LED 방열설계와 측정기술

황명근 , 서영배 , 김영길 , 서원배 , 김규형 지음

아진 2015년 09월 15일 출간 국내도서 : 2011년 09월 09일 출간

작품소개

책소개

한국조명연구원 차세대 LED조명기술인력양성센터가 펴내는 『LED 방열설계와 측정기술』. 최근의 에너지절약과 환경문제에 대한 이슈가 커지면서 LED조명을 중심으로 한 새로운 광원(LED, OLED 등)의 기술수요가 증가될 것으로 예상되는 지금, LED조명기술의 발전을 위해 저술된 것이다. LED 방열설계와 측정기술에 대해 설명하고 있다. LED조명에 대한 기술경쟁력 향상을 위한 융ㆍ복합 학문에 대한 전문 기술 인력을 양성하는 데 유용하다. 광ㆍ조명업산업계의 실무자와 공학도를 대상으로 삼았다.

목차

제1장 열전달 개요 1
제1절 열전달의 정의 1
제2절 열역학과 열전달 1
제3절 열전달 방식(Heat Transfer Mode) 2
1. 전도(Conduction) 2
2. 대류(Convection) 3
3. 복사(Radiation) 4

제2장 전도 열전달 9
제1절 평면 벽에서 1차원 정상 열전도 9
1. 벽을 통한 1차원 열전도 9
2. 열저항 개념의 도입 10
3. 접촉 열저항(Thermal Contact Resistance) 12
4. 열저항 회로의 적용 13
5. 열저항 회로의 일반화 16
제2절 원통 및 구형 벽에서 1차원 정상 열전도 19
1. 원통과 구에서의 열전도 19
2. 다층구조 원통 및 구에서의 열전달 22
3. 임계 단열반경 24
제3절 확장 표면에서의 열전달 28
제4절 일반적인 배치 형상에서의 열전도 31

제3장 강제대류 열전달 35
제1절 강제대류의 물리적 원리 35
1. 대류 열전달 개요 35
2. 대류 열전달계수 36
3. 속도 경계층(Velocity Boundary Layer) 37
4. 층류와 난류유동 38
5. 열 경계층(Thermal Boundary Layer) 40
제2절 외부 강제대류 열전달 41
1. 평판 위를 지나는 유동 41
2. 원통과 구를 지나는 유동 45
제3절 관 내부 강제대류 열전달 49
1. 일반적인 고려 49
2. 관 내부의 유동 양식 52
3. 유체역학적 및 열적 입구 길이 52
4. 관 내부의 층류 유동 54
5. 관 내부의 난류 유동 59

제4장 자연대류 열전달 65
제1절 자연대류의 물리적 원리 65
제2절 표면 위의 자연대류 67
1. 표면 위의 자연대류 개요 67
2. 자연대류 상관식 68
제3절 Fin이 달린 표면에서의 자연대류 73
1. Fin이 달린 표면에서의 자연대류 개요 73
2. 수직 방향으로 Fin이 달린 자연대류 방열판의 열전달 74
제4절 자연-강제 혼합대류 77
1. 혼합대류에서 자연대류의 중요성 77
2. 혼합대류의 열전달계수 78

제5장 LED 패키지와 방열 81
제1절 LED 패키지의 개념 및 기능 81
제2절 고출력 LED 패키지의 기술 동향 82
1. LED 패키지와 방열의 중요성 82
2. 열저항의 정의 85
3. 패키지에서의 열전달 93
4. 열저항 측정방법 96
5. 열저항 측정 환경 109
제3절 결론 113

제6장 열해석 프로그램 FloTHERM 소개 115
제1절 개요 115
1. CFD란 무엇인가? 115
2. FloTHERM의 해석범위 및 지배 방정식 115
3. FloTHERM의 GUI 및 기본 메뉴 118
제2절 기본적인 Primitive와 SmartPart 122
제3절 Simulation Process 129
1. 환경 조건 정의 (Solution Domain) 129
2. 환경 조건 정의 (Ambient Conditions) 130
3. 모델 생성 131
4. 계산 수행 (Solving) 133
5. 결과 분석 (Post Processing) 133
6. Project 관리 136

제7장 열해석 프로그램을 이용한 LED 패키지 방열설계 (LED 모듈) 139
제1절 2-R model을 이용한 LED application 해석 139
제2절 Simple model을 이용한 LED Application 해석 151

저자소개 165

책 속으로

조명은 인간이 삶을 영위해 나아가는데 있어서 반드시 필요한 도구로서 그 시대의 기술 수준과 시대적 요구에 따라 큰 발전을 해 왔습니다. 과거 등화시대에 단순히 불을 밝히는 것에서부터 현재의 인간이 건강하고 쾌적한 삶, 아름다움을 창조하는 수단으로까지 또는 고효율 및 친환경적인 요구까지 조명에 대한 시대적 요구는 다양하고 광범위하게 변화하고 있으며 이를 충족시킬 수 있는 새로운 융·복합 IT-조명기술과 신광원에 대한 관심도 크게 높아지고 있습니다.
최근의 에너지절약과 환경문제에 대한 이슈가 크게 대두되면서 LED조명을 중심으로 한 새로운 광원(LED, OLED 등)의 기술수요가 증가될 것으로 예상되고 있고 각 기업에서는 LED조명에 대한 기술경쟁력 향상을 위한 융·복합 학문에 대한 전문 기술 인력을 필요로 하고 있습니다.
세계적으로 국가와 기업의 핵심 경쟁의 원천이 量 위주의 인력(Man Power)에서 質 위주의 인력(Human Resource)으로 그 중요성이 전환되고 있는 시점입니다. 우리는 기존 조명산업의 경쟁력을 유지하면서 새로운 LED기술의 빠른 변화에 대응하여 LED조명기술을 발전시켜야 할 것입니다. 이를 위해서는 그 기술의 주체가 되는 기술 인력에 대한 전문화가 우선적으로 이루어져야 하며 이를 위한 다양한 전문 교육과정의 개발과 제반시설 등의 교육 인프라 확충이 필요로 합니다.
이 책이 LED관련 산업에 종사하는 산업체 실무자는 물론 조명에 관심을 가지고 새롭게 신규 LED 응용분야를 개척하고자 하는 수많은 사람들에게 폭넓게 활용되어지기를 바라면서, 기업의 기술역량을 한층 강화하고 국내 조명산업이 LED조명을 중심으로 한 새로운 산업으로 도약되기를 기대합니다.

출판사 서평

최근의 에너지절약과 환경문제에 대한 이슈가 크게 대두되면서 LED조명을 중심으로 한 새로운 광원(LED, OLED 등)의 기술수요가 증가될 것으로 예상되고 있고 각 기업에서는 LED조명에 대한 기술경쟁력 향상을 위한 융·복합 학문에 대한 전문 기술 인력을 필요로 하고 있습니다. 이 책은 반도체 LED 패키지에서 열방출 관리의 중요성을 살펴보고, 열방출 능력을 지수화한 열저항의 개념을 통해 패키지에서의 열방출이 POWER와 JUNCTION 온도에 어떻게 영향을 미치는지 열저항을 측정하는 방법과 측정의 근거가 무엇인지 소개하여 쉽게 이해할수 있도록 서술 하였다.

작가정보

저자(글) 황명근

한국조명연구원 수석 연구원, 한양대학교 졸업(석사), 인하대학교 졸업(박사), 세종대학교 겸임교수 역임, 한국산업기술대학교 겸임교수, 지식경제부, The-7 Runners 기획위원장, 지식경제부, SOC 에너지분과기획위원, 차세대 LED조명기술인력양성센터 센터장, LED 신광원조명기술연구회 위원장, 부천 LED조명 RIS사업단 단장, 국제조명위원회 한국위원회 이사, 한국조명전기설비학회 이사, 대한전기학회 C분과 편집위원.

저자(글) 서영배

저자(글) 김영길

저자(글) 서원배

저자(글) 김규형