초록 ▼

○ 동축 원통형 유전체 장벽방전 (DBD; Dielectric Barrier Discharge)을 이용한 플라즈마 활성수 (PAW; Plasma Activated Water) 제조 특성을 조사하였다. 방전주파수와 방전가스 혼합비에 따른 질산 생성율의 변화를 파악하였다. 개선된 동축 원통형의 DBD 플라즈마를 이용 시간당 1000리터 (1000L/h)의 PAW(증류수 pH 3기준)를 제조하는데 성공하였다.
○ 폐수 수처리용 오존 발생기를 제작하고 축산폐수 및 폐양액에 대한 처리효과를 분석하였다. 오존 발생은 표면형 DBD 방전을

○ 동축 원통형 유전체 장벽방전 (DBD; Dielectric Barrier Discharge)을 이용한 플라즈마 활성수 (PAW; Plasma Activated Water) 제조 특성을 조사하였다. 방전주파수와 방전가스 혼합비에 따른 질산 생성율의 변화를 파악하였다. 개선된 동축 원통형의 DBD 플라즈마를 이용 시간당 1000리터 (1000L/h)의 PAW(증류수 pH 3기준)를 제조하는데 성공하였다.
○ 폐수 수처리용 오존 발생기를 제작하고 축산폐수 및 폐양액에 대한 처리효과를 분석하였다. 오존 발생은 표면형 DBD 방전을 이용하였고, 4개의 모듈을 한 조로하여 하나의 반응관에 오존을 유도하여 처리하였다.
○ 대기압 글로우 방전을 이용하여 질산 생성 효율 11 g/kWh(증류수)를 달성하였다.
○ PAW의 제조후 시간경과에 따른 성질의 변화를 조사하였다
○ 딸기 폐양액에 대해서 PAW처리와 오존처리에 따른 성질의 변화와 살균특성에 대해서 조사하였다.
○ PAW의 산도와 보관기간에 따른 다양한 세균(황색포도상구균, 대장균, 녹농균, 폐렴균, 살모넬라균, 바실러스균)에 대한 살균효과를 확인하였다.
○ 출력전력 8.86kW, 주파수 30kHz, 출력전압 13kV의 대기압 플라즈마용 고전압 전원장치를 개발 완료하였다.

(출처 : 보고서 초록 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results of Study
❍ Plasma Activated Water (PAW) manufacturing characteristics using a coaxial cylindrical dielectric barrier discharge (DBD) were investigated. The change of the nitric acid production rate according to the discharge frequency and the discharge gas mixing ratio was investigated

Ⅳ. Results of Study
❍ Plasma Activated Water (PAW) manufacturing characteristics using a coaxial cylindrical dielectric barrier discharge (DBD) were investigated. The change of the nitric acid production rate according to the discharge frequency and the discharge gas mixing ratio was investigated. The improved coaxial cylindrical DBD plasma was successfully used to prepare a PAW (based on distilled water pH 3) of 1000 liters per hour (1000L/h).
❍ An ozone generator for wastewater treatment was manufactured and the treatment effect on livestock wastewater and waste nutrient solution was analyzed. Ozone generation was performed by using surface-type DBD discharge, and by inducing ozone into one reaction tube using four modules as a set.
❍ Using atmospheric pressure glow discharge, a nitric acid generation efficiency of 11 g/kWh (distilled water) was achieved.
❍ After the manufacture of PAW, the change in properties over time was investigated.
❍ Changes in properties and sterilization characteristics of waste strawberry nutrient solution according to PAW treatment and ozone treatment were investigated.
❍ The sterilization effect of PAW against various bacteria (Yellow Staphylococcus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Pneumococcus, Salmonella, Bacillus) according to the acidity and storage period was confirmed.
❍ Developed a high voltage power supply for atmospheric plasma with 8.86kW output power, 30kHz frequency, and 13kV output voltage.

(출처 : SUMMARY 10p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 4
• 요 약 문 ... 5
• S U M M A R Y ... 9
• C O N T E N T S ... 12
• 목차 ... 13
• 제 1 장 연구개발 과제의 개요 ... 15
• 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 15
• 제 2 절 연구개발의 범위 및 내용 ... 22
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 24
• 제 1 절 국내외 기술 및 연구동향 ... 24
• 제 2 절 특허동향 ... 25
• 제 3 절 산업동향 ... 27
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 28
• 제 1 절 동축 원통형 DBD 방전에 의한 PAW 제조효율 ... 28
• 1. 질산 생성율과 주파수 관계 ... 28
• 2. 질소 산소 혼합비에 따른 질산생성율 ... 30
• 3. 분위기 제어를 위한 밀폐형 반응기 테스트 ... 34
• 4. 수냉형 내부전극과 장시간 방전 테스트 ... 36
• 5. 외부 전극 냉각 구조의 변화 ... 39
• 6. 대용량 PAW 제조특성 ... 41
• 제 2 절 수처리용 오존 발생기 제작 및 축산 폐수처리 ... 47
• 1. 모듈형 오조나이저 제작 및 특성 ... 47
• 2. 유전체별 특성 비교 ... 53
• 3. 폐수처리 시험 ... 59
• 제 3 절 대기압 글로우 방전 플라즈마에 의한 질산 생성율 개선 ... 66
• 제 4 절 PAW 제조후 시간경과에 따른 특성변화 ... 71
• 1. PAW 특성 시간변화 개요 ... 71
• 2. 실험방법 ... 73
• 3. 단시간 변화 ... 74
• 4. 장시간 변화 ... 78
• 제 5 절 e–팜 적용기술 ... 84
• 1. 딸기 폐양액의 동축형 DBD 장치에 의한 처리 특성(1차 실험) ... 84
• 2. 딸기양액 오존처리 특성 (예비실험) ... 84
• 3. 딸기 폐양액의 동축원통형 DBD 장치에 의한 처리결과 ... 88
• 4. 처리한 양액 희석의 효과 ... 90
• 5. 양액의 성분변화 ... 91
• 6. 딸기 폐양액의 오존처리에 의한 살균효과 ... 94
• 7. PAW 의 항균특성(산도, 보관기간) ... 98
• 제 6 절 고압고주파 전원장치 개발 ... 102
• 1. 전원장치 개발 개요 ... 102
• 2. DC/DC 컨버터 개발 ... 102
• 3. 공진형 인버터 개발 ... 105
• 4. 시스템 통합 및 실부하 연동 테스트 ... 107
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 112
• 제 1 절 목표달성도 ... 112
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 113
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 114
• 제 6 장 참고문헌 ... 115
• 끝페이지 ... 117