KR101478730B1 - 액체 플라즈마 발생 장치 - Google Patents

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정용호
유승민
유승열
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한국기초과학지원연구원
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Abstract

액체 플라즈마 발생 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치는 제1전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어진 제1저장부; 제2전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어진 제2저장부; 상기 제1저장부와 상기 제2저장부를 서로 연결하고, 일 측에 개구가 형성되어 있는 유로; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극에 전압이 인가되는 경우, 상기 유로를 통과하는 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시켜 발생된 플라즈마가 상기 유로의 개구를 통하여 배출된다.

Description

액체 플라즈마 발생 장치{APPARATUS FOR GENERATING PLASMA IN LIQUID}
본 발명은 플라즈마 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시킬 수 있는 액체 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 발생 전극은 미생물 살균, 휘발성유기화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds) 등의 유기 및/또는 무기 오염물 제거 등의 폐수 및 식수 수처리, 수중 음파 발생원으로 사용된다.
도 1은 종래의 일반적인 액체상에서의 플라즈마 방전장치를 보여준다. 액체상에서의 플라즈마 방전장치는 플라즈마 방전이 일어나는 매질로서 액체를 사용하고, 전압이 인가되고 절연체에 의해 절연된 하나의 파워전극과, 접지전극을 포함한다. 파워전극에 전압이 인가되면, 방전영역에서 방전이 수행된다. 그러나, 도 1에 도시된 일반적인 액체상에서의 플라즈마 방전장치는 그 응용성이 현저히 제한된다. 왜냐하면, 통상의 액체상에서의 플라즈마 방전장치는 대형화가 어렵고, 효율이 좋지 않으며, 영구적인 전원장치의 제작이 곤란하다는 문제점이 있기 때문이다.
또한, 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시키기 위해서는 엄청난 양의 전력이 필요하고, 만약 해수를 기초로하여 플라즈마를 발생시키기 위해서는 약 5.3 MW에 달하는 전력량이 요구된다. 이는, 조그만 도시 전체에 공급하는 총 전력량과 맞먹는다.
한편, 본 발명자는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허제10-1150004호 액상 매질 플라즈마 방전 발생장치를 제시한 바 있다. 이 특허에서는 파워 전극과 접지 전극 간의 간극에 액상매질을 채우고 간극의 중간에 한 개 또는 다수의 구멍이나 슬릿이 형성된 유전체 격막 부재를 배치함으로써, 전도 전류량을 최소화하여 적은 전력량으로도 높은 전기장을 인가시킬 수 있는 구조가 개시되어 있다.
본 발명자는 오랜 연구 끝에 아래와 같은 구성을 도입함으로써, 종래 기술에 비하여 응용범위가 확대되고, 다양한 환경에서도 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시킬 수 장치를 개발하기에 이르렀다. 이는 다른 액상 매질로 둘러싸여 있거나, 대기에 둘러쌓여 있는 경우, 또는 하나의 액체가 순환되는 경우에도 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시킬 수 있는 장치이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 사용되는 전력량을 최소화하면서도 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시킬 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 일 측면으로서, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치는 제1전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어진 제1저장부; 제2전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어진 제2저장부; 상기 제1저장부와 상기 제2저장부를 서로 연결하고, 일 측에 개구가 형성되어 있는 유로; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극에 전압이 인가되는 경우, 상기 유로를 통과하는 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시켜 발생된 플라즈마가 상기 유로의 개구를 통하여 배출된다.
상세하게는, 플라즈마가 발생되는 영역과 제1전극 및 제2전극이 위치된 영역은 서로 일정거리 이상 이격되어있는 것이 바람직하다. 이는, 플라즈마 발생 영역에서 발생된 플라즈마의 열에 의하여 제1전극 및 제2전극이 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
하나의 실시예로, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치는 상기 제1저장부와 상기 제2저장부에 각각 액체를 공급하는 액체 공급부를 더 포함할 수 있다.
하나의 실시예로, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부 및 상기 유로는 액체 또는 대기에 둘러싸여 있을 수 있다.
또한, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부 및 상기 유로가 액체에 둘러싸여 있는 경우, 상기 제1저장부에 저장된 상기 액체의 전도도와 상기 제2저장부에 저장된 상기 액체의 전도도는 및 상기 제1저장부, 상기 제2저장부 및 상기 유로를 둘러싸고 있는 액체의 전도도 보다 크다.
하나의 실시예로, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부 및 상기 유로는 액체에 둘러싸여 있고, 상기 제1저장부의 일면에는 제1개구가 형성되어 있으며, 상기 제2저장부의 일면에는 제2개구가 형성되어 있고, 상기 제1개구를 통하여 상기 제1저장부로 상기 액체가 공급되며, 상기 제2개구를 통하여 상기 제2저장부로 상기 액체가 공급되고, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부 및 상기 유로를 둘러싸고 있는 액체로 상기 플라즈가 배출된다.
또한, 상기 제1개구의 내부 저항과 상기 제2개구의 내부 저항은, 상기 유로의 내부 저항보다 크게되도록 상기 제1개구의 폭 및 길이, 상기 제2개구의 폭과 길이 및 상기 유로의 폭과 길이가 구성되어 있다.
다른 일 측면으로서, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치는 제1전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어진 제1저장부; 제2전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어진 제2저장부; 상기 제1저장부와 연결되고, 상기 제1저장부에 저장된 액체가 외부로 배출될 수 있도록 구성된 제1유로; 상기 제2저장부와 연결되고, 상기 제2저장부에 저장된 액체가 외부와 소통될 수 있도록 구성된 제2유로; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하고, 상기 제1유로의 일단(一端)과 상기 제2유로의 일단(一端)은 서로 마주보고 있으며, 상기 제1유로의 일단과 상기 제2유로의 일단은 일정거리 이격되어 있고, 상기 일정거리는 상기 제1유로의 일단과 상기 제2유로의 일단을 통하여 배출되는 액체를 기초로하여 플라즈마가 발생될 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 제1유로의 일단과 상기 제2유로의 일단 사이에 위치된 액체를 기초로 플라즈마를 발생시킨다.
상세하게는, 플라즈마가 발생되는 영역과 제1전극 및 제2전극이 위치된 영역은 서로 일정거리 이상 이격되어있는 것이 바람직하다. 이는, 플라즈마 발생 영역에서 발생된 플라즈마의 열에 의하여 제1전극 및 제2전극이 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
상세하게는, 제1유로의 일단과 제2유로가 서로 이격된 거리가 좁을수록 제1유로의 일단과 제2유로의 일단 사이에 위치된 액체를 기초로 플라즈마를 발생시키는 것이 용이해진다.
하나의 실시예로, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치는 상기 제1저장부와 상기 제2저장부에 각각 액체를 공급하는 액체 공급부를 더 포함할 수 있다.
하나의 실시예로, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부, 상기 제1유로 및 상기 제2유로는 액체 또는 대기에 둘러싸여 있을 수 있다.
또한, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부, 상기 제1유로 및 상기 제2유로가 액체에 둘러싸여 있는 경우, 상기 제1저장부에 저장된 상기 액체의 전도도와 상기 제2저장부에 저장된 상기 액체의 전도도는, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부, 상기 제1유로 및 상기 제2유로를 둘러싸고 있는 액체의 전도도 보다 크다.
하나의 실시예로, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부, 상기 제1유로 및 상기 제2유로는 액체에 둘러싸여 있고, 상기 제1저장부의 일면에는 제1개구가 형성되어 있으며, 상기 제2저장부의 일면에는 제2개구가 형성되어 있고, 상기 제1개구를 통하여 외부로부터 상기 제1저장부로 액체가 공급되며, 상기 제2개구를 통하여 외부로부터 상기 제2저장부로 액체가 공급되고, 상기 제1저장부 및 상기 제2저장부에 각각 저장되어 있는 액체는, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부, 상기 제1유로 및 상기 제2유로를 둘러싸고 있는 액체로 배출된다.
또한, 상기 제1개구의 내부 저항과 상기 제2개구의 내부 저항은, 상기 제1유로의 내부 저항과 상기 제2유로의 내부 저항보다 크도록, 상기 제1개구의 폭 및 길이, 상기 제2개구의 폭과 길이, 상기 제1유로의 폭과 길이 및 상기 제2유로의 폭과 길이가 구성되어 있다.
상기와 같은 본 발명은, 간단한 구조를 갖고 있으면서도 액체를 기초로 플라즈마를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시키는데 사용되는 전력량을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 플라즈마가 발생되는 영역과 제1전극 및 제2전극이 위치된 영역이 서로 일정거리 이상 이격되어있기 때문에, 제1전극 및 제2전극이 플라즈마에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 일반적인 액체상에서의 플라즈마 방전장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제1실시예도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제2실시예도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제3실시예도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제4실시예도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제5실시예도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제6실시예도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제1실시예도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제2실시예도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생장치(100)는 제1저장부(10), 제2저장부(20), 유로(30), 전원부(40) 및 액체 공급부(50)를 포함한다.
제1저장부(10)는 제1전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어져 있다. 또한, 제2저장부(20)는 제2전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어져 있다. 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)에 저장되어 있는 액체는 전도성 액체이다. 또한, 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)의 내부에는 각각 액체가 저장될 수 있는 공간이 형성되어 있다.
유로(30)는 제1저장부(10)와 제2저장부(20)에 각각 저장된 액체가 소통가능하도록 제1저장부(10)와 제2저장부(20)를 서로 연결한다. 또한, 유로(30)의 일 측에는 개구가 형성되어 있다. 유로(30)도 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)와 동일하게 유전체로 이루어져 있다.
유로(30)는 유로(30)의 축방향을 따라 중공이 형성되어 있다. 개구는 유로(30)의 일 측에 형성되고, 유로(30)의 일 측은 유로(30)의 외주면을 의미한다. 유로(30)의 일 측에 형성된 개구의 형태는 원통홀, 사각홀, 삼각홀 등과 같은 다양한 형태이거나, 슬릿(slit) 형태를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치(100)는 제1저장부(10), 제2저장부(20) 및 유로(30)가 액체 또는 대기에 둘러싸여 있을 수 있다.
대기에 둘러싸여 있는 경우를 도시한 것이 도 2이고, 액체에 둘러싸여 있는 경우를 도시한 것이 도 3이고, 일 예로, 도 3에 도시한바와 같이 제1저장부(10), 제2저장부(20) 및 유로(30)가 저수지(Reservoir)에 잠겨있을 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1저장부(10), 제2저장부(20) 및 유로(30)가 액체에 둘러싸여 있는 경우, 제1저장부(10)에 저장된 액체의 전도도, 제2저장부(20)에 저장된 액체의 전도도 및 유로(30)를 통과하는 액체의 전도도는 제1저장부(10), 제2저장부(20) 및 유로(30)를 둘러싸고 있는 액체의 전도도 보다 크다.
따라서, 제1전극과 제2전극 사이에 전압이 인가되는 경우, 유로(30)를 둘러싸고 있는 액체보다 유로(30)를 통과하는 액체에 더욱 큰 전류의 흐름을 만들 수 있고, 유로(30)를 통과하는 액체에 저항파괴가 일어남으써 플라즈마가 발생될 수 있다.
전원부(40)는 제1전극(10)과 제2전극(20)에 전압을 인가하고, 액체 공급부(50)는 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)에 각각 저장되는 액체를 공급한다.
본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치(100)는 제1전극(10)과 제2전극(20)에 전압이 인가되는 경우, 유로(30)를 통과하는 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시키고, 발생된 플라즈마가 유로(30)의 개구를 통하여 배출된다.
이를 보다 상세히 설명하면, 전원부(40)를 통하여 제1전극(10)와 제2전극(20)에 전압이 인가되면, 제1전극(10)와 제2전극(20) 사이에는 전기장이 형성된다. 제1저장부(10), 제2저장부(20) 및 유로(30)를 둘러싸고 있는 액체 또는 대기의 전도도가 유로(30)를 통과하는 액체의 전도도 보다 낮은 경우, 유로(30) 내부의 액체에는 높은 전기장이 형성되고, 유로(30) 개구에서의 전기장은 유로(30) 내부에서의 전기장과 실질적으로 같다. 따라서, 유로(30) 내부에서의 높은 전기장에 의하여 유로(30)를 통과하는 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생 시킬 수 있고, 발생된 플라즈마는 유로(30)의 개구를 통하여 배출될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치(100)는 유로(30) 내에 매우 큰 전류의 흐름을 만들 수 있고, 전도 전류량을 최소화함으로써 적은 전력량으로도 유로(30) 내부에서의 전기장을 극대화할 수 있기 때문에, 유로(30)를 통과하는 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제3실시예도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치(100)는 제1저장부(10), 제2저장부(20), 유로(30) 및 전원부(40)를 포함한다.
제1저장부(10)는 제1전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어져 있다. 또한, 제2저장부(20)는 제2전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어져 있다. 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)에 저장되어 있는 액체는 전도성 액체이다. 또한, 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)의 내부에는 각각 액체가 저장될 수 있는 공간이 형성되어 있다.
유로(30)는 제1저장부(10)와 제2저장부(20)를 서로 연결하고, 일 측에 개구가 형성되어 있다. 유로(30)도 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)와 동일하게 유전체로 이루어져 있다.
유로(30)는 유로(30)의 축방향을 따라 중공이 형성되어 있고, 유로(30)의 양단은 각각 개방되어 있다. 유로(30)의 일 측은 유로(30)의 외주면을 의미하고, 개구는 유로(30)의 외주면에 형성된다. 유로의 외주면에 형성되는 개구의 형태는 원통홀, 사각홀, 삼각홀 등과 같은 다양한 형태이거나, 슬릿(slit) 형태를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치(100)의 제1저장부(10), 제2저장부(20) 및 유로(30)는 액체에 둘러싸여 있다. 일 예로, 도3에 도시한바와 같이 제1저장부(10), 제2저장부(20) 및 유로(30)가 저수지(Reservoir)에 잠겨있을 수 있다.
제1저장부(10)의 일면에는 제1개구가 형성되어 있으며, 제2저장부(20)의 일면에는 제2개구가 형성되어 있다. 따라서, 저수지(Reservoir) 내부의 액체는 제1개구를 통하여 제1저장부(10)로 공급될 수 있고, 제2개구를 통하여 제2저장부(20)로 각각 공급될 수 있다.
전원부(40)는 제1전극과 제2전극에 전압을 인가한다.
본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치(100)는 제1전극과 제2전극에 전압이 인가되는 경우, 유로(30)를 통과하는 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시켜 발생된 플라즈마가 유로(30)의 개구를 통하여 제1저장부(10), 제2저장부(20) 및 유로(30)를 둘러싸고 있는 액체로 플라즈마가 배출된다.
유로(30)를 통과하는 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시키기 위해서는 제1개구의 내부 저항과 제2개구의 내부 저항이, 유로(30)의 내부 저항보다 크게되도록 제1개구의 폭 및 길이, 제2개구의 폭과 길이 및 유로(30)의 폭과 길이가 구성되어 있어야 한다.
이는, 제1개구 및 제2개구에 의하여 전원부(40)에서 공급되는 전력이 소모되는 것을 방지하기 위함이다. 왜냐하면, 유로(30) 내에서 유로(30)를 통과하는 액체를 기초로하여 플라즈마가 발생되는 경우, 저항이 더 높은 제1개구 및 제2개구에서는 전력소모가 거의 발생하지 않게된다. 따라서, 제1개구 및 제2개구는 각각 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)에 액체를 공급해 주는 통로로써의 역할만 수행할 수 있다.
제1개구의 내부 저항과 제2개구의 내부 저항이, 유로(30)의 내부 저항보다 크게 되도록하기 위한 일 예로, 유로(30)의 폭과 길이 보다 제1개구의 폭과 길이 및 제2개구의 폭과 길이가 더욱 좁고, 길게 구성되는 것이 바람직하다.
유로(30)를 통과하는 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시키는 과정은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 것과 동일하기 때문에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제4실시예도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제5실시예도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생장치(100)는 제1저장부(10), 제2저장부(20), 제1유로(32), 제2유로(34), 전원부(40) 및 액체 공급부(50)를 포함한다.
제1저장부(10)는 제1전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어져 있다. 또한, 제2저장부(20)는 제2전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어져 있다. 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)에 저장되어 있는 액체는 전도성 액체이다. 또한, 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)의 내부에는 각각 액체가 저장될 수 있는 공간이 형성되어 있다.
제1유로(32)는 제1저장부(10)와 연결되고, 제1저장부(10)에 저장된 액체가 외부로 배출될 수 있도록 구성되어 있다. 즉 제1유로(32)의 축방향을 따라 중공이 형성되어 있고, 제1유로(32)의 양단은 각각 개방되어 있다.
제2유로(34)는 제2저장부(20)와 연결되고, 제2저장부(20)에 저장된 액체가 외부와 소통될 수 있도록 구성되어 있다. 즉 제2유로(34)의 축방향을 따라 중공이 형성되어 있고, 제2유로(34)의 양단은 각각 개방되어 있다.
제1유로(32)의 일단(一端)과 제2유로(34)의 일단(一端)은 서로 마주보고 있으며, 제1유로(32)의 일단과 제2유로(34)의 일단은 서로 일정거리 이격되어 있고, 일정거리는 제1유로(32)의 일단과 제2유로(34)의 일단을 통하여 배출되는 액체를 기초로하여 플라즈마가 발생될 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제1유로(32) 및 제2유로(34)도 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)와 동일하게 유전체로 이루어져 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치(100)의 제1저장부(10), 제2저장부(20), 제1유로(32) 및 제2유로(34)는 액체 또는 대기에 둘러싸여 있을 수 있다.
대기에 둘러싸여 있는 경우를 도시한 것이 도 5이고, 액체에 둘러싸여 있는 경우를 도시한 것이 도 6이며, 일 예로, 도 6에 도시한바와 같이 제1저장부(10), 제2저장부(20), 제1유로(32) 및 제2유로(34)가 저수지(Reservoir)에 잠겨있을 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1저장부(10), 제2저장부(20), 제1유로(32) 및 제2유로(34)가 액체에 둘러싸여 있는 경우, 제1저장부(10)에 저장된 액체의 전도도와 제2저장부(20)에 저장된 액체의 전도도는 제1저장부(10), 제2저장부(20), 제1유로(32) 및 제2유로(34)를 둘러싸고 있는 액체의 전도도 보다 크다. 이는 제1유로(32) 및 제2유로(34) 사이에 높은 전기장을 인가하기 위함이다. 즉, 제1유로(32)의 일단과 제2유로(34)의 일단 사이의 공간에 높은 전기장을 인가하기 위함이다.
전원부(40)는 제1전극과 제2전극에 전압을 인가하고, 액체 공급부(50)는 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)에 각각 저장되는 액체를 공급한다.
본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치(100)는 제1전극과 제2전극 사이에 전압이 인가되는 경우, 제1유로(32)의 일단과 제2유로(34)의 일단 사이에 위치된 액체를 기초로 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
제1유로(32)의 일단과 제2유로(34)의 일단 사이에 위치된 액체를 기초로 플라즈마를 발생시키는 과정은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 것과 동일하기 때문에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치의 제6실시예도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생장치(100)는 제1저장부(10), 제2저장부(20), 제1유로(32), 제2유로(34) 및 전원부(40)를 포함한다.
제1저장부(10)는 제1전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어져 있다. 또한, 제2저장부(20)는 제2전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어져 있다. 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)에 저장되어 있는 액체는 전도성 액체이다. 또한, 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)의 내부에는 각각 액체가 저장될 수 있는 공간이 형성되어 있다.
제1유로(32)는 제1저장부(10)와 연결되고, 제1저장부(10)에 저장된 액체가 외부로 배출될 수 있도록 구성되어 있다. 즉 제1유로(32)의 축방향을 따라 중공이 형성되어 있고, 제1유로(32)의 양단은 각각 개방되어 있다.
제2유로(34)는 제2저장부(20)와 연결되고, 제2저장부(20)에 저장된 액체가 외부와 소통될 수 있도록 구성되어 있다. 즉 제2유로(34)의 축방향을 따라 중공이 형성되어 있고, 제2유로(34)의 양단은 각각 개방되어 있다.
제1유로(32)의 일단(一端)과 제2유로(34)의 일단(一端)은 서로 마주보고 있으며, 제1유로(32)의 일단과 제2유로(34)의 일단은 서로 일정거리 이격되어 있고, 일정거리는 제1유로(32)의 일단과 제2유로(34)의 일단을 통하여 배출되는 액체를 기초로하여 플라즈마가 발생될 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제1유로(32) 및 제2유로(34)도 제1저장부(10) 및 제2저장부(20)와 동일하게 유전체로 이루어져 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치(100)의 제1저장부(10), 제2저장부(20), 제1유로(32) 및 제2유로(34)는 액체에 둘러싸여 있다. 일 예로, 도6에 도시한바와 같이 제1저장부(10), 제2저장부(20) 및 제1유로(32) 및 제2유로(34)가 저수지(Reservoir)에 잠겨있을 수 있다.
제1저장부(10)의 일면에는 제1개구가 형성되어 있으며, 제2저장부(20)의 일면에는 제2개구가 형성되어 있다. 따라서, 저수지(Reservoir) 내부의 액체는 제1개구를 통하여 제1저장부(10)로 공급될 수 있고, 제2개구를 통하여 제2저장부(20)로 각각 공급될 수 있다.
전원부(40)는 제1전극과 제2전극에 전압을 인가한다.
본 발명의 실시예에 따른 액체 플라즈마 발생 장치(100)는 제1전극과 제2전극에 전압이 인가되는 경우, 제1유로(32)의 일단과 제2유로(34)의 일단 사이에 위치된 액체를 기초로 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
제1유로(32)의 일단과 제2유로(34)의 일단 사이에 위치된 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시키기 위해서는 제1개구의 내부 저항과 제2개구의 내부 저항은, 제1유로(32)의 내부 저항과 제2유로(34)의 내부 저항보다 크도록, 제1개구의 폭 및 길이, 제2개구의 폭과 길이, 제1유로(32)의 폭과 길이 및 제2유로(34)의 폭과 길이가 구성되어 있어야 한다.
제1개구의 내부 저항과 제2개구의 내부 저항이, 제1유로(32)의 내부 저항과 제2유로(34)의 내부 저항보다 크게되도록하기 위한 일 예로, 제1유로(32)와 제2유로(34) 각각의 폭과 길이 보다 제1개구의 폭과 길이 및 제2개구의 폭과 길이가 더욱 좁고, 길게 구성되는 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 액체 플라즈마 발생장치 10: 제1저장부
20: 제2저장부 30: 유로
32: 제1유로 34: 제2유로
40: 전원부 50: 액체 공급부

Claims (12)

  1. 제1전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어진 제1저장부;
    제2전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어진 제2저장부;
    상기 제1저장부와 상기 제2저장부를 서로 연결하고, 일 측에 개구가 형성되어 있는 유로; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하고,
    상기 제1전극과 상기 제2전극에 전압이 인가되는 경우, 상기 유로를 통과하는 액체를 기초로하여 플라즈마를 발생시켜 발생된 플라즈마가 상기 유로의 개구를 통하여 배출되고,
    상기 제1저장부, 상기 제2저장부 및 상기 유로가 상기 두 저장부 및 상기 유로에 저장된 액체의 전도도 보다 낮은 전도도의 액체 또는 대기에 둘러싸여 있음을 특징으로 하는,
    액체 플라즈마 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1저장부와 상기 제2저장부에 각각 액체를 공급하는 액체 공급부를 더 포함하는, 액체 플라즈마 발생 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1저장부, 상기 제2저장부 및 상기 유로가 액체에 둘러싸여 있는 경우,
    상기 제1저장부에 저장된 상기 액체의 전도도와 상기 제2저장부에 저장된 상기 액체의 전도도는 상기 제1저장부, 상기 제2저장부 및 상기 유로를 둘러싸고 있는 액체의 전도도 이상인, 액체 플라즈마 발생 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1저장부, 상기 제2저장부 및 상기 유로는 액체에 둘러싸여 있고,
    상기 제1저장부의 일면에는 제1개구가 형성되어 있으며,
    상기 제2저장부의 일면에는 제2개구가 형성되어 있고,
    상기 제1개구를 통하여 상기 제1저장부로 상기 액체가 공급되며, 상기 제2개구를 통하여 상기 제2저장부로 상기 액체가 공급되고,
    상기 제1저장부, 상기 제2저장부 및 상기 유로를 둘러싸고 있는 액체로 상기 플라즈마가 배출되는, 액체 플라즈마 발생 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1개구의 내부 저항과 상기 제2개구의 내부 저항은, 상기 유로의 내부 저항보다 크게되도록 상기 제1개구의 폭 및 길이, 상기 제2개구의 폭과 길이 및 상기 유로의 폭과 길이가 구성되어 있는, 액체 플라즈마 발생 장치.
  7. 제1전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어진 제1저장부;
    제2전극을 포함하고, 액체가 저장되어 있으며, 유전체로 이루어진 제2저장부;
    상기 제1저장부와 연결되고, 상기 제1저장부에 저장된 액체가 외부로 배출될 수 있도록 구성된 제1유로;
    상기 제2저장부와 연결되고, 상기 제2저장부에 저장된 액체가 외부와 소통될 수 있도록 구성된 제2유로; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하고,
    상기 제1유로의 일단(一端)과 상기 제2유로의 일단(一端)은 서로 마주보고 있으며, 상기 제1유로의 일단과 상기 제2유로의 일단은 일정거리 이격되어 있고, 상기 일정거리는 상기 제1유로의 일단과 상기 제2유로의 일단을 통하여 배출되는 액체를 기초로하여 플라즈마가 발생될 수 있도록 구성되어 있으며,
    상기 제1유로의 일단과 상기 제2유로의 일단 사이에 위치된 액체를 기초로 플라즈마를 발생시키는, 액체 플라즈마 발생 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1저장부와 상기 제2저장부에 각각 액체를 공급하는 액체 공급부를 더 포함하는, 액체 플라즈마 발생 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1저장부, 상기 제2저장부, 상기 제1유로 및 상기 제2유로는 액체 또는 대기에 둘러싸여 있는, 액체 플라즈마 발생 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1저장부, 상기 제2저장부, 상기 제1유로 및 상기 제2유로가 액체에 둘러싸여 있는 경우,
    상기 제1저장부에 저장된 상기 액체의 전도도와 상기 제2저장부에 저장된 상기 액체의 전도도는, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부, 상기 제1유로 및 상기 제2유로를 둘러싸고 있는 액체의 전도도 이상인, 액체 플라즈마 발생 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1저장부, 상기 제2저장부, 상기 제1유로 및 상기 제2유로가 액체에 둘러싸여 있고,
    상기 제1저장부의 일면에는 제1개구가 형성되어 있으며,
    상기 제2저장부의 일면에는 제2개구가 형성되어 있고,
    상기 제1개구를 통하여 외부로부터 상기 제1저장부로 액체가 공급되며, 상기 제2개구를 통하여 외부로부터 상기 제2저장부로 액체가 공급되고,
    상기 제1저장부 및 상기 제2저장부에 각각 저장되어 있는 액체는, 상기 제1저장부, 상기 제2저장부, 상기 제1유로 및 상기 제2유로가 액체를 둘러싸고 있는 액체로 배출되는, 액체 플라즈마 발생 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1개구의 내부 저항과 상기 제2개구의 내부 저항은, 상기 제1유로의 내부 저항과 상기 제2유로의 내부 저항보다 크도록, 상기 제1개구의 폭 및 길이, 상기 제2개구의 폭과 길이, 상기 제1유로의 폭과 길이 및 상기 제2유로의 폭과 길이가 구성되어 있는, 액체 플라즈마 발생 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007005456A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Sharp Corp プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2009054557A (ja) 2007-08-24 2009-03-12 Osamu Sakai 液体中プラズマ発生装置
KR20100073320A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 한국기초과학지원연구원 액체상에서의 플라즈마 방전장치
KR101150004B1 (ko) * 2009-09-02 2012-05-31 한국기초과학지원연구원 액상 매질 플라즈마 방전 발생장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007005456A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Sharp Corp プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2009054557A (ja) 2007-08-24 2009-03-12 Osamu Sakai 液体中プラズマ発生装置
KR20100073320A (ko) * 2008-12-23 2010-07-01 한국기초과학지원연구원 액체상에서의 플라즈마 방전장치
KR101150004B1 (ko) * 2009-09-02 2012-05-31 한국기초과학지원연구원 액상 매질 플라즈마 방전 발생장치

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