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의료/산업용 MW급 고출력 마그네트론 기술

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

분야 : 전자~전기 개발상태 7 9

의료/산업용 MW급 고출력 마그네트론 기술

보유기관 및 연구자 : 한국전기연구원 김근주

특허정보
High-powered magnetron (No : US 15779491)

고출력 마그네트론 (No : 10-2015-0167563)

캐소드 교체형 마그네트론 (No : 10-2017-0158173)

고출력 마그네트론에서의 자기장 형성 장치 (No : 10-2017-0062185)

고출력 마그네트론에서의 자기장 가변 장치 (No : 10-2019-0059516)

고출력 S-Band Managemenet(에스-밴드 마그네트론) 설계 프로그램 (No : C-2019-032695)

고출력 마그네트론 주파수 튜너 제어 및 측정 프로그램 (No : C-2018-017303)
거래조건 : 별도 협의

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

주요기술구성: ▶ 상용 제품 대비 주파수 정밀 제어 및 주파수 가변 대역폭 확장이 가능한 마그네트론 기술
▶ Dual Tuner 구조를 적용하여 상용제품 대비 1.6배 이상의 주파수 가변 범위 확보
▶ 영구자석 기반의 자기회로를 적용하여 마그네트론 소형화 및 경량화
▶ 고출력 마그네트론에서의 자기장 형성 장치에 있어서 음극과 양극을 포함하는 마그네트론, 마그네트론에 자기장을 형성시키는 마그네트론 외부에 위치하는 영구 자석 기반의 자기장 형성 장치를 포함하는 자기장 형성 장치

적용분야 및 적용제품: ▶ 열처리, 건조, 마이크로파 공정 등 산업 분야 뿐만 아니라 고출력 전자기파를 이용한 불법이동체 대응 등 다양한 응용 분야에 활용 가능

시장동향: ▶ 글로벌 방사선 치료 시장은 2017년 69억 달러로 연평균 6.8% 성장하여 2026년에는 134억 달러에 달할 것으로 전망됨

특장점

기존 기술의 문제점: ▶ 마그네트론 발전기는 음극과 양극 사이에 인가되는 전압에 의한 전기장과 축 방향으로 인가되는 자기장에 의해 음극에서 발생한 전자빔은 로렌츠 힘에 따라 각 방향으로 회전운동을 하게 됨
▶ 자기장 인가와 관련하여, 마그네트론 제작에 따른 오차 및 열적 가변 등에 따른 주파수 가변에 맞춰 인가되는 자기장도 함께 가변 되어야 함
▶ 따라서, 최근까지는 고출력 마그네트론의 경우 전자석을 이용하여, 전자석에 흐르는 전류를 가변하여 자기장을 가변시키고 있으나, 전자석을 위한 전원 장치가 매우 고가라는 단점이 있음

기존 기술과의 차별성: ▶ Dual Tuner 구조를 적용하여 상용제품보다 넓은 범위의 주파수 가변 가능
▶ Dual Tuner 제어를 이용한 주파수에 따른 출력 제어
▶ 영구자석 기반 자기회로에서의 자기장 가변
▶ 영구자석 자기회로 사용에 따른 자기회로 교체 및 자기장 분포 변경 용이
▶ 영구자석 기반의 자기회로를 적용하여 마그네트론 소형화 및 경량화
▶ 3D 모델링 구조를 반영한 다중물리 설계/해석