본 연구는 응축기 표면에서의 안정적인 물방울(드롭와이즈, dropwise) 응축을 촉진함으로써 이중상 폐쇄 열다기관(TPCT, two-phase closed thermosyphon)의 열적 성능 향상을 조사한다. 기존의 TPCT는 막응축(filmwise condensation)에 의존하며, 이로 인해 추가 열저항이 발생하고 전체 열전달 효율이 저하된다. 이를 해결하기 위해 우리는 높은 열유속 조건에서도 침수(flooding)나 코팅 열화 없이 물방울 응축을 유지하는 견고하고 소수성인 세리아/PDMS/테플론(ceria/PDMS/Teflon) 복합 코팅을 개발하였다. 맞춤 제작된 반(半)원통형 시각화 장치를 통해 내부 이중상 유동을 실시간으로 관찰할 수 있었으며, 응축 모드가 시스템 거동에 미치는 영향을 확인하였다. 물방울 응축은 응축기에서의 국소 열전달계수를 유의하게 향상시켰으나, 응축수는 연속적인 막 형태가 아니라 이산적인 액적의 형태로 증발기로 되돌아가 증발 성능이 저하되고 전체 열저항이 증가하였다. 이러한 결과는 TPCT에서 응축과 증발 과정 사이의 복잡한 상호의존성을 강조하며, 전체 시스템 최적화를 위해서는 두 구간 모두의 표면 개질이 필수적임을 시사한다.

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