전기장 분산을 이용한 저온 대기압 플라즈마 젯의 성능 개선

Abstract

본 논문은 전기장 분산을 이용한 대기압 플라즈마 젯의 개발에 관한 연구이다. 플라즈마 젯 장치는 균일성을 보장하기 위해 마이크로머시닝 공정을 이용하여 음극과 양극을 제작하고 대칭으로 배치 시켰다. 그리고 우리는 플라즈마 장치의 실용성과 향상성을 시험하기 위해 몇몇 가스를 이용하여 플라즈마 장치의 특성을 시험하였다. 글라스 기판의 니켈전극은 마이크로 머시닝 공정을 이용하여 마이크로 크기의 분사구를 가지도록 제작되었다. 플라즈마 젯은 플라즈마 방전이 발생되는 동안 온도는 상온에 가깝게 유지 되었으며 이로 인해 열 손상 없이 온도에 민감한 세포를 처리 가능함을 확인하였다. 플라즈마가 발생되는 동안의 특성을 분석하기 위해 측정된 전류-전압 값으로부터 전자 밀도와 전자온도를 계산하였다. 우리는 가스의 종류와 분사구의 크기에 따른 활성종의 강도를 측정하기 위해 분광 스펙트럼을 측정하였다. 또한 의용 생체 분야에서의 효과를 입증하기 위한 연구의 초점은 플라즈마의 활성 산소종에 맞춰지고 있다. 그러므로 우리는 플라즈마 젯이 의용 생체 분야에 적합한지를 평가하기 위해 플라즈마의 NO 발생량을 측정하고 전형적인 세포 배양 배지를 플라즈마에 노출 시킨 다음 용존 오존량의 변화를 측정하였다. 무엇보다도 우리는 제안된 장치의 전극이 전기장 분산을 이용하여 기존의 장치에 비해 손상 없이 오랫동안 유지되고 플라즈마가 안정적으로 발생되는 것을 확인하였다.