다양한 크로스컷이 있는 분지된 핀이 부착된 히트싱크에 관한 실험적 연구

Abstract

최근 높은 효율과 친환경적 측면, 그리고 긴 수명을 갖는 LED (Light Emitting Diode) 조명이 기존의 광원을 대체하고 있다. 그러나 LED 조명은 열에 민감하기 때문에 방열과 냉각 기술이 매우 중요하다. LED의 방열 기술 중 자연대류 히트싱크를 이용하는 방법은 전력이 불필요하여 장기적인 측면에서 가격 경쟁력이 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 기존의 많은 연구자들은 원통형 베이스를 갖는 자연대류 히트싱크에 관하여 연구를 수행하였다. 원통형 히트싱크의 구조를 갖는 히트싱크 중에서 특히 분지된 핀과 크로스컷이 있는 핀의 각각 두 가지 다른 형상에 관한 연구는 이미 이루어졌으나, 크로스컷이 있는 분지된 핀 형상에 관한 선행연구는 미비하다. 이에 본 연구에서는 크로스컷이 있는 분지된 핀이 부착된 수직 원통형 히트싱크의 방열 성능을 다양한 핀의 높이에 대하여 측정하였다. 이 형상을 통해 히트싱크의 중심에서 멀어질수록 핀 사이의 간격이 넓어짐에 따라 열 경계층이 중첩되지 않고 거리가 멀어지게 되어 분지된 핀을 적용하여 평판 핀에 비해 방열 면적을 증가시키는 효과를 얻는 동시에, 크로스컷으로 인하여 가열된 공기에 유로를 제공함에 따라 열성능이 증대됨을 확인하였다. 결과적으로 기존의 평판 핀 히트싱크와의 열성능 비교에서 열저항이 약 7.8% 감소한 것을 확인하였다.