Cryogenic and Electromagnetic System Engineering for Ion Sources Using Superconducting Magnets
연구 내용
초전도 자석의 냉각 성능과 자기장 운용 특성을 안정적으로 확보하기 위해 냉각 구조와 열부하를 분석·개선하고, 이온원 장치에 적용하는 연구
이온원 장치에서 요구되는 고자기장 환경을 위해 초전도 자석과 냉각 시스템의 열-기계-자기 연계를 공학적으로 검증하는 연구를 수행합니다. 냉각 효율을 저해하는 실온에서의 전도 열유입과, 장치 내부에서 발생하는 방사 관련 열부하 요인을 파악해 냉각 성능을 개선합니다. 또한 영구모드 운용이 가능한 니오븀-티탄 기반 초전도 자석을 유한요소 기반 설계와 제작·조립을 통해 검증하고, 퀀치 트레이닝 이후 자기장 운용 안정성을 평가합니다. 이를 통해 초전도 전력시스템응용 및 첨단 이온원 구축에 필요한 원천기술을 확보합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
2편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
0건
연구 흐름
초기에는 ECR 기반 이온원에서 냉각 시스템이 열부하를 받는 원인을 분석하고, 냉각 효율 개선을 위한 성능 평가를 수행했습니다. 이후에는 영구모드로 안정 운용 가능한 초전도 자석을 설계·제작하고, 재응축형 저온 냉각 조건에서 자기장 성능과 운용 특성을 평가하는 연구를 진행했습니다. 이 과정에서 열역학적 부하와 자기·기계적 거동을 함께 고려하는 접근을 강화했습니다. 최근에는 이러한 냉각·자기장 검증 경험을 바탕으로 이온원 적용을 위한 시스템 수준 성능 확보 방향을 정리하는 흐름으로 연구를 수행했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
A Study on the Performance of the Cryostat System for the 28-GHz Electron Cyclotron Resonance Ion Source at the Korea Basic Science Institute
7 T Niobium-Titanium-Based Persistent-Mode Superconducting Magnet for an Electron Beam Ion Source