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냉각CCD
2004.08.01 15:29

CCD에 수냉식 펌프 사용

(*.255.90.231) 조회 수 7636 댓글 3
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감도가 우수한 CCD라도 열화노이즈는 이미지에 많은 영향을 미칩니다. 천문대에서 쓰이는
연구용 CCD에는 액체질소를 이용하여 이 열잡음을 줄여주고있습니다. 그래서 우리 아마추
어가 쓰는 컴팩트한 냉각 CCD와는 그 외형의 크기나 구조가 많이 다르게 설계되어 있습니
다.  
우리가 쓰는 냉각 CCD들은 거의 펠티어 소자를 이용하여 ccd를 냉각하고 있는데, 이 전자
부품에 전류를 흐르게 하면 한면은 차거워 지고 다른 한 면은 뜨겁게 되는 특성이 있습니
다. 찬면을 CCD 쪽에 대고 반대부분에는 팬을 달아서 열을 식혀주는 방식이죠. CCD의
온도를 감지하여 사용자가 설정한 일정한 온도를 유지하도록 제어하도록 하고 있습니다.
실제 CCD사용에서는 상온 대비 약 25~30도 정도 냉각 성능을 나타내었습니다. (SBIG ST
시리즈) 영하로 내려가는 겨울철등에 사용은 문제가 없으나 열대야 현상(25도 이상)이 있
는 여름밤에는 냉각을 해봐야 영하 섭씨 5도 이하로는 쉽게 내려가질 않습니다. 그래서
ST시리즈 CCD에는 수냉식 열교환기를 본체에 내장해서 출하하고 있습니다. 1번 사진에
서 처럼 냉각팬 좌우로 나있는 노즐에 고무 호스를 연결하고 한쪽에서 물을 넣으면 CCD
챔버를 식히고 다른 한쪽으로 나오는 구조입니다. 찬물일수록 냉각 효과가 더 뛰어나지만
너무 차가울 경우에는 대기와의 온도차이로 CCD 주변부품에 이슬이 맺혀 고장을 유발할
수 있으니 주의해야 합니다.
이번에 사용한 방법은 간단합니다. 수족관에 가서 어항에 쓰는 7~10 와트짜리 220v 물펌
프를 7000원 정도에 구입하고 철물점에서 고무호스를 4미터 정도 구입하였습니다. 냉각
에 사용될 물은 덕초현의 차가운 지하수입니다. 양동이에 물을 가득 채우고, 물펌프를 이
물속에 담근 다음 호스를 CCD에 연결하고 배출 호스를 다시 양동이에 오도록 하면 됩니
다.
실험을 해보니 이날은 정상적인 펠티어 냉각시스템은로는 영하 5도에 머물렀는데, 이 수냉
식을 더하니 영하 10~15도 까지 내려갔습니다. 암화면을 찍어보면 영하5도 근방에서 10
도 차이는 꽤 많은 차이를 보였습니다.
  • 황인준 2004.08.01 21:44 (*.85.131.131)
    나도 이거 하나 만들어야 겠는걸요..
    좋은 정보입니다.
  • 선숙래 2004.08.02 18:36 (*.80.3.56)
    That's good idea이네요.
    당장 수족관에서 알아봐야겠습니다.
  • 이건호 2004.08.03 08:39 (*.101.108.100)
    한가지 문제점은 시간이 지날수록 이 물의 온도도 점점 올라간다는 것입니다. 처음 시작할때 펠티어 냉각 파워를 80%정도 되는 온도에 맞추면 되었습니다. 밤으로 갈수록 기온도 내려가므로....
    물온도 제어기를 양동이에 또 달기는 너무 번거롭고... 지하수를 바로 연결하면 좋겠습니다. 공동관측소 지으시면서 고려해 보세요.

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