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Abstract

목차

제1장 서론 13

1.1. 연구배경 13

1.2. 연구목적 및 내용 15

제2장 이론적 고찰 16

2.1. PFCs(Perfluorocompounds) 16

2.1.1. 온실가스의 정의 및 동향 16

2.1.2. PFCs(Perfluorocompounds) 18

2.1.3. CF₄(Tetrafluloromethane) 18

2.1.4. PFCs 저감방안 19

2.2. 플라즈마(Plasma) 24

2.2.1. 플라즈마 개요 24

2.2.2. 플라즈마 종류 28

2.3. 플라즈마 연구동향 38

제3장 대용량 플라즈마 토치의 설계 43

3.1. 플라즈마 토치의 개념 43

3.1.1. 플라즈마 토치의 설계제작의 개념 43

3.1.2. 플라즈마 토치의 설계제작방법 45

3.2. 전산해석 47

3.2.1. 플라즈마 토치 이론모형 47

3.2.2. 수치기법 및 전산해석 코드 55

3.2.3. 수치기법 및 전산해석 결과 57

3.2.4. 전산해석 결과 분석 62

3.3. 플라즈마 토치의 설계 63

제4장 플라즈마 토치를 이용한 CF₄의 처리 66

4.1. 실험 장치 및 방법 66

4.1.1. 실험장치의 구성 66

4.1.2. DRE와 DF의 측정 67

4.2. CF₄ 성능평가 74

4.2.1. 전류 및 방전기체에 따른 전압의 변화 74

4.2.2. 전력에 따른 CF₄ 성능평가 78

4.2.3. 공급유량에 따른 CF₄ 성능평가 80

4.2.4. 반응가스 사용에 따른 CF₄ 성능평가 82

4.3. FT-IR 분석 84

제5장 결론 86

참고문헌 88

List of Tables

Table 2-1. GWP of some Greenhouse Gases 17

Table 2-2. Applications of plasma technology 28

Table 2-3. Compare Thermal plasma and Non-thermal plasma 29

Table 2-4. Disadvantages of Non-thermal plasma 33

Table 2-5. Trend of plasma research 39

Table 3-1. Experience constant for turbulence models 52

Table 3-2. Boundary Conditions of Plasma torch 58

Table 3-3. Boundary Conditions of KJ torch 64

Table 4-1. Tracer gas and Limitations 69

Table 4-2. DRE of CF₄ according to the power 79

Table 4-3. DF for the N₂ flow rate 81

List of Figures

Figure 1-1. Thermal Plasma applications 14

Figure 2-1. Plasma state 24

Figure 2-2. State of material phases versus temperature 26

Figure 2-3. Non-thermal plasma reactors 32

Figure 2-4. Type of Thermal Plasma Torch 35

Figure 2-5. Schematic diagram of the thermal plasma reactor for... 41

Figure 2-6. Schematic diagrams (b) the counter... 41

Figure 3-1. Numerical calculations for the area of the Non-transferred... 57

Figure 3-2(a). Temperature distribution of plasma torch(a) 58

Figure 3-2(b). Temperature distribution of plasma torch(b) 59

Figure 3-3. Temperature distribution of plasma torch exit 59

Figure 3-4(a). Velicity distribution of plasma torch(a) 60

Figure 3-4(b). Velocity distribution of plasma torch(b) 61

Figure 3-5. Velocity distribution of plasma torch exit 61

Figure 3-6. Internal parameters of the KJ torch 63

Figure 3-7. Temperature distribution of KJ torch 64

Figure 3-8. Temperature distribution of KJ plasma torch exit 65

Figure 4-1. Schematic diagrams 67

Figure 4-2. Schematic diagrams of Lab. test(EPA Protocol) 70

Figure 4-3. Schematic diagrams of Lab. test, abatement system... 71

Figure 4-4. Schematic diagrams of Fab. test, abatement system... 72

Figure 4-5(a). Average voltage as a function of the Plasma gas flow... 74

Figure 4-5(b). Average voltage as a function of the Plasma gas flow... 75

Figure 4-5(c). Average voltage as a function of the Plasma gas flow... 75

Figure 4-5(d). Average voltage as a function of the Plasma gas flow... 76

Figure 4-5(e). Average voltage as a function of the Plasma gas flow... 76

Figure 4-5(f). Average voltage as a function of the Plasma gas flow... 77

Figure 4-6. DRE of CF₄ according to the power 78

Figure 4-7. DRE of CF₄ according to the Plasma gas flow rate 80

Figure 4-8. DRE of CF₄ according to the N2 flowrate(slm) 81

Figure 4-9. DRE of CF₄ according to the reaction gas(Air) 82

Figure 4-10. Schematic diagrams 84

Figure 4-11. FT-IR analysis of CF₄(inlet) 85

Figure 4-12. FT-IR analysis of CF₄(outlet) 85

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