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우형주 연구자는 가속기 분야에서 이온빔의 정밀 측정 기술과 희귀동위원소 생산 효율 증대 기술을 연구하고 있습니다. 이온빔 측정의 정확도를 높이기 위해 전위확장전극선이 보강된 이차전자억제전극 및 짧은 파라데이컵 기술을 개발하고 있으며, 이는 하전입자 충돌 시 발생하는 이차전자를 효율적으로 억제하여 이온빔 전류를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 합니다. 또한, 희귀동위원소 생산 효율을 극대화하기 위한 표적계 연구도 수행하고 있습니다. 양성자빔과 타겟핀의 상호작용을 최적화하고, 원뿔형 표적 베이스와 냉각 재킷을 활용하여 고출력 양성자빔 환경에서 안정적인 희귀동위원소 생산을 가능하게 합니다. 이러한 연구들은 차세대 가속기 개발, 핵물리 연구, 그리고 의료 및 산업용 동위원소 생산 등 다양한 과학기술 응용 분야에 필수적인 기반 기술을 제공합니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | 우형주 |
| 직책 | 연구원 |
| 이메일 | - |
| 재직 상태 | 퇴직 |
| 부서 학과 | 중이온가속기구축사업단 |
| 사무실 번호 | - |
| 연구실 | 가속기통합팀 ISOL팀 |
| 연구실 홈페이지 | - |
| 홈페이지 | - |
| 소속 | 기초과학연구원 |
| 회사명 | 한국지질자원연구원 (KIGAM) |
| 재직기간 | - |
| 담당업무 | 국내 최초 입자가속기를 이용한 이온빔분석기술 개발·활용 연구 수행 저준위 감마선측정의 기본이 되는 중성자방사화분석기술 국제적 수준으로 향상 기여 |
| 회사명 | 한국원자력연구소 (KAERI) |
| 재직기간 | - |
| 담당업무 | 탄뎀형 가속기용 빔 bunching 시스템 제작을 위한 모사 및 파라메타 계산 연구 참여 |
| 회사명 | 기초과학연구원(IBS) |
| 재직기간 | - |
| 담당업무 | 가속기통합팀 ISOL팀 연구원 |
| 연구 1 | 가속기 이온빔 정밀 측정 및 이차전자 억제 기술 |
| 내용 | 본 연구는 가속기 분야에서 이온빔 전류를 정확하게 측정하기 위한 핵심 기술 개발에 중점을 둡니다. 이온빔의 정밀한 측정은 차세대 가속기 개발, 핵물리 연구, 의료 및 산업용 동위원소 생산 등 광범위한 과학기술 응용 분야에서 필수적입니다. 특히, 하전입자 충돌 시 발생하는 이차전자로 인해 이온빔 전류 측정의 정확도가 저해되는 문제를 해결하고자 합니다. 이를 위해 전위확장전극선이 보강된 이차전자억제전극 및 짧은 파라데이컵 기술을 개발하고 있습니다. 이 기술은 이온빔이 내부로 입사되도록 개방공이 형성된 차폐하우징 내부에 전하포집기를 배치하고, 전하포집기에서 방출되는 이차 전자들이 다시 전하포집기로 되돌아가도록 음전압이 인가되는 이차전자 억제전극을 포함합니다. 여기에 연결된 복수 개의 전위확장전극선은 이차전자 억제 효율을 극대화하여 이온빔 전류를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 합니다. 이러한 정밀 측정 기술은 이온빔의 특성을 정확히 파악하여 가속기의 성능을 최적화하고, 다양한 응용 분야에서 요구되는 고정밀 이온빔 제어를 가능하게 함으로써, 관련 산업 및 연구 분야의 발전에 크게 기여할 것입니다. |
| 연구 2 | 고효율 희귀동위원소 생산용 표적계 개발 |
| 내용 | 본 연구는 의료, 산업 및 기초 과학 분야에서 활용되는 희귀동위원소의 생산 효율을 극대화하기 위한 혁신적인 표적계 기술 개발에 집중하고 있습니다. 고출력 양성자빔 환경에서 안정적이고 효율적인 희귀동위원소 생산은 차세대 가속기 연구의 핵심 과제 중 하나입니다. 이를 위해 양성자빔과 타겟핀의 상호작용을 최적화하는 새로운 형태의 표적계가 개발되고 있습니다. 이 표적계는 양성자 빔 입측으로 형성된 원통 형상의 표적 컨테이너, 그 내부에 원뿔 형상으로 배치되고 중공을 갖는 표적 베이스, 그리고 표적 베이스 내에 설치된 냉각 자켓을 포함합니다. 특히, 표적 베이스의 외측 표면을 따라 원뿔의 꼭지점에서 모선을 따라 배치되고 양성자 빔에 의해 타격되는 다수의 표적 핀(fin)을 사용하여, 고출력 빔 조건에서도 열 안정성을 유지하며 효율적인 동위원소 생성을 가능하게 합니다. 표적 베이스의 원뿔 꼭지점이 양성자 빔의 입측으로 향하게 배치되어 최적의 타격 효율을 제공합니다. 이러한 고효율 희귀동위원소 생산용 표적계는 고출력 양성자 가속기의 성능을 극대화하고, 다양한 희귀동위원소의 안정적인 공급을 통해 핵물리 연구, 신약 개발 및 암 진단과 치료 등 의료 분야의 발전에 핵심적인 기여를 할 것으로 기대됩니다. |
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