심자도 장비의 냉각장치 특성 최적화를 위한 기하 설계 변수 연구

이정희; 이영신; 이용호; 임현균; 이성진

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이정희 이영신 (충남대학교) 이용호 임현균 이성진

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제34권 제2호

발행연도: 2010.2

수록면: 153 - 160 (8page)

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인체의 심장 활동에 의해 발생되는 생체 자기 신호를 심자도(magnetocardio-gram, MCG)라고 부른다. 이러한 생체자기장은 극저온 상태에서 고감도 자장센서인 SQUID(Superconducting QUantum Interference Device)를 사용함으로서 측정할 수 있다. 이 심자도 장비의 냉각장치는 액체 헬륨을 냉매로 사용하며 이 냉매를 보관하는 방법이 장비의 성능을 좌우한다. 액체 저온 듀아가 극저온 4 K에서 초전도 특성을 유지하기 위하여 사용된다. 본 연구에서는 액체 헬륨 듀아의 온도분포 특성이 연구되었다. 본 연구에서 사용된 듀아는 액체헬륨 용량이 30 L이고 5일간 유지된다. 듀아에는 150 K와 40 K의 이중 차폐체가 설치되었다. 열차폐체 끝단에서의 온도가 측정되었으며 전산모델의 해석결과와 비교되었다. 기하 설계 변수에 대한 최적화 기법을 적용하여 냉각장치인 저온 듀아의 열전단율을 최소화하였으며 듀아의 응력분포에 영향을 갖는 설계 기하 변수들의 특성을 연구하였다. 냉각장치의 열해석 및 최적화해석을 위해 유한요소 코드 ANSYS 10을 사용하였다. 저온 듀아에 사용된 전산모델은 열복사에 의한 영향을 최소화 할 수 있는 분야에서 온도 분포를 예측하는데 유용하게 사용될 수 있다.

#Optimization(최적화) #Cooling Device(냉각장치) #Design Parameter(설계 변수) #Dewar(듀아) #Heat Transfer Rate(열전달률)

참고문헌 (11)

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1. [학술지(정기간행물)] - Kim, H. Y / 2000 / A Parametric Study on the Cooling Characteristics of an Infrared Detector Cryochamber / Cryogenics 40 : 770 ~ 788

2. [학술지(정기간행물)] - Kim, H. Y / 2002 / Thermal Isulation Technology for Cryogenic Cooling Devices / Korean Society for Precision Engineering 19 (11) : 24 ~ 30

3. [학술지(정기간행물)] - Lee, J. H / 2002 / Numerical Analysis on the Transient Cooling Characteristics of an Infrared Detector Cryochamber / The Korea Institute of Applied Superconductivity andCryogenics 4 (2) : 68 ~ 72

5. [학술지(정기간행물)] - Hyun-Seung Lee / 2008 / Optimal contact design and allowable limit on spindleassembly of aluminum hot rolling process / 대한기계학회 영문 논문집 22 (2) : 240 ~ 246

6. [학술지(정기간행물)] - 장정우 / 2008 / Topology optimization of compressor bracket / 대한기계학회 영문 논문집 22 (9) : 1668 ~ 1676

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