• 한국기계가공학회지
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• 제18권12호
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• pp.82-90
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• 2019

This analysis demonstrates the effective removal of heat generated from a solar panel's output degradation factor solar cells (the solar panel's output deterioration factor), and solves the problems of oxidation and corrosion in existing metal heat sinks. The heat-dissipating test specimen was prepared using carbon materials; then, its thermal conductivity and its effectiveness in reducing temperatures were studied using heat transfer numerical analysis. As a result, the test specimen of the 30g/㎡ basis weight containing 80% of carbon fiber impregnated with carbon ink showed the highest thermal conductivity 6.96 W/(m K). This is because the surface that directly contacted the solar panel had almost no pores, and the conduction of heat to the panels appeared to be active. In addition, a large surface area was exposed to the atmosphere, which is considered advantageous in heat dissipation. Finally, numerical analysis confirmed the temperature reduction effectiveness of 2.18℃ in a solar panel and 1.08℃ in a solar cell, depending on the application of heat dissipating materials.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.431-438
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• 2022

전자 기기의 발달에 따라 발생하는 발열 문제를 해결하기 위해 높은 열전도도를 갖는 방열소재의 개발이 필요하다. 고분자 복합소재는 고분자의 장점과 열전도성 필러의 장점을 동시에 지녀 경량 방열소재로 각광받고 있다. 하지만, 산업적으로 요구되는 열전도도를 달성하기 위해서는 볼륨비로 60 이상의 고함량의 필러 충진이 요구되므로 최근에는 필러의 구조 제어를 통해 비교적 저함량의 필러 충진으로도 열 전달 경로를 최적화할 수 있는 연구들이 진행되고 있다. 본 리뷰에서는 고분자 복합소재 내 열전도성 이방성 필러의 구조를 제어해 비교적 적은 필러 함량으로 고열전도성 방열소재를 제작하는 다양한 전략을 소개하고자 한다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.86-91
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• 2011

Thermal design was conducted for a solar thermal storage system in a medium-temperature range between $200^{\circ}C$ and $400^{\circ}C$. The system was composed of heat pipes as heat carrier and molten salts as phase-change storage material. Each heat pipe penetrated through the storage system and had two heat-exchanging sections at both ends to interact with high-and low-temperature steams, while it exchanged heat with molten salts in the middle section. During a heat-storage mode, the heat pipes transferred heat from the hot steam at one side to the molten salts and it transferred heat from the molten salt to the cold steam at the other side during the heat-dissipating mode. A tube-bank type heat exchanger theory was applied to this design task to meet the required inlet and outlet temperatures of the steams depending on the operation modes. Several design variables were considered including the lengths of evaporator and condenser of a heat pipe, traverse and longitudinal pitches of the pipe, and the number of rows of the heat pipes for two different molten salt baths. An optimum design results were presented with discussion.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.273-278
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• 2009

The experimental study is performed to investigate the optimum design of the system dissipating properly heat from the in-situ solar panel installed on site. For this purpose, six 12-Watts panels, which are set at the different conditions of the solar panels contained phase change material, changing the array of the aluminum fin and honeycomb at the back of the panel, are tested. PCM, which has $44^{\circ}C$ melting point, is chosen in this study. In order to enhance the thermal heat from the absorbed heat in PCM, finned aluminum plate is placed. Furthermore, Aluminum honeycomb is imbedded in the back container to find if it would improve the thermal conductivity of PCM. As a result, the solar panel, which is combined with honeycomb and outward fins with PCM instead of placing the fine inward, is showing the best performance in terms of controling panel temperature and efficiency.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1087-1093
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• 2010

열관(HP)과 상변화물질(PCM)을 병렬로 배열한 일체형 위성 열제어 H/W를 제안하였다. HP-PCM 모듈은 제한적인 의미에서 일종의 off-the-shelf 부품으로써, PCM을 위한 별도의 열설계와 형상설계 등을 수행하지 않더라도 기존에 사용하고 있는 HP처럼 크기나 개수 등만을 설계함으로써 온도제어를 달성할 수 있도록 하였다. 주기적인 발열이 있는 부품의 온도제어를 위하여, 제안한 HP-PCM 모듈이 적용된 위성 방열판을 설계하고 상세모델을 수립하여 수치해석을 수행하였다. 각각 PCM이 없는 경우와 PCM을 장입한 경우에 대하여 수치해석을 수행하였으며, 등가평균값의 주기적인 변화에 대한 비교분석을 통하여 PCM의 축열과 방열에 의한 열분산이 매우 효과적임을 확인하였다. HP가 작동하지 않는 경우에 대한 수치해석을 통하여 열전도도가 작은 PCM의 사용한계를 제안한 HP-PCM 모듈을 이용하여 극복할 수 있음을 확인하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권2호
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• pp.10-15
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• 2010

The experimental study was conducted to optimize the system dissipating properly heat from the in-situ solar panel installed on the roof. For this purpose, six 12-Watt panels, which were consisted of the different design conditions such as containing phase change material(PCM), changing the array of the aluminum fin and honeycomb at the back of the panel, were tested. PCM, which had $44^{\circ}C$ melting point, was chosen in this study. In order to enhance absorbing and expelling heatin PCM, profiled aluminum fin was placed either inward oroutward from the panel. Furthermore, Aluminum honeycomb is imbedded in the back container to find if it would improve the thermal conductivity of PCM. During the experiment, there were ranged to $26^{\circ}C\sim32^{\circ}C$ for outdoor temperature and $700W/m^2\sim1000W/m^2$ for irradiance. As a result, the solar panel, combined with honeycomb and outward fins with PCM instead of placing the fins inward, is showing the best performance in terms of controling panel temperature and its efficiency.

• Composites Research
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• 제37권5호
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• pp.422-426
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• 2024

전자 기기의 급속한 소형화 및 전력 밀도 증가로 인해 기기 구동 중 많은 양의 열이 발생하게 되면서 높은 열전도도를 갖는 열계면소재와 같은 방열소재의 수요가 급증하고 있다. 이 중, 액상 고분자와 방열 필러의 혼합물인 페이스트 형태의 방열소재는 열원과 히트 싱크 사이의 거친 표면을 효과적으로 채워 방열 효율을 극대화 할 수 있다. 하지만, 일반적으로 방열 페이스트는 반복적인 가열 및 냉각 그리고 가압의 극단적 조건에서 필러/수지 상 분리 등의 이유로 낮은 장기안정성을 갖는다. 따라서, 최근 우수한 장기 안정성을 지니는 고기능성 방열 페이스트의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 실리콘 오일 수지와 방열 필러 혼합물로 높은 열전도도와 우수한 장기 안정성을 동시에 지니는 방열 페이스트를 제작하는 다양한 전략을 소개하고자 한다.

• International Journal of Reliability and Applications
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• 제17권2호
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• pp.137-147
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• 2016

The engine mount of a car subjected to a pre-load related to the weight of the engine, and acts to insulate the vibration coming from the engine by moving on large or small displacement depending on the driving condition of the car. The vibration insulation of the engine mount is an effect obtained by dissipating the mechanical energy into heat by the viscosity characteristic of the rubber and the microscopic behavior of the additive carbon black. Therefore, dynamic stiffness from the intrinsic properties of rubber filled with carbon black at the design stage is an important design consideration. In this paper, we introduced a hyper-elastic, visco-elastic and elasto-plastic model to predict the dynamic characteristics of rubber, and developed a fitting program to determine the material model parameters using MATLAB. The dynamic characteristics analysis of the rubber insulator of the ACTIVE MOUNT was carried out by using MSC.MARC nonlinear structural analysis software, which provides the dynamic characteristics material model. The analysis results were compared with the dynamic characteristics test results of the rubber insulator, which is one of the active mount components, and the analysis results were confirmed to be valid.

• Composites Research
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• 제32권6호
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• pp.319-326
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• 2019

본 연구에서는 재활용이 가능하며 열가소성 특성을 지닌 신규 고분자 수지를 개발하고 합성하였다. 이렇게 개발된 수지와 판상형 질화붕소(h-BN) 사이의 계면 친화성이 좋음을 계산과학을 통하여 확인하고 열압기(hot press)를 이용하여 복합소재를 제조하였다. 고분자 수지와 필러 사이의 계면 친화성과 함께 복합소재 제조시 발생되는 전단력(shear force) 만으로도 매우 높은 필러 정렬도를 지닌 복합소재를 제조할 수 있었고, 이러한 이유로 복합소재는 최대 13.8 W/mK의 높은 열전도도를 갖는 것을 확인하였다. 또한, 개발된 수지가 화학적으로 분해 가능한 장점을 이용하여 제조된 복합소재로부터 물리/화학적 변성 없이 필러를 회수할 수 있었고 이렇게 회수된 필러는 향후 다양한 신규 복합소재 제조에 재활용이 가능하다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.63-69
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• 2021

일체형 방열 및 기체 차단 재료 개발을 위하여 신규 고분자를 합성하고 판상형 육방정 질화 붕소(hBN) 필러를 포함하는 복합소재를 제조하였다. 복합소재는 필러의 크기 및 함량에 따라 열전도도 및 산소투과도 조절이 가능하였다. 복합소재는 최대 28.0 W·m-1·K-1의 높은 열전도도를 지녔으며 필러 미포함 샘플 대비 산소투과도는 62% 감소하였다. 열전도도 및 기체투과도 실험 측정값과 모델 예측값 비교를 통해 복합소재 내 필러의 종횡비를 계산하였다. 이러한 결과를 토대로 높은 열전도도 및 낮은 기체투과도는 필러 간 효과적인 네트워크 형성 때문이며 이는 복합소재 제조 시 전단 응력 극대화가 가능한 신규 수지의 특성으로부터 유래된것으로 사료된다. 또한, 열전도도로부터 계산된 필러 종횡비와 산소 투과도로부터 계산된 필러 종횡비 값이 서로 다름을 확인하였고 이에 관련하여 복합소재에서 열 전달 및 기체 투과 메커니즘에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서 개발된 높은 열전도도 및 낮은 산소투과도를 갖는 고분자 복합소재는 전자 제품의 일체형 방열 및 산화 방지 재료로 사용 될 수 있다.