본 논문에서는 미세기계 가공을 통해 배열된 정방형 미세기둥 금속 표면을 제작하고, 환경 온도 Tatm=24 ℃, 상대 습도 RH=17%, 서로 다른 냉각 표면 온도(Tw=﹣5.2,﹣10.1,﹣15.2 ℃) 및 서로 다른 시편 크기에서 자연 대류 조건하에서의 서리 형성 특성을 실험적으로 연구하였다. 표면 온도와 지속 시간이 서리 층 두께와 서리 무게에 미치는 영향을 분석하였으며, 배열된 정방형 미세기둥 표면의 서리 방지 메커니즘을 제안하고 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 결과에 따르면 냉각 표면 온도가 -10 ℃일 때, 배열된 정방형 미세기둥 표면의 서리 질량은 평면 표면에 비해 약 32% 감소하였다; 자연 대류는 미세기둥 사이에 공기 소용돌이를 생성하여 수증기가 공기 소용돌이와 함께 흐르면서 홈 내부에 머무르지 못하도록 하여 서리는 미세기둥 상단에만 형성되고 홈 내부에는 서리가 생기지 않아 유효 서리 형성 면적을 크게 줄였다; 미세기둥 간격 L이 너무 클 경우 홈 내부에 응축액 방울이 형성되고 서리가 생긴다.

서리 형성 특성; 배열된 정방형 미세기둥 표면; 자연 대류; 시뮬레이션