• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.75-78
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• 2005

본 논문은 CPU의 수냉식 쿨러 자켓에 대하여 CFD(computational fluid dynamics) 해석을 수행하여 내부면적이 큰 쿨러 자켓의 효율이 어느 정도 좋은 지를 내부면적이 작은 쿨러 자켓과 비교 분석한다. 쿨러 자켓이 냉각수와 열 교류를 원활히 할 수 있도록 쿨러 자켓의 온도분포를 통하여 적절한 형상을 설계하여 CPU 수냉식 쿨러 자켓의 제작시 설계 자료로 이용하고자 한다.

• 기계와재료
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• 제22권1호
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• pp.54-64
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• 2010

공작기계의 고속화, 다축화, 복잡화에 따른 열변형 오차가 공작기계에서 발생하는 오차의 대부분을 차지하고 있다. 이러한 열변형 오차를 최소화 하기 위해 공작기계의 발열부에 차가운 오일을 공급하여 냉각함으로써, 열변형을 제거하는 장치가 오일쿨러이다. 오일쿨러는 제어 방법에 따라 On-off, 가스 바이패스, 인버터 방식 등이 사용된다. 초정밀 공작기계에는 주로 가스 바이패스 및 인버터 방식이 사용되는데, 인버터 방식의 경우 고가(高價)인 관계로 주로 옵션 형태로 사용된다. 가스 바이패스 방식 오일쿨러는 인버터 방식에 비해 가격이 저렴하고 구조가 간다하며 정밀한 온도제어를 할 수 있지만 부하가 낮은 경우 구조적인 한계로 인해 온도제어 불안정을 발생시킨다. 본 연구에서는 기존 바이패스 방식 오일쿨러에서 나타나는 문제점을 해결하고 보다 정밀한 온도제어를 위해 2개의 전자밸브를 갖는 듀얼 밸브 방식 오일쿨러 시스템을 개발하였다. 개발된 듀얼 밸브 오일쿨러 시스템의 성능검증을 위해 정격운전, DIN 8602 규격, ISO/DIS 230-3 운전모드에서 성능을 비교/분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.1-6
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• 2006

본 논문은 CPU의 쿨러 자켓에 대하여 CFD(computational fluid dynamics) 해석을 수행하여 내부면적이 큰 쿨러 자켓의 효율이 어느 정도 좋은 지를 내부면적이 작은 쿨러 자켓과 비교분석한다. 쿨러 자켓이 냉각수와 열 교류를 원활히 할 수 있도록 쿨러 자켓의 온도분포를 통하여 적절한 형상을 설계하여 CPU 쿨러 자켓의 제작시 설계 자료로 이용하고자 한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.130-135
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• 2013

최근 공작기계 분야에서 가공속도와 가공정밀도 같은 시스템 성능이 한층 요구되고 있다. 특히 가공속도가 증가함에 따라 공작기계와 수가공 분야의 공작물 가공 부위에 유해한 열 발생을 초래하게 된다. 이 열은 가공 정밀도를 저하시키는 주된 원인으로 작용한다. 따라서 온도를 제어하는 오일쿨러는 공작기계에서 필수적이다. 일반적으로 두 가지 대표적인 제어기법인 핫가스 바이패스 방식과 압축기 가변속 제어 방식이 오일쿨러에 채택 되었다. 본 논문에서는 오일 출구 온도를 설정값으로 유지하기 위해 압축기의 속도를 제어하였다. 공작기계의 정밀 가공이 요구되는 추세에 맞추어 ${\pm}0.1^{\circ}C$의 고정도 온도 제어가 가능한 오일쿨러가 요구된다. 그러나 정밀 온도제어가 가능한 오일쿨러는 가격이 고가이다. 그러므로 본 논문에서는 on/off(릴레이) 제어방식 대신에 PID 제어기와 위상각 전력제어 방식을 사용하여 정밀 온도제어가 가능한 오일쿨러용 제어기를 제안한다. 제안한 제어기를 제작하고, $23^{\circ}C$, $24^{\circ}C$ 그리고 $25^{\circ}C$에서 실험하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1027-1031
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• 2014

외기냉수냉방 시스템은 공조나 산업공정에 사용되는 냉수를 저온의 외기를 이용하여 냉각하는 시스템으로 에너지를 절감하기위해 사용되며, 냉각시스템과 외기와 냉수가 열교환을 하는 드라이쿨러로 구성되어있다. 외기냉수냉방 시스템은 지속적인 냉방이 필요한 곳에 에너지절감효과가 뛰어나나 국내의 경우, 외기냉수냉방 시스템에 설계 기준과 자료가 미비하다. 따라서 본 연구에서는 상용프로그램 HYSYS를 이용하여, 드라이쿨러를 이용한 외기냉수냉방 시스템의 요소변화에 따른 성능을 비교 분석했으며 그 결과는 다음과 같다. 드라이쿨러의 냉각능력은 외기온도, 요구냉수온도, 열교환기의 LMTD (Logarithmic Mean Temperature Difference, 대수평균온도차)에 따라 변한다. 드라이쿨러는 외기온도가 낮을 수록 그 냉각능력이 증가하며, LMTD가 낮은 드라이쿨러가 LMTD가 높은 것에 비하여 고온의 외기온도에서 사용이 가능하였다. 외기온도가 극히 낮은 지역에서는 글리콜이 함유된 부동액을 사용해야하며 국내의 외기온도를 고려하였을 때, 글리콜농도 34%의 부동액이 적절한 것으로 판단된다. 냉동기에 적용될 작동유체의 경우, R22, R134a, R407C의 압축일을 비교했으며, R134a가 환경관련 규제와 에너지 사용측면에서 우수한 냉매로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.605-609
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• 2010

적외선 센서를 사용하는 최신 관측용 장비들을 저온으로 유지하기 위해서는 극저온 컴프레서를 센서에 연결한다. 그러나 컴프레서 진동원으로부터 발생한 외란 힘에 의해 취득 영상 품질이 저하된다. 따라서 고품질의 영상을 얻기 위해 극저온 쿨러에 대한 진동 절연 설계가 필요하다. 본 논문은 수동 진동 절연 방법의 장점을 사용하면서 컴프레서 외란 진동에 대한 높은 절연 성능이 있는 시스템을 연구 및 설계하는 것이다. 수동 진동 흡수기는 컴프레서의 구동 주파수를 고려하여 설계했다. 또한, 특정 외란 진동과 고주파수의 진동도 절연되는 쿨러 절연 브래킷을 설계하였고, 성능 분석을 위한 실험을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.687-692
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• 2016

엔진에 터보차져를 사용하게 되면 엔진의 출력도 향상되지만 동시에 엔진의 온도도 높아지게 된다. 특히 피스톤의 경우는 냉각이 문제가 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 오일 젯을 사용하는데, 오일 젯은 오일을 피스톤의 밑 부분에 분사하여 피스톤을 냉각시키는 것이다. 오일 젯이 사용된다면, 오일의 분사로 인하여 오일 유량의 증가및 피스톤으로부터의 열전달에 의하여 높아진 오일 온도 문제를 해결하기 위하여 오일 펌프 용량 증대와 오일 쿨러의 사용이 필요하다. 그러나 용량 증대 오일 펌프와 오일 쿨러를 사용하면 엔진의 마찰 토크가 증가하는 원인이 된다. 본 연구에서는 오일 젯, 오일 쿨러 및 오일 펌프의 용량 증대로 인하여 엔진의 마찰 토크가 증가하는 정도에 대하여 연구하였다. 또한 각 부품의 사양을 변경함에 따라 마찰 토크가 얼마나 영향을 받는가도 측정되었다. 저속에서는 오일 펌프와 오일 쿨러에 의한 영향이 크고 고속에서는 오일 쿨러에 의한 영향이 큼을 알 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.153-158
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• 2020

본 연구에서는 CPU쿨러 모델에서 100℃의 온도 조건을 가하여서 열 및 응력 해석을 하였다. 열유속의 값은 아래쪽 봉 부분에서 가장 많고 전반적으로 위쪽 부분으로 갈수록 열유속이 작아짐을 볼 수 있다. CPU 쿨러 모델의 제일 바닥에 있는 면에서 제일 높음을 알 수 있고 전반적으로 위쪽 부분으로 갈수록 온도는 작아짐을 볼 수 있다. 온도 해석을 기반으로 열팽창으로 인한 열변형은 겹판들의 위부분으로 갈수록 변형량이 작아짐을 알 수 있고, 모델의 아래부분으로 작은 봉의 휘어진 부분에서 변형량이 많이 발생하고 모델 맨 아래의 바닥면에서는 변형량이 가장 작음을 볼 수 있다. 또한 열응력은 아래의 바닥면에서 570.63 MPa의 최대 열응력이 발생하고 있다. 겹판들의 위부분으로 갈수록 응력이 작아짐을 알 수 있으나, 모델의 중앙부분에서는 그 응력이 다소 높아짐음을 볼 수 있다. CPU 쿨러의 열 및 응력에 대한 연구결과를 적용함으로서, 본 연구가 미적인 융합에 적합된다고 보인다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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• pp.944-946
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• 2010

열교환기는 공조 및 기타 산업현장에서 많은 수요가 창출되고 있는데 본 논문에서는 3차원 수치해석을 이용하여 수송기계의 오일쿨러나 연료쿨러에 쓰이는 전형적인 열교환기에 대한 방열 성능을 해석하였다. 열교환기의 핀 타입 중 wavy 및 louver에 대하여 열교환기 성능 실험 데이터를 이용하는 3차원 열교환기 모델을 완성하고 통과 풍량에 따른 열교환량을 예측하였다. 이는 열교환기를 통과하는 풍속이 균일하지 않을 때 열교환량을 예측할 수 있어 설계 정확성 향상에 기여할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.113-114
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• 2016

본 논문에서는 오일 쿨러용 컴프레셔의 속도 맥동에 의한 영향을 분석하고 이를 저감하기 위한 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 공작기계의 공작물 가공부위에서 발생하는 열 변형 오차를 줄이기 위해 오일 쿨러용 컴프레셔가 사용된다. 하지만 싱글 로터리 구조의 컴프레셔에서 발생하는 기계적인 진동은 배관의 피로파괴와 소음을 야기하므로 반드시 저감시켜야 한다. 따라서 본 논문에서는 싱글 로터리 컴프레셔의 운전 시 발생하는 속도 맥동의 영향을 최소화할 수 있는 실시간 보상기법을 제안한다. 제안된 기법은 특정 맥동 성분을 저감할 수 있는 비례공진제어기를 적용하여 속도 맥동의 주파수 성분을 검출하여 이를 최소화 하는 방향으로 보상신호를 주입하는 방식이다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안하는 기법의 효용성을 검증한다.