• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06b
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• pp.313-317
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• 2010

최근에는 반도체 공정 기술의 발달로 인하여 프로세서의 성능은 급속도록 발전하였다. 하지만 프로세서에서 소모되는 전력이 급속도록 증가하고, 이에 따라 발생된 높은 온도는 프로세서 신뢰성에 부정적인 영향을 미치고 있다. 그러므로 최근의 프로세서 설계 시 전력, 온도등도 성능과 함께 중요한 고려사항이다. 프로세서의 신뢰성에 치명적인 영향을 미치는 고온현상을 해결하기 위해서 여러 가지 연구가 이루어지고 있다. 대표적으로 방열 판, 냉각 팬 등을 이용한 기계적인 기법과 동적 온도 관리 기법, 연산 이관 기법등을 적용한 구조적인 기법이 활발하게 연구되고 있다. 이러한 기법들의 적용으로 프로세서의 온도를 효과적으로 제어할 수 있게 되었으나 기계적인 냉각 기법은 냉각 효율성이 높지 않다는 단점이 존재하고, 구조적 설계 기법을 통한 냉각기법은 온도를 제어하기 위해 프로세서의 성능을 저하시키는 치명적인 단점이 존재하기 때문에 두 기법 모두 더 많은 연구가 필요하다. 최근의 프로세서 온도 제어 연구의 초점은 부가적인 장치를 통해 프로세서 내에서 발생 된 온도를 제어하는 기계적인 냉각 기법에서 프로세서 내에서 발생하는 온도를 효과적으로 제어하여 프로세서의 신뢰성과 냉각 비용을 절감할 수 있는 구조적 설계 기법으로 이동하고 있다. 본 논문에서는 연구의 초점이 이동하는 원인에 대해 분석하고자 고성능 프로세서에서의 기계적 냉각 기법의 냉각 효율성을 분석하고자 한다. 실험 결과, 온도를 제어하는 데 있어서 매우 높은 비용($1^{\circ}C$ 감소 당 최대 3.58W, 평균 3.36W)이 소모되는 것으로 나타났다. 향후에는 구조적인 설계 기법의 냉각 효율성을 분석하는 실험을 진행하고자 한다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.16 no.7
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• pp.1-11
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• 2011

Many researchers have studied on the methods to improve the processor performance. However, high integrated semiconductor technology for improving the processor performance causes many problems such as battery life, high power density, hotspot, etc. Especially, as hotspot has critical impact on the reliability of chip, thermal problems should be considered together with performance and power consumption when designing high-performance processors. To alleviate the thermal problems of processors, there have been various researches. In the past, mechanical cooling methods have been used to control the temperature of processors. However, up-to-date microprocessors causes severe thermal problems, resulting in increased cooling cost. Therefore, recent studies have focused on architecture-level thermal-aware design techniques than mechanical cooling methods. Even though architecture-level thermal-aware design techniques are efficient for reducing the temperature of processors, they cause performance degradation inevitably. Therefore, if the mechanical cooling methods can manage the thermal problems of processors efficiently, the performance can be improved by reducing the performance degradation due to architecture-level thermal-aware design techniques such as dynamic thermal management. In this paper, we analyze the cooling efficiency of high-performance multicore processors according to mechanical cooling methods. According to our experiments using air cooler and liquid cooler, the liquid cooler consumes more power than the air cooler whereas it reduces the temperature more efficiently. Especially, the cost for reducing $1^{\circ}C$ is varied by the environments. Therefore, if the mechanical cooling methods can be used appropriately, the temperature of high-performance processors can be managed more efficiently.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.1
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• pp.35-41
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• 2013

In injection molding, the mold temperature is one of most important process parameters that affect the flow characteristics and part deformation. The mold temperature usually varies periodically owing to the effects of the hot polymer melt and the cold coolant as the molding cycle repeats. In this study, a pulsed mold temperature control was proposed to improve the part quality as well as the productivity by alternatively circulating hot water and cold water before and after the molding stage, respectively. Transient thermal-fluid coupled analyses were performed to investigate the heat transfer characteristics of the proposed pulsed mold heating and cooling system. The simulation results were then compared with those of the conventional mold cooling system in terms of the heating and cooling efficiencies of the proposed pulsed mold temperature control system.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.5 no.1
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• pp.34-48
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• 1993

최근 CAD/CAM의 발전과 더불어 사출성형공정은 여러분야에 폭넓게 응용되고 있 다. 사출성형공정은 크게 충전과정(filling stage), 냉각과정(cooling stage), 보압과정(packing stage)로 나누어 지는데 이중 충전과정은냉각과정과 보압과정에서 나타날 물리적인 현상과 최종 성형품의 기계적 성질에 중요한 영향을 끼치게 된다. 충전과정의 수치 해석 방법은 대 표적으로 control volume method, branching flow method, transient moving boun-dary method로 구분된다. 본 연구에서는 격자의 형태를 양호하게 형성시키고 유동선단의 형태를 개선하기위한 기법인 Spline 곡선을 이용한 선단격자 재구성(frontal remeshing using spline curve)과 수치해석에 소요되는 시간을 줄이기 위하여 벽면경계조건 처리를 위한 선단 유동 장생성(frontal flow field construction for wall boun-dary condition treatment)기법을 개발 하고 transient moving voundary method에 적용시켜 원형 평판과 인장 및 굽힘시편 그리고 두께가 변하는 사각 형상을 가진 캐비터에서의 충전과정을 수치해석하였다. 그결과 압력 분 포, 온도분포, 속도장, 유동선단의 진전형태 등이 기존에 제출된 해석결과와 비교하여 볼 때 만족스러운 수치해석결과를 보였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.3
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• pp.291-298
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• 2010

A conventional EGR cooler, which is used in an EGR system of an automobile diesel engine, has a low heat-exchange efficiency. To maximize the heat transfer between the exhaust gas and coolant, dimples are formed on the surface of heat exchange tubes. When designing the dimpled EGR cooler, the net heat transfer areas in the conventional and dimpled tube-type EGR coolers are compared. Structural integrity evaluations are also performed by combining finite element analysis with a homogenization method. Subsequently, the process of manufacturing the dimpled tube, i.e., the formation of dimples, edge bending, center v-notch bending, compression, and plasma welding, is established and carried out. Thus, the dimpled EGR cooler is developed, and its performance is verified.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.9 no.1
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• pp.16-26
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• 1997

사출 성형된 제품에서 발생하는 잔류응력은 최종 제춤의 기하학적 정밀도와 기계적 성질 및 열적 성질에 영향을 미친다. 사출성형된 제품의 잔류응력을 예측하기 위해서는 먼 저 열 및 유동장의 해석을 수행하여야 하고이를 위해서는 사출 성형의 세단계. 즉 충전, 보 압, 냉각을 모두고려해야한다. 검사체적 방법에 기초한 혼합 유한요소/유한차분방법을 사용 하는 수치 해석적 기법에 의하여 충전과정가 후충전 과정의 유동장 해서을 수행하였다. 일 반화된 헬레쇼 유동을 가정하였고 보압과 냉각과정시의 고본자의 압축성을 고려하였다. 점 도의 전단 변형률의 크기와 온도에 대한 의존성은 개선된 크로스 모델을 사용하여 나타내었 다. Tait에 의해 제안된 상태방정식은 고분자의 온도, 압력, 부피의 상호관계를 묘사하는 좋 은 방법을 제공하였다. 유동해석을 통하여 전 공정에 걸쳐서 온도와 압\ulcorner장의 변화에 대한 데이터를 얻었고 제품의 고체 응력해석의 입력 데이터로 사용하였다. 유한요소응력해석에는 평면 응력요소를 사용하였다. 다양한 형태의 금형에 대해서 공정 변수들을 달리하여 유동장 의 해석과 잔류응력의 계산을 수행하였다. 이로부터 공정조건과 유동장의 관계를 밝히고 최 종 제춤의 잔류 응력에의 영향을 고찰하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.7
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• pp.935-941
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• 2010

HANARO is an open-tank-in-pool-type Korean research reactor that generates 30MW of thermal power. It differs from power plant reactor in that the heat generated by HANARO is exhausted into the atmosphere through a secondary cooling tower, thus maintaining the core temperature constant. During every monthly inspection of the cooling tower, large vibrations that exceeded the permissible limit were observed at cooling fan gear reducer No. 4 of the cooling tower. The purpose of this study is to identify the origin of the large vibration and to repair it. FFT spectrum analysis is performed to identify the part that caused the large vibration. The results of the frequency analysis showed that the vibration frequency was 354 Hz, which is twice the natural frequency of the pinion gear. A check of the pinion gear revealed that there was a crack on the surface of the pinion gear. After the gear was replaced, the reducer operated normally.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06d
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• pp.654-659
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• 2001

A new non-contact method of the frost thickness measurement has been developed. The method is based on the digital image processing technique to identify the reflection edge of the image captured by a CCD camera under laser sheet light illumination. To insure the accuracy of frost layer thickness, an in-situ calibration procedure is carried out with a calibration target with 0.5mm holes. Using the mapping function obtained by the calibration procedure, the contour of frost surface can be estimated with sub-pixel resolutions. The developed method is applied to study the effect of cooling plate temperature on the frost thickness in a small low speed wind tunnel.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.5 no.2
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• pp.97-104
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• 2017

In this study, we verify the accurate numerical analysis and simplify the perforated plate of inlet and exhaust duct using porous media for the cost reduction and the efficiency improvement of thermal-fluid analysis to evaluate cooling performance of wheel-loader. The flow loss coefficient of the perforated plate is defined by the experiment result. To define analytically the flow loss coefficient of the perforated plate, we calculate the pressure drop of unit-cell and compare to experiment result. Finally, we compare the heat balance test and the simplified simulation result on the inlet and exhaust duct of wheel-loader. After this study, we verify the applicability of the simplified analysis method on the inlet and exhaust duct of wheel-loader. And, foundation which can carry out effectively the evaluation and improvement for cooling performance of wheel-loader is prepared.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.7
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• pp.703-714
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• 2010

This paper describes the design optimization of a rotating rectangular channel with staggered arrays of pin-fins by Kriging metamodeling technique. Two non-dimensional variables, the ratio of the height to the diameter of the pin-fins and the ratio of the spacing between the pin-fins to the diameter of the pin-fins are chosen as the design variables. The objective function that is a linear combination of heat transfer and friction loss related terms with a weighting factor is selected for the optimization. To construct the Kriging model, objective function values at 20 training points generated by Latin hypercube sampling are evaluated by a three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) analysis method with the SST turbulence model. The Kriging model predicts the objective function value that agrees well with the value calculated by the RANS analysis at the optimum point. The objective function is reduced by 11% by the optimization of the channel.