KR20220012014A - 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템 - Google Patents

플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

플라즈마 및 활성종의 재현성 및 안정성의 확보되도록 플라즈마 발생을 제어하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템을 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템은, 가스를 공급받거나 주변 공기를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 장치; 상기 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 전극에 인가되는 전압을 측정하는 전력 모니터링 장치; OES(Optical Emission Spectroscopy) 및 OAS(Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 상기 플라즈마 및 활성종을 측정하는 광 모니터링 장치; 및 상기 전력 모니터링 장치 및 상기 광 모니터링 장치로부터 획득한 데이터를 기반으로 하여, 상기 가스의 공급, 상기 플라즈마 전극에 인가되는 전압 또는 상기 플라즈마 발생 장치의 냉각 및 가열 여부를 제어하는 제어 장치; 를 포함할 수 있다.

Description

플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템{MONITORING AND CONTROL SYSTEM FOR GENERATING PLASMA}
본 발명은 플라즈마 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상압 플라즈마 및 활성종의 재현성 및 안정성을 확보하기 위한 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템에 관한 것이다.
플라즈마 기술은 반도체, 디스플레이 등 최첨단 산업 분야에서 활발히 활용되고 있다. 최근 플라즈마 기술은 환경, 에너지 등 친환경 산업 분야를 비롯하여 의료, 농식품 등 바이오 분야를 비롯한 다양한 분야에서 활용되기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 가장 많이 사용되고 있는 상압 플라즈마 장치는 유전체 격벽 방전(DBD; Dielectic Barrier Discharge) 방식을 이용한다. 의료, 농업 등 다양한 분야에서는 유전체 격벽 방전 방식의 플라즈마 장치를 활용하여 연구 및 기술개발을 하기 위해, 플라즈마로부터 생성된 활성종의 재현성 및 안정성을 확보하는 것이 필요하다.
그러나, 플라즈마로부터 생성된 활성종의 재현성의 및 안정성을 확보하기 위해서 장기간의 기술 개발의 시간이 소모되고, 이에 따른 비용이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상압 플라즈마및 활성종의 재현성 및 안정성의 확보되도록 플라즈마 발생을 모니터링 및 제어하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템은, 가스를 공급받거나 주변 공기를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 장치; 상기 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 전극에 인가되는 전압 및 소모전력을 측정하는 전력 모니터링 장치; OES(Optical Emission Spectroscopy) 및 OAS(Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 상기 플라즈마 및 활성종을 측정하는 광 모니터링 장치; 및 상기 전력 모니터링 장치 및 상기 광 모니터링 장치로부터 획득한 데이터를 기반으로 하여, 상기 가스의 공급, 상기 플라즈마 발생장치 내 전원장치의 전압, 전력, duty 등 또는 상기 플라즈마 발생 장치의 냉각 및 가열 여부 등을 제어하는 제어 장치; 를 포함할 수 있다.
상기 전력 모니터링 장치는, 상기 플라즈마를 발생시키는 전기적인 변수값을 측정하고, 상기 전기적인 변수값은, 상기 플라즈마 발생 장치의 전압값, 상기 플라즈마 발생 장치로부터 소모되는 전력값, 주파수값 또는 파형일 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 전기적인 변수값 및 상기 활성종의 농도를 데이터로 저장하는 제1 저장부; 및 상기 제1 저장부에 저장된 상기 전기적인 변수값과 상기 활성종의 농도의 상관 관계를 기반으로 하여 상기 활성종의 농도를 예측하는 제1 인공 신경망과, 상기 제1 저장부에 저장된 상기 전기적인 변수값과 상기 활성종의 농도의 상관 관계를 기반으로 하여 상기 전기적인 변수값 중 적어도 하나를 예측하는 제2 인공 신경망으로 구축되는 제1 계산부를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 발생 장치는, 전원 장치; 및 상기 전원 장치로부터 전원을 공급받아 상기 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 전극을 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 발생 장치는, 상기 전원 장치와 상기 플라즈마 전극을 연결하는 연결선; 및 상기 전원 장치와 상기 플라즈마 전극을 연결하고, 상기 플라즈마 전극을 접지시키는 접지선을 포함할 수 있다.
상기 전력 모니터링 장치는, 상기 접지선에 연결되고, 상기 전원 장치의 제1 전압값을 측정하는 제1 전압 프로브; 상기 연결선에 연결되고, 상기 전원 장치의 제2 전압값을 측정하는 제2 전압 프로브; 및 상기 접지선에 연결되고, 전기 용량을 가지는 축전기를 포함할 수 있다.
상기 전력 모니터링 장치는, 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값을 수집하는 데이터 수집부; 상기 데이터 수집부로부터 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값을 전달받아 임시로 저장하는 데이터 버퍼; 상기 데이터 버퍼로부터 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값을 전달받고, 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값과 상기 전기 용량을 기반으로 상기 전기적인 변수값을 계산하는 제2 계산부; 및 상기 제2 계산부로부터 상기 전기적인 변수값을 전달받아 저장하는 제2 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 모니터링 장치는, 상기 제2 계산부로부터 상기 전기적인 변수값을 실시간으로 전달받아 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 광 모니터링 장치는, 상기 플라즈마로부터 발생되는 파장값과 파장 별 세기값을 포함하는 광신호 스펙트럼을 포함하는 OES 데이터와, 광원을 이용한 파장 별 흡수율을 포함하는 OAS 데이터를 수집하는 광 데이터 수집부; 상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 전달받아 임시로 저장하는 광 데이터 버퍼; 상기 광 데이터 버퍼로부터 상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 전달받고, 광학 관련 DB를 이용하여 상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 기반으로 광학 변수값을 계산하는 광 계산부; 및 상기 광 계산부로부터 상기 광학 변수값을 전달받아 저장하는 광 저장부를 포함할 수 있다.
상기 광 모니터링 장치는, 상기 광 계산부로부터 상기 광학 변수값을 실시간으로 전달받아 표시하는 광 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 광학 변수값은, 상기 플라즈마의 재현성 및 안정성을 확인하기 위하여 상기 플라즈마의 방전 여부 또는 상기 활성종의 재현성 및 안정성을 확인하기 위한 상기 활성종의 농도일 수 있다.
상기 제1 인공 신경망은, 상기 전기적인 변수값과 상기 광학 변수값을 기반으로 하여, 상기 광학 변수값을 예측하고, 상기 제2 인공 신경망은, 상기 전기적인 변수값과 상기 광학 변수값을 기반으로 하여, 상기 전기적인 변수값을 예측할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 전력 모니터링 장치 및 상기 광 모니터링 장치를 포함할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 활성종의 농도를 기반으로 하여, 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값, 상기 소모되는 전력값, 상기 주파수값 또는 상기 가스의 공급 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
상기 가스는 헬륨, 아르곤, 공기, 질소, 산소, 수소, 수증기(H2O), 암모니아 또는 탄화수소 중 적어도 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
플라즈마로부터 생성된 활성종의 농도와 플라즈마를 발생하기 위한 전기적인 변수값을 기반으로 하여 가스의 투입을 제어하거나 전기적인 변수값을 제어하므로, 활성종의 농도의 균일성을 확보할 수 있다.
또한, 활성종의 농도와 전기적인 변수값의 상관 관계를 누적한 빅데이터를 이용하여 인공 신경망을 구축하면서 활성종의 농도와 전기적인 변수값을 실시간으로 피드백하므로, 활성종의 농도를 정밀하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템의 플라즈마 발생 장치와 전력 모니터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템의 광 모니터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템에서 활성종의 농도와 전기적인 변수값을 예측하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 제1 인공 신경망과 제2 인공 신경망을 이용하여 활성종의 농도와 전기적인 변수값의 상관 관계를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전력 모니터링 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 도 5에 도시된 소모전력 계산을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 시간에 대한 제2 전압값과 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 소모되는 전력을 계산하기 위한 그래프이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명의 실시예에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 발명의 실시예에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그 밖에도, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템의 플라즈마 발생 장치와 전력 모니터링 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템(100)은 플라즈마 발생 장치(110), 전력 모니터링 장치(120), 광 모니터링 장치(130) 및 제1 계산부(142)와 제1 저장부(141)를 포함하는 제어 장치(140)를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 발생 장치(110)는 가스를 공급받아 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 발생 장치(110)는 주변 공기를 이용하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 상기 플라즈마 발생 장치(110)는 상기 플라즈마로부터 활성종을 생성할 수 있다. 상기 가스는 헬륨, 아르곤, 공기, 질소, 산소, 수소, 수증기(H2O), 암모니아 또는 탄화수소 중 적어도 하나 또는 이들의 조합일 수 있으며, 이외에 다양한 가스일 수 있다. 상기 활성종은 오존(O3), 과산화수소(H2O2), 수산화기(OH), 일산화질소(NO), 이산화질소 음이온(NO2-) 또는 삼산화질소 음이온(NO3-) 중 적어도 하나 또는 이들의 조합일 수 있으며, 이에 한정되진 않는다.
상기 플라즈마 발생 장치(110)는 전원 장치(111), 플라즈마 전극(112), 연결선(111a) 및 접지선(111b)을 포함할 수 있다.
상기 전원 장치(111)는 후술할 플라즈마 전극(112)에 전원을 공급할 수 있다.
상기 플라즈마 전극(112)은 상기 전원 장치(111)로부터 전원을 공급받아 상기 활성종을 발생시킬 수 있다. 상기 플라즈마 전극(112)은 DBD(Dielectic Barrier Discharge) 전극일 수 있다. 다만, 상기 플라즈마 전극(112)은 DBD 전극에 한정되지 않고, 글로우 방전 등과 같이 다양한 방전 방식의 전극일 수 있다.
상기 플라즈마 전극(112)은 상기 전원 장치(111)의 전기적인 변수값에 따라 다른 농도를 가지는 활성종을 발생시킬 수 있다. 상기 전기적인 변수값은 상기 전원 장치의 전압값, 상기 플라즈마 발생 장치(110)로부터 소모되는 전력값, 주파수값 또는 파형(waveform)일 수 있다.
상기 연결선(111a)은 상기 전원 장치(111)와 상기 플라즈마 전극(112)을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 접지선(111b)은 상기 전원 장치(111)와 상기 플라즈마 전극(112)을 전기적으로 연결하고, 상기 플라즈마 전극(112)을 접지시킬 수 있다.
상기 전력 모니터링 장치(120)는 상기 플라즈마 발생 장치(110)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전력 모니터링 장치(120)는 상기 플라즈마 발생 장치(110)로부터 상기 플라즈마를 발생을 위한 전기적인 변수값을 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 전력 모니터링 장치(120)는 상기 플라즈마 발생 장치(110)의 상기 플라즈마 전극(112)에 인가되는 전압을 측정할 수 있다.
상기 전력 모니터링 장치(120)는 제1 전압 프로브(122), 제2 전압 프로브(123) 및 축전기(121)를 포함할 수 있다.
상기 제1 전압 프로브(122)는 상기 접지선(111b)에 연결될 수 있다. 상기 제1 전압 프로브(122)는 상기 전원 장치(111)의 제1 전압값을 측정할 수 있다. 상기 제1 전압값은 상기 플라즈마 발생 장치(110)로부터 측정되는 전압값 중 하나일 수 있다.
상기 제2 전압 프로브(123)는 상기 연결선(111a)에 연결될 수 있다. 상기 제2 전압 프로브(123)는 상기 전원 장치(111)의 제2 전압값을 측정할 수 있다. 상기 제2 전압값은 상기 플라즈마 발생 장치(110)의 전압값 중 다른 하나일 수 있다. 상기 제2 전압값은 상기 제1 전압값보다 클 수 있다. 상기 제2 전압 프로브(123)는 고전압을 측정하는 고전압 프로브일 수 있다.
상기 축전기(121)는 상기 접지선(111b)에 연결되고, 전기 용량을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 전력 모니터링 장치(120)는 데이터 수집부(124), 데이터 버퍼(125), 제2 계산부(126) 및 제2 저장부(128)를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 수집부(124)는 상기 제1 전압 프로브(122)와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 전압 프로브(122)로부터 측정된 제1 전압값을 전달받아 수집할 수 있다. 상기 데이터 수집부(124)는 상기 제2 전압 프로브(123)와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 전압 프로브(123)로부터 측정된 제2 전압값을 전달받아 수집할 수 있다.
상기 데이터 버퍼(125)는 상기 데이터 수집부(124)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 데이터 버퍼(125)는 상기 데이터 수집부(124)로부터 상기 제1 전압값과 상기 제2 전압값을 전달받아 임시로 저장할 수 있다.
상기 제2 계산부(126)는 상기 데이터 버퍼(125)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 계산부(126)는 상기 데이터 버퍼(125)로부터 상기 제1 전압값과 상기 제2 전압값을 전달받고, 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값과 상기 전기 용량을 기반으로 상기 소모되는 전력값, 상기 주파수값 또는 상기 파형을 계산할 수 있다.
상기 제2 계산부(126)에 의한 상기 소모되는 전력값, 상기 주파수값 또는 상기 파형의 계산에 대해서는 이후 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
또한, 한 실시예에 따르면, 상기 전력 모니터링 장치(110)는 상기 데이터 수집부(124)와 상기 데이터 버퍼(125)를 포함하지 않을 수 있다. 상기 제2 계산부(126)는 상기 제1 전압 프로브(122)와 상기 제2 전압 프로브(123)에 각각 연결되고, 상기 제1 전압값과 상기 제2 전압값을 전달받을 수 있다.
상기 제2 저장부(128)는 상기 제2 계산부(126)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 저장부(128)는 상기 제2 계산부(126)로부터 상기 전기적인 변수값을 전달받고, 상기 전기적인 변수값을 저장할 수 있다.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 전력 모니터링 장치(120)는 표시부(127)를 더 포함할 수 있다.
상기 표시부(127)는 상기 제2 계산부(126)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 표시부(127)는 상기 제2 계산부(126)로부터 상기 전기적인 변수값을 전달받고, 상기 전기적인 변수값을 표시할 수 있다. 상기 표시부(127)는 예를 들면, 디스플레이 장치 또는 영상 출력 장치일 수 있다.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 전력 모니터링 장치(120)는 측정 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 측정 통신부는 상기 제2 계산부(126)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 측정 통신부는 상기 제2 계산부(126)로부터 상기 전기적인 변수값을 전달받고, 상기 전기적인 변수값을 전자 장치로 무/유선 통신을 통해 전송할 수 있다. 상기 전자 장치는 상기 전기적인 변수값을 표시할 수 있다. 상기 전자 장치는 예를 들어, 스마트폰, 테블릿PC, 컴퓨터, 스마트 시계 또는 스마트 안경일 수 있으며, 이외에 상기 전기적인 변수값을 표시할 수 있는 다양한 전자 장치일 수 있다.
상기 광 모니터링 장치(130)는 OES(Optical Emission Spectroscopy) 및 OAS(Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 상기 플라즈마 및 활성종을 측정할 수 있다. 상기 광 모니터링 장치(130)는 OES 및 OAS를 포함할 수 있다. 상기 광 모니터링 장치(130)는, 광 데이터 수집부(134), 광 데이터 버퍼(135), 광 계산부(136) 및 광 저장부(138)를 포함할 수 있다.
상기 광 데이터 수집부(134)는 상기 플라즈마 또는 상기 활성종으로부터 발생되는 파장값과 파장 별 세기값을 포함하는 흡광 스펙트럼을 포함하는 OES 데이터와, 광원을 이용한 파장 별 흡수율을 포함하는 OAS 데이터를 수집할 수 있다.
상기 광 데이터 버퍼(135)는, 상기 광 데이터 수집부(134)로부터 상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 전달받아 임시로 저장할 수 있다.
상기 광 계산부(136)는, 상기 광 데이터 버퍼(135)로부터 상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 전달받고, 광학 관련 DB를 이용하여 상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 기반으로 광학 변수값을 계산할 수 있다. 상기 광학 변수값은 상기 플라즈마의 방전 여부 또는 상기 활성종의 농도일 수 있다. 상기 플라즈마의 방전 여부는 상기 플라즈마의 재현성 및 안정성을 확인하는 지표일 수 있다. 상기 활성종의 농도는 상기 활성종의 재현성 및 안정성을 확인하기 위한 지표일 수 있다.
상기 광 저장부(138)는 상기 광 계산부(136)로부터 상기 광학 변수값을 전달받아 저장할 수 있다.
상기 광 모니터링 장치(130)는 광 표시부(137)를 더 포함할 수 있다. 상기 광 표시부(137)는 상기 광 계산부(136)로부터 상기 광학 변수값을 실시간으로 전달받아 상기 광학 변수값을 실시간으로 표시할 수 있다.
상기 제어 장치(140)는 상기 전력 모니터링 장치(120) 및 상기 광 모니터링 장치(130)로부터 획득한 데이터를 기반으로 하여, 상기 가스의 공급, 상기 플라즈마 전극에 인가되는 전압 또는 상기 플라즈마 발생 장치(110)의 냉각 및 가열 여부를 제어할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제어 장치(140)는 상기 전력 모니터링 장치(120) 및 상기 광 모니터링 장치(130)를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제어 장치(140)는 상기 광 모니터링 장치(130)와 전기적으로 연결되는 제1 계산부(142)를 포함할 수 있다. 상기 제1 계산부(142)는 상기 광 모니터링 장치(130)로부터 획득한 상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 전달받을 수 있다. 상기 제1 계산부(142)는 상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 기반으로 하여 상기 활성종의 농도를 계산할 수 있다.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 활성종의 농도는 상기 활성종의 흡광도를 통해 계산될 수 있다. 상기 활성종의 흡광도는 아래의 수학식 1을 통해 계산될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, L1은 상기 활성종이 없는 조건에서, 광원에 의해 조사된 광을 통해 측정된 스펙트럼을 나타내고, L2는 상기 활성종이 없는 조건과 상기 광원이 조사되지 않는 조건에서, 측정된 스펙트럼을 나타내고, L3는 상기 광원의 광을 상기 활성종에 조사하여 측정된 스펙트럼을 나타내고, L4는 상기 광원이 조사되지 않는 조건에서, 측정된 스펙트럼을 나타낼 수 있다.
그리고, 상기 활성종의 흡광 스펙트럼은 파장(nm)에 따른 상기 흡광도(optical density)로 표시될 수 있다.
상기 제어 장치(140)는 상기 계산된 활성종의 농도와 상기 전기적인 변수값을 기반으로 하여, 상기 가스의 투입을 제어하거나 상기 전기적인 변수값을 제어할 수 있다. 상기 제어 장치(140)가 상기 가스의 투입을 제어하거나 상기 전기적인 변수값을 제어하여, 상기 활성종의 농도를 정밀하게 제어할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제어 장치(140)는 상기 활성종의 농도를 기반으로 하여, 상기 플라즈마 발생 장치의 상기 제1 전압값과 상기 제2 전압값을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 활성종의 농도가 목표치보다 낮은 경우, 상기 제어 장치(140)는 상기 제1 전압값과 상기 제2 전압값이 높아지도록 제어할 수 있다. 반대로, 상기 활성종의 농도가 목표치보다 높은 경우, 상기 제어 장치(140)는 상기 제1 전압값과 상기 제2 전압값이 낮아지도록 제어할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제어 장치(140)는 상기 활성종의 농도를 기반으로 하여, 상기 플라즈마 발생 장치(110)의 상기 소모되는 전력값, 상기 주파수값 또는 상기 파형을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 활성종의 농도가 목표치보다 낮은 경우, 상기 제어 장치(140)는 상기 전력값이 높아지도록 제어할 수 있다. 반대로, 상기 활성종의 농도가 목표치보다 높은 경우, 상기 제어 장치(140)는 상기 전력값이 낮아지도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어 장치(140)는 상기 활성종의 농도가 목표치보다 높거나 낮은 경우, 상기 플라즈마에 인가되는 전압을 조절하여 상기 주파수값 또는 상기 파형을 제어할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제어 장치(140)는 상기 활성종의 농도를 기반으로 하여, 상기 가스의 공급을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 활성종의 농도가 목표치보다 낮은 경우, 상기 제어 장치(140)는 상기 가스의 공급이 증가되도록 제어할 수 있다. 반대로, 상기 활성종의 농도가 목표치보다 높은 경우, 상기 제어 장치(140)는 가스의 공급이 낮아지도록 제어할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제어 장치(140)는 상기 전기적인 변수값 및 상기 활성종의 농도를 데이터로 저장하는 제1 저장부(141)를 포함할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 저장부(141)는 상기 제2 저장부(128)에 저장된 데이터도 저장할 수 있고, 상기 제2 저장부(128)는 상기 전력 모니터링 장치(120)에 포함되지 않을 수 있다. 또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템(100)은 제1 저장부(141)와 제2 저장부(128) 모두를 포함할 수도 있다.
상기 제1 계산부(142)는 일정 시간마다 제1 저장부(141)에 저장된 는 상기 전기적인 변수값을 기반으로 하여, 상기 활성종의 농도 상태를 실시간으로 계산할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템에서 활성종의 농도와 전기적인 변수값을 예측하는 방법을 나타내는 순서도이고, 도 4는 제1 인공 신경망과 제2 인공 신경망을 이용하여 활성종의 농도와 전기적인 변수값의 상관 관계를 나타내는 모식도이다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 계산부(142, 도 1 참조)는 상기 제1 저장부(141, 도 1 참조)에 저장된 상기 전기적인 변수값을 기반으로 하여 상기 활성종의 농도를 예측하는 제1 인공 신경망과, 상기 제1 저장부(141, 도 1 참조)에 저장된 상기 활성종의 농도를 기반으로 하여 상기 전기적인 변수값 중 적어도 하나를 예측하는 제2 인공 신경망으로 구축될 수 있다.
상기 제1 계산부(142, 도 1 참조)는 상기 활성종의 농도와 상기 전기적인 변수값과의 상관 관계를 분석하기 위하여 머신 러닝(machine learning), 즉 기계 학습에 이용될 수 있다. 머신 러닝은 경험적 데이터를 기반으로 학습을 하고 예측을 수행하여 스스로의 성능을 향상시키는 시스템과 이를 위한 알고리즘을 연구하고 구축하는 기술이다.
상기 제1 계산부(142, 도 1 참조)는 상기 전기적인 변수값과 상기 활성종의 농도의 상관 관계를 반복적으로 학습을 위한 상기 제1 인공 신경망과 상기 제2 인공 신경망으로 구축될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 상기 제1 인공 신경망과 상기 제2 인공 신경망을 통해 상기 활성종의 농도와 상기 전기적인 변수값의 상관 관계를 분석하여 상기 활성종의 농도와 상기 전기적인 변수값을 예측하는 방법을 살펴보기로 한다.
전압 측정 단계(S11)는 상기 전력 모니터링 장치(120)에 의해 상기 제1 전압값(11)과 상기 제2 전압값(12)을 측정할 수 있다.
전기적인 변수값 계산 단계(S12)는 상기 제1 전압값(11)과 상기 제2 전압값(12)을 기반으로 하여 상기 소모되는 전력값(13), 주파수값(14) 및 파형(15)을 계산할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 계산부(142, 도 1 참조)는 상기 소모되는 전력값(13), 주파수값(14) 및 파형(15)을 계산할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제2 계산부(126, 도 2 참조)는 상기 전력 모니터링 장치(120, 도 2 참조)에 포함되지 않고, 상기 제1 계산부(142, 도 1참조)는 상기 제2 계산부(126, 도 2 참조)의 기능을 모두 수행할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 계산부(142, 도 1 참조)와 상기 제2 계산부(126, 도 2 참조)는 상기 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템(100, 도 1 참조)에 독립적으로 포함될 수도 있다.
전기적인 변수값 저장 단계(S13)는 상기 전기적인 변수값(11, 12, 13, 14, 15)를 데이터로 상기 제1 저장부(141, 도 1 참조)에 저장할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 전기적인 변수값(11, 12, 13, 14, 15)는 상기 제2 저장부(128, 도 2 참조)에 저장될 수도 있다.
광신호 측정 단계(S21)는 상기 광 모니터링 장치(130)를 통해 상기 광신호를 획득할 수 있다.
활성종 농도 계산 단계(S22)는 상기 광 계산부 또는 상기 제1 계산부(142)에 의해 상기 광신호를 기반으로 하여 상기 활성종의 농도(21)를 계산할 수 있다.
활성종 농도 저장 단계(S23)는 상기 계산된 활성종의 농도(21)를 상기 광 저장부에 저장할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 활성종 농도 저장 단계(S23)는 상기 계산된 활성종의 농도(21)를 상기 제1 저장부(141, 도 1 참조)에 저장할 수 있다.
제1 인공 신경망 이용 단계(S13a)는 상기 활성종의 농도(21)를 예측하기 위해, 상기 제1 저장부(141, 도 1 참조)에 저장된 상기 전기적인 변수값(11, 12, 13, 14, 15)와 상기 활성종의 농도(21)의 상관 관계를 분석할 수 있다.
활성종 예측 단계(S24)는 상기 제1 인공 신경망을 통해 상기 전기적인 변수값(11, 12, 13, 14, 15)를 기반으로 하여, 상기 활성종의 농도(21)를 예측할 수 있다. 이에 따라, 상기 제어 장치(140)는 상기 예측된 활성종의 농도(21)와 상기 목표치를 비교하여 상기 전기적인 변수값(11, 12, 13, 14, 15) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
제2 인공 신경망 이용 단계(S13b)는 상기 전기적인 변수값(11, 12, 13, 14, 15)를 예측하기 위해, 상기 제1 저장부(141, 도 1 참조)에 저장된 상기 전기적인 변수값(11, 12, 13, 14, 15)와 상기 활성종의 농도(21)의 상관 관계를 분석할 수 있다.
전기적인 변수값 예측 단계(S14)는 상기 제2 인공 신경망을 통해 상기 활성종의 농도(21)를 기반으로 하여, 상기 전기적인 변수값(11, 12, 13, 14, 15)를 예측할 수 있다. 예를 들면, 상기 측정된 활성종의 농도가 상기 목표치의 활성종의 농도보다 낮은 경우, 상기 전기적인 변수값 예측 단계(S14)는 상기 목표치의 활성종의 농도를 기반으로 하여, 상기 전기적인 변수값(11, 12, 13, 14, 15)를 예측할 수 있다. 상기 제어 장치(140, 도 1 참조)는 상기 예측된 전기적인 변수값을 이용하여 상기 플라즈마 발생 장치(110)를 제어하여, 상기 플라즈마 발생 장치(110)는 상기 목표치의 활성종의 농도가 유지되도록 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 인공 신경망은, 상기 전기적인 변수값과 상기 광학 변수값을 기반으로 하여, 상기 광학 변수값을 예측하고, 상기 제2 인공 신경망은, 상기 전기적인 변수값과 상기 광학 변수값을 기반으로 하여, 상기 전기적인 변수값을 예측할 수 있다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 전력 모니터링 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 전력 모니터링 장치(120, 도 2 참조)의 동작을 통해 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값 및 상기 전기적인 변수값을 측정하는 방법을 살펴보기로 한다.
전압 신호 측정 단계(S110)에서는 제1 전압 프로브(122, 도 2 참조)의 제1 전압값을 측정하고, 제2 전압 프로브(123, 도 2 참조)의 제2 전압값을 측정한다.
제1 전압값은 상기 플라즈마 전극에 인가되는 전압의 최대값(Vapplied)을 100으로 나눈 값(Vapplied/100)으로 보다 클 수 있다.
제2 전압값은 상기 플라즈마 전극에 인가되는 전압의 최대값 (Vapplied)보다 클 수 있다.
측정 신호 수집 단계(S120)는 데이터 수집부(124, 도 2 참조)에서 상기 측정된 제1 전압값과 상기 측정된 제2 전압값을 수집한다.
측정 신호 임시 저장 단계(S130)는 상기 데이터 버퍼(125, 도 2 참조)에서 상기 측정된 제1 전압값과 상기 측정된 제2 전압값을 저장한다.
소모 전력 계산 단계(S140)는 상기 제2 계산부(126, 도 2 참조)에서 상기 플라즈마 발생 장치(110)에서 상기 전기적인 변수값 중 하나인 소모되는 전력값을 계산한다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1 계산부(142, 도 1 참조)는 상기 소모되는 전력값을 계산할 수 있다.
또한, 상기 소모 전력 계산 단계(S140)는 소모되는 전력에 대한 주파수값을 계산한다. 상기 소모 전력 계산 단계에 대한 설명은 이후 도면을 참조하여 설명한다.
반복 단계(S150)는 상기 전압 신호 측정 단계(S110), 상기 측정 신호 수집 단계(S120), 상기 측정 신호 임시 저장 단계(S130) 및 상기 소모 전력 계산 단계(S140)를 설정된 시간 간격으로 반복하여, 실시간으로 상기 소모되는 전력값과 상기 주파수값을 계산할 수 있다.
소모전력/주파수 표시 단계(S160)는 상기 표시부(127, 도 2)에서 상기 소모되는 전력값과 상기 주파수값을 실시간으로 표시한다. 예를 들면, 상기 소모전력/주파수 표시 단계(S160)는 시간에 대한 상기 소모되는 전력값을 나타내는 그래프 또는 시간에 대한 상기 주파수값을 나타내는 그래프를 상기 표시부(127, 도 2)에 표시할 수 있다. 또한, 상기 소모전력/주파수 표시 단계(S160)는 상기 표시부(127, 도 2)에서 상기 측정된 제1 전압값과 상기 측정된 제2 전압값도 표시할 수 있다.
소모전력 저장 단계(S170)는 상기 측정 저장부(128, 도 2)에서 상기 소모되는 전력값과 상기 주파수값을 시간 정보와 함께 저장한다. 또한, 상기 소모전력 저장 단계(S170)는 상기 측정 저장부(128, 도 2)에서 상기 측정된 제1 전압값과 상기 측정된 제2 전압값도 저장할 수 있다.
도 6는 도 5에 도시된 소모전력 계산을 설명하기 위한 순서도이고, 도 7는 시간에 대한 제2 전압값과 관계를 나타내는 그래프이고, 도 8은 소모되는 전력을 계산하기 위한 그래프이다.
도 6 내지 도 8을 참조하여, 상기 플라즈마 발생 장치로부터 소모되는 전력값과 주파수값을 계산하는 방법을 설명하기로 한다.
임시 저장 데이터 읽기 단계(S141)는, 상기 제2 계산부(126, 도 2 참조)에서 상기 데이터 버퍼(125, 도 2 참조)로부터 임시 저장된 상기 측정된 제1 전압값과 상기 측정된 제2 전압값을 전달받는다.
전압 신호 표집(Voltage signal sampling) 단계(S142)는, 시간에 대한 제2 전압값(예: 고전압 신호) 중에서 표본을 추출할 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전압 신호 표집(Voltage signal sampling) 단계(S142)는 제1 주기부터 제2 주기 사이에 해당되는 시간에 대한 제2 전압값(예: 고전압 신호)를 추출할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 주기는 3주기이고, 제2 주기는 12주기일 수 있으나, 제1 주기와 제2 주기는 다양한 주기일 수 있다.
제로-크로스 포인트 확인(Zero-crossing point identification) 단계(S143)는, 상기 전압 신호 표집 단계에서 추출한 제1 주기부터 제2 주기 사이에 해당되는 시간에 대한 제2 전압값(예: 고전압 신호)으로부터 제로-크로스 포인트(Zero-crossing point)를 확인할 수 있다. 상기 제로-크로스 포인트는 상기 제2 전압값의 부호가 바뀌는 시점을 의미한다. 예를 들면, 상기 제로-크로스 포인트는 도 7의 시간축 위에 상기 제2 전압값이 교차하는 지점을 의미한다.
주파수 계산(frequency calculation) 단계(S114a)는 상기 제2 전압값(예: 고전압 신호)으로부터 제로-크로스 포인트들(Zero-crossing points) 사이의 간격을 계산하여 주파수값으로 환산할 수 있다. 예를 들면, 상기 주파수 계산(frequency calculation) 단계(S114a)는 가장 최근의 제로-크로스 포인트(Zero-crossing point)와 2n -1(n은 주기)의 제로-크로스 포인트(Zero-crossing point) 사이의 간격을 계산한 후, n(주기)로 나누어 주파수값을 계산한다.
에너지 계산(energy calculation) 단계(S144b)는 가장 최근의 제로-크로스 포인트(Zero-crossing point)와 2n -1(n은 주기)의 제로-크로스 포인트(Zero-crossing point) 사이에서 도 8에 도시된 전하-전압 그래프(Q-V diagram)을 획득할 수 있다.
상기 소모되는 전력값을 계산하기 앞서서, 상기 플라즈마 전극(112, 도 2 참조)에서 소모되는 에너지(Energy)를 다음과 같은 수학식 2를 통해 계산한다.
Figure pat00002
(Q는 상기 축전기(121, 도 2 참조)에 인가된 제1 전압값과 상기 전기 용량의 곱이고, V는 상기 플라즈마 전극(112, 도 2 참조)에 인가된 전압이고, 적분 범위는 2n -1(n은 주기)의 제로-크로스 포인트(Zero-crossing point)부터 가장 최근의 제로-크로스 포인트(Zero-crossing point)까지임.)
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 도 8에 도시된 전하-전압(Charge-Voltage) 그래프는 오실로스코프(oscilloscope)를 통해 획득될 수 있다.
전력 계산 단계(S145)는 상기 에너지(Energy)와 상기 주파수값을 곱하여 상기 소모되는 전력값을 계산한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템
110: 플라즈마 발생 장치
120: 전력 모니터링 장치
130: 광 모니터링 장치
140: 제어 장치

Claims (15)

  1. 가스를 공급받거나 주변 공기를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 장치;
    상기 플라즈마 발생 장치의 플라즈마 전극에 인가되는 전압을 측정하는 전력 모니터링 장치;
    OES(Optical Emission Spectroscopy) 및 OAS(Optical Absorption Spectroscopy)를 통해 상기 플라즈마 및 활성종을 측정하는 광 모니터링 장치; 및
    상기 전력 모니터링 장치 및 상기 광 모니터링 장치로부터 획득한 데이터를 기반으로 하여, 상기 가스의 공급, 상기 플라즈마 전극에 인가되는 전압 또는 상기 플라즈마 발생 장치의 냉각 및 가열 여부를 제어하는 제어 장치;
    를 포함하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 모니터링 장치는, 상기 플라즈마를 발생시키는 전기적인 변수값을 측정하고,
    상기 전기적인 변수값은, 상기 플라즈마 발생 장치의 전압값, 상기 플라즈마 발생 장치로부터 소모되는 전력값, 주파수값 또는 파형인 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 전기적인 변수값 및 상기 활성종의 농도를 데이터로 저장하는 제1 저장부; 및
    상기 제1 저장부에 저장된 상기 전기적인 변수값과 상기 활성종의 농도의 상관 관계를 기반으로 하여 상기 활성종의 농도를 예측하는 제1 인공 신경망과, 상기 제1 저장부에 저장된 상기 전기적인 변수값과 상기 활성종의 농도의 상관 관계를 기반으로 하여 상기 전기적인 변수값 중 적어도 하나를 예측하는 제2 인공 신경망으로 구축되는 제1 계산부를 포함하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 장치는,
    전원 장치; 및
    상기 전원 장치로부터 전원을 공급받아 상기 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 전극을 포함하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생 장치는,
    상기 전원 장치와 상기 플라즈마 전극을 연결하는 연결선; 및
    상기 전원 장치와 상기 플라즈마 전극을 연결하고, 상기 플라즈마 전극을 접지시키는 접지선을 포함하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 전력 모니터링 장치는,
    상기 접지선에 연결되고, 상기 전원 장치의 제1 전압값을 측정하는 제1 전압 프로브;
    상기 연결선에 연결되고, 상기 전원 장치의 제2 전압값을 측정하는 제2 전압 프로브; 및
    상기 접지선에 연결되고, 전기 용량을 가지는 축전기를 포함하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 전력 모니터링 장치는,
    상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값을 수집하는 데이터 수집부;
    상기 데이터 수집부로부터 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값을 전달받아 임시로 저장하는 데이터 버퍼;
    상기 데이터 버퍼로부터 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값을 전달받고, 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값과 상기 전기 용량을 기반으로 상기 전기적인 변수값을 계산하는 제2 계산부; 및
    상기 제2 계산부로부터 상기 전기적인 변수값을 전달받아 저장하는 제2 저장부를 더 포함하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 전력 모니터링 장치는,
    상기 제2 계산부로부터 상기 전기적인 변수값을 실시간으로 전달받아 표시하는 표시부를 더 포함하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 광 모니터링 장치는,
    상기 플라즈마로부터 발생되는 파장값과 파장별 세기값을 포함하는 광신호 스펙트럼을 포함하는 OES 데이터와, 광원을 이용한 파장별 흡수율을 포함하는 OAS 데이터를 수집하는 광 데이터 수집부;
    상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 전달받아 임시로 저장하는 광 데이터 버퍼;
    상기 광 데이터 버퍼로부터 상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 전달받고, 광학 관련 DB를 이용하여 상기 OES 데이터 및 상기 OAS 데이터를 기반으로 광학 변수값을 계산하는 광 계산부; 및
    상기 광 계산부로부터 상기 광학 변수값을 전달받아 저장하는 광 저장부를 포함하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 광 모니터링 장치는,
    상기 광 계산부로부터 상기 광학 변수값을 실시간으로 전달받아 표시하는 광 표시부를 더 포함하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 광학 변수값은, 상기 플라즈마의 재현성 및 안정성을 확인하기 위하여 상기 플라즈마의 방전 여부 또는 상기 활성종의 재현성 및 안정성을 확인하기 위한 상기 활성종의 농도인 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 인공 신경망은, 상기 전기적인 변수값과 상기 광학 변수값을 기반으로 하여, 상기 광학 변수값을 예측하고,
    상기 제2 인공 신경망은, 상기 전기적인 변수값과 상기 광학 변수값을 기반으로 하여, 상기 전기적인 변수값을 예측하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 전력 모니터링 장치 및 상기 광 모니터링 장치를 포함하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  14. 제7 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 활성종의 농도를 기반으로 하여, 상기 제1 전압값, 상기 제2 전압값, 상기 소모되는 전력값, 상기 주파수값 또는 상기 가스의 공급 중 적어도 하나를 제어하는 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 가스는 헬륨, 아르곤, 공기, 질소, 산소, 수소, 수증기(H2O), 암모니아 또는 탄화수소 중 적어도 하나 또는 이들의 조합인 플라즈마 발생 모니터링 및 제어 시스템.
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KR20080086063A (ko) * 2007-03-21 2008-09-25 차동호 셀프 플라즈마 챔버와 결합하여 플라즈마 공정장치에서공정진행상태를 실시간으로 모니터하고 이상 여부를검출하는 복합센서
KR20190047404A (ko) * 2017-10-27 2019-05-08 광운대학교 산학협력단 플라즈마 모니터링이 가능한 플라즈마 발생 장치 및 플라즈마 모니터링 방법

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