세관 양광주 방전에서 플라즈마 확산의 완전 해

김동준,정종문,김정현,황하청,정재윤,조윤희,임현교,구제환,최은하,조광섭,Jin, D.J.,Jeong, J.M.,Kim, J.H.,Hwang, H.C.,Chung, J.Y.,Cho, Y.H.,Lim, H.K.,Koo, J.H.,Choi, E.H.,Cho, G.S. 한국진공학회 2010 Applied Science and Convergence Technology Vol.19 No.1

관경이 수 mm인 세관 램프 내부에서 플라즈마의 확산을 조사하기 위하여 이극성(ambipolar) 확산방정식을 해하였다. 반경 방향의 확산에 의한 유리관 벽에서의 플라즈마 소멸 특성시간은 $\tau_r\;=\;(r_0/2.4)^2/D_a$로 주어진다. 반경 $r_0{\sim}1\;mm$이고 이극성 확산계수 $D_a{\sim}0.01\;m^2/s$ 이면, $\tau_r{\sim}17\;{\mu}s$이다. 이는 램프의 교류전원 구동에서 플라즈마를 유지하기 위한 구동 최소 주파수 ~30 kHz에 해당한다. 고전압이 인가되는 전극부에 발생한 고밀도의 플라즈마가 양광주로 확산되는 특성시간은 $\tau_z{\sim}0.1\;s$이다. 고밀도 플라즈마 경계에서의 시간에 대한 확산속도는 $t{\sim}10^{-6}\;s$일 때 $u_D{\sim}10^2\;m/s$이고, $t{\sim}10^{-3}\;s$이면 그 속도는 $u_D{\sim}1\;m/s$로 느려진다. 따라서 램프 길이 ~1 m에 대하여 전극부에서 생성된 고밀도 플라즈마가 양광주 전체로 확산되는 시간은 수 초가 걸린다. The ambipolar diffusion equation has been solved in a fine-tube lamp of a few mm in diameter. In the diffusion of radial direction, the plasma diffuses and vanishes away at the glass wall by recombination with the characteristic time of plasma loss is given by $\tau_r\;=\;(r_0/2.4)^2/D_a$. With the radius $r_0{\sim}1\;mm$ and the ambipolar diffusion coefficient $D_a{\sim}0.01\;m^2/s$, the vanishing time is calculated $\tau_r{\sim}10\;{\mu}s$ which corresponds to the least value of frequency 30 kHz for the sustaining the plasma in the operation of high voltage AC-power. In the diffusion of longitudinal z-direction, a high density plasma generated at the area of a high voltage electrode, diffuses into the positive column with the characteristic time $\tau_z{\sim}0.1\;s$. The plasma diffusion velocity at the boundary of high density plasma is $u_D{\sim}10^2\;m/s$ at the time $t{\sim}10^{-6}$ s and the diffusion velocity becomes slow as $u_D{\sim}1\;m/s$ at $t{\sim}10^{-3}\;s$. Therefore, for the long lamp of 1 m, it takes about several seconds for the high density plasma at the area of electrode to diffuse through the whole positive column space.

드라이브 유닛 자동화 공정을 위한 밸런싱 모듈의 설계기술

김동준(D. J. Kim),박영민(Y. M. Park),장태환(T. H. Jang),김진광(J. K. Kim),진상렬(S. Y. Jin),이성재(S. J. Lee),김태규(T. G. Kim) Korean Society for Precision Engineering 2019 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2019 No.10월

직관형 형광램프의 종단방전과 횡단방전의 특성

정재윤,김정현,정종문,김동준,김현철,봉재환,황하청,마이클리,구제환,조광섭,Chung, J.Y.,Kim, J.H.,Jeong, J.M.,Jin, D.J.,Kim, H.C.,Bong, J.H.,Hwang, H.C.,Lee, M.S.,Koo, J.H.,Cho, G.S. 한국진공학회 2008 Applied Science and Convergence Technology Vol.17 No.4

유리관의 관경이 4 mm인 형광램프에서 종단방전과 횡단방전의 방전 특성, 발광 특성, 그리고 분광 특성을 상호 비교 분석하였다. 제작된 형광램프의 주입 기체는 3 종류이며, 수은 혼합 기체인 Ne(95%)+Ar(5%)+Hg(2 mg), 무수은의 순수 Xe 100% 및 Ne(96%)+Xe(4%)의 혼합 기체이다. 각 형광램프 샘플들의 기체 압력은 8 종으로 압력 범위는 $5{\sim}300\;Torr$이다. 상기 램프의 특성을 조사하기 위하여 제작된 샘플 램프의 전체 수는 주입 기체 3 가지와 각 압력 8 가지로서 총 24 개이다. 수은 형광램프는 양광주 발광을 특징으로 하는 종단방전에서 발광 휘도 및 효율이 매우 높고, 횡단방전에서는 거의 발광하지 않는다. 무수은 제논 형광램프는 횡단방전에서 비교적 높은 휘도 특성을 보이며, 종단 방전에서는 방전 전압이 높고 발광 효율도 매우 낮다. 제논 형광램프의 횡단방전은 Ne+Xe(4%)인 혼합 가스보다 압력($\sim$수 100 Torr)이 높은 순수 제논 가스의 발광 효율이 더 높다. 본 실험을 통하여 수은 램프와 무수은 제논 램프의 방전 방식의 차이를 확인하였다. 수은 형광램프는 양광주를 활용하는 종단방전의 형태로서 종래의 튜브형이 바람직하다. 무수은의 제논 형광램프는 높은 압력($\sim$수 100 Torr)의 순수 제논 기체에 대하여 방전 경로가 짧은 횡단방전을 특징으로 하는 평판형이 바람직하다. The properties of discharge, luminance, and spectroscopy are investigated in a longitudinal and transverse discharge fluorescent lamps with tube of outer diameter 4 mm. The sample lamps are prepared to be three kinds of gas composition such as mercury lamps of Ne(95%)+Ar(5%)+Hg(2 mg), the mercury-free lamps of Xe 100% and Ne+Xe(4%). The gas pressure is in the range of $5{\sim}300\;Torr$. In the mercury lamps, the longitudinal discharge having a positive column is high in luminance and efficiency, while the transverse discharge is no luminance at all. In the Xe-lamps, the transverse discharge shows relatively good in efficiency as compared with the longitudinal discharge which has a high discharge voltage and a low luminance and efficiency. In the transverse discharge of relatively high efficiency, a pure Xe(100%) gas discharge has a higher efficiency than the mixture gas of Ne+Xe(4%). Through these experiments, the properties of mercury and xenon lamps are verified. In the mercury lamps, the longitudinal discharge of tubular fluorescent lamps is high in luminance and efficiency, while the transverse discharge of flat panel fluorescent lamps are low in luminance efficiency. In the mercury-free lamps, the flat fluorescent lamps of transverse discharge having a high pressure ${\sim}100\;Torr$ with the pure Xe-gas are verified to be suggestable.

광역 전력계통 감시를 위한 상위 Master System 설계

김상태(S.T. Kim),이정현(J.H. Lee),김지영(J.Y. Kim),이동철(D.C. Lee),문영환(Y.H. Moon),김태현(T.H. Kim),윤재영(J.Y. Yoon),김동준(D.J. Kim),이병준(B.J. Lee),한상욱(S.W. Han),남해곤(H.K. Nam),심관식(K.S. Sim),이승재(S.J. Lee),진보건(B.K. Jin) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.11

In this paper, the master system of Wide Area Monitoring System in order to prevent reaching a fault influence toward power system is proposed. This system has three real time algorithms and a on-line one using i-piu transfer data and provides operators with various understandable monitoring viewers in HMI based on raw data and algorithm results.

냉음극 형광램프의 광 전파

조윤희,김동준,김정현,한상호,조광섭,Cho, Y.H.,Jin, D.J.,Kim, J.H.,Han, S.H.,Cho, G.S. 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.2

냉음극 형광램프의 길이 방향의 발광에 의한 광의 전파를 관측하였다. 직류 및 교류 전압을 인가하여 램프 길이의 일정한 간격으로 광 신호를 측정하였다. 직류 전원을 맥류로 변조한 전압을 인가하여 광 신호를 관측한 결과 교류 전원의 광 신호와 마찬가지로 램프 길이 방향으로 발광의 전파가 분명히 나타난다. 이들 광 신호로부터 램프의 발광이 고전압부에서 접지부로 전파한다는 것을 보여준다. 광 신호의 전파는 타운젠드 방전 전후로 두 가지의 형태로 나타난다. 저 전류 영역에서는 광 신호가 감쇄하여 전파되며, 전파 속도는 약 $10^4{\sim}10^5m/s$이다. 정상 글로우 방전에서는 광 신호의 감쇄 없이 전파 속도는 약 $10^5{\sim}10^6m/s$이다. The light propagation along a long positive column has been observed in a cold cathode fluorescent lamp. The optical signals are observed with the DC and AC voltage power during lamp operation. The light propagating is observed in the operation with the DC-rippled voltage as well as the AC-voltage. The optical signals propagate from the high voltage side to the ground. These signals show two kinds of features according to the before and after Townsend breakdown. At the dark current before Townsend breakdown, the optical intensity is damped and the propagation velocity is $10^4{\sim}10^5m/s$. At the high current of normal glow after Townsend breakdown, the propagation velocity is 1$10^5{\sim}10^6m/s$ without damping.

원통형 바늘 구조의 플라즈마 제트 방출 특성

임현교,김동준,김정현,한상호,조광섭,Lim, H.K.,Jin, D.J.,Kim, J.H.,Han, S.H.,Cho, G.S. 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.1

The plasma emission characteristics are investigated in cylindrical syringe plasma jet device. Cylindrical syringe electrode is applied AC power using inverter. In the center of syringe is injected into a inert gas and plasma jet occurs. If there is no ground electrode, firing voltage is 3 kV and plasma column length is 10 mm. According to high firing voltage and large current, the plasma column length control is difficult. The case of an internal ground electrode, firing voltage is 1 kV. Because of the losing current from internal ground, even if a higher input voltage, plasma emission does not occur. The case of an external ground electrode, the plasma column can be controlled between 0~10 mm with change the applied voltage from 1 to 2 kV, and the discharging current changed from 1 to 4 mA. 유리관에 삽입된 주사기 바늘을 이용한 플라즈마 제트 장치의 특성을 조사하였다. 원통형 주사기 바늘 전극에 교류 고전압을 인가하고, 유리관 끝에 설치된 접지전극의 형태에 따른 플라즈마의 방출 특성을 조사하였다. 접지전극이 없는 경우 방전 개시 전압이 약 3 kV이며, 플라즈마 방사 길이는 약 10 mm이다. 또한 높은 방전 개시 전압으로 인하여 플라즈마 방사 길이 및 전류 최소량의 제어가 어렵다. 내부접지 전극의 경우는 방전 개시 전압이 약 1 kV로 낮다. 그러나 플라즈마 전류가 내부에 위치한 접지 전극으로 흐르기 때문에 유리관 끝으로부터 플라즈마가 방출되지 않는다. 외부접지 전극의 경우는 인가전압 1~2 kV에서, 방전 전류 1~4 mA이며 플라즈마 방사 길이를 0~10 mm의 범위에서 용이하게 제어된다.

액체누설 감지용 테이프형 필름센서

유동근,김경신,유홍근,한국희,김동준,김정현,한상호,조광섭,Yu, D.K.,Kim, K.S.,Yub, H.K.,Han, G.H.,Jin, D.J.,Kim, J.H.,Han, S.H.,Cho, G.S. 한국진공학회 2011 Applied Science and Convergence Technology Vol.20 No.2

접착테이프 형태의 액체누설 감지 필름 센서와 이를 이용하고 경보 장치를 포함한 감지 시스템을 개발하였다. 액체누설 감지 필름형 테이프 센서는 베이스 필름층, 전도성 라인층, 보호 필름층으로 구성되며, 테이프의 두께 $300{\sim}500{\mu}m$, 폭 3.55 cm, 그리고 단위 테이프의 길이는 200 m이다. 전도성 라인층의 필름에는 3개의 전도선과 1개의 저항선이 있다. 이들은 도전성 은나노 잉크를 전자인쇄방식으로 설치한다. 이들 저항선과 전도선 사이에 액체가 누설되어 전기적으로 상호 통전되면, 두 선사이의 저항변화를 전압의 변화로 계측하여 누설 위치를 감지한다. 물을 포함한 전도성 액체에 대한 누설 위치 감지에서 길이 200 m에서 오차 범위는 ${\pm}1m$ 이내이다. The adhesive-tape of a liquid leak film sensor including the alarm system is developed. The sensing film is composed of three layers such as base film layer, conductive line layer, and protection film layer. The thickness of film is 300~500 um, the width is 3.55 cm, and the unit length is 200 m. On the conductive line layer, three conducting lines and one resistive line are formulated by the electronic printing method with a conducting ink of silver-nano size. When a liquid leaks for the electricity to be conducted between the conductive line and the resistive line, the position of leakage is monitored by measuring the voltage varied according to the change of resistance between two lines. The error range of sensing position of 200 m film sensor is ${\pm}1m$.

대형 계통동요시의 제주계통 특성 해석

최흥관(H. K. Choi),문영환(Y. H. Moon),윤재영(J. Y. Yoon),김동준(D. J. Kim),추진부(J. B. Choo),윤용범(Y. B. Yun),김용학(Y. H. Kim),진운림(W. L. JIN) 대한전기학회 2000 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2000 No.11

골수강내 금속정을 이용한 대퇴골 전자부 골절의 치료 : 합병증 중심으로 Concerning Perioperative Complications

김동욱,김성우,왕진만,노권재,윤여헌,김동준 대한골절학회 1996 대한골절학회지 Vol.9 No.2

Trochanteric fractures of the femur are usually seen in the elderly with osteoporosis and in young adult by high energy trauma. These fractures need firm internal fixation and early weight bearing, and Gamma interlocking nail or intramedullary hip screw is commonly use4 for this purpose at present. We analysed 23 patients with trochanteric fracture, who were treated with Gamma-locking nail or intramedullary hip screw from July 1992 to June 1994 with minimum 1 year follow-up. The mean age was 70 years-old. The intertrochanteric fracture was seen in 21 cases and subtrochanteric fracture in 2 cases. The final outcome was achieved with less surgical time, less blood loss and earlier rehabilitation. In addition, in biomechanical point of view, the advantages of using these nails are in short lever arm and in short lever arm and in lower bending moment. However, complications were developed in 10 patients. Intraoperative complications included the problem due to mismatching of the femoral component of the nail in 7 cases, problems of distal target screw in 2 cases, femoral shaft fracture in 1 case and cortical fractures in 2 cases. Bursitis in 2 cases, progressive coxa vara in 2 cases, thigh and knee pain in 1 case were developed postoperatively. Although using a smaller modified nail reduced these complications and obtained better result, we conclude that with careful surgical technique, choice of accurate indication and suitable modified femoral component, the Gamma nail and intramedullary hip screw are an advance in the treatment of peritrochanteric fractures.