KR101929647B1 - 부산물 방출을 최소화하기 위한 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 부산물 방출을 최소화하기 위한 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부; 플라즈마로 처리되는 처리 부위를 덮고, 상기 플라즈마 발생부로부터 플라즈마를 공급받아 처리 부위에 제공하는 덮개부; 상기 덮개부로부터 배기 가스를 배기하는 배기부; 배기 가스에서 부산물을 제거하는 부산물 제거부; 상기 덮개부에 의한 처리 부위의 밀폐 여부를 감지하는 센서부; 및 상기 감지된 처리 부위의 밀폐 여부에 따라 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

부산물 방출을 최소화하기 위한 플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS FOR MINIMIZING BYPRODUCT EMISSION}

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 부산물 방출을 최소화하기 위한 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.

플라즈마는 물질이 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 상태로서, 플라즈마 안에서는 반응성이 극대화되어 물질의 이온화와 재결합이 활발하게 진행된다. 이러한 플라즈마를 인공적으로 생성하여 실용화하려는 노력은 꾸준히 추진되어 왔다.

이와 같이 플라즈마는 다른 물질과의 반응성이 높아 플라즈마를 각종 응용분야에서 활용하는 경우 다양한 부산물이 발생하게 된다. 예를 들어, 플라즈마가 대기 중 산소와 만나는 경우 산소로부터 오존이 발생될 수 있으며, 플라즈마를 발생시키기 위한 소스 가스로 대기를 사용하는 경우에는 대기 중에서 고전압 방전이 일어나 다량의 오존이 발생하게 된다.

살균 또는 수처리와 같은 응용분야에서는 의도적으로 오존을 생성하여 활용하기도 하나, 인체에 있어 오존은 호흡기나 눈에 치명적이다. 따라서, 사람을 대상으로 하는 의료 기기 또는 플라즈마 활용 시 부산물이 사람에게 전달될 수 있는 환경에서는 플라즈마 처리로 인한 오존의 방출을 최소화하고 공기 중 오존의 함량을 낮추기 위한 조치가 필요하다.

본 발명의 실시예는 오존과 같은 부산물의 방출을 최소화하는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부; 플라즈마로 처리되는 처리 부위를 덮고, 상기 플라즈마 발생부로부터 플라즈마를 공급받아 처리 부위에 제공하는 덮개부; 상기 덮개부로부터 배기 가스를 배기하는 배기부; 배기 가스에서 부산물을 제거하는 부산물 제거부; 상기 덮개부에 의한 처리 부위의 밀폐 여부를 감지하는 센서부; 및 상기 감지된 처리 부위의 밀폐 여부에 따라 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 플라즈마 발생부는: 공기 중에서 방전하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

상기 덮개부는: 속이 비어 있어 내부 공간을 가지며 일측이 개방되도록 구성될 수 있다.

상기 배기부는: 상기 덮개부의 내부 공간으로부터 배기 가스를 흡입하는 흡입 펌프를 포함할 수 있다.

상기 배기부는: 배기 가스를 상기 플라즈마 발생부로 공급하여 상기 플라즈마 처리 장치 내에서 순환시킬 수 있다.

상기 부산물 제거부는: 배기 가스에서 오존을 제거하는 오존 제거 필터를 포함할 수 있다.

상기 부산물 제거부는: 상기 덮개부와 상기 배기부 사이에 구비될 수 있다.

상기 센서부는: 상기 덮개부에서 처리 부위와 접촉하는 경계면에 구비되어 경계면과 처리 부위의 접촉 또는 분리 여부를 감지하는 적어도 하나의 접촉 센서를 포함할 수 있다.

상기 접촉 센서는: 상기 경계면에 걸쳐 일정한 간격마다 구비될 수 있다.

상기 제어부는: 경계면과 처리 부위가 분리되는 경우, 상기 플라즈마 발생부의 동작을 중단시킬 수 있다.

상기 제어부는: 다수의 접촉 센서 중 어느 하나가 경계면과 처리 부위의 분리를 감지하는 경우, 상기 플라즈마 발생부의 동작을 중단시킬 수 있다.

상기 제어부는: 경계면과 처리 부위가 다시 접촉하는 경우, 상기 플라즈마 발생부의 동작을 재개시킬 수 있다.

상기 흡입 펌프는: 흡입 압력이 가변적인 가변 흡입 펌프일 수 있다.

상기 제어부는: 경계면과 처리 부위가 분리되는 경우, 상기 가변 흡입 펌프의 흡입 압력을 상승시키고, 기 설정된 시간이 경과한 뒤 상기 가변 흡입 펌프의 동작을 중단시킬 수 있다.

상기 제어부는: 경계면과 처리 부위가 다시 접촉하는 경우, 상기 가변 흡입 펌프의 동작을 재개시킬 수 있다.

상기 덮개부는: 상기 플라즈마 발생부로부터 플라즈마를 공급받는 공급구의 면적이 상기 배기부로 배기 가스를 내보내는 배기구의 면적보다 크도록 구성될 수 있다.

상기 덮개부는: 상기 배기구의 면적을 조절하도록 상기 배기구의 일부를 가리거나 개방하는 배기구 조절부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는: 경계면과 처리 부위가 분리되는 경우, 상기 배기구의 일부가 개방되어 상기 배기구의 면적이 증가하도록 상기 배기구 조절부를 제어할 수 있다.

상기 제어부는: 경계면과 처리 부위가 다시 접촉하는 경우, 상기 배기구의 일부가 가려져 상기 배기구의 면적이 감소하도록 상기 배기구 조절부를 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마로 처리 부위를 처리할 때 오존과 같은 부산물의 방출이 최소화되어 사용자에게 무해하고 안전한 플라즈마 처리 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 예시적인 블록도이다.
도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 덮개부의 예시적인 단면도, 평면도 및 저면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제어부가 플라즈마 발생부를 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제어부가 배기부를 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에서 경계면과 처리 부위가 접촉한 상태의 덮개부를 나타내는 예시적인 단면도 및 저면도이다.
도 9 및 도 10은 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에서 경계면과 처리 부위가 분리된 상태의 덮개부를 나타내는 예시적인 단면도 및 저면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제어부가 배기구 조절부를 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(1)의 예시적인 블록도이다.

도 1을 참조하면, 상기 플라즈마 처리 장치(1)는 플라즈마 발생부(11), 덮개부(12), 배기부(13), 부산물 제거부(14), 센서부(15) 및 제어부(16)를 포함한다.

상기 플라즈마 발생부(11)는 플라즈마를 발생시킨다. 상기 덮개부(12)는 플라즈마로 처리되는 처리 부위를 덮고, 상기 플라즈마 발생부(11)로부터 플라즈마를 공급받아 처리 부위에 제공한다. 상기 배기부(13)는 상기 덮개부(12)로부터 배기 가스를 배기한다. 상기 부산물 제거부(14)는 배기 가스에서 부산물을 제거한다. 상기 센서부(15)는 상기 덮개부(12)에 의한 처리 부위의 밀폐 여부를 감지한다. 상기 제어부(16)는 상기 감지된 처리 부위의 밀폐 여부에 따라 상기 플라즈마 발생부(1)를 제어한다.

상기 플라즈마 발생부(11)는 소스 가스에서 고전압 방전을 일으켜 방전 공간 내 가스를 전자와 이온으로 분리시킬 수 있다. 이와 같이 상기 플라즈마 발생부(11)에 의해 플라즈마 상태로 여기된 소스 가스는 상기 덮개부(12)로 공급되어 처리 부위에 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 발생부(11)는 공기 중에서 방전하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 플라즈마 발생부(11)는 플라즈마를 발생시키기 위한 소스 가스로 공기를 사용할 수 있다. 그러나, 상기 플라즈마 발생부(11)로 공급되는 소스 가스는 공기로 제한되지 않으며, 실시예에 따라 아르곤, 헬륨 등과 같은 불활성 가스를 더 포함할 수 있다. 나아가, 실시예에 따라 소스 가스는 불활성 가스만으로 구성될 수도 있다.

도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 덮개부(12)의 예시적인 단면도, 평면도 및 저면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 덮개부(12)는 속이 비어 있어 내부 공간을 가지며 일측이 개방되도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 덮개부(12)는 속이 빈 원통 모양으로 형성되되, 처리 부위에 접촉하는 쪽(도 2에서 아래쪽)이 개방되어 있을 수 있다. 그러나, 상기 덮개부(12)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 실시예에 따라 사각기둥을 비롯한 각종 다각기둥의 모양일 수도 있다.

본 발명의 실시예에서 상기 덮개부(12)는 상기 플라즈마 발생부(11)로부터 플라즈마를 공급받아 처리 부위에 전달하며, 플라즈마 처리 시 처리 부위를 밀폐시키는 역할을 한다.

상기 배기부(13)는 상기 덮개부(12)로부터 배기 가스를 배기한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배기부(13)는 상기 덮개부(12)의 내부 공간으로부터 배기 가스를 흡입하는 흡입 펌프를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 흡입 펌프는 관을 통해 상기 덮개부(12)에 연결되어 상기 덮개부(12)의 내부 공간에 채워져 있는 배기 가스를 흡입한다.

도 3 및 도 4에서 상기 덮개부(12)는 위쪽에 네 개의 배기구(E)를 구비하여 상기 배기부(13)로 배기 가스를 내보내나, 상기 덮개부(12)에서 배기구(E)의 위치 및 개수는 이에 제한되지 않고 실시예에 따라 다양하게 결정될 수 있다.

상기 부산물 제거부(14)는 배기 가스에서 부산물을 제거한다. 상기 부산물 제거부(14)는 배기 가스를 통과시키면서 배기 가스에 포함되어 있는 부산물을 제거하는 필터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 부산물 제거부(14)는 배기 가스에서 오존을 제거하는 오존 제거 필터를 포함할 수 있다. 즉, 이 실시예에서 상기 부산물 제거부(14)에 의해 제거되는 부산물은 오존이다.

상기 오존 제거 필터는 오존을 흡수하는 물질을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 오존 제거 필터는 이산화망간을 오존 흡수 물질로 가질 수 있으나, 상기 필터에 포함되는 물질은 이산화망간으로 제한되지 않는다.

또한, 상기 부산물 제거부(14)가 배기 가스에서 제거하는 부산물은 오존으로 제한되지 않고, 상기 부산물 제거부(14)는 그 외 인체 또는 환경에 해로운 각종 부산물을 더 제거할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 부산물 제거부(14)는 상기 배기부(13)를 거쳐 나오는 배기 가스를 여과하여 부산물을 제거할 수 있다. 다시 말해, 상기 덮개부(12)로부터 배기된 배기 가스는 상기 배기부(13)를 지나 상기 부산물 제거부(14)를 통과하여 상기 플라즈마 처리 장치(1) 밖으로 배출된다.

그러나, 다른 실시예에 따르면, 상기 부산물 제거부(14)는 상기 덮개부(12)와 상기 배기부(13) 사이에 구비될 수도 있다. 일 예로, 상기 부산물 제거부(14)는 상기 덮개부(12)와 상기 배기부(13)를 잇는 배기관에 설치될 수 있다. 다른 예로, 상기 부산물 제거부(14)는 상기 덮개부(12)에 구비된 배기구(E)에 설치되어 상기 덮개부(12)에서 나오는 배기 가스 내 부산물을 제거할 수 있다.

도 1에서 상기 배기부(13)와 상기 부산물 제거부(14)를 통과한 배기 가스는 상기 플라즈마 처리 장치(1)의 밖으로 배출되는 것으로 도시되었으나, 이와 달리 배기 가스는 다시 상기 플라즈마 발생부(11)로 공급될 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 배기부(13)는 배기 가스를 상기 플라즈마 발생부(11)로 공급하여 상기 플라즈마 처리 장치(1) 내에서 순환시킬 수 있다.

이 경우, 상기 플라즈마 처리 장치(1)는 폐쇄형 시스템을 구성하게 되어, 설령 상기 부산물 제거부(14)를 통과한 배기 가스에 부산물이 일부 포함되어 있다 하더라도 배기 가스가 장치 외부로 배출되지 않아 장치의 가동 중 사용자가 부산물에 노출될 염려가 없다.

상기 센서부(15)는 상기 덮개부(12)에 의한 처리 부위의 밀폐 여부를 감지한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센서부(15)는 상기 덮개부(12)에서 처리 부위와 접촉하는 경계면에 구비되어 경계면과 처리 부위의 접촉 또는 분리 여부를 감지하는 적어도 하나의 접촉 센서를 포함할 수 있다.

예를 들어, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 덮개부(12)에서 처리 부위와 접촉하는 경계면(도 2에서 아래쪽 면)에 적어도 하나의 접촉 센서(151)가 구비될 수 있다. 상기 접촉 센서(151)는 상기 덮개부(12)의 경계면이 처리 부위와 접촉하는 경우 접촉을 감지하여 그에 대응하는 전기 신호를 출력하는 센서이다.

상기 접촉 센서(151)는 경계면에 걸쳐 일정한 간격마다 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 덮개부(12)의 경계면이 원형이고 경계면에 8 개의 접촉 센서(151)가 구비되는 경우, 상기 접촉 센서(151)는 경계면을 따라 45°의 간격마다 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 센서부(15)는 상기 덮개부(12)의 경계면에 구비되는 적어도 하나의 압력 센서를 포함할 수도 있다. 상기 압력 센서는 센서에 작용하는 압력을 감지하여 전기 신호로 변환하는 센서로서, 일 예로 스트레인 게이지, 로드셀 등을 포함할 수 있다. 상기 접촉 센서(151)와 마찬가지로, 상기 압력 센서 역시 경계면에 걸쳐 일정한 간격마다 구비될 수 있다.

만약 처리 부위의 밀폐 여부를 감지하기 위해 압력 센서가 사용되는 경우, 상기 압력 센서에 의해 감지된 압력이 기 설정된 임계치보다 낮으면 처리 부위가 밀폐되지 않은 것으로 결정되고, 임계치보다 높거나 같으면 처리 부위가 밀폐된 것으로 결정될 수 있다.

상기 제어부(16)는 상기 센서부(15)에 의해 감지된 처리 부위의 밀폐 여부에 따라 상기 플라즈마 발생부(11)를 제어한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(16)는 처리 부위가 밀폐되지 않은 경우, 상기 플라즈마 발생부(11)의 동작을 중단시킬 수 있다.

예를 들어, 처리 부위의 밀폐 여부를 감지하기 위해 접촉 센서(151)가 사용되는 경우, 상기 접촉 센서(151)가 경계면과 처리 부위의 분리를 감지하면, 상기 제어부(16)는 상기 플라즈마 발생부(11)의 동작을 중단시킬 수 있다.

만약 상기 덮개부(12)에 접촉 센서(151)가 다수 개 설치된 경우, 상기 제어부(16)는 다수의 접촉 센서 중 어느 하나가 경계면과 처리 부위의 분리를 감지하면 상기 플라즈마 발생부(11)의 동작을 중단시킬 수 있다. 다시 말해, 다수의 접촉 센서 중 어느 하나라도 경계면과 처리 부위의 분리를 감지하는 경우, 상기 플라즈마 발생부(11)의 동작은 중단된다.

나아가, 상기 제어부(16)는 처리 부위가 다시 밀폐되는 경우, 상기 플라즈마 발생부(11)의 동작을 재개시킬 수 있다.

예를 들어, 접촉 센서(151)가 경계면과 처리 부위의 접촉을 다시 감지하는 경우, 상기 제어부(16)는 상기 플라즈마 발생부(11)의 동작을 재개시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제어부(16)가 플라즈마 발생부(11)를 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 상기 제어부(16)는 상기 플라즈마 발생부(11)가 플라즈마를 발생시키는 과정(S111), 경계면과 처리 부위가 분리되는 경우(S112에서 예), 상기 플라즈마 발생부(11)의 동작을 중단시키는 과정(S113), 그리고 경계면과 처리 부위가 다시 접촉하는 경우(S114에서 예), 상기 플라즈마 발생부(11)의 동작을 재개하는 과정(S115)을 실시하도록 제어할 수 있다.

이와 같이 상기 제어부(16)는 상기 센서부(15)에 의해 감지된 처리 부위의 밀폐 여부에 따라 상기 플라즈마 발생부(11)를 제어함으로써, 처리 부위가 상기 덮개부(12)에 의해 밀폐되지 않아 배기 가스가 누출될 염려가 있는 경우, 상기 플라즈마 발생부(11)는 동작을 중단하여 플라즈마 및 그에 수반하여 생성되는 부산물의 발생을 멈출 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(16)는 처리 부위의 밀폐 여부에 따라 상기 배기부(13)에 포함된 흡입 펌프를 제어할 수 있다.

이 실시예에 따르면, 상기 흡입 펌프는 흡입 압력이 가변적인 가변 흡입 펌프일 수 있다. 그리고, 상기 제어부(16)는 처리 부위가 밀폐되지 않은 경우, 상기 가변 흡입 펌프의 흡입 압력을 상승시킬 수 있다. 그러고 나서, 상기 제어부(16)는 기 설정된 시간이 경과한 뒤, 상기 가변 흡입 펌프의 동작을 중단시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(16)는 접촉 센서(151)가 경계면과 처리 부위의 분리를 감지하면, 상기 가변 흡입 펌프의 흡입 압력을 일시적으로 상승시키고, 기 설정된 시간이 경과한 뒤 상기 가변 흡입 펌프의 동작을 중단시킬 수 있다.

나아가, 상기 제어부(16)는 처리 부위가 다시 밀폐되는 경우, 상기 가변 흡입 펌프의 동작을 재개시킬 수 있다.

예를 들어, 접촉 센서(151)가 경계면과 처리 부위의 접촉을 다시 감지하는 경우, 상기 제어부(16)는 상기 가변 흡입 펌프의 동작을 재개시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제어부(16)가 배기부(13)를 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 상기 제어부(16)는 상기 배기부(13)가 배기 가스를 배기하는 과정(S121), 경계면과 처리 부위가 분리되는 경우(S122에서 예), 상기 배기부(13)에 포함된 가변 흡입 펌프의 흡입 압력을 상승시키는 과정(S123), 기 설정된 시간이 경과하면(S124에서 예) 상기 배기부(13)의 동작을 중단시키는 과정(S125), 그리고 경계면과 처리 부위가 다시 접촉하는 경우(S126에서 예), 상기 배기부(13)의 동작을 재개하는 과정(S127)을 실시하도록 제어할 수 있다.

이와 같이 상기 제어부(16)는 상기 센서부(15)에 의해 감지된 처리 부위의 밀폐 여부에 따라 상기 배기부(13) 및 그에 포함된 가변 흡입 펌프를 제어할 수 있다. 그 결과, 처리 부위가 상기 덮개부(12)에 의해 밀폐되지 않아 배기 가스가 누출될 염려가 있는 경우, 상기 가변 흡입 펌프의 흡입 압력이 순간적으로 상승하여 상기 덮개부(12) 내에 잔존하는 부산물을 상기 덮개부(12) 밖으로 신속하게 배출시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 덮개부(12)는 상기 플라즈마 발생부(11)로부터 플라즈마를 공급받는 공급구(S)의 면적이 상기 배기부(13)로 배기 가스를 내보내는 배기구(E)의 면적보다 크도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 덮개부(12)에 형성되어 상기 플라즈마 발생부(11)에서 생성된 플라즈마가 지나가는 공급구(S)의 면적은 상기 덮개부(12)에 형성되어 배기 가스가 지나가는 적어도 하나의 배기구(E)의 전체 면적보다 클 수 있다. 다시 말해, 상기 덮개부(12)에서 배기 가스가 배출되는 배기구(E)의 면적은 플라즈마가 유입되는 공급구(S)의 면적보다 작다.

그 결과, 상기 덮개부(12) 내에서 플라즈마의 잔류 시간이 길어져 플라즈마와 처리 부위 간의 상호작용이 충분히 일어나게 되므로 플라즈마에 의한 처리가 효과적으로 수행될 수 있다.

도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(1)에서 경계면과 처리 부위가 접촉한 상태의 덮개부(12)를 나타내는 예시적인 단면도 및 저면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 덮개부(12)는 배기구(E)의 면적을 조절하도록 상기 배기구(E)의 일부를 가리거나 개방하는 배기구 조절부(17)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 배기구 조절부(17)는 상기 덮개부(12)에 플라즈마가 공급되어 처리 부위가 처리되고 있을 때 배기구(E)의 일부를 가릴 수 있다. 이 때, 앞서 설명한 바와 같이 배기구(E)의 면적이 공급구(S)의 면적보다 작아지도록 각각의 배기구(E)에 설치된 배기구 조절부(17)는 각 배기구(E)의 전체 면적에서 일부를 가릴 수 있다.

도 9 및 도 10은 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(1)에서 경계면과 처리 부위가 분리된 상태의 덮개부(12)를 나타내는 예시적인 단면도 및 저면도이다.

이 실시예에 따르면, 상기 제어부(16)는 처리 부위가 밀폐되지 않은 경우, 배기구(E)의 일부가 개방되어 상기 배기구(E)의 면적이 증가하도록 상기 배기구 조절부(17)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 덮개부(12)의 경계면과 처리 부위가 분리되어 처리 부위가 밀폐되지 않은 경우, 상기 제어부(16)는 상기 배기구 조절부(17)에 의해 가려져 있던 배기구(E)의 일부를 개방시켜 상기 배기구(E)의 면적이 증가하도록 상기 배기구 조절부(17)를 제어할 수 있다.

이와 같이 처리 부위의 밀폐 여부에 따라 배기구(E)의 면적을 조절하기 위해, 상기 배기구 조절부(17)는 카메라의 셔터와 같이 배기구(E)가 위치하는 평면 상에서 움직일 수 있는 가리개를 포함할 수 있으며, 이 가리개는 상기 제어부(16)의 제어 신호를 받아 동작하는 소정의 구동 장치에 의해 구동된다.

나아가, 이 실시예에서, 상기 제어부(16)는 처리 부위가 다시 밀폐되는 경우, 배기구(E)의 일부가 다시 가려져 상기 배기구(E)의 면적이 감소하도록 상기 배기구 조절부(17)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 도 7 및 도 8과 같이, 상기 덮개부(12)의 경계면과 처리 부위가 다시 접촉하여 처리 부위가 밀폐되는 경우, 상기 제어부(16)는 배기구(E)의 면적이 감소하도록 상기 배기구 조절부(17)를 움직여 배기구(E)의 일부 영역을 다시 가릴 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제어부(16)가 배기구 조절부(17)를 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 상기 제어부(16)는 경계면과 처리 부위가 분리되는 경우(S131에서 예), 배기구(E)의 일부가 개방되어 배기구(E)의 면적이 증가하도록 상기 배기구 조절부(17)를 제어하는 과정(S132), 그리고 경계면과 처리 부위가 다시 접촉하는 경우(S133에서 예), 배기구(E)의 일부가 다시 가려져 배기구(E)의 면적이 감소하도록 상기 배기구 조절부(17)를 제어하는 과정(S134)을 실시하도록 제어할 수 있다.

이와 같이 상기 제어부(16)는 상기 센서부(15)에 의해 감지된 처리 부위의 밀폐 여부에 따라 상기 배기구 조절부(17)를 제어하여 배기구(E)의 면적을 조절할 수 있다. 그 결과, 처리 부위가 상기 덮개부(12)에 의해 밀폐되지 않아 배기 가스가 누출될 염려가 있는 경우, 배기구(E)의 면적이 증가하여 상기 배기부(13)에 의해 상기 덮개부(12)로부터 배출되는 배기 가스의 양이 증가함으로써 상기 덮개부(12) 내에 잔존하는 부산물을 상기 덮개부(12) 밖으로 신속하게 배출시킬 수 있다.

이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.

1: 플라즈마 처리 장치
11: 플라즈마 발생부
12: 덮개부
13: 배기부
14: 부산물 제거부
15: 센서부
16: 제어부
17: 배기구 조절부
151: 접촉 센서
E: 배기구
S: 공급구

Claims (19)

1. 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부;
   플라즈마로 처리되는 처리 부위를 덮고, 상기 플라즈마 발생부로부터 플라즈마를 공급받아 처리 부위에 제공하는 덮개부;
   상기 덮개부로부터 배기 가스를 배기하는 배기부;
   배기 가스에서 부산물을 제거하는 부산물 제거부;
   상기 덮개부에 의한 처리 부위의 밀폐 여부를 감지하는 센서부; 및
   상기 감지된 처리 부위의 밀폐 여부에 따라 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 덮개부는:
   상기 배기부로 배기 가스를 내보내는 배기구의 면적을 조절하도록 상기 배기구의 일부를 가리거나 개방하는 배기구 조절부를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 플라즈마 발생부는:
   공기 중에서 방전하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 처리 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 덮개부는:
   속이 비어 있어 내부 공간을 가지며 일측이 개방되도록 구성된 플라즈마 처리 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 배기부는:
   상기 덮개부의 내부 공간으로부터 배기 가스를 흡입하는 흡입 펌프를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 배기부는:
   배기 가스를 상기 플라즈마 발생부로 공급하여 상기 플라즈마 처리 장치 내에서 순환시키는 플라즈마 처리 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 부산물 제거부는:
   배기 가스에서 오존을 제거하는 오존 제거 필터를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 부산물 제거부는:
   상기 덮개부와 상기 배기부 사이에 구비되는 플라즈마 처리 장치.
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 센서부는:
   상기 덮개부에서 처리 부위와 접촉하는 경계면에 구비되어 경계면과 처리 부위의 접촉 또는 분리 여부를 감지하는 적어도 하나의 접촉 센서를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 접촉 센서는:
   경계면에 걸쳐 일정한 간격마다 구비되는 플라즈마 처리 장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는:
    경계면과 처리 부위가 분리되는 경우, 상기 플라즈마 발생부의 동작을 중단시키는 플라즈마 처리 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는:
    다수의 접촉 센서 중 어느 하나가 경계면과 처리 부위의 분리를 감지하는 경우, 상기 플라즈마 발생부의 동작을 중단시키는 플라즈마 처리 장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는:
    경계면과 처리 부위가 다시 접촉하는 경우, 상기 플라즈마 발생부의 동작을 재개시키는 플라즈마 처리 장치.
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 흡입 펌프는:
    흡입 압력이 가변적인 가변 흡입 펌프인 플라즈마 처리 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는:
    경계면과 처리 부위가 분리되는 경우, 상기 가변 흡입 펌프의 흡입 압력을 상승시키고, 기 설정된 시간이 경과한 뒤 상기 가변 흡입 펌프의 동작을 중단시키는 플라즈마 처리 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어부는:
    경계면과 처리 부위가 다시 접촉하는 경우, 상기 가변 흡입 펌프의 동작을 재개시키는 플라즈마 처리 장치.
16. 제 8 항에 있어서,
    상기 덮개부는:
    상기 플라즈마 발생부로부터 플라즈마를 공급받는 공급구의 면적이 상기 배기구의 면적보다 크도록 구성되는 플라즈마 처리 장치.
17. 삭제
18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는:
    경계면과 처리 부위가 분리되는 경우, 상기 배기구의 일부가 개방되어 상기 배기구의 면적이 증가하도록 상기 배기구 조절부를 제어하는 플라즈마 처리 장치.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어부는:
    경계면과 처리 부위가 다시 접촉하는 경우, 상기 배기구의 일부가 가려져 상기 배기구의 면적이 감소하도록 상기 배기구 조절부를 제어하는 플라즈마 처리 장치.

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