• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1100-1106
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• 2010

LED는 온도가 일정이상 올라가면 효율이 떨어지고 수명이 짧아지는 단점이 있다. 본 연구는 이러한 LED의 효율적인 온도제어에 대한 것이다. LED의 방열을 위해 방열판과 팬을 사용하고 시스템의 온도제어는 원칩 마이크로프로세서와 PID제어를 통해 원하는 온도를 제어할 수 있음을 실험을 통해 확인한다. 궁극적으로 팬을 냉각장치로 사용하고 이를 잘 제어하면 LED 시스템 구동전력의 약 2%만을 사용하여 적절한 조도와 온도를 유지하는 성능을 얻을 수 있음을 제어실험을 통해 확인하였다.

• 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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• 제16권12호
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• pp.8140-8146
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• 2015

본 연구의 목적은 앰프 및 우퍼용 히트싱크가 장착된 400W급 자성유체 액티브 스피커의 방열성능 특성을 파악하기 위하여 엔클로저 내부의 온도 변화 특성을 실험적으로 고찰하였다. 이를 위하여 앰프 및 우퍼용 히트싱크를 설계하여 400W급 자성유체 액티브 스피커에 적용하였다. 결과적으로, 개발된 앰프 및 우퍼용 히트싱크가 장착된 400W급 자성유체 액티브 스피커의 방열성능은 개선되었고, 외기온도가 $25^{\circ}C$에서 $29^{\circ}C$로 증가함에 따라 스피커의 내부 온도는 상승하여 정상상태인 120 min경과 후 엔클로저 내부 온도는 $31.4^{\circ}C$에서 $33.2^{\circ}C$로 $1.8^{\circ}C$ 증가하였다. 또한, 본 연구에서 개발된 400W급 자성유체 액티브의 음압레벨은 기존의 액티브 스피커의 음압 레벨인 109.9 dB 보다 1.9 dB 향상된 111.8 dB로 우수하게 나타났다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권4호
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• pp.86-93
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• 2014

Increased demand of power-transformer's capacity inevitably results in an excessive temperature rise of transformer components, which in turn requires improved radiator design. In this paper, numerical simulation of the cooling performance of an ONAN-type (Oil Natural Air Natural) radiator surrounded by air was performed by using CFX. The natural convection of the air was treated with the full-model. The present parametric study considers variation of important variables that are expected to affect the cooling performance. We changed the pattern and cross-sectional area of flow passages, the fin interval, the flow rate of oil and shape of flow passages. Results show that the area of flow passage, the fin interval, the flow rate of oil and shape of flow passages considerably affect the cooling performance whereas the pattern of flow passages is not so much influential. We also found that for the case of the fin interval smaller than the basic design, the temperature drop decreases while a larger interval gives almost unchanged temperature drop, indicating that the basic design is optimal. Further, as the flow rate of oil increases, the temperature drop slowly decreases as expected. On the other hand, when the shape of flow passages are changed, temperature drop is increased, indicating that the cooling performance is enhanced thereupon.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권4호
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• pp.285-291
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• 2017

본 연구에서는 무인 항공 장비에 장착되는 전자 장비에 상변화 물질을 적용한 방열 설계를 수치적으로 진행하였다. 상변화 물질에 대한 열특성 실험을 통해 용융점($T_m$), 용융시 온도 증분(${\Delta}T_m$) 및 체적 팽창을 확인하였으며, 이를 통해 해석 모델 검증을 진행하였다. 용융시 용융점에서 발생하는 온도 정체 현상을 모사하기 위해 등가 비열법으로 계산한 열 물성치를 상변화 물질의 해석 모델 물성치로 입력하였으며, 실험 결과와의 비교를 통해 해석 모델의 신뢰성을 검증하였다. 검증된 해석 모델을 통해 핀과 함께 상변화 물질이 충진된 장비 하우징의 방열 성능을 향상시키고, 이를 통해 장비의 열적 안정성을 확보하였다. 현재 상변화 물질이 충진된 하우징의 방열 성능 극대화를 위해 핀 최적 설계에 대한 추가적인 연구가 진행 중에 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.53-60
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• 2016

본 연구는 NO96 화물창의 BOG(boil off gas), BOR(boil off rate)을 감소시키기 위한 노력으로 단열재료 및 단열층을 변화시켜서 개발된 NO96-GW, NO96-L03의 방열구조에 대해서 BOG, BOR 값을 계산하고 단열성능을 비교 평가하였다. 두가지의 변형된 NO96 모델을 기존의 NO96 방열과 단열층 및 단열재료의 차이점을 비교하고, 각각의 열저항 및 BOG/BOR 값의 비교 결과를 제시하였다. 열저항 값은 유한요소해석법을 이용하여 계산되었으며, 준정적 열평형 상태를 가정하여 열유속과 온도분포를 통하여 단열성능을 비교하였다. 계산에 사용된 화물창의 모든 재료물성치는 온도 의존값으로서 반영하여 $-163^{\circ}C$에서의 극저온 상태에서 특성을 반영되었다. 각 화물창의 BOG, BOR 계산은 국부 열전달 해석을 통해 방열판에서 발생하는 열유속을 계산하고, 등가모델을 적용하여 계산하는 과정으로 수행되었으며, 그 결과를 각 화물창의 단열성능을 비교 평가하기 위해서 검토하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.280-285
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• 2001

This paper presents a modelling of thermal discharge performance for a static ice-on-coil ice-storage tank. Through the present study, discharging characteristics were examined with the existing results of theoretical and numerical heat transfer analyses. Also, an experiment was conducted to obtain a real set of discharge performance. The thermal effectiveness, the ratio of the actual heat transfer rate to the maximum possible heat transfer rate, decreased when the stored energy decreased during discharging period. And the effectiveness increased as the coolant flow rate through the storage increased, of which increasing rate decreased abruptly near the maximum and the minimum stored energy. An empirical correlation was obtained from the experimental and the numerical analysis data.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2486-2493
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• 1994

Transient heat transfer characteristics in th radiant heating panel with heat diffusion fin were predicted by numerical analysis. Thermal behaviors of panel, such as temperature distributions in panel and convective and radiative heat fluxes in panel surface with advance of time, were obtained for several important parameters. The performance and thermal comfort of heating panel were studied and compared for various design conditions, such as pipe pitch, area ratio and thermal conductivity of optimal design of the new heating panels with heat diffusion fin. It was concluded that the efficient area ratio of heat diffusion fin is about 0.5, and the greater the thermal conductivity of fin is, the better the performance of panel is.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.205-205
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• 2012

선박에서는 화재안전목표를 달성하기 위해 선박을 방화구획화 함으로써 발화의 지점에서 화재를 차단하여 인근지역으로 확산 되지 않도록 하고 있다. 또한 방화구획을 관통하는 파이프, 덕트 및 전선관통부 등을 통하여 유독가스 및 화염이 순식간에 이동하게 되며, 한쪽 구역에서 발생한 화재의 영향이 다른 구역으로 영향을 미치게 되므로 화염에 의한 피해를 방지하고 불길을 차단하기 위하여 관통부재에 대하여 해당 방화구획과 동등한 성능을 요구하고 있다, 선박에 적용되고 있는 방화구획의 등급은 용도에 따라 일반 상선 등에는 "C ~ A"급, 해양플랜트에는 "C ~ H"급 등급이 요구되고 있다. 그러나 현재 국내 선박 기자재 제작 기술은 "A"급에 머물러 있고 최근 국내 조선소의 해양플랜트 수주 증가와 해양플랜트로의 사업전환으로 관련기자재기업에서 "H"급 기자재 개발에 많은 관심을 가지고 개발 시도를 하고 있다. 이에 본 논문에서는 "H" 급 방화구획에 적용되고 있는 탄화수소계(Hydrocarbon Fire) 내화시험기준과 "H"급 Fire Damper의 단열두께에 따른 탄화수소계(Hydrocarbon Fire) 내화성능실험을 통한 방화 댐퍼의 비 노출면에 대한 방열성능 확보방안에 대하여 언급하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.1011-1019
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• 2015

Insulated gate bipolar transistor (IGBT) 소자는 전동차, 항공기 및 전기 자동차에 가장 많이 사용되는 고전압, 고전력용 전력 반도체이다. 그러나 IGBT 전력소자는 동작 시 발열 온도가 매우 높고, 이로 인해, IGBT 소자의 신뢰성 및 성능에 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 발열 문제를 해결하기 위한 IGBT 모듈 패키지의 방열 설계는 매우 핵심적인 기술이며, 특히, 소자가 동작 한계 온도에 올라가지 않도록 방열 설계를 적절히 수행하여야 한다. 본 논문에서는 전동차에 사용되는 1200 A, 3.3 kV 급 IGBT 모듈 패키지의 열 특성에 대해 수치해석을 이용하여 분석하였다. IGBT 모듈 패키지에 사용되는 다양한 재료 및 소재의 두께에 대한 영향을 분석하였으며, 실험계획법을 이용한 최적화 설계를 수행하였다. 이를 통하여 열 저항을 최소화하기 위한 최적의 방열 설계 가이드 라인을 제시하고자 하였다.