초록 ▼

1. 분석자 서문
히트파이프(Heat pipe)는 파이프 형태의 밀폐된 용기에 메탄올, 아세톤과 같은 휘발성 유체를 주입한 후 진공 상태로 밀봉한 것으로, 파이프 내부에 충전된 유체가 증발 및 응축을 반복하는 과정에서 주변 물체를 냉각시키는 기술이다. 히트파이프는 증발부, 단열부, 응축부로 구성되고, 본체의 재료는 구리, 스테인리스 강, 세라믹스, 텅스텐 등이 사용되며, 안벽은 다공질의 파이버 등이 사용된다. 히트파이프는 직경이 작은 파이프가 사용되고 경사각을 필요로 하는 경우에는 열전달을 위한 모세관력 설계가 매우 중요하다

1. 분석자 서문
히트파이프(Heat pipe)는 파이프 형태의 밀폐된 용기에 메탄올, 아세톤과 같은 휘발성 유체를 주입한 후 진공 상태로 밀봉한 것으로, 파이프 내부에 충전된 유체가 증발 및 응축을 반복하는 과정에서 주변 물체를 냉각시키는 기술이다. 히트파이프는 증발부, 단열부, 응축부로 구성되고, 본체의 재료는 구리, 스테인리스 강, 세라믹스, 텅스텐 등이 사용되며, 안벽은 다공질의 파이버 등이 사용된다. 히트파이프는 직경이 작은 파이프가 사용되고 경사각을 필요로 하는 경우에는 열전달을 위한 모세관력 설계가 매우 중요하다. 나노유체(nanofluid)는 물, 기름 등에 나노 입자를 넣은 것으로 기존 냉각방식보다 6배 정도 성능이 우수하다. 지난 20년 동안 히트파이프(heat pipe)에서 기존 작동 유체를 사용하였을 때 열전달 특성에 대해 광범위하게 연구가 수행되었다. 최근에는 히트파이프에서 나노 크기의 고체 입자를 포함한 현탁액을 사용하여 열전달을 수행하는 새로운 방법을 모색하고 있다. 현탁액 안에 함유된 나노 입자는 기저유체(base fluids)의 운반능력과 열전달 능력을 강화시키는 역할을 한다. 본 논문에서는 히트파이프에서 기존 작동유체와 비교하여 나노유체를 사용하였을 때 열효율이 증가하고 열 저항을 감소시키는 특성에 대해 설명한다. 또한 히트파이프 안에서 나노유체의 유체유동(fluid flow)과 열전달 특성에 대한 최근 연구의 결과를 정리하고, 향후 나노유체의 활용 전망에 대해 기술한다. 국내 연구동향을 보면, 나노 입자의 열 물리적 연구가 대부분이고 나노유체를 이용한 응용분야에 대한 연구는 극히 적다. 특히 히트파이프에 관한 연구는 아주 미흡한 수준이다. 국내 나노유체 관련 기술의 특허출원은 나노 입자 제조기술, 분산기술, 나노유체 응용 기술을 중심으로 최근 6년간 20배나 급증했다. 나노유체는 앞으로 전자제품 냉각장치 이외에 산업용, 건물용, 수송용 등 산업 전 분야의 열 교환 시스템 및 가정용 냉장고, 자동차 엔진 냉각기, 히터, 온수기, 공조 설비, 냉각 탑 등 고효율의 열 교환 장치에 활용될 것으로 보여 수요가 더욱 늘어날 전망이다. 본 논문을 통해 국내 나노유체 활용 기술 증진에 도움이 되기 바란다.
2. 목차
1. 개요1.1. 히트파이프의 구조 1.2. 히트파이프의 작동원리
2. 나노유체의 준비2.1. 단일 단계 과정 2.2. 2단계 과정
3. 히트파이프에서 나노유체의 열전달 특성 3.1. 실험적 조사연구 3.2. 이론적 연구
4. 결론
References
3. 원문정보
R. Sureshkumar/ Heat transfer characteristics of nanofluids in heat pipes:A review/ Renewable and Sustainable Energy Reviews/ 2013.4
※ 이 자료의 분석은 나덕주님께서 수고해 주셨습니다.