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전기 아크의 양극 구간(anode region)

전문가 제언: ○ 플라즈마 아크의 큰 장점은 고온을 쉽게 발생시키고 조절이 용이하다는 것이다. 이 특성을 활용하여 세계적으로 이미 5, 60년 전부터 고온을 필요로 하는 산업의 많은 분야에서 플라즈마 아크 기술을 활용하고 있다. 국내 산업계에서도 용접, 절단 등에 널리 활용되고 있으며, 포항제철 등 철강업계에서는 특수강 제련을 위한 용광로의 열원으로 이용되고 있는 것으로 알려져 있다.

○ 근래에는 마모에 민감한 부품의 수명을 연장시키기 위하여 고 강도 금속을 아크로 용해시켜 재료 표면에 코팅하는 플라즈마 스프레이 기술의 활용이 점차 증가하고 있다. 국내에서도 항공기 정비창 등에서 이 기술을 활용하는 것으로 알려져 있다.

○ 환경 분야는 플라즈마 아크 기술의 새로운 시장으로 떠오르고 있다. 국내에서 발생하는 막대한 환경 폐기물은 현재 소각이나 매립에 의하여 처리 되고 있다. 화석 연료로 소각된 폐기물의 잔존물을 매립하기 전에 아크로 재처리하여 유해물질을 제거함과 동시에 매립 잔존물의 부피를 줄일 수 있다. 많은 지자체들이 이에 관심을 갖고 있으며, 이미 인천의 청라 소각장이 가동 중인 것으로 알려져 있다.

○ 요즘 과학기술의 관심 분야인 나노 구조 연구에서도 플라즈마 아크가 한 몫을 한다. 재료를 고온으로 열분해하여 새로운 화학 반응을 일으키고 원자 레벨에서의 구조를 변경함으로서 다양한 나노 구조를 구하는 연구가 국내외에서 활발히 진행 중이다.

○ 국내에서 플라즈마 아크의 연구는 물리적 과정의 규명과 이해를 통한 아크 효율성 제고를 목적으로 다수의 대학과 연구소에서 수행되고 있다. 대표적으로 서울대학교 핵공학과와 원자력 연구원, 기계 연구원 선박연구센터 등을 들 수 있다. 현재의 시장성뿐만 아니라 앞으로의 잠재적 활용성을 감안할 때 플라즈마 아크 연구에 대한 지속적인 관심과 지원이 요구된다.

저자: J. Heberlein et al
자료유형: 학술정보