[연구자 요약] 서창석 연구자는 고에너지 입자 빔 측정 장치와 방사선 환경에서의 기계 구동 기술을 연구하고 있습니다. 주요 연구 분야는 수십 MeV급 고에너지 빔의 전류 밀도를 정밀하게 측정하기 위한 '냉각관로 포함 패러데이컵' 개발입니다. 이 패러데이컵은 외주면에 형성된 홈과 덮개를 활용하여 냉각관로를 구현, 고에너지 빔 측정 시 발생하는 열 문제를 해결하여 측정 안정성을 높입니다. 또한, 방사선 환경에서 안정적인 작동을 위한 '금속 밀폐 에어 실린더'를 개발하고 있습니다. 이 에어 실린더는 원자력 발전소나 중이온 가속기 등 고준위 방사선 환경에서도 패킹 기능이 안정적으로 유지되도록 황동과 같은 금속 패킹을 적용하여, 방사선 환경용 액추에이터의 신뢰성을 확보합니다. 이러한 연구는 극한 환경에서의 정밀 측정 및 안정적인 장치 구동에 필수적인 기술을 제공하며, 고에너지 가속기 및 원자력 시설의 안전성과 효율성 향상에 기여하고 있습니다.

직책

연구원

소속 기관

기초과학연구원 (중이온가속기구축사업단)

연구실

기반기술실 ISOL팀

연구 분야

냉각 패러데이컵 기반 빔 측정 기술: 본 연구는 수십 MeV급 고에너지 빔의 전류 밀도를 정밀하게 측정하기 위한 혁신적인 장치 개발에 중점을 둡니다. 특히, 고에너지 빔 측정 시 발생하는 심각한 열 문제를 해결하여 측정 안정성을 극대화하는 '냉각관로 포함 패러데이컵'을 개발하고 있습니다. 이 패러데이컵은 외주면에 형성된 홈과 덮개를 활용하여 효율적인 냉각관로를 구현하며, 패러데이 컵 몸체의 일단에 원추부를 포함하고, 타단에는 전원이 인가되는 감속 전극과 쌍을 이루는 접지 전극을 구비하여 빔 전류 밀도 측정의 정확성을 높입니다. 기존 측정 장치들이 고에너지 빔으로 인한 발열로 측정 안정성이 저해되는 한계를 가졌다면, 본 기술은 냉각 능력을 내재화하여 이러한 문제를 근본적으로 해결합니다. 이를 통해 고에너지 가속기 시설에서 빔의 특성을 정확하게 파악하고 제어하는 데 필수적인 기반 기술을 제공하며, 가속기의 안전성과 운영 효율성 향상에 크게 기여합니다. 본 연구는 극한 환경에서의 정밀 측정 기술 발전에 중요한 역할을 수행하고 있습니다., 극한 환경용 금속 밀폐 에어 실린더: 본 연구실은 원자력 발전소나 중이온 가속기와 같은 고준위 방사선 환경에서 안정적으로 작동하는 기계 구동 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 방사선 노출로 인해 기존 패킹 소재의 기능 저하 문제를 해결하기 위한 '금속 밀폐 에어 실린더'를 개발하고 있습니다. 이 에어 실린더는 실린더튜브, 피스톤로드, 피스톤, 헤드커버, 로드커버, 완충용 부재 등으로 구성되며, 핵심적으로 로드커버와 피스톤로드 사이 및 헤드커버와 피스톤 사이에 황동과 같은 금속 패킹을 적용하여 밀폐 기능을 혁신적으로 강화합니다. 일반적인 에어 실린더가 고방사선 환경에서 패킹의 열화로 인해 밀폐 성능이 저하되는 반면, 본 발명은 금속 패킹을 통해 방사선 환경에서도 패킹 기능이 안정적으로 유지될 수 있도록 하여 액추에이터의 신뢰성을 확보합니다. 이러한 기술은 극한 환경에서 장비의 안정적인 구동을 보장하며, 원자력 시설 및 고에너지 가속기 운영의 안전성과 효율성을 획기적으로 향상시키는 데 필수적인 솔루션을 제공합니다. 본 연구는 방사선 환경에서의 기계 시스템 신뢰성 확보에 기여합니다.

키워드

방사선 환경, 패러데이컵, 금속 밀폐, 원자력, 냉각 기술, 측정 장치, 액추에이터, 빔 전류밀도 측정, 고에너지 가속기, 에어실린더, 냉각 패러데이컵 기반 빔 측정 기술, 본 연구는 수십 MeV급 고에너지 빔의 전류 밀도를 정밀하게 측정하기 위한 혁신적인 장치 개발에 중점을 둡니다. 특히, 고에너지 빔 측정 시 발생하는 심각한 열 문제를 해결하여 측정 안정성을 극대화하는 '냉각관로 포함 패러데이컵'을 개발하고 있습니다. 이 패러데이컵은 외주면에 형성된 홈과 덮개를 활용하여 효율적인 냉각관로를 구현하며, 패러데이 컵 몸체의 일단에 원추부를 포함하고, 타단에는 전원이 인가되는 감속 전극과 쌍을 이루는 접지 전극을 구비하여 빔 전류 밀도 측정의 정확성을 높입니다. 기존 측정 장치들이 고에너지 빔으로 인한 발열로 측정 안정성이 저해되는 한계를 가졌다면, 본 기술은 냉각 능력을 내재화하여 이러한 문제를 근본적으로 해결합니다. 이를 통해 고에너지 가속기 시설에서 빔의 특성을 정확하게 파악하고 제어하는 데 필수적인 기반 기술을 제공하며, 가속기의 안전성과 운영 효율성 향상에 크게 기여합니다. 본 연구는 극한 환경에서의 정밀 측정 기술 발전에 중요한 역할을 수행하고 있습니다., 극한 환경용 금속 밀폐 에어 실린더, 본 연구실은 원자력 발전소나 중이온 가속기와 같은 고준위 방사선 환경에서 안정적으로 작동하는 기계 구동 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 방사선 노출로 인해 기존 패킹 소재의 기능 저하 문제를 해결하기 위한 '금속 밀폐 에어 실린더'를 개발하고 있습니다. 이 에어 실린더는 실린더튜브, 피스톤로드, 피스톤, 헤드커버, 로드커버, 완충용 부재 등으로 구성되며, 핵심적으로 로드커버와 피스톤로드 사이 및 헤드커버와 피스톤 사이에 황동과 같은 금속 패킹을 적용하여 밀폐 기능을 혁신적으로 강화합니다. 일반적인 에어 실린더가 고방사선 환경에서 패킹의 열화로 인해 밀폐 성능이 저하되는 반면, 본 발명은 금속 패킹을 통해 방사선 환경에서도 패킹 기능이 안정적으로 유지될 수 있도록 하여 액추에이터의 신뢰성을 확보합니다. 이러한 기술은 극한 환경에서 장비의 안정적인 구동을 보장하며, 원자력 시설 및 고에너지 가속기 운영의 안전성과 효율성을 획기적으로 향상시키는 데 필수적인 솔루션을 제공합니다. 본 연구는 방사선 환경에서의 기계 시스템 신뢰성 확보에 기여합니다.