• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2005.12a
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• pp.94-96
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• 2005

포항방사광가속기의 전자빔수명을 연장하기 위한 3차 하모닉 초전도 RF 공동기를 개발하고 있다. 저장링 빔물리 계산에 따르면 3차 하모닉 초전도 RF 공동기를 설치할 경우 점자빔의 수명이 약2.3배 증가하는 것으로 나타났다. 또 이 공동기를 설치할 경우 란다우 (Landau) 감쇄 (damping)에 의한 빔의 안정화도 개선되는 효과가 있다. 본 논문은 이것을 실현하기 위한 초전도 RF 공동기의 전자기장 분포와 고차원 전자장 계산을 통하여 최적의 공동기의 모양 결정과 설계 특성에 대한 것을 보고 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.391-391
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• 2010

초전도 가속공동기의 소재는 순수 Nb로 제작하는 것이 일반적이다. 그러나 극저온 (2-4.5K)에서 열전도도가 낮아서 순간적인 Normal zone이 발생되면 이를 원활이 냉각되지 못하여 Quench로 발생 가능성이 높다. 초전도 가속공동기는 약 3 mm 두께의 Nb 판을 이용하는데, 500 MHz 공동기의 전자기장의 침투깊이가 불과 수 nm에 불과해서 나머지 부분은 사실상 불필요한 부분이다. 따라서 이 경우 매우 비싼 초전도 공동기 소재의 낭비가 매우 심하다. 또 Nb 판으로 공동기를 제작할 경우 매우 비싸고 시간이 많이 소요되는 전자빔용접을 해야 하고 또 제작 후 표면처리가 매우 번거롭고 장시간을 요한다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 구리판으로 성형가공법을 이용하여 공동기를 제작하고, 내부의 RF 표면에 수 ${\mu}m$ 두께의 Nb 코팅을 한 공동기를 개발하여 CERN의 LEP에 설치하여 실용화하였다. 이렇게 하여 소재비용을 포함한 초전도 공동기 제작, 표면처리 비용 절감은 만족할 만한 결과를 얻었다. 구리의 높은 열전도에 의한 고 가속전기장의 기대와 달리 가속전기장이 최고 약 7 MV/m 정도로 제한되었다. 그후 꾸준히 연구개발을 진행하여 현재 약 22 MV/m 까지 기록하고 있으나, 순수 Nb 공동기의 약 50 MV/m에 비하면 현저히 낮은 수준이다. 본 연구는 Nb 코팅법을 이용하여 Nb 코팅 초전도 공동기의 한계를 넓히기 위한 것이다. 본 발표는 "Sputtering 법에 의한 초전도 Nb coating 소재의 RF 한계 극복 연구"의 기초연구 결과를 보고하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2008.02a
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• pp.242-242
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• 2008

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2008.08a
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• pp.201-201
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• 2008

• 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 KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.389_390
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• 2009

최근 KEPRI-LS산전이 공동 개발한 22.9kV급 초전도 한류기에 대하여 고창전력시험센터내에 22.9kV 실계통 선로를 구성하고 단락시험설비와 장기운전시험설비 그리고 이에 대한 초전도 한류기 및 전압, 전류상태등을 감시하는 모니터터링 시스템을 설치하였다. 초전도 한류기 실증시험설비의 구축은 초전도한류기가 상업운전 이전에 실계통에서의 운전 및 성능평가경험을 토대로 초전도한류기의 계통신뢰도를 높일 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.06a
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• pp.246-247
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• 2007

최근 KEPRI-LSIS가 공동 개발한 하이브리드형 초전도 한류기 동작 시, 사고 검출을 담당하는 초전도체의 최적 설계에 적용하기 위하여 Au/YBCO 박막의 ��치 회복 특성을 조사하였다. $600\;V_{rms}$, 3 ms의 사고가 초전도 박막에 인가되었을 때, ��치가 종료된 이후 초전도성을 회복하기 위해 142 ms의 시간이 소요되었다. 또한 인가 시간이 증가함에 따라 소요 시간도 비례하여 증가하여 4 ms 동안 인가되었을 때, ��치 회복 시간은 272 ms로 측정되었다.

• 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 Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.174-177
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• 2009

In this paper, an oscillator using dielectric-rod loaded cavity resonators with HTS(High Temperature Superconductor) end-plates was presented. It was operated at X-band. A two port cavity resonator was incorporated into a basic feedback loop oscillator configuration. A rutile loaded cavity resonator with HTS thin film end-plates was used to provide the quality factor between $10^4$ and $10^6$. A parallel feedback oscillator was constructed with a dielectric loaded cavity resonator, an amplifier, and a directional coupler. At 300 K, the experimental results showed the phase noise of -108 dBc/Hz at a 100 kHz offset frequency. At 26 K, the results was -118.8 dBc/Hz at same offset frequency.