• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1484-1488
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• 2009

본 논문은 LED조명기구의 상용화에 가장 큰 문제로 제기되는 방열설계에 관한 논문으로서, COMSOL을 이용한 방열해석을 통하여 문제해결의 방법을 제시한다. COMSOL Multiphysics에 있는 Heat Transfer Module의 Transient Analysis를 활용하여 해석한 결과, 시뮬레이션 값과 시작품 제작 후 측정 온도와의 차이가 10[$^{\circ}C$]이하로 도출되었으며, Led Lamp가 설치되는 실내.외의 환경조건의 온도변화에 따른 제 요소들을 잘 활용하면 실제 작품의 목표치에 근접하는 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.429-430
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• 2014

본 논문에서는 3-레벨 NPC 방식을 적용한 직류배전전력변환장치의 IGBT손실을 고려한 방열을 제안하였다3-레벨 양방향 인버터의 경우 dv/dt가 작기 때문에 THD를 감소 시킬 수 있으며 필터의 부피와 EMI를 저감 시킬 수 있는 장점이 있다. 3-레벨 양방향 인버터에서 Dual-IGBT를 사용할 경우 IGBT의 열분배가 중요하다. 강제 풍냉식 전력변환장치의 신뢰성과 안전성을 높일 수 있도록 IGBT 손실로 인한 발열과 방열을 정확히 분석하고, 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3141-3147
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• 2010

LED 조명등의 효율 및 수명을 단축시키는 가장 중요한 원인은 정션온도 상승이며, 이를 해결하기 위해 고효율 방열 패키징, 고전도율 소재 개발, 접촉저항 개선 및 히트싱크 최적화 등과 같이 다양한 방열성능 향상 연구가 이루어지고 있다. 하지만 지금까지의 대부분의 연구는 LED 조명등이 단지 대기 중에 노출되었다고 가정하였기 때문에 실제 실링 유닛과 함께 천장에 장착되었을 때의 방열성능은 아직 보고되지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 MR16 LED 조명등을 이용하여 실제 설치조건에 따른 정션온도 변화를 규명하고 이를 통한 더욱 정확한 LED 조명등 수명 및 효율 예측을 이루고자 하였다.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1087-1093
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• 2010

열관(HP)과 상변화물질(PCM)을 병렬로 배열한 일체형 위성 열제어 H/W를 제안하였다. HP-PCM 모듈은 제한적인 의미에서 일종의 off-the-shelf 부품으로써, PCM을 위한 별도의 열설계와 형상설계 등을 수행하지 않더라도 기존에 사용하고 있는 HP처럼 크기나 개수 등만을 설계함으로써 온도제어를 달성할 수 있도록 하였다. 주기적인 발열이 있는 부품의 온도제어를 위하여, 제안한 HP-PCM 모듈이 적용된 위성 방열판을 설계하고 상세모델을 수립하여 수치해석을 수행하였다. 각각 PCM이 없는 경우와 PCM을 장입한 경우에 대하여 수치해석을 수행하였으며, 등가평균값의 주기적인 변화에 대한 비교분석을 통하여 PCM의 축열과 방열에 의한 열분산이 매우 효과적임을 확인하였다. HP가 작동하지 않는 경우에 대한 수치해석을 통하여 열전도도가 작은 PCM의 사용한계를 제안한 HP-PCM 모듈을 이용하여 극복할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.20-25
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• 2014

차세대 친환경 조명인 LED소자는 온도가 올라갈수록 LED의 발광효율이 떨어지고 $80^{\circ}C$이상 올라갈수록 수명이 감소하고 스펙트럼선의 파장이 본래의 파장보다 장파장 쪽으로 이동하는 Red Shift현상 및 $T_j$ 상승에 따라 광 출력이 감소되는 큰 문제점이 대두되고 있어 열을 최소화 할 수 있는 방열설계 연구가 진행 중이다. COB Type LED의 경우 보드에 LED 칩을 직접 결합시켜 열 저항을 낮췄지만 주거용 13.5W의 경우 방열판을 통해 발열 문제를 해결해야한다. 본 논문에서는 주거용 13.5W COB LED 다운라이트에 맞게 Heat Sink를 설계하고, 그 설계한 Heat Sink와 13.5W COB를 패키징하여 Solidworks flow simulation을 통해 최적의 Fin두께를 선정하여 접촉식 온도계를 사용한 열적 특성을 분석 하고 평가 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1185-1192
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• 2012

차량용 연료전지는 내연기관보다 운전 온도가 낮아 냉각수의 온도를 낮게 관리해야 하며, 이러한 냉각수 온도는 대기와의 온도차가 내연기관보다 작아 고성능 방열판 및 열관리계가 요구된다. 이러한 차량용 연료전지 열 관리계는 특히 연료전지 운전 온도 및 스택 내 온도분포를 결정하는 중요한 구성품이다. 본 연구에서는 차량용 연료전지 열 관리계 모델을 Matlab/$Simulink^{(R)}$ 환경 하에 개발하였으며, 기본 설계에 적용이 가능하도록 방열판 상세 모델을 개발하고 열 관리계는 팬, 모터, 방열판 그리고 냉각수 펌프로 구성하였다. 팬과 펌프는 경험식을 이용해 모델을 개발하였으며 모터 동특성을 고려하였다. 두 구성품은 연료전지의 입구와 출구 온도를 추출해 정해진 지령을 수령하도록 제어 하였다. 본 연구에는 연료전지 차량에 적합한 방열기 설계를 위해 방열기 특성을 확인하고, 이를 연료전지 시스템과 통합운전하면서, 연료전지 운전제어에 적절한 지 확인하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제11권9호
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• pp.21-29
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• 2022

센서 및 분석 경화시장에서 폭넓게 사용되고 있는 기존의 UV 광원들이 점차 LED로 교체 적용되고 있다. 그러나 UV LED의 광 성능이 기존 램프에 비하여 여전히 낮고 광 효율성도 낮아 효능성 감소 및 수명 저하 문제가 존재한다. 현재 환경과 UV램프의 기술적인 문제로 인하여 점차 LED교체가 이루어지고 있는 시점에서 UV LED의 성능 향상이 매우 중요하다. 본 연구에서는 UV LED의 수명 증가 및 성능 향상을 위한 new package 설계 및 분석을 실행하였다. 광소자에서 발생하는 열을 직접 방출하기 쉽도록 방열특성이 우수한 packaging 설계가 매우 중요한데, 본 연구에서는 열적 안전성을 기반으로 안정성이 우수한 패키지 구성 및 UV LED용 new packaging을 설계 구현하였다. 이를 통하여 광 효율 및 방열성능 향상을 위한 새로운 UV LED용 new packaging을 구성하고 전기적 광학적 특성을 각각 분석하였다. 또한 UV LED package의 방열성능 향상을 위해 높은 반사율 특성을 가지는 알루미늄(Al)를 이용, 최적의 렌즈 포커싱를 적용함으로서 광출력 효율을 증가 시킬 수 있었다. 기존 은(Ag)대비 광효율 결과가 약 ~30%이상 개선되었으며, 새로 적용된 광소자 패키지에서 광출력 저하 특성이 약 10% 이상 향상됨을 확인 할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권10호
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• pp.1139-1147
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• 2005

The shape optimal design of the plate-fin type heat sink with vortex generator is performed to minimize the pressure loss subjected to the desired maximum temperature numerically. Evaluation of the performance function, in general, is required much computational cost in fluid/thermal systems. Thus, global approximate optimization techniques have been introduced into the optimization of fluid/thermal systems. In this study, Kriging method Is used to obtain the optimal solutions associated with the computational fluid dynamics (CFD). The results show that when the temperature .rise is less than 40 K, the optimal design variables are $B_1=2.44\;mm,\;B_2=2.09\;mm$, and t=7.58 mm. Kriging method can dramatically reduce computational time by 1/6 times compared to SQP method so that the efficiency of Kriging method can be validated.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.120-127
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• 2013

Hybrid electric vehicles have applied electric parts for saving fuel consumption and reducing levels of environmental pollution. Electrification of automobiles is indispensable for entering into global market because of enhanced environment restriction. ISG (Integrated Starter & Generator) system is one of main electric parts and can improve fuel efficiency more than other components by using Idle Stop & Go function and regenerative braking system. However, if ISG motor and inverter work under the continuously high load condition, it will make them the decrease of performance and durability. So the ISG motor and inverter need to properly design the cooling system of them. In this study, we suggested the enhancement points by modifying the thermal design of ISG motor and then confirmed the improvement of the cooling performance.