• 한국전자파학회논문지
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• 제28권11호
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• pp.928-931
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• 2017

본 논문에서는 지표투과레이다용 2 GHz 대역 고효율 펄스발생기의 설계 및 측정결과에 대하여 기술하였다. 기존의 분산증폭기 기반 펄스 발생기의 입출력 정합특성을 개선하기 위해 $90^{\circ}$ 하이브리드 커플러를 이용한 평형 구조를 응용해 설계하였다. 설계된 펄스발생기는 PCB 공정을 이용하여 제작하였다. 펄스 발생기는 5 V 전원 공급 장치에서 약 1 mA 전류를 소모하며, 27.6 %의 전력 효율을 가진다. 출력 전압 진폭은 100 MHz의 PRF(Pulse Repetition Frequency: 펄스 반복 주파수)에서 $3.7V_{pp}$이다. 펄스의 폭은 약 2 ns이며 1.7~2.6 GHz의 동작 주파수에서 입출력 반사손실은 10 dB 이상이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1309-1311
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• 2000

본 논문에서는 입력부, 특고압 발생부 및 고압 정류부, IGBT Pulse Switch로 구성된 Gyro-klystron용 대전력, 고전압, 전류 펄스 전원장치의 설계 및 개발에 대하여 기술하였다. 대전력, 고전압, 전류 펄스 전원장치를 위한 각 구성부분의 제어 및 설계 특징은 다음과 같다. 입력부인 IGBT Inverter는 펄스 전원장치의 전압 제어를 위하여 출력 고전압을 Feedback System 제어에 의해 Pulse 설정 전압을 갖도록 제어하며, 또한 Pulse 출력중에 직류 고전압부의 전압강하, 즉 Pulse 전압의 Drop이 커지는 것을 방지하기 위하여 Fast Dynamics를 갖도록 Feedback System을 구성하였다. 3대의 단상 특고압 승압변압기가 직렬로 구성된 특고압 발생부는 PWM된 전압을 입력받아 특고압으로 승압시킨다. 특고압 변압기는 고압 Pulse성 전압과 매우 높은 dV/dt 전압이 인가되므로 Stray Capacitance가 최소가 되어야 하며 절연파괴로부터 보호될 수 있어야 한다. 고압 정류부는 Inverter와 특고압변압기에 의하여 전원이 공급되므로 교류전압의 교번순간에 매우 높은 전압 변동률을 가지는 Fast Recovery High Voltage Rectifier로 설계, 제작되어졌다. Pulse Switch인 IGBT Switch는 Gate Driver에 의해 구동되어 진다. 주어진 Pulse 사양을 만족시키며 특히 소자의 전압 특성을 고려하여 120KV의 전압값을 갖도록 설계, 제작하였다. 본 논문에서는 고전압 펄스 전원장치 각 부분의 설계에 대하여 기본적인 사항들을 제시하며, 실험결과를 통하여 제안된 방식의 우수한 특성을 입증한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.38-38
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• 2010

낮은 세기의 레이저와 정지한 전자가 반응하면 전자는 레이저 전기장 세기에 비례하여 가속되며 레이저의 파장과 같은 파장의 빛을 낸다. 반면, 레이저의 세기가 일정 수준을 넘으면 전자의 속도가 빛의 속도에 가까워지게 되어 가속이 둔화되는 현상이 나타나며, 더 이상 전기장의 세기와 가속도가 비례하지 않게 된다. 이러한 비선형적인 전자의 운동이 레이저 기본 파장의 조화파(harmonic)를 발생시키는데, 이를 상대론적 비선형 톰슨 산란(relativistic nonlinear Thomson scattering, RNTS)이라고 한다. 단일 전자를 가정한 경우 RNTS에 의해 아토초($10^{-18}$ 초) 길이의 X선 펄스가 발생하는 것이 시뮬레이션 연구를 통해 잘 알려졌다. [1] 그러나, 실제 실험에서 적용할 수 있는 것은 단일 전자가 아니라 고체, 플라즈마, 전자 빔 등의 전자 덩어리이다. 전자덩어리를 구성하는 각각의 전자가 아토초 펄스를 발생시더라도 각각의 펄스 간에 결맞음(coherence) 조건이 맞지 않으면 아토초 펄스는 발생되지 않는다. 또한, 강한 세기의 펄스를 얻는데도 결맞음은 중요하다. 이 연구에서는 결맞음 조건으로 얇은 타깃에 대한 거울 반사 조건, 즉 레이저가 얇은 타깃에 입사되며 거울의 반사 조건을 만족하는 위치에 검출기(detector)를 위치시키는 방법을 제안하였다. 박막이 충분히 얇을 경우 각각의 전자에 대하여 레이저가 발사되어 타깃에 맞고 검출되기까지의 시간이 거의 일치하게 된다. 거울 반사 조건에 의한 아토초 펄스 발생은 particle-in-cell 방법을 통한 시뮬레이션으로 검증되었다. 결맞음 조건을 위한 얇은 타깃으로는 박막과 나노선 배열(nanowire array)을 사용하였다. 전자들 간의 쿨롱(Coulomb) 힘은 결맞음이 유지되는 것을 방해하는데, 박막에 비해 나노선 배열이 쿨롱 힘의 영향을 적게 받기 때문에 결맞음이 더 잘 유지된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.2410-2416
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• 2016

전 세계적으로 비핵화를 추구하고 있으나 북한의 계속되는 핵실험 등으로 핵폭에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 핵 폭발 또는 우주환경에서의 발생되는 펄스형 감마선은 매우 짧은 시간동안 고에너지를 전달하기에 전자소자에 큰 피해를 줄 수 있다. 이러한 전자소자의 피해정도를 확인하기 위한 연구를 수행하려면 핵폭 또는 우주환경에서 발생할 수 있는 펄스형 감마선 조사시설이 필요하다. 본 논문에서는 펄스형 감마선 탐지 장치을 개발하고, 감마선 변환장치를 통해 펄스형 감마선을 생성한 후 그 출력을 분석하였다. 핵폭과 유사한 조건을 갖추기 위하여 포항가속기 연구시설의 전자빔가속장치를 이용하여 출력을 실험하였고, 그 결과 감마선 변환장치와 전지빔을 통해 생성한 펄스형 감마선의 방출과 그 출력특성을 확인하였다. 본 논문의 결과는 펄스감마선을 이용해야 하는 연구의 안정성과 정확성을 향상시키는데 기여할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1693-1698
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• 2015

본 논문은 이중 펄스 폭을 지닌 PFM(Pulse-Frequency Modulator) 부스트 변환기를 제안한다. 부스트 변환기의 구동 회로 구조는 밴드 갭 기준 전압 발생 회로와 이를 이용해 여러 가지의 기준 전압을 생성하는 기준 전압 발생 회로, 소프트 시동 회로, 에러 증폭기, 고속 전압 비교기, 인덕터 전류 센싱 회로, 펄스 폭 발생 회로로 구성되어있다. 변환기는 부하 전류 상태에 따라 서로 다른 최대 인덕터 전류 값을 갖도록 구성해 부하 범위를 넓히고, 출력 전압 리플을 감소하도록 했다. 제안된 PFM 부스트 변환기는 입력 전압으로 3.7V를 받고, 18V의 출력 전압을 생성한다. 구동 가능한 부하 전류는 0.1~300mA의 범위를 가진다. 모의실험 결과 저 부하 전류 동작 구간에서 0.43%, 고 부하 전류 동작 구간에서는 0.79%의 출력 전압 리플을 보였다. 변환기는 저 부하 구간에서 85%의 효율을 나타내며 20mA에서 86.4%로 최대의 효율을 나타냈다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제9권2호
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• pp.136-142
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• 2006

A damped sinusoidal electromagnetic pulse generator was designed, fabricated and tested. The pulse generator consisted of an oscillator(a spark gap switch and an initially charged low impedance line) and a high impedance antenna. This generator was capable of producing damped sinusoidal pulses at closure of the spark gap switch. A Marx generator was employed to supply the Pulse generator with high voltage pulses. While the pulse generator was provided with the high voltage pulses of 200kV from the Marx generator, its output power was maximized by controlling the pressure of the gas contained in the spark gap switch. The output power of the damped sinusoidal electromagnetic pulse oscillator was 1.3GW and the amplitude of electric field radiated from the pulse generator was 4kV/m at the range of 25m.

• 한국광학회지
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• 제25권6호
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• pp.340-345
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• 2014

본 논문에서는 금이 증착된 측면연마 광섬유를 $2{\mu}m$ 대역 편광기로 이용하여 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 기반 링 캐비티로부터 모드 잠금 레이저를 구현할 수 있음을 실험적으로 보였다. 모드 잠금 현상은 광섬유로 구성된 공진기 내부에서 진행하는 빔이 겪는 Nonlinear Polarization Rotation 현상에 기반하여 삽입된 금 증착 측면연마 광섬유에서 발생되는 Nonlinear Transmission 반응에 의해 유도되었다. 또한 공진기로부터 발생되는 출력 $1.93{\mu}m$ 파장의 광펄스를 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 증폭기를 통과시켜 Higher Order Soliton Effect를 통해 압축시킴으로써 최대 첨두 출력 ~6.7 kW를 갖는 펄스폭 ~558 fs의 고출력 펨토초 펄스를 얻을 수 있음을 실험적으로 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.102-106
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• 2005

본 논문에서는 연료전지 전원시스템에 적합한 전류형 고주파 링크 DC-AC 컨버터를 제안한다. 제안된 전류형 고주파 링크 DC-AC 컨버터는 전류형 풀-브릿지 인버터, 능동 고조파 필터, 고주파 링크 변압기, 사이클로 컨버터로 구성된다. 1차측의 전류형 고주파 풀-브릿지 인버터는 정현파 PWM에 의해 변조된 전류펄스를 영전류 스위칭과 함께 발생시키고 두 개의 양방향 스위치와 출력 필터 캐패시터만으로 구성된 사이클로 컨버터는 분리형 단상 60Hz 정현파 전압을 출력한다. 입력단에 연결된 능동 고조파 필터는 연료전지로부터 유기된 저고조파 전류를 배터리 또는 수퍼캐패시터같은 장시간의 에너지 저장장치 없이 제거한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.275-278
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• 2012

본 논문에서는 평판안테나를 사용한 모노펄스추적안테나 구현 방안에 대하여 제시하였다. 모노펄스 추적안테나는 4개의 평판안테나, 비교기, 추적수신기, 제어기로 구성된다. 안테나 배열에 따른 입사되는 전파의 세기 및 위상을 분석하였다. 또한 추적수신기에서 출력되는 신호를 분석하여, 추적가능 범위를 제시하였다. 추적수신기는 고각과 방위각 2개의 수신 경로를 하나의 수신 경로로 설계하여 2개의 경로에서 발생하는 오차를 최소화하였다. 분석 결과 추적가능 범위는 -3도~+3도 이다.