• 에너지공학
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• 제4권1호
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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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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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.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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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.

• 에너지공학
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• 제26권2호
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• pp.64-72
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• 2017

중동지역 환경에 적합한 70 W급 LED 조명등의 성능분석을 집중변수모델을 이용하여 수행하였다. LED 조명등은 발열기판, 히프파이프, 방열판으로 구성된다. LED 조명등을 4개의 물체로 구분하고, 각각에 대해 에너지평형을 적용하여, 4개의 연립 비선형미분방정식 형태의 집중변수모델을 수립하였다. 연립 방정식의 해는 Runge-Kutta법을 이용하여 구하였다. 집중변수모델의 대류열전달계수는 다차원해석을 통하여 구하였으며, 실험결과와 비교한 결과, 발열기판은 $1.5^{\circ}C$, 상부방열판에서 $1.8^{\circ}C$의 오차를 가지며, 상대오차는 약 0.6 %임을 확인하였다. 이 모델을 이용하여 대기온도가 $55^{\circ}C$인 정상 운전조건, 태양광만 주어질 때의 조건, 태양광이 주어진 상태에서의 비정상 운전조건, 상부방열판이 없는 경우 등에 대한 온도분포분석을 수행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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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.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.317-322
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• 2003

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1027-1032
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• 2013

LED는 저탄소 그린에너지 시대의 등기구로서 각광을 받고 있다. 다른 조명용 광원에 비해 친환경적이고 높은 에너지 효율을 가지고 있고 수명이 길다는 장점을 가지고 있지만, 공급전력 중 80%이상이 열에너지로 전환되며, 이에 따른 온도상승이 불가피 하여 높은 온도가 단점으로 꼽히고 있다. 온도상승은 LED소자의 수명에 영향을 미치기 때문에 방열시스템이 중요하게 자리 잡고 있다. 따라서 본 논문에서는 방열성능 향상을 위하여 LED 전구의 heat sink의 형상에 대한 열해석을 통하여 방열 시스템의 효용성을 분석하였다.

• 태양에너지
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• 제14권2호
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• pp.91-101
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• 1994

[ $Ca(OH)_2/CaO$ ]계 가역반응 싸이클을 이용하는 화학축열에서 열전도도가 낮은 고체입자 충전층의 전열성능을 개선하여 축열장치의 효율을 높이고자 한다. 본 연구에서는 반응기내의 CaO 입자 충전층의 전열성능 향상을 도모하기 위해 반응기 속에 구리판으로 된 전열핀을 설치하고 수화발열 반응시의 방열특성을 조사 하였다. 이 때 반응조건의 변화에 따른 반응층내의 온도 분포를 조사하고 전열촉진 효과에 대해 검토하였다. 그 결과 구리판 전열핀의 방열촉진 효과로 인하여 수화발열반응의 방열시간이 전열핀을 사용하지 않은 때보다 1/2 이상 단축되었으며, 방열시간은 전열핀의 매수에 가장 많은 영향을 받았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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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.