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미소중력 환경에서의 저온 플라스마의 기초물리화학

전문가 제언: ○ 플라스마를 구성하고 있는 이온과 전자 중에서 전자가 가지고 있는 에너지가 이온이 가지고 있는 에너지보다 큰 상태의 플라스마가 저온 플라스마이다. 즉 전자가 보유한 에너지가 글로우 방전이온이 보유한 에너지보다 큰 경우와 같은 플라스마가 저온 플라스마에 해당한다.

○ 대기압 상태에서 저온 플라스마를 발생시키기 위해서는 전극에 고전압을 인가하여 방전을 일으킨다. 저온 플라스마 발생은 전원장치에 따라 펄스전원, 교류전원, 직류전원 등으로 구분될 수 있다.

○ 또한 코로나 방전에서 발생하는 코로나 방전 플라스마, 전자파를 이용하여서 플라스마를 대기 중에서 발생시키는 전자파 플라스마, 광촉매의 광원으로 이용되는 저온 플라스마 등은 환경에 유용하게 응용될 수 있는 저온 플라스마들이다.

○ 중력의 영향에서 벗어난 여러 가지 과학적인 물리화학적 기초이론을 연구하기 위해 미국 NASA에서는 거의 무중력에 가까운 미소중력 실험실을 제작하여 궤도로 쏘아 올려 실험을 실시하고 있다. 이 미소중력 실험실은 단백질 결정, 연소과학 및 플라스마 발생 등 여러 가지 산업공정에 중요하게 이용되고 있는 금속이나 합금에 대해서 수십 종의 실험을 실시하고 있다.

○ 본 문헌에서는 이러한 미소중력 실험을 통해 수소 저온 플라스마를 중심으로 하여 방전 및 발광 특성에 관한 물리화학적 이론을 해설하고 있다. 향후 이러한 종류의 복합 연구가 많이 진행되고 또한 다른 독특하고 특이한 경우의 플라스마 분야에 대한 이론 정립과 규명이 있기를 기대한다.

저자: ISHIKAWA Masamichi
자료유형: 학술정보