본 연구는 반도체 냉각 소자의 기하학적 매개변수의 영향을 연구하며, 일반적으로 냉각 소자의 냉·온단 온도 및 입력 전류를 고정시킨다. 본 논문에서는 반도체 냉각 소자의 외부 냉·온단 열교환 조건과 입력 전압을 고정하여 여러 기하학적 매개변수가 냉각량, COP 및 냉각 소자의 냉단 온도에 미치는 영향을 하나씩 분석하였다. 각 영향 항목의 물리적 의미를 상세히 설명하고 이 매개변수들 간에 존재하는 결합 관계를 밝히며, 이를 바탕으로 냉각량, COP 및 냉각 소자 냉단 온도라는 세 가지 최적화 목표의 제약 특성을 종합하여 다목적 최적화를 기반으로 한 기하학적 매개변수 선택 도표를 제안하였다. 이 도표를 통해 다양한 요구 조건 하에서 최적의 pn 기하학적 매개변수를 신속하고 명확하게 도출할 수 있다. 예를 들어, 설정된 경계 조건 하에서 냉단 온도 요구가 280 K이고 냉각량이 15 W일 때 기하학적 매개변수의 최적 해가 존재하지만, 냉단 온도 요구가 240 K이고 냉각량이 100 W일 때는 냉단 온도와 냉각량 요구를 동시에 만족하는 기하학적 매개변수가 존재하지 않는다.

반도체 냉각;다목적 최적화;냉단 온도;기하학적 구조 매개변수