• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.440-441
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• 2018

본 연구에서는 핫플레이트를 균일한 표면 온도로 가열시키기 위한 카트리지 히터의 설계를 시도하였다. 이를 위하여 1. 표면 전력밀도 및 전열선 전력밀도에 따른 발열온도 측정 실험 2. 카트리지 히터의 분할 영역과 전열선 권선 비율에 따른 온도 측정 실험을 실시하여 온도분포형 카트리지 히터의 설계 사양을 선정하였다. 또한 이렇게 설계한 카트리지 히터를 직접 제작하여 기존의 표준형 카트리지 히터와의 성능 비교 측정 실험을 실시하여, 본 연구에서 제시한 방법으로 제작한 카트리지 히터의 표면 온도 균일도가 우수함(표면 온도차 ${\leq}1.25[^{\circ}C]$)을 증명하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.310-315
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• 2017

자동차용 방수커넥터는 외부로부터 방수가 필요한 전장부품인 와이어 하네스(Wire Harness)에 연결되어 있는 핵심기능부품이며 특히 와이어씰(Wire Seal) 부품은 고온, 다습, 저온, 먼지, 약품 등의 복합적 환경에서도 체결부 기밀성이 확보되어야 한다. 이러한 와이어씰은 최근 기존의 고상실리콘고무(Heat Cure Rubber)대신 친환경 소재이며 기계적 특성이 우수한 액상실리콘고무(LSR)를 적용하고 있다. 그리고 LSR용 와이어씰을 액상사출성형(Liquid Injection Molding)공정으로 제조할 경우 고상실리콘고무를 제조 하긴 위한 압축성형방식에 비해 사이클타임이 10배이상 빠르고 스크랩이 발생하지 않아 재료의 손실이 없으며 가류 및 생산을 위한 전후처리 과정이 필요 없기 때문에 원가 절감효과가 큰 이점이 있다. 하지만, 방수커넥터를 제조하기 위한 LSR 다캐비티 사출성형공정에서는 일정한 품질의 제품을 확보하기 위하여 캐비티간 균일한 경화온도를 유지하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 캐비티간 온도 편차를 최소화 하기 위하여 카트리지 히터의 용량을 위치마다 다르게 설계한 후 열전달 해석과 최적화 모듈을 연계하여 최적의 카트리지 히터 용량을 빠르고 효율적으로 도출하였다. 최적화 해석결과 일정한 히터 용량을 적용한 경우에 비하여 캐비티간 온도 편차는 $13.1^{\circ}C$에서 $8.1^{\circ}C$로 감소 시켜 균일 경화를 위한 온도 편차 $10^{\circ}C$ 이내인 설계 기준을 만족시킬 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권7호
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• pp.975-980
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• 2001

The thermal analysis of the hot roller in a dry film laminator is studied numerically by steady-state two-dimensional heat transfer. In the laminating process for PDP glass or PCB, the temperature distributions in a hot roller are presented considering the effects of the roller rotation speed and the inner and outer radii of the roller. The results show that the temperature distributions are strongly dependent on Peclet number. If Pe number becomes larger, the iso-thermal lines are more concentric about the rotating axis and the temperature difference on the hot roller surface decreases exponentially. It also shows that if the contact angle between the roller and the film becomes smaller the temperature difference becomes smaller. However, the changes of the rollers inner or outer radius have little effect on the temperature difference.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권2호
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• pp.203-212
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• 2010

수분류 스프레이 냉각은 많은 산업적인 응용분야에 넓게 사용되고 있다. 본 연구는 수분류 스프레이가 표면거칠기가 주어진 $900^{\circ}C$ 고온강판의 표면에 충돌하는 경우, 열유속 및 열전달계수의 정량적인 측정을 통해 표면거칠기가 수분류 스프레이 냉각에 미치는 영향을 고찰하였다. 이 때의 국소 열유속은 시편, 카트리지히터, 열전대의 조합으로 고안된 고유의 열유속게이지를 제작하여 엄밀하게 측정되었다. 평균 표면거칠기 높이를 기준으로 40, 60, $80{\mu}M$의 3 가지 표면과 매끈한 표면에 대한 수분류 스프레이 냉각 의 열전달 현상이 비교 및 평가되었다. 표면거칠기가 주어진 표면에서의 돌출물은 얇은 열 경계층두께를 통과할 수 있기 때문에 표면거칠기가 주어진 경우에 열전달은 뚜렷하게 증가하였고, 표면거칠기의 의한 열전달 향상 기구는 서로 다른 비등영역에 대해 구분하여 조사되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.503-511
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• 2011

수분류 스프레이 냉각은 $900^{\circ}C$ 이상의 고온에서 강판을 냉각하는데 매우 중요한 기술이다. 본 연구는 냉각수온이 고온 강판의 수분류 스프레이 냉각에 미치는 영향을 고찰하였다. 이 때의 열유속은 시편, 카트리지히터, 열전대의 조합으로 고안된 열유속게이지를 제작하여 엄밀하게 측정되었다. 스프레이는 fullcone 노즐로부터 생성되고 냉각실험은 일정한 스프레이 질량유속과 노즐과 표면 사이의 거리 조건에서 수행되었다. 냉각수온의 효과는 $5^{\circ}C$에서 $45^{\circ}C$까지 다섯 가지의 서로 다른 수온에 대한 수분류 스프레이 냉각의 열전달 현상을 비교 및 평가하였다. 여기서 열유속곡선과 열전달계수는 고온 강판의 냉각공정에서 실제 스프레이 냉각을 위한 기본 데이터로 활용될 수 있다.

• 융합정보논문지
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• 제11권2호
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• pp.90-97
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• 2021

본 연구에서는 산업현장에서 미활용되는 열에너지를 회수하여 유용한 전기에너지로 변환하기 위한 Bi2Te3 계열 열전소자를 제작하고 에너지회수 성능 및 물성을 도출하였다. 성능시험을 위하여 카트리지 히터 가열 방식의 가열블록과 냉매가 흐르는 냉각블록으로 구성된 전용 실험장치를 구성하였으며, 가열블록과 냉각블록에는 3×3 배열의 열전대를 장착하여 소자 양 면 온도와 열전달율을 도출하였다. 최소 온도차 27K부터 최대 온도차 172.2K까지 총 9가지의 온도차에 대해 실험을 수행하여 V-I curve와 P-R curve를 도출하였고 성능에 주요한 영향을 미치는 제벡계수 등 변수 7가지에 대하여 온도차에 대한 함수로 결과를 제시하였다. 최대 발전양 7.5W와 변환효율 11.3%의 결과로부터 개발된 열전소자의 열에너지 회수 성능의 타당성을 검증하였다.