포항가속기연구소는 독자 개발에 성공한 초고안정도 인버터 전원장치 및 DSP 기반의 디지털 제어기술에 대해 ㈜동아하이텍과 기술 이전 체결식을 가졌다. (왼쪽부터 포항가속기연구소 이문호 소장, 서재학 선임기술원, ㈜동아하이텍 이명재 대표)
포항가속기연구소(소장 이문호) 서재학 연구원팀이 ‘고에너지 변조에 필요한 초고안정도 인버터 전원장치’와 고에너지용 특수 전원의 핵심 제어기술인 ‘DSP 기반의 디지털 제어기술’독자 개발에 성공했다.현재 세계적으로 널리 쓰이고 있는 제3세대 방사광 가속기의 휘도(방사광의 밝기)를 높이기 위해서는 고에너지 변조장치(Modulator)에 입력되는 직류 고전압 50㎸ 조건에서 출력전압 100PPM급의 안정도(±2.5V)를가지는인버터전원장치가필요하다.그러나 전압이 높아질수록 이를 안정적으로 유지하기 어려워 기존 국내 기술은 1%급의 안정도(±250V) 수준에불과했으며, 고에너지용 초고안정도 특수전원은 해외에서 수입하기도 어려웠다.
초고안정도 인버터 전원장치
포항가속기연구소는 이러한 초고안정도 인버터 전원장치 및 DSP 기반의 디지털 제어기술을 독자적으로 개발하는 데 성공해, 원천 요소기술을 확보하고 기술자립의 초석을 다졌다.초고안정도 인버터 전원장는 가속기뿐 아니라 반도체 공정용 펄스플라즈마 전원 등에 널리 활용된다. 특히 지금까지 전량 수입에 의존하던 특수 전원의 설계 및 제작에도 활용되어 최첨단 기술인 특수 전원 분야에서 독자개발이 가능해졌다.
한편 포항가속기연구소는 이번 연구 성과에 대해 ㈜동아하이텍(대표 이명재)과 1월 8일 기술 이전 체결식을 가졌다. 이로써 가속기 등 최첨단 시설의 구축과정에서 파생되는 연구 결과를 산업적으로 적용하여 연구계와 산업계가 상호기술교류를 통해 Win-Win하는 좋은 선례를 남기게 됐다.
인버터(Inverter) 직류(DC)전원을 교류(AC)전원으로 변환하는 장치로, 직류전원을 고고주파 교류로 변환하여 사용하면 효율이 높아지는 등 여러 가지 장점이 있다. 산업용 회전기기(모터), 고효율 3파장램프(인버터 전등) 인버터 전원장치 등에 사용된다. 모듈레이터(Modulator : 변조기) 고에너지 변조장치로, 전자의 가속을 위해 가속관에 마이크로웨이브 반송파(Carrier) 신호가 필요하다. RF 주파수를 증폭하는 장치로는 클라이스트론(Klystron Tube) 진공관을 사용하는데, 고에너지의 RF 신호 생성에 필요한 펄스 변조를 수행하는 전원 장치를 변조기(Modulator)라고 한다. DSP(Digital Signal Processing : 디지털신호처리) 아날로그 신호를 A/D(아날로그/디지털)변환하여 얻어진 디지털 데이터에 대수적인 연산을 해 실시간으로 필터링이나 스펙트럼 분석 등의 신호를 고속 처리하는 전용 프로세서.
글_백종윤 기자 <포항가속기연구소 (054)279-1051 / pal.postech.ac.kr>
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