KAIST 원자력양자공학과

게시판

  • HOME
  • 게시판
  • 하이라이트

하이라이트

NQE
조회 수 12251 댓글 0
Extra Form

최원호 교수, 박상후 박사.jpg

최원호 교수, 박상후 박사


최원호 교수가 전북대 문세연 교수와의 공동 연구를 통해 전기 바람(Electric wind)이라 불리는 플라즈마 내 중성기체 흐름의 주요 원리를 규명했다.


이는 플라즈마 내 존재하는 전자나 이온과 중성입자 사이의 상호작용에 대한 기초 연구로 플라즈마를 이용하는 유체 제어기술 등 플라즈마 응용 기술의 발전에 기여할 것으로 기대된다.

 

박상후 박사가 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 1 25일자 온라인 판에 게재됐다.


두 개의 서로 다른 입자 무리로 구성된 유체역학 문제는 수세기 동안 뉴턴을 포함한 많은 과학자들의 관심을 지속적으로 받아 온 연구주제이다.

 

전자나 이온과 중성입자 간의 충돌로 인한 상호작용은 지구나 금성의 대기에서도 일어나는 여러 자연현상의 기초 작용으로 흔히 알려져 있다. 플라즈마에서의 전기바람은 이 상호작용을 통해 나온 결과의 대표적인 예다.

 

전기바람이란 전하를 띈 전자나 이온이 가속 후 중성기체 입자와 충돌해 발생하는 중성기체의 흐름을 말한다. 선풍기 날개와 같이 기계적인 움직임 없이 공기의 움직임을 일으킬 수 있는 방법으로 기존의 팬을 대체할 수 있는 차세대 기술로 주목받고 있다.

 

최근에는 이와 같은 플라즈마 기술을 적용해 트럭 및 선박에서 발생하는 공기저항을 감소시켜 연료효율의 증가와 미세먼지 발생 감소, 풍력발전기 날개 표면의 유체 분리(flow separation)의 완화, 도로 터널 내 공기저항 및 미세먼지 축적 감소, 초고층 건물의 풍진동 감소와 같은 응용기술 개발이 여러 나라에서 활발히 시도되고 있다.

 

대기압 플라즈마 내에 전기장이 강하게 존재하는 공간에서 전자나 이온이 불균일하게 분포되면 전기바람이 발생한다. 전기바람의 주요 발생 원인은 현재까지도 명확하게 밝혀지지 않아 유체 제어와 관련한 여러 응용분야에 적용하는데 어려움이 있었다.

 

연구팀은 대기압 플라즈마를 이용해 전기바람 발생의 전기 유체역학적 원리를 밝히는데 성공했다. 전기 유체역학적 힘에 의한 스트리머 전파와 공간전하 이동의 효과를 정성적으로 비교하는 데 성공했다.


최원호 교수, 박상후 박사_2.jpg


연구팀은 스트리머 전파는 전기바람 발생에 큰 영향을 주지 못하고 오히려 스트리머 전파 이후 발생하는 공간전하의 이동이 주요 원인임을 밝혔다특정 플라즈마에서는 음이온이 아닌 전자가 전기바람 발생의 핵심 요소임을 확인했다.

 

또한 헬륨 플라즈마에서 최고 초속 4m 속력의 전기바람이 발생했는데 이는 일반적인 태풍 속력의 4분의 1 정도이다이러한 결과를 통해 전기바람의 속력을 효율적으로 제어할 수 있는 기초 원리를 제공할 수 있을 것으로 보인다.

 

이번 연구는 하전입자와의 상호작용으로 인해 중성기체 흐름이 발생하는 원리를 실험을 통해 설명했고 정확한 분석법과 설득력을 갖췄다는 평을 받는다.

 

최 교수는 “이번 결과는 대기압 플라즈마와 같이 약하게 이온화된 플라즈마에서 나타나는 전자나 이온과 중성입자 사이의 상호작용을 학문적으로 이해하는데 유용한 기반이 될 것이다”며  이를 통해 경제적이고 산업적 활용이 가능한 플라즈마 유체제어 분야를 확대하고 다양한 활용을 가속화하는데 큰 역할을 할 것으로 기대된다”고 말했다.

 

이번 연구는 국가핵융합연구소의 미래선도플라즈마-농식품융합기술개발사업과 산업통상자원부의 사업화연계기술개발사업(R&BD)의 지원을 받아 수행됐다.


약전리 대기압 제트 플라즈마 사진.png

그림1. 약전리 대기압 제트 플라즈마 사진



대기압 헬륨 제트 플라즈마의 고전압 펄스 폭 및 높이에 따른 전기바람 속력의 변화.png

그림2. 대기압 헬륨 제트 플라즈마의 고전압 펄스 폭 및 높이에 따른 전기바람 속력의 변화




?

List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
공지 성풍현 명예교수, 국제원자력학회연합회 의장으로 선출​ file NQE 2021.01.04 7613
공지 [수상] 최승규(윤종일 교수님 연구실) KRS(한국방사성폐기물학회) 2020 우수논문상 수상 file NQE 2020.12.18 7959
공지 [수상] 박지혜(최성열 교수님 연구실),JNFCWT(방사성폐기물학회지) 2020 우수 연구상 수상 file NQE 2020.12.14 8604
공지 [수상] 강도규(최성열 교수님 연구실),JNFCWT(방사성폐기물학회지) 2020 우수 연구상 수상 file NQE 2020.12.14 8200
공지 [수상] 윤석주(최성열 교수님 연구실),JNFCWT(방사성폐기물학회지) 2020 우수 연구상 수상 file NQE 2020.12.14 8029
공지 [수상] 김형빈(최성열 교수님 연구실), NAT 2020학회 우수 연구 학생상 수상 file NQE 2020.11.30 8791
공지 [수상] 정영은(임만성 교수님 연구실), 2020 차세대 국제여성과학기술인 캠프 연구발표 1위 수상 file NQE 2020.11.17 10477
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 성풍현 명예교수 정년기념 Lecture file NQE 2020.11.17 11902
공지 [수상] 이수정(류호진 교수님 연구실), 한국분말야금학회 2020년 추계학술대회 신한다이아몬드 우수발표 논문상 file NQE 2020.11.13 10581
공지 [수상] 정승혁(류호진 교수님 연구실), 한국분말야금학회 2020년 추계학술대회 제3회 회가내스상 대상 file NQE 2020.11.13 10463
공지 [2020 새내기 학부생을 위한 원자력및양자공학과 가을학기 학과설명회 안내] file NQE 2020.11.10 11002
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 조용흠 박사(윤종일 교수님 연구실), 지하수 및 해수 환경에서 플루토늄의 이동을 촉진시키는 화학종 규명 file NQE 2020.10.12 12493
공지 [2020 궁극의 질문 강연회] 핵에너지를 이용한 2차 전지를 만들 수 있는가? - KAIST 원자력 및 양자공학과 이정익 교수 file NQE 2020.10.08 14432
공지 [수상] 황재홍(조승룡 교수님 연구실), 한국의학물리학회 추계 학술대회 포스터부문 수상 1 file NQE 2020.10.07 12812
공지 [수상] 이서영(조승룡 교수님 연구실), 한국의학물리학회 추계 학술대회 우수연구상 수상 1 file NQE 2020.10.07 13077
공지 [수상] 신지호(장창희 교수님 연구실), 한국원자력학회 2020 춘계학술발표회 우수논문상 file NQE 2020.09.09 15412
공지 [수상] 정영은(임만성 교수님 연구실), 한국원자력학회 2020 춘계학술발표회 우수논문상 file NQE 2020.09.04 15154
공지 [수상] Xuan Ha Nguyen(김용희 교수님 연구실), 한국원자력학회 2020 춘계학술발표회 우수논문상 file NQE 2020.09.04 15267
공지 [수상] KAIST 원자력 및 양자공학과 김채원 학생, 한국원자력학회 퀴리상 수상 file NQE 2020.09.04 15102
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 최원호 교수, 교수협의회 회장으로 부임 file NQE 2020.08.24 16000
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 성충기 신임교원 Interview file NQE 2020.08.24 16555
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과, 원자력 및 방사선 안전 역량강화 여름학교 개최 file NQE 2020.08.10 15726
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 조규성 교수, 환경주의 생물학자 저서 ‘WHY 원자력이 필요한가’ 번역 file NQE 2020.05.26 17334
132 [보도]Wireless charging key to electric cars file 관리자 2014.08.14 13346
131 이건재 교수 “핵폐기물 곧 포화… 향후 2년, 저장소 건립 골든타임” 관리자 2014.08.08 13795
130 [수상] 박사과정 최수용, International Electric Vehicle Technology Conference(EVTeC 2014)에서 Outstanding Presentation Award 수상 관리자 2014.07.28 14555
129 [수상] 박사과정 하준목, 2014년도 대한의용생체공학회 춘계학술발표회에서 최우수논문발표상 수상 관리자 2014.07.28 14441
128 [수상] 박사과정 김현진, 한국원자력학회 2014년도 춘계학술발표회 학생/청년 competition session B에서 우수 논문상 수상 관리자 2014.07.28 13524
127 [수상] 박사과정 신성민, 한국원자력학회 2014년도 춘계학술발표회 학생/청년 competition session A에서 최우수 논문상 수상 관리자 2014.07.28 14383
126 [수상] 박사과정 김찬규, 한국원자력학회 2014년도 춘계학술발표회 포스터 발표 제 6분과 F에서 우수 포스터상 수상 관리자 2014.07.28 16722
125 [수상] 석사과정 임근홍, 2013년 한국방사성폐기물학회에서 우수발표논문상 수상 관리자 2014.07.28 13952
124 [수상] 박사과정 이윤희, 한국원자력학회 2013년도 추계학술발표회 학생/청년 competition session에서 최우수 논문상 수상 관리자 2014.07.28 12975
123 임춘택 교수팀 IEEE Power Electronics Magazine에 게재 file 관리자 2014.07.04 11335
122 임춘택 교수 IEEE J-ESTPE 초빙 편집장으로 선정 관리자 2014.06.30 12363
121 [방송] 임춘택 교수 KBS1 뉴턴의 사과나무 관리자 2014.06.25 11483
120 A Book Chapter 13 (by Prof. N.Z.Cho) achieves a high record of 4,000 downloads 관리자 2014.06.23 13764
119 [언론보도]임춘택교수 Scientific Ameriacn 4대 발명 관리자 2014.05.19 12123
118 장순흥 교수 '제 47회 과학·정보통신의날'에서 과학기술훈장 창조상 수여 관리자 2014.04.24 12454
117 KAIST에 국내 유일 대학내 핵비확산 전문기관 설립 관리자 2014.04.23 13502
116 [언론보도] 임춘택 교수팀 무선전력전송 세계 최장거리 신기록 세워 관리자 2014.04.17 11709
115 KAIST에 핵비확산 전문인력 양성센터 설립 관리자 2014.04.16 12781
114 2014 Westinghouse 장학금 전달식 관리자 2014.03.24 12658
113 김종현 교수, [한국-사우디 친선협회 뉴스레터 KOREA-SAUDI Newsletter] Nuclear Power Development and Human Capacity Building in the Republic of Korea 관리자 2014.03.20 15969
Board Pagination Prev 1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 17 Next
/ 17