• 전력전자학회논문지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.469-475
• /
• 2008

본 논문에서는 소형 PEM(Proton Exchange Membrane) 연료전지 스택의 마이크로프로세서를 이용한 제어에 관하여 소개한다. 연료전지 제어의 핵심 기술인 스택 내부의 수분 관리는 부하에 의해 요구되는 연료와 온도에 따른 냉각용 공기의 유량을 적절하게 조절하고, 잉여수분을 스택으로부터 배출시킴으로써 성취된다. 이러한 주변장치(BOS: Balance of Stack)의 제어는 시스템의 안정적인 운전을 좌우하는 중요한 요소이기 때문에 이를 정확하게 제어하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 최적 운전조건에서 공기유량과 퍼지주기를 측정하고 이를 바탕으로 BOS를 제어함으로써 BOS의 소비전력을 최소화하여 연료 효율을 향상시킬 수 있었으며, 이를 실험을 통해 검증하였다. 마이크로프로세서를 이용하여 개발된 제어기는 시스템의 운전 안정성을 향상시켜 소형 연료전지 스택의 제어에 널리 사용될 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
• /
• 제39권6호
• /
• pp.568-575
• /
• 2020

초음파는 다양한 산업 분야에서 널리 사용이 되고 있다. 그 중에 도전적인 분야로 전자부품의 냉각이 있다. 초음파 냉각 기술은 작동 유체로, 기존의 지구온난화를 유발하는 프레온 가스 대신에 Ar(아르곤), N₂(질소) 등의 기체로 대체가 가능하다. 또한 움직이는 부품이 없어 높은 내구성을 가질 수 있다. 그러므로 이러한 환경 문제와 내구성 관점에서 초음파 냉각 장치의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 설계와 제작 공정에 대하여 설명하고 있다. 이 시스템을 설계할 때, 냉각기 시제품을 이용하여 유효성 테스트를 수행하였다. 이 결과를 바탕으로, ANSYS 프로그램을 사용한 유한요소해석을 수행하였다. 반공진 주파수는 34.8 kHz로 예측이 되었으며, 이는 실험치인 34.6 kHz과 0.6 %의 오차로 잘 일치하였다. 또한 초음파 웨이브가이드의 반공진 주파수는 39.4 kHz로 예측이 되었고, 역시 실험치인 39.8 kHz과 1.0 %의 오차로 잘 일치함을 알 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 볼 때, 개발된 초음파 웨이브가이드는 마이크로칩의 냉각에 활용 될 수 있을 것으로 보인다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.1-7
• /
• 2018

본 연구에서는 전자기-열 연동 모사를 기반으로 한 고주파 유도경화 해석방법을 제안하였다. 고주파 유도가열 해석 시 온도에 따른 재료의 물성치 변화 및 냉각 요소를 고려한 유한요소해석 및 이를 S45C 시편을 이용한 고주파 유도경화 실험결과와 비교하였다. S45C 시편을 마이크로 비커스를 사용하여 경도를 측정하여 경화깊이를 확인하였고 이를 유한요소해석 결과와 비교하였다. 고주파 유도가열 해석결과 온도는 S45C의 A2변태점인 $750^{\circ}C$도 이상 가열되었으며, 급랭 시 $200^{\circ}C$이하였다. 유한요소해석결과와 실험에 의한 경화깊이 차이는 0.2mm 수준인 것을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.20-28
• /
• 2007

압축기의 써지 현상을 관찰하는 가장 쉬운 방법의 하나로는 부분품의 성능특성도상에 정적 그리고 동적 운용 특성을 나타내는 것이 될 수 있다. 이 경우 엔진의 작동범위가 써지 범위에 의하여 제한될 것이고 따라서 엔진은 엔진의 정적 또는 과도 성능의 전 과정에 걸쳐 일정한 써지 한계를 갖도록 요구되고 있다. 로터의 극관성 모멘트, 닥트 내 공기/가스의 용적 그리고 열전달 효과 등은 엔진의 작동이 정적 특성으로부터 일탈하게 되는 주요 요소들이다. 시스템 내에서 열교환기가 존재하는 경우처럼 큰 용적의 경우 그것은 동적 작동 특성에 상당한 영향을 주게 될 것인데 본 논문에서는 보조동력기관으로 사용되는 마이크로터빈의 예를 들어 엔진의 과도성능 특성에 압축기의 출구에서 추출되는 냉각공기가 미치는 영향을 조사코자 하였다. 질량 및 일 그리고 회전수 일치 법칙에 근거하여 터빈을 흐르는 가스 유량, 압력비, 회전 속도, 동력 그리고 모멘트가 계산되었다. 본 연구의 결과는 제어시스템 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 이러한 과도 성능을 계산하기 위한 프로그램을 개발을 위해서 상업용 MathCAD 소프트웨어를 사용하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.41-45
• /
• 2018

패널 레벨 패키지(Panel Level Package)에서 공정 단계별로 발생하는 휨(warpage)에 대해 유한요소법을 이용하여 전산모사를 진행하였다. $5{\times}5mm^2$ 크기의 실리콘 칩이 총 221개가 포함된 $122.4{\times}93.6mm^2$ 크기의 패널에 대해서 (1) EMC 몰딩, (2) detach core 부착, (3) 가열, (4) 캐리어 분리, (5) 냉각의 5 단계에 대해서 해석을 수행하였으며, 캐리어와 detach core 소재로 유리와 FR4의 조합이 휨 현상에 미치는 영향을 조사하였다. 캐리어 및 detach core의 소재에 따라 공정 단계별로 휨의 경향이 다르게 나타나고 있으나, 최종적으로는 유리를 캐리어로 사용하는 경우에 detach core의 소재와 관계없이 FR4 캐리어에 비해 낮은 휨 값을 나타내었으며 유리 캐리어와 유리 detach core의 조합에서 가장 낮은 휨 값이 관찰되었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제36권6호
• /
• pp.532-542
• /
• 2009

동적 온도 제어 기술은 마이크로프로세서 내부 특정 유닛의 온도가 크게 올라가는 열섬 문제를 해결하기 위해 널리 사용되는 기법으로 냉각 비용을 감소시키고 칩의 신뢰성을 높인다는 장점이 있지만, 기법 적용으로 인해 성능이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 부동소수점 응용 프로그램 수행 시 발열 문제를 해결하기 위해 적용되는 동적 온도 제어 기술로 인한 성능 저하를 최소화하기 위하여 듀얼 부동소수점 가산기 구조를 제안하고자 한다. 부동소수점 응용 프로그램을 수행할 때, 가장 많이 활성화되는 유닛 중 하나인 부동소수점 가산기를 두 개로 중복시켜서 접근을 분산시키는 기법을 통해 열섬 문제를 해결하고자 한다. 또한 상호 인접한 유닛 간의 열 전달로 인해 온도가 상승하는 문제를 해결하기 위하여, 열 진달 지연 공간을 마이크로프로세서 내에 배치시키는 방법을 제안한다 제안 기법들의 적용 결과, 동적 온도 관리 기술을 사용하는 환경에서 마이크로프로세서의 최고 온도가 평균 $5.3^{\circ}C$ 최대 $10.8^{\circ}C$ 낮아지면서 발열로 인한 칩의 안정성 저하 문제를 완화시킬 수 있다. 또한 동적 온도 관리 기술이 적용되는 시간을 크게 줄임으로써 프로세서의 성능은 평균 1.41배(최대 1.90배) 향상된다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
• /
• 한국에너지공학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.395-400
• /
• 2004

국내 차세대 원전인 APR 1400 원전의 원자로 냉각 계통(Reactor Coolant System)을 대상으로 하여 표준 데이터 모델 기반의 데이터 저장소를 구축하였다. 또한 구축한 데이터 저장소를 기반으로 웹을 통해 해당 계통 및 계통에 포함되어 있는 장비의 속성정보를 검색할 수 있으며, 마이크로스테이션이라는 설계 틀에서 2차원 도면인 P&ID와 해당 P&ID와 연관된 3차원 CAD를 연계시킴으로써 P&ID를 바탕으로 건설한 원전 플랜트를 3차원 CAD 모델을 통하여 해당 계통의 실제 레이아웃(Layout)을 확인할 수 있도록 하는 프로토타입 시스템을 개발하였다.