| 초록 |
메탄의 효율적 분해 및 개질을 위한 기초 연구로서, 저온 플라즈마의 방전 영역에서 유전체의 구조적 변화가 메탄의 분해에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 유전체장벽방전 반응기 내부의 유전체 구조 변화에 따른 메탄의 분해율을 측정하고 이를 분석함으로써 플라즈마 반응기 설계의 효율적 방안을 제시하고자 하였다. 실험 결과, 방전 영역에 알루미나 구를 충진하였을 때, 높은 메탄 전환율을 확인하였다. 이러한 결과는 방전 영역에서 분극 특징을 가진 물질에 의해 전기장의 변화를 야기하며, 이는 곧 플라즈마 공간에서의 전자 온도 변화를 초래하여 전자 충돌에 의한 메탄 분해에 직접적인 영향을 미치는 것으로 판단된다. 또한 전류 분석 결과, 한 파형에서 방전 발생 구간의 증가를 확인하였으며, 높은 에너지를 갖는 전자의 발생 빈도가 증가하여 효과적인 메탄 분해가 이루어진 것으로 생각될 수 있다. 본 연구를 통하여 플라즈마를 활용한 메탄의 분해는 충진 물질에 따른 전기장 변화에 큰 영향을 받음을 확인할 수 있으며, 반응기 설계에 중요한 요소로 고려되어야 한다. 또한 촉매를 활용할 경우, 촉매와 구조적 변화에 의한 메탄 전환율의 향상을 기대할 수 있을 것으로 판단된다. |
