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열공학 시스템의 개발 및 해석

화석 연료의 고갈은 인류에게 심각한 도전을 불러 일으켰다.  지속적일 수 있는 에너지 자원의 확보 및 그것의 가용 에너지 형태로의 변환은 현재 및 미래의 과학자/엔지니어들에게 부여되는 큰 과제이다.  본 연구실의 연구활동은 이러한 지속적이고 재생이 가능한 열원을 이용한 시스템의 개발 및 시스템내 부품의 성능 개선에 초점을 맞추고 있다.​

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  • 시스템의 열역학 사이클 해석
  • 유기 랭킨 사이클 (ORC)을 이용한 발전시스템
  • 태양열 발전 및 냉각 시스템
  • 폐열 회수 시스템
  • 열공학 시스템 내 부품의 열유체 해석 및 개발

최근의 고성능 전기/전자 장비들은 급속히 증가하는 발열량의 증가와 맞물려 효율적인 발열의 관리가 요구된다.  발열 기기의 효과적인 제어는 이러한 기기들의 냉각 및 온도 조절, hot spot의 통제, 그리고 고발열량의 효과적인 배출 등을 포함하고 있다.  대상이 되는 응용 제품들은 전통적인 전자/전기 장치들을 비롯하여, 유/무선 통신 부품, 전기 자동차 및 기차의 파워계통 장비 및 신재생에너지 플랜트 내의 파워계통 장비 등이 있다.  효과적인 발열 현상의 관리 없이는 이러한 제품들은 원하는 대로 작동하지 못하게 되며, 심한 경우에는 전체 시스템의 이상을 초래할 수 있다..

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  • 단상 및 이상유동을 이용한 힛싱크 개발 및 해석
  • 냉동현상을 이용한 냉각
  • 힛 파이프 및 스프레더
  • 접촉 저항의 해석
  • 컴퓨터를 이용한 열 해석 및 시뮬레이션 [CFD] - 상용코드의 이용 Icepak, Flotherm, Fluent, 등.

발열 기기의 냉각

Micro-channel boiling Research @ Purdue BTPFL

상변화 열전달, 특히 액체의 비등 및 응축현상을 이용한 열전달은 단상의 유체를 이용한 열전달 보다 월등한 열전달의 효율성을 보여준다.  본 연구실에서는 유체의 비등 및 응축과 관련한 물리적 현상에 대한 탐구를 수행한다.  연구의 방법은 해석 및 실험을 병행하여 이루어진다.​

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  • 미세채널 유동에 의한 비등 현상
  • 미포화상태에서의 비등 및 임계열유속
  • 표면개선에 의한 풀 비등 (pool boiling)
  • 응축 열전달

상변화 열전달

ITEL에서는 열전달과 그 응용 분야에 대한 연구를 수행하고 있습니다.

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