• 제목/요약/키워드: 고온 단열

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팽창진주암 무기복합재에서의 단열성능 및 열크랙 방지에 관한 연구 (A Study on Thermal Insulation Property and Thermal Crack Protection for Expanded Perlite Inorganic Composites)

  • 안원술
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.3286-3291
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    • 2014
  • $400^{\circ}C$의 고온에서 사용할 수 있는 무기단열재를 개발하기 위한 기초 연구로서 물유리(waterglass)를 바인더로 사용하여 제조한 팽창진주암(expanded perlite) 무기복합재의 단열성과 열 충격에 의한 크랙 방지에 관한 연구를 진행하였다. 정량된 팽창진주암 미세분말과 물유리를 혼합한 반죽을 몰드에 넣고 하루 동안 안정화시킨 후에 $150^{\circ}C$ 오븐에서 완전히 건조하여 샘플을 제작하였다. 인산알미늄(aluminum phosphate)와 마이카(mica)분말이 각각 반응촉진제와 열 충격 방지제로 사용되었다. 특히 마이카 분말이 도입된 샘플은 $500^{\circ}C$ 고온에서도 열에 의한 크랙 발생이 일어나지 않았으며, 샘플의 단열성은 팽창진주암의 혼합비율이 높아질수록 향상됨을 보여주었으며, 중량비로 물유리/perlite/mica/Al phosphate=100/200/10/1.5의 조성비를 같는 샘플은 $500^{\circ}C$에서 약 0.09W/mK의 열전도도를 나타내는 우수한 단열 특성을 나타내었다. 그러나 나트륨 실리케이트(sodium silicate)가 주성분인 물유리 바인더의 열적 특성으로 인하여 $600^{\circ}C$이상의 온도에서는 심한 치수변형을 발생시켜 실제 사용상의 온도 제한성을 보여 주었다.

Fumed Silica/Ceramic Wool 무기복합재의 제조 및 열적 성질 (Fabrication and Thermal Properties of Fumed Silica/Ceramic Wool Inorganic Composites)

  • 안원술
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.4007-4012
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    • 2014
  • Fumed Silica와 섬유상의 Ceramic Wool을 사용하여 경량의 무기복합재 샘플을 제조하기 위한 조건과 만들어진 샘플의 단열특성을 살펴보았다. 정량된 Fumed Silica 미세분말과 Ceramic Wool을 혼합한 반죽을 몰드에 넣고 상온에서 안정화시킨 후에 $150^{\circ}C$ 오븐에서 완전히 건조하여 샘플을 제작하였다. 소량의 PVA 계면접착제를 사용하지 않는 샘플에서는 Fumed Silica 조성비가 10-70wt% 사이에서 벌크밀도가 0.6-0.8 $g/cm^3$이었으며, 50wt% 이상의 샘플에서는 건조 수축으로 인한 크랙현상이 관찰되었다. 그러나 3wt%의 PVA를 사용한 샘플의 벌크밀도는 절반 정도로 크게 감소하면서도 기계적 특성과 단열성은 향상되었다. 만들어진 샘플들은 $800^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 열크랙 없이 안정한 열적 특성을 보여주었으며, 샘플의 단열성은 Fumed Silica 조성비가 높아질수록 향상되는 것으로 나타났다. Fumed Silica 30wt%인 샘플의 열전도도는 $500^{\circ}C$에서 약 0.08 $W/m^{\circ}K$의 우수한 단열 특성을 보여 주었다.

준불연 초경량 지오폴리머의 물성 (Properties of quasi-noncombustible ultra-lightweight geopolymer)

  • 김유택
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.132-139
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    • 2019
  • EPS 단열재는 우수한 단열성능과 경제성, 초경량 등의 장점으로 각광받고 있는 건축재이다. 하지만 EPS 단열재는 가연성 물질로서 화재 시 연소되기 쉽고, 유해가스를 방출시킴으로써 대규모 인명피해를 유발 시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 산업부산물인 IGCC fused slag 및 Si sludge를 활용하여 초경량 지오폴리머를 제작하고, EPS 단열재의 대체 가능성에 대해 확인하고자 하였다. 그 결과, 조분쇄 상태의 탄소 함량이 적은 IGCC fused slag를 이용하였을 경우 0.04 MPa, $0.064g/cm^3$의 압축강도 및 밀도를 갖는 초경량 지오폴리머를 제작할 수 있었고, 이때의 열전도율은 0.072 W/mK을 나타내었다. 이는 KS M 3808에서 제시하는 EPS 열전도율 값의 1.5~2배 정도의 높은 물성이지만 시중에서 판매하는 EPS 단열재와 큰 차이가 없으며 보통 매립되는 산업 부산물을 재활용한다는 점과 세라믹 재료 특성상 화재시에도 고온에서 버틸 수 있다는 큰 장점이 있기 때문에 화재시 쉽게 발화되어 다량의 유독가스를 방출시키는 EPS 단열재의 단점을 해결할 수 있는 차세대 단열재로서의 가능성은 충분하다고 판단되었다.

공기공급 시스템에 적용되는 Vortex Tube의 에너지 분리특성에 관한 연구(II) -표면의 단열효과에 따른 영향-

  • 추홍록;상희선;이병화
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1998년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.19-24
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    • 1998
  • vortex tube의 에너지 분리현상이 Ranque에 의해 처음으로 발견된 이래 vortex tube는 산업현장에서의 그 이용률이 점차 증대되고 있다. 특히, 최근에는 작업자의 쾌적한 작업환경을 조성하여 작업능률을 향상시킬 목적으로 제철소 등의 고온, 고습 작업장이나 분진, 석면, 유해먼지나 가스, 증기 등이 많이 발생하는 작업장에서 냉각복(air cool jacket) 또는 공기공급식 호흡보호구의 공기공급시스템에 많이 활용되고 있다. 이러한 vortex tube를 이용한 냉각복 및 호흡보호구는 작업자의 능률향상뿐만 아니라 직업병의 예방 및 안전측면에서 매우 효율성이 높아 그 적용범위가 점차 확대될 전망이다. (중략)

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화순산 경질점토를 이용한 고온용 내화 단열벽돌의 제조에 관한 연구(I) (Study on Manufacturing of High Temperature Insulating Fire Brick from Hwasun Flint Clay(I))

  • 박금철;장영재
    • 한국세라믹학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.891-898
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    • 1990
  • This study deals with the porous sintered body which is obtained by blending solid naphthalene with fine particles of Hwasun flint clay. Apparent porosity is increased, and bulk density, thermal conductivity, strength and thermal expansion are decreased according to the additiion of naphthalene. Pore shape of sintered body showed elliptical form and median size and capilary percentage are increased by adding more naphthalene.

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고온수열된 무기질단열재의 물성변화에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Property Transformation for High-Heated Inorganic Insulation)

  • 김봉주;김태용;오창희
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.29-36
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    • 1991
  • The purpose of this study is to understand the variations of the properties of matters according to the heated temperature of inorganic insulation. As a result, form the variation of heat conductivity and maintaining from of insulation, the range of reusable heated temperature of inorganic insulation is as follows. Glass wool : $400^{\circ}C$, Rock wool : $600^{\circ}C$, Perlite : $800^{\circ}C$.

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열교환기의 가용 에너지 최대전달 조건

  • 정평석;김창욱;김효경
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.907-911
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    • 1990
  • 본 연구에서는 비열이 일정하고 초기온도가 주어진 열원으로부터, 일정한 열 전달 용량의 열교환기를 사용하여 최대의 에너지를 전달시키기 위한 조건을 구해 보기 로 한다. 즉, 저온유동은 고온의 열원유동과 대항류로서 열교환하며 위치에 따라 저 온유체의 온도가 가역 단열압축 또는 팽창에 의하여 임의로 조절될 수 있는 일반적인 경우에 대하여, 저온유체가 최대의 가용 에너지를 흡수하기 위한 온도분포를 변분법 문제로서 해석하고 그에 다른 부수조건들을 검토하고자 한다.

열전달 과정의 해석과 최적화를 위한 엑서지의 응용 (Application of Exergy to the Analysis and Optimization of Heat Transfer Processes)

  • Auracher H.
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제16권6호
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    • pp.542-549
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    • 1987
  • 중요한 기본을 요약하고 엑서지를 에너지 변환에서 가장 중요한 기본 과정에 응용하는 열전달 문제를 제시한다. 열전달로 인한 엑서지 손실과 고온체, 저온체의 단열, 열교환기의 설계와 관련된 결과를 논의한다. 또한 비아제오트로픽(non-azeotropic) 혼합물을 응용한 열펌프 열교환기에서의 엑서지 절약에 대한 연구를 설명한다. 열전달과 압력강하로 인한 손실의 합인 총엑서지 손실이 최소로 되는 최적의 Reymolds 수가 존재함을 보여준다.

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가스터빈에서 변형홀을 사용한 막냉각 특성 해석 (Characteristics of the Shaped Hole Film Cooling in Gas Turbine)

  • 이동호;김병기;조형희
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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    • pp.7-7
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    • 1998
  • 가스터빈 엔진의 효율 및 성능은 터빈입구온도에 크게 좌우되므로, 높은 열효율을 얻기 위하여 최근 가스터빈 엔진은 높은 입구온도(대략 1400-150$0^{\circ}C$)에서 작동되도록 설계되고 있다. 이는 요소재질의 열한계점을 훨씬 상회하며, 이와 같은 입구온도의 고온화 경향은 터빈요소에 대한 열부하를 증가시키고 있다. 따라서 극한의 작동조건하에서의 허용수명 및 안정성의 유지를 위해서 내부대류냉각, 충돌세트냉각과 더불어 막냉각기법이 많이 응용되고 있다. 막냉각기법은 연소기 벽면 혹은 터빈블레이드 표면의 작은 구멍들을 통해서 압축기의 공기를 분사하여 표면에 고온의 유체와 일종의 단열벽을 형성하여 표면을 보호하는 냉각방법이다. 지금까지는 주로 단면적이 일정한 막냉각홀에 대한 연구가 주가 되어왔으나, 이러한 막냉각홀을 이용하는 경우 많은 문제점이 발생한다.

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