KR101296726B1 - 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일면은 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치에 관한 것이다, 본 발명의 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치는 전구체 섬유가 통과되는 적어도 두 개의 플라즈마 유도관; 상기 플라즈마 유도관 내부에서 상기 전구체 섬유를 열처리하기 위한 플라즈마 소스; 상기 플라즈마 소스에 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함한다. 본 발명의 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치에 의하면, 플라즈마를 이용하여 전구체 섬유를 열처리하여 탄소 섬유를 제조할 수 있다. 또한 전구체 섬유를 고온으로 열처리 할때 플라즈마를 이용함으로써 보다 안정적인 환경에서 전구체 섬유의 열처리가 가능하다.

Description

플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치{APPARATUS FOR MAUNFACTURING CARBON FIBER USING PLASMA SOURCE}
본 발명은 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 탄소 섬유 제조용 전구체 섬유를 열처리하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 탄소 섬유는 적어도 92% 이상의 탄소로 이루어진 섬유를 칭하는 것으로서, 항공, 레저, 자동차, 조선, 특수산업에 고강도/ 고탄성의 경량화 소재로 활용되고 있다. 탄소 섬유는 적어도 90% 이상의 탄소로 이루어진 섬유를 칭하는 것으로서, 제조방법 및 출원원료에 따라 폴리아크릴로니트릴계(PAN:polyacrylonitrile), 핏치계(Pitch), 레이온계(Rayon) 탄소섬유로 구별되어진다. 특히 폴리아크릴로니트릴계 탄소섬유는 높은 인장강도 및 전단 강도를 지닌 고기능성 충전재로서 우주 및 항공분야에 소비되어 왔으며, 핏치계의 경우 값싼 범용성 탄소섬유로서 많은 기능성을 내포하고 있다. 탄소섬유의 대표적인 특성은 가볍고 강하며 높은 탄성율을 갖는다. 탄소섬유는 강철에 비해 1/5로 가볍고, 10배 정도 강도 세다.
탄소섬유의 제조방법은 전구체로서 레이온, 핏치 또는 폴리아크릴로니트릴을 중합 방사하여 섬유를 제조하고, 이 전구체 섬유를 열처리하여 얻는 것이 일반적이다. 여기서 열처리 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다. 전구체 섬유는 공기 분위기에서 200 ~ 300 ℃의 온도로 산화시키는 안정화단계를 거치게 된다. 산화 안정화는 전구체 섬유가 탄화과정에서 융착되거나 분해되지 않도록 분자 간에 가교결합을 시켜주는데 목적이 있다. 안정화 단계를 거친 전구체 섬유는 불활성 분위기에서 1,000~1,500℃ 열처리해주는 탄화 단계 및 2,500~3,000℃에서 열처리해주는 흑연화 단계를 거쳐 탄소섬유를 제조하게 된다.
상기에 설명한 바와 같이, 탄소 섬유 제조를 위한 열처리 단계는 탄소 섬유 제조에 있어서 중요한 단계이다. 즉, 열처리 단계에서의 미세한 온도 차이나 온도변화는 탄소 섬유의 제조에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 보다 높은 품질의 탄소 섬유를 제조하기 위해서는 열처리 단계에서 안정적으로 전구체 섬유를 처리 위한 기술이 요구된다. 또한 여러 단계로 열처리를 수행하기 위해 다수 개의 열처리 장치가 구비되어야 하므로 설비에 많은 비용이 소요된다.
본 발명의 목적은 플라즈마 소스를 이용하여 전구체 섬유를 열처리함으로써 안정적인 환경에서 보다 높은 품질의 탄소 섬유를 제조하기 위한 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치에 관한 것이다, 본 발명의 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치는 전구체 섬유가 통과되는 적어도 두 개의 플라즈마 유도관; 상기 플라즈마 유도관 내부에서 상기 전구체 섬유를 열처리하기 위한 플라즈마 소스; 상기 플라즈마 소스에 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 소스는 유도 결합된 플라즈마를 발생시키기 위한 적어도 하나의 안테나 코일을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 소스의 방전을 점화하기 위한 점화 전극을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 소스의 온도를 상승시키기 위한 보조 가열 수단을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 유도관에 구비되어 내부로 공정 가스를 주입하기 위한 가스 주입구를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 유도관 내부로부터 처리가 완료된 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 배기펌프를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 안테나 코일을 커버하며 자속 출입구가 상기 플라즈마 유도관의 내부로 향하도록 구비된 마그네틱 코어 커버를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 안테나 코일의 자속을 통과시키는 유전체윈도우를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 유도관 하부에 구비되어 상기 석영관 내부에 열을 가하기 위한 히터를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 유도관에 결합되는 마그네틱 코어; 및 상기 마그네틱 코어에 권선되어 상기 플라즈마 유도관을 따라 방전 루프가 형성되도록 하는 안테나 코일;을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 소스는 용량 결합된 플라즈마를 발생시키기 위한 적어도 하나의 용량 결합 전극을 포함한다.
본 발명의 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치에 의하면, 플라즈마를 이용하여 전구체 섬유를 열처리하여 탄소 섬유를 제조할 수 있다. 또한 전구체 섬유를 고온으로 열처리 할때 플라즈마를 이용함으로써 보다 안정적인 환경에서 전구체 섬유의 열처리가 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 탄소 섬유 제조장치에 구비된 안테나 코일의 다양한 연결 방식을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 탄소 섬유 제조장치에 구비된 안테나 코일의 다양한 연결 방식을 도시한 도면이다.
도 7은 히터가 구비된 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 탄소 섬유 제조장치(100)는 탄소 섬유를 제조하기 위해 방사 제조된 전구체 섬유(142)와 내부에 플라즈마가 유도되는 플라즈마 유도관(110)과 전구체 섬유(142)를 열처리하기 위한 플라즈마 소스 및 플라즈마 소스를 발생시키기 위한 플라즈마 전원 공급원(112)을 포함한다.
전구체 섬유(142)는 유기섬유 전구체(폴리아크릴로니트릴(PAN:polyacrylonitrile), 핏치(Pitch), 레이온(Rayon) 등)를 중합하여 중합체를 형성하고 방사하여 섬유화한 물질이다. 전구체 섬유(142)를 가열하여 탄소 함유율이 90% 이상인 탄소 섬유를 제조한다. 전구체 섬유(142)는 전구체 섬유 이송수단인 롤러(140)에 권선된다. 섬유 제공 수단은 전구체 섬유(142)를 이동시키면서 전구체 섬유(142) 전체에 열이 제공될 수 있도록 한다. 전구체 섬유(142)의 일측은 제1 롤러(140a)에 권선되고, 타측은 제2 롤러(140b)에 권선된다. 전구체 섬유(142)의 이동은 제1 롤러(140a)의 회전에 의해 전구체 섬유(142)가 풀어지고, 풀어진 전구체 섬유(142)를 제2 롤러(140b)가 회전하면서 다시 권선한다. 여기서, 제1 롤러(140a)와 제2 롤러(140b) 사이에 권선되지 않은 전구체 섬유(142)는 플라즈마 유도관(110) 내에서 플라즈마 소스에 의해 열처리된다. 플라즈마 유도관(110)에서는 하나 이상의 전구체 섬유(142)를 열처리함으로써 처리 효율을 높일 수 있다.
플라즈마 유도관(110)은 내부에 플라즈마 방전 공간을 구비하고 전구체 섬유(142)가 통과된다. 플라즈마 유도관(110) 내부에서 방전된 플라즈마는 전구체 섬유(142)에 열을 전달하여 전구체 섬유(142)를 탄소 섬유로 제조한다. 여기서, 하나의 플라즈마 유도관(110)에서는 다수 개의 전구체 섬유(142)를 처리할 수 있다. 도면에서는 도시하지 않았으나, 플라즈마 유도관(110)은 챔버(미도시)에 설치할 수도 있다. 또한 하나 이상의 플라즈마 유도관(110)을 이용하여 다수 개의 전구체 섬유(142)를 열처리할 수도 있다.
플라즈마 유도관(110)의 일측에는 플라즈마 유도관(110) 내부로 가스를 공급하기 위한 가스 유입구가 구비된다. 가스 공급원(130)으로부터 제공된 가스는 가스 유입구를 통해 플라즈마 유도관(110) 내부로 공급된다. 여기서, 가스 공급원(130)은 플라즈마 소스를 발생시키기 위한 가스를 제공할뿐만 아니라 불활성 가스도 제공하여 탄화 단계(불활성 분위기에서 열처리하는 단계)를 수행할 수도 있다. 본 발명의 일실시예에서는 다수 개의 플라즈마 유도관(110)으로 가스를 공급하기 위한 공통 가스 공급관(120)이 구비된다. 가스 공급원(130)으로부터 제공된 가스는 공통 가스 공급관(120)을 통해 플라즈마 유도관(110)의 각 가스 유입구로 제공된다.
플라즈마 유도관(110)의 타측에는 가스 배기구가 구비된다. 가스 배기구는 배기 펌프(118)에 연결되어 플라즈마 유도관(110) 내부에서 공정 처리가 완료된 가스를 외부로 배출하거나 플라즈마 유도관(110) 내부의 공기를 외부로 배출하여 플라즈마 유도관(110) 내부의 분위기를 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 다수 개의 플라즈마 유도관(110)에 구비된 가스 배기구는 공통 배기관(160)에 연결되고, 공통 배기관(160)은 배기 펌프(118)에 연결되어 배기가 이루어진다.
안테나 코일(170)은 플라즈마 유도관(110)에 권선되어 플라즈마 유도관(110) 내부에 유도 결합된 플라즈마를 유도한다. 이때, 하나 이상의 안테나 코일(170)을 플라즈마 유도관(110)에 권선할 수도 있다.
전원 공급원(112)은 플라즈마 소스를 발생시키기 위해 전원을 공급한다. 본 발명에서는 유도 결합된 플라즈마를 발생시키기 위한 안테나 코일(170)이 플라즈마 유도관(110)에 권선되므로 전원 공급원(112)은 안테나 코일(170)에 연결되어 전원을 공급한다. 여기서, 다수 개의 플라즈마 유도관(110)에 권선된 다수 개의 안테나 코일(170)은 하나의 전원 공급원(112)과 하나의 임피던스 정합기(114)가 연결될 수도 있고, 각각 서로 다른 복수 개의 전원 공급원(112) 및 임피던스 정합기(114)가 연결되어 독립적으로 주파수가 상이한 전원을 공급받을 수도 있다. 여기서, 자속이 플라즈마 유도관(110) 내부로 향할 수 있도록 안테나 코일(170)이 권선되는 플라즈마 유도관(110)은 유전체 윈도우로 형성된다.
플라즈마 유도관(110)의 일측에는 플라즈마 방전을 개시하기 위한 점화 전극(미도시)이 구비된다. 점화 전극은 점화 전원(150)에 의해 구동되어 플라즈마 유도관(110) 내부에 플라즈마 방전을 개시한다. 이러한 점화 전극은 플라즈마 방전에 필요한 구성으로 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 점화 전극은 별도의 점화 전원(150)을 구비하지 않고, 전원 공급원(112)을 통해 전원을 공급받아 구동될 수도 있다.
탄소 섬유 제조장치(100)는 별도의 보조 가열수단으로써 열 공급원(미도시)을 포함할 수 있다. 열 공급원은 플라즈마 유도관(110) 내부에 열을 공급하여 플라즈마 유도관(110) 내부의 온도를 상승시킨다. 전구체 섬유(142)는 플라즈마 소스에 의해 열처리 되고, 보조적으로 열 공급원으로부터 열을 공급받는다. 그러므로 플라즈마 유도관(110) 내부의 온도를 고온으로 유지하여 효율적인 전구체 섬유(142) 열처리가 가능하다. 열 공급원은 화력 또는 열선으로 구성될 수 있다. 즉, 열 공급원은 플라즈마 챔버(110) 내부의 온도를 상승시키기 위한 구성이므로 열을 발생시킬 수 있는 화력기나 열선 또는 히터로 형성될 수 있다.
또한 자속 출입구가 유전체 윈도우로 구성된 플라즈마 유도관(110) 내부를 향하도록 안테나 코일(170)을 따라 덮여지도록 마그네틱 코어 커버(미도시)가 설치될 수 있다. 마그네틱 코어 커버는 다수의 말편자 형상의 페라이트 코어 조각들을 조립하여 구성되거나, 일체형의 페라이트 코어를 사용할 수 있다. 이때, 마그네틱 코어 커버는 하나 이상의 안테나 코일(170)을 덮도록 설치될 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 탄소 섬유 제조장치에 구비된 안테나 코일의 다양한 연결 방식을 도시한 도면이다.
다시 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1, 2, 3, 4 플라즈마 유도관(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)에 권선된 제1, 2, 3, 4 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3, 170-4)은 전원 공급원(112) 및 임피던스 정합기(114)에 병렬로 연결되어 전원을 공급받을 수 있다. 이때 임피던스 정합기(114)와 안테나 코일(170) 사이에는 전류 균형 분배기(116)가 구비되어 제1, 2, 3, 4 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3, 170-4) 각각으로 전류를 균일하게 공급한다. 균일한 전류를 공급받은 제1, 2, 3, 4 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3, 170-4)은 각각 균일한 플라즈마 방전이 이루어져 전구체 섬유(142)를 균일하게 열처리할 수 있다.
또한 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1, 2, 3, 4 플라즈마 유도관(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)에 권선된 제1, 2, 3, 4 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3, 170-4)은 전원 공급원(112) 및 임피던스 정합기(114)에 직렬로 연결되어 전원을 공급받을 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 탄소 섬유 제조장치(100')는 플라즈마 유도관(110)에 마그네틱 코어(175)가 설치되고, 마그네틱 코어(175)에 안테나 코일(170)이 권선되어 플라즈마 유도관(110) 내부에 플라즈마 방전을 유도한다. 즉, 마그네틱 코어(175)에 권선된 안테나 코일(170)로 제공되는 전원에 의해 플라즈마 유도관(110)으로 방전 루프가 형성되면서 플라즈마 방전이 이루어진다. 앞서 제1 실시예로 설명한 탄소 섬유 제조장치(100)는 플라즈마 유도관(110)에 안테나 코일(170)이 권선되어 플라즈마 방전을 유도하고, 제2 실시예로 설명한 탄소 섬유 제조장치(100')는 플라즈마 유도관(110)에 구비된 마그네틱 코어(175)에 안테나 코일(170)이 권선되어 플라즈마 방전을 유도한다. 그러므로 두 실시예는 플라즈마 방전을 유도하는 방식에서만 차이가 있을 뿐 다른 구성을 모두 동일하다.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 탄소 섬유 제조장치에 구비된 안테나 코일의 다양한 연결 방식을 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1, 2, 3, 4 플라즈마 유도관(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)에 설치된 마그네틱 코어(175)에 각각 권선된 제1, 2, 3, 4 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3, 170-4)은 전원 공급원(112) 및 임피던스 정합기(114)에 병렬로 연결되어 전원을 공급받을 수 있다. 이때 임피던스 정합기(114)와 안테나 코일(170) 사이에는 전류 균형 분배기(116)가 구비되어 제1, 2, 3, 4 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3, 170-4) 각각으로 전류를 균일하게 공급한다. 균일한 전류를 공급받은 제1, 2, 3, 4 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3, 170-4)에 의해 유도된 플라즈마는 플라즈마 유도관(110) 내부를 통과하는 전구체 섬유(142)를 균일하게 열처리한다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1, 2, 3, 4 플라즈마 유도관(110-1, 110-2, 110-3, 110-4)에 설치된 마그네틱 코어(175)에 각각 권선된 제1, 2, 3, 4 안테나 코일(170-1, 170-2, 170-3, 170-4)은 전원 공급원(112) 및 임피던스 정합기(114)에 직렬로 연결되어 전원을 공급받을 수 있다.
도 7은 히터가 구비된 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 플라즈마 유도관(110)은 석영관으로 형성될 수도 있다. 플라즈마 유도관(110)의 내부는 플라즈마 유도관(110)의 외부에 형성된 플라즈마에 의해 온도가 상승하게 되어 내부를 통과하는 전구체 섬유(142)에 열을 전달함으로써 전구체 섬유(142)를 열처리한다. 플라즈마 유도관(110) 내부의 온도를 상승시키기 위해 플라즈마 유도관(110)의 외부에는 열 공급원으로써 히터(182)를 구비할 수 있다. 히터(182)는 플라즈마 유도관(110)의 곡면과 동일한 곡면을 갖도록 형성되고 히터 전원(180)에 의해 구동된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 플라즈마 유도관(110')은 내부에 용량 결합된 플라즈마를 유도하기 위한 복수 개의 용량 결합 전극(113a, 113b)를 포함한다. 제1, 2 용량 결합 전극(113a,113b)은 플라즈마 유도관(110"")의 상부에 마주보도록 구비되어, 각각 전원 공급원(112)으로부터 전원을 공급받고, 접지로 연결되어 제1, 2 용량 결합 전극(113a, 113b) 사이에서 용량 결합된 플라즈마가 유도된다. 여기서, 각 플라즈마 유도관(110')은 각각 가스 공급원(130)으로부터 가스를 공급받기 위한 가스 공급부(190)가 구비된다.
플라즈마 유도관(110')을 통과하는 전구체 섬유(142)는 제1, 2 용량 결합 전극(113a, 113b)에 의해 유도된 플라즈마에 의해 열처리된다.
이상에서 설명된 본 발명의 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100, 100‘: 탄소 섬유 제조장치
110, 110': 플라즈마 유도관
110-1, 110-2, 110-3, 110-4: 제1, 2, 3, 4 플라즈마 유도관
112: 전원 공급원 114: 임피던스 정합기
116: 전류 균형 분배기 118: 배기 펌프
120: 공통 가스 공급관 160: 공통 배기관
130: 가스 공급원 140: 롤러
140a, 140b: 제1, 2 롤러 142: 전구체 섬유
150: 점화 전원 170: 안테나 코일
170-1, 170-2, 170-3, 170-4: 제1, 2, 3, 4 안테나 코일
175: 마그네틱 코어 180: 히터전원
182: 히터 190: 가스 공급부

Claims (11)

  1. 전구체 섬유가 통과되며, 일측에 가스 유입구와 타측에 가스 배기구가 각기 구비된 둘 이상의 플라즈마 유도관;
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관의 각각의 가스 유입구와 가스 공급원 사이에 연결되어 공정가스를 공통으로 공급하는 공통 가스 공급관;
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관의 각각의 가스 배기구와 배기 펌프 사이에 연결되어 가스를 공통으로 배기하는 공통 배기관;
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관 내부에서 상기 전구체 섬유를 열처리하기 위한 플라즈마 소스로서, 상기 둘 이상의 플라즈마 유도관에 개별적으로 권선된 안테나 코일; 및
    상기 플라즈마 소스를 구성하는 상기 안테나 코일로 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관의 내부에서 상기 플라즈마 소스의 방전을 점화하기 위한 점화 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 소스의 온도를 상승시키기 위한 보조 가열 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 코일을 커버하며 자속 출입구가 상기 둘 이상의 플라즈마 유도관의 내부로 향하도록 구비된 마그네틱 코어 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관은 상기 안테나 코일의 자속을 통과시키는 유전체윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관 하부에 구비되어 상기 둘 이상의 플라즈마 유도관에 열을 가하기 위한 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.
  10. 전구체 섬유가 통과되며, 일측에 가스 유입구와 타측에 가스 배기구가 각기 구비된 둘 이상의 플라즈마 유도관;
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관의 각각의 가스 유입구와 가스 공급원 사이에 연결되어 공정가스를 공통으로 공급하는 공통 가스 공급관;
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관의 각각의 가스 배기구와 배기 펌프 사이에 연결되어 가스를 공통으로 배기하는 공통 배기관;
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관 내부에서 상기 전구체 섬유를 열처리하기 위한 플라즈마 소스로서, 상기 둘 이상의 플라즈마 유도관에 각기 결합되는 마그네틱 코어 및 상기 마그네틱 코어에 권선되어 상기 둘 이상의 플라즈마 유도관을 따라 방전 루프가 형성되도록 하는 안테나 코일; 및
    상기 플라즈마 소스를 구성하는 상기 안테나 코일로 전원을 공급하는 전원 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.
  11. 전구체 섬유가 통과되는 둘 이상의 플라즈마 유도관;
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관의 각각의 상부에 마주보도록 구비되는 제1 및 제2 용량 결합 전극;
    상기 제1 및 제2 용량 결합 전극으로 전원을 공급하는 전원 공급원;
    상기 제1 및 제2 용량 결합 전극 사이로 가스를 공급하는 가스 공급부;
    상기 둘 이상의 플라즈마 유도관의 각각의 상부에 설치된 제1 및 제2 용량 결합 전극으로 전원을 병렬로 공급하는 전원 공급원을 포함하는 플라즈마 소스를 이용한 탄소 섬유 제조장치.
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