• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.252-257
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• 2018

본 논문에서는 군용 냉각형 열상장비의 중요한 부품인 냉각기의 MTTF를 개선하기 위한 방법을 제시한다. 일반적인 전자장비는 전자소자의 특성으로 인해 온도, 습도 등 환경요인에 의해 고장발생 가능성이 높다. 그러나 일부 군용과 같이 특수목적용의 장비(열상장비 등)들은 다양한 환경요인들에 노출되어 운용하기 때문에 환경요인을 극복할 수 있도록 설계한다. 다양한 군용 장비 중 지속적으로 사용가능 해야 하는 장비 중 가장 널리 사용되는 장비로 열상장비를 꼽을 수 있다. 특히 화질을 우선시하는 군용의 특성상 냉각형 열상장비를 많이 사용한다. 이러한 군용 냉각형 열상장비는 항시 운용 가능해야 하기 때문에 MTTF는 장비의 중요한 파라미터다. 군용 냉각형 열상장비의 MTTF에 가장 중요한 영향을 미치는 부분은 냉각기 부분이다. 냉각기의 MTTF는 장비 내부 열과 연관이 있으며 열을 저하시켜 MTTF를 증가시킬 수 있다. 이를 위해 기존 장비의 내부열에 대한 시뮬레이션을 수행하였고 이로부터 개선점을 확인할 수 있었으며 내부 구조를 개선하는 방법을 제안하였다. 제안한 개선방법의 효과는 시뮬레이션 및 MTTF계산을 통해 확인한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.369-374
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• 2016

냉각탑은 옥탑이나 건물 외부에 설치하여, 실내의 온도제어를 위해 사용된다. 냉각탑의 운전시 모터, 팬 및 낙하되는 냉각수에서 발생되는 소음 진동은 주변으로 전파가 용이하여, 인접한 건물 내부의 소음 진동 문제를 야기할 수 있다. 본 논문은 공장에 인접해 위치한 산업용 냉각탑의 진동 소음을 측정하여, 공장 내부의 정밀장비에 미치는 영향을 평가하였다. 정상 운전조건에서의 냉각탑의 소음을 측정하고, 냉각탑에서 일정거리 떨어진 공장의 바닥과 공장 내부에 위치한 정밀장비를 대상으로 진동을 측정하여, 냉각탑과 정밀기계의 진동 소음 평가기준에 의해 냉각탑의 진동 소음이 정밀장비의 정밀도에 미치는 영향을 분석하였다. 측정결과 냉각탑의 소음은 동일 용량 냉각탑의 기준 소음치인 68dB(A)보다 4~9dB(A) 높다. 냉각탑의 진동이 정밀장비에 미치는 영향은 냉각탑이 위치하는 건물 지지 프레임의 진동이 정밀장비가 위치한 바닥의 진동보다 낮아 영향은 미미하다. 정밀장비가 위치한 실내 바닥은 진폭은 허용기준치 안에 들어가나 진동 가속도 레벨 기준으로는 높게 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.432-436
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• 2016

열상 감시 장비의 핵심부품인 냉각기는 검출기 온도를 낮춰서 열상 감시 장비가 제 기능을 발휘하게 해준다. 해외 도입품으로서 기준사용시간이 20,000시간으로 제시되었고 이에 맞춰서 운용하고 있다. 양산 후 운용 중에 고장이 발생하기 시작했고, 그 고장으로 인해 냉각기의 MTBF분석을 해볼 필요성을 느꼈다. 군과 방산 업체에서 열상 감시 장비의 냉각기 고장데이터를 수집하였고 221개의 납품된 냉각기 중 73개의 냉각기가 운용 중에 고장이 발생하였다. 이 고장데이터에 생존확률 함수를 모수적 접근방법을 사용하여 적합한 분포를 파악을 하였고, 로그 로지스틱 분포가 적합하다고 추정되었다. 로그로지스틱 분포의 모수를 기반으로 냉각기의 MTBF를 분석하였다. 해외 업체가 제시한 MTBF와 비교하였고 또한 냉각기의 시간대별 신뢰도를 분석해보았다. 군 운용환경 중 고장이 발생한 냉각기의 MTBF를 분석함으로써 품질보증활동의 개선점을 찾을 수 있다. 실측 MTBF는 해외 업체에서 제시한 것보다 높게 나왔지만 운용 환경과 분석 방법론에 따른 차이는 존재한다. 이 분석 결과는 군에서 해외 도입품을 운용하는 현시점에 장비 정비주기와 운영시간에 영향을 줄 수 있고, 향후 냉각기 국산화 시 보조 자료로 기여할 것이라 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권2호
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• pp.147-154
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• 2021

본 논문에서는 고정익 항공기 환경제어장치(Environmental Control System) 운용 시 발생될 수 있는 냉각공기의 급격한 온도변화가 항공전자장비에 미치는 영향성을 알아보기 위한 시험장비 구성 및 설계안을 제시한다. ECS 시동 시, 항공기 ECS에서 공급되는 공기의 온도는 초당 5.0℃로 높아질 수 있다. 항공전자장비 개발 시 ECS에서 냉각공기를 제공받는 항공전자장비의 운용성 확보를 위하여, 냉각공기 특성 시험환경을 구현할 수 있는 시험장비가 필요하다. 시험장비 설계 시 열/유동해석을 수행하여 냉각공기의 급격한 온도변화율의 가능성을 확인하였고, 실제 탑재되는 항공전자장비를 적용하여 구현된 시험장비의 성능을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.1850-1858
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• 2014

본 연구의 목적은 전기자동차용 고발열 전자장비를 최적으로 냉각 제어하는 알고리즘을 개발하는 것이다. 이를 위하여 준중형급 전기자동차의 전자장비 냉각시스템의 계절 부하별 냉각수온도 변화를 실험적으로 고찰하여 시험용 전기자동차 냉각 제어 로직의 타당성 분석을 수행하였다. 결과적으로 기존 전기자동차의 전자장비 냉각시스템은 필요 냉각부하인 기준온도와 비교하여 과도하게 구동되고 있음을 확인하였다. 또한, 전기자동차의 연비 향상을 위하여 외기온도, 차량속도, 냉매온도 등을 고려한 최적 냉각 제어 알고리즘이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.986-993
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• 2012

본 연구의 목적은 수소연료전지 자동차의 열관리시스템 성능특성을 알아보기 위하여 다양한 운전조건 변화에 따른 열전달 성능특성을 고찰하는 것이다. 수소연료전지 자동차의 열관리시스템으로 스택 냉각시스템, 전자장비 냉각시스템, 그리고 냉방시스템의 성능특성 및 상호영향도를 파악하기 위하여 자동차 실 도로 운전조건 변화에 따른 냉방성능 및 전자장비 냉각시스템에 미치는 영향을 파악하였다. 결과적으로, 고속도로 조건에서 냉방시스템 작동 시 수소연료전지 자동차의 스택 냉각시스템의 방열성능은 냉방시스템이 꺼진 경우보다 평균 28.8% 감소하였고, 시내주행 조건에서 수소연료전지 자동차의 전자장비 냉각시스템의 냉각부하는 고속주행 조건보다 약 65.6% 상승하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.16.2-16.2
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• 2005

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권11호
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• pp.1091-1097
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• 2017

상용(Commercial type) 냉각 팬이 적용된 방산용 전자장비는 생산 기간 중 팬 단종이 빈번하게 발생된다. 팬 단종 문제의 해결을 위해서는 대체 팬 선정이 필요하며, 고온 동작 시험 등의 장비 성능 및 신뢰성 검증이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 생산 과정에서 활용 가능한 효과적인 대체 팬 선정 및 검증 방안에 대해 연구하였다. 먼저, 장비 냉각에 필요한 유량 및 압력을 계산하여 대체 팬을 선정하였고, 신뢰성을 확보한 CFD 방열 해석 모델을 활용해 팬 선정의 타당성을 검증하였다. 이후 대체 팬을 장비에 적용하여 고온 운용 시험을 수행하였다. 그 결과 장비는 고온 환경에서 정상적인 기능을 발휘하였으며, 주요 부품 및 내부 공기 온도는 열적으로 안정된 상태임을 확인하였다.

• 기계저널
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• 제47권5호
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• pp.63-66
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• 2007

• 한국음향학회지
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• 제33권2호
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• pp.111-117
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• 2014

본 논문은 전자장비의 구조기인소음 (structure-borne noise)의 실험적 저감방안 검토에 대한 내용을 다루었다. 수냉식 전자장비의 유일한 소음원인 냉각장치를 목업(mock-up)으로 제작하여 소음 특성을 파악하였으며, 전원에 의한 영향, 구조체 강성에 의한 영향, 팬 고정부위의 절연에 의한 효과, 마운트의 공진주파수가 미치는 영향 등에 대한 검토를 수행하였다. 이를 반영하여 제작된 전자장비 프로토타입의 소음 특성을 파악하였으며, 구조기인소음을 저감시키기 위하여 작동회전수(rpm) 조합, 마운트 종류 및 설치방법 등에 대하여 검토하였다. 냉각팬 작동 주파수의 1차, 4차 성분에 의하여 소음이 크게 발생하며, 구조체 강성증가, 팬 고정부위 절연, 마운트 공진주파수 저하, 작동회전수조합, 마운트 선정방법 등에 의하여 전자장비의 구조소음을 저감시킬 수 있음을 확인하였다.