• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1558-1559
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• 2006

펨토세컨드 원적외선 가속장치(Femtosecond Far-infrared Accelerator)에는 5 밴드의 클라이스트론이 사용되고 있으며, 이를 구동시키기 위하여 신뢰성이 높고 컴펙트하며 효율성이 좋은 펄스 모듈레이터가 필요하다. 전통적인 방식의 라인타입 공진충전 펄스 모듈레이터는 직류전원을 만들기 위하여 많은 고전압 소자들을 사용한다. 이러한 소자들로는 SCRs, 3상 트렌스포머, 정류 다이오드, 필터 초크, 필터 커패시터, 충전 인덕터, 충전 다이오드, deQing 회로, de-spiking 초크 둥으로 구성된다. 펨토세컨드 원적외선 가속장치의 펄스 모듈레이터에는 이러한 소자들을 사용하는 대신에 고전압 인버터전원장치를 사용함으로써 신뢰성이 높고 컴펙트하며 효율성이 좋은 펄스 모듈레이터를 제작하였다. 전통적인 방식의 라인타입 공진충전 펄스 모듈레이터는 deQing 회로를 사용해야만 하지만, 펨토세컨드 원적외선 가속장치의 펄스 모듈레이터의 빔 전압의 변동폭은 deQing 회로를 사용하지 않고도 0.5 % 범위안에서 동작하기 때문에 출력이 매우 안정적이다. 고전압 인버터전원장치의 사양은 10 KJ, 50KV, 200mA의 전원장치 4개를 병렬로 사용하여 30 Hz로 운전하고 있다. 본 논문에서는 펨토세컨드 원적외선 가속장치의 펄스 모듈레이터의 디자인개념과 출력전압의 변동폭에 관하여 논의하고자한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.94.1-94.1
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• 2015

4세대 방사광 가속기는 선형가속기와 언듈레이터를 활용하여 파장이 0.1 nm인 X선을 빔라인 사용자들에게 제공하는 것을 목표로 하여 2011년부터 건설되고 있다. 이 장치에서 진공시스템은 전자빔 발생장치인 RF Gun을 포함하는 입사장치(Injector)와 빔을 가속시키는 선형가속기(Linac) 그리고 결맞음 방사광을 발생시키는 언듈레이터로 나누어진다. 본 논문에서는 최종 수정 설계 후 제작 및 설치 중인 진공시스템의 건설 현황에 대하여 집중적으로 보고하고자 한다.

• 한국진공학회지
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• 제2권1호
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• pp.17-22
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• 1993

본 논문은 포항가속기연구소에서 건설중인 PLS 2 GeV 선형가속기 진공계통의 설계에 관한 것이다. PLS 2GeV 선형가속기의 진공계통은 길이 3.07m인 42개의 가속관과 길이 약 400m의 도파관으로 구성되어 있다. 진공장치의 배치는 충분한 지역적 배기능력을 고려한 분산 배기방식으로 다지관 방식의 기계적 복잡성을 단순화하였다. 진공계는 가속관 중심과 도파관에서 5$\times$10-7Torr, 클라이스트론 출력장치에서 5$\times$10-8Torr까지 배기되도록 설계하였다. 주 진공펌프로는 가속관과 도파관 및 에너지 배가장치에 대하여 각각 용량이 60l/s와 120l/s인 sputter 이온펌프를 사용하기로 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1468-1469
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• 2007

포항가속기 연구소에서는 RIS 프로젝트 사업과제의 일환인 L-band 산업용 전자빔 가속기의 제작 및 기술개발 연구를 철원의 물리기술연고소 주관으로 수행하고 있다. L-band 산업용 전자빔 가속기는 전자빔에 의한 고분자개질 공정, 농수산물의 멸균 및 의료기기의 멸균 등에 적용이 가능하다. 포항가속기연구소에서는 10 MeV급 산업용 전자빔 조사장치에 적용되는 RF증폭기용 펄스 전원장치인 모듈레이터를 설계, 제작을 하였다. 펄스 전원장치인 이 모듈레이터 시스템은 평균 출력 60 kW, 펄스폭 7 us, 펄스반복율 300 Hz의 L-band 상업용 RF 증폭기 전원장치이며, RF 증폭기로 사용되는 클라이스트론은 Thales 사의 TV2022D를 사용하였다. 본 논문에서는 펄스 전원장치인 모듈레이터의 운전과 인터록을 위한 제어장치의 개발과 제작에 대하여 논하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.61.2-61.2
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• 2013

우리나라 최초의 거대과학 장치인 포항방사광가속기(PLS)는 지난 16년(1994~2010) 동안 국내외 이용자에게 제3세대 방사광을 제공했다. 최초 2기의 빔라인을 시작으로 꾸준하게 빔라인 증설과 성능개선을 위해 노력해 왔다. 지속해서 늘어나는 방사광 이용자 수와 더욱더 좋은 수준의 방사광 요구에 부응하기 위하여 2009년부터 3년 동안 가속장치의 성능향상사업(PLS-II)을 마쳤다. PLS-II는 PLS 대비에너지와 빔전류는 3 GeV, 400 mA로 늘리는 반면 빔의 크기는 크게 줄이고 빔안정성을 개선한 고품질 X-선 방사광 발생장치이다. 2012년부터 16기의 삽입장치 빔라인을 포함한 30기의 빔라인을 가동하여 이용자 지원을 하고 있으며 초전도케비티 설치를 포함한 목표 성능의 확보에도 많은 노력을 기울이고 있다. 현재는 6 nm-rad의 빔에 미턴스, 3-GeV전자빔, 약 0.5 ${\mu}m-rms$ 빔안정도를 가진 200 mA Top-up 운전으로 빔을 제공 하고 있으며 2014년 말에는 저장전류 400 mA급의 PLS-II 목표치로 운전할 계획이다. 본 발표에서는 포항가속기의 25년 역사를 돌아보고 가속장치의 건설에 얽힌 이야기, 중요장치 그리고 운전과 빔제공에 관한 내용, 특히 핵심 운전가치인 빔안정성을 개선하고 유지하기 위한 노력을 빔운전 측면과 진공을 포함한 엔지지어링 측면에서 언급하고자 한다. PLS 건설부터 현재 운용 중인 30기의 빔라인에서 수행된 연구 성과의 통계에 대하여 훑어보고 X-선 산란과 광전자분광을 이용한 구조, 성분 및 물성분석, 그리고 이미징 등의 분야에서 나온 탁월한 연구 결과를 살펴본다. 앞으로 건설될 신규 빔라인과 빔라인의 향후 운영 방향을 소개한다. 마지막으로 지금 포항가속기연구소에서 건설 중인 제4세대 가속기(X-선 자유전자레이저) 프로젝트의 개요 및 건설 현황과 함께 앞으로 기대되는 새로운 과학에 대하여도 소개하고자 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1209-1219
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• 2007

임베디드 시스템과 같은 제한된 하드웨어에서 3차원 그래픽 기반의 응용 프로그램을 구동하는 것은 쉽지 않다. 그러한 시스템은 그래픽 가속 모듈을 구동하여 다양한 그래픽 기능을 처리할 수 있는 체계적인 3차원 그래픽 처리 구조가 필요하다. 본 논문에서는 임베디드 시스템을 위한 공개 소스 그래픽 윈도우 환경인 Tiny X 체계에서 3차원 그래픽 가속 장치 구동기를 구현하는 방법을 상세히 제시한다. 제안한 방법은 가속장치 구동기를 단계적으로 초기화하여 직접 렌더링 구조가 이를 적절하게 활용할 수 있도록 한다. 아울러, 3차원 그래픽 처리 성능을 효율적으로 평가할 수 있는 간단한 프로그램을 통하여 구현된 가속 장치 구동기에 대하여 적용하여 그 유용성을 확인하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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• pp.279-282
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• 2000

진동가속도를 감지하는 힘평형 서보 가속도계의 성능특성을 결정하는 질량지지 장치를 4개의 팔로 구성된 형태로 설계하고 응답특성을 조사하였다. 스프링의 길이, 폭, 두께에 따른 질량지지 장치의 응답특성을 유한요소법을 이용하여 계산하고, 이를 바탕으로 힘평형 서보 가속도계의 감도, 사용주파수 범위 및 동적 범위를 예측하였다. 그리고 레이저 간섭계를 이용하여 힘평형 서보 가속도계의 각각의 진동 주파수 및 가속도의 크기에 따른 간섭무의 수의 변화와 이때의 응답전압간을 이용하여 가속도계의 응답특성을 측정하였으며, 수치해석을 통해 얻은 결과와 비교 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.121.1-121.1
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• 2016

RAON은 우라늄과 같은 무거운 이온을 가속시키는 한국형 중이온 가속기로서 현재 양산에 필요한 실험 시설이 구축되고 있다. 이온원을 생성하고 생성된 중이온 빔을 손실 없이 가속시키기 위해서는 빔의 경로인 입사기장치, 가속장치, 실험장치에서 요구하는 최적의 진공 설계가 이루어져야 하며, 이를 제어하기 위해 진공 기기들과의 데이터 통신 및 기기를 보호하기 위한 인터록 로직을 구성하여야 한다. RAON의 진공부 인터록 로직 및 제어 시퀀스는 Programmable Logic Controller (PLC)으로 구성되며, Experimental Physics and Industrial Control System (EPICS) 환경에 통합되어 중앙 제어 시스템에서 관리됨과 동시에 Control System Studio (CSS)를 통해 모니터링 될 것이다. 이를 위해서는 CSS 및 PLC 와 데이터를 송수신할 수 있는 EPICS IOC를 구성하여야 한다. 본 문서에서는 진공 기기들의 정보를 로컬 PLC에서 수집하고, 진공 상태 및 진공 기기들의 작동을 위한 User Interface (UI) 및 EPICS IOC를 구성하는 방법에 대해 논의할 것이다. 진공부 제어 사전 테스트를 위해 프로토 타입 진공 제어 시스템을 구성하였으며, 이를 바탕으로 추후 최적화 된 RAON의 진공 제어 시스템을 구축할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.211-212
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• 2011

플라즈마를 제어하기 위해서는 플라즈마의 온도, 밀도, 에너지 분포등과 같은 플라즈마의 특성을 정확히 측정할 수 있어야한다. 핵융합발전에서는 플라즈마를 발생하기 위하여 플라즈마의 온도, 밀도 등 각종 변수들을 시공간적으로 계측, 분석할 수 있는 진달설비를 사용하고 있으며, 정확한 플라즈마 제어와 측정을 위한 새로운 진단기술을 개발하고 있다. 그리고 중요한 변수중에 하나인 플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 중성입자 검출법이 잘 알려져 있다. 이 실험은 수소 중성입자가 토카막 내부의 플라즈마 이온과 충돌하면서 생성된 고속 중성입자의 에너지를 분석하는 실험이다. 본 연구의 실험방법은 수소 중성입자를 이온빔 장치에서 이온화 시킨 후 자체 제작한 가속기를 통하여 가속시켜 에너지 특성을 분석을 하는 것이다. 본 연구의 실험장치로 에너지 교정용 100 keV 이온빔 소스를 제작 하였고 이온빔 장치 내부에 수소기체를 주입하고 기체방전을 일으켜 플라즈마를 발생시켰다. 이온빔 외부에는 팬을 설치하고 전도성이 강한 물 대신 전도성이 약한 오일을 사용하여 냉각 하였다. 이온빔 장치와 결합될 이온 가속장치는 지름 300 mm, 두께 2 mm의 원형 구리판을 여러층으로 쌓아 전극으로 제작하였고 전극과 전극 사이에서 코로나 방전과 스파크를 방지하기 위해 전극 둘레에 코로나링을 설치 하였다. 또한 전극 사이마다 1G${\Omega}$의 저항을 설치한 후 고전압을 생성하여 이온 가속 효율을 증대시켰다. 진공시스템으로는 Alcatel사의 CFF100 터보분자 펌프와 우성진공사의 MVP24 진공로타리펌프를 결합하여 사용하였으며, 진공도측정은 Alcatel사의 ACS1000 장치를 사용하였다. 고진공후 고속 중성입자의 이온화와 에너지 측정을 위한 전하교환기를 설치하였다. 전하교환기로는 진공시스템을 별도로 설치하고 비용이 비교적 많이 드는 기체형 전하교환기 대신 소형화가 가능하고 유지보수가 좋은 고체형 전하교환기 제작하여 실험 하였다. 전하교환기에서 이온화된 고속 중성입자가 전기장이나 자장에 영향을 받았을때 에너지분포를 디텍터를 통해 측정하였다. 즉, 이온화된 중성입자의 에너지가 실리콘 다이오드를 통해 전압 펄스 신호로 변환되고 이차 증폭기를 통해 전압 펄스 신호들이 증폭한다. 에너지 측정을 위한 디텍터는 소형화가 가능하고 비용이 비교적 적게 드는 실리콘 다이오드를 설치하였다. 본 연구결과 중성입자 에너지 분석 장치가 실제 핵융합 장치의 플라즈마 이온온도와 특성 측정에 적용할 수 있으며, 앞으로 개발될 여러 형태의 응용 플라즈마 발생장치의 플라즈마 진단에 이용될 것으로 기대한다.

• 한국자기학회지
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• 제5권6호
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• pp.986-990
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• 1995

국내 최초의 대형 가속기 시설인 포항방사광 가속기(Pohang Light Source)가 1995년 9월을 기점으로 일반 User들을 위하여 방사광을 제공하기 시작하였다. 포항방사광 가속기는 전자를 2.0GeV까지 가속시키는 선형 가속기와 가속된 전자를 원형 궤도에 저장 하는 전자저장링, 전자가 방출하는 방사광을 실험 지역까지 끌어내는 빔라인으로 이루어져 있다. PLS는 입자들을 충돌시켜 그 구성 물질을 찾아내는 Collider가 아니라 전자에서 방출되는 빛을 사용하기 위한 광원(Light Source)이다. 이미 전세계적으로 운전 중인 Light Source가 여러개 있지만 PLS는 방사광의 활용만을 목적으로 설계 제작 되었다. 따라서 기존의 광원보다 낮은 Beam Emittance를 가지고 있고 삽입 장치를 설치할 수 있는 직선 구간을 많이 보유하고 있다는 .larw. 면에서 기존의 광원과는 구별 하여 3세대 광원이라고 부른다. 3세대 방사광 가속기에 사용되는 전자석은 전자가 저장링을 수백억번 이상을 회전할 동안 안정된 전자 궤도를 보장하여야 하므로 전자석들끼리의 Fundamental 성분의 에러 및 한 전자석에서 허용되는 다극 에러가 아주 작아야 한다. 또 허용되는 에러들이 작기 때문에 그것들을 분간하기 위한 자장 측정 장치 또는 매우 정밀하여야 한다. 이 보고서에서는 이런 Tolerance를 만족시키기 위한 전자석의 설계, 제작, 측정에 대하여 설명하였다.