• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.89-93
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• 2018

1200V 이상 급의 전기자동차의 파워 모듈에 적용되는 세라믹 기판은 구동 전력으로 고전력이 인가되는 특성상 고열전도도, 고 전기절연성, 저열팽창계수, 급격한 온도 변화에 대한 저항성의 특성이 요구된다. 방열기판에 적용되는 세라믹 중 질화알루미늄과 질화규소는 그 요구를 충족하는 소재로서 고려되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 질화알루미늄과 질화규소의 방열기판 소재로서의 특성을 상용해석프로그램을 통해 비교하였다. 그 결과 질화규소는 질화알루미늄에 대해 각각 동일한 조건의 열을 부여하는 공정을 시물레이션으로 구현했을 때 스트레스와 휨이 덜 발생하여 더 우세한 내충격성, 내stress성을 보였다. 열전도도 측면에서는 질화알루미늄이 방열 소재로서 더 우수한 특성을 지니지만 신뢰성 측면에서는 질화규소가 더 우세함을 시물레이션을 통해 관찰하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.854-855
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• 2013

최근 국내 전력공급 문제에 따라 다양한 에너지절감형 기술과 제품이 연구되고 있다. 특히 국내 기준 전체 전력 소비량의 약 20%를 차지하는 조명분야에서는 기존 조명을 대체할 친환경, 고효율 LED 조명에 대한 기술이 대두되고 있다. LED 조명은 원리의 특성상 광효율과 비례하여 LED 접합부 온도가 상승하며 이는 광효율과 수명을 저하시킨다. 이에 다양한 방열기술이 LED 조명기술의 핵심이라 할 수 있다. 본 논문에서는 LED 모듈 접합부의 발열을 열전소자를 활용하여 열전발전 함으로써 에너지를 절감하고, 열회수를 통한 방열효과를 제공 하는 LED 조명을 제안한다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제48권2호
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• pp.12-18
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• 2011

본 논문은 조명용 LED 모듈과 히트싱크 장치의 방열 특성을 확인하기 위한 수치 시뮬레이션을 하였다. 해석 케이스는 200 W급의 가로등 또는 보안등용 조명장치이며 용도에 따라 장치의 자세가 달라짐을 고려하여 발광면이 정상부를 향하는 경우와 정하부를 향하는 경우로 나누어서 해석이 진행되었고, 또한 발열소자의 체적이 큰 경우와 작은 경우로 나누어 해석하였다. 해석 결과 현재의 히트싱크 형상으로 충분히 LED의 발열량을 외부로 배출시킬 수 있음을 확인하였고, 장치의 자세와 발열소자의 크기에 따라 방열 성능의 차이가 나타남을 조사하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2966-2970
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• 2015

최근 태양광발전은 정부의 재생에너지 지원책에 의해 널리 보급되고 있다. 하지만 발전효율은 태양전지 모듈이 일정온도보다 높게 유지될 때 떨어진다. 따라서 일정온도 이하로 유지하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 태양전지 모듈의 효율을 개선하기 위해서 지열교환장치를 개발하였다. 지열교환장치는 태양전지의 열 흡수판과 열전도판 그리고 방열기로 구성된다. 태양전지 모듈의 열은 지열교환 장치에 의해 땅속으로 방열한다. 결과적으로, 지열교환장치는 태양전지모듈의 발전량을 증가시키며, 실험결과는 발생전력이 약 36% 증가함을 보여 주고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.415-421
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• 2021

본 연구는 절연 게이트 양극성 트랜지스터 모듈의 히트 싱크의 유로의 형상으로써 직선 유로, 한 번 꺾인 형태의 유로, 두 번 꺾인 형태의 유로를 적용하여, 유로의 형상에 따른 방열 성능을 분석하였다. 각 유로 형상에서 운전 조건에 대한 영향 또한 분석하기 위하여 냉각수의 유량과 공급 온도를 추가적으로 제어하며 분석을 진행하였다. 본 연구는 유동 해석을 통하여 이루어 졌으며, 상용 소프트웨어인 ANSYS Fluent를 사용하였다. 직선 유로보다 꺾인 형태를 갖는 유로의 방열량이 같은 운전 조건에서 최대 8.0 % 수준 개선되었으며, 개선 정도는 냉각수의 공급 온도와는 무관하였고, 냉각수의 유량이 많아질수록 개선 정도가 2.0 %에서 8.0 %까지 증가하였다. 그러나 두 번 꺾인 유로는 한 번 꺾인 유로와 비슷한 수준의 방열 성능을 보였고, 기생 손실에 영향을 주는 압력 강하량은 2.48~2.55배 수준으로 증가하는 결과를 보여, 방열 효율이 낮아지는 것을 확인 하였다. 이를 단위 압력 강하량 당 방열량으로 계산하여 비교하였으며, 직선 유로를 갖는 히트 싱크에서 그 값이 가장 높은 것을 확인하였다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 1997년도 추계학술대회 발표논문집:21세기를 향한 정보통신 기술의 전망
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• pp.221-233
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• 1997

무선통신 분야에서 다량의 정보전송과 CDMA, PCS 등의 상업화에 의해 광대역 고출력 증폭기의 요구가 증가하고 있다. 제품화된 파워 모듈에 비해 트랜지스터로 구성한 전력증폭기는 비용의 감소와 효율증대, 생산성 향상의 이점이 있다. 3단의 증폭기를 사용하여 VHF(148∼174㎒),UHF(440㎒∼470㎒)대역에서 5W이상의 전력과 45%이상의 효율을 얻었으며, 적정한 바이어스회로와 임피던스 정합회로망을 설계하여 제작, 실험함으로서 기존의 파워 모듈과 동일한 크기, 성능을 나타냈으며, 발진, 방열, 하모닉제거등 전력증폭기에서 요구하는 사항을 만족하였다. 또한 UHF트랜지스터를 사용하여 VHF의 증폭기를 임피던스 매칭을 이용하여 설계할 수 있음을 실험에 의하여 입증하였다.

• 설비공학논문집
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• 제14권3호
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• pp.214-220
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• 2002

A small air conditioner using thermoelectric module has been designed and built. Three types of cooling methods, such as air cooling, closed-loop water cooling, and evaporative cooling, for hot side of thermoelectric module have been investigated. Among three types of cooling method, the evaporative cooling method is seen to be the most effective to achieve the steady state operation of a thermoelectric air conditioner The system performance with evaporative cooling method are also studied in detail for several oprating parameters, such as input power to the thermoelectric module, water or air flow rate at the hot side, and air flow rate at the cold side. The results obtained indicate that the cooling capacity of a system is increased with an increase in the input power to the thermoelectric module while the system COP is decreased. It is also found that the optimal air flow rate as well as water flow rate at the hot side is needed for the best system performance at a liven operating condition. Both the system COP and cooling capacity are increased as the air flow rate at cold side is increased.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권2호
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• pp.249-254
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• 2019

A Digital Transmitter/Receiver Module(DTRM), which is an essential part in active phased-array radar systems, generates a high heat density, and needs to be properly cooled for stable operation. A tile-type DTRM that is a stacking structure of multi-layer components was modeled with simplification and heat dissipation characteristics of the DTRM model were studied using computational fluid dynamics(CFD) simulations. Most of the heat was dissipated by the heat conduction through the cold plate, but the heat transfer by the forced convection on top of the DTRM also was found to play an important role in the thermal management. Under the given conjugated heat transfer environment, the DTRM was confirmed to secure a stable operating temperature range.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권2호
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• pp.157-164
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• 2012

다기능 구조체는 전자장비, 열제어 부품, 우주복사 차폐물 및 지지구조물이 하나의 시스템으로 통합된 구조적 결합체로써, 위성 및 행성탐사선 모듈의 소형화/경량화를 달성하여 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 매우 중요한 첨단 모듈이다. 본 연구에서는 구조적인 강도를 고려하여 설계된 다기능 구조체의 6가지 형상에 대하여 방열성능을 수치해석적인 방법으로 검토하였다. 다기능 구조체의 rib 형상이 방열판 내 전열효과에 미치는 영향은 열전도 측면만을 고려하는 것은 의미가 없으며, 구조적인 강성, 제작의 난점, 무게 등을 모두 고려하여야 하고, 전열 측면에서는 rib의 형상보다 면재 외부층의 두께와 무게에 대한 trade-off를 통하여 최적화하는 것이 일반적으로 유효하다고 판단된다.

• 한국광학회지
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• 제25권6호
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• pp.311-314
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• 2014

본 논문에서는 LED 모듈의 방열성능을 개선하기 위하여 히트싱크의 새로운 핀 구조를 설계하고 열 특성을 분석하였다. 대부분의 히트싱크는 판상형이나 침상형의 핀으로 구성되는 것이 일반적이나, 스프링 모양의 헬리컬 핀 구조를 설계변수와 함께 도입하여 제한된 부피 대비 넓은 표면적을 갖는 히트싱크를 설계하였다. 약 14% 넓어진 표면적을 통해 방열 효율을 개선하였고, 그에 따라 LED 칩의 온도를 약 12% 정도 저감하는 효과를 가져 올 수 있었다. 또한, 기존의 히트싱크 보다 넓은 표면적을 가지는데 비해 형성 부피는 약 15% 감소하게 되어 재료비 절감은 물론 공정상의 이점에 따른 공정 생산비의 절감을 기대할 수 있는 새로운 고성능 LED 조명용 히트싱크를 설계하였다.