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초록·키워드
진동 모세관 히트파이프(Oscillating Capillary Tube Heat Pipe, OCHP)는 윅(wick) 구조 없이 사행형 모세관 내부에서 액체–증기 슬러그가 축방향으로 진동하고, 이와 함께 증발 및 응축에 따른 잠열을 이용하여 열을 전달한다. 구조가 단순하고 소형화에 적합하기 때문에 OCHP는 고열유속 전자장치의 유망한 냉각기술로 평가된다. 본 연구에서는 R-141b를 작동유체로 충전한 알루미늄 평판 압출관형 OCHP(6개 채널, 수력직경 약 1.1 mm, 길이 1800 mm)의 열전달 성능을 평가하였다. 증발부 열유속(0.5–2.0 kW/m²), 충진율(10–70 vol.%), 경사각(0–90°)이 유효 열전도율에 미치는 영향을 분석하였다. 열유속이 증가함에 따라 최적 충진율은 20%에서 50–60%로 이동하였으며, 전체적으로 가장 높은 유효 열전도율은 충진율 40%에서 나타났다. 경사각이 50° 이상에서는 성능 변화가 거의 없었으나, 40° 이하에서는 성능이 급격히 감소하였다. 최대 유효 열전도율은 충진율 40%, 경사각 90°, 열유속 1.0 kW/m² 조건에서 455 kW/m·K로 나타났으며, 이는 300 K에서 순수 알루미늄의 열전도율보다 약 1900배 높은 값이다. 또한 증발부 열유속을 기반으로 한 무차원 상관식을 제안하였으며, 이 상관식은 피팅에 사용된 데이터를 ±10% 이내에서 재현하였다.
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