• 콘크리트학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.169-177
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• 2017

북한은 최근 핵무기의 일반적인 열, 폭풍, 방사능 피해가 아닌 전자 장비를 무력화시키기 위한 고고도 전자기파 탄을 개발 중인 것으로 예측되고 있다. 현재 군용 목적으로 사용되고 있는 HEMP 차폐 시설 중 차폐 판의 경우 전자파 차폐 효과가 뛰어난 금속 판이 사용되고 있으나 이러한 금속판들은 차폐 시설 제작 시 용접 부위에서의 전자파 유입 가능성 등 시공상의 어려움과 높은 비용이 문제시 되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서 차폐 시설을 따로 구축하지 않고 콘크리트 구조물 자체로써 전자파 차폐 효과를 확보하기 위하여 콘크리트 실험체에 전기전도성이 높은 재료를 혼입하였다. 또한, 실험체 중 가장 높은 차폐효과를 보인 2가지 수준과, 가장 낮은 차폐 효과를 보인 2가지 수준에 $100{\mu}m$ 아연-알루미늄 합금 금속용사 피막을 적용하였다. 실험 결과 전기전도성이 높은 재료를 혼입한 실험체는 MIL-STD-118-125-1 규격 최소 차폐 기준을 만족하지 못하였으나, 금속용사 피막을 적용한 실험체에서는 모두 최소 차폐 기준을 만족하였다. 결론적으로, $100{\mu}m$ 아연-알루미늄 합금 금속용사 피막이 HEMP 차폐에 높은 효율성을 가지고 있다고 판단된다.

• 융합보안논문지
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• 제19권3호
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• pp.43-50
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• 2019

초연결사회에서 전력기반시설과 정보통신기반시설은 핵심 국가기반시설 중에서도 핵심이다. 그러나 전력기반시설은 최근에 이슈가 되고 있는 북한의 고 고도 핵 전자기파(HEMP) 위협에 매우 치명적이며, 따라서 공격 이후의 빠른 복구를 통한 복원성은 국가의 생존성과 직결되어 있다. 그러므로 전력기반시설은 다른 어떤 핵심기반시설보다 우선하여 선제적인 방호대책과 조기 복구계획이 수립되어야 한다. 본 논문에서는 HEMP 위협의 특성을 살펴보고, 그에 대한 전력기반시설의 위험성 및 효과적인 주요 방호대책을 살펴보았다. 향후 우리나라의 전력기반시설에 대한 '고출력 전자기파 침해 방지' 관련 법·제도의 제·개정 방향을 정립하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.790-796
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• 2011

HEMP(High-Altitude Electromagnetic Pulse, 고 고도 전자기 펄스) 신호는 매우 큰 전계 값과 매우 빠른 상승시간 등으로 인해 그 영향 범위 안에 노출되어 있는 시스템은 심각한 손상을 입을 수도 있다. HEMP로부터 시스템을 적절하게 방호하기 위해서는 방호 설계 사양 도출 이전에 시스템의 개구면이나 케이블에 대한 전자기 결합 신호 해석이 먼저 수행되어야 한다. 본 논문에서는 RF 또는 비디오 신호 등을 전송하기 위해 사용되는 동축 케이블에 대한 HEMP 결합 신호를 해석하였고, 차폐선에 대한 HEMP 감소 효과를 확인하기 위해 단일 도선과 동축 케이블 내부 도선에 대한 결합 신호를 비교하였다. 동축 케이블은 차폐선의 외부 영역과 내부 영역으로 각각 분리되어 해석되었으며, 차폐선 표면 위의 전류 계산을 위해 동축 케이블 외부 영역에는 일반화 된 산란방정식을 적용하였고, 동축 케이블 내부 영역에는 Chain Matrix 알고리즘을 적용하였다. 본 논문의 해석 결과를 검증하기 위해 기존 논문의 결과 데이터와 비교하였고, 두 결과가 비슷한 경향을 나타내었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권2호
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• pp.233-240
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• 2019

High-altitude ElectroMagnetic Pulse(HEMP) is a high-power electromagnetic pulse caused by nuclear explosions at altitudes above 30 km. This pulse can cause serious damage to the electrical/electronic device. Therefore, there are a lot of studies on the effects of HEMP in the literature. When conducting studies on the effects of HEMP, it is essential to measure the simulated HEMP. Depending on the need for measurement, this paper focuses on the HEMP measurement method. This paper proposes a measurement method using frequency domain compensation to extract the correct waveform and solves the offset problem more efficiently than the conventional methods. The proposed method is verified by experiment using HEMP simulator and measurement system in ADD.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.772-780
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• 2013

고고도 핵폭발로 생성되는 고출력 전자기 펄스(HEMP)에 의해 복사성 방해 환경과 케이블 커플링에 의한 전도성 방해 환경이 조성된다. IEC 61000-2-10은 HEMP의 전도성 방해 환경에 대하여 정의한다. IEC 61000-5-5에는 HEMP 전도성 방해에 대한 보호 장치의 특성이 규정되어 있다. IEC 61000-4-24는 보호 장치에 대한 특성 측정 방법을 다루고 있다. IEC 61000-4-24:1997은 소형 보호 소자에 대한 측정 방법을 기술하고 있으나, 최근 많이 사용되고 있는 보호 소자와 필터가 결합된 형태의 조합형 필터에 대한 측정 방법은 미비한 상태이다. HEMP 전도성 방해 신호는 50 MHz 이하의 주파수 스펙트럼을 포함하고 있으므로 측정 셋업을 구성하는데 있어서 케이블의 굵기, 길이, 접지평면으로부터의 높이 등의 측정 셋업 파라미터의 특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 HEMP 전도성 방해 전류 파형의 주파수 스펙트럼을 고려하고, 측정셋업에서 존재하는 케이블 파라미터의 영향을 분석하여 최적의 PCI 측정 방법을 도출하고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.734-743
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• 2010

본 논문은 다중 도체 전송선 해석법과 chain matrix 알고리즘을 이용하여 twisted cable과 같은 비균일 전송선의 EMP 결합을 해석하였다. 전송선의 EMP 결합 해석을 위해 BLT(Baum-Liu-Tesche) 해석법이 널리 사용되고 있으나, twisted cable과 같은 비균일 전송선에 기존의 BLT 해석법을 바로 적용하기는 어렵다. Twisted cable과 같은 비균일 전송선을 해석하기 위해 수많은 작은 길이의 균일 전송선으로 나누어 모델링하였으며, 전체 비균일 전송선의 결합 특성은 각각의 균일 전송선의 EMP 결합 분석을 통해 최종적인 전송선의 결합 특성을 구함으로 써 가능해진다. 이러한 비균일 전송선 EMP 결합 해석 기법을 검증하기 위해 균일 전송선에 대하여 기존의 BLT 해석 결과와 비교하였으며, 제시된 비균일 전송선 EMP 결합 해석 기법을 지표면 위에 놓여 있는 twisted cable에 적용하여 대기 중의 핵폭발에 의한 HEMP(High altitude Electromagnetic Pulse)와 같은 매우 강한 펄스가 입사되었을 때, 전송선에 연결된 부하에 유기되는 전류(또는 전압) 응답을 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.45-47
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• 2018

본 논문은 High Altitude Electromagnetic Pulse (HEMP) 응용 분야에 적용되는 리튬 이온 베터리를 이용한 커패시터 충전전원 장치에 관하여 다룬다. 기존에 제안하였던 5.4 kJ/s 고전압 커패시터 충전기를 9 kJ/s 로 용량을 늘렸고, 고전압 커패시터 충전기 후단에 공진 충전 회로를 도입하여 2단 충전 구조로 펄스 방전 시 발생할 수 있는 역전압과 reflecting pulses로 부터 커패시터 충전 전원 장치를 보호한다. 제안하는 충전기의 성능은 시뮬레이션 및 기초 부하 실험을 통해 확인되었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.33-40
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• 2021

고고도 전자기 펄스(HEMP)의 상황은 고고도 핵폭발로 인해 발생한다. HEMP상황은 위협 레벨 조사(TLI)를 통해 HEMP 상황을 시뮬레이션 할 수 있다. 본 논문에서는 전술기동무선통신체계의 안테나 종류에 따른 유도 전압을 위협 레벨 조사로 측정 및 분석 하였다. HEMP의 영향을 받으면 전자 장비가 마비되거나 손상 될 수 있다. HEMP 방호 필터는 전원선 및 신호선용으로 상용화되어 있다. 그러나 안테나용 HEMP 필터는 상용화가 부족한 편이며 존재하더라도 낙뢰보호용으로 제작되어 있다. 안테나의 주파수와 종류에 따라 적절한 HEMP 방호 필터를 만들기 위해 유도 전압을 측정하고 외삽법을 통해 최대 유도 전압을 분석하였다. 측정 결과 HF, VHF, UHF 대역과 같이 주파수가 증가할수록 측정된 유도전압은 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.1454-1459
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• 2010

본 논문에서는 Bell 연구소와 IEC 61000-2-9 기준에 제시된 HEMP 파형이 무한 도체 평판의 개구에 입사할 때, 개구로 침투하는 침투 전계 특성을 비교 검토하고 있다. 이론 해석으로는 HEMP의 전계 분포를 가정한 상태에서 도체 평판의 개구에 생성되는 전계 분포에 관한 적분 방정식을 유도하여 Galerkin의 모멘트 법으로 해석하였다. 이론 해석 결과, IEC 61000-2-9 기준이 Bell 연구소의 기준보다 낮은 주파수 대역을 제외하고 침투 전계는 크지만, 침투 전계의 주파수 특성 경향은 거의 동일하다는 것을 알 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.124-126
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• 2019

본 논문은 리튬 폴리머 배터리를 기반으로 하여 High-altitude Electromagnetic Pulse (HEMP)를 구동하는 고전압 충전기의 2단 충전과 직접 충전 방법에 관하여 다룬다. 2단 충전 방법은 삼상 변압기의 출력 전압을 정류한 600 V의 전압에 공진 현상을 이용하여 최종 출력 전압 1.0 kV을 생성하는 반면, 직접 충전 방법은 공진 현상을 이용하지 않고 삼상 변압기의 출력 전압을 정류하여 1.0 kV를 생성한다. 두 방법 모두 1.0 kV의 출력 전압을 생성하는 점은 동일하지만, HEMP 구동을 위해서는 서로 다른 고려사항을 갖는다. 이에 따라, 시뮬레이션 및 기초 부하 실험을 통해 2단 충전 구조와 직접 충전 구조의 차이점, 그리고 충전기와 부하의 결선에 따른 차이점이 비교되었다.