• 2. 화염이 플라즈마 발생에 미치는 영향...146
• 3. 저온 플라즈마가 화염에 미치는 영향...150
• 4. 매연의 변화 및 생성 특성...155
• 5. 결 론...157
• 제10절 다양한 플라즈마 모드에서 $CF_4$ 제거기술...159
• 1. $CF_4$ 분해 특성...159
• 2. 선-원통형 DBD 반응기...160
• 가. 첨가제인 산소의 영향...162
• 나. 유전체 방전 전극 간격의 영향...167
• 3. Packed bed 반응기...170
• 4. Helium 글로우 방전 모드...171
• 5. Modified DBD...173
• 6. 결 론...174
• 제11절 Diesel De-$NO_X$ 기술...176
• 제12절 다양한 플라즈마 발생기술을 이용한 $CH_4$ 반응기술...181
• 1. 연구를 위한 이론적 배경...181
• 2. 다양한 Plasma 발생기술에 따른 $CH_4$ 분해실험...187
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...191
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...196
• 제6장 참고문헌...199

연구자의 다른 보고서

참고문헌

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