고주파 의료기기에서 발생하는 발열 현상의 분석

Abstract

고주파 의료기기의 발열은 성능과 안전에 직접적인 영향을 준다. 본 논문은 고주파 의료기기에서 발생하는 발열 현상을 분석하고 시뮬레이션을 진행함으로써 문제를 해결하고자 한다. 이 문제의 주요 발열원인 PCB의 발열 실험과 3D 모델링을 활용한 열 유동 해석을 진행한다. 그로 인해 발열 특성을 얻을 수 있으며, 발열 실험과 열 유동 해석의 결과를 비교함으로써 열 유동 해석의 유효성을 확인할 수 있다. 발열 특성을 바탕으로 4가지의 방열 구조 모델을 설정하였고, 제품에 대한 열 유동 해석을 진행하여 가장 효과적인 방열 구조를 시제품으로 제작하였다. 시제품을 활용하여 발열 실험을 진행한 결과, 기기의 내부의 온도를 69.8℃에서 42.8℃로 감소 시키는 것이 가능하였다. 열 유동 해석과 발열 실험을 통해 이러한 방열 설계 효과의 타당성을 보인다.