• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2286-2291
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• 2008

Some electronics component, which is adopted as components of antenna for radar or satellite system and used for amplifying signals to transmit, is accompanied by very significant heat dissipation levels because of the inefficiencies inherent in radio frequency wave generation. So, proper cooling performance for that system is base requirement for thermal design. On this paper, we applied heat spreading structures to reduce thermal density and find the optimum values of heat sink design factors through theoretically, numerically and evaluated by product test. As the results, the performance of the cooling system shows the propriety of cooling high density heat dissipation electronics components.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 하계학술발표대회
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• pp.50-50
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• 2005

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.68-68
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• 2011

본 연구에서는 PV cell이 직달 일사에 노출되는 경우와 집광된 태양광에 조사되는 경우의 성능을 비교하는 한편 집광기의 형태에 따른 열적 성능을 검토하고자 하였다. PV cell은 본질적으로 반도체의 특성을 가지므로 작동온도의 상승에 따라 성능이 저하된다는 사실이 알려져 있으며, 태양조사의 강도 및 밀도 등 특성에 따라서도 성능의 변화를 예상할 수 있다. 그러나 이러한 성능변화에 관련된 인자들과 그 영향의 크기에 대한 정량적인 기술자료가 부족하므로 설치와 이용에 한계가 있는 것이 현실이다. 인공태양 장치(solar simulator)를 이용하여 0.7에서 1.2 sun 범위의 태양 조사 환경에서 결정질 실리콘계 PV cell과 집광형 PV cell의 성능을 검토하였다. 집광에 사용한 PTC는 집광면적의 폭이 500 mm이며, 집광 조사면적이 최소 10 mm인 경우 이론적 최대 집광비가 50이었다. PTC의 축방향으로는 균일한 태양조사가 있게된다는 것을 가정하여 모델의 길이는 간편한 실험을 위해 150에서 500 mm의 범위에서 제작하였다. 수평으로 놓인 PTC의 상부 초점 위치로부터 집광면이 아래 쪽에 위치할수록 집광 조사 면적이 증가하므로 PV cell의 크기에 따라 PTC 초점의 위치로부터 거리를 결정하였다. 한편, PTC 자체의 성능도 촛점거리와 집광면 폭의 비에 따라 달라질 수 있다는 가정 하에, 포물면의 최저 위치로부터 촛점거리는 각각 300, 400 및 500 mm가 되도록 세가지 형태를 제작하여 사용하였다. 동일한 형태의 PTC에서 PV cell의 동일한 설치 위치에서도 최고 $110^{\circ}C$ 범위의 PV cell의 작동 (표면) 온도에 따른 성능의 차이를 관찰하기 위해 셀의 후면을 냉각시키는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하였다. PV cell의 표면 온도 측정을 위해서, 후면의 온도와 같이 광선 차단 효과의 우려가 없는 경우에는 열전대를 설치하였으며, 셀의 전면 온도 측정을 위해서는 비접촉식 적외선 온도계를 사용하였다. 냉각 방법으로는 공기를 이용한 자연대류와 액체를 사용하는 강제대류의 경우를 고려하였으며, 필요에 따라 적절히 설계된 히트싱크를 설치하여 비교 실험을 진행하였다. 강제대류 냉각의 경우는 항온조를 사용하여 순환하는 냉각수의 유량과 공급온도를 변화시킴으로써 PV cell의 작동온도를 조절하고, 이에 따른 발전 성능의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 도출한 실험 및 분석 결과는 PV cell의 설치 환경과 작동온도의 변화에 따라 그 성능 변화를 예측할 수 있는 기술적 자료를 제공함으로써 에너지 이용의 합리화를 도모하는데 기여할 수 있을 것이다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권1호
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• pp.63-68
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• 2013

The purpose of this study is to investigate the cooling performance of radial heat sink used for high power LED lightings by natural convection cooling with surrounding air. Experimental and numerical analyses are carried out together. Parametric studies are performed to compare the effects of geometric parameters in radial heat sink such as the number of fins, fin height, fin length, and thickness of fin base as well as the surface coatings of radial heat sink. In this study, the cooling of 60 W LED lamp is examined with radiative heat transfer considered as well as natural convection. Numerical results show the optimum condition when the number of fin is 40, heat sink height is 120 mm, fin length is 15 mm, and fin base thickness is 3 mm. The difference in temperature of the LED metal PCB is within $1^{\circ}C$ between numerical analyses and experimental results. Also, the CNT coating on the heat sink surface is found to increase the cooling performance significantly.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권6호
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• pp.152-158
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• 2013

The purpose of this study is to investigate cooling performance of high power LEDs from 100 to 200 W class by using a jet impingement cooling module. The numerical analysis of forced convection cooling inside cooling module is carried out using a multi-purpose CFD software, FLUENT 6.3. In the experiments, the LED cooling system consists of jet impingement module, heat exchanger, water reservoir, and pump. In the present study, the cooling performance of jet impingement cooling module is investigated to determine the effect of the heat sink types on the impinging surface, the space and length of fins. Numerical and experimental studies show the reasonable agreement of LED metal PCB temperature between those results and give the optimized design parameters such as the space of fin and the length of fin. Also, the pin fin type of heat sink is found to be more efficient than the plate type heat sink in jet impingement cooling.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1065-1066
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• 2012

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.586-588
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• 2000

본 논문은 전자 패키징의 방열 성능을 개선하기 위하여 초소형 히트 파이프를 제작하고 열전달 성능을 시험한 결과를 보여준다. IC 칩이 점점 고성능화되고 고집적화되어 감에 따라 발열 문제가 대두되는데, 이 열은 전도만으로는 충분히 소산시킬 수 없고 패키징 표면에 별도의 장치를 장착하는 것은 시스템 소형화의 장애 요소가 된다. 따라서, 고성능 칩 개발을 위한 선결 과제로 고성능 초소형 냉각 장치가 요구되고 있다. 히트파이프는 밀봉된 파이프 내의 2상 유동과 상변화 잠열을 이용하여 열원으로부터 히트 싱크로 열을 효과적으로 전달하는 열교환 장치이다. 본 논문에서는 전자 패키징 내에 집적화할 수 있도록 초소형 히트 파이프 어레이를 제작하여 그 성능을 시험한 결과 증발부의 온도가 $12.1^{\circ}C$ 감소됨을 보인다.

• 설비공학논문집
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• 제30권1호
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• pp.1-9
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• 2018

Thermal performance of a heat sink for an inverter power stack was analyzed in terms of array and installation location of an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT). Thermal flow around the heat sink was calculated with a numerical model that could simulate forced convection. Thermal performance was calculated depending on the array and location of high- and low-power IGBTs considering the maximum temperature of IGBT. The optimum array and installation location were found and causes were analyzed based on results of numerical analysis. For the numerical analysis, experiment design considered the installation location of IGBT, ratio of heat generation rates of high- and low-power IGBTs, and velocity of the inlet air as design variables. Based on numerical results, a correlation that could calculate thermal performance of the heat sink was suggested and the maximum temperature of the IGBT could be predicted depending on the installation method.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권8호
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• pp.1055-1061
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• 2002

A numerical and experimental study on the flow fields behind the fan outlet was carried out to improve the performance of a conventional fan-sink(fan and heat sink). Conventional fan-sinks have a heat sink of which fin configurations tend to increase the flow resistance, thus decreasing the performance and the cooling capabilities of a fan-sink. Lifting surface method is used for the prediction of flow fields behind the fan outlet. Oil-dot flow visualization technique is applied for the validation of numerical results. The numerical results and experimental data show agreement each other. A conventional heat sink is modified and redesigned using flow patterns behind the fan outlet. The newly designed heat sink has the configuration of curved fins which minimize flow resistance. It showed improvements in both cooling: capabilities and volumetric flow rate compared to the conventional one.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.83-88
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• 2004

In this study, the flow and thermal performance of the heat sink and fan-sink were experimentally studied to predict the operating condition of the fan-sink. The experiments of the flow and thermal resistance of the heat sink with various inlet blockage, which were occurred by the shapes of the axial fans, were conducted for the proof of the effects of the inlet blockages. The greater the inlet blockage of the heat sink, the higher the pressure drop and lower the thermal resistance of the heat sink will be. The operating point of the fan-sink was predicted by the pressure drop curve with the inlet blockage, which was corresponded to the selected fan and the fan performance curve, and verified by the performance test of the fan-sink. The predicted operating point of the fan-sink had good agreement with the result of the performance test of the fan-sink within $0.7\%$ of the volume flow rates. Measured thermal resistance of the fan-sink was equivalent to that of the heat sink with the same inlet blockage of the fan-sink. It was shown that the heat transfer characteristics of the heat sink were influenced by the flow interaction between the selected fan and the heat sink. To improve the thermal resistance of the heat sink, it is necessary to consider appropriate flow patterns of the fan outlet entering into the heat sink.