응용열전달 연구실

기계공학과 김성진

응용열전달 연구실은 기계공학과 소속으로, 주로 진동형 히트파이프와 초고열유속 냉각 시스템, 열관리 시스템에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 최근 3년간 다수의 프로젝트를 통해 우주비행체용 능동 냉각 구조 기술, 선박용 배터리 시스템 열관리 기술, 차세대 초열전도체 연구 등을 성공적으로 수행하였습니다. 특히, 진동형 히트파이프의 최적 설계 및 제작 기술 개발, 초고열유속 발열체를 위한 3D Multiporous 냉각장치 개발, HPC10K 및 DCD Thermal Test System의 열해석 모델 개발 등의 연구에서 주목할 만한 성과를 거두었습니다. 이러한 연구 결과는 다수의 논문과 특허로 이어졌으며, 산업계와의 활발한 협력을 통해 실제 응용 가능성을 입증하고 있습니다.

Pulsating Heat Pipes

Ultra-High Heat Flux Cooling

Thermal Management Systems

대표 연구 분야

연구 영역 전체보기

초고열유속 냉각 시스템 개발

초고열유속 환경에서 효율적인 열 관리를 위한 냉각 시스템을 개발하는 연구입니다. 최근 초고열유속을 다루는 다양한 응용 분야에서 열 관리의 중요성이 증가하고 있습니다. 이 연구는 고성능 열 교환기를 설계하고, 초고열유속에서의 열 전달 및 유체 흐름 특성을 분석하는 것을 목표로 합니다. 이를 위해 복합 구조의 핀(fin) 및 채널 구조를 도입하여 열 전도성을 극대화하고, 더 나아가 다양한 열 유속 조건에서의 성능을 실험적으로 검증합니다. 초고열유속에서의 열 관리 기술은 전자 기기, 항공 우주, 에너지 시스템 등 다양한 산업에 중요한 기여를 할 수 있습니다.

진동형 히트파이프 기술 개발

진동형 히트파이프(Oscillating Heat Pipe, OHP)는 높은 열 전달 효율성을 가진 혁신적인 열 관리 장치입니다. 본 연구는 OHP의 구조적 설계 최적화 및 제작 기술 개발을 목표로 하며, 특히 고압 작동 유체 충진 기술과 다양한 작동 조건에서의 열 성능을 분석합니다. 이를 위해 OHP의 채널 설계, 유체 충진 방법, 및 열 전달 메커니즘을 종합적으로 연구하며, 실험적 검증과 수치 해석을 통해 최적의 설계 방안을 도출합니다. 진동형 히트파이프는 전자 기기 및 고열 유동을 필요로 하는 다양한 시스템에서 효율적인 열 관리를 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

주요 논문

135

발행물 전체보기

One-dimensional model of manifold microchannels for embedded cooling: Prediction of thermal performance and flow non-uniformity

H. Lee, Y.J. Lee, S.J. Kim

International Communications in Heat and Mass Transfer, 2024

Experimental investigation on thermal-hydraulic performance of manifold microchannel with pin-fins for ultra-high heat flux cooling

Y.J. Lee, S.J. Kim

International Journal of Heat and Mass Transfer, 2024

Experimental investigation on the effect of transverse grooves in a channel on the thermal performance of a flat-plate pulsating heat pipe

Y.J. Lee, S.J. Kim

International Journal of Heat and Mass Transfer, 2024

완료된 프로젝트

프로젝트 전체보기

초고열유속 발열체를 위한 3D Multiporous 냉각장치 개발

한국연구재단

2021년 03월 ~ 2025년 02월

차세대지능형반도체 기술개발사업

한국연구재단

2020년 07월 ~ 2023년 03월

진동형 히트파이프 최적 설계 기술 및 제작 기술 개발

(주)엘오티머트리얼즈

2021년 04월 ~ 2021년 12월