저온생물학 및 변환의학 연구에서 냉동 해동 후 샘플의 생존율을 높게 유지하는 것이 필요하며, 냉동 장치는 품질 보장의 중요한 요소입니다. 본 논문에서는 80W 스털링 냉동기를 냉원으로 하는 신규 샘플 급속 냉동 플랫폼을 설계하고 COMSOL Multiphysics 유한 요소 시뮬레이션 소프트웨어를 기반으로 냉대 구조를 시뮬레이션 분석하였습니다. 결과는 다음과 같습니다: 관 간격은 샘플 냉각 속도에 유의미한 영향을 주지 않으며; 냉대 높이는 샘플 냉동 과정 중 냉각 속도와 온도 균일성에 큰 영향을 미치며, 시뮬레이션된 네 그룹 중 가장 효과적인 높이는 샘플 높이보다 약간 낮은 H=25mm였습니다; 또한 냉대 반경이 작을수록 샘플 냉각 속도가 빨라지고, 반경이 클수록 관 내부 온도 차가 상대적으로 작지만 반경 간 차이는 미미합니다. 이후 시뮬레이션 결과를 바탕으로 냉대 설계 최적화 방안을 제안하였습니다. 본 논문은 향후 더 높은 출력 및 다양한 부피 샘플 냉대 설계에 참고 자료를 제공합니다.

저온 보존;급속 냉동 장치;냉대 구조;수치 시뮬레이션;스털링 사이클