• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권1호
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• pp.364-372
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• 2023

The space reactor is the primary energy supply for future space vehicles and space stations. The radiator is one of the essential parts of a space reactor. Therefore, the research on radiators can improve the heat dissipation power, reduce the quality of radiators, and make the space reactor smaller. Based on MOOSE multi-physics numerical calculation platform, a simulation program for the combination of heat pipe and fin at the end of heat pipe radiator is developed. It is verified that the calculation result of this program is accurate and the calculation speed is fast. Analyze the heat transfer characteristics of the combination with heat pipe and fin, and obtain its internal temperature field. Based on the calculation results, the influence of structural parameters on the heat dissipation power is analyzed. The results show that when the fin width is 0.25 m, fin thickness is 0.002 m, condensing section length is 0.5425 m and heat pipe radius is 0.014 m, the power-mass ratio is the highest. When the temperature is 700K-900K, the heat dissipation power increases 41.12% for every 100K increase in the operating temperature. Smaller fin width and thinner fin thickness can improve the power-mass ratio and reduce the radiator quality.

• 공업화학
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• 제8권6호
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• pp.1034-1040
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• 1997

전기자동차의 동력원으로 사용되는 90Ah급 Nickel/Metal hydride 전지 11개로 구성된 module의 온도특성을 상용 software인 NISA II를 사용하여 해석하였다. 전지 module에 대한 element수를 감축하기 위하여 열전도도가 다른 여러 층을 통하여 전달되는 열흐름에 대한 해석을 전기저항 등가식을 사용하여 단순화하였으며, Cartesian coordinate의 축별로 다른 열전도도를 삽입하는 orthotropic model을 사용하였다. 전지 module의 온도를 낮추기 위하여 알루미늄 재질의 cooling fin을 전지와 전지사이에 삽입하여 실험을 수행하였고, 전지 module 최외곽에 위치한 fin에 의한 최고온도의 강하 효과는 미미하다는 결과를 얻었다. 전지 module내 전지별 온도차이를 극소화하기 위하여 cooling fin의 개수와 두께 그리고 측면 fin의 복합적인 영향에 대한 실험을 수행하였으며, 1mm 두께의 알루미늄 fin을 4개 사용하여 module내 전지별 최고온도의 차이를 $3^{\circ}C$ 이내로 줄일 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.2373-2377
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• 2009

본 연구에서는 3차원 포아송방정식을 이용하여 FinFET의 문턱전압특성을 분석하였다. FinFET는 차세대 나노소자로서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행중에 있다. 이에 FinFET에서 단채널효과로서 잘 알려진 문턱 전압이하 스윙 및 문턱 전압 등을 3차원 포아송방정식의 분석학적 모델로 분석하고자 한다. 나노소자인 FinFET의 구조적 특성을 고찰하기 위하여 채널의 두께, 길이, 폭 등의 크기요소에 따라 분석하였다. 본 논문에서 사용한 분석학적 3차원 포아송방정식의 포텐셜모델 및 전송모델은 여러 논문에서 3차원 수치해석학적 값과 비교하여 그 타당성이 입증되었으므로 이 모델을 이용하여 FinFET의 문턱전압특성 및 문턱전압이하 특성을 분석하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.928-930
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• 2009

본 연구에서는 3차원 포아송방정식을 이용하여 FinFET의 문턱전압특성을 분석하였다. FinFET는 차세대 나노소자로서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행중에 있다. 이에 FinFET에서 단채널효과로서 잘 알여진 문턱전압이하 스윙 및 문턱전압 등을 3차원 포아송방정식의 분석학적 모델로 분석하고자 한다. 나노소자인 FinFET의 구조적 특성을 고찰하기 위하여 채널의 두께, 길이, 폭 등의 크기요소에 따라 분석하였다. 본 논문에서 사용한 분석학적 3차원 포아송방정식의 포텐셜모델 및 전송모델은 여러 논문에서 3차원 수치해석학적 값과 비교하여 그 타당성이 입증되었으므로 이 모델을 이용하여 FinFET의 문턱전압 특성 및 문턱전압이하 특성을 분석하였다.

• 설비공학논문집
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• 제24권10호
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• pp.724-732
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• 2012

The microchannel evaporator with louver fin using carbon dioxide are analyzed according to the frost growth. To predict the performance of microchannel evaporator with the frost growth under low temperature, the simulation condition of previous studies was applied. As a result, the frost thickness increases and its increasing rate is reduced when the operating time increases. Frost thickness increases gradually below the quality of 0.74, and then it decreases rapidly. In addition, the frost growth of present model under same surface temperature is very similar trends with Moallem's test results. In case of low temperature application, the dimensionless frost thickness increases dramatically and it is about 0.86 after 10 minutes.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권6호
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• pp.1-7
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• 2004

본 논문에서는 2차원 양자 역학적 모델링 및 시뮬레이션(quantum mechanical modeling and simulation)으로써, 자기정렬 이중게이츠 구조(self-aligned double-gate structure)인 FinFET에 관하여 결합된 푸아송-슈뢰딩거 방정식(coupled Poisson and Schrodinger equations)를 셀프-컨시스턴트(self-consistent)한 방법으로 해석하는 수치적 모델을 제안한다. 시뮬레이션은 게이트 길이(Lg)를 10에서 80nm까지, 실리콘 핀 두께($T_{fin}$)를 10에서 40nm까지 변화시켜가며 시행되었다. 시뮬레이션의 검증을 위한 전류-전압 특성을 실험 결과값과 비교하였으며, 문턱 전압 이하 기울기(subthreshold swing), 문턱 전압 롤-오프(thresholdvoltage roll-off), 그리고 드레인 유기 장벽 감소(drain induced barrier lowering, DIBL)과 같은 파라미터를 추출함으로써 단채널 효과를 줄이기 위한 소자 최적화를 시행하였다. 또한, 고전적 방법과 양자 역학적 방법의 시뮬레이션 결과를 비교함으로써,양자 역학적 해석의 필요성을 확인하였다. 본 연구를 통해서, FinFET과 같은 구조가 단채널 효과를 줄이는데 이상적이며, 나노-스케일 소자 구조를 해석함에 있어 양자 역학적 시뮬레이션이 필수적임을 알 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.41-44
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• 2015

소자의 집적화에 필수적인 소자 분리공정에서 화학약품의 오염 문제등을 발생시키는 화학적 기계연마기술(CMP) 공정을 사용하지 않고 벌크 finFET(fin field effect transistor) 의 트랜치 구조를 형성할 수 있는 공정에 대하여 제안하였다. 사진 감광막 도포시 발생하는 두께차이와 희생층으로 사용되는 실리콘 질화막을 사용하면 에칭 공정만을 사용하여 상대적으로 표면 위로 돌출된 부분의 실리콘 산화막 층을 에칭하는 것은 물론 finFET 의 채널로 사용되는 실리콘 트랜치 구조를 한번에 형성할 수 있는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 AZ1512 사진 감광막을 사용하여 50 나노미터급 실리콘 트랜치 구조를 형성하는 공정을 수행하였으며 그 결과를 소개한다.

• 한국해양공학회지
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• 제36권4호
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• pp.211-216
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• 2022

Since liquefied natural gas (LNG) is imported in a liquid state of about -162℃ to increase transportation efficiency in Korea, it must be vaporized in a gaseous state to supply it to consumers. Among them, ambient air vaporizer (AAV) has caught attention due to eco-friendly and low costs characteristics. However, there is a disadvantage that the performance of the heat exchanger is deteriorated due to frost due to mist and icing when used for a long time. In this paper, frost generation model in AAV vaporizer was investigated with numerically to examine utilizing the vaporizer performance with the frost generation behavior. The frost generation behavior of AAV vaporizers was examined with humidity, fin characteristic, and temperature effects. As for the LNG discharge temperature, the 12 fin vaporizer showed the highest discharge temperature when the atmospheric temperature was 25℃, and the 8 fin vaporizer had the lowest LNG discharge temperature when the atmospheric temperature was 0℃. In the case of frost formation, in the case of the 12 fin vaporizer, it was formed the most at the atmospheric temperature of 25℃, and the least was formed in the vaporizer at the 0℃ condition of the atmospheric temperature of 8 fins.

• 설비공학논문집
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• 제17권11호
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• pp.965-973
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• 2005

This paper proposes a mathematical model for predicting the frosting performance on a fin-tube heat exchanger. The model consists of empirical correlations of average heat transfer coefficients for the plate and tube surfaces and a diffusion equation inside the frost layer. The numerical results are compared with experimental data for the frost thickness, the frosting rate and the heat transfer rate to validate the proposed model. The results are in good agreement with the experimental data, and show that this model can be applied to predict frosting performance of common fin-tube heat exchanger.