KR101076093B1 - 플라즈마 반응기 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치 - Google Patents

플라즈마 반응기 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디젤 엔진으로부터 발생되는 배기가스의 체류시간을 증가시켜 배기가스에 함유된 유해물질을 효율적으로 저감시킬 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 플라즈마 반응기는 유전체와, 플라즈마 방전을 발생시키기 위해 마련되며 유전체 내부에 수용되는 제1전극부 및 유전체에 대해 일정 간격을 두고 유전체를 둘러싸는 통 형상의 제2전극부를 포함하고, 제2전극부에는 내벽면의 둘레를 따라 나사산이 형성되어 배기가스를 제2전극부의 길이 방향을 따라 헬릭스(helix) 유동으로 안내하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 플라즈마 반응기 내부에 나사산이 형성되어 배기가스가 헬릭스 유동됨으로써 배기가스의 체류 시간 증대에 따른 플라즈마 반응 시간이 길어지고, 이에 따라 배기가스의 화학적 활성이 증대되어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
플라즈마, 배기가스, 방전, 헬릭스(helix), 전극

Description

플라즈마 반응기 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치{PLASMA REACTOR AND APPARATUS FOR REDUCING EXHAUST GAS INCLUDING THE SAME}
본 발명은, 플라즈마 반응기 및 이를 포함하는 배기 저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 플라즈마 반응 시 배기가스의 체류시간을 증대시켜 배기가스에 함유된 유해물질을 효율적으로 저감시킬 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치에 관한 것이다.
일반적으로 동력원으로 사용되는 엔진은 연료 및 작동 방식에 따라 가솔린 엔진과 디젤 엔진으로 나뉜다. 여기서, 디젤 엔진은 가솔린 엔진의 한계점인 열효율과 연비 효율 증가를 위한 대안으로 사용되는 동시에 사용자의 기호에 따라 그 수요가 증가하고 있는 추세이다.
여기서, 디젤 엔진은 경유를 연료로 사용하고 있으며, 이러한 경유를 사용하는 디젤 엔진은 유해물질이 함유된 배기가스를 배출하기 때문에 많은 국가에서는 디젤 엔진의 배기가스 배출 허용 기준을 강화하고 있는 실정이다.
그리고, 디젤 엔진의 배기가스 배출 허용 기준은 유럽과 미국 등을 중심으로 더욱 강화됨에 따라 다양한 배기가스의 후처리 장치가 등장하고 있다. 이러한 디젤 엔진의 배기가스 후처리 장치 중 플라즈마 반응기를 이용한 후처리 장치는 배기가스에 함유된 디젤 입자상 물질(Diesel Particulate matter)과 질소산화물인 NOX를 동시에 처리하여 저감시킬 수 있기 때문에 각광받고 있다.
그런데, 플라즈마 반응기를 이용한 배기가스 후처리 장치는 디젤 입자상 물질 및 질소산화물을 한꺼번에 처리할 수 있는 장점이 있으나, 반응기 내의 배기가스 체류시간이 짧고 균일한 방전의 유지가 어려워 그 처리 효율이 낮다는 문제점이 있다. 그래서 플라즈마 반응기를 이용한 배기가스 후처리 장치의 유해물질 처리 효율을 증가시킬 수 있는 기술의 필요성이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 플라즈마 반응기 내부에서 배기가스의 균일 혼합이 이루어 질 수 있도록 구조가 개선된 플라즈마 반응기 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 배기가스의 체류 시간을 증가시켜 배기가스에 대한 플라즈마 방전의 반응 시간을 증가시킬 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라, 플라즈마 반응기에 있어서, 유전체와, 플라즈마 방전을 발생시키기 위해 마련되며, 상기 유전체 내부에 수용되는 제1전극부 및 상기 유전체에 대해 일정 간격을 두고 상기 유전체를 둘러싸는 통 형상의 제2전극부를 포함하고, 상기 제2전극부에는 내벽면의 둘레를 따라 나사산이 형성되어, 배기가스를 상기 제2전극부의 길이 방향을 따라 헬릭스(helix) 유동으로 안내하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기에 의해 이루어진다.
여기서, 상기 나사산은 상기 제2전극부의 내벽면 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 것이 바람직하다.
바람직하게 상기 나사산은 상기 제2전극부의 내벽면 둘레를 따라 상기 제2전극부의 길이에 대해 10% 내지 100%로 길이로 형성될 수 있다.
또한, 더욱 바람직하게 상기 나사산의 나사각은 38도 내지 90도 일 수 있다.
그리고, 상기 나사산의 높이는 상기 제2전극부의 내벽면과 상기 유전체 외표면의 간극에 대해 5% 내지 50% 인 것이 바람직하다.
더불어, 상기 나사산의 피치(pitch)는 상기 나사산의 높이를 기준으로 10% 내지 500%인 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게 상기 유전체는 알루미나(Al2O3)와 티탸늄 다이옥사이드(TiO2) 중 어느 하나를 포함하는 세라믹으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 유전체에는 산화촉매 또는 환원촉매가 코팅된 것이 바람직하다.
한편, 상기 과제의 해결수단은, 본 발명에 따라, 배기가스 저감장치에 있어서, 전술한 구성의 플라즈마 반응기와, 상기 플라즈마 반응기를 수용하며, 배기가스가 유입 및 유출되는 유입구 및 유출구가 형성된 통 형상의 하우징과, 상기 플라즈마 반응기에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 저감장치에 의해서도 이루어진다.
여기서, 상기 전원공급부로부터 공급된 전원을 고전압으로 증폭하여 상기 플라즈마 반응기에 공급하는 전원증폭부를 더 포함할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
따라서, 상기 과제의 해결 수단에 따르면, 플라즈마 반응기 내부에 나사산이 형성되어 배기가스가 헬릭스 유동됨으로써 배기가스의 체류 시간 증대에 따른 플라즈마 반응 시간이 길어지고, 이에 따라 배기가스의 화학적 활성이 증대되어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 플라즈마 반응기 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치가 제공된다.
또한, 나사산의 형성은 유로단면의 변동을 초래하고 이것이 난류(turbulence)를 발생시켜 이온화된 배기가스의 혼합을 쉽게 하고 균일한 방전과 화학 반응을 일으키는 플라즈마 반응기 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치가 제공된다.
더불어, 나사산의 형성은 산부분의 전계집중에 의해 기체방전에 필요한 절연 파괴 전압을 낮출 수 있게 하여 공급되는 전압을 낮출 수 있도록 하며 이것은 보다 안전한 배기가스 저감장치의 구성에 기여한다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위이 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 구성 및 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 참고로, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
설명하기에 앞서, 본 발명의 바람직한 실시 예는 제1 및 제2실시 예로 나뉜다. 이러한 본 발명의 제1 및 제2실시 예는 상호 구분은 유전체에 대한 형상에 차이만 있으므로, 본 발명의 제1 및 제2실시 예를 설명함에 있어 동일 명칭은 동일한 도면부호로 기재되었음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배기가스 저감장치의 개략 사시 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배기가스 저감장치(1)는 하우징(10), 플라즈마 반응기(30), 전원공급부(50) 및 전원증폭부(70)를 포함한다.
하우징(10)은 하우징본체(12), 유입구(14) 및 유출구(16)를 포함한다. 하우징본체(12)는 플라즈마 반응기(30)를 수용하며, 하우징본체(12)의 양측부에는 배기가스가 유입되는 유입구(14) 및 배기가스가 유출되는 유출구(16)가 형성되어 있다. 그리고, 하우징본체(12)는 내부에 유동되는 배기가스의 유동 저항을 고려하여 원통 형상으로 마련된다.
여기서, 배기가스가 유입 및 유출되는 유입구(14) 및 유출구(16)는 하우징본체(12)의 길이 방향에 대해 가로 방향으로 상호 대향되도록 형성된다. 물론, 본 발명의 일 실시 예로서, 유입구(14) 및 유출구(16)는 하우징본체(12)의 길이 방향에 대해 가로 방향으로 형성되어 있으나, 하우징본체(12)의 길이 방향을 따라 하우징본체(12)의 양측부에 형성될 수도 있다.
이러한, 하우징(10)은 디젤 엔진(미도시)(이하, 엔진이라 함)으로부터 배출되는 배기가스를 플라즈마 반응기(30) 내부로 안내하는 역할을 한다. 또한, 하우징(10)은 플라즈마 반응기(30) 내부에서 플라즈마 반응된 배기가스를 차량의 필터(filter)(미도시)를 통하여 혹은 직접 머플러(muffler)(미도시)로 안내한다. 즉, 하우징(10)은 유입구(14)를 통해 엔진으로부터의 배출된 배출가스를 유입 받고, 플라즈마 반응기(30)에 의해 플라즈마 반응된 배출가스를 유출구(16)를 통해 필터를 거쳐 혹은 직접 머플러로 배출시키는 것이다.
다음으로 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제1실시 예에 따른 Ⅱ - Ⅱ선의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 'Ⅲ' 의 요부 확대 단면도이다.
플라즈마 반응기(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유전체(32), 제1전극부(34) 및 제2전극부(36)를 포함한다.
유전체(32)는 하우징본체(12)를 기준으로 하우징본체(12)의 길이 방향을 따라 하우징본체(12) 내부의 중심 영역에 배치된다. 즉, 유전체(32)는 후술할 통 형상의 제2전극부(36)의 중심부에 배치되는 것이다.
본 발명의 유전체(32)는 제1전극부(34)의 외표면 둘레를 감싸며, 알루미나(Al2O3)와 티타늄 다이옥사이드(TiO2) 중 어느 하나를 포함하는 세라믹 재질로 마련된다. 유전체(32)의 외표면에는 도면에는 도시되어 있지 않지만, 배기가스(또는 유해물질)와 접촉되는 면에 산화 촉매 또는 질소산화물 환원 촉매가 함께 코팅된다. 또한, 유전체(32)의 외표면에는 배기가스의 체류 시간을 증가시키는 동시에 플라즈마 반응 활성을 위해 미세한 요철이 형성될 수 있다.
제1전극부(34)는 유전체(32)의 내부에 수용되어, 하우징본체(12)의 길이 방향을 따라 배치된다. 제1전극부(34)는 전원공급부(50)로부터의 전원을 공급받기 위해 전원공급부(50)와 전기적으로 연결된다. 제1전극부(34)는 스테인리스(stainless) 금속 또는 구리(Cu) 등과 같은 도전성 물질이 사용된다.
한편, 제2전극부(36)는 외관을 형성하는 제2전극부본체(36a)와, 제2전극부본체(36a)로부터 제1전극부(34)를 수용한 유전체(32)를 향한 나사산(36b)을 포함한 다. 제2전극부(36)는 제1전극부(34)와 함께 플라즈마 방전을 발생시키기 위해 마련된다.
제2전극부본체(36a)는 하우징본체(12)의 형상에 대응하여 통 형상으로 마련된다. 즉, 제2전극부본체(36a)는 원통 형상으로 마련된 하우징본체(12)의 형상에 대응하여 원통 형상을 가지고 마련된다.
물론, 제2전극부본체(36a)는 원통 형상으로 마련된 하우징본체(12)와는 상이하게 삼각통 또는 사각통 형상으로 마련될 수도 있으나, 배기가스의 유동 저항을 고려하여 원통 형상을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 제2전극부본체(36a)는 제1전극부(34)와 같이, 스테인리스 금속 및 구리 등과 같은 도전성 물질이 사용된다.
다음으로 나사산(36b)은 제2전극부본체(36a)의 외표면으로부터 제1전극부(34)가 수용된 유전체(32)를 향해 연장 형성된다. 나사산(36b)은 제2전극부본체(36a)의 내벽면의 둘레를 따라 형성되어 제2전극부본체(36a) 내부로 유동된 배기가스를 제2전극부본체(36a)의 길이 방향을 따라 헬릭스(helix) 유동으로 안내한다.
예를 들어, 나사산(36b)은 유입구(14)를 통해 제2전극부본체(36a) 내부로 유동된 배기가스를 유출구(16)를 향해 헬릭스 유동으로 안내하는 것이다. 이렇게 나사산(36b)의 형상에 의해 헬릭스 유동되는 배기가스는 와류로 형성되어 제2전극부본체(36a) 내부에서 균일 혼합된다. 또한, 나사산(36b)의 형상에 의해 헬릭스 유동되는 배기가스는 그 체류 시간이 증대되어 플라즈마 반응 시간이 증가됨으로써, 배기가스의 화학적 활성 증대효율이 향상될 수 있다.
이러한 플라즈마 반응기(30)에 의한 반응식은 다음과 같다.
Figure 112009068833887-pat00001
Figure 112009068833887-pat00002
상기 <반응식 1>과 같이, 일산화질소(NO)의 배기가스는 유전체(32), 제1전극부(34) 및 제2전극부(36)에 의한 플라즈마 반응에 의해 이산화질소(NO2)로 반응된다. 즉, 질소산화물 NOX은 본 발명에 따른 플라즈마 반응기(30)에 의해 상기 <반응식2>와 같이 반응된다.
한편, 본 발명의 나사산(36b)은 제2전극부본체(36a)의 내벽면 둘레를 따라 연속적으로 형성된다. 제2전극부본체(36a)의 내벽면의 둘레를 따라 연속적으로 나사산(36b)이 형성됨으로써, 유입구(14)로부터 유출구(16)로의 배기가스 유동 시간이 증대되게 된다.
여기서, 나사산(36b)은 제2전극부본체(36a)의 길이에 대해 10% 내지 100%의 길이를 가지고 형성된다. 즉, 나사산(36b)은 제2전극부본체(36a)의 내벽면 전 영역에 형성될 수도 있고, 나사산(36b)은 제2전극부본체(36a)의 내벽면 일부 영역에 형성될 수도 있다. 이렇게 제2전극부본체(36a)에 대해 나사산(36b)의 형성 영역이 조절됨에 따라 배기가스의 유동 시간은 변경될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시 예로서, 나사산(36b)의 나사각도(
Figure 112009068833887-pat00003
)는 38도 내지 90도로 형성될 수 있다. 나사산(36b)의 나사각도(
Figure 112009068833887-pat00004
)의 가감에 따라 제2전극부 본체(36a) 내벽면에 형성되는 나사산(36b)의 간극은 증감되고, 이에 따라 유동시간이 증감될 수 있다. 예를 들어, 나사산(36b)의 나사각도(
Figure 112009068833887-pat00005
)가 38도 일 때와 90도 일 때를 비교하면, 나사각도(
Figure 112009068833887-pat00006
)가 38도일 때는 90도일 때보다 나사산(36b)들의 간극이 밀집됨으로써, 배기가스의 체류 시간 및 와류의 형성이 증대된다. 즉, 나사산(36b)의 나사각도(
Figure 112009068833887-pat00007
)에 조절에 따라 플라즈마 반응되는 배기가스의 체류 시간 등을 조절할 수 있다.
나사산(36b)의 높이는 유전체(32)의 외표면과 제2전극부(36) 내벽면의 간극(D)에 의해 정해진다. 본 발명의 일 실시 예로서, 나사산(36b)은 간극(D)에 대해 5% 내지 50%로 형성된다. 예를 들어, 간극(D)이 100mm 일 때 나사산(36b)의 높이는 5mm 내지 50mm를 갖는다. 나사산(36b)의 높이의 조절에 따라 유동되는 배기가스의 유량은 나사산(36b)의 높이 조절에 관계없이 무관하다.
즉, 유량의 관계식은
Figure 112009068833887-pat00008
으로 표현된다. 여기서, 나사산(36b)의 높이가 높으면 단면적(A)이 증가하므로 유동속도는 빨라져서 배기가스의 체류시간은 감소될 수 있다. 반면, 나사산(36b)의 높이가 낮아지면 단면적(A)이 감소하므로 유동속도는 느려져서 배기가스의 체류시간은 증대될 수 있다. 그래서, 본 발명의 나사산(36b)과 같이 체류시간을 고려한 나사산(36b)의 높이가 결정되어야 한다.
본 발명의 나사산(36b)의 피치(pitch: P)는 나사산(36b)의 높이를 기준으로 10% 내지 500%로 형성된다. 예를 들면, 나사산(36b)의 높이가 50mm일 경우, 피치(P)는 5mm 내지 250mm가 될 수 있다. 이러한 나사산(36b)의 피치(P)는 배기가스 의 체류시간에 연관된다.
전원공급부(50)는 12V 또는 24V의 전압을 발생하는 차량의 배터리 등으로 구성된다. 전원공급부(50)는 플라즈마 반응기(30)에 전원을 공급한다. 전원공급부(50)는 제1전극부(34) 및 제2전극부(36)에 전기적으로 연결된다.
전원증폭부(70)는 제1전극부(34) 및 제2전극부(36)에 의해 플라즈마 반응이 발생되도록 제1전극부(34) 및 제2전극부(36)에 공급되는 전원을 고전압으로 증폭시킨다. 즉, 전원증폭부(70)는 제1전극부(34) 및 제2전극부(36)에 의해 플라즈마 반응이 발생될 수 있도록 전원공급부(50)로부터 전원을 증폭시키는 역할을 한다.
물론, 본 발명에는 도시하지 않았지만 전원공급부(50) 및 전원증폭부(70)의 작동을 제어할 수 있는 제어부를 더 포함할 수 있다.
마지막으로 도 4는 도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 배기가스 저감장치의 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 따른 배기가스 저감장치(1)는 유전체(32)의 외표면에 유전체용 나사산이 형성된다. 본 발명의 제2실시 예에 따른 배기가스 저감장치(1)는 본 발명의 제1실시 예와 같이, 하우징(10), 유전체(32), 제1전극부(34), 나사산(36b)이 형성된 제2전극부(36), 전원공급부(50) 및 전원증폭부(70)를 포함한다.
그러나, 본 발명의 제2실시 예에 따른 배기가스 저감장치(1)는 유전체(32)의 외표면에 제2전극부본체(36a) 내벽면에 형성된 나사산(36b)과 대응되는 유전체용 나사산이 형성된다. 유전체(32)의 외표면에 형성된 유전체용 나사산은 제2전극부본 체(36a)의 내벽면에 형성된 나사산(36b)과 상호 대응되어 이중의 와류를 형성한다.
이러한 구성에 의해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배기가스 저감장치(1)의 작동 과정에 대해 이하에서 상세히 설명한다.
설명하기에 앞서, 본 발명의 바람직한 실시 예인 제1 및 제2실시 예 중 대표적으로 제1실시 예에 대한 작동 과정만 기재함을 미리 밝혀둔다.
우선, 엔진으로부터 배기가스가 배출되면 하우징(10)의 유입구(14)를 통해 배기가스가 유입된다. 배기가스는 하우징본체(12) 내부에 수용된 플라즈마 반응기(30)로 유동된다.
플라즈마 반응기(30) 내부에 유동된 배기가스는 제2전극부(36)의 나사산(36b)에 의해 헬릭스 유동된다. 또한, 배가가스에는 나사산(36b)에 의해 난류(turbulence)가 발생한다. 이때, 전원공급부(50) 및 전원증폭부(70)의 작동에 의해 제1전극부(34) 및 제2전극부(36)에 전원이 인가된다.
그러면, 헬릭스 유동되는 배기가스는 그 체류시간이 증대되어 플라즈마 반응의 화학적 활성이 증대된다. 난류의 발생은 플라즈마에 의해 이온화된 배기가스의 혼합을 촉진해서 균일방전과 균일한 반응을 증대시킨다.
이에, 플라즈마 반응기 내부에 나사산이 형성되어 배기가스가 헬릭스 유동됨으로써 배기가스의 체류 시간 증대에 따른 플라즈마 반응 시간이 길어지고, 이에 따라 배기가스의 화학적 활성이 증대되어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배기가스 저감장치의 개략 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제1실시 예에 따른 Ⅱ - Ⅱ선의 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 'Ⅲ' 의 요부 확대 단면도,
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 배기가스 저감장치의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 배기가스 저감장치 10: 하우징
14: 유입구 16: 유출구
30: 플라즈마 반응기 32: 유전체
34: 제1전극부 36: 제2전극부
36b: 나사산 50: 전원공급부
70: 전원증폭부

Claims (10)

  1. 플라즈마 반응기에 있어서,
    유전체와;
    플라즈마 방전을 발생시키기 위해 마련되며, 상기 유전체 내부에 수용되는 제1전극부 및 상기 유전체에 대해 일정 간격을 두고 상기 유전체를 둘러싸는 통 형상의 제2전극부를 포함하고,
    상기 제2전극부에는 내벽면의 둘레를 따라 나사산이 형성되어, 배기가스를 상기 제2전극부의 길이 방향을 따라 헬릭스(helix) 유동으로 안내하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나사산은 상기 제2전극부의 내벽면 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 나사산은 상기 제2전극부의 내벽면 둘레를 따라 상기 제2전극부의 길이에 대해 10% 내지 100%로 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 나사산의 나사각은 38도 내지 90도 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 나사산의 높이는 상기 제2전극부의 내벽면과 상기 유전체 외표면의 간극에 대해 5% 내지 50% 인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 나사산의 피치(pitch)는 상기 나사산의 높이를 기준으로 10% 내지 500%인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유전체는 알루미나(Al2O3)와 티탸늄 다이옥사이드(TiO2) 중 어느 하나를 포함하는 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유전체에는 산화촉매 또는 환원촉매가 코팅된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  9. 배기가스 저감장치에 있어서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 플라즈마 반응기와;
    상기 플라즈마 반응기를 수용하며, 배기가스가 유입 및 유출되는 유입구 및 유출구가 형성된 통 형상의 하우징과;
    상기 플라즈마 반응기에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 저감장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전원공급부로부터 공급된 전원을 고전압으로 증폭하여 상기 플라즈마 반응기에 공급하는 전원증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 저감장치.
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