• Journal of Energy Engineering
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• v.4 no.1
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• pp.31-41
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• 1995

본 연구에서는 일반 가정에서 많이 쓰이고 있는 15,000 Kcal/hr용량의 유류 보일러에 대한 제반 실험을 통하여 보일러 운전자료를 제공함은 물론 방열코일의 열교환 실험을 통하여 시중에 유통되고 있는 방열코일의 방열량 비교와 공기와 냉각수와의 열관류율을 비교함으로서 보일러 시공에 필요한 기초 자료를 얻었다. 연소에 필요한 급기량은 매연농도가 문제시 되지 않는 Smoke Scale No.가 1 이하인 공기비 1.45 이상으로 운전이 되어야 하며 송수온도는 t2=-0.0781XGw+85($^{\circ}C$)의 실험식으로 표시할 수 있다. 공기중에서 코일의 방열량은 X-L관이 외경의 차이로 인해 동관보다 높게 나타났다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.350-350
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• 2010

에너지 효율이 높은 LED조명을 사용하면 에너지 절감, 이산화탄소, 환경오염물질 배출 감소의 효과를 얻을 수 있다. 그러나 LED조명에서 발생하는 열은 LED조명의 수명과 에너지 효율을 감소시킨다. 따라서 LED조명을 상용화하기 위해서는 LED조명에서 발생되는 열을 효율적으로 제거하는 것이 필수적이며 LED조명 방열판의 생산단가 또한 낮아야 한다. 이러한 조건을 충족하는 LED조명용 방열판은 Al 6063이 주로 사용되고 있다. Al 6063은 열전도 특성이 우수하고 생산단가가 저렴하다. 그러나 100 W급 이상의 고출력 LED조명에 Al 6063을 사용하기 위해서는 Al 6063의 열 방출 특성을 향상시킬 필요가 있다. 금속의 열 방출 특성을 향상시키기 위해서 주로 이용되는 방법은 표면적을 극대화 시키는 것이다. 금속에 국부적인 깊이 부식을 일이키는 Pitting corrosion을 이용하면 저렴한 비용으로 Al 6063의 표면적을 극대화하여 방열판의 열 방출 특성을 향상시킬 수 있다. 실험에 사용한 기본적인 구조의 Al 6063 방열판의 크기는 $50{\times}50{\times}30(mm)$ 이며 1M HCl + 0.05M $H_2SO_4$에서 $I_a$ = +40 mA, $t_a$ = 60 ms, $I_c$ = -40 mA, $t_c$ =20 ms로 50, 100, 200 cycle AC 에칭 하였다. Pitting corrosion된 방열판은 $3W{\times}3$개의 LED모듈에서 1시간 발광 시킨 후, 열화상 카메라를 이용하여 표면온도를 측정하였다. 실험결과 AC에칭 cycle이 증가할수록 발열특성이 우수하였으며, Pitting corrosion을 이용하지 않은 방열판에 비해 최대 $5^{\circ}C$의 표면온도 감소가 이루어졌다. 본 연구를 통해, 저렴하면서도 열 방출 특성이 높은 방열판을 설계하면, 고출력 LED조명의 상용화를 앞당길 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.10a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1285-1285
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• 2015

현재 전력난에 의해 에너지 절감이라는 말은 가정 및 산업 현장 곳곳에서 들을 수 있다. 에너지 절감 대책 중 하나가 몇 년전 정부에서 발표한 백열등 수입 및 유통금지가 있다. 그 효과로 LED 산업이 각광 받게 되었다. 다양한 LED 산업 및 기술에서도 신뢰성 및 성능 분야는 항상 진화하고 많은 기업들이 집중하고 있다. LED에서 중요한 요소인 방열성능을 개선시키기 위해 많은 연구를 행하고 있다. 그리고 광원 개발분야에서도, 반도체 광원의 LED PKG의 다량 실장으로 고출력을 행하는 것 보다는 기판위에 Blue Chip을 실장하여 제작하는 고출력 광원의 기술로 집중되고 있다. 이 논문에서는 고출력 광원인 COB(Chip On Board) LED의 방열성능 개선을 다루었다. 기판의 구조 변형으로 방열특성 개선 대안을 제시하였다. Via hole과 Cavity를 이용한 구조를 제안하였다. 그에 대한 해석 방법으로는, 구조적인 해석과 수치적인 해석을 활용하였다. 그 결과로는 약 13~40%의 방열성능 개선을 나타내었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.26 no.2
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• pp.64-72
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• 2017

The performance analysis of the 70 W class LED lighting system suitable for the Middle East environment was performed using the lumped parameter model. The LED light is composed of a heating substrate, a heat pipe, and a heat sink. We divided the LED lights into four objects and applied energy equilibrium to each of them to establish four lumped nonlinear differential equations. The solution of the simultaneous equations was obtained by the Runge-Kutta method. Convective heat transfer coefficients of the lumped model were obtained by multidimensional CFD analysis. As a result of comparison with experiment, it was found that the heating substrate had an error of $1.5^{\circ}C$ and the upper heat sink had an error of $1.8^{\circ}C$ and the relative error was about 0.6 %. Using this model, temperature distribution analysis was performed for normal operating conditions with an ambient temperature of $55^{\circ}C$, with sunlight only, with abnormal operating conditions with sunlight, and without an upper heat sink.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.127-127
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• 2010

최근 Light-emitting diodes (LEDs: 발광다이오드) 디바이스의 고휘도, 저전력, 긴 수명, 다양한 색연출 가능, 친환경 소자 등의 장점으로 LED 디바이스가 flat panel display(FPD)의 back light unit (BLU) 를 비롯해 실내 외 조명과 자동차 전조등 분야 이외에도 의료, 인테리어 사업을 비롯한 각종 전자 통신 기기의 정보 처리 기기의 표시소자 등, 여러 제품 군에 적용되는 가운데 큰 관심을 받고 있다. 하지만 이러한 여러 가지 장점에도 불구하고 LED 모듈에서의 junction temperature가 높은 방열 특성이 나쁘다는 단점은 아직 해결되지 않고 있는 실정이다. LED 소자 모듈에서의 junction temperature가 높을 경우 소비되는 에너지가 많을 뿐만 아니라 LED 소자의 발광효율이 떨어지고 수명이 급격히 저하 되어, 결국에는 신뢰성 특성이 현저히 저하 되는 결과가 초래되기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 LED 디바이스의 열저항을 낮추기 위해 고방열 세라믹 기판을 이용해 LED 디바이스의 방열 특성을 향상시킨 결과를 제시한다. 고방열 세라믹 기판을 제작하여 LED 칩을 실장시킨 다음 LED 열저항 특성을 측정하였다. 이때 고방열 세라믹 기판은 Al2O3와 AlN이 사용되었으며 제작한 세라믹 기판의 강도, 표면 roughness, 미세구조 등을 살펴보고 이 기판들의 열전도도를 측정하였다. 제작 공정방법에 따라 세라믹 기판의 미세구조를 비롯한 기계적, 열적 특성이 현저히 변하였으며 이때 LED 칩을 실장 하여 측정한 열저항 특성 값도 함께 변하였다. Al2O3의 열저항 값은 3.003 K/W 으로 측정 되었으며, AlN의 열저항 값은 3.003k/W 으로 측정되었다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2003.11a
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• pp.317-322
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• 2003

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.3
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• pp.1027-1032
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• 2013

LED is standing in the limelight as a light part of the low-carbon green energy. While LEDs are eco-friendly, efficient and durable, extreme heat rises can cause their durability to decrease, with 80% of the power supply being turned into heat energy. Heat radiation systems are important because rising temperatures affect the lifetime of LED elements. Therefore, in this paper, thermal analysis was performed for the shape of heat sink to the LED bulb. Also, it is applied the temperature control systems to our products for optimal performance.

• Solar Energy
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• v.14 no.2
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• pp.91-101
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• 1994

Heat release characteristics of a CaO packed bed reactor which is used for a chemical heat storage device has been studied. We employed Cu-plate fins to release the heat of reaction of the CaO packed bed inside the reactor fast and effectively. Two-dimensional analysis of unsteady state heat flow inside the bed was performed as a function of time and under various conditions of the Cu-plates. It is noted that the time required to release the heat of reaction with Cu fins is reduced more than twice fast compared to that without Cu fins. That was largely dependent upon the number of Cu-plate, as well.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1722-1723
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• 2011

LED는 광학적 특성을 유지하기 위해서는 방열설계가 매우 중요한 문제로 요구된다. 대부분의 반도체 소자의 고장 원인은 85%정도가 열로 인한 것이며 고출력 LED의 인가된 에너지는 20%정도가 광으로 출력되며 나머지 80%정도가 열로 전환된다. 이러한 이유 때문에 LED소자의 신뢰성과 효율 향상을 위한 방열성능의 극대화가 필요하다. 본 연구에서는 AI MCPCB 기판에 기반을 둔 COB Type의 고출력 LED모듈의 구조를 제안 하였으며, LED Chip과 금속base 사이의 절연층 유무의 관점에서의 비교 열 시뮬레이션을 통해 결과를 분석하여 고출력 COB LED모듈의 방열 특성을 최적화 하였다.