• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.949-958
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• 2018

음성 인식 제어 시스템은 사용자의 음성을 인식하여 주변 장치를 제어하는 시스템이다. 최근 음성 인식 제어 시스템은 스마트기기 뿐만 아니라, IoT(: Internet of Things), 로봇, 차량에 이르기까지 다양한 환경에 적용되고 있다. 이러한 음성 인식 제어 시스템은 사용자의 음성 외에 주변 잡음에 의한 인식률 저하가 발생한다. 이에 본 논문은 사용자의 음성 외에 주변 잡음을 제거하기 위하여 MEMS(: Microelectromechanical Systems) 마이크로폰용 이중 채널 음성 빔포밍 하드웨어 구조를 제안하였으며, 제안한 하드웨어 구조를 TowerJazz $0.18{\mu}m$ CMOS(: Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 공정을 이용하여 ASIC(: Application-Specific Integrated Circuit)을 설계하였다. 설계한 이중 채널 음성 빔포밍 ASIC은 $48mm^2$의 Die size를 가지며, 사용자의 음성에 대한 지향성 특성을 측정한 결과 4.233㏈의 특성을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.37-37
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• 1999

KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 핵융합 토카막 실험 장치의 플라즈마 가열을 위한 수소 중성입자빔 수송라인 내에 설치되는 collimator에 가해지는 열속 및 플라즈마에 전달되는 빔의 통과율을 해석하였다. 43cm$\times$12cm 크기의 이온원으로부터 방출되는 이온빔의 공간적 분산은 기본적으로는 Gaussian 분산(수직바향으로 1.2$^{\circ}$, 수평방향으로 0.5$^{\circ}$)의 형태를 가지지만 이온 가속 전장의 공간적 불균일로 인해 Gaussian 분산에서 다소 벗어나는 형태를 띠게 되는데, 이의 영향을 고려할 수 있는 수학적 모델을 정립하였다. 해석에 고려된 요소들은 다음과 같다. 이온원을 수많은 점원의 집합으로 가정하여 각각의 점원으로부터 주어진 공간적 분산을 가지는 이온들이 방출되는 것으로 가정하였으며, 방출된 이온은 중성화 과정을 거쳐 40%의 이온만이 중성입자화되며, 중성화되지 않은 60%의 이온들은 bending magnet에서 ion dump로 유도되어 사라지며, 나머지 중성입자들은 직진 운동을 하게 된다. 빔 진행 도중 빔 중앙에서 크게 벗어나는 일부 중성입자들은 여러 겹으로 존재하는 빔 collimator에 의해 단계적으로 제거되며, 일부 중성입자들은 잔류 수소기체에 의한 재이온화 과정을 거치기도 한다. 여기서는 정립된 수학적 모델을 이용하여 이들 collimator에서 제거되는 양 및 재이온화 손실들을 고려하여 최종적으로 플라즈마에 입사되는 중성입자 빔을 계산하였다. 한편, 빔 수송라인 설치시에 발생할 수 있는 설치 오차를 이온원 설치시의 오차와 빔 collimator 설치상의 오차로 구분하여 이들의 의한 영향도 계산하였다. Gaussian 분산을 가정하였을 경우, 이온원에 가장 근접하여 설치되는 collimator에 가해지는 수직성분의 열속은 9.7kW/cm2로 계산되었다. 이 열속을 제어 가능한 수준으로 낮추기 위해서 collimator는 빔 라인과 거의 나란하게 설치될 것이다. 빔의 통과율은 약 33%로서 하나의 이온원에서 방출된 7.8MW 중 2.5 MW만이 플라즈마에 전달되는 것을 알 수 있었다. Non-Gaussian 분산의 경우, 최대 열속은 9.1kW/cm2로 다소 낮아졌으나, 빔통과율은 28%정도로 더욱 낮아졌다. 설치상의 오차에 의한 영향을 살펴보면, 이온원이 1$^{\circ}$ 정도 기울어지게 설치된다면 collimaor에 가해지는 최대 열속 및 빔통과율은 약 15kW/cm2, 16.6% 정도로 나타나 매우 심각한 결과를 초래함을 알 수 있었다. 이에 비해 collimator 설치상의 오차의 영향은 이보다 훨씬 작아 5mm 오차가 발생했을 경우에도 최대 열속은 12kW/cm2까지 증가했으나, 빔 통과율의 변화는 거의 없었다.

• 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.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.89-89
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• 2017

가속기 기술을 이용한 재료에의 표면처리기술은 일정에너지를 가지는 이온이 재료표면에 충돌함으로서, 스퍼터링, 이온주입, 미세구조 변화 등의 현상을 이용하여 재료표면의 특성을 변화시켜 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성 등을 변화시키는 표면개질기술에 활용되어져 왔다. 이러한 이온빔 표면처리기술은 이온의 종류나 시편의 제한 없이 치밀한 원자혼합물을 형성하고, 계면형성이 없고, 또한 저온공정이 가능하므로, 정밀도가 요구되는 부품의 내마모성과 내부식성 등을 포함한 기본적인 표면특성 뿐만 아니라 전기전도도, 친소수특성, 내광성 등 표면에 관계된 특성을 개선시키는 역할을 하며, 이온빔 믹싱, 이온빔 스퍼터링, 이온빔 전처리 후 코팅 등의 복합공정을 통해 보다 개선된 표면특성을 가지는 박막제조공정에 적용될 수 있다. 본 발표에서는 지난 10년간 가속기기술을 응용한 이온빔 장치기술 개발현황을 발표하고, 이러한 장치를 활용하여 이온빔 표면처리기술 사례인 내광성/내스크래치성 향상 고분자, 정전기방지, 초친수 표면처리, 기체투과도제어, 자외선차단 필름, 고속에칭기술 등의 기술개발 현황을 발표하고자 한다. 한국원자력연구원 양성자가속기연구센터에서는 수백 keV급의 이온빔 표면처리 장치 이외에도 100MeV 선형 양성자가속기를 이용하여 2013년부터 다양한 분야의 양성자빔/이온빔 이용자들에게 이온빔 장치와 20MeV와 100MeV 이용시설에서 양성자빔/이온빔 서비스를 제공하고 있다. 2016년 기준 이용자수는 양성자가속기 392명, 이온빔장치 279명이며, 이용자 수행과제는 양성자가속기, 이온빔장치 각각 130여개 과제가 수행되었다. 이러한 이용자들의 빔이용연구를 통해 20여편의 논문투고, 10여편의 특허출원의 성과를 얻었으며, 나노분야, 생명공학분야 등의 다양한 분야에서의 빔이용기술을 통해 활발한 연구가 이루어질 것으로 예상된다.

• 한국음향학회지
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• 제18권1호
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• pp.25-31
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• 1999

본 연구에서는 음향측정 목적의 선형배열에 가우시안 가중치를 적용시킨 광대역 단일 빔형성 알고리듬을 제안한다. 제안 알고리듬은 배열 내의 모든 센서를 동시에 사용하여 1회에 광대역 수신 빔을 형성시킨다. 여기서 주파수 종속 함수의 가우시안 가중치는 각 센서의 수신 주파수 범위를 제어하도록 시간지연 보상 전에 적용된다. 시뮬레이션 결과, 제안 알고리듬에 의해 형성된 광대역 단일빔의 지향지수 및 빔패턴 특성이 광대역 음향신호 측정에 가용함을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제8권4호
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• pp.297-302
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• 1997

구리증기레이저 출력빔의 퍼짐각을 제어하고 원거리강도분포를 개선하기 위하여, 공진기 내에 조리개와 선속분할기를 갖는 안정공진기에 대한 실험적인 연구를 시행하였다. 기본형태로서 반공초점 방식을 채택한 안정공진기를 구성하고, 조리개 구경의 변화에 따른 (발진모드의 제어) 출력빔의 퍼짐각과 레이저출력의 의존성을 측정하였으며, 선속분할기의 광축과 이루는 각도의 변화에 따른 (공진기손실의 제어) 퍼짐각과 레이저출력의 변화를 측정하였다. 조리개 구경의 크기를 14 mm에서 2 mm로 점차적으로 줄임에 따라 퍼짐각을 3.1 mrad에서 0.25 mrad까지 연속적으로 조절할 수 있었고, 8배로 증가된 원거리출력밀도를 얻었다.

• 정보와 통신
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• 제16권9호
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• pp.28-41
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• 1999

위상배열 안테나 시스템에서 빔 제어 기술은 이동통신 및 위성통신시스템, 비행하고 있는 임의의 비행체의 위치를 고도의 정확도를 가지고 추적하는 군사용 레이더 시스템이나 항공사의 통신 시스템, 선박이나 차량간의 충돌을 방지하기 위한 충돌방지 시스템 등에서 널리 사용되고 있다. 이러한 위상배열 안테나 시스템에서 위상천이기를 이용하는 방법이 널리 사용되고 있다. 이 방법은 원리적으로 간단하지만 실제 구현할 때 위상천이기를 제어하기 위한 제어 신호와 DC 바이어스 라인들 그리고 전력분배기로 구성되어 있기 때문에 전체 회로가 복잡해진다. 뿐만 아니라 현재로서는 위상천이기의 가격과 삽입 손실 때문에 저렴하고 높은 이을 갖는 위상 배열 안테나 시스템을 구현하기가 힘들다. 본 논문에서는 위상천이기를 사용하지 않고 발진기들의 결합을 이용함으로써 이와 같은 단점을 극복하면서 배열 안테나의 복사 빔을 제어할 수 있는 결합발진기 배열 안테나의 최근 기술동향을 분석하고 여러 기술들의 장단점을 기술한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1468-1469
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• 2007

포항가속기 연구소에서는 RIS 프로젝트 사업과제의 일환인 L-band 산업용 전자빔 가속기의 제작 및 기술개발 연구를 철원의 물리기술연고소 주관으로 수행하고 있다. L-band 산업용 전자빔 가속기는 전자빔에 의한 고분자개질 공정, 농수산물의 멸균 및 의료기기의 멸균 등에 적용이 가능하다. 포항가속기연구소에서는 10 MeV급 산업용 전자빔 조사장치에 적용되는 RF증폭기용 펄스 전원장치인 모듈레이터를 설계, 제작을 하였다. 펄스 전원장치인 이 모듈레이터 시스템은 평균 출력 60 kW, 펄스폭 7 us, 펄스반복율 300 Hz의 L-band 상업용 RF 증폭기 전원장치이며, RF 증폭기로 사용되는 클라이스트론은 Thales 사의 TV2022D를 사용하였다. 본 논문에서는 펄스 전원장치인 모듈레이터의 운전과 인터록을 위한 제어장치의 개발과 제작에 대하여 논하고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.431-440
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• 2012

본 논문에서는 새로운 구조의 빔 성형 배열 안테나를 제안한다. 제안된 빔 성형 배열 안테나는 새로운 구조의 저손실 재구성 분배기 및 입체 배열을 통해, 빔 방향 및 빔 폭 제어 특성을 가진다. 여기서, 제안하는 재구성 분배기는 개별 안테나로의 재구성 가능한 RF 전력 분배 기능을 가지고 있기 때문에, 본 안테나에서의 핵심 기술이라 할 수 있다. 또한, 제안된 안테나의 연구 및 특성 입증을 위해, 본 논문에서는 입체형 빔 성형 배열 안테나를 재구성 분배기와 함께 구현하였으며, 실험적으로 RF 전력 분배 모드 제어를 통해 1:1부터 1:N까지 다양한 방사 모드를 가지고 있는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제27권7호
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• pp.357-364
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• 2008

정상파와 초고주파 집속 빔을 이용한 초음파 음향집게의 개발 가능성을 타진하는 것을 목적으로, 수중에 놓인 미세입자의 위치를 제어할 수 있는 시스템을 구축하였다. 그 시스템은 입자를 평면 정상파의 방사력에 의해 1차적으로 포획하여 집속 빔의 초점 부근으로 이동시킨 다음, 초고주파 집속 빔의 방사력을 이용하여 2차적으로 포획하는 것이다. 구축된 시스템에 의해 구형 미세 입자의 위치제어 실험을 행한 결과, 정상파 음장에서는 음압의 마디에 입자가 잘 포획되었으며, 주파수의 조정에 의해 그 입자를 임의 위치로 이등조작이 가능하였다. 그리고 단일의 초고주파 집속 빔에 의해서는 음원으로부터 멀어지는 방향으로만 구동력이 작용하나, 2개의 대항하는 집속 빔을 사용할 경우 그 중심 부근에 포획됨을 알았다.