본 연구에서는 비접촉 열화상(thermographic) 기법을 사용하여 증기 챔버(vapor chamber)의 열확산(heat-spreading) 특성에 대한 유동 유도 구조(flow-guide structures)의 영향을 체계적으로 조사하였다. 시험한 증기 챔버는 외부 치수가 106 mm × 106 mm × 4 mm (길이 × 폭 × 두께)였으며, 바닥판(bottom plate)에는 두께 1 mm의 심(wick)을 갖추고 있었다. 팽창각(expansion angle)이 0°, 22.5°, 45°인 유동 가이드(flow guides)를 증기 공간(vapor space)에 통합하여 기상(증기상) 작동유(working fluid)의 흐름을 제어하고 구조 강성을 향상시키고자 하였다. 진공 상태의 증기 챔버에는 심 void 체적의 약 130%에 해당하는 약 6.5 mL의 증류수(distilled water)를 충전하였다. 증기 챔버의 열확산 특성은 비접촉 열화상 카메라로 측정한 온도 분포 및 누적 유효 열전도율(cumulative effective thermal conductivity) 분포의 관점에서 평가하였다. 증기 챔버는 중심부에서 균일한 온도 분포를 보였고, 중심으로부터 반경 3.5 cm 이내에서 높은 누적 유효 열전도율을 나타낸 반면, 외곽부에서는 과잉 액상(액상 상) 작동유의 축적으로 인해 온도와 누적 유효 열전도율이 모두 급격히 감소하였다. 누적 유효 열전도율은 열유속(heat flux)이 증가할수록, 열유속이 높은 조건에서 작동유의 질량 유량(mass flow rate)이 증가하기 때문에 증가하였다. 열유속 200 W cm^-2에서 측정된 누적 유효 열전도율은 약 95% 수준의 신뢰도에서 8 900 W m^-1 K^-1 ± 1 100 W m^-1 K^-1에 도달했으며, 이는 구리(copper)의 약 tewnty-times(20배) 더 높은 값에 해당하였다. 증기 챔버의 열확산 성능은 유동 가이드의 팽창각이 증가할수록 감소했는데, 이는 주로 고체 유동 가이드(solid flow guide)를 통한 전도(conduction)의 기여가 기상 작동유의 대류(convection) 기여에 비해 더 커졌기 때문이었다.

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