방열 하우징 설계를 이용한 차량탑재형 AESA 레이더 시스템의 향상된 냉각시스템에 대한 수치해석적 연구

Q: 이 논문에서 정의한 방열 하우징이란 무엇인가?

방열 하우징은 차량탑재형 AESA 레이더 시스템의 냉각 시스템 구조 변경 없이 기존 알루미늄 하우징에 추가적인 방열 구조를 도입하거나 하우징 형상을 최적화하여 발열 문제를 해결하는 실용적인 방안이다. 이는 소자에서 발생하는 열의 새로운 방열 경로를 생성하여 하우징 내 열저항을 감소시키고, 소자 온도를 효과적으로 제어한다.

Q: 방열 하우징 설계가 차량탑재형 AESA 레이더의 냉각 성능에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, 방열 하우징 설계는 T/R 모듈 내 소자의 평균 온도를 낮추고 소자 간 온도 편차를 크게 감소시킨다. 특히 방안 1 적용 시 C 소자의 최대 온도는 47.6%, 온도 편차는 83% 감소하여, 전체 시스템의 냉각 성능을 현저히 개선하고 온도 분포의 안정화에 기여한다.

권홍구; 우승제; 송원식; 라영은; 김흥태; 김교민; 심민철; 신현수; 이종학; 강석원; 김우철

doi:10.3795/KSME-B.2025.49.3.159

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저자정보: 권홍구 (연세대학교) 우승제 (연세대학교) 송원식 (연세대학교) 라영은 (LIG 넥스원) 김흥태 (LIG 넥스원) 김교민 (LIG 넥스원) 심민철 (LIG 넥스원) 신현수 (LIG 넥스원) 이종학 (LIG 넥스원) 강석원 (RF 시스템즈) 김우철 (연세대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제49권 제3호(통권 제474호)

발행연도: 2025.3

수록면: 159 - 167 (9page)

DOI: 10.3795/KSME-B.2025.49.3.159

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본 연구는 차량탑재형 AESA 레이더 시스템의 효율적인 열 관리 방안을 제시하기 위해, 기존 냉각시스템의 개선 및 T/R 모듈과 SAM 모듈의 발열 제어 최적화를 목표로 한다. 기존 연구들은 주로 냉각유로 설계나 냉각수 흐름의 최적화에 초점을 맞추었으나, 이는 시스템 설계 변경을 수반하여 높은 비용과 적용상의 어려움이 있었다. 본 연구는 냉각 시스템의 구조적 수정 없이 기존 알루미늄 하우징에 추가적인 방열 구조를 도입하거나 하우징의 형상을 최적화하여 발열 문제를 해결할 수 있는 실용적인 방안을 제안한다. 수치 해석 결과, 방열 하우징을 적용한 경우 T/R 모듈 내 C 소자의 최대 온도는 기존 알루미늄 하우징에서의 52.1℃에서 방안 1 적용 시 27.5℃로, 방안 2 적용 시 35.9℃로 각각 감소하였다. 또한, C 소자의 온도 편차는 기존 시스템에서 23℃였던 것이 방안 1 적용 시 0.4℃, 방안 2 적용 시 1.5℃로 크게 줄어들었다. 이 결과는 소자 간 온도 편차를 최대 85%까지 감소시키며, 전체 시스템의 냉각 성능을 현저히 개선하는 데 기여하였다.

#Counter-Battery Radar(차량탑재형 AESA 레이더) #Cooling System(냉각 시스템) #Numerical Analysis(수치해석)

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