• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.245-246
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• 2012

ITER 초전도자석 전원공급장치의 예비설계가 실제 크기 6펄스 R&D 컨버터의 제작 및 시험결과를 기반으로 수행되었다. ITER 컨버터는 자체적으로 지지되는 알루미늄 버스바 구조로 제작되며, 이 버스바에 양면 클램핑 방식으로 조립되는 Thyristor 스위치는 4인치 규격으로써 컨버터의 종류에 따라 한 개의 암 당 8 - 16 개의 소자가 병렬로 구성된다. ITER 컨버터 예비설계는 알루미늄 버스바 구조설계, 컨버터 냉각설계, 컨버터 전기회로 설계, 컨버터 고장해석 및 보호설계, 시험절차 및 요건 등을 포함하며, 본 논문에서 그 설계결과를 기술한다. ITER 컨버터는 예비설계 결과를 기반으로 상세설계 및 제작설계를 거친 후 제작된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.190-191
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• 2016

국제 핵융합실험로인 ITER 장치의 초전도자석 전원장치용 CCU/L(Correction Coil Upper/Lower), CCS(Correction Coil Side) 그리고 VS1($1^{st}$ Vertical Stabilization) 형식 등 각 변압기 초도품의 제작을 완료하고 공장시험(FAT, Factory Acceptance Test)을 실시하였다. 이 변압기들은 각 형식별로 2대에서 6대를 제작하지만 각 형식별 초도품 1대에 대해서는 Type Test를 실시하고 나머지 후속물량에 대해서는 Routine Test로 공장시험을 실시하도록 계획되어 있다. 따라서 이 초도품 변압기들에 대해서는 Type Test로 공장시험으로 실시하였고, 그 대표적인 시험항목으로는 단락시험, %임피던스 시험, 뇌임펄스 시험, 정격전류 온도상승시험, 상용주파수 내전압시험 등이 있다. 이들 중 CCU/L, CCS 각 형식의 초도품에 대해서는 2015년도 공장시험을 실시하여 요건에 부합됨을 확인하였고, 본 논문에서는 VS1 컨버터 변압기 초도품에 대하여 Type Test로 실시한 공장시험 내용과 그 결과를 보여준다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.16 no.1
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• pp.37-44
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• 2021

This study is implemented as a sensor-less position controller capable of multi-turn detection to replace the expensive absolute encoder used in the turret servo system. For sensor-less control, the position information of the rotor is essential. For this, a magnetic flux estimator was implemented from the mathematical model of IPMSM used in the turret servo system. The position of the rotor and the angular velocity of the rotor were obtained using the rotor magnetic flux calculated from the magnetic flux estimator. Using the zero-crossing technique, one pulse was generated for each rotation of the estimated rotor magnetic flux to measure the number of multi-turns. Simulation and experiment results confirmed the usefulness of the proposed method.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.130-131
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• 2019

국제 핵융합실험로(ITER)를 위해 한국이 제작, 시험, 설치 및 시운전을 하기로 되어 있는 CS(Central Solenoid) 초전도 자석용 전원장치의 시험 및 그 결과에 관하여 논의하고자 한다. 토카막 운전에서 플라즈마 발생 및 제어를 위한 대전류, 고전압, 270 kA 단락 용량 및 4상한 운전 특성을 갖는 45 kA/1050 V의 12펄스 싸이리스터 AC/DC 컨버터 및 제어기를 제작완료하였으며, ITER 부지로 운송하기 전에 공장의 전원 및 부하용량을 고려하여 시험절차서를 개발하였으며, 공장시험(FAT, Factory Acceptance Test)를 진행하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.5
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• pp.388-396
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• 2007

KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) current lead system (CLS) has a role to interconnect magnet power supply (MPS) in room temperature (300 K) and superconducting (SC) bus-line, electrically. For the first plasma experiments, it should be assembled 4 current leads (CL) on toroidal field (TF) current lead box (CLB) and 14 leads on poloidal field (PF) CLB. Two current leads, with the design currents 17.5 kA, and SC bus-lines are connected in parallel to supply 35 kA DC currents on TF magnet. Whereas, it could supply $20\;{\sim}\;26\;kA$ to each pairs of PF magnets during more than 350 s. At the cold terminals of the leads, there are joined SC bus-lines and it was constructed helium coolant control system, aside from main tokamak system, to protect heat flux through current leads and enhanced Joule heat due to supplied currents. Throughout the establishment processes, it was tested the high vacuum pumping, helium leak of the helium lines and hardwares mounted between the helium lines, flow controls for CL, and liquid nitrogen cool-down of possible parts (current leads, CL helium lines, and thermal shield helium lines for CLB), for the accomplishment of the required performances.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.18 no.6
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• pp.23-30
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• 2010

A detailed circuit level model requires a small sampling time to represent high frequency switching behaviors with proper resolution. The small sampling time leads a large execution time to obtain the system analysis results. As the alternative of the detailed circuit model, an averaged PWM switch model was proposed for the rapid system level analysis. There exists a voltage distortion between the reference and output voltage because of non-ideal switching characteristics, such as the dead-time, diode forward voltage drop and conduction resistance. This paper analyzed causes and effects of the voltage distortion. The average inverter model, which reflecting this voltage distortion, is developed for the rapid and accurate analysis of automotive electric drive system in MATLAB/Simulink environment. The rapidity and accuracy of the proposed inverter model is proved through comparison between simulation and experiment.

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.11 no.3
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• pp.20-25
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• 2009

The quench detection system of the KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) primarily uses the resistive voltage measurement due to a quench. This method is to detect the resistive voltage generated by a quench, which is continuously maintained above the preset voltage threshold for a given holding time. As the KSTAR PF (Poloidal Field) coils are operated in the pulse current mode, the large inductive voltages are generated. Therefore the voltage threshold and the quench holding time should be determined by considering both the inductive voltages measured during the operation, and the maximum conductor temperature rise through the quench analysis. In this paper, the compensation methods for minimizing the inductive voltages are presented for the KSTAR PF coils. The quench hot spot analysis of the PF coils was carried out by the analytical and numerical methods for determining the proper values of the quench voltage threshold and the allowable quench protection delay time.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• v.12 no.2
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• pp.142-147
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• 2008

Purpose : By using the micro-imaging unit modified from NMR spectrometer, the high resolution MRI protocols of finer than 100 micron in 5 minutes, is sought for mouse, which plays a central role in animal studies Materials and Methods : C57BL/6 mouse, lighter than 50 gram, is used for the experiments. The superconducting magnet is vertical type with 89 mm inner diameter at 4.9 Tesla. The diameter of rf-coil is 30 mm. Mostly used techniques are the fast spin echo and the gradient echo pulse sequence. Results : For 2D images, proton density and T2 weighted images are obtained and their optimum experimental variables were sought. Minute structure of mouse brain can be recognized and 3D brain image is also obtained additionally. 3D image will be useful particularly for the dynamic contrast study using various contrast agents. Conclusion : Like the case of human and other small animals, the high resolution of mouse brain is enough to recognize the minute structure of it. Recently, similar studies are reported domestically, but it seems only a beginning stage. Due to easiness of breeding/control, mouse MRI study will soon play a vital part in brain study.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.6
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• pp.483-488
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• 2007

Current feeder system (CFS) for Korea superconducting tokamak advanced research(KSTAR) project plays a role to interconnect magnet power supply (MPS) and superconducting (SC) magnets through the normal bus-bar at the room temperature(300 K) environment and the SC bus-line at the low temperature (4.5 K) environment. It is divided by two systems, i.e., toroidal field system which operates at 35 kA DC currents and poloidal field system wherein 20$\sim$26 kA pulsed currents are applied during 350 s transient time. Aside from the vacuum system of main cryostat, an independent vacuum system was constructed for the CFS in which a roughing system is consisted by a rotary and a mechanical booster pump and a high vacuum system is developed by four cryo-pumps with one dry pump as a backing pump. A self interlock and its control system, and a supervisory interlock and its control system are also established for the operational reliability as well. The entire CFS was completely tested including the reliability of local/supervisory control/interlock, helium gas leakage, vacuum pressure, and so on.