솔리드웍스 플로우 시뮬레이션 전자 장비 냉각 해석(Electronic Cooling) 완벽 가이드 안녕하세요! 오늘은 전자 제품 설계 시 가장 중요한 '열 관리'를 스마트하게 해결할 수 있는 방법, 솔리드웍스 플로우 시뮬레이션(SOLIDWORKS Flow Simulation)의 Electronic Cooling(전자 냉각) 모듈에 대해 알아보겠습니다. 전자 장비가 소형화되고 고성능화될수록 발열 문제는 설계자의 가장 큰 고민거리입니다. 솔리드웍스의 전용 모듈을 활용하면 복잡한 유동 해석도 간단하게 수행할 수 있습니다. 1. Electronic Cooling 모듈이란?전자 냉각 모듈은 전자 장비의 냉각 성능을 시뮬레이션하기 위해 특화된 기능을 제공합니다. 일반적인 유동 해석 외에도 다음과 같은 전용 기능을 포함합니다. 확장된 엔지니어링 데이터베이스: 다양한 고체 재질, 팬(Fan), 열전 냉각기(TEC), 2저항 컴포넌트 모델 제공 전용 기능: 줄 가열(Joule Heating), 히트 파이프(Heat Pipe), 인쇄 회로 기판(PCB) 설정 등 열 냉각장치 최적화 설계하기▶ 2. 전자 냉각 시뮬레이션 5단계 프로세스 효율적인 해석을 위해 솔리드웍스에서는 다음의 표준 프로세스를 권장합니다. 모델 단순화: 해석에 불필요한 복잡한 형상을 제거하여 격자(Mesh) 수를 줄이고 해석 속도를 높입니다. 일반 설정: 마법사 기능을 통해 열전도, 자연 대류(중력), 외부 방사 등 물리적 현상을 정의합니다. 상세 설정: 팬, 다공판, 칩, PCB 등 개별 부품의 해석 조건을 입력합니다. 해석 골(Goal) 설정: 결과물에서 확인하고자 하는 데이터(예: 칩의 최고 온도)를 지정합니다. 계산 및 결과 확인: 시뮬레이션을 수행하고 설계 변경이 필요한지 판단합니다. 3. 주요 핵심 기능 상세 보기① 2저항 컴포넌트(2-Resistor Component) 반도체 칩을 모사할 때 유용한 기능입니다. 칩을 단순한 육면체로 그리더라도, 내부 정션(Junction)에서 케이스(Case)와 보드(Board)로 빠져나가는 두 가지 열 저항 경로를 정확하게 계산할 수 있습니다. ② 히트 파이프(Heat Pipe) 설정 히트 파이프 내부의 복잡한 상변화(기화/액화)를 직접 모델링하는 대신, 입력과 출력 면을 선택하고 열저항 값만 입력하면 효율적으로 열교환 성능을 예측할 수 있습니다. ③ PCB(인쇄 회로 기판) 특성 구현 PCB는 층별로 구리와 절연체가 섞여 있어 수평과 수직 방향의 열전도율이 다릅니다. 이 모듈을 사용하면 레이어 두께와 구리 비율을 입력해 이방성 열전도율을 자동으로 계산해 줍니다. ④ 실제 팬(Fan) 및 다공판(Perforated Plate) 복잡한 팬 날개나 다공판 구멍을 일일이 모델링할 필요 없이, 데이터베이스에 정의된 실제 제품의 성능 곡선을 적용하여 간편하게 모사할 수 있습니다. 4. 설계 변경 및 결과 업데이트 시뮬레이션 결과 칩 온도가 허용치를 초과했다면(예: 90도 기록), 솔리드웍스에서 바로 히트싱크의 핀 높이나 두께를 수정하면 됩니다. 플로우 시뮬레이션은 수정된 형상을 자동으로 인식 하므로, 기존 설정을 그대로 유지한 채 재해석을 수행하여 개선된 효과를 즉시 확인할 수 있습니다. 왜 솔리드웍스 전자 냉각 모듈인가?전자 장비의 신뢰성을 확보하기 위해서는 시제품 제작 전 가상 시뮬레이션이 필수입니다. 솔리드웍스 플로우 시뮬레이션은 설계자가 익숙한 환경에서 전문적인 열 해석을 수행할 수 있도록 돕는 최고의 도구입니다. 플로우 시뮬레이션에 대해 배워보기▶
