• Title/Summary/Keyword: 이중 방전

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KSTAR 토카막 플라즈마 가열을 위한 중성 입자빔 입사장치용 이온원 개발 현황

  • Kim, Tae-Seong;Jeong, Seung-Ho;Jang, Du-Hui;Lee, Gwang-Won;In, Sang-Yeol;O, Byeong-Hun;Jang, Dae-Sik;Jin, Jeong-Tae;Song, U-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.559-559
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    • 2013
  • KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 장치는 차세대 에너지원 중의 하나인 핵융합로를 위한 과학기술 기반을 마련하기 위해 개발된 중형급 토카막 실험장치로서 토카막 운전 영역의 확장과 안정성 확보, 정상상태 운전 도달을 위한 방법 연구, 최적화된 플라즈마 상태와 연속 운전 실현 등을 주요 목표로 하고 있다. 이를 위해 핵융합 반응에 의한 점화조건과 가까운 상태로 플라즈마를 가열해주어야 하며, 토카막 장치의 저항가열 이외에도 외부에서 추가 가열이 반드시 필요하다. 중성 입자빔 입사 장치는 현재 토카막에서 사용되고 있는 가열장치 중 가장 신뢰성있는 추가 가열 장치라 할 수 있으며 한국 원자력연구원에서는 1997년부터 KSTAR 토카막 실험 장치에 사용될 중성 입자빔 입사 장치를 개발해왔었다. 중성빔 입사 장치는 크게 이온원, 진공함, 열량계, 진공 펌프, 중성화 장치, 이온덤프와 전자석으로 이루어져 있으며, 이중 이온원은 중성빔의 성능을 좌우하는 핵심적인 장치라 할 수 있다. 최근 한국원자력연구원에서는 2 MW 중성 입자빔 입사장치용 이온원 개발을 완료하여 KSTAR 토카막 장치에 설치하였으며, 2013년 현재 KSTAR에는 총 두 개의 이온원이 장착되어 최대 약 3 MW 이상의 중수소 중성 입자빔을 입사하여 KSTAR 토카막 실험의 H-mode 달성과 운전 시나리오 연구에 많은 기여를 하고 있다. 한국원자력연구원에서 최초로 개발된 이온원은 미국 TFTR 장치에서 사용되었던 US LPIS (Long Pulse Ion Source)를 기본으로 하여 국내 개발을 수행하였다. 이 온원은 크게 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부와 발생된 이온을 인출 및 가속시키는 가속부로 구성되는데, 개발과정에서 가장 먼저 KSTAR의 장주기 운전에 적합하도록 플라즈마 방전부와 가속부의 냉각회로를 요구되는 열부하에 맞게 설계 수정하였다. 그 후 플라즈마 방전부는 방전 시간과 안정성, 플라즈마 밀도의 균일도, 정격 운전, 방전 효율 등을 고려하여 수정 보완하며 개발을 진행하여왔다. 가속부의 경우 국내 제작기술의 한계를 극복하기 위해 빔 인출그리드를 TFTR의 US LPIS 모델의 슬릿형 그리드 타입에서 원형 인출구 타입으로 변경하였으며, 이후 가속 전극의 고전압 내전력 문제, 빔 인출 전류와 전력, 인출 빔의 광학적 질(quality), 빔 인출 시간 동안의 안정성 등을 위해 그리드의 크기와 간격, 모양 등을 변경하여 개발을 수 행하여 왔다. 이 논문은 한국원자력연구원에서 개발이 진행되어 왔던 이온원들을 시간적으로 되짚어 보면서 현재까지의 성과와 문제점, 그리고 앞으로의 개발 방향에 대해 논의하고자 한다.

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Fabrication of LiMn2O4 Thin-Film Rechargeable Batteries by Sol-Gel Method and Their Electrochemical Properties (졸-겔 방법을 이용한 LiMn2O4 박막 이차 전지 제작 및 전기화학적 특성 조사)

  • Lee, J.H.;Kim, K.J.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.20 no.3
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    • pp.205-210
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    • 2011
  • Structural and electrochemical properties of spinel oxide $LiMn_2O_4$ thin films prepared by using a sol-gel method on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrates were investigated. When Li/Mn molar ratio of the film was smaller than 0.5, $Mn_2O_3$hase was found to coexist with $LiMn_2O_4$. Half-cell batteries fabricated using the $LiMn_2O_4$ films as the cathode were put into chargedischarge (C-D) cycles and the change in structural properties of the cathode after the cycles was examined by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. As the C-D cycle number increases, the discharge capacity of pure $LiMn_2O_4$ battery gradually decreases, being reduced to 72% of the initial capacity at 300 cycles. Such capacity fading is attributable to the decrease in the number of $Li^+$ ions that return to the tetrahedral sites of the spinel structure during the discharge step and the resultant increase in $Mn^{4+}$ density in the film. Also, $Mn_2O_3$ phase gradually appeared in the film as the cycle number increases.

$NO_x$Removal by using Double Barrier Discharge (이중베리어방전을 이용한 $NO_x$ 제거)

  • Kim, Dong-Uk;Jeong, Yeong-Sik
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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    • v.49 no.1
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    • pp.37-43
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    • 2000
  • In this experimental study we proposed the double dielectric barrier discharge (DDBD) reactor to produce as high an electric field as possible. The experiment are conducted for applied voltage from 15 to 20[kV], $1~4[\ell/min]$ of gas flow rate and 120[Hz] and 240[Hz] of pulse rate. Superposition discharge(SPD) generated in DDBD which combined the surface discharge with the silence discharge was the most effective to reduce the $NO_x$. In the decomposition efficiency per watt, the low pulse rate gave better efficiency than the high pulse rate. However in DeNOx rate, the high pulse rate gave better performance than the low pulse rate. $NO_x$ removal rate and efficiency increased with increasing the applied voltage in all reactors.

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100 W class flash lamp pumped single stage Nd:YAG Amplifier (섬광등 펌프형 100 W급 4 중통과 Nd:YAG 증폭기 시스템의 증폭특성)

  • 고광훈;정도영;김재우;박상언;임창환;김철중
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.14 no.5
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    • pp.515-520
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    • 2003
  • Characteristics of an amplifier with repetition rate of a few KHz is investigated. The continuous flash lamp pumped Nd:YAG laser head is used as an amplifier. The thermally induced birefringence of the laser medium is compensated and the depolarization is reduced to 5% in a double-pass amplifier. The amplification factor of a four pass amplifier reaches to about 3.2 at the repetition rate 5-10 KHz and the pulse width is lengthened from 40 ns to 48 ns.

Partial Discharge Measurement of Oil-Paper Insulation by Dual Measuring Impeadance (절연유-절연지에서 이중 임피던스에 의해 부분방전측정)

  • Kim, K.H.;Ryu, H.S.;Sun, J.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1996.07c
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    • pp.1778-1780
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    • 1996
  • In this paper, we describe the partial discharge measurement with measuring impedance to have two wide frequency band transformers(filters) in the oil-paper and air insulation. The measuring impedance consists of high and low limiting frequency transformers. This measuring impedance could be measured the partial discharge current wave. We have the results that the amplitude partial discharge pulse ratio of low limiting frequency tranformer to high limiting frequency one is varied in the condition(in oil-paper insulation and air) to generate partial discharge.

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Analysis of EDLC Characteristics for Dynamic Voltage Restorer System (DVR 시스템 구성을 위한 EDLC의 특성해석)

  • Shon Jin-Geun;Chu Soon-Nam;Lee Won-Sik;Na Chae-Dong
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.424-427
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    • 2006
  • 본 논문에서는 DVR 시스템 구성을 위한 환경친화적 EDLC(전기이중층콘덴서)의 특성해석에 관한 연구를 수행하였다. 순시적인 전압 새그 발생시 급속 충 방전 및 에너지 밀도를 고려한다면 기존 전해캐패시터 보다는 EDLC의 채용이 적당하다. EDLC를 채용한 DVR시스템에서 EDLC의 등가직렬저항 및 정전용량 등은 DVR 인버터의 부하 용량 결정에 따른 보상시간을 결정하므로 이의 내부 특성을 해석할 수 있어야만 한다. 따라서 본 연구에서는 EDLC의 내부 파라미터 추출기법 및 구동부의 DC/DC 컨버터에 관한 해석을 수행하고 EDLC를 채용한 DVR의 구성에 따른 실험결과를 제시한다.

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Design of Bidirectional DC-DC converter for Lithium Battery Charging/Discharging Characteristics (리튬 배터리 충방전 특성을 고려한 양방향 DC/DC 컨버터 설계)

  • Im, Jae-Kwan;Lim, Deok-Young;Choi, Jae-Ho;Kwon, Kyoung-Min;Chung, Gyo-Bum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.475-476
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    • 2010
  • 본 논문은 에너지 저장장치로 각광받는 Li 배터리를 이용한 양방향 DC-DC컨버터의 구성 및 빠른 통특성을 갖는 이중 루프 PI제어기 설계를 제시하였다. 제어기는 초기 충전을 위한 정전류 제어기와 초기 충전 이후에 동작을 개시하는 전력제어기를 구성하였다. 배터리 모델링 및 양방향 DC-DC 컨버터용 제어기는 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통하여 검증하였으며, 그 타당성을 실험을 통하여 확인하였다.

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UHF Partial Discharge Measurement Technology using a Dual Bands Methods to have the Frequency Characteristics in GIS (GIS에서 주파수 특성을 갖는 이중 대역법에 의한 UHF 부분방전 측정기술)

  • Yi, Sang-Hwa;Sun, Jong-Ho;Kang, Dong-Sik;Kim, Kwang-Hwa
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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    • v.55 no.3
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    • pp.127-133
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    • 2006
  • This Paper describes a dual bands PD measurement method which has two different bandwidths. The one bandwidth is 0.5 - 2 GHz and the other is 1 - 2GHz. This method is used for GIS diagnosis. In the experiment, it shows that the ratios between two PD quantities in dual bands depend on the defect types and gas pressures. The variations of ratios in different pressures are more sensitive than ones in defect types. And These ratios increase with increasing SF6 gas pressures. As these ratios give us additive information of PD we can analyze the defect type as well as risk assessment for the GIS reliably. Therefore the above result shows that these ratios are one of parameters for diagnosing GIS.

간극 조절 가능한 메탈젯 시스템의 설계에 관한 연구

  • 이택민;조정대;김현섭;함영복;김광영
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.241-241
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    • 2004
  • 프린팅 기법은 크게 젯팅(Jetting) 기법과 코팅(Coating) 기법으로 나눌 수 있는데, 이중 젯팅 기법은 액체 상태의 재료를 노즐을 통하여 분사하는 기법을 말하며, 그 방식으로는 전하제어형, 확산형, 자성 잉크형 등의 연속 방식, 피에조형, 전기열 변환형, 방전형, 고체잉크형, 정전흡입형 등의 DOD 방식, 잉크 미스트형, 스프레이형 등의 기타 방식으로 나누어 볼 수 있다. 젯팅 공정을 이용하여 폴리머 계열을 2차원 흑은 3차원 형상으로 제작하는 것은, 기존의 잉크젯 분사시스템을 수정 보완하는 것으로도 기술적으로 가능하다.(중략)

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Effects of Ignition Energy Discharge Characteristics on the Lean Flammability Limit (점화에너지 방전특성이 희박연소한계에 미치는 영향)

  • 이중순;김진영;이종승;정성식;하종률
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.6 no.4
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    • pp.47-55
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    • 1998
  • A new ignition system concept was developed to improve ignition performance, accuracy of control and the reliability of the ignition system. The new ignition system has ho호 frequency discharge characteristics with 1.5-2.0 ms discharge duration, in place of the usual solitary longer duration event. We applied the system to a commercial engine to study its influence on the maximum combustion pressure attained during the cycle, when this peak pressure occurred, imep, variation rate of the engine speed and the flammability limit of a lean mixture. In this study, we clarified that the new ignition system had a beneficial effect of the lean mixture flammability limit. Also for a given mixture strength we found that the mew ignition system gave a higher peak cylinder pressure than in the case of the conventional ignition system.

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