질문 ::

또한 유리표면을 프라즈마로 처리할 경우 Clean도를 향상할 수 있는지,
즉 유리표면에 묻은 이물질 제거에 플라즈마를 활용할 수 있는지요?

대기압에서 플라즈마를 생성하는데 필요 에너지 소비량은 얼마나 되는지요?
유리의 면적이 300 by 300mm 정도 되는데 이 정도의 면적을 처리하고자 하는데...
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대기압에서 플라즈마를 생성하는데 필요 에너지 소비량은 얼마나 되는지요?

또한 유리표면을 플라즈마로 처리할 경우 Clean도를 향상할 수 있는지,
즉 유리표면에 묻은 이물질 제거에 플라즈마를 활용할 수 있는지요?


답변 ::

유전체 표면의 세정을 목적으로 사용하는 플라즈마 장치로는 상압 DBD 장치가 있습니다. 대부분 이 방법을 이용하여 세정장치를 만들고 있으며 이 연구가 1860년 부터 오존 발생기 연구에서 부터 시작되었습니다. DBD로부터 만들어지는 오존과 방전중에 형성되는 UV가 시편 표면의 세정을 이룰 수 있게 합니다. 비교적 장치는 간단하고 역사도 긴데 비해서 양한 장치를 만들어 실험을 하는데 치우쳐서 인지 이에 대한 연구는 매우 미비한 실정입니다. 또한 DBD 플라즈마는 매우 작은 영역에서 높은 충돌성을 내재하고 있기 때문에 그 측정이 어려울 수 밖에 없어, 이 또한 연구에 큰 장애요인으로 작용합니다.

아무튼 DBD 방전기의 설계에는 입력 전력의 특성, 반응기의 구조적 특성과 입력 개스의 조절이 관건이며 특히 반응기의 전력은 플라즈마 발생과 많은 부분 반응기의 절연체에서 소모되고 있으니 이점을 유의하여 설계하여야 할 것 입니다. 아울러 입력 전력의 특성도 발생 플라즈마의 특성을 크게 변화합니다. 하지만 이에 대한 정리된 결과가 보고되어 있지 않음으로 많은 부분은 기업이 갖고 있는 knowhow에 기초하여야 할 것 입니다.

저희 실험실에 얻은 발생 플라즈마 생성 소비 전력은 단위 면적당 반응기 정전 용량 값 [pF/m^2], 0.2-0.8 인 경우 1-8e7 [W/m^3]으로 관찰되었고 이 경우는 kHz 정도의 square wave 입력 파형에 얻은 결과임을 참고하기 바랍니다.  


특성을 측이부분에는 많은 중소기업이 장비 개발에 정진하고 있으며 그 이유중에 장비가 비교적 복잡하지 않아 보여 쉽게 접근 할 수 있기도 합니다. 1860년 경부터 DBD의 연구가 되어 왔으니 많은 knowhow들이 축적되어 있기도 합니다.