In this paper, we report and discuss the semi-permanently hydrophilic (SPH) treatment of polyester fabric using plasma polymerization and oxidation based on atmospheric pressure dielectric barrier discharge (APDBD) technology. SiOxCy (-H) was coated on polyester fabric using Hexamethylcyclotrisiloxane (HMCTSO) as a precursor, and then plasma oxidation was performed to change the upper layer of the thin film to SiO2-like. The degradation of hydrophilicity of the SPH polyester fabrics was evaluated by water contact angle (WCA) and wicking time after repeated washing. The surface morphology of the coated yarns was observed with scanning electron microscopy, and the presence of the coating layer was confirmed by measuring the Si peak using energy dispersive x-ray spectroscopy. The WCA of the SPH polyester fabric increased to 50 degrees after 30 washes, but it was still hydrophilic compared to the untreated fabric. The decrease in hydrophilicity of the SPH fabric was due to peeling of the SiOxCy(-H) thin film coated on polyester yarns.

본 연구는 대기압 유전체장벽방전 플라즈마 처리에 따른 식품유해 미생물 사멸효과를 조사하기 위해 수행되었다. 플라즈마 처리 시, 활성종 생성 및 농도에 영향을 미치는 노출시간, 노출거리, 산소비율, 전력 변화에 따른 E. coli의 사멸효과를 조사한 결과, E. coli의 사멸율은 플라즈마 처리를 위한 노출시간, 산소비율, 전력의 증가에 따라 증가한 반면, 노출거리의 증가에 따라서는 사멸율이 감소하였다. 이 결과는 미생물 시료가 플라즈마에 노출되는 시간이 증가됨으로서 시료 내 NO 농도가 증가되고, E.coli의 사멸율 역시 증가되는 결과로 뒷받침할 수 있고, 미 생물 사멸효과를 높이기 위해서는 활성종의 농도가 증가 되어야 함을 의미한다. E. coli와 함께 B. cereus, B. subtilis, B. thuringiensis, B. atrophaeus를 대상으로 대기압 유전체 장벽방전 플라즈마에 의한 살균효과를 조사한 결과, 72.3~91.3%의 높은 사멸율을 나타내었다. 이러한 결과로 미루어, 대기압 유전체장벽방전 플라즈마기술은 다양한 미생물에 적용될 수 있는 유용한 살균기술임을 확인하였다.

In order to reuse the photocatalyst and enhance the photolysis efficiency, we have used atmospheric pressure dielectric barrier discharge (APDBD) to clean and activate TiO2 powder. The photocatalytic activity of the TiO2 powder before and after APDBD treatment was evaluated by the degradation of methylene blue (MB) in aqueous solution. The apparent reaction rate constant of photolysis of the first sample of reused TiO2 cleaned by APDBD improved to a level up to 0.32h- 1 higher than the 30 % value of the initial TiO2 powder. As the number of photolysis reactions and APDBD cleanings increased, the apparent rate constants gradually decreased; however, the fourth photolysis reaction still showed a value that was greater than 10% of the initial value. In addition, APDBD treatment enhanced the process by which TiO2 effectively adsorbed MB at every photolysis stage.

The current disinfection method of vehicles being applied in South Korea has various shortcomings. So, the epidemic has generated continuously at livestock farms. It is very important to develop an effective disinfection system for reduction of the epidemic. And various basic data is required for this development. Therefore, this study was performed to identify the nozzle type and proper discharge pressure of sprayers. The experiment was conducted from January 10, 2012 until February 28, 2012. All the performance measurement experiments were repeated five times. The subjects of experiment were the A, B and C company’s products. The sprayed capacity, angle of spray and the covering area ratio were measured for each product. As a result, the sprayed capacity, angle of spray and the covering area ratio were increased as the discharge pressure of the sprayer was increased. In conclusion, the conical shaped of the nozzle is considered more appropriate than V-shaped, and the proper discharge pressure is expected to be at least 20kg/cm2.

This paper presents the approach of design parameters optimization based on Taguchi method for the uniformity of outlet pressure in a plasma discharge chamber. The key issue of a plasma discharge chamber is to have the uniformity of outlet pressure which can make a high performance of surface treatment. To extend the length of a outlet from 60mm to 250mm with the uniformity, This study optimally designed the middle holes, outlet width and height, and diameter of the second chamber by using SolidWorks and flow simulation tool. Simulation results demonstrate the validity of the proposed approach.

Plasma properties of dielectric barrier discharges (DBDs) at atmospheric pressure were measured and characterized using optical emission spectroscopy. Optical emissions were measured from argon, nitrogen, or air discharges generated at 5- 9 kV using 20 kHz power supply. Emissions from nitrogen molecules were markedly measured, irrespective of discharge gases. The intensity of emission peaks was increased with applied voltage and electrode gap. The short wavelength peaks (315.9 nm and 337.1 nm) measured at the middle of DBDs were significantly increased with applied voltage. The optical emission from DBDs decreased with the addition of oxygen gas, which was especially significant in argon discharge. Emission from oxygen molecules cannot be measured from air discharge and argon discharge with 4.8% oxygen. The emission intensity at 337.1 nm and 357.7 nm related with nitrogen molecule was sensitively changed with electrode types and discharge voltages. However, the pattern of argon emission spectrum was nearly the same, irrespective of electrode type, oxygen content, and discharge voltage.

계란의 비열살균기술을 개발하고자 생성기체를 달리한 감압방전플라즈마(low-pressure discharge plasma, LPDP)처리에 의한 Salmonella Typhimurium 살균패턴을 조사하였고 이를 활용한 계란의 위생성 향상기법을 모색하였다. 플라즈마 생성기체를 달리하여 생성한 LPDP 처리 시 S.Typhimurium 살균력은 공기플라즈마가 가장 우수하였으며, 산소플라즈마, 질소플라즈마 순으로 낮아졌다. 공기를 사용한 LPDP의 처리시간별 S. Typhimurium의 살균효과는 2분, 5분, 10분 처리에 의해 각각 4, 6, 6.5 log 정도로 나타났다. 계란껍질의 S. Typhimurium에 대한 살균효과도 공기플라즈마가 가장 양호하였으며, 살균효과는 유리표면에 비해 약간 저하되어 5분 처리에 의해 3 log 정도 감소하였다. LPDP 처리 시 계란표면의 온도상승은 10oC 이하로 미미하였으며, 계란의 흰자와 노른자 모두 변성되지 않았다. 이러한 결과로부터 LPDP는 계란의 품질을 저하하지 않으면서 안전성 을 향상하는 비가열살균기술로 활용 가능함을 확인하였다.

후춧가루의 비가열 살균기술을 개발하고자 감압방전플라즈마(LPDP)를 이용한 살균을 시도하였고 LPDP 처리에 의한 품질변화를 조사하였다. 시판 후춧가루의 미생물 오염도는 가공제품에서는 세균, 진균 모두 103 CFU/g 수준이었던 반면, 재래시장에서 벌크로 판매하는 제품에서는 세균은 106 CFU/g, 진균은 107 CFU/g 수준의 오염도를 보였다. 후춧가루의 LPDP 살균패턴은 1차 반응으로 나타났으며, 세균과 진균의 살균속도상수는 각각 0.0841min-1 과 0.0696min-1 로서 세균이 진균에 비해 LPDP에 약간 더 민감하였다. LPDP 처리는 후춧가루의 색에는 영향을 미치지 않았으나 piperine 함량을 낮추는 것으로 확인되었다. Piperine 감소에도 불구하고 후춧가루의 관능특성은 LPDP 처리에 의해 영향을 받지 않았다.

고춧가루의 품질 변화를 낮추면서 살균하는 기술을 개발하고자 감압방전플라즈마(LPDP)를 이용한 비가열살균을 시도하였고 LPDP 처리에 의한 품질변화를 조사하였다. 시중 판매 고춧가루의 오염도는 세균 7.33×104-1.07×107 CFU/g, 진균류 3.47×104-3.16×106 CFU/g의 범위를 보여 상당한 수준으로 오염된 식품으로 확인되었다. 고춧가루의 LPDP 살균 패턴은 2단계 1차 반응으로 나타났으며, 출력에 따라 살균속도상수가 증가하였다. 또한 입자가 가늘수록 살균효과가 증가하였으며, 미생물 종류별로는 세균에 비하여 진균에 대한 살균효과가 크게 나타났다. 과도한 LPDP 처리는 고춧가루의 탈색과 capsaicinoids 함량의 감소를 유발하였다. LPDP 처리 고춧가루를 사용하여 조리한 무채의 관능검사 결과 색과 맛은 5분 처리까지는 무처리구와 차이가 없었으나 10분 처리 시에는 유의하게 낮은 점수를 보였다. 반면 향과 기호도에서는 처리구와 무처리구 간에 유의차를 보이지 않아 5분 이하로 LPDP 처리 시 관능특성을 유지하면서 약 1.5 log 정도의 미생물 저감화가 가능하였다.

This study was conducted to research how UCD(Ultra Constant Discharge) lamp lighting affects plant cultivation. To get the results within a short time, lettuce seedling was selected as a plant and nutrient hydroponic beds were used in a dark room for 100% artificial lighting. Two beds were installed for same distance lighting condition with UCD lamp and Hi-pressure Sodium lamp each and another two beds were installed for same light intensity condition with each type of lamp. After 15 days of cultivation, for both conditions, the yields under UCD lamp were weighed more than that under Hi-pressure Sodium lamp. The result can be analyzed that the spectrum of UCD lamp having near sunlight characteristic is much superior to that of Hi-pressure Sodium lamp having a line spectrum characteristic on yellow and red wavelengths for plant cultivation.

Fe nanopowders were successfully synthesized by plasma arc discharge (PAD) process using Fe rod. The influence of chamber pressure on the microstructure was investigated by means of X-ray Diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The prepared particles had nearly spherical shapes and consisted of metallic cores (a-Fe) and oxide shells (FeO), The powder size increased with increasing chamber pressure due to the higher dissolution and ejection rate of H and gas density in the molten metal.

본 연구는 중력댐 하부에서, 침투류에 의한 양압력과 누수량을 산정을 위한 방법론 제시를 그 목적으로 한다. 이를 위하여, 유한차분법을 이용한 3차원 부정류 수치모형을 개발하였다. 개발된 모형은 비균질 매체에서 Darcy 방정식을 만족하는 포화흐름을 모의할 수 있다. 모형의 검증을 위하여 우물이 있는 대수층에서 질량 이동을 산출하였고, mass balance 오차는 3%를 상회하지 않는 것이 확인되었다. 개발된 모형을 이용하여 중력댐 하부 대수층에서, 차수벽과 배수공의 존재에 의한 양압력과 누수량의 변화를 산출하였다. 유선망 방법과 비교한 양압력은 서로 유사한 결과를 나타내었으며, heel에서 toe까지의 양압력은 선형적인 분포를 보인다. 차수벽의 길이가 증가함에 따라서 heel에서의 양압력 강도는 선형적으로 감소하지만, 대수층을 통과하는 누수량은 비선형적으로 감소한다. 또한, 댐 설계 기준에서 제시되는 양압력 계산 공식의 계수들을 분석한 결과, 감소계수 α = 1/3 은 차수벽의 길이가 전체 대수층 높이의 약 70%일 경우에 해당하는 값으로 산출되었다. 배수공 주위에서 양압력은 연직 혹은 수평방향으로 급격한 곡률을 나타낸다. 본 연구에서 개발된 수치모형은 중력댐 설계에서 하부 침투류에 의한 영향, 특히 비균질성을 반영하여 양압력과 누수량을 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.