Plasma Source 해수에서 플라즈마 방전 극대화 방안
2018.09.18 15:48
안녕하세요.
수중저전압 플라즈마방전을 이용한 제품을 개발하고 있는데 조언을 얻고자 합니다.
금형개발한 전극에 DC24를 인가하여 상수도수안에서 적당량의 미세기포를 발생시켰으며, 리스테리아균, 대장균등을 99.9% 이상의
살균결과를 얻었읍니다. 그런데, 해수의 비브리오균에 대한 살균여부를 문의한 바이어 요청으로,
염도 1%의 물에 금형개발한 전극을 담그고, DC24V를 인가하였더니 미세기포가 상수도수에 비해 적게 발생하는 것입니다.
염도 1%(최대 2%)의 물에서, 금형수정없이, DC24V로 미세기포를 좀 더 생성시킬 방안이 없을까요??
(상수도수에서 전극에 걸리는 전류치는 4A수준임.)
참고로, 1) 전기전도도가 높은 유체에서 미세기포가 덜 활성화되는 정확한 이유를 알고 싶습니다..
2) 상수도수에서 전류치가 4A가 걸리면, 염수에서는 어느정도가 될까요?
*바쁘시더라도 꼭~~ 답변부탁드립니다.
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플라즈마는 기체의 절연파괴(breakdown)으로 만들어 집니다. 즉, 수중에서도 기체를 담고 있는 공간이 만들어지고 그 공간에 breakdown 전기장을 가질 때 방전이 됩니다. 수중에서는 전극에 높은 전기장이 걸릴 때 물분자의 전리와 이온들로 부터 기포가 만들어지면서 순간적으로 방전이 되거나, 전극에 전류가 크게 흐르면 전극 표면에서 기포가 형성되면서 절연이 되고 그 절연 공간에서 스트리머 방전이 일어납니다. 이외 여러가지 방법이 있을 수 있겠고, 전자는 펄스형 고전압을 인가해서 방전을 시키며 높은 압력파를 형성하여 관로를 세정하는 능력을 갖기도 합니다. 후자는 전류에 의한 가열이 우선되어야 함으로 주로 전도도가 높은 물질(전해질) 에서 방전이 되는 특징을 가질 수 있습니다. 참고하여 장치의 운전 과정을 해석해 보시기 바랍니다.
아울러 살균 과정에는 여러가지 경로가 존재할 수가 있으므로 데이터가 필요합니다. 데이터를 많이 갖고 있는 곳은 광운대학교의 최은하교수님 (바이오 플라즈마 연구센터)이므로 교수님께 문의해 보시면 좋은 답을 찾으실 수 있을 것 같습니다. 고전압 방전 관련해서는 서울대학교의 정경재교수님과 논의해 보시면 도움이 받으실 수 있을 것 같습니다. 관련 연구를 수행한 경험이 있으신 핵융합 연구소의 노태협박사님도 조언을 주실 수 있으실 것 같습니다. 참고가 되셨으면 합니다.