• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.139-140
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• 2009

양성자 기반 공학 기술 개발 사업단은 20MeV 양성자 가속기를 운전 중이며, 진공, 빔 계측, 전원 등의 장치에 대한 제어 시스템을 개발 운영 중이다. 대형 입자 가속기를 위한 제어 시스템의 전체 네트워크는 사용자 인터페이스와 제어계가 단일 네트워크를 공유하고 있으며 EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System) CA(Channel Access)통신을 이용하여 데이터를 상호 교환한다. 그러나 단일 네트워크를 사용함으로서 관리자만이 제어해야 할 데이터는 많은 클라이언트에게 노출되는 문제점이 있다. 그러므로 클라이언트의 접근을 제어하여 제어계로부터 전달되는 신호들의 안정성과 보안성을 유지할 수 있는 방법이 요구된다. 본 논문에서는 제어시스템에 보안성과 안정성을 유지하기 위하여 클라이언트를 Control Network, 제어계를 Machine Network로 분산시키고 통신 중계기 역할을 하는 CA Gateway를 적용하여 클라이언트에게 접근 권한을 주는 기법을 제시하고 구현 및 그 결과를 보고한다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2004년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.572-575
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• 2004

본 연구에서는 양성자기반공학기술개발사업으로 인해 발생되는 사회적 편익을 정량적${\cdot}$정성적 분석을 통하여 경제적인 가치로 집계할 수 있는 모형을 개발하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2907-2912
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• 2007

The cooling water system for the PEFP 20 MeV proton accelerator was established and tested to obtain the precise resonance frequency of DTL through the temperature control of cooling water. The water temperature in the main flow loop was manipulated by adjusting the proportion of hot water returning from the DTL structures through the heat exchanger loop. Due to low duty factor operation and insufficient cooling loop installation of the DTL tanks, the manual mode operation was applied to maintain the DTL temperatures close to their resonance temperatures. The optimized process conditions with flow balancing and pressure drop in the DTL cooling systems are reported.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1277-1282
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• 2009

The main objective of this prototype is to control resonance frequency of DTL system through the temperature control of cooling water. It is to resonant frequency of the drift tube cavities to 350 MHz. This paper describes the design of a prototype cooling water skid required for the temperature control of the DTL cavities, focusing in the modeling and simulation of the cooling system, the sizing of water pumping skid component.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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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.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제15권4호
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• pp.741-760
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• 2006

양성자기반공학기술개발사업은 과학기술부의 21세기 프론티어연구개발사업 중 하나로서 100MeV 20mA급의 선형 양성자가속기와 관련 부대시설을 2003년~2012년까지 건설하는 사업이다. 본 논문은 선택컨조인트모형을 이용하여 동 사업의 핵심 연구시설인 양성자가속기시설에 대한 편익을 분석하였다. 추정에 사용된 계량경제학모형은 다항로짓모형이며 이용편익을 측정하는 척도로는 Hicks의 보상변이가 사용되었다. 분석결과, 에너지용량 속성은 기준값인 100MeV에 비해 3GeV가 특히 가치가 떨어지며, 빔전류 크기 속성은 고려된 값들간에 특정한 선호의 차이가 없는 것으로 나타났다. 접근성 및 경비절약 속성에 대해서는 양성자가속기시설의 국내위치를 가장 선호하며, 이용자 편의시설과 기술지원팀 및 연구부대시설 속성의 경우는 많을수록 가치가 증대하는 것으로 나타났다. 시설이용요금은 부호가 음(-)으로 측정되어, 적을수록 가치가 증대하였다. 추정결과로부터 도출된 양성자가속기시설의 이용편익은 응답자당 약 193만 원/시간으로 계산되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2064-2069
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• 2008

The Resonance Control Cooling System (RCCS) prototype installed in KAERI site has been designed to control the resonant frequency of the normal conducting drift tube linac (DTL) for the Proton Engineering Frontier Project (PEFP). The RCCS water pumping skid is composed of two channels as a by-passing the cooling water and a plate heat exchanger. The required temperature can be achieved by mixing both channels in order to control its the resonant frequency at 350 MHz. The temperature controlled water pumping skid operates in combination with the Low Level Radio Frequency (LLRF) system. We have discussed the design, modeling with each components, control scheme, fabrication and test results of the water pumping skid for resonant frequency control of the DTL cavity. In conclusion, the fabricated RCCS prototype through the optimization of modeling has corresponded with the design requirement and concept.

• 한국진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.236-243
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• 2009

양성자기반공학기술개발사업단에서는 설치된 금속이온주입기를 이용하여 금속이온의 인출 시험 중에 있으며 120keV의 금속 이온주입이 가능하다. 현재 코발트 이온 주입의 타당성 확인을 위한 특성시험을 수행하고 있다. 이온원에 알루미나 도가니를 설치하여 분말 코발트 염화물을 고온($648^{\circ}C$) 가열에 의한 증기화로 인하여 플라즈마 방전이 되도록 하였다. 아크전압 120V, EHC 출력 250W에서 코발트 이온을 인출하기 위한 플라즈마를 발생하고 유지할 수 있었다. 코발트 이온 빔 전류는 플라즈마 내 아크전류에 의존하였으며 0.18A일 때 최대 빔전류 $100{\mu}A$를 얻을 수 있었다. 질량분리전자석에 의해서 $Co^+$와 $CoCl^+$, $Cl^+$ 이온의 첨두 빔 전류 비율을 확인하였고 전체 이온 대비 $Co^+$ 이온의 비율이 70% 수준을 유지함을 알 수 있었다. $Co^+$ 이온을 알루미늄 시료에 빔전류 $10{\mu}A$, 90분 동안 이온주입 하여 RBS(Rutherford Backscattering Spectrometry)분석법으로 $1.74{\times}10^{17}#/cm^2$의 이온량을 확인하였다.