초록 ▼

본 과제의 목표는 전력용 반도체기술을 이용하여 다양한 특성에 맞는 고효율$\cdot$장수명의 flexible 한 universal pulse power 기술개발에 있으며 펄스파워의 주요변수인 펄스전압(pulse voltage), 펄스폭(pulse width), 펄스 반복율 (pulse repetition rate) 과 함께 펄스 전류(pulse current) 등을 가변 할 수 있는 전원 장치를 개발 하는데 있다.
연구성과는
- 고전압 대용량 반도체 스택기술
직렬 소자의 전압 균등 분배 기술

본 과제의 목표는 전력용 반도체기술을 이용하여 다양한 특성에 맞는 고효율$\cdot$장수명의 flexible 한 universal pulse power 기술개발에 있으며 펄스파워의 주요변수인 펄스전압(pulse voltage), 펄스폭(pulse width), 펄스 반복율 (pulse repetition rate) 과 함께 펄스 전류(pulse current) 등을 가변 할 수 있는 전원 장치를 개발 하는데 있다.
연구성과는
- 고전압 대용량 반도체 스택기술
직렬 소자의 전압 균등 분배 기술
각소자간 구동장치의 절연확보기술
- TGBT Stacks for High Voltage/Current
병렬소자의 균등 전류 분배 기술
부하 단락시의 과전류 보호 기술
- 전력용 반도체 소자의 초고속 구동 기술.
- 초고압 절연설계 기술
- 고전압 pulse 성형 기술
- 고속 펄스 측정 기술
- Ultra Fast Switching 기술
- Digital 제어기 기술
- Pulsed Power Application Technology
High Voltage Capacitor Charger
Plasma Source Ion Implanter and Deposition
Nano Powder Manufacturing

Abstract ▼

Electrical-energy based pulse-power generation is to control high-voltage and(or) large-current using fast switching-devices such as semiconductor switches, vacuum switches, and magnetic power compression. Most of the pulse-power generators consist of a prime electrical energy-source, a storage equi

Electrical-energy based pulse-power generation is to control high-voltage and(or) large-current using fast switching-devices such as semiconductor switches, vacuum switches, and magnetic power compression. Most of the pulse-power generators consist of a prime electrical energy-source, a storage equipment, a fast switching device or pulse forming network, and load. The system performance of the generator is strongly dependent on the switching capability of the rated voltage, current, recovery-time and switching speed. For, instant, one mega-watt (1,000kW) pulse-power with pulse-width of one micro-second is obtained if one joule of electrical energy is switched on/off in one micro-second, whereas that one joule of energy can generate only one watt if it is dissipated in one second.
The application field of the pulse-power is very wide. It includes electric rock-fragmentation, electric blast, material manufacturing, science and military equipment, medical equipment, and power sources for environmental facility.
Recently highlighted application-areas of the pulse power lie in the plasma implanter for material modifications, environmental facilities such as electrostatic precipitators and dry type of DeSOx and DeNOx equipment for coal-fired power plants, iron mills and cement mills in which the pulse power supplies are used to generate cold plasma.

목차 Contents

• 제1장. 연구개발과제의 개요...12
• 1절. 펄스파워기술...12
• 2절. 펄스파워 기술의 사회$\cdot$경제적 측면...13
• 3절. 펄스파워의 기술적 측면...14
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황...16
• 1절. 국내의 기술개발현황...16
• 1. 지금까지의 연구개발 실적...16
• 2절. 국외의 기술개발현황...18
• 1. 펄스파워를 이용한 환경기술분야...18
• 2. 펄스파워를 이용한 국방 및 항공우주분야...18
• 3. 펄스파워용 스위치...19
• 3절. 한국전기연구원의 연구개발 실적...25
• 1. 오조나이저용 전자빔 발생장치 개발...25
• 2. 전기집진기용 펄스파워 전원...25
• 3. 건식 탈황$\cdot$탈질 설비용 초고속 펄스파워 전원...25
• 4. ETC용 펄스 파워 [국과연 수탁]...26
• 5. 비선형 커패시터를 이용한 자동차 매연개스 처리용 펄스파워...26
• 6. 대용량 펄스파워를 이용한 전기폭파시스템...26
• 4절. 현기술상태의 취약성...27
• 제3장. 연구개발 수행내용 및 결과...29
• 1절. 펄스파워 요소기술...29
• 1. 고전압 대전류 측정 센서...29
• 2. Semiconductor Switch Stack...41
• 2절. 펄스 파워 Scheme...76
• 1. PULSE FORMING LINES FOR SQUARE PULSE GENERATORS...76
• 2. FERROMAGNETIC OPENING SWITCH FOR ENERGIZING OF AN INDUCTOR FROM AN INDUCTIVE ENERGY STORAGE FOR PULSED POWER GENERATORS...87
• 3. HYSTERESIS CHARACTERISTICS OF ELECTRIC INDUCTION VERSUS ELECTRIC FILLD IN NONLINEAR CAPACITORS...93
• 4. NANOSECOND PULSE GENERATION WITH NONLINEAR CAPACITORS AND MAGNETIC POWER COMPRESSION...99
• 5. HIGH VOLTAGE CAPACITOR CHARGING POWER SUPPLY FOR PULSED POWER...105
• 3절. 펄스 파워 시스템...110
• 1. 고전압 커패시터 충전기...110
• 2. 고전압 펄스 발생기...119
• 4절. 펄스파워 응용 및 장치기술 개발...162
• 1. Polluted Gas Treatment...162
• 2. 펄스파워를 이용한 금속 및 세라믹 나노분말 제조...168
• 3. 플라즈마 이온주입 장치...181
• 제4장. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...250
• 1절. 목표달성도...250
• 1. 연구개발 목표 및 내용...250
• 2절. 관련분야 기여도...258
• 제5장. 연구개발결과의 활용계획...259
• 1. 추가연구의 필요성...259
• 2. 타 연구에의 응용...259
• 3. 기업화 추진방안...260
• 제6장. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...261
• 1절. 펄스파워기술...261
• 1. Texas Tech University...261
• 2. General atomics...282
• 3. ABB semiconductor...282
• 4. Stangenes Ltd...282
• 5. North star...283
• 6. DTI...283
• 2절. 펄스파워 응용분야...284
• 1. 일본 구마모토 대학...284
• 2. 러시아 IOffe 연구소...284
• 3. 중국 IEPE...284
• 4. 미국 Ohio state university 및 Old Dominion University...284
• 제7장. 참고문헌...285
• 부록...294
• 1. 연구 확산 활동...294
• 2. 국제 활동...294
• 3. 기술교류회...295