• 설비공학논문집
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• 제28권10호
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• pp.394-401
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• 2016

The configuration of an extruded-type cooling structure was optimized for the light-emitting diode (LED) streetlights that have recently replaced convectional metal halide streetlights for energy saving. Natural convection and radiative heat transfer over the cooling structure were simulated using a numerical model with experimental verification. An improved cooling structure type was suggested to overcome the previous performance degeneration, as confirmed by analyzing the thermal flow around the existing cooling structure. A parameter study of the cooling structure geometries was also conducted and, based on the numerical results, the configuration was optimized to reduce the weight of the cooling structure. Consequently, the mass of the cooling structure was reduced by 60%, while the thermal performance was improved by 10%.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.50.2-50.2
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• 2009

지구관측위성의 광학탑재체 내부에 장착된 초점면결상장치(FPA, Focal Plane Assembly)는 영상촬영시 많은 열을 발생하며, 최상성능획득을 위해서는 온도가 좁은 온도범위 내에서 유지되어야 한다. 초점면결상장치가 짧은 시간 동안 많은 열을 발생할 때, 이를 효과적으로 냉각시키기 위해 보통 히트파이프와 복사방열판을 이용한다. 이번 연구에서는 초점면결상장치의 최대상승온도를 낮추고, 영상촬영대기시 최적온도유지를 위한 히터작동율을 낮추기 위해 초점면결상장치와 복사방열판 사이에 열완충질량(TBM, Thermal Buffer Mass)을 적용하였는데, 이를 통해 얻을 수 있는 열설계 개선효과에 대해서 기술한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.205-208
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• 2002

Thermal design is required with considering thermal stability to verify the reliability of electric power device with using IGBT. Numerical analysis is performed to analyzed the change in thermal resistance with respect to the various thermal density of heating element. Correlations between thermal resistance and heat generation density are established. With using these correlations, performance curve is composed with respect to the change in thermal resistance of cooling conditions for natural convection and forced convection. Thermal fatigue is occurred at the Inside and outside of IGBT by repeated heat load. The crack is occurred between base plate and ceramic substrate for the inside. When the crack length is 4mm, the failure is occurred. Therefore, Thermal design method considering thermal density, thermal fatigue resistance is presented on this study and it is expected to thermal design with considering life prediction.

• 동력기계공학회지
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• 제10권4호
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• pp.90-98
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• 2006

본 연구에서는 체철공장에서 래이들 카의 매우 높은 열에 주기적으로 빈번히 노출되는 공동가대의 열적 피해에 대한 체계적인 평가를 수행하였다 먼저 실험과 함께 유한요소법을 사용한 열해석이 수행되었다. 기존 공동가대와 향후 설치될 신 공동가대 모두에 대한 적합한 기준을 검증하기위하여 가장 심각한 상태에 대한 열평가가 포함되었다. 또한 공동가대에 적합한 방열판의 설계를 위하여 실험결과에 근거한 수치해석이 사용되었다. 마지막으로 새로 설치될 공동가대의 안전성과 내구성을 평가하기위한 피로해석을 수행하였다. 6m 신형공동가대의 열응력해석 및 피로해석 결과 기존 공동가대보다는 취약하나 설치 및 사용에는 문제가 없음을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.149-150
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• 2016

본 논문은 500W급 GaN (Gallium Nitride) FET을 적용한 Full Bridge Converter 의 2차측 소자에 따른 손실을 분석한다. Diode를 적용하였을 경우의 도통손실과 Si MOSFET과 GaN FET의 스위칭 손실 및 도통손실을 분석하여 최종적인 효율 및 동기정류의 필요성을 검증하고 그에 따른 방열설계를 수식을 통해 도출하여 제안한다.

• 설비공학논문집
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• 제16권3호
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• pp.293-302
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• 2004

In this study the optimization of plate-fin type heat sink for the thermal stability is peformed numerically. The optimum design variables are obtained when the temperature rise and the pressure drop are minimized simultaneously. The flow and thermal fields are predicted using the finite volume method and the optimization is carried out by using the sequential quadratic programming (SQP) method which is widely used in the constrained non-linear optimization problem. The results show that when the temperature rise is less than 34.6K, the optimal design variables are as follows; B$_1$=2.468mm, B$_2$=1.365mm, and t=10.962mm. The Pareto optimal solutions are also presented for the pressure drop and the temperature rise.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권5호
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• pp.25-30
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• 2016

This study investigates the heat transfer due to a change in the shape of a radiator panel inside a computer. As with models of radiator panels, models have the same surface areas. As the gap between heat transfer surfaces in model 1 becomes wider than those in model 2, the heat transfer at model 1 becomes smoother than that of model 2. By comparing the cooling processes between models 1 and 2 with respect to natural convection, a maximum temperature of $47.432^{\circ}C$ at model 1 becomes lower than that of model 2, at $49.821^{\circ}C$. Within the radiator panel, model 1 has been shown to be more effective than model 2. Accordingly, these results can be effectively applied to the shape design of radiator panels to imbue them with smoother and faster heat transfer through the finite element method.

• 설비공학논문집
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• 제15권10호
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• pp.860-869
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• 2003

Design optimization of the heat sink with 7${\times}$7 square pin-fins is performed numerically using the Computational Fluid Dynamics (CFD) and the Computer Aided Optimization (CAO). In the pin-fins heat sink, the optimum design variables for fin height (h), fin width (w), and fan-to-heat sink distance (c) can be achieved when the thermal resistance ($\theta$$_{j}$) at the junction and the overall pressure drop ($\Delta$p) are minimized simultaneously. To complete the optimization, the finite volume method for calculating the objective functions, the BFGS method for solving the unconstrained non-linear optimization problem, and the weighting method for predicting the multi-objective problem are used. The results show that the optimum design variable for the weighting coefficient of 0.5 are as follows: w=4.653 mm, h=59.215 mm, and c=2.667 mm. In this case, the objective functions are predicted as 0.56K/W of thermal resistance and 6.91 Pa of pressure drop. The Pareto optimal solutions are also presented.re also presented.d.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권3호
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• pp.204-211
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• 2019

본 연구는 국내 온실의 환경설계 기준 설정에 필요한 기초자료 제공을 목적으로 온수난방 방식을 채택하고 있는 상업용 온실 2곳에서 난방 중 열환경 계측 실험을 실시하고, 온수난방 배관의 열전달 특성을 분석하여 난방배관의 단위길이 당 방열량 자료를 제시하였다. 실험 기간동안 두 온실의 평균기온은 각각 $16.3^{\circ}C$와 $14.6^{\circ}C$로 조절되었으며, 난방배관의 온수 온도는 평균 $52.3^{\circ}C$와 $45.0^{\circ}C$로 관측되었다. 실험결과 난방배관 표면의 자연대류열전달계수는 $5.71{\sim}7.49W/m^2^{\circ}C$의 범위로 분석되었다. 난방배관 내의 유속이 0.5m/s 이상일 때에는 관내의 수온과 관 외부의 표면온도 차이가 크지 않은 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 난방배관의 관류열전달계수를 수평원통에서의 층류 자연대류열전달계수의 형태로 유도하였다. 유도된 관류열전달계수 식을 변형하여 관의 규격과 온수-실내공기의 온도차를 입력 변수로 하는 난방배관의 단위길이 당 방열량 산정식을 개발하였다. 본 연구 결과를 기존에 제공되고 있는 국내외 여러 자료와 비교한 결과 JGHA 자료와 가장 유사한 것으로 나타났다. 국내 온실의 설계에서 적용하고 있는 NAAS 자료와 국외의 BALLS 및 ASHRAE 자료는 값이 너무 큰 것으로 판단된다. 따라서 국내 온실의 환경설계기준을 제정하고, 고시하기 위해서는 추가적인 실험을 통해 이 부분에 대한 충분한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권4호
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• pp.309-318
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• 2019

한국형 달 궤도선(Korea Pathfinder Lunar Orbiter, KPLO)에 탑재되는 달 표면지형 광학관측기(Lunar Terrian Imager, LUTI)의 열설계를 수행하고, 열해석을 통하여 열설계의 건전성을 검증하였다. 달 임무궤도의 열환경은 지구궤도와 달리 달 표면의 IR 복사가 중요하므로 이를 열설계에 반영하여야 한다. 위성 외부에 노출되는 부품이나 모듈은 가능한 MLI로 단열시키지만 경통이나 방열판은 기능상 노출되므로 복사형상계수의 개념을 이용한 thermal shield를 전면에 장착함으로써 IR 복사를 완화시킨다. 태양복사를 거의 받지 않는 방열판의 전면부는 IR 방사율이 중요하며, 경통과 같이 열변형에 취약한 부품은 복사히터를 사용하여 온도구배를 최소화시킨다. 열해석 결과분석을 통하여 LUTI의 열설계는 다양한 상황에서 안정적임을 확인하였다.