KR102257010B1

KR102257010B1 - 히트싱크용 모듈형 열메타물질을 포함하는 히트싱크

Info

Publication number: KR102257010B1
Application number: KR1020190018601A
Authority: KR
Inventors: 박진우; 최원준; 서경범; 차종환
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2021-05-27
Anticipated expiration: 2039-02-18
Also published as: KR20200100383A

Abstract

본 발명은 2차원 변형 열역학을 적용한 열 에너지 전달 왜곡 각도(θ)를 함유한 열 시프터(Thermal shifter)를 포함하는 히트싱크용 모듈형 열메타물질로서, 본 발명에 의하면, 실제 전자기기에서 주로 발생하는 점 열원을 열메타물질을 통해서 제어하고 히트싱크에 적용이 가능하다.

Description

히트싱크용 모듈형 열메타물질을 포함하는 히트싱크{HEATSINK COMPRISING MODULAR THERMAL METAMATERIALS}

본 발명은 히트싱크 및 히트싱크를 위한 모듈형 열메타물질에 관한 것이다.

히트싱크(heatsink)는 현재 전자산업에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 방열기구로서 넓은 표면적을 이용하여 공기 혹은 물과의 접촉면적을 통해서 방열을 이루어 내는 기구이다. 기본적으로는 평판 휜(plate fin)과 핀 휜(pin fin)이 가장 많이 사용되고 있으며, 이 외에도 휜(fin)의 모양 혹은 기울기의 조절을 통해서 더 높은 방열 성능을 내기 위한 연구가 많이 진행되고 있다.

하지만 기존의 히트싱크는 기기 내에서 큰 부피와 무게를 차지하기 때문에 최근 소형화, 박막화, 경량화를 추구하고 있는 전자기기 산업에서는 새로운 개념의 히트싱크에 대한 연구가 필요하다. 또한, 전자기기에서 발생하는 대부분의 열원이 점 형태이기 때문에 이를 제어하는 연구가 동시에 필요한 상황이다.

그래서 본 발명에서는 열메타물질에 대한 개념을 통해서 점 열원을 제어한다. 열메타물질은 자연계에 존재하지 않는 열적 물성치를 갖도록 인공적으로 설계한 물질 혹은 구조를 총칭하는 기술로서 국부에서의 열 전달을 능동적으로 제어할 수 있는 기술이다. 대표적으로는 물체가 주위 환경에 영향을 주지 않는 열 클로킹 기능(Thermal cloaking), 주위 환경에 숨어 식별이 어려운 열 위장 기능(Thermal camouflage), 열이 특정 지역을 피해가는 열 방어기능(Thermal shield), 열이 집중되는 열 집중기능(Thermal concentrator), 열이 특정방향으로 분산되는 열 분산기능(Thermal diffuser), 열이 국부지역에서 회전하는 열 회전기능(Thermal rotator) 등이 있다. 이러한 열메타물질은 열이 방향성을 가지고 전달될 수 있도록 다양한 소재를 조합하여 구현하는 연구가 많이 진행되어왔다.

그러나 열메타물질의 기존 연구들은 일반적으로 전자기기에서 발생하게 되는 점 열원에 대한 연구가 아닌 한쪽 면에서 발생하는 열에 대한 제어 연구가 중점적으로 진행되어 왔을 뿐만 아니라 구체적인 어플리케이션에 대한 연구가 부족하다. 이러한 산업과 동떨어진 연구는 빠른 상용화를 진행함에 있어서 개발비용 및 시간을 증가시키는 요인이 된다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

한국등록특허공보 제10-1573179호 한국등록특허공보 제10-1943731호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 실제 전자기기에서 주로 발생하는 점 열원을 열메타물질을 통해서 제어하고 히트싱크에 적용 가능한 히트싱크용 모듈형 열메타물질 및 이를 포함하는 히트싱크를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 관점에 의한 히트싱크용 모듈형 열메타물질은, 2차원 변형 열역학을 적용한 열 에너지 전달 왜곡 각도(θ)를 함유한 열 시프터(Thermal shifter)를 포함한다.

여기서, 상기 열 시프터를 단위 블록으로 복수의 열 시프터가 면상 배열되어 모듈화된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 열 시프터는 특정 방향성을 가지며 패터닝된 제1 소재 및 상기 제1 소재 간을 채우는 제2 소재를 포함하고, 상기 제1 소재와 상기 제2 소재의 열 전도도 차이는 특정값 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 서로 다른 열 시프터들을 포함하는 상기 열 시프터의 배열에 의해 특정한 열전달 분포의 설정이 가능한 것을 특징으로 한다.

나아가, 열 방어기(Thermal shield), 열 집중기(Thermal concentrator), 열 분산기(Thermal diffuser), 열 회전기(Thermal rotator) 중 어느 하나의 열전달 분포를 형성하는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로는, 각각의 독립된 점 열원을 일정한 지역에 고립시키는 열 방어기(Thermal shield)로서 기능하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 히트싱크는, 상기 고립된 일정한 지역에 휜(fin)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 모듈형 열메타물질을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의해 4가지 타입[열 방어기(Thermal shield), 열 집중기(Thermal concentrator), 열 분산기(Thermal diffuser), 열 회전기(Thermal rotator)]의 열메타물질을 이용하면 다양한 형태 혹은 위치의 점 열원을 제어할 수 가 있다.

또한, 하나의 열메타물질에서 점 열원의 위치에 따른 다양한 온도 퍼포먼스 결과를 도출할 수 있다.

즉, 열 방어기(Thermal shield)의 경우, 각각의 점 열원이 특정영역으로 침투하지 못하거나, 일정지역에 고립될 수 있도록 한다.

열 집중기(Thermal concentrator)의 경우, 각각의 독립된 점 열원이 중앙으로 집중되어 전달될 수 있도록 한다.

그리고, 열 분산기(Thermal diffuser)의 경우, 점 열원으로부터 파생된 열 에너지가 오른쪽으로만 확산될 수 있도록 한다.

또한, 열 회전기(Thermal rotator)의 경우, 열전달 방향이 중앙 부분을 중심으로 시계방향으로 회전하는 경로로 설정될 수 있도록 한다.

이와 같이 열메타물질의 점 열원 제어 결과를 통해서 기존의 면 열원에 국한되어있던 열메타물질에 관한 활용범위를 확장할 수 있으며, 점 열원을 제어함으로써 실제 산업 현장에서의 적용 가능성을 높일 수가 있다.

그리고, 열 시프터를 열메타물질에 적용함으로써 제작 공정을 간단히 하여 전체 모듈형 구조의 열메타물질 제작방식을 용이하게 할 뿐만 아니라 제작비용을 절감할 수 있다.

한편, 열 방어기(Thermal shield)가 적용된 히트싱크를 통해 효율적인 방열을 가능하게 한다.

그리고, 기존의 상용화된 히트싱크인 평판 휜(plate fin)과 핀 휜(pin fin)을 메타구조가 적용된 히트싱크와 비교하면, 메타구조 적용 히트싱크보다 기존 히트싱크에서 온도차가 없이 방열 기능을 구현하지 못한 채 낭비되는 휜(fin)이 많으므로, 메타구조가 적용된 히트싱크의 경우 기존의 히트싱크보다 효율성을 극대화 하였을 뿐 아니라 무게와 부피를 절반 수준으로 절감하여 무게당, 부피당 히트싱크로부터 방열되는 열의 양을 향상시킨다.

따라서, 본 발명은 모듈형 디자인 개념을 열메타물질에 적용하여 특정 열 시프터의 조합 및 배치만 바꿈으로써 다양한 종류의 열메타물질 구현을 가능하게 하여 기존 열메타물질보다 제작의 용이성을 향상시켰다.

또한, 열메타물질을 이용한 점 열원 제어 기술을 히트싱크에 적용함으로써 기존 히트싱크보다 방열성능을 높였음에도 불구하고, 무게와 부피는 절감하는 효과가 있어 히트싱크의 제작비용을 절감할 뿐만 아니라, 전자기기의 소형화, 박막화, 경량화를 실현할 수 있게 한다.

도 1a는 열 시프터(Thermal shifter)의 개념을 나타낸 것이다.
도 1b는 점 열원에서의 왜곡각도θ에 따른 온도 왜곡 기능을 나타낸 것이다.
도 2는 열 시프터(Thermal shifter)에서의 방향을 정의한 것으로,

열 시프터를 예시한 것이다.
도 3은 모듈형 열메타구조 디자인 도출과정 및 점 열원 제어의 응용에 대해 예시한 것이다.
도 4a는 열 방어기(Thermal shield)의 기존 일체형 구조 및 조립형 열메타구조 열 시프터(Thermal shifter) 배치도, 도 4b는 열 집중기(Thermal concentrator)의 기존 일체형 구조 및 조립형 열메타구조 열 시프터(Thermal shifter) 배치도, 도 4c는 열 분산기(Thermal diffuser)의 기존 일체형 구조 및 조립형 열메타구조 열 시프터(Thermal shifter) 배치도, 도 4d는 열 회전기(Thermal rotator)의 기존 일체형 구조 및 조립형 열메타구조 열 시프터(Thermal shifter) 배치도를 나타낸 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 실시예를 통해 제작된 열 시프터(Thermal shifter)와 온도 퍼포먼스를 나타낸 것이다.
도 6a 내지 도 7d는 실시예를 통해 제작된 6가지 타입의 열 시프터[

,

]와 4가지 타입의 열메타물질을 나타낸 것이다.
도 8a는 실험 장비를 나타낸 것이며, 도 8b는 점 열원의 적용 위치를 도시한 것이다.
도 9a 내지 도 9d는 모듈형 열메타물질의 점 열원 제어 온도 퍼포먼스 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 열메타물질을 이용한 점 열원 제어 기술을 적용한 히트싱크 제작 개념도를 나타낸 것이다.
도 11a 내지 도 11d는 실시예를 통해 제작된 모듈형 열메타물질의 점 열원 제어 온도 퍼포먼스 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 12a는 기존 상용 히트싱크와의 점 열원 시뮬레이션 결과이고, 도 12b는 열메타물질 적용 히트싱크의 점 열원 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

본 발명은 실제 전자기기에서 주로 발생하는 점 열원을 열메타물질을 통해서 제어하고 이를 히트싱크에 도입하여 메타구조가 적용된 히트싱크의 디자인 개념에 대한 기술이다. 특히 열메타물질은 열 시프터(Thermal shifter)들을 단위블록으로 이용하여 열메타물질의 제작비용을 절감할 수 있도록 하였으며, 수학적인 모델링을 통해 열 시프터에 대한 열적 비등방성을 검증하고 이를 통해 소재를 선택하여 실제 구현이 가능함을 알 수 있었다.

본 발명의 구성 단계는 크게 5단계로 구성된다.

첫째로, 변형 열역학이론을 기반으로 열 시프터(Thermal shifter)의 디자인개념을 확립한다.

둘째로, 열 시프터(Thermal shifter)의 수학적 모델링을 통해 소재를 선정한다.

셋째로, 열 시프터(Thermal shifter)를 적재적소에 배치 조합하여 4가지 타입[열 방어기(Thermal shield), 열 집중기(Thermal concentrator), 열 분산기(Thermal diffuser), 열 회전기(Thermal rotator)]의 열메타물질을 디자인하고, 열적 퍼포먼스를 구현한다.

마지막으로, 열메타물질을 통한 점 열원 제어를 바탕으로 히트싱크를 디자인하고 구현한다.

이하, 각 단계를 구체적으로 설명한다.

첫번째 단계에서는, 변형 열역학이론을 기반으로 하여 열 시프터(Thermal shifter)의 디자인 개념을 확립한다.

변형 열역학은 열적 물성치를 텐서 표현을 통해 나타내어 좌표변환을 통해 왜곡시키는 방식으로 이루어지며, 이 과정을 통해 원래 등방성이었던, 열전도도 k (Original thermal conductivity)는 변형된 열전도도 k` (Transformed thermal conductivity)으로 대체되어 본래 열전달 방정식에서 계산된다. 변형된 열전도도 k`는 다음과 같다.

위 식에서 k는 본래 열전도도, k`은 변형된 열전도도, J는 자코비안 행렬(Jacobian matrix)을 나타내며, u는 변형된 좌표계, x는 본래 좌표계를 나타낸다. 이차원 열 시프터(Thermal shifter)에 적용시키기 위한 좌표변환은 아래의 식과 같이 진행하며, 이를 통해 이차원에서의 변형된 열전도도 k'는 다음과 같다.

θ는 왜곡되는 열전달 방향의 각도를 나타내며, θ가 증가할수록 왜곡되는 정도가 증가하여 열 시프터(Thermal shifter)의 열전달 방향의 왜곡 기능이 심화된다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 왜곡각도 θ값 설정에 따라 여러 가지 열 시프터(Thermal shifter)를 구현할 수 있으며, 본 발명에서는 ±15˚, ±45˚, ±75˚로 총 여섯가지 왜곡각도 θ값을 설정하였다.

이에 의해 왜곡각도 θ에 따른 여러 종류의 열 시프터(Thermal shifter)들의 조합으로 4가지 타입의 조립형 열메타물질을 디자인할 수 있다.

두번째 단계에서는, 수학적 모델링을 통해 열 시프터(Thermal shifter)의 열적 비등방성을 증명하고, 소재를 선택한다.

수학적 모델링은 45˚ 열 시프터(Thermal shifter) 모델을 대상으로 도 2에서 열원이 B와D에 존재할 경우와, A와C에 존재할 경우에 대해서 진행한다.

우선 열이 A와C에 존재할 때 ±45˚ 방향으로 전달되는 열에 대한 전체 열전도도에 관한 식을 도출하고, 이에 따른 총 열전달량을 구한다. 반 시프트 방향으로의 총 열전도도는 적층구조(layered structure)의 열전도도를 구하는 공식을 적용하여 도출한다. -45˚ 방향으로의 열전도도는 다음과 같다.

위 식에서 k_total은 45˚ 열 시프터(Thermal shifter)의 총 열전도도, n은 레이어의 개수, A_i는 각 레이어의 단면적, k_i는 각 레이어의 열전도도를 나타낸다. 각 레이어를 이루고 있는 물질을 알면 열 시프터의 총 열전도도(Total thermal conductivity)를 구할 수 있고, 이를 통해 총 열전달량 값을 구할 수 있다.

반대로 열원이 B와D에 존재할 경우 열은 45˚방향으로 전달된다. 이 때 45˚방향으로의 총 열전달량에 관한 식은 다음과 같다.

위 식에서 k_edge, A_edge는 열 시프터의 가장자리의 열전도도와 단면적, p는 레이어의 두께, l_i은 열원으로부터 각 레이어까지의 거리를 나타낸다.

위와 같은 두 식을 통해서 45˚ 열 시프터에서 각 방향별 총 열전달량을 구할 수 있다. 본 발명에서는 두 가지 물질(구리-PDMS)을 통해서 레이어를 조합한다. 두 물질(구리-PDMS)의 물성치를 위 두 식에 대입하여 총 열전달량을 구한 결과, 각 방향별로 총 열전달량은 약 104배가량의 차이를 보였기 때문에 소재를 구리와 PDMS로 선정한다. 이 때 실시예에서 사용한 두 물질(구리-PDMS)이외에도 방향별 총 열전달량에 있어서 비교적 큰 차이를 줄 수 있다면 어떠한 물질도 상관없다.

세번째 단계에서는, 앞서 디자인하고 소재를 선정한 열 시프터(Thermal shifter)들을 배치하여 4가지 타입[열 방어기(Thermal shield), 열 집중기(Thermal concentrator), 열 분산기(Thermal diffuser), 열 회전기(Thermal rotator)]의 열메타물질을 구현한다. 열메타기능에 따른 열 시프터의 배치형태 도출은 다음 과정과 같다. 도 3을 참조하면, 기존의 면대면 열원 구조를 가지는 열메타물질의 온도 퍼포먼스를 작은 정사각형 모양의 단위 구획으로 나눈다. 나뉘어진 각 단위영역에서의 열 흐름 방향을 도출한다. 각 단위영역이 나타내는 열 흐름 방향에 맞게 열 시프터를 배치한다. 마지막으로 배치 스케일에 맞게 최적화 과정을 거쳐 배치를 완료하여 점 열원에 대한 제어에 응용한다. 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 본 발명에서는 이와 같은 과정을 반복하여 4가지 타입의 열메타물질의 열 흐름 방향을 면대면 열원 구조를 가지는 열메타물질을 통해서 우선 도출하였다. 또한, 최적화 단계에서 100개의 열 시프터를 10by10 형태로 배치하였고, 각 열 시프터의 크기는 5mm*5mm로 설정하였다.

열 방어기(Thermal shield)의 경우, 열전달 방향을 중앙부분을 우회하는 경로로 설정하여 중앙부분의 온도 구배를 완화하며 열을 방어한다.

열 집중기(Thermal concentrator)의 경우, 열전달 방향을 중앙부분에 집중되는 경로로 설정하여 중앙부분의 온도 구배를 심화한다.

열 분산기(Thermal diffuser)의 경우, 열전달 방향을 양쪽 방향으로 분산되는 경로로 설정하여 중앙 부분의 온도를 낮추며 열이 우회하게 한다.

열 회전기(Thermal rotator)의 경우, 열전달 방향을 중앙 부분을 중심으로 회전하는 경로로 설정하여 기능이 심화될수록 중앙부분의 온도구배가 역전되게 한다.

상기한 과정을 기능에 맞게 반복하여 4가지 타입의 조립형 열메타물질 디자인을 완료한다.

네 번째 단계에서는, 상기 단계에서 디자인하고, 선정한 소재들을 실제 제작을 위해 최적화 하여 열메타물질을 실험적으로 구현한다.

본 발명에서는 열메타물질 제작의 편의성을 위해 크기를 5mm*5mm에서 40mm*40mm로 확장하였고, 소재는 앞서 두 번째 단계에서 진행한 수학적 모델링을 바탕으로 구리와 PDMS를 선정하였다. 소재에 관해서는 상기 두 번째 단계에서 언급한 대로 본 실시예에서 사용된 소재에 국한되지 않고, 다양한 소재를 이용할 수 있으나, 본 실시예와 같이 각 방향별 열전달량의 차이가 명확하게 나타나야만 한다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 본 실시예에서는 열 시프터를 레이저 컷팅으로 특정 각도가 나타나도록 구리를 패터닝하였다. 특정 각도별로 패터닝된 구리 조각의 빈 공간에 PDMS를 채워 열 시프터(Thermal shifter)를 제작한다.

구리와 PDMS의 열전도도 차이로 인해서 열은 주로 구리 부분을 통해서 전달이 되며, 이에 따라서 열 시프터가 의도했던 방향(θ)대로 열은 전달된다.

도 6a 내지 도 6c는 실시예를 통해 제작된 6가지 타입의 열 시프터[

,

]이며, 도 7a 내지 도 7d는 이러한 열 시프터로 제작된 4가지 타입의 열메타물질을 나타낸 것이다.

도 7a 내지 도 7d와 같이, 본 발명의 실시예에서는 열 시프터를 4by4로 최적화 하여 총 16개로 축소된 열 시프터를 사용하여 열메타물질을 실험적으로 구현하였다. 위 과정을 통해서 기존 10by10 모델에 비해 전체적인 해상도는 감소하나, 기본 기능의 유지에는 변함이 없으며 제작의 편의성이 크게 증가된다.

도 8a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 사용된 실험 장비 세팅은 크게 점 열원, 저온부, 온도 퍼포먼스를 측정할 IR카메라로 구성된다. 점 열원은 뜨거운 물을 담을 수 있는 작은 용기를 사용하였으며, 저온부는 찬물이 흐를 수 있도록 관을 배치한다. 도 8b와 같이 열원은 총 다섯 개로 구성하며, 두 가지 위치에 가해준다. 열을 전달받아 온도 퍼포먼스를 수직한 방향에서 IR카메라가 촬영할 수 있도록 한다.

마지막 단계에서는, 열메타물질을 통한 점 열원 제어를 히트싱크에 적용하여 메타구조가 적용된 히트싱크의 디자인을 도출 한다.

상기 단계에서 디자인한 열메타물질에 본 실시예에서 사용된 두 가지 위치의 점 열원을 가해주면 도 8a 내지 도 8d와 같은 결과를 기대할 수 있다.

상기 기능 중 일 예로 히트싱크에 적용할 열메타기능은 열 방어기(Thermal shield)로서 각각의 독립된 점 열원을 일정한 지역에 고립하며, 고립된 열 에너지는 다른 지역으로 더 이상 확산되지 못하고, 중앙에 응집되어 있다. 그래서, 도 10을 참조하면, 일 예로서 도 9a의 열 방어기(Thermal shield)와 같이 중앙에 열이 고립되어 있는 지역에만 히트싱크를 설치하여 구현하였다.

도 11a 내지 도 11d는 실시예를 통해 제작된 모듈형 열메타물질의 점 열원 제어 온도 퍼포먼스 실험 결과를 나타낸 것이다.

그리고, 도 12a는 기존 상용 히트싱크와의 점 열원 시뮬레이션 결과이고, 도 12b는 열메타물질 적용 히트싱크의 점 열원 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.
도 12b와 같이 열 방어기로서의 휜(fin)은 일정한 두께를 가지는 3차원 휜으로서, 설치된 면 상의 모서리 영역에는 존재하지 않고, 설치된 면 상의 중앙 영역 및 중앙 영역으로부터 대칭적으로 확장된 영역에 존재하여 고립된 열을 상방향으로만 방출될 수 있게 한다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

Claims

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2차원 변형 열역학을 적용한 열 에너지 전달 왜곡 각도(θ)를 함유한 열 시프터(Thermal shifter)를 포함하여 상기 열 시프터를 단위 블록으로 복수의 열 시프터가 면상 배열되어 모듈화된 것을 특징으로 하고,
상기 열 시프터는 특정 방향성을 가지며 패터닝된 제1 소재 및 상기 제1 소재 간을 채우는 제2 소재를 포함하되,
상기 제1 소재와 상기 제2 소재의 열 전도도 차이는 특정값 이상인 것을 특징으로 하며,
상기 제1 소재 및 상기 제2 소재의 두께는 상기 제1 소재에 의한 총 열전달량과 상기 제2 소재에 의한 총 열전달량의 차이가 104배 이상이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하고,
서로 다른 열 시프터들을 포함하는 상기 열 시프터의 배열에 의해 특정한 열전달 분포의 설정이 가능한 것을 특징으로 하며,
각각의 독립된 점 열원을 일정한 지역에 고립시키는 열 방어기(Thermal shield)로서 기능하는 것을 특징으로 하는, 모듈형 열메타물질을 포함하고,
일정한 두께를 가지며, 모든 상기 점 열원을 일정한 지역에 고립시키기 위한 하나의 3차원 휜(fin)이 설치되는 것을 특징으로 하며,
상기 3차원 휜(fin)은 설치된 면 상의 모서리 영역에는 존재하지 않고, 설치된 면 상의 중앙 영역 및 상기 중앙 영역으로부터 대칭적으로 확장된 영역에 존재하는 것을 특징으로 하는,
히트싱크.
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