• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.316-321
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• 2013

본 연구는 온실의 관류전열량을 분석하고 예측하는데 필요한 기초자료 제공을 위하여, 공기막 이중 PO필름의 열저항식을 모델링하였고, 전도, 복사, 대류에 의한 열저항 특성을 규명하였다. 또한 열저항식의 타당성 검증을 위해 열저항식에 의한 관류전열량의 계산값과 실험값을 비교 분석하였다. 공기막 이중 PO필름의 열저항식은 PO필름, 공기막, PO필름의 직렬 열저항식으로 구성되며, 공기막은 복사와 대류에 의한 병렬 열저항식으로 구성된다. 고온부 $T_1$의 평균온도는 276.1K, 저온부 $T_2$의 평균온도는 266.8K로 나타났으며, 다른 조건들이 동일할 경우 챔버 내부온도가 높을수록 $T_1$과 $T_2$의 평균온도와 온도차가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 전도열저항은 $0.00091K{\cdot}W^{-1}$로 전체 열저항의 1% 미만으로 매우 미미한 수준이고, 공기막의 열저항이 $0.18K{\cdot}W^{-1}$로 전체 열저항의 99% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 공기막의 경우 대류열 저항이 복사열저항에 비해 1.33~2.08배 정도 크게 나타났으며, 복사열저항은 평균온도의 3제곱에 반비례하고 대류열저항은 온도차가 4.7, 5.3, 5.5, 5.7, 12.3, 13.2, 13.3, 13.5, 13.8 및 14.0K로 증가할 때 각각 0.78, 0.75, 0.74, 0.73, 0.57, 0.56, 0.56, 0.56, 0.55 및 $0.55K{\cdot}W^{-1}$로 감소하였다. 관류전열량의 계산값과 실험값의 차이는 실험조건별로 0.6~17.2W의 범위로 평균 6.9W였으며, 실험값은 계산값의 79.8~97.7% 범위로 평균 87.3% 수준으로 나타났다. 전체적인 계산값과 실험값의 관류전열량 경향성은 잘 일치하고 있으며, 공기막 이중필름의 열저항은 공기막 두께 및 주입공기의 종류와는 직접적인 상관관계를 보이지 않았다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권6호
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• pp.586-591
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• 2015

본 연구는 자연대류상의 LED 모듈의 경량열관리를 위한 하이브리드 휜 히트싱크(HF HS)의 열성능을 수치적으로 조사한 결과에 대해 논하였다. 할로우 하이브리드 휜 히트싱크(HHF HS)와 솔리드 하이브리드 휜 히트싱크(SHF HS)가 HF HS로 제안되고, 신뢰성있는 수치결과를 획득하기 위하여 3차원 CFD 해석이 수행되었다. 3차원 CFD 연구는 HHF HS와 SHF HS의 성능에 대한 휜 공간과 내부유로직경의 영향을 조사하였다. 연구결과는 HHF HS의 질량기반 열저항이 핀휜 히트싱크(PF HS) 보다 20~32% 작음을 보여주고, 유로직경의 증가에 따라 HHF HS의 질량기반 열저항이 감소함을 보인다. 이 결과는 주로 질량감소와 내부유로를 통한 열방출의 결합효과에 기인한다. 고전적인 PF HS 대비 상당히 우월한 HHF HS의 질량기반 열성능은 자연대류상의 LED 모듈의 경량열관리 적용 가능성을 제시한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.786-790
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• 2016

본 연구는 자연대류상의 할로우 하이브리드 휜 히트싱크 (HHFHS) 의 열성능에 대한 방향 영향의 전산연구결과에 대해 논한다. HHFHS 는 휜 베이스 근처에 천공을 포함하는 중공 핀 휜과 판 휜의 결합형 휜들의 배열로 구성된다. HHFHS의 베이스면적기반, 질량기반 열성능에 대한 방향영향이 0 ~ 180도의 방향각에 대해서 수치적으로 연구되었고, 유사구조의 핀 휜 히트싱크 (PFHS) 와 비교되었다. PFHS 와 달리 HHFHS 의 열저항은 직립상태에서 45도까지 변화가 미미하며, 이후 증가하여 90도에서 최대이며, 이후로는 180도까지 감소함을 보인다. 이러한 열저항 특성의 차이는 HHFHS의 중공 휜의 내부유동에 의한 열펌핑 효과의 영향으로 사료된다. 다양한 방향각에도 HHFHS 의 질량기반 열저항은 약 30% 정도 PFHS 보다 작음을 보여주는데 이 결과는 자연대류 상의 전자장치에 대한 HHFHS 의 경량열관리 적용 가능성을 보여준다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권2호
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• pp.103-110
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• 2016

나노유체의 대류열전달 성능을 평가하는 센서로서 가는 백금 열선이 많이 사용되었다. 그러나 센서의 강도가 약해서 취급에 주의가 필요하고 측정실험에서 센서에 대한 엄밀한 교정과정을 생략하거나 정밀도 높은 기구들을 사용하지 않으면 비현실적인 대류열전달계수가 얻어졌다. 본 연구에서는 백금 열선 대신 더미스터 센서를 채택한 새로운 나노유체 대류 성능 평가장치를 제안하였고 그 작동 원리를 자세히 설명하였다. 순수 엔진오일에 대한 두 센서의 비교 실험을 통하여 더미스터 센서의 실용적 장점을 확인할 수 있었다. 제안된 장치는 개발된 나노유체의 채택 여부를 판단하는 유용한 도구로 사용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.571-578
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• 2012

본 연구에서는 등온 가열 조건 하에서 플레이트-휜을 가지는 자연대류 히트싱크의 열성능을 측정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 자연대류 히트싱크의 열입력량, 휜 간격 및 높이를 변화시키면서 수행하였다. 특히, 경사각 변화가 자연대류 히트싱크의 열성능에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 기존 연구자들이 제시한 열저항 상관식과 본 연구에서 수행한 실험결과의 비교를 통해 실험결과의 타당성을 검증하였다. 또한 실험결과를 바탕으로 자연대류 히트싱크의 열입력량, 휜 간격 및 높이, 그리고 경사각에 대하여 기존 연구자들이 제시한 상관식의 적용가능 범위를 평가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권2호
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• pp.129-135
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• 2011

얼음 제조와 잠열 저장 등에서 수직관 내부를 저온의 냉매를 흘려, 관 외부의 물을 얼리는 과정에서 내부 냉매의 비등열저항과 외부 얼음열저항이 얼음형성에 미치는 영향에 대하여 조사되었다. 상변화 및 비등 열전달 관계식들이 도입되어 얼음두께와 관련변수들이 해석되었으며, 작동유체로는 냉매 22 와 냉매 134a가 사용되었다. 이들의 건도는 0-0.8 범위이다. 해석결과, 최초 약 30 분까지는 내부냉매의 대류저항이 얼음의 전도저항에 비하여 높으나, 그 이후 얼음의 두께 증가에 따른 얼음전도저항의 현저한 증가로 인하여 냉매에 공급되는 열플럭스가 감소되므로 냉매 측 건도와 비등 및 대류열전달계수도 현저히 감소함을 알 수 있었다. 냉매 22 는 대류열전달계수가 냉매 134a 보다 높아서 단위 면적 당 더 많은 얼음을 생성할 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.385-390
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• 2012

본 연구는 LED 조명기구에 적합한 원형 히트싱크의 최적설계를 수행하였다. DTRM 복사 모델을 이용하여 자연대류와 복사 열전달을 수치적으로 해석하였고, 수치모델을 실험을 통하여 검증하였다. 휜 개수, 긴 휜 길이, 중간 휜 길이가 전체 열저항 및 복사 열전달에 미치는 영향을 조사하였고, 그 결과 방사율이 증가할수록 복사 열전달의 크기는 증가하여 열저항은 감소하지만, 인자 변화에 따른 전체 열저항의 경향성은 거의 일정하였다. 원형 히크싱크의 최적화를 수행하였고, 최적화된 긴 휜의 개수는 19~28 개, 긴 휜의 길이는 히트 싱크의 반지름의 1/2 이고, 휜의 길이 비는 0.4~0.7 사이의 값을 얻었다.

• 설비공학논문집
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• 제8권2호
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• pp.230-239
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• 1996

A multi-faceted experimental investigation has been carried out to study the cooling performance for stacked modules in arrays of heat generating rectangular modules deployed along PCB's in the enclosed cabinet. The main parameters which have an important effect on cooling characteristics are flow velocity, channel spacing, installation of fan unit, attachment of heat sink, and acoustic noise. The results of individual effect are very helpful for the electronic packaging designer. In order to improve the cooling performance, it is certain that the enlargement of channel space is obviously effective, while this id disadvantageous in high density electronic packaging. Each of the paameters is quantitatively examined as cooling performance and the correlation of Reynolds number to Nusselt number is compared with previous study.

• ESCO지
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• 통권62호
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• pp.58-65
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• 2010

최근 가정용 컴퓨터와 노트북 등의 중앙처리장치(CPU) 속도가 급격히 빨라지고 있다. 더욱이 화석 에너지 고갈 위기에 따라 제품의 발열량은 급속도로 늘어날 전망이라는 관측이 나왔다. 때문에 에너지절약에 대한 해결이 동반된 연구가 이뤄져야 한다는 목소리가 커지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 발열원에 히트싱크를 직접 부착하는 강제대류 방식에 대한 연구가 진행되고 있고, 최근 들어 열전소자를 이용한 냉각방식과 히트파이프를 이용한 방식도 대두되고 있다. 그 중 열저항 특성 연구에 집중했던 기존 방식에서 벗어나 Pulsating Heat Pipe(PHP)를 열확산기로 적용시킨 연구방식을 소개한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.193-201
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• 1995

The role of thermal contact resistance between a casting and a metal mold as well as natural convection in the melt during solidification of a pure metal is numerically studied. Numerical simulation is performed for a rectangular cavity using the coordinate transformation by boundary-fitted coordinate and pure aluminum is used as the phase- change material. The influences of thermal contact resistance on the interface shape and position, solidified volume fraction, temperature field and local heat transfer are investigated.