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공랭

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1. 개요

공랭은 공기를 이용하여 열을 식히는 냉각 방식이다. 자연 공랭 방식과 강제 공랭 방식이 있으며, 오토바이, 무선 조종 장치, 발동기, CPU 냉각 장치, 에어컨 실외기 등 다양한 분야에 사용된다. 과거에는 일부 자동차와 항공기용 왕복 엔진에도 적용되었으며, 원자력 발전소의 원자로 및 냉각탑에도 활용된다. 고도가 높아 기압이 낮아지면 냉각 성능이 저하되는 특징이 있다.

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목차

2. 공랭 방식의 종류

공랭 방식은 크게 데워진 공기가 상승 기류가 되는 것을 이용해 공기를 교체하는 "자연 공랭 방식"과 팬 등으로 적극적으로 (강제적으로) 통풍시키는 "강제 공랭 방식"으로 나뉜다.

2.1. 자연 공랭 방식

데워진 공기가 상승 기류를 형성하여 자연스럽게 공기가 순환하며 냉각하는 방식이다.

2.2. 강제 공랭 방식

강제 공랭 방식은 팬 등을 이용하여 강제로 공기를 순환시켜 냉각 효율을 높이는 방식이다. 상승 기류를 이용하는 자연 공랭 방식과 대비된다.

3. 공랭 방식의 응용 분야

공랭 방식은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 가정용 기기로는 오토바이, 무선 조종 장치, 발동기, 컴퓨터, 에어컨 등이 있고, 업무용으로는 일부 항공기용 왕복 엔진, 원자력 발전소의 원자로나 냉각탑 등이 이에 해당한다.

3.1. 가정용 기기

오토바이, 무선 조종 장치, 범용 기계 등의 발동기(엔진)에 주로 사용된다. 과거에는 포르쉐, 폭스바겐, 스바루 360, 마쓰다 R360 쿠페, 토요타 파블리카 등 일부 자동차에도 사용되었다. 컴퓨터의 CPU 냉각 장치, 에어컨 실외기 등에도 사용된다.

3.2. 업무용 기기

업무용으로는 일부 항공기용 왕복 엔진, 더 나아가 대규모로는 내륙부에 건설된 원자력 발전소의 원자로나 냉각탑 등 시설이 공랭 방식을 채택하는 경우도 있다.

4. 고고도에서의 성능 저하

고도가 높거나 비행기 객실과 같이 기압이 낮은 환경에서는 해수면과 비교하여 공랭의 냉각 성능이 저하된다. 냉각 성능 감소율은 다음 공식을 통해 대략적으로 계산할 수 있다.

: 1 – (h/17500)

여기서 h는 해수면 위 높이(미터)이다. 이 결과는 냉각 성능([W])에 곱하여 특정 해수면 위 높이에서의 냉각 성능을 얻는 데 사용되는 계수이다.