• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.177-179
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• 2019

본 논문은 리튬폴리머 배터리를 기반으로 한 40 kV 펄스전원장치의 설계를 다룬다. 기존에 설계된 펄스전원장치는 삼상 380 V AC 입력 전원을 통해 구동되었으나, 이를 배터리 기반 2 kW 용량의 고전압 충전기를 통해 구동하도록 설계한다. 이 고전압 충전기는 44 V 리튬 폴리머 배터리를 기반으로 2 kW의 출력 용량을 갖도록 삼상 델타-와이 변압기 구조의 LCC 공진형 컨버터로 제작된다. 이를 통해 설계된 펄스전원장치는 최대 전압 40 kV, 펄스 폭 1.5 us - 5 us, 최대 펄스 반복율 3 kHz의 사양을 갖는다. 본 논문을 통해 2 kW급 고전압 충전기의 설계 및 분석을 하고 시뮬레이션 결과, 실험 결과를 분석한다. 또한 배터리 기반 40 kV 펄스 전원 장치의 시스템을 설명하며, 저항부하 실험을 통해 안정적인 동작과 성능을 검증한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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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.

• Journal of IKEEE
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• v.10 no.2 s.19
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• pp.109-115
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• 2006

In this paper, High order derivative Gaussian pulse generator for DS-UWB communication satisfying the regulation of FCC was proposed and fabricated. In order to transform rectangular signal of 100Mbps to a Gaussian pulse, the fabricated Gaussian pulse generator consists of only two SRD. The output pulse had the widths of 330 psec and amplitudes of 920 mV. In addition, the designed and fabricated dual bandpass filter shows high order derivate characteristics by using micro-strip line and parallel stub to remove WLAN band. We generated the 13th Gaussian pulse restricted frequency spectrum of WLAN band more than -25dB. The pulse had pulse width of 1 nsec and amplitude of 25 mV.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.385-386
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• 2014

본 논문에서는 자심 테슬라 변압기를 이용한 400kV급 소형 고전압 펄스 발생기를 개발하였다. 테슬라 변압기의 효율 및 출력전압 향상을 위해 4분할 적층 원통형 자심 구조를 새롭게 제안 하였다. 제안 된 자심 구조를 적용하여 테슬라 변압기를 제작 한 결과, 최대 출력전압 425kV, 에너지 변환 효율 50%를 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.1979-1981
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• 2004

대전력 펄스 파워를 발생시키기 위한 마이크로파 발진기는 수GW의 대출력이 발생되고 있는데 발진특성, 높은 주파수, 발진출력향상등에 대한 여러 가지 연구가 진행되고 있다, 마이크로파는 지파회로를 이용하면 광속보다도 낮은 주파수를 갖게되며 전자빔과 속도가 일치될 때 에너지의 증대가 일어나 대전력 펄스퐈워를 발생시킬수 있다. 본 연구에서는 회로파의 군속도가 부의 영역에서 동작하는 후진파 발진기를 이론적인 계산에 의하여 연구하였다. 연구는 수십GHz의 주파수를 이용하여 보다 높은 출력, 효율이 발생되도록 하였고 분산특성을 이용하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.115-117
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• 2011

포항가속기연구소에서 성능향상사업으로 2.5 GeV에서 3.0 GeV로 에너지를 증강하는 사업을 추진중에 있다. 선형가속기의 전자를 가속하기 위하여 필요한 에너지 공급 장치로서 RF 증복기인 80 MW 클라이스트론과 200 MW 펄스 전원공급장치가 필요하다. 성능향상사업으로 전자를 가속하기 위하여 기존의 12set중 4set는 개조하고 4set는 추가하는 방안으로 16set의 200 MW 펄스 전원공급장치를 설치하여 운전 중에 있다. 그중 8set는 3상 AC/AC 위상제어 방식을 사용한 SCR 제어기의 출력을 승압트랜스퍼머 및 정류회로를 이용하여 고전압의 직류를 피드백 받아 일정한 펄스 전원을 공급하기 위해 설치후 시험중에 있다. 펄스를 부하로 전달시 발생하는 노이즈한 환경에서 SCR Controller의 제어방식과 설치하여 시험한 결과를 검토하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.221-221
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• 2011

수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극 충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력 스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압 펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 현상을 전기, 광학적으로 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 전자온도는 SF6 혼합비율이 0~10%일 때 급격히 증가하여 이후에는 포화되는 경향을 보였고, 압력에 따라서는 큰 경향성을 보이지 않았다.

• 전기의세계
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• v.12
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• pp.24-29
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• 1963

펄스증폭기로는 radar를 비롯하여 T.V., 전자설계기 등에 광범위하게 이용되고 있는 한편 원자력의 연구 및 그의 응용부분에 있어서도 상당히 이용되고 있다. 여기서는 방사선계측장치중에서 없어서는 안될 펄스증폭기의 설계와 이에 관련된 사항에 관하여 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.223-223
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• 2009

압전 변압기(PT)는 전자제품의 전원 공급 장치에서 마그네틱 변압기의 대안으로서 소형화와 높은 절연 내압의 특성 등을 가지고 있다. 이는 시스템의 소형화와 절연 특성을 크게 높일수있는 장점을 지니고있다. 본 논문에서는 고정주파수 펄스폭 변조 압전 변압기의 구동을 위해, AM modulation을 이용한, 한 점에서의 센싱을 통한 위상제어와 펄스폭 변조 제어를 제안하였다. 이를 위해 EDF 소신호 분석을 하였고, 루프를 설계하여 검증하여 보았다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.10 no.6
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• pp.73-80
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• 1996

본 논문은 펄스 형태의 출력전류를 얻기 위한 직류 직원 장치의 성능분석에 관한 것이다. 직류 전원장치의 입력은 3상 3,300[V]이고 펄스 출력용량은 4.2MW( 600VDC, 7kADC)이며 용도는 플라즈마의 밀폐 및 구속을 위한 전자적 구동용이다. 펄스폭인 10초인 펄스 파형이 150초 주기로 출력되면서 동작함에 따라 전원장치를 구성하는 변압기와 위상제어 정류기의 용량선정시 전원장치의 성능과 설비비를 고려하여 최적화할 필요가 있다. 본 논문에서는 변압기의 용량선정시 역률과 전압강하를 고려하여 가능한 한 용량을 최소화하였으며 선정된 변압기에 대하여 변압기의 %Z에 따른 직류 출력전압 강하, 역류, 전고조파 왜율 등의 특성을 시뮬레이션을 통하여 분석하였으며 제작된 전원장치의 실험을 통하여 분석하였으며 제작된 전원장치의 실험을 통하여 분석의 타당성을 검증하였다. 특히, 전원장치의 과부하 동작시 변압기의 %Z가 출력성능에 미치는 영향에 대하여 중점적으로 시뮬레이션 하였으며 실험적으로 확인하였다.