$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

정수기 적용 열전모듈의 가속수명시험
An Accelerated Life Test of Thermoelectric Module for Water Purifier 원문보기

신뢰성응용연구 = Journal of the applied reliability, v.14 no.1, 2014년, pp.21 - 28  

문지섭 (코웨이 환경기술연구소) ,  이성민 (코웨이 환경기술연구소) ,  정선용 (코웨이 환경기술연구소) ,  김명수 (수원대학교 산업공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents an accelerated life test to estimate the lifetime of thermoelectric module for home water purifier. Clamping force and thermal cycle are selected as accelerating variables through the technical review about failure mechanism. It is assumed that its lifetime follows weibull distri...

주제어

#Thermoelectric Module   #Water purifier   #Accelerated Life Test   #Inverse Power Model  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 제품의 소형화, 친환경적인 제품으로 해외시장의 확대 및 제품의 소형화를 위해서는 열전소자의 신뢰성 확보가 중요하다. 본 논문에서는 열전소자의 FMEA 및 FTA분석 결과에 기초하여 열전소자의 흡열성능 열화를 가속하기 위한 가속수명 시험을 설계하고 가속계수와 사용조건에서의 B5 수명을 추정한다.
  • 본 논문에서는 정수기용 열전모듈의 가속수명시험에 대해 다루었다. Shear stress에 의한 crack을 가속하기 위하여 온도 및 체결력을 가속하는 가속수명시험을 설계하였다.
  • p-type 및 n-type 열전 반도체소자 쌍들이 solder에 의해 고정되어 있는 구조를 세라믹 위에 동패턴을 올릴 때, <그림 3>과 같이 전도성을 가진 glue를 올려서 기계적 충격을 완충 작용하도록 하였다. 이 완충 작용은 열 응력뿐만 아니라 기계적 응력을 이완하는 역할을 하여 수평 crack에 대한 내구성이 향상될 것으로 예상되며 변경된 glue 열전모듈의 구조품에 대해서 가속수명시험을 진행하고자 한다.

가설 설정

  • Shear stress에 의한 crack을 가속하기 위하여 온도 및 체결력을 가속하는 가속수명시험을 설계하였다. Weibull 분포와 온도-비열 수명-스트레스 관계를 가정하고 데이터를 분석하여 사용조건에서의 Bp수명을 추정하였다. 본 연구를 통해 열전소자 모듈의 평가 및 개발 기간을 단축할 수 있게 되었고, 부품의 보전 및 예비 부품 계획 수립 혹은 목표 신뢰도를 만족하는 적합한 부품 선정을 위한 자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
  • 수명분포는 분포의 적합성 검토를 통해 선정된 Weibull 분포를 가정하였고, 중앙수명 η(T)가 온도(δT)와 체결력(F)에 대하여 다음과 같은 온도-비열(TemperatureNonthermal) 관계를 만족한다고 가정하였으며, 그 형태는 Inverse Power Model이 곱해지는 형식으로 가정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가속수명시험이 요구되는 이유는? 최근 기술 발전 속도가 빨라짐에 따라 제품의 수명 주기(life cycle)와 개발 기간이 단축되어 있으며, 개발기간 중에 신기술과 부품을 적용함에 따른 설계상의 문제와 신뢰성을 보증하기 위한 충분한 시간이 부족한 실정이다. 따라서 시험 시간을 단축하여 신뢰성을 빨리 평가할 수 있는 가속수명시험(Accelerated Life Test)의 요구되며(가속수명시험 Guideline (2004)), 이는 정수기의 경우도 예외는 아니다.
냉매압축 방식 정수기의 단점은? 종래의 정수기(Water Purifier)는 압축기를 이용하여 냉매를 압축, 순환시킴으로써 물을 냉각하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 냉매압축 방식 정수기의 경우 냉매 배관, 열교환기 등의 부품들이 사용되기 때문에 제품의 소형화에 한계가 있고, 압축기를 사용하기 때문에 정수기 작동 시에 많은 소음이 발생하는 문제점이 있으며 환경 파괴의 원죄론에서 자유로울 수 없는 단점이 있다. 반면에 열전모듈(Thermoelectric Module)을 이용한 냉각 방식은 Peltier 효과를 이용하는 반도체 냉각 방식으로, 오존층 파괴와 온실효과를 일으키는 프레온 가스 등의 냉매를 사용하지 않기 때문에 환경 친화적이며, 구조가 간단하면서도 기계적 작동 부품이 없기 때문에 소음과 진동이 없는 등의 장점을 가지고 있다.
회로의 국소 부위에 대한 선택적인 냉각이 가능한 열전모듈의 장점 덕분에 활용 가능한 분야는 무엇인가? 열전모듈의 주요 적용 분야는 회로의 국소 부위에 대한 선택적인 냉각이 가능한 장점을 가지고 있어, 전자부품의 소형화, 고전력화, 고밀도 실장화 추세에 부응하여 선진 각국에서 적외선 센서, 레이저 다이오드 및 CCD 소자의 focal plate 냉각 등 각종 전자기기나 IC 제품의 국부 냉각에 전자냉각방식이 적용되고 있으며, 과학 계측 장비, 의료용 장비뿐만 아니라 냉장고, 에어컨 및 열교환기 등의 가전산업 분야에도 점차 응용 범위가 확대되고 있다. 국내에서도 이미 전자냉각방식을 이용한 냉정수기, 김장독, 자동차용 냉온장고, 물수건제조기 등 다양한 가전제품 분야, 컴퓨터 CPU 칩의 cooler, 광통신용 레이저 다이오드 모듈레이터, 잉크젯 프린터 헤드의 항온제어 등 전자부품 분야와 이동통신 무인기지국, 통신용 전자부품 캐비넷 등에 전자냉각방식이 적용되고 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (6)

  1. 가속수명시험 Guideline - 1부 가속수명시험의 개요 (2004), 수원대학교 신뢰성혁신센터 

  2. 이민재, 공상운, 김종수 (2007), 열전소자를 이용한 가정용 의류 건조기의 성능에 관한 실험적 연구, 대한기계학회, pp. 2073-2076. 

  3. 최형석, 이태원, 이영호, 이명현, 서원석 (2004), 열전모듈의 가속수명시험과 고장분석을 통한 신뢰도 예측, 한국신뢰성학회, pp. 123-128. 

  4. 열전냉각소자 RS L 0002:2004, 산업자원부 기술표준원, 2004. 

  5. 서순근 (2002), 미니탭 신뢰성 분석, 이레테크. 

  6. 가속수명시험 Guideline - 3부 가속수명시험 데이터 분석 (2004), 수원대학교 신뢰성혁신센터 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로