초록 ▼

상압, 저온, 비평형 플라즈마, 글로우 방전은 모두 저온플라즈마를 지칭하는 말이다.1) 플라즈마는 고체, 액체, 기체와 구분되는 물질의 제4상태로 이온화되어 있는 기체로서 1920년 랑뮤어 등이 고 전류 진공관을 개발하는 동안 플라즈마의 여러 현상을 처음으로 연구하였다. 전기방전에 의하여 대용량의 플라즈마를 발생하는 기술은 물질을 대량공정 할 수 있는 화학적 내지 생물학적 조건을 제공하게된다. 이 기술은 환경을 보호하고 개선하며 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 기반을 조성한다. 미래는 플라즈마를 이용하여 새로운 물질을 제조하게

상압, 저온, 비평형 플라즈마, 글로우 방전은 모두 저온플라즈마를 지칭하는 말이다.1) 플라즈마는 고체, 액체, 기체와 구분되는 물질의 제4상태로 이온화되어 있는 기체로서 1920년 랑뮤어 등이 고 전류 진공관을 개발하는 동안 플라즈마의 여러 현상을 처음으로 연구하였다. 전기방전에 의하여 대용량의 플라즈마를 발생하는 기술은 물질을 대량공정 할 수 있는 화학적 내지 생물학적 조건을 제공하게된다. 이 기술은 환경을 보호하고 개선하며 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 기반을 조성한다. 미래는 플라즈마를 이용하여 새로운 물질을 제조하게 되고 청정에너지원을 개발하게 될 것이다. 이와 같은 실질적 응용에 직접 사용될 수 있기 때문에 플라즈마 방전은 특별한 관심의 대상이 되고 있으며, 이러한 맥락에서 지난 수년간 방전에 의한 플라즈마 발생 연구가 활발히 진행되고 있다.
플라즈마를 발생함에 있어 가장 중요한 과제중의 하나는 방전전압을 적게 하는 것이다. 방전전압을 낮추는 것은 플라즈마 발생에 있어서 전기적인 효율을 개선하는 가장 중요한 변수가 된다. 실제로 방전전압이 전극의 기하학적 형태에 대단히 민감한 것을 볼 수 있었으며, 이러한 방전전압을 낮추는 여러 가지 방법들이 기존 연구에서 제시되고 있다.
DBD(Dielectric Barrier Discharges) 방전은 전통적으로 하나 또는 두 개의 유전체가 두 전극 사이에 삽입된 형태로 교류에 의하여 작동된다. 물속에서 방전에 의한 플라즈마는 Shock wave, 자외선, 그리고 많은 화학종을 발생시켜 폐수 중 유기물 등을 분해 처리 할 수 있으며, 여름 철 호수나 강에 많이 나타나는 녹조(Algal bloom)를 제거할 수 있다. 물속 방전을 이용하여 녹조제거나 유기물 분해에 대한 경제성을 평가해볼 필요가 있을 것이다.

Abstract ▼

This study is to solve the Environmental Pollution problems of Refractory Organic matter and Chlorophyll-a by Algal bloom etc. in the water system with Non-thermal plasma Device.
Non-thermal plasma processes such as dielectric barrier discharge and pulsed corona discharge can be multi-purposely a

This study is to solve the Environmental Pollution problems of Refractory Organic matter and Chlorophyll-a by Algal bloom etc. in the water system with Non-thermal plasma Device.
Non-thermal plasma processes such as dielectric barrier discharge and pulsed corona discharge can be multi-purposely applied to a variety of environmental problems. In this work, electrical discharge treatments of wastewater containing contaminants like algae, E-coli, chlorophyll, phenolic compounds, etc. were carried out with an underwater dielectric barrier discharge (UDBD) system. The performance of the aforementioned UDBD system was evaluated with respect to the removal rates of the contaminants and the energy requirements. The dependences of the removal rates on treatment time, initial contaminant concentration, electrical energy and the type of working gas (air and oxygen) were examined and discussed. The change in the initial concentration did not largely affect the degradation rates of the contaminants explored. The energy delivered to the UDBD system was found to be only partially utilized for generating reactive species capable of degrading contaminants, leading to somewhat higher energy requirements than expected. Among the working gases, the best performances were observed with oxygen, which implies that ozone is mainly responsible for the degradation of the contaminants. As the degradation proceeded, the concentration of total dissolved solids and solution conductivity kept increasing while pH showed a decreasing trend, revealing that the UDBD effectively mineralized the contaminants. The UDBD system should be improved in terms of several aspects such as economical efficiency, scale-up and minimization of byproducts. In this context, further study is needed for the practical application of this kind of process.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표목차 ... 3
• 그림목차 ... 3
• Abstract ... 5
• Ⅰ. 서 론 ... 6
• II. 연구내용 및 방법 ... 9
• 1. 선행 연구자료 조사 ... 9
• 2. 시험용 저온 플라즈마 발생 장치 (구조 및 특성) ... 9
• 3. 난분해성 유기물 반응 시험 ... 11
• 4. 조류제어 반응 시험 ... 13
• III. 연구결과 및 고찰 ... 14
• 1. 저온 플라즈마 관련 연구 현황 ... 14
• 2. 저온 플라즈마 반응기 구조 및 특성 ... 15
• 3. 난분해성 유기물 시험 결과 ... 20
• 가. 난분해성 유기물 반응시험 ... 21
• 나. Phenolic Compounds 반응 ... 26
• 다. 잔류의약품 반응시험 ... 28
• 4. 조류 제어 등 반응시험 결과 ... 30
• 가. 클로로필 a 반응 ... 30
• 나. 대장균군 반응 ... 31
• 5. 환경현안 적용 가능성 및 향후 연구 계획 ... 32
• IV. 결 론 ... 33
• 참고문헌 ... 36