• Journal of Magnetics
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• 제22권2호
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• pp.181-187
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• 2017

Flow of electrically conducting nanofluids is of pivotal importance in countless industrial and medical appliances. Fluctuations in thermophysical properties of such fluids due to variations in temperature have not received due attention in the available literature. Present investigation aims to fill this void by analyzing the flow of copper-water nanofluid with temperature dependent viscosity past a Riga plate. Strong wall suction and viscous dissipation have also been taken into account. Numerical solutions for the resulting nonlinear system have been obtained. Results are presented in the graphical and tabular format in order to facilitate the physical analysis. An estimated expression for skin friction coefficient and Nusselt number are obtained by performing linear regression on numerical data for embedded parameters. Results indicate that the temperature dependent viscosity alters the velocity as well as the temperature of the nanofluid and is of considerable importance in the processes where high accuracy is desired. Addition of copper nanoparticles makes the momentum boundary layer thinner whereas viscosity parameter does not affect the boundary layer thickness. Moreover, the regression expressions indicate that magnitude of rate of change in effective skin friction coefficient and Nusselt number with respect to nanoparticles volume fraction is prominent when compared with the rate of change with variable viscosity parameter and modified Hartmann number.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2005년도 한국우주과학회보 제14권1호
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• pp.129-132
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• 2005

본 논문에서는 HAUSAT-2의 궤도 열 해석과 열 제어계의 예비설계를 살펴본다. HAUSAT-2의 열 제어계를 설계하기 위해서 우선 열 제어의 기본 이론 및 열 평형 방정식을 바탕으로 능동 및 수동의 각종 열 제어 방법을 고려하여 HAUSAT-2에 적합한 열 제어 방법 및 재질을 선정하였다(Karam 1998). 또한, 예상궤도인 고도 650km, 경사각 $98^{\circ}$의 태양동기궤도에서 HAUSAT-2가 처해지는 열 환경에 대한 분석 및 위성체의 각 면에 가해지는 은도 분포 및 범위를 예측하여 이를 바탕으로 열 제어계를 설계하였다. 열 해석은 기본적으로 시스템레벨의 해석, 부품레벨의 해석, 보드레벨의 해석 차순으로 진행되었으며, 현재 HAUSAT-2의 열 해석은 발열이 비교적 많은 보드의 해석까지 진행된 상태이며, 이러한 열 해석을 통해서 얻은 결과는 요구조건을 만족하지 못하는 부분에 대해 설계 변경 등을 통해서 모든 부품이 허용온도 범위를 유지하도록 HAUSAT-2의 열 제어계를 설계하였다. 향후 구조-열 모델(STM; Structure & Thermal Model)을 제작한 후 열 진공시험을 통해 열 해석 결과에 대한 검증을 수행할 것이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.1-10
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• 2016

This paper reports the trends of researches and technologies of electronic packaging using graphene. Electronic packaging is to provide the signal and electrical current among electronic components, to remove the heat in electronic systems or components, to protect and support the electronic components from external environment. As the required functions and performances of electronic systems or components increase, the electronic packaging has been intensively attracted attention. Therefore, technologies such as miniaturization, high density, Pb-free material, high reliability, heat dissipation and so on, are required in electronic packaging. Recently, graphene, which is a single two-dimensional layer of carbon atoms, has been extensively investigated because of its superior mechanical, electrical and thermal properties. Until now, many studies have been reported the applications using graphene such as flexible display, electrode, super capacitor, composite materials and so on. In this paper, we will introduce and discuss various studies on recent technologies of electronic packaging using graphene for solving the required issues.

• 에너지공학
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• 제20권3호
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• pp.224-230
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• 2011

우수한 성능의 연료전지 시스템을 개발하기 위해서는 연료전지의 주변장치 및 핵심부품을 중점적으로 연구해야 한다. 따라서 본 연구에서는 연료전지 시스템 내에서 배열 회수를 목적으로 사용될 원심펌프에 대해서 연구를 하였다. 본 연구를 위해 임펠러 수가 4개인 원심펌프를 설계, 제작하여 실험을 하였고, 상용모델(IWAKI) 결과와 비교, 분석하였다. 또한 임펠러 수가 4, 6, 8개인 원심펌프를 설계하여 CFD 해석기법을 통해 해석해 보았다. 실험결과와 전산해석은 동일한 조건하에 진행 되었으며 정량적인 차이를 비교 하였을 경우 30[%] 이내의 차이를 보여주었다. 또한 실험을 통해 얻어진 결과는 전산해석을 수행하는데 중요한 자료로 사용될 수 있었고 향후, 실험에 대한 정확성 향상 및 CFD 해석에서 가정한 부분을 줄인다면 더 정확한 결과를 확보할 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.1011-1019
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• 2015

Insulated gate bipolar transistor (IGBT) 소자는 전동차, 항공기 및 전기 자동차에 가장 많이 사용되는 고전압, 고전력용 전력 반도체이다. 그러나 IGBT 전력소자는 동작 시 발열 온도가 매우 높고, 이로 인해, IGBT 소자의 신뢰성 및 성능에 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 발열 문제를 해결하기 위한 IGBT 모듈 패키지의 방열 설계는 매우 핵심적인 기술이며, 특히, 소자가 동작 한계 온도에 올라가지 않도록 방열 설계를 적절히 수행하여야 한다. 본 논문에서는 전동차에 사용되는 1200 A, 3.3 kV 급 IGBT 모듈 패키지의 열 특성에 대해 수치해석을 이용하여 분석하였다. IGBT 모듈 패키지에 사용되는 다양한 재료 및 소재의 두께에 대한 영향을 분석하였으며, 실험계획법을 이용한 최적화 설계를 수행하였다. 이를 통하여 열 저항을 최소화하기 위한 최적의 방열 설계 가이드 라인을 제시하고자 하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.28-33
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• 2010

본 연구는 전산유체역학기법을 통해 화재유동을 수치적으로 모델링하고 화재발열량계 내부의 유동특성과 발열량 측정의 불확실성에 영향을 미치는 주요 측정인자들의 특성을 파악하고자 한다. 수치해석에 이용된 프로그램은 ANSYS사의 CFX 12.1이고 에디소산모델과 P-1 근사법을 적용하여 연소반응과 복사열전달을 해석한다. 수치해석결과 $90^{\circ}$ 곡관이 적용된 배기덕트의 경우 측정면에서 상대적으로 비대칭성이 높은 유동분포를 보였으며 속도장의 편차가 온도나 농도장의 편차에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 이러한 연구를 통해 신뢰성 높은 화재발열량계의 구축을 위한 설계과정을 최적화하고 효율적인 시스템 운영을 위한 기초자료를 제공한다.

• 한국광학회지
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• 제26권4호
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• pp.226-232
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• 2015

$8m{\times}6m$(400인치)의 대형 화면 액정 화상 투영기에 쓸 수 있는 광원부로서 엘이디를 2층으로 촘촘하게 배열한 광원과 그에 수반되는 조명광학계 설계의 개념을 제시하였다. 엘이디를 촘촘히 배열할 때 생기는 방열문제는 엘이디를 2층으로 배열하면 해결됨을 열분석을 통해 보였다. 뒤 층의 엘이디에서 나오는 빛이 앞 층에 가려질 수 있는 문제는 앞뒤로 어긋나게 배열하여 해결했고, 엘이디 배열에서 나온 빛을 투영렌즈에 맞추어 액정판을 고르게 비추는 조명광학계를 함께 설계하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.622-629
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• 2020

The performance and cost of electric vehicles (EVs) are much influenced by the performance and service life of the Li-ion battery system. In particular, the cell performance and reliability of Li-ion battery packs are highly dependent on their operating temperature. Therefore, a novel battery thermal management is crucial for Li-ion batteries owing to heat dissipation effects on their performance. Among various types of battery thermal management systems (BTMS'), the phase change material (PCM) based BTMS is considered to be a promising cooling system in terms of guaranteeing the performance and reliability of Li-ion batteries. This work is mainly concerned with the basic research on PCM based BTMS. In this paper, a basic experimental study on PCM based battery cooling system was performed. The main purpose of the present study is to present a comparison of two PCM-based cooling systems (n-Eicosane and n-Docosane) of the unit 18650 battery module. To this end, the simplified PCM-based Li-ion battery module with two 18650 batteries was designed and fabricated. The thermal behavior (such as temperature rise of the battery pack) with various discharge rates (c-rate) was mainly investigated and compared for two types of battery systems employing PCM-based cooling. It is considered that the results obtained from this study provide good fundamental data on screening the appropriate PCMs for future research on PCM based BTMS for EV applications.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.42-50
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• 2018

Large Eddy Simulation (LES) 기반의 Fire Dynamics Simulator (FDS) Version(5와 6)에 따른 아격자 난류 및 연소모델의 변화가 헵탄 풀화재의 평균 화염높이에 미치는 영향이 검토되었다. 화재시뮬레이션을 위한 열발생률은 동일한 조건에서 수행된 실험을 통해 제공되었으며, FDS Version에 따른 평균 화염높이의 예측성능은 기존 상관식과의 비교를 통해 평가되었다. FDS 5와 6에 각각 적용된 Smagorinsky 및 Deardorff 난류 모델은 평균 유동장, 화염형상 및 화염높이에 큰 영향을 주지 않는다. 그러나 평균 화염높이를 포함한 풀화재 특성 차이는 주로 FDS 5와 6에 각각 적용된 혼합분율 및 Eddy Dissipation Concept (EDC) 연소모델 차이로 인하여 발생됨을 확인하였다. 마지막으로 FDS 6에 비해 FDS 5는 상당히 긴 화염높이의 예측결과를 제공하며, 기존 상관식과 보다 일치하는 평균 화염높이 예측이 가능함을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.107-107
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• 2017

전자제품의 성능이 향상됨에 따라서 전자제품에 사용되는 부품의 고집적화가 필연적으로 요구되고 있으며, 고집적화 된 전자제품의 방열(heat dissipation)에 관한 문제점이 대두되고 있다. 방열은 전자기기의 성능과 수명을 유지하는데 있어서 중요한 문제 중 하나로서 방열 효과를 높이기 위해 다양한 연구 개발이 진행 중이다. 방열에 사용되는 소재로는 Cu가 있으며, 저렴한 가격과 상대적으로 높은 방열 효율을 가지는 장점이 있다. Cu는 전기 도금 증착 방법을 사용하여왔으나, 전기도금 방식으로 증착된 Cu 방열판은 제품에 열이 축적될 경우 Cu와 substrate 사이의 residual stress로 인해 박리나 뒤틀림 현상 등이 발생하여 high power를 사용하는 device의 방열 소재로 사용하기에는 개선해야 할 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로 magnetron sputter 증착 방법이 있으며, magnetron sputter은 대면적화가 용이하고, 다양한 물질의 증착이 가능한 장점으로 인해 hard coating 또는 thin film 증착과 같은 공정에 사용되고 있다. 특히 증착된 film의 특성을 조절하기 위해서 magnetron sputter에 pulse 또는 ICP (inductively coupled plasma) assisted 등을 적용하여 plasma 특성을 조절하는 방법 등에 관한 연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 pulsed magnetron sputtering 방식을 이용하여 증착된 Cu film 특성 변화를 확인하였다. 다양한 pulsing frequency와 pulsing duty ratio 조건에서, Si substrate 위에 증착된 Cu film과의 residual stress 변화를 측정하였다. Pulse duty ratio가 90% 에서 60%로 감소함에 따라서 Cu film의 residual stress가 감소하였고, pulsing frequency가 증가함에 따라 Cu film의 residual stress가 감소하는 것을 확인하였다. 증착 조건에 따른 plasma의 특성 분석을 위하여 oscilloscope를 이용하여 voltage와 current를 측정하였고, Plasma Sampling Mass spectrometer 를 이용하여 ion energy의 변화를 측정하였다. 이를 통해 plasma 특성 변화가 증착된 Cu film에 미치는 영향과 residual stress의 변화에 대한 연관성에 대하여 확인할 수 있었다.