• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06a
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• pp.740-745
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• 2001

The plastic deformation behavior of formed CICC fur the superconducting Tokamac fusion device was examined and appropriate manufacturing information was provided. A relation between travel of the bending roller and spring back displacement was obtained via virtual manufacturing. The radius of CICC after forming was expressed as a function of the bend-roll travel. The maximum von Mises stress after spring back was also monitored fur the SAGBO prediction. Next, the variation of the CICC cross-sectional area was examined during the first turn and during conduit bending with the largest curvature. Finally, the coil radius was measured and compared with the data generated from the virtual manufacturing. The measured data showed similar pattern as predicted one. Using the mapping function found to match with the real data, the data from the virtual manufacturing may facilitate accurate manufacturing.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1995.07a
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• pp.77-79
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• 1995

This paper investigates the force on a rectangular AC supercoducting coil moving above and parallel to a conducting plate of finite thickness. Expressions are developed for the levitation and drag forces on the coil a a function of speed and frequency. The levitation force are generated at all speed including stand still in a AC supercoducting coil. The levitation and drag forces on a rectangular AC supercoducting coil are compared with those on a rectangular DC supercoducting coil moving above and parallel to a conducting plate.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.369-370
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• 2010

토카막(Tokamak)형 핵융합실험장치의 초전도전자석 전원공급장치는 수 kV, 수십 kA의 대전력 직류전원를 얻기 위한 ac-dc 컨버터가 필요하다. 이와 같은 고전압, 대전류 사양을 얻기 위하여 일반적으로 thyristor ac-dc 컨버터를 사용하며, 필요한 전류사양을 충족하기 위하여 다수의 대전류용 thyristor 소자를 병렬로 연결하여 각 암(arm)의 스위치를 구성한다. 이와 같이 다수의 반도체 스위치 소자를 병렬로 연결하여 사용하는 경우에는 각 단위 소자별 전압강하, 직렬회로 임피던스 및 전류 경로 차이 등의 이유로 균등한 전류 배분을 얻기가 쉽지 않다. 본 논문에서는 각 암(arm)마다 8개씩의 대전류 thyristor 를 병렬로 연결 구성하여 제작한 시작품 단상 컨버터에 대한 전류배분 실험을 실시하고 그 결과를 분석 및 정리한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.27 no.5
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• pp.397-401
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• 2022

The construction of the ITER tokamak machine is ongoing at a 77% process rate to achieve the first plasma in 2025. The 18 sets of power supply systems comprising 400 MVA thyristor AC/DC converters for the superconducting magnets supplied by Korea (KO) are being installed with other systems, such as PF converters (China), DC busbars (Russia), and cooling water systems (India), in two buildings (Europe). The system interfaces have been defined during the design stage, and the systems have been manufactured. However, during the on-site installation work, several installation and integration issues emerged due to the manufacturing tolerance and design mistakes. To continue the installation and testing, the engineers of each system resolved the interface issues, planned the commissioning, and integrated the test plan. This paper describes the on-site installation status and issues and the commissioning plan of KO AC/DC converters.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.6
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• pp.483-488
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• 2007

Current feeder system (CFS) for Korea superconducting tokamak advanced research(KSTAR) project plays a role to interconnect magnet power supply (MPS) and superconducting (SC) magnets through the normal bus-bar at the room temperature(300 K) environment and the SC bus-line at the low temperature (4.5 K) environment. It is divided by two systems, i.e., toroidal field system which operates at 35 kA DC currents and poloidal field system wherein 20$\sim$26 kA pulsed currents are applied during 350 s transient time. Aside from the vacuum system of main cryostat, an independent vacuum system was constructed for the CFS in which a roughing system is consisted by a rotary and a mechanical booster pump and a high vacuum system is developed by four cryo-pumps with one dry pump as a backing pump. A self interlock and its control system, and a supervisory interlock and its control system are also established for the operational reliability as well. The entire CFS was completely tested including the reliability of local/supervisory control/interlock, helium gas leakage, vacuum pressure, and so on.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• v.12 no.2
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• pp.142-147
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• 2008

Purpose : By using the micro-imaging unit modified from NMR spectrometer, the high resolution MRI protocols of finer than 100 micron in 5 minutes, is sought for mouse, which plays a central role in animal studies Materials and Methods : C57BL/6 mouse, lighter than 50 gram, is used for the experiments. The superconducting magnet is vertical type with 89 mm inner diameter at 4.9 Tesla. The diameter of rf-coil is 30 mm. Mostly used techniques are the fast spin echo and the gradient echo pulse sequence. Results : For 2D images, proton density and T2 weighted images are obtained and their optimum experimental variables were sought. Minute structure of mouse brain can be recognized and 3D brain image is also obtained additionally. 3D image will be useful particularly for the dynamic contrast study using various contrast agents. Conclusion : Like the case of human and other small animals, the high resolution of mouse brain is enough to recognize the minute structure of it. Recently, similar studies are reported domestically, but it seems only a beginning stage. Due to easiness of breeding/control, mouse MRI study will soon play a vital part in brain study.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.28 no.7
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• pp.450-455
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• 2015

For the practical application of a YBCO superconductor bulk, the superconductor bulk magnet with high magnetic field on a large area surface should be fabricated. To make this, YBCO single crystal bulks with fine $Y_2BaCuO_5$(Y211) particles have been prepared by the top-seed melt growth(TSMG) method with $YBa_2Cu_3O_x$, $Y_2O_3$, and $CeO_2$ mixing precursor. By using $Y_2O_3$ instead of $Y_2BaCuO_5$ as precursor, the manufacturing process became simpler and more economical. The microstructures, trapped field and critical current density of the various conditioned YBCO bulks have been observed, analyzed and measured. The different characteristic values of the several samples have been analyzed from the viewpoint of their microstructures. We have developed a $8{\times}12cm$ size superconductor bulk magnet, up to 3 T class, by using the 4 T class-high field superconducting magnetizer and confirmed the applicability of the transmission level circuit breakers by measuring the strength and speed of the superconductor bulk magnet actuator.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.10 no.3
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• pp.233-245
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• 2001

With the advent of super-conducting magnet, NMR spectroscopy becomes a very important tool in geology as well as in chemistry. $^{29}Si$ and $^{27}Al$ which are the main components of minerals and contain structural informations, are useful major targets for the NMR study in geology, but some other elements including alkali cations such as $^{23}Na$ are also one of them. NMR can be applied to many different fields. For example, it can be applied to study smaller range of structure (in molecular level) than XRD and TEM. NMR provides us with structural informations such as order-disorder in Al and Si distribution, oxygen coordination number, and distribution of other cations. Another important information that we can obtain from NMR is not only the static structural informations, but also the molecular dynamics. This dynamic informations of molecules also enable us to figure out the frequency of molecular motion and activation energy. Structure of amorphous minerals and chemistry and structure of natural organic materials are also studied by NMR.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.295-295
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• 2010

KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 토카막에 설치되어 있는 ICRF(Ion Cyclotron Range Frequency) 시스템을 이용한 방전세정을 2008년에 이어 2009 KSTAR 플라즈마 campaign 동안에도 시행하였다. ICRF 시스템을 이용한 방전세정인 ICWC(Ion Cyclotron Wall Cleaning)는 ITER와 DEMO 같은 초전도 자석을 이용하는 토카막에서 토카막 shot 중간에 자장을 낮추지 않고 바로 방전 세정을 할 수 있는 방법이다. 토카막에서 방전세정은 탄소나 산소 화합물과 같은 불순물을 제거하여 방사에 의한 플라즈마 냉각을 막고 토카막 초기 start-up시 진공 챔버 벽면으로부터 의도하지 않은 연료주입을 제거하는 역할을 한다. 본 연구에서는 ICWC 방전 세정 플라즈마의 밀도특성과 균일도를 간섭계와 $H_{\alpha}$ line 세기를 통해 관측하고 RGA를 통해서 C, $H_2O$, $O^2$ 불순물의 제거량을 파악하는 한편 토카막의 신뢰성 있는 start-up을 위해 요구되는 벽면에서 토카막 방전가스의 제거량을 HD양을 통해서 조사하였다. 플라즈마 선적분 밀도는 약 $1{\sim}3{\times}10^{17}#/m^2$로 측정되었는데 이는 보통 He을 이용한 방전세정 플라즈마의 밀도에 해당한다. 한편 $H_{\alpha}$ line의 세기를 통해 ICWC 방전 플라즈마의 균일도를 살펴본 결과 안테나 전류띠의 중간이 아닌 끝부분에서 $H_{\alpha}$의 세기가 큰 것으로 나타났는데 이는 ICWC 플라즈마가 Inductive 방전보다는 capacitive 방전에 의해 생성되는 것으로 추정된다. ICWC 방전에서 C, $H_2O$, $O_2$ 불순물의 제거율은 각각 약 $4.2{\times}10^{-5}\;mbar{\cdot}l/sec$, $1.4{\times}10^{-3}\;mbar{\cdot}l/sec$ 그리고 $1.72{\times}10^{-4}\;mbar{\cdot}l/sec$로 각각 나타났는데 ICWC shot이 진행될수록 이 양은 점점 줄어들었다. 대표적인 He/$H_2$, He ICWC 방전 shot인 2118, 2123 shot에서 벽면에서 $D_2$의 제거율은 각각 약 $0.12\;mbar{\cdot}l/sec$와 $3.9{\times}10^{-3}\;mbar{\cdot}l/sec$로 나타났다. 이는 수소의 첨가로 인해 HD의 형태로 $D_2$의 제거율이 증가되었기 때문이다. 한편 $H_2$의 첨가는 챔버 벽면에 흡착되는 $H_2$ 양을 또한 증가시키므로 차후에 $H_2$ 만을 제거하는 He ICWC를 수행해야 할 것이다.