미세채널 히트싱크(microchannel heat sink, MCHS)는 높은 열전달 계수(heat transfer coefficient, HTC)와 컴팩트한 구조로 인해 배터리 열 관리 시스템(battery thermal management system, BTMS)에서 광범위한 응용 가능성을 갖는다. 전력 배터리의 엄격한 온도 균일성 요구사항을 위해, 본 논문은 단상 액체 냉각 및 이상 액체 냉각 미세채널 히트싱크의 온도 균일성 최적화 연구 동향을 종합하여 온도 불균일 형성 메커니즘, 구조 최적화 방법 및 제조 가능성을 분석하였다. 연구 결과에 따르면, 단상 액체 냉각 미세채널의 온도 불균일은 병렬 채널의 유량 불균형과 냉각액의 흐름에 따른 온도 상승에 의해 발생하며, 입출구 배치 최적화, 매니폴드 구조 개선, 생체모방/위상 흐름로 채용, 가변 밀도 와류 구조 설치를 통해 온도 분포를 효과적으로 개선할 수 있다. 이상 액체 냉각 미세채널의 온도 균일성은 유량 분포와 기포 거동의 복합적인 영향을 받으며, 표면 개질과 특수 구조를 통해 기액 상 분포를 조절해야 한다. 비교 분석 결과, 단상 유동 최적화는 액상 흐름 분포 개선과 하류 열전달 강화에 중점을 두며, 이상 유동 최적화는 기포 거동 조절에 핵심이 있다. 또한 복잡한 미세채널 구조의 공학적 적용은 제조 비용, 가공 정밀도 및 장기 신뢰성 제약을 받고 있다. 본 연구 결과는 MCHS를 활용한 BTMS 내 온도 균일 구조 설계와 공학적 적용에 참고 자료를 제공할 수 있다.

미세채널;온도 균일성;구조 최적화;단상 유동;이상 유동