냉각장치 냉각시스템 개발 및 활용

과학기술의 획기적인 발전은 우리 실생활에 많은 유익과 편의성을 제공한다. 빠른 속도로 융·복합 연구개발이 진행되는 4차 산업혁명 시대에 있어 TV를 비롯한 첨단 가전제품 분야, 디스플레이, LED, 조명, 전력 디바이스를 비롯한 전기전자 분야와 스마트폰, 반도체, 반도체소자, 반도체장비 등을 비롯한 정보통신 및 반도체 분야, 전기자동차, 수소자동차, 드론 등을 비롯한 모빌리티 분야 그리고 리튬이온 배터리, 에너지저장장치(ESS)를 비롯한 배터리 분야 등 여러 산업 분야에서 눈부신 기술발전이 이루어지고 있다.
특히 최근 전기자동차, 수소자동차를 비롯한 전동화 모빌리티(mobility, 이동수단)와 전장 그리고 첨단 전기전자기기는 경량화, 박형화, 소형화, 다기능화가 추구되고 있다. 이런 추세로 인해 전기전자기기와 소자가 고집적화될수록 더욱 많은 열이 발생하는데, 이러한 방출 열은 제품과 시스템, 소자의 기능을 저하시킬 뿐만 아니라 주변 소자의 오작동으로 인해 기능과 성능에 있어 열화 등의 원인이 되며, 발열로 인해 화재와 폭발 사고까지 발생하고 있는 실정이다. 또한 전자회로에 사용되는 칩의 집적도와 성능 향상에 따른 전력 소비가 급격히 증가함에 따라 종래의 전통적인 열발산 방식(또는 냉각 방식)이나 공기 냉각(공기 흐름 등) 등의 냉각기술은 점차 냉각처리 능력의 한계(부족)로 인해 사용이 제한되고 있어, 이를 극복하고 해결할 수 있는 활성화된 냉각 기술이 요구되는 단계에 접어들고 있다. 따라서 이에 대처하고 근본적인 발열에 대한 문제를 해결하기 위해 열을 발산하여 식혀 제품이나 시스템의 성능과 품질을 유지하고, 오랫동안 사용하게 해주는 냉각장치 또는 냉각시스템에 대한 기술개발의 필요성이 아주 중요하다. 그리고 제품과 시스템, 디바이스에 적합한 최적의 냉각시스템이 절실히 요구되고 있는 상황이므로, 새로운 냉각시스템에 대한 적용 기술과 개발 등에 대하여 상세히 설명하고자 한다.
본 저서인 4차 산업혁명의 핵심기술, 스마트폰·전기자동차·전장·배터리·디스플레이·조명·에너지저장장치(ESS) 등을 위한 기술개발과 연구사례 중심의 ‘냉각장치·냉각시스템(Cooling System) 개발 및 활용’은 전기자동차, 수소자동차, 스마트폰, 전장, 디스플레이, LED 조명, 전기전자, 에너지 저장장치(ESS) 등을 위한 기술개발과 연구사례를 중심으로 하여 최신의 냉각장치와 냉각시스템에 대한 기술개발의 내용을 이해하기 쉽게 기술하였다.
또한 새로운 냉각장치의 개발과 설계 그리고 공정과 제조기술에 대한 발명특허를 예시로 제시하여 관련 기술에 대한 이해도를 높이고자 하였다.