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LCD 패널을 탑재한 옥외 광고용 콘솔 개발에 관한 연구
A Study on the Development of the Console with LCD Panel for Exterior Advertizing 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.11 no.1, 2010년, pp.13 - 20  

최갑용 (아주자동차대학 자동차계열)

초록
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본 연구의 목적은 Display 산업의 중요성에 주목하여 옥외 광고를 위한 LCD 패널용 콘솔(이하 'LCD 콘솔'이라 한다.)을 개발하는데 있다. 본 연구의 핵심 과제는 LCD 콘솔의 내부온도를 제어할 수 있도록 해주는 냉각시스템(Cooling System)을 개발하는 것이다. 냉각시스템은 상용화되어 있는 냉각휀(Cooling Fan), 히트싱크(Heat sinks), 열전소자(Thermo Electronic Module) 등의 제품들을 시스템적으로 통합시키는 응용기술로서 통계적 검정기법을 적용하여 개발되었다. 본 연구는 먼저 냉각시스템을 설계/제작한 후 실험을 통하여 냉각시스템 제어에 필요한 인자들의 설정 값들을 구하는 과정을 보였다. 이어서 개발된 냉각시스템을 이용하여 46인치 LCD Panel이 탑재된 LCD 콘솔을 설계/제작하고 실험을 통하여 완성품 LCD 콘솔의 성능을 확인하는 과정을 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The development of the console for exterior advertizing LCD Panel(LCD Console) is the purpose of this study with regard to importance of display industry. In this study, the most important point is to develop the cooling system for LCD Console. It is developed by using systematic application techniq...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 시스템의 구조상 냉각휀의 설치 위치 때문에 휀의 작동방향에 따라 냉각효과에 영향을 미칠 수 있다는 문제가 제기됨에 따라 이를 확인할 필요가 발생하였다. 따라서 본 실험의 주된 목적은 그림 6의 장치를 이용한 실험을 통하여 이를 알아보는 것이다. 이를 위하여 실험계획법에 따라 계획의 수립, 실험방법, 자료수집/정리를 실시하고 검증절차에 따라 효과차이를 분석하였다.
  • 때문에 이를 해결하기 위하여 기계식 냉각시스템을 도입하였었으나 제작비를 비롯하여 중후장대(重厚長大), 소음과 유지보수, 수명 등의 총체적인 문제가 발생함에 따라 이를 개선할 필요성이 제기되었다. 따라서 본 연구의 목적은 경박단소(輕薄短小)하면서 유지보수에 유리한 46인치 규모의 LCD Panel을 이용한 옥외광고용 콘솔을 개발하는데 있다.
  • 본 실험은 냉각휀의 작동방향이 냉각시스템과 SSHP의 성능에 영향을 미칠 수 있다는 문제제기에 따라 이를 규명코자 실시되었다. 이에 따라 실험계획을 수립하고 토출온도 즉 제어값과 흡방열측간의 온도차를 인자로 설정하여 효과를 측정하였다.
  • 본 실험의 목적은 개발한 냉각시스템이 완성품 LCD 콘솔에 장착되었을 때 성능을 어느 정도로 발휘하는 지를 알아보는 것이다. 이를 위하여 먼저 LCD Panel을 작동시킨 상태에서 냉각시스템은 작동하지 않은 상태와 냉각시스템을 작동했을 때의 추이를 비교함으로써 냉각시스템의 성능과 효과를 확인해 보고자 한다.
  • 60년대에 주로 계산기나 손목시계용으로 제품화되기 시작한 LCD(Liquid Crystal Display)는 PC나 TV의 모니터를 비롯하여 의료용, 자동차 및 항공 내비게이션시스템용, 군사 및 방범용 등의 모니터링을 위한 디스플레이 장치로 활용 영역이 확대되고 있다. 본 연구에서는 고차산업의 소규모 지식전문 업체들의 옥외 영상광고에 이용할 수 있도록 LCD Panel을 채용한 광고용 콘솔(Console)을 개발하는데 목적을 두고 추진되었다. 지금까지 디스플레이 패널을 이용한 상업용 옥외 영상광고 시스템은 고비용으로 특수 제작되고 있기 때문에 소규모 지식전문 업체들에게는 적합하지 않았다.
  • 본 연구의 특징은 냉각시스템이나 콘솔과 같은 상위 시스템을 구성할 때 상용화되어있는 하위 제품들을 시스템적으로 통합하는 결합기술을 이용하여 개발한다는 것과 시스템을 구성하는 개별 부품들 간의 결합특성을 분석할 때 통계적 검정기법을 이용하여 튜닝하고 성능을 검증한다는 것이다.
  • 본 장에서는 열전소자(Thermo Electronic Module, 이하 TEM이라 한다. )를 이용한 열 교환 장치인 Solid State Heat Pump(이하 SSHP라 한다. ), 냉각휀(Cooling Fan), 히트싱크(Heat Sinks), 히트파이프(Heat Pipe) 등을 시스템적인 결합을 통하여 ‘경박단소’하면서 유지보수에 용이한 탈기계적인 냉각시스템을 개발하는 과정을 보이고자 한다.
  • 본 실험의 목적은 개발한 냉각시스템이 완성품 LCD 콘솔에 장착되었을 때 성능을 어느 정도로 발휘하는 지를 알아보는 것이다. 이를 위하여 먼저 LCD Panel을 작동시킨 상태에서 냉각시스템은 작동하지 않은 상태와 냉각시스템을 작동했을 때의 추이를 비교함으로써 냉각시스템의 성능과 효과를 확인해 보고자 한다.

가설 설정

  • 이어서 냉각시스템을 작동한 상태에서 실험을 실시하였다. 본 실험에서는 희망 값을 31℃로 설정하였다.[2] 3회에 걸쳐 실시하였고 결과는 그림 12와 같이 모두 동일한 현상을 보였다[7].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
냉각시스템의 핵심요소인 SSHP의 다른 명칭은 무엇인가? SSHP를 구성하는 열전재료는 Peltier효과에 의하여 그림 1에서와 같이 재료의 양 끝에 온도차를 주었을 때 전압이 발생하고, 반대로 직류전류를 통했을 때는 냉각 또는 가열되는 특성을 갖는다. 열을 전기로, 전기를 열로 변환시킨다는 의미에서 열전변환재료라고 부르기도 한다. TEM의 작동특성은 n, p, type의 열전반도체를 전기적으로는 직렬, 열적으로는 병렬로 연결하여 사용하도록 되어있다.
초기의 콘솔이 갖고 있던 문제인 내부온도가 과열되는 문제를 해결하기 위한 방안 및 한계는? 선행연구에 의한 경험에 따르면 초기의 콘솔이 가지고 있는 가장 큰 문제점은 시스템 작동 시에 여러 가지 원인으로 인하여 내부온도가 과열된다는 것이다. 때문에 이를 해결하기 위하여 기계식 냉각시스템을 도입하였었으나 제작비를 비롯하여 중후장대(重厚長大), 소음과 유지보수, 수명 등의 총체적인 문제가 발생함에 따라 이를 개선할 필요성이 제기되었다. 따라서 본 연구의 목적은 경박단소(輕薄短小)하면서 유지보수에 유리한 46인치 규모의 LCD Panel을 이용한 옥외광고용 콘솔을 개발하는데 있다.
콘솔 내부에서 온도가 상승하는 원인에는 어떠한 것들이 있는가? 콘솔 내부는 자체에서 발생하는 열과 태양광 또는 주위의 여러 가지 원인으로 인하여 과도하게 온도가 상승한다. 이를 제어하기 위하여 콘솔의 내부온도를 센서를 이용하여 실시간으로 감지해서 제어 값을 기준입력과 비교한 후 제어기를 통하여 작동요소인 SSHP를 구동시킨다.
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참고문헌 (10)

  1. 박경우 외, "핀-휜형 방열파의 설계 최적화", 설비공학논문집, 제15권, 제10호, pp. 860-869, 1월, 2003. 

  2. 박종복, "디지털 전광판 LCD 판넬용 냉온시스템 개발", 중소기업청, 산학공동기술개발보고서, 7월, 2009. 

  3. 장근선 외, "핀-튜브 열교환기와 알루미늄 열교환기의 전열성능과 압력강화 특성비교", 산학기술학회 논문지, 제10권, 제2호, pp. 222-229, 2월, 2009. 

  4. R. Yun, "Evaluation of Performance of a Residental Air-Conditioning System Using Micro-Chanel and Fin-tube Heat Exchanger", Proceedings of the SAREK, pp. 28-35, 2007. 

  5. 이영림 외, "대용량 알루미늄 브레이징 히트싱크 개발에 관한 연구", 산학기술학회 논문지, 제10권, 제7호, pp. 1459-1464, 7월, 2009. 

  6. 류지호, "ZMR-SOI 박막 결함에 미치는 이중열원 및 열전현상의 효과", 서울대학금속공학과 박사학위논문, 8월, 1995. 

  7. Donald R. Coughanowr,"Process Systems Analysys and Control", McGRAW-HILL, pp.249-281, 2002. 

  8. 박성현, "현대실험계획법", 대영출판사, pp.115-140, 3월, 2002년 

  9. 구학근 외, "플레이트 휜 열교환기를 이용한 히트펌프 시스템에 관한 실험적 연구", 東明大學論文集, pp.489-496, 12. 2000.12), 

  10. Young Chul Kwon ;Jeong-tae Kwon ;Ji Hwan Jeong ;Sang Jae Lee ;Dae Hun Kim "Performance of a 2 room multi-heat pump with a constant speed compressor", Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea. vol.12 no.4 pp. 184-191, 12. 2004. 

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