• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.91-91
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• 2014

2002년 21세기 프론티어 연구개발사업으로 착수한 양성자기반공학기술개발사업이 2012년말 완료되었다. 이 사업을 통하여 이온원, RFQ, DTL, 초전도 가속관, 빔라인, 고주파 시스템, 제어 시스템 등 양성자 및 이온 가속기의 핵심 요소기술을 개발하고 100 MeV 선형 양성자가속기 및 이온가속기를 제작하여 경주에건설한 양성자속기연구센터에 설치하고 사업을 마무리하였다. 2013년 상반기에 냉각시스템 등 부대시설의 시운전, 양성자가속기와 20 MeV 및 100 MeV 빔라인 각 1기를 포함한 모든 시설의 시운전을 마무리하고, 한국원자력안전기술원의 방사선안전시설검사를 거쳐 7월부터 운영을 착수하였다. 양성자가속기는 2013년말 까지 총 2,290 시간을 가동하여 937건의 이용자 빔 서비스를 제공하였다. 기체, 금속, 대전류 이온을 공급할 수 있는 이온가속기 3대는 기업체의 공정 및 제품개발을 위한 이용을 중심으로 622건의 이용자 빔 서비스를 제공하였다. 2014년도는 양성자가속기는 연간 2,500 시간 가동, 빔 서비스 1,100건을 목표로 하고 있으며, 현재 20 MeV 및 100 MeV 각 1기인 뿐인 빔라인 증설을 준비하고자 한다. 이온가속기는 상반기에만 이용자 빔 서비스를 제공하고 2014년 11월 완공될 빔이용연구동으로 이전 설치하여 보다 양질의 이온빔을 공급할 수 있도록 장치를 보완 할예정이다. 더불어 2015년에는 3 MeV 헬륨빔과 1 MeV 기체 이온빔을 제공할 수 있는 장치도 추가로 설치할 예정이다. 빔이용연구동 및 이온가속기 업그레드가 완료되면 보다 다양한 양질의 이온빔을공급하여, 특히 중소기업의 제품 개발에 도움을 줄 수 있도록노력할 예정이다. 양성자가속기연구센터는 장기 비전인 펄스형 중성자원의 구축을 실현하고자 노력을 지속할 것이다. 미국의 SNS 및 일본의 J-PARC 파쇄 중성자원은우수한 연구 성과를 생산하기 시작하였고 우리나라도 이에 대한 수요가 생겨나도 있다. 충분한 수요가 형성되면 이미 확보한 부지와 초전도 가속기 기술을 활용하여 단시간 내에 펄스형 중성자원 구축이 가능할 것이다. 펄스형 중성자원이 구축되면 양성자가속기연구센터는 당초 목표한 양성자, 중성자 및 다양한 종의 이온을 한 사이트에서 제공하여, 입자빔을 이용한 다양한 연구개발에서 상당한 시너지 효과를 낼 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.20 no.3
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• pp.96-102
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• 2016

The 7tonf-class power pack test at turbopump test facility in Naro space center was performed for confirmations of starting/running/ending operation characteristics before 7tonf rocket engine hot-firing test. The dynamic pressure mounted on a combustion chamber of gas generator is measured under 0.2 bar which does not conditioned to the unstable combustion. The analysis results of RPM and acceleration sensors mounted on the turbopump, the power pack test was performed to the estimated RPM with the stable combustion.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1756-1758
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• 2003

포항 방사광 가속기의 선형가속기는 2.5GeV 전자빔 용 마이크로웨이브의 발생을 위하여 80MW 급 클라이스트론(klystron) 11대와 입사부 용 65MW 급 클라이스트론 1대를 사용한다. 80-MW 급 클라이스트론 부하를 구동하기 위하여 최대 펄스 정격출력 200 MW(400kv, 500A, 평탄도 4.4 ${\mu}s$)인 대출력 펄스 전원공급 장치(modulator)가 요구된다. 모듈레이터 시스템 용 PFN(pulse forming network) 커패시터의 충전용 입력전원으로써 최대 출력전압 50 kV, ${\pm}$ 0.5% 이내의 전압제어가 가능한 고전압 인버터 전원장치를 적용하여 클라이스트론 부하의 성능시험을 수행하였다. 클라이스트론의 RF 전력과 입력 빔의 특성을 정확히 측정하기 위하여 응답특성이 양호한 측정 장치와 정밀한 측정이 요구된다. 인버터 시스템의 적용에 따른 모듈레이터의 충전 특성을 파악하였으며, 방향성 결합기와 검파기를 설치하여 클라이스트론의 RF 출력을 측정하였다. 본 논문에서는 포항 방사광 가속기의 대출력 펄스 고주파원으로 사용되는 클라이스트론 부하의 성능시험 과정에서 수행하였던 시험장치 개선 및 특성 분석, 고전압(빔전압 320 kV) 및 RF 길들이기의 시험 결과에 관하여 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2006.10a
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• pp.161-163
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• 2006

포항가속기는 선형가속기 및 저장링을 통하여 2.5Gev의 고에너지 전자빔 생성과 저장, 유지 되고 있다. 저장링에서 안정적으로 방사광을 추출하여 각종 실험 및 연구를 위하여 이를 제공하고 있다. 이를 위해서 전자가 매우 안정적이고 높은 집적도를 가진 전자다발 형태로 유지되어야 한다. 전자다발의 집적도가 높을수록 전자간의 상호 간섭으로 보유에너지가 더 빠른 시간에 소진되어 전자빔의 수명이 짧아진다. 3차 하모닉 RF 공동기는 전자다발의 운동방향으로 길게 늘려서 전자밀도를 줄여 전자빔의 운전수명을 개선하기 위한 장치이다. 공동기의 제작은 소재준비, 성형, 가공, 용접, 연마, 열처리 등의 여러 공정을 거쳐 완료된다. 본 보고서에서는 공동기의 제작 공정 중 전자빔을 이용한 시험용접, 본용접, 용접부 검사 및 용접부의 연마와 결과에 대하여 기술하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.173-173
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• 2012

사이클로트론은 암진단에 사용되는 방사성동위원소를 생산하기 위한 중요한 입자 가속장치이다. 현재 핵의학 의료진단에 필요한 방사성동위원소를 제공하기 위해 세계적으로 사이클로트론의 활용도가 점점 증가하고 있다. 한국원자력의학원에 설치된 MC50 (양성자 최대 가속에너지 50 MeV, 60 uA)과 C30 (양성자 최대 에너지 30 MeV, 250 uA) 사이클로트론은 생명의학, 반도체 검출기, 핵자료 데이터, 방사성동위원소 개발 등 다양한 분야의 연구를 지원하고 있다. MC50 사이클로트론은 수소 입자를 포함하여 중양자, 알파 입자를 가속할 수 있으며 중성자 빔을 인출 할 수 있다. 수소 음이온 또는 양이온을 가속 할 수 있으며 표적에는 고에너지의 양이온이 조사되며, 핵반응을 통해 방사성동위원소가 생성된다. 양성자 빔을 이용하여 암세포를 사멸 시키는 치료법, 돌연변이로 새로운 종의 개발 등 다양한 응용성이 있다. 하전입자를 가속하는 사이클로트론의 주요 구성요소는 (1) 진공시스템, (2) 전자석 시스템, (3) 고주파 시스템, (4) 이온원 (5) 빔 인출장치 (6) 빔전환 장치 (수직에서 수평 방향으로 전환), (7) 빔 집속 및 진단 장치 등 이다. 본 발표에서는 85년부터 운영한 MC50 사이클로트론과 02년부터 가동된 사이클로트론의 운영 현황 및 다양한 응용분야와 향후 RI 빔 인출을 위한 계획을 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.02a
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• pp.48-49
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• 2000

한국원자력연구소에서는 가속기의 직경이 70 cm이고, 마그네트론 고주파 발생장치를 사용하는 소형 마이크로트론을 이용한 원적외선 자유전자레이저를 개발하였다$^{(1)}$ . 발진 파장은 100 - 200 $mu extrm{m}$ 영역이며, 첨두 출력은 약 1 - 10 kW이다. 본 연구에서는 개발된 원적외선 자유전자레이저의 시스템 개요와 출력 특성에 관하여 살펴보았다. 최근, 반도체와 물성의 분광학연구, 생명공학연구, 광화학 반응연구, 환경감시 기술개발, 인체영상, 군사용 감시기술 개발 등의 분야에서 새로운 연구와 첨단기술개발에 필요한 원적외선 광원의 요구가 점차 높아지고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위하여 원적외선 영역의 다양한 광원 개발이 이루어지고 있으며, 특히, 테라헤르쯔 반도체 소자를 개발하기 위한 노력이 국내외에서 활발히 이루어지고 있다. 그러나, 아직까지는 이러한 광원의 출력이 mW 이하이고, 분광특성이 나빠서 실제응용에 많은 제한이 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.1-1
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• 2010

핵융합에너지는 1930년대 한스 베테에 의해 태양과 별 에너지의 근원임이 밝혀진 후 소핵 폭탄실험 성공으로 그 위력적인 에너지를 인공적으로 만들 수 있음을 세상에 드러내게 된다. 그 뒤 이 에너지의 평화적인 이용 노력이 시작되었고 1958년 스위스에서 핵융합에너지의 평화적 이용에 대한 첫 국제회의가 열리게 되면서 에너지원으로서의 연구를 통해 냉전시대의 경쟁 대상의 과학기술의 하나로 부각되면서 눈부신 성능 향상을 보여주게 되었다. 아직 여러 어려운 관문이 남아있지만 기후변화와 에너지원 고갈에 의한 새로운 에너지원에 대한 강력한 필요성이 제기되면서 ITER와 같은 대형 국제공동연구시설 건설이 시작되었고 2030년대에는 최초의 핵융합발전소를 건설하려는 꿈도 그려가고 있다. 핵융합에너지를 얻는 방식에는 여러 방법이 시도되었는데 현재는 자기장을 이용해 플라즈마를 핵융합반응이 일어나기에 충분한 시간동안 가두는 자기핵융합방식과 관성으로 플라즈마를 가두는 관성핵융합방식으로 크게 구분할 수 있다. 자기핵융합방식의 경우 플라즈마를 만들고 가열하여 핵융합반응 확률이 높은 고온으로 가열하고 그 조건을 오래 지속시키는 기술들이 필요한데 이 기술들은 오늘날의 거의 모든 극한기술들이 망라되어 적용되는데 초전도, 고주파/ 초고주파, 대전력 공급, 대형 시설 실시간 제어기술, 대규모 신호처리기술, 고온 플라즈마 진단 기술, 대규모 시스템 시뮬레이션 기술 등이 그것이다. 여기에 또한 중요한 기술의 하나로 초고진공 기술이 필요하다. 이러한 기술이 집약되고 서로 통합되어 하나의 목적을 위해 쓰여지도록 고안되고 만들어진 장치가 자기핵융합 장치이며 따라서 현대의 자기핵융합장치들은 굉장히 복잡하며 대형 시설로 지어질 수밖에 없다. 우리나라는 1970년대 말부터 소형의 플라즈마 연구시설을 시작으로 자기핵융합 연구를 시작하면서 인력 양성을 시작하였으며 가속기 등 대형 연구시설이 본격적으로 지어지던 1990년대에 세계적으로 유래가 없는 초전도 자기핵융합장치인 KSTAR장치 건설 프로젝트를 시작하게 되었다. 총 11년이 넘는 건설기간 동안 여러 학교와 연구기관, 그리고 산업체가 참여하여 성공적으로 시운전을 실시하였으며 당당히 세계적인 장치를 통한 핵융합연구 대열에 동참하게 되었다. 이를 통한 기술 개발의 결과로 국제적 공동연구장치 ITER의 건설사업에 참여하게 되었고 KSTAR와 ITER를 통해 핵융합 에너지 상용화 기술 개발을 국가적인 기술개발의 목표로 결정하고 연구개발계획을 전략적으로 세워 진행하고 있다. 이번 논문에서는 자기핵융합의 특징과 연구 동향을 통해 우리나라의 기술 수준을 조망하고 특히 진공 기술 분야와의 상호 의존적 영향 분석을 통해 공동의 발전 방향을 모색해 보려고 한다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.4 no.1 s.9
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• pp.1-8
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• 2000

Third party damage is one of the causes intrimiting the safety of a buried pipelines and it is very important to detect third party damage on pipelines as soon as possible. The purpose of this study is whether third-party damage can be detected by accelerometer sensor and how far the third-party damage signal can propagate. And a pilot experiment was carried out in order to find third-party damage location. As a result, the detected signal's spectum is high frequency at short distances, as the distance is far, the signals in high frequency range are attenuated and those in low frequency range remain. It was also proved that third-party damage within 5.3km distance can be detected by monitoring vibration signals.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.22 no.5
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• pp.337-344
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• 2003

In DC/DC converter and VVVF inverter, which are the must dominant noise sources of Maglev train, noise is radiated from core and coil excited by MS(Magnetostriction). The main noise source of DC/DC converter is transformer whose spectrum shows strong peaks associated with harmonics of exciting frequency, On the other hand, LIM/VVVF noise is dominated by the harmonics of switching frequency, whereas harmonics of exciting frequency are not significant. As switching frequency is increased in VVVF inverter, it is shown that the harmonics are shifted to higher frequency range. If switching frequency is increased from 700㎐ to 2 ㎑, It is measured that noise can be reduced by 5 to 6 ㏈. Since complete mathematical description of MS phenomena is far beyond the present technology, vibration spectrum is investigated qualitatively in this paper, where effect of increasing switching frequency is confirmed.

• Radiation Oncology Journal
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• v.24 no.4
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• pp.300-308
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• 2006

$\underline{Purpose}$: To develop a wireless CCTV system in semi-beam's eye view (BEV) to monitor daily patient setup in radiation therapy. $\underline{Materials\;and\;Methods}$: In order to get patient images in semi-BEV, CCTV cameras are installed in a custom-made acrylic applicator below the treatment head of a linear accelerator. The images from the cameras are transmitted via radio frequency signal (${\sim}2.4\;GHz$ and 10 mW RF output). An expected problem with this system is radio frequency interference, which is solved utilizing RF shielding with Cu foils and median filtering software. The images are analyzed by our custom-made software. In the software, three anatomical landmarks in the patient surface are indicated by a user, then automatically the 3 dimensional structures are obtained and registered by utilizing a localization procedure consisting mainly of stereo matching algorithm and Gauss-Newton optimization. This algorithm is applied to phantom images to investigate the setup accuracy. Respiratory gating system is also researched with real-time image processing. A line-laser marker projected on a patient's surface is extracted by binary image processing and the breath pattern is calculated and displayed in real-time. $\underline{Results}$: More than 80% of the camera noises from the linear accelerator are eliminated by wrapping the camera with copper foils. The accuracy of the localization procedure is found to be on the order of $1.5{\pm}0.7\;mm$ with a point phantom and sub-millimeters and degrees with a custom-made head/neck phantom. With line-laser marker, real-time respiratory monitoring is possible in the delay time of ${\sim}0.17\;sec$. $\underline{Conclusion}$: The wireless CCTV camera system is the novel tool which can monitor daily patient setups. The feasibility of respiratory gating system with the wireless CCTV is hopeful.