KR101539585B1 - Plasma reactor - Google Patents

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KR101539585B1
KR101539585B1 KR1020140061670A KR20140061670A KR101539585B1 KR 101539585 B1 KR101539585 B1 KR 101539585B1 KR 1020140061670 A KR1020140061670 A KR 1020140061670A KR 20140061670 A KR20140061670 A KR 20140061670A KR 101539585 B1 KR101539585 B1 KR 101539585B1
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홍용철
김지훈
신용욱
조창현
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한국기초과학지원연구원
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Abstract

The present invention discloses a plasma reactor. The plasma reactor initiates the reaction of the injected reaction gas and plasma. The reactor includes: an external reactor which is cylindrical and includes a first side surface unit vertical to the shaft direction of the cylinder and a second side surface unit facing the first side surface unit; an internal reactor which is in the shape of a cylinder having a diameter smaller than that of the external reactor, is inserted in the external reactor through the second side surface unit, and has the part inserted to the external reactor extended to the first side surface in a length shorter than that of the external reactor; a plasma injection unit which is connected to the first side surface, is arranged to inject plasma in the shaft direction of the external reactor, and is spaced apart from the inserted end of the internal reactor; a reaction gas injection unit which is connected to the circumferential surface of the external reactor from a location near the second side surface unit and injects the reaction gas into the external reactor; and a discharging unit which is arranged on the end of the internal reactor near the second side surface unit.

Description

플라즈마 반응기{PLASMA REACTOR}[0001] Plasma Reactor [0002]

본 발명은 플라즈마 반응기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 난분해성 가스 및 그 외의 개질이 필요한 반응가스를 플라즈마 처리하기 위한 플라즈마 반응기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma reactor, and more particularly, to a plasma reactor for plasma-treating a refractory gas and other reactive gases requiring modification.

지구 온난화를 유발시키는 기체로는, 예를 들면, CF4, C2F6, C8F8, CHF8, NF3, SF6 등의 반도체의 세정 및 식각용으로 사용되는 가스가 있다.Examples of gases that cause global warming include gases used for cleaning and etching semiconductors such as CF 4, C 2 F 6 , C 8 F 8 , CHF 8 , NF 3 , and SF 6 .

이러한 온난화 기체들은 안정된 분자 구조로 이루어져 분해가 쉽게 되지 않는 특성이 있어 난분해성 기체로도 불리 운다. 이들 기체들로 야기되는 환경오염과 지구 온난화를 막기 위해 이들 기체를 처리하는 기술이 요구된다. 이러한 난분해성 기체의 제거 공정으로는 연소와 같은 산화 공정, 화학적인 흡착, 플라즈마를 이용한 분해 등이 있다.These warming gases have stable molecular structure and are not easy to decompose, so they are also called degrading gases. Technologies to treat these gases are required to prevent environmental pollution and global warming caused by these gases. Examples of the process for removing such refractory gases include an oxidation process such as combustion, chemical adsorption, and decomposition using plasma.

이중 플라즈마를 이용한 방법이 많이 이용되고 있으며, 상기 플라즈마를 이용한 기술을 상세히 설명하면 다음과 같다.A method using a double plasma is widely used, and a technique using the plasma will be described in detail as follows.

대기압(atmospheric pressure)의 중성가스에 높은 전계가 인가되면 중성가스의 일부분이 양성자와 전자로 분리되고 높은 전계에 의하여 에너지를 얻어 중성기체와 전자 및 양성자가 혼합된 플라즈마 상태가 되고, 이러한 플라즈마는 에너지가 높고 불안정하여 화학적 활성상태가 되는데 이를 이용하여 난분해성 가스를 처리하는 기술을 말한다.When a high electric field is applied to a neutral gas at atmospheric pressure, a part of the neutral gas is separated into a proton and an electron, the energy is obtained by a high electric field, and a neutral state gas, an electron and a proton are mixed into a plasma state. Is high and unstable and becomes a chemically active state, and refers to a technology for treating a decomposable gas by using it.

플라즈마를 이용한 난분해성 가스의 처리 기술로서, 대한민국 공개특허 10-2014-0040927호, 폐가스 처리장치가 있다. 이 특허는, 폐가스를 수용하는 관 형태의 반응기 및 반응기에 연통된 폐가스주입부를 포함하고 있다. 폐가스주입부에는 플라즈마 화염이 주입될 수 있도록 유입공이 형성되어 있다.BACKGROUND ART Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0040927 discloses a waste gas treatment apparatus as a treatment technique of a decomposable gas using plasma. This patent includes a reactor in the form of a tube to receive the waste gas and a waste gas injection section in communication with the reactor. An inflow hole is formed in the waste gas injection portion so that a plasma flame can be injected.

이러한 종래의 특허는 관 형태의 반응기가 개시되어 있으며, 이는 매우 일반적인 형태로서, 이러한 반응기를 이용하는 경우, 폐가스가 단순히 반응기의 축방향을 따라 직진성으로 이동하는 것으로서, 폐가스의 처리 효율이 높지 못하고, 처리 용량의 한계도 있다.Such a conventional patent discloses a tubular reactor, which is a very general form. When such a reactor is used, the waste gas moves merely along the axial direction of the reactor in a straight line, and the waste gas treatment efficiency is not high, There is also a capacity limit.

이에, 본 발명자는, 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 아래와 같은 구성을 도입하여, 반응가스의 플라즈마 처리시 반응기의 열 손실을 최소화할 수 있고, 반응가스의 처리 유량 및 반응가스의 처리 효율이 증대될 수 있는, 플라즈마 반응기를 개발하기에 이르렀다.In order to solve such conventional problems, the inventor of the present invention has introduced the following configuration, and can minimize the heat loss of the reactor during the plasma treatment of the reactive gas, and can improve the processing efficiency of the reactive gas, A plasma reactor has been developed which can be increased.

본 발명은, 반응가스 및 플라즈마가 주입되어 반응하는 반응기로서, 상기 반응기는, 원통형이고, 상기 원통의 축방향에 수직한 제1 측면부 및 상기 제1 측면부에 대향하는 제2 측면부를 포함하는 외부 반응기; 상기 외부 반응기보다 작은 직경을 갖는 원통형이고, 상기 제2 측면부를 통해 상기 외부 반응기 내로 삽입되어 있으며, 상기 외부 반응기 내부로 삽입된 부분은 상기 외부 반응기보다 짧은 길이로 상기 제1 측면부를 향해 연장되어 있는 내부 반응기; 상기 제1 측면부에 연결되고, 상기 외부 반응기의 축방향으로 플라즈마가 주입되도록 위치하고, 상기 내부 반응기의 삽입된 부분의 말단과 이격되어 있는 플라즈마 주입부; 상기 제2 측면부에 근접한 위치에서 상기 외부 반응기의 원주곡면에 연결되어 있고, 상기 외부 반응기의 내부로 반응가스를 주입하기 위한 반응가스 주입부; 상기 내부 반응기의 상기 제2 측면부 쪽 말단에 위치한 토출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기를 제공한다.The present invention relates to a reactor in which a reaction gas and a plasma are injected and reacted, wherein the reactor has a cylindrical shape and includes a first side portion perpendicular to the axial direction of the cylinder and a second side portion opposite to the first side portion, ; A cylindrical portion having a smaller diameter than the outer reactor and inserted into the outer reactor through the second side portion and a portion inserted into the outer reactor extends toward the first side portion with a length shorter than that of the outer reactor Internal reactor; A plasma injecting portion connected to the first side portion and positioned to inject a plasma in the axial direction of the external reactor, the plasma injecting portion being spaced apart from an end of the inserted portion of the internal reactor; A reaction gas injection unit connected to a curved surface of the outer reactor at a position close to the second side portion and injecting a reaction gas into the outer reactor; And a discharge unit located at an end of the inner reactor facing the second side portion.

한편, 상기 반응기는, 상기 제1 측면부의 내면 중 중심일부면을 윗면으로 하고, 상기 외부 반응기의 횡단면을 아랫면으로 하는 절두된 원추 형상의 내부 공간을 상기 외부 반응기가 가지도록 구성된 반응가스유도부를 포함한다. 상기 중심일부면은 아래에서 설명되는 도 1에 표시된 a부분이고, 상기 외부 반응기의 횡단면은 도 1에 표시된 b부분이다.Meanwhile, the reactor includes a reaction gas guiding part configured to have the truncated conical internal space having the central part of the inner surface of the first side part as the upper surface and the transverse section of the external reactor as the lower surface do. 1, which is described below, and the cross-section of the external reactor is the part b shown in Fig.

상기 플라즈마 주입부의 직경은 상기 외부 반응기 및 상기 내부 반응기의 직경보다 작다.The diameter of the plasma injection portion is smaller than the diameter of the outer reactor and the inner reactor.

일 예로, 상기 절두된 원추 형상의 내부 공간에 상기 내부 반응기의 삽입된 부분의 말단이 위치할 수 있다.For example, the distal end of the inserted portion of the inner reactor may be located in the truncated conical inner space.

상기 반응가스 주입부는 하나 이상 설치되고, 상기 하나 이상의 반응가스 주입부는 상기 외부 반응기의 내면의 접선 방향으로 설치된다.At least one of the reaction gas injection units is installed, and the at least one reaction gas injection unit is installed in a tangential direction of the inner surface of the external reactor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반응가스 주입부의 연결구조를 반응기의 횡단면으로 본 단면도이다.
도 3은 반응기 내로 반응가스 및 플라즈마가 주입된 상태에서 플라즈마의 부피율을 반응기의 축방향으로 확인한 시물레이션 결과를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4f는 반응기 내로 반응가스 및 플라즈마가 주입된 상태에서 플라즈마 주입부로부터 반응기의 축방향으로 5mm씩 이동한 각각의 위치에서의 단면으로 본 플라즈마의 부피율의 분포를 확인한 시물레이션 결과를 나타낸다.
도 5은 도 4a 내지 도 4f를 통해 확인된 플라즈마의 부피율의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6a는 반응가스 CF4처리에 대한 비교예의 실험 결과를 나타낸 그래프다.
도 6b는 반응가스 CF4처리에 대한 실험예의 실험 결과를 나타낸 그래프다.1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a plasma reactor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the reactor shown in FIG. 1 as viewed from the cross section of the reactor.
FIG. 3 shows a simulation result in which the volume ratio of plasma is confirmed in the axial direction of the reactor with the reaction gas and the plasma being injected into the reactor.
FIGS. 4A to 4F show the simulation results obtained by confirming the distribution of the volume ratio of the plasma according to a cross section at each position shifted by 5 mm from the plasma injection part in the axial direction of the reactor, with the reaction gas and the plasma being injected into the reactor .
FIG. 5 is a graph showing the change in the volumetric rate of the plasma as seen through FIGS. 4A to 4F.
FIG. 6A is a graph showing the experimental results of the comparative example for the reaction gas CF 4 treatment. FIG.
Figure 6b is a graph showing an experimental example The experimental results for the reactive gas CF 4 treatment.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 반응기에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a plasma reactor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 구성을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a plasma reactor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기는, 외부 반응기(110); 플라즈마 주입부(130); 반응가스 주입부(140); 내부 반응기(120); 토출부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a plasma reactor according to an embodiment of the present invention includes an outer reactor 110; A plasma injection unit 130; A reaction gas injection unit 140; An inner reactor 120; And a discharging unit 150.

외부 반응기(110)는 반응기의 외관을 형성하는 부분이다. 외부 반응기(110)는 원통형이고, 원통의 축방향에 수직한 제1 측면부(111) 및 제1 측면부(111)에 대향하는 제2 측면부(112)를 포함한다. 제1 측면부(111) 및 제2 측면부(112)는 원형 플레이트 형태일 수 있다. 예를 들면, 제1 측면부(111) 및 제2 측면부(112)는 상기 원통의 직경에 대응하는 원 형상일 수 있고, 또는 상기 원통의 직경보다 큰 원 형상일 수 있다.The external reactor 110 is a part forming the external appearance of the reactor. The outer reactor 110 is cylindrical and includes a first side portion 111 that is perpendicular to the axial direction of the cylinder and a second side portion 112 that faces the first side portion 111. The first side portion 111 and the second side portion 112 may be in the form of a circular plate. For example, the first side surface portion 111 and the second side surface portion 112 may have a circular shape corresponding to the diameter of the cylinder, or may be a circular shape larger than the diameter of the cylinder.

내부 반응기(120)는 원통형이고, 원통은 외부 반응기(110)보다 작은 직경을 갖는다. 이러한 내부 반응기(120)는 외부 반응기(110)의 내부로 삽입된다. 이때, 내부 반응기(120)는 제2 측면부(112)를 통해 외부 반응기(110) 내로 삽입된다. 예를 들면, 내부 반응기(120)의 일단부가 제2 측면부(112)의 내면에 고정되고 다른 일단부는 제2 측면부(112)로부터 제1 측면부(111)를 향해 연장될 수 있다. 이때, 내부 반응기(120)의 길이는 외부 반응기(110)의 전체 길이보다 짧은 길이로 연장된다. 이하 설명의 편의를 위하여 제2 측면부(112)의 내면에 고정된 단부를 '고정단(120a)'이라 칭하고, 제1 측면부(111)를 향해 연장된 단부를 '자유단(120b)'이라 칭한다. 내부 반응기(120)의 자유단(120b)은 내부 반응기(120)의 길이가 외부 반응기(110)의 길이보다 짧은 길이를 가짐에 따라 외부 반응기(110)의 제1 측면부(111)로부터 일정 거리 이격된다. 자유단(120b)의 이격된 거리는 내부 반응기(120)의 길이를 변경하는 것에 의해 조절 가능하다.The inner reactor 120 is cylindrical and the cylinder has a smaller diameter than the outer reactor 110. The inner reactor 120 is inserted into the outer reactor 110. At this time, the inner reactor 120 is inserted into the outer reactor 110 through the second side portion 112. For example, one end of the inner reactor 120 may be fixed to the inner surface of the second side portion 112 and the other end may extend from the second side portion 112 toward the first side portion 111. At this time, the length of the inner reactor 120 is shorter than the total length of the outer reactor 110. An end portion fixed to the inner surface of the second side surface portion 112 is referred to as a fixed end 120a and an end portion extending toward the first side surface portion 111 is referred to as a free end portion 120b . The free end 120b of the inner reactor 120 is spaced a predetermined distance from the first side 111 of the outer reactor 110 as the length of the inner reactor 120 is shorter than the length of the outer reactor 110 do. The spaced distance of the free ends 120b is adjustable by varying the length of the inner reactor 120.

이와 같이 내부 반응기(120)가 외부 반응기(110) 내부에 위치함에 따라 본 발명의 반응기는 이중관 구조를 갖는다. 이때, 내부 반응기(120)는 외부 반응기(110)의 직경보다 작은 직경을 가짐에 따라 내부 반응기(120)의 외면과 외부 반응기(110)의 내면은 일정 거리 이격되며, 이에 의해 내부 반응기(120)와 외부 반응기(110)의 사이에는 유체의 이동이 가능한 공간부가 형성된다. 또한 내부 반응기(120)는 외부 반응기(110)의 내부에 위치하므로 내부 반응기(120)의 내부는 외부 반응기(110) 내에 또 다른 공간부를 형성하게 된다. 이러한 경우, 외부 반응기(110) 및 내부 반응기(120) 사이의 공간부는 반응가스가 이동할 수 있는 반응가스 이동공간(161)일 수 있고, 내부 반응기(120)의 내부의 공간부는 플라즈마 가 주입되어 플라즈마와 반응가스가 반응하는 플라즈마 반응공간(162)일 수 있다. 여기서, 내부 반응기(120)의 내부는 고온의 플라즈마 와 반응가스가 반응하는 공간으로서 필요에 따라 내화재(예를 들면, 석영관)가 삽입될 수 있다.As the inner reactor 120 is located inside the outer reactor 110, the reactor of the present invention has a double tube structure. At this time, since the inner reactor 120 has a smaller diameter than the outer reactor 110, the outer surface of the inner reactor 120 and the inner surface of the outer reactor 110 are separated from each other by a certain distance, A space is formed between the outer reactor 110 and the outer reactor 110 to allow movement of the fluid. Since the inner reactor 120 is located inside the outer reactor 110, the inner portion of the inner reactor 120 forms another space in the outer reactor 110. In this case, the space between the external reactor 110 and the internal reactor 120 may be a reactive gas moving space 161 through which the reactive gas can move, and a space inside the internal reactor 120 may be filled with plasma, And a plasma reaction space 162 in which a reaction gas is reacted. Here, the inside of the inner reactor 120 is a space where the high-temperature plasma reacts with the reaction gas, and a refractory material (e.g., quartz tube) can be inserted if necessary.

여기서, 반응가스 이동공간(161) 및 플라즈마 반응공간(162)은 서로 통하여 있다. 즉, 앞서 언급한 바와 같이 내부 반응기(120)는 외부 반응기(110)보다 짧은 길이를 갖는 것에 의해 자유단(120b)이 제1 측면부(111)와 일정 거리 이격됨에 따라 내부 반응기(120)를 사이에 둔 각각의 반응가스 이동공간(161) 및 플라즈마 반응공간(162)은 제1 측면부(111)를 향해 열려있게 되고, 이에 의해 반응가스 이동공간(161) 및 플라즈마 반응공간(162)은 서로 통하게 된다.Here, the reaction gas moving space 161 and the plasma reaction space 162 are connected to each other. That is, as described above, since the inner reactor 120 has a shorter length than the outer reactor 110, the free end 120b is spaced apart from the first side portion 111 by a certain distance, The reaction gas moving space 161 and the plasma reaction space 162 placed in the reaction space 162 are opened toward the first side part 111 so that the reaction gas moving space 161 and the plasma reaction space 162 communicate with each other do.

이러한 반응가스 이동공간(161) 및 플라즈마 반응공간(162)으로는 반응가스 및 플라즈마가 주입된다. 반응가스는 반응가스 주입부(140)를 통해 주입되고, 플라즈마는 플라즈마 주입부(130)를 통해 주입된다.Reaction gas and plasma are injected into the reaction gas moving space 161 and the plasma reaction space 162. The reaction gas is injected through the reaction gas injection unit 140, and the plasma is injected through the plasma injection unit 130.

플라즈마 주입부(130)는 외부 반응기(110)의 제1 측면부(111)에 연결된다. 이때, 플라즈마 주입부(130)는 외부 반응기(110)의 축방향과 평행하게 위치한다. 이에 의해 플라즈마 주입부(130)는 플라즈마가 외부 반응기(110) 및 내부 반응기(120)의 축방향을 따라 주입되도록 한다. 플라즈마의 주입을 위해 플라즈마 주입부(130)는 플라즈마 발생부와 연결될 수 있다. 플라즈마 발생부는 플라즈마를 생성하는 부분이다. 예를 들면, 플라즈마 토치일 수 있다. 플라즈마 발생부로부터 나온 플라즈마는 내부 반응기(120)의 축방향을 따라 내부 반응기(120)의 내부로 주입된다. 이러한 플라즈마 주입부(130)의 직경은 외부 반응기(110) 및 내부 반응기(120)의 직경보다 작다. 내부 반응기(120)의 직경보다 작은 직경을 가짐에 따라 플라즈마 주입부(130)를 통해 주입되는 플라즈마는 내부 반응기(120)의 내부로 용이하게 주입된다. 한편 플라즈마는 플라즈마 주입부(130)에 가까운 플라즈마 영역의 경우 고온의 플라즈마 영역이고 플라즈마 주입부(130)로부터 멀어질수록 저온의 플라즈마 영역이다.The plasma injection unit 130 is connected to the first side portion 111 of the external reactor 110. At this time, the plasma injecting unit 130 is positioned parallel to the axial direction of the external reactor 110. The plasma injecting unit 130 allows the plasma to be injected along the axial direction of the outer reactor 110 and the inner reactor 120. [ The plasma injector 130 may be connected to the plasma generator for plasma injection. The plasma generating portion is a portion for generating a plasma. For example, it may be a plasma torch. The plasma generated from the plasma generating portion is injected into the inner reactor 120 along the axial direction of the inner reactor 120. The diameter of the plasma injecting part 130 is smaller than the diameter of the external reactor 110 and the internal reactor 120. The plasma injected through the plasma injecting unit 130 is easily injected into the interior of the inner reactor 120 as the inner diameter of the inner reactor 120 is smaller than the diameter of the inner reactor 120. On the other hand, the plasma is a high-temperature plasma region in the case of a plasma region close to the plasma injecting unit 130 and a low-temperature plasma region farther from the plasma injecting unit 130.

도 2는 도 1에 도시된 반응가스 주입부의 연결구조를 반응기의 횡단면으로 본 단면도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view of the reactor shown in FIG. 1 as viewed from the cross section of the reactor.

도 1 및 도 2를 참조하면, 반응가스 주입부(140)는 제2 측면부(112)에 근접한 위치에서 외부 반응기(110)의 원주곡면에 연결되어, 플라즈마 주입부(130)의 반대편에 위치한다. 이때, 반응가스 주입부(140)는 외부 반응기(110)의 내면의 접선 방향으로 설치된다. 이에 의해 반응가스 주입부(140)를 통해 외부 반응기(110)의 내부로 주입되는 반응가스는 스월(swirl) 형태로 주입이 가능하다. 즉, 스월 형태로 주입되는 반응가스는 외부 반응기(110)의 내면을 따라 선회하면서 주입될 수 있다. 반응가스 주입부(140)는 하나 또는 그 이상의 개수로 설치될 수 있다.1 and 2, the reaction gas injection unit 140 is connected to the circumferential curved surface of the external reactor 110 at a position close to the second side part 112, and is located on the opposite side of the plasma injection part 130 . At this time, the reaction gas injection unit 140 is installed in the tangential direction of the inner surface of the external reactor 110. Accordingly, the reaction gas injected into the external reactor 110 through the reaction gas injection unit 140 can be injected in a swirl form. That is, the reaction gas injected in a swirl form can be injected while rotating along the inner surface of the outer reactor 110. The reaction gas injection unit 140 may be installed in one or more numbers.

이러한 반응가스 주입부(140)를 통해 외부 반응기(110)의 내부로 주입되는 반응가스는 개질이 필요한 가스이다. 예를 들면, CF4, C2F6, C8F8, CHF8, NF3, SF6 등 반도체의 세정 및 식각용으로 사용되는 가스일 수 있다. 또는 상기 예시된 가스들 이외의 개질이 필요한 가스일 수 있다.The reaction gas injected into the external reactor 110 through the reaction gas injection unit 140 is a gas that needs to be reformed. For example, it may be a gas used for cleaning and etching semiconductor such as CF 4, C 2 F 6 , C 8 F 8 , CHF 8 , NF 3 , and SF 6 . Or a gas other than the above-exemplified gases may be necessary.

한편 반응가스 주입부(140)를 통해 외부 반응기(110)의 내부로 주입된 반응가스는 반응가스 이동공간(161) 및 플라즈마 반응공간(162)을 거치면서 플라즈마 처리(분해)되어 반응기의 외부로 배출된다.The reaction gas injected into the outer reactor 110 through the reaction gas injecting unit 140 is subjected to plasma treatment (decomposition) through the reaction gas moving space 161 and the plasma reaction space 162, .

토출부(150)는 외부 반응기(110)의 내부로 주입되어 플라즈마 처리된 반응가스가 배출되기 위한 개구이다. 이러한 토출부(150)는 플라즈마 반응공간(162)을 통과하는 반응가스가 용이하게 배출될 수 있도록 내부 반응기(120)의 제2 측면부(112) 쪽 말단, 즉 고정단(120a)에 형성될 수 있다. The discharge unit 150 is an opening for discharging the plasma-treated reaction gas injected into the external reactor 110. The discharge unit 150 may be formed at the end of the second side part 112 of the inner reactor 120, that is, at the fixed end 120a, so that the reaction gas passing through the plasma reaction space 162 can be easily discharged. have.

한편, 반응가스 이동공간(161)으로 주입된 반응가스는 플라즈마 반응공간(162)을 향해 주입되는 플라즈마 중 반응가스의 반응효율이 높은 고온의 플라즈마 영역에 빠르게 섞일 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기는 외부 반응기(110)의 내부에 반응가스 유도부(170)를 설계하였다.The reaction gas injected into the reaction gas moving space 161 may have a structure capable of rapidly mixing the plasma injected toward the plasma reaction space 162 into a high-temperature plasma region having a high reaction efficiency of the reaction gas. For this, the plasma reactor according to an embodiment of the present invention is designed to have a reaction gas inducing unit 170 inside the external reactor 110.

반응가스 유도부(170)는 반응가스 이동공간(161)에서 이동하는 반응가스의 진행방향의 앞에 위치한다. 이때, 반응가스 유도부(170)는 절두된 원추 형상의 내부 공간을 갖는다. 절두된 원추 형상은 제1 측면부(111)의 내면 중 중심일부면(a)을 윗면으로 하며, 외부 반응기(110)의 횡단면(b)을 아랫면으로 하도록 형성된다. 따라서 반응가스 유도부(170)는 외부 반응기(110)의 내부로부터 플라즈마 주입부(130)를 향해 좁아지는 소정의 각도로 테이퍼진 형태가 된다.The reaction gas guiding portion 170 is positioned in front of the traveling direction of the reaction gas moving in the reaction gas moving space 161. At this time, the reaction gas guiding portion 170 has a truncated conical inner space. The truncated cone shape is formed such that the central part a of the inner surface of the first side part 111 is the upper surface and the transverse surface b of the outer reactor 110 is the lower surface. Therefore, the reaction gas guide portion 170 is tapered at a predetermined angle from the inside of the external reactor 110 toward the plasma injection portion 130.

이러한 반응가스 유도부(170)는 다양한 형태로 설계될 수 있다. 예를 들면, 외부 반응기(110)의 내부에 절두된 원추 형상의 내부 공간을 갖는 성형부재를 고정 설치하는 것에 의해 구성될 수 있다. The reaction gas guide portion 170 may be designed in various forms. For example, it can be constituted by fixing a molding member having a truncated conical inner space inside the outer reactor 110.

이러한 반응가스 유도부(170)는 앞서 언급된 바와 같이, 반응가스 이동공간(161)에서 이동하는 반응가스의 진행방향의 앞에 위치하고, 외부 반응기(110)의 내부로부터 플라즈마 주입부(130)를 향해 테이퍼진 형태를 이루고 있으므로 반응가스 이동공간(161)에서 플라즈마 주입부(130)를 향해 진행하는 반응가스가 플라즈마 주입부(130)에 근접하게 도달하면 반응가스를 플라즈마 주입부(130)를 향해 빠르게 유도하게 된다.The reaction gas guiding portion 170 is positioned in front of the traveling direction of the reaction gas moving in the reaction gas moving space 161 and is tapered from the inside of the external reactor 110 toward the plasma injecting portion 130, When the reaction gas traveling in the reaction gas moving space 161 toward the plasma injecting unit 130 reaches the plasma injecting unit 130, the reaction gas is rapidly guided toward the plasma injecting unit 130 .

한편 이러한 반응가스 유도부(170)가 설치되는 경우, 내부 반응기(120)의 삽입된 부분의 길이는, 내부 반응기(120)의 자유단(120b)이 반응가스 유도부(170)의 원추 형상의 내부 공간에 위치하는 길이일 수 있다.The length of the inserted portion of the inner reactor 120 is set such that the free end 120b of the inner reactor 120 is positioned in the inner space of the conical shape of the reaction gas guiding portion 170, As shown in FIG.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 내부로 주입된 반응가스의 처리과정을 설명한다.Hereinafter, a process of treating a reactive gas injected into a plasma reactor according to an embodiment of the present invention will be described.

플라즈마 주입부(130)를 통해 플라즈마가 내부 반응기(120)의 축방향을 따라 주입된다. 플라즈마는 내부 반응기(120)의 내부인 플라즈마 반응공간(162)으로 주입된다.Plasma is injected along the axial direction of the inner reactor 120 through the plasma injection part 130. The plasma is injected into the plasma reaction space 162, which is the interior of the inner reactor 120.

반응가스는 반응가스 주입부(140)를 통해 반응가스 이동공간(161)으로 주입된다. 이때, 반응가스 주입부(140)는 외부 반응기(110)의 내면의 접선 방향으로 설치되어 있으므로 스월 형태로 주입된다. The reaction gas is injected into the reaction gas transfer space 161 through the reaction gas injection unit 140. At this time, the reaction gas injection unit 140 is installed in the tangential direction of the inner surface of the external reactor 110, and thus is injected in a swirl form.

스월 형태로 주입된 반응가스는 반응가스 이동공간(161) 내에서 외부 반응기(110)의 내면을 따라 선회하면서 플라즈마 주입부(130)를 향해 진행된다.The reaction gas injected in a swirl form proceeds in the reaction gas moving space 161 toward the plasma injecting unit 130 while turning along the inner surface of the external reactor 110.

진행하는 반응가스가 플라즈마 주입부(130)에 근접한 위치까지 도달하면 반응가스는 반응가스 유도부(170)에 의해 플라즈마 주입부(130)를 향해 빠르게 이동하며, 이에 의해 플라즈마 주입부(130)를 통해 주입되는 플라즈마에 빠르게 섞이게 된다. 이때, 반응가스 유도부(170)는 외부 반응기(110)의 내면으로부터 플라즈마 주입부(130)를 향해 좁아지는 형태로 테이퍼져 있으므로 반응가스는 플라즈마 주입부(130)에 근접한 고온의 플라즈마 영역에 빠르게 섞일 수 있다.When the reaction gas reaches the position close to the plasma injecting section 130, the reaction gas is rapidly moved toward the plasma injecting section 130 by the reaction gas guiding section 170, and thereby the plasma is injected through the plasma injecting section 130 It quickly mixes into the plasma being injected. At this time, since the reaction gas guiding part 170 is tapered from the inner surface of the outer reactor 110 toward the plasma injecting part 130, the reaction gas is rapidly mixed into the high temperature plasma area close to the plasma injecting part 130 .

플라즈마와 섞인 반응가스는 플라즈마가 플라즈마 반응공간(162) 내로 주입되므로 플라즈마와 반응하면서 플라즈마 반응공간(162)으로 이동한다.The reaction gas mixed with the plasma moves into the plasma reaction space 162 while reacting with the plasma since the plasma is injected into the plasma reaction space 162.

플라즈마 반응공간(162) 내에서 반응가스는 플라즈마와 계속하여 반응하면서 내부 반응기(120)의 축방향을 따라 토출부(150)를 향해 진행한다. 이 과정에서 플라즈마 반응공간(162) 내에는 플라즈마와 반응가스가 반응하면서 2차 플라즈마 발생이 이루어지고 이에 의해 반응가스는 분해된다. 플라즈마 처리된 반응가스는 토출부(150)를 통해 반응기의 외부로 배출된다.In the plasma reaction space 162, the reaction gas continues to flow toward the discharge part 150 along the axial direction of the inner reactor 120 while continuously reacting with the plasma. In this process, the plasma reacts with the reaction gas in the plasma reaction space 162 to generate a secondary plasma, thereby decomposing the reaction gas. The plasma-treated reaction gas is discharged to the outside of the reactor through the discharge portion 150.

이러한 반응가스의 플라즈마 처리과정에서 외부 반응기(110)의 내부로 스월 형태로 주입되는 반응가스는 반응가스의 반응기 내에서의 체류시간을 증대시키고, 이에 의해 반응기의 공랭의 역할을 하여 반응기의 열 손실을 최소화할 수 있다.The reaction gas injected into the outer reactor 110 in the course of the plasma treatment of the reaction gas increases the residence time of the reaction gas in the reactor, thereby functioning as the air-cooling of the reactor, Can be minimized.

또한, 반응가스가 고온의 플라즈마 영역에 빠르게 섞이게 됨에 따라 반응가스의 처리 유량 및 반응가스의 처리 효율이 증대될 수 있다. In addition, as the reaction gas rapidly mixes with the high-temperature plasma region, the processing flow rate of the reaction gas and the treatment efficiency of the reaction gas can be increased.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 이용하여 반응가스의 처리시 반응가스 및 플라즈마가 주입된 상태에서 플라즈마의 부피율을 확인하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였고 그 결과를 도 3 및 도 4a 내지 도 4f에 도시하였다.A computer simulation was performed to confirm the plasma volume ratio in the state where the reactive gas and the plasma were injected during the processing of the reactive gas using the plasma reactor according to the embodiment of the present invention. The results are shown in FIGS. 3 and 4A to 4D 4f.

컴퓨터 시뮬레이션은 반응가스 및 플라즈마의 입력 비율을 1:4로 하고, 이때 플라즈마의 부피율을 확인하였다.In the computer simulation, the input ratio of the reactive gas and the plasma was set to 1: 4, and the volume ratio of the plasma was confirmed.

도 3은 반응기 내로 반응가스 및 플라즈마가 주입된 상태에서 플라즈마의 부피율을 반응기의 축방향으로 확인한 시물레이션 결과를 나타낸다. FIG. 3 shows a simulation result in which the volume ratio of plasma is confirmed in the axial direction of the reactor with the reaction gas and the plasma being injected into the reactor.

도 3에 나타난 바와 같이 플라즈마의 부피율은 플라즈마 주입부(130)로부터 멀어질수록 감소하였다. 이는, 반응가스가 플라즈마와 잘 섞이고 있음을 의미한다.As shown in FIG. 3, the volumetric rate of the plasma decreases as the distance from the plasma injecting unit 130 increases. This means that the reaction gas is well mixed with the plasma.

도 4a 내지 도 4f는 반응기 내로 반응가스 및 플라즈마가 주입된 상태에서 플라즈마 주입부로부터 반응기의 축방향으로 5mm씩 이동한 각각의 위치에서의 단면으로 본 플라즈마의 부피율의 분포를 확인한 시물레이션 결과를 나타낸다. 도 4a는 플라즈마 주입부에 가장 근접한 위치이고, 도 4f는 플라즈마 주입부와 가장 먼 위치이고, 도 4b 내지 도 4e는 플라즈마 주입부에 가장 근접한 위치 및 플라즈마 주입부와 가장 먼 위치 사이의 위치들이다.FIGS. 4A to 4F show the simulation results obtained by confirming the distribution of the volume ratio of the plasma according to a cross section at each position shifted by 5 mm from the plasma injection part in the axial direction of the reactor, with the reaction gas and the plasma being injected into the reactor . FIG. 4A is a position closest to the plasma injecting portion, FIG. 4F is the farthest position from the plasma injecting portion, and FIGS. 4B through 4E are positions closest to the plasma injecting portion and positions farthest from the plasma injecting portion.

도 4a 내지 도 4e를 통해 확인되는 바와 같이 플라즈마의 부피율은 플라즈마 주입부(130)로부터 멀어질수록 감소하였다. 이 역시, 반응가스가 플라즈마와 잘 섞이고 있음을 의미한다. 도 5는 도 4a 내지 도 4f를 통해 확인된 플라즈마의 부피율의 변화를 나타낸 그래프로서, 이러한 플라즈마의 부피율은 도 5의 그래프를 통해서도 확인된다.As can be seen from FIGS. 4A to 4E, the volume ratio of the plasma decreases as the distance from the plasma injecting portion 130 increases. This also means that the reaction gas is well mixed with the plasma. FIG. 5 is a graph showing the change in the volume ratio of plasma as seen through FIGS. 4A to 4F. The volume ratio of the plasma is also confirmed through the graph of FIG.

이러한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 확인되는 플라즈마의 부피율의 변화의 확인을 통해 반응가스가 플라즈마와 잘 섞이고 있음을 확인할 수 있고, 이는 반응가스의 처리 유량 및 반응가스의 처리 효율이 증대됨을 나타낸다.From the results of computer simulation, it can be confirmed that the reaction gas is well mixed with the plasma through confirmation of the change in the volume ratio of the plasma, which indicates that the treatment flow rate of the reaction gas and the treatment efficiency of the reaction gas are increased.

반응가스의 처리 유량 및 반응가스의 처리 효율의 증대의 효과는 아래의 비교예 및 실험예 각각의 결과 비교를 통해 증명된다.The effect of increasing the treatment flow rate of the reaction gas and the treatment efficiency of the reaction gas is proved through comparison of the results of each of the following comparative examples and experimental examples.

[비교예][Comparative Example]

본 비교예의 경우, 이중관이 아니고 반응가스가 스월형태로 주입되지 않는 일반적인 원통 형상의 반응기를 이용하였다. 반응가스 CF4를 주입하였다.In this comparative example, a general cylindrical reactor in which the reaction gas is not injected in the form of a swirl is used instead of the double tube. Reaction gas CF 4 was injected.

플라즈마는 아래의 조건으로 주입하였다.The plasma was injected under the following conditions.

Plasma power : 5.5kWPlasma power: 5.5kW

Discharge gas : N2 70 lpm, O2 17 lpmDischarge gas: N 2 70 lpm, O 2 17 lpm

Reverse vortex : N2 250 lpmReverse vortex: N 2 250 lpm

비교예의 실험 결과는 도 6a에 도시되어 있다. 도 6a를 참조하면, 반응가스의 분해는, 반응가스의 처리 전에 비해 약 62.2% 분해되었다.The experimental results of the comparative example are shown in Fig. 6A. Referring to FIG. 6A, the decomposition of the reaction gas was about 62.2% as compared with that before the treatment of the reaction gas.

[실험예][Experimental Example]

본 실험예는 앞서 예시된 실시예의 제1 규격 및 제2 규격 중 선정된 하나의 규격으로 제작된 반응기를 이용하였다. 반응가스 CF4를 주입하였다. 플라즈마는 비교예과 동일한 조건으로 주입하였다.In this experimental example, a reactor manufactured by one of the first and second standards of the previously illustrated embodiment was used. Reaction gas CF 4 was injected. Plasma was injected under the same conditions as in the comparative example.

실험예의 실험 결과는 도 6b에 도시되어 있다. 도 6b를 참조하면, 반응가스의 분해는, 반응가스의 처리 전에 비해 약 99.5% 분해되었다.The experimental results of the experimental example are shown in Fig. 6B. Referring to FIG. 6B, decomposition of the reaction gas was decomposed by about 99.5% compared with before the treatment of the reaction gas.

이러한 비교예 및 실험예를 비교하여 보면, 본 발명에 따른 플라즈마 반응기를 이용하는 경우 일반적인 반응기를 이용하는 경우에 비해 반응가스의 처리 효율이 37.3% 증가됨을 알 수 있다.Comparing these comparative examples and experimental examples, it can be seen that the treatment efficiency of the reactive gas is increased by 37.3% in the case of using the plasma reactor according to the present invention, as compared with the case of using a general reactor.

본 발명의 플라즈마 반응기의 반응가스의 처리 유량 및 반응가스의 처리 효율의 증대의 효과가 입증된다.The effect of increasing the treatment flow rate of the reaction gas and the treatment efficiency of the reaction gas in the plasma reactor of the present invention is proved.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (4)

반응가스 및 플라즈마가 주입되어 반응하는 반응기로서,
상기 반응기는,
원통형이고, 상기 원통의 축방향에 수직한 제1 측면부 및 상기 제1 측면부에 대향하는 제2 측면부를 포함하는 외부 반응기;
상기 외부 반응기보다 작은 직경을 갖는 원통형이고, 상기 제2 측면부를 향해 상기 외부 반응기 내로 삽입되어 있으며, 상기 외부 반응기 내부로 삽입된 부분은 상기 외부 반응기보다 짧은 길이로 상기 제1 측면부를 향해 연장되어 있는 내부 반응기;
상기 제1 측면부에 연결되고, 상기 외부 반응기의 축방향으로 플라즈마가 주입되도록 위치하고, 상기 내부 반응기의 삽입된 부분의 말단과 이격되어 있는 플라즈마 주입부;
상기 제2 측면부에 근접한 위치에서 상기 외부 반응기의 원주곡면에 연결되어 있고, 상기 외부 반응기의 내부로 반응가스를 주입하기 위한 반응가스 주입부;
상기 내부 반응기의 상기 제2 측면부 쪽 말단에 위치한 토출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.1. A reactor in which a reaction gas and a plasma are injected and reacted,
The reactor comprises:
An outer reactor having a cylindrical shape and including a first side portion perpendicular to an axial direction of the cylinder and a second side portion opposite to the first side portion;
A cylindrical portion having a smaller diameter than the external reactor and inserted into the external reactor toward the second side portion and a portion inserted into the external reactor extends toward the first side portion with a shorter length than the external reactor Internal reactor;
A plasma injecting portion connected to the first side portion and positioned to inject a plasma in the axial direction of the external reactor, the plasma injecting portion being spaced apart from an end of the inserted portion of the internal reactor;
A reaction gas injection unit connected to a curved surface of the outer reactor at a position close to the second side portion and injecting a reaction gas into the outer reactor;
And a discharge part located at an end of the inner reactor at the side of the second side part. 제1항에 있어서,
상기 제1 측면부의 내면 중 중심일부면을 윗면으로 하고, 상기 외부반응기의 횡단면을 아랫면으로 하는 절두된 원추 형상의 내부 공간을 상기 외부반응기가 가지도록 구성된 반응가스유도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
And a reaction gas guiding part configured to have a truncated conical inner space having a central part of the inner surface of the first side part as an upper surface and a transverse section of the outer reactor as a lower surface, Reactor. 제2항에 있어서,
상기 플라즈마 주입부의 직경은 상기 외부 반응기 및 상기 내부 반응기의 직경보다 작고,
상기 절두된 원추 형상의 내부 공간에 상기 내부 반응기의 삽입된 부분의 말단이 위치하는, 플라즈마 반응기.3. The method of claim 2,
Wherein the diameter of the plasma injection portion is smaller than the diameter of the outer reactor and the inner reactor,
Wherein an end of the inserted portion of the inner reactor is located in the truncated conical inner space. 제1항에 있어서,
상기 반응가스 주입부는 하나 이상 설치되고,
상기 하나 이상의 반응가스 주입부는 상기 외부 반응기의 내면의 접선 방향으로 설치되어 있는,
플라즈마 반응기.The method according to claim 1,
At least one reaction gas injection unit is provided,
Wherein the at least one reaction gas injection unit is installed in a tangential direction of an inner surface of the outer reactor,
Plasma Reactor.
KR1020140061670A 2014-05-22 2014-05-22 Plasma reactor KR101539585B1 (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100699699B1 (en) * 2006-03-16 2007-03-26 엄환섭 Elimination apparatus and method of chemical and biological warfare agents by high-temperature, large-volume microwave plasma burner

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100699699B1 (en) * 2006-03-16 2007-03-26 엄환섭 Elimination apparatus and method of chemical and biological warfare agents by high-temperature, large-volume microwave plasma burner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101796354B1 (en) * 2015-08-19 2017-11-09 한국기초과학지원연구원 Waste dry and odor removal apparatus

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