• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권7호
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• pp.5-12
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• 2017

강원권의 동절기에는 한랭기후로 인한 복합적으로 터널 라이닝 표면이 열화되는 형태와 외관상의 문제 및 균열이 발생하게 된다. 이에 따른 재해복구 관련 기술 개발을 통한 복구비용의 절감이 필요한 실정이지만, 국내에서는 기온에 따른 도로터널 라이닝의 피해 저감에 대한 연구는 미비한 상태이다. 따라서, 본 논문에서는 터널 라이닝의 단열성능을 개선하기 위하여 단열재료(에어로젤, 액상단열재)에 열전달량 실험을 실시하였다. 실험결과 단열재의 도포에 따라 열전달량이 상당히 감소하는 것으로 나타나, 동결지역에서의 터널라이닝 피해저감 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.74-82
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• 2017

유기단열재를 사용한 샌드위치패널(복합자재) 건축물 화재는 소화가 어려우며, 가연성 심재를 통한 빠른 화재 확산으로 화재 시 피해가 크다. 샌드위치패널은 양면이 불연재로 되어있고, 불연재 사이에 심재인 단열재로 이루어져 있다. 단열재는 유기단열재와 무기단열재가 사용되고 있으며, 유기단열재가 무기단열재에 비하여 약 80% 이상 사용되고 있다. 유기단열재는 무기단열재에 비하여 경제적인 장점이 있지만 화재에 취약하다는 단점을 가지고 있기 때문에 샌드위치패널 화재 시 일반화재에 비하여 피해가 크다. 가스유해성시험의 경우 복합자재의 심재 위험성을 측정하기 위해 패널에 지름 25 mm 크기 3개의 원형 천공을 하여 시험하지만 콘칼로리미터 시험은 샌드위치패널 형태 그대로 시험을 진행한다. 본 연구에서는 KS F ISO 5660-1 콘칼로리미터 시험에서 복합자재의 경우 불연재인 표면에 가열한 경우와 천공을 통한 심재 노출 시험 및 심재에 직접가열 시 발생하는 화재의 위험성을 측정하였다. 시험에 사용된 유기단열재는 일반 EPS와 난연 EPS를 사용하였으며, 시험체 구성은 샌드위치패널, 천공된 샌드위치 패널, 심재의 3가지 형태로 시험을 진행하였다. 본 연구의 목적은 콘칼로리미터 시험 시 복합자재 심재의 화재 위험성을 평가하는 방안을 제시하고자 하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2019년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.186-187
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• 2019

In modern times, due to the centralized urban structure, the interval between buildings is narrow and the increase of the heat island phenomenon due to the accumulation of the structure is becoming a social problem. In order to solve these problems, various materials for reducing the surface temperature of buildings are under study. Particularly, in the case of a wall part which is a part directly affected by the outside air of the building, it is a main structural part for determining the room temperature. The purpose of this study was to develop a material that can improve the thermal environment performance of the building by evaluating the temperature control performance of the exterior finishing material using the heat reflecting material as a method for controlling the temperature of the outer wall finishing material.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.83-95
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• 2002

시뮬레이션/모델링 기법을 이용하여 세라믹 섬유단열재의 열전도도를 분석하였으며, 열전도도를 예측할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 세라믹 섬유 단열재는 $1600^{\circ}$까지 사용할 수 있는 고온용 단열재로써 극심한 공력가열 환경에 노출되는 고속 항공기 및 유도무기에 적용 가능한 재료이다. 섬유 단열재의 열전도도는 전도 열전달 및 복사 열전달에 의해 결정되므로 각각의 메카니즘에 의한 열전도도를 계산하였다. 전도 열전달은 균질화 기법을 이용하였으며, 복사 열전달은 무작위 수(random number)를 이용하여 계산하였다. 특히 복사 가능 거리 및 확률을 도입함으로써 실험 상수(experimental constant) 없이 복사 열전도도를 계산할 수 있었다. 본 논문 연구 방법으로 계산된 섬유 단열재의 열전도도는 실험값에 대하여 평균 93%의 신뢰도를 나타내었다. 또 본 논문에서 개발한 열전도도 계산프로그램은 섬유와 공기의 열적 특성만으로 계산이 가능하므로, 섬유 단열재와 유사한 내부조직을 갖는 대부분의 복합재료에 적용할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.621-626
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• 2012

본 연구에서는 마이크로 기공의 중공구를 유기 고분자 수지와 복합화한 유/무기 하이브리드 물질을 제조하여 우수한 단열 성능을 갖는 코팅유리를 개발하고자 하였다. 유기 고분자 물질로는 투명성과 접착성이 우수한 6관능기의 우레탄 아크릴레이트(UP118), 3관능기의 trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), 2관능기의 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA), 광 개시제(Irgacure184) 등으로 구성된 자외선 경화형 수지를 사용하였다. 유리 및 실리카 중공구를 고분자 수지에 각각 10~40 vol%까지 첨가하여 얻어진 코팅 졸을 투명유리에 바(bar)코팅 방식으로 박막을 형성시킨 후 자외선 경화를 통해 최종 코팅유리를 제조하였다. 마이크로 중공구의 종류 및 함량이 제조된 코팅유리의 광 투과율, 열전도도, 접착성 및 표면 경도에 미치는 영향을 조사하였다. 복합물 코팅유리는 중공구가 과량 첨가되어도 우수한 접착성(5B)을 유지하였으며, 단열 성능은 각 중공구가 20 vol%만 함유되어도 뚜렷하게 향상된 결과를 나타냈다. 또한 실리카 중공구(SP)를 단열 재료로 사용하였을 경우 광 투과율 80 %의 투명 코팅유리를 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.124.2-124.2
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• 2015

최근 에너지 효율을 향상시키고 감성과 기능성을 동시에 만족시킬 수 있는 스마트 윈도우 (Smart Window) 기술이 큰 주목을 받고 있다. 신개념의 하이브리드형 열선차단 코팅기술로 고투명, 고단열 등 복합기능을 가지고 있음. 4계절 변화가 뚜렷한 대한민국 실정에 가장 적합하여 건축물의 냉 난방 에너지를 최소화하는데 크게 기여할 것으로 기대된다. 단열필름 제조 방식에는 보급형 필름으로 염료 방식, 금속 방식 등이 있고 고성능 필름에는 나노 세라믹 방식과 스퍼터 방식+세라믹 방식을 융합한 필름(스퍼터 IR 필름)이 있다. 본 연구에서는 DC pulse sputter를 이용하여 고굴절율 물질인 TiO2와 저굴절률 물질인 SiO2를 적층으로 성장시켜 단열 스마트필름을 제작해 보았다. 높은 가시광 투과율과 IR 차페 성능을 확인하였고, 제작한 스마트필름을 또다른 윈도우 기술에 적용하는 연구를 진행하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권11호
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• pp.9-17
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• 2002

최근에 초전도 산업과 저온 작동 정밀 센서 기술의 발전으로 극저온 냉동기 또는 극저온 한제에 의해 냉각된 저온 용기의 저온 유지 기술이 필요하게 되었다. 또한 의료용 MRI, 야간 투시경용 적외선 센서, 이동통신무선기지국용 초전도 필터 등과 같이 일반인들도 극저온을 이용하게 되어 보다 사용하기 쉽고 안정적인 저온용기가 요구되고 있다. 저온용기의 저온 유지 기술은 진공 및 복사 단열 기술 뿐만 아니라 극저온 발생기술과 진공 발생 기술이 같이 고려되어야 하는 복합기술로서 앞으로 전자, 정보 통신, 나노, 바이오 산업 등에도 널리 활용될 수 있는 기반 기술로 자리 매김 할 것으로 보여 관련 연구자들의 많은 노력과 관심이 요구된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.307.2-307.2
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• 2013

창호를 통해 건축물 내부에 유입되는 태양광, 특히 태양열 유입에 큰 영향을 미치는 적외선 파장대역을 차폐할 수 있는 특성을 갖는 근적외선 반사 또는 흡수용 원천소재 개발하였다. 근적외선 반사는 고 굴절률/저 굴절률 다중 코팅막을 이용하여 상대적으로 에너지가 높은 800~1,300 nm 파장 영역의 근적외선만을 효율적으로 반사시킬 수 있 방식으로 적외선 차단 효율을 개선하였다. 근적외선 흡수용 나노박막 유 무기 복합소재를 기반으로 하여 특정 파장대에서 적외선을 흡수하도록 하여 적외선 차단 효율을 증대시켰다. 본 연구개발의 고단열 유리는 기존에 개발된 저방사 유리의 문제점인 높은 근적외선 투과문제를 해결하기 위한 대체/보완기술로서 이를 이용한 대면적 코팅을 통한 고기능성 복층창호 시스템을 구성하였고, 이에 대한 단열 특성 실험을 실시하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권4호
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• pp.75-85
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• 2018

2016년 6월 영국 그렌펠 타워 화재는 외단열에 의한 수직화재확산으로 인한 대표적인 피해사례이다. 외단열 공법에서 많이 사용되는 유기단열재는 단열성능이 좋은 반면 화재에 취약한 단점이 있다. 알루미늄 복합패널을 외벽 마감재로 사용하는 외단열 공법에서 알루미늄 내부에 사용되는 플라스틱은 수직 화재확산의 원인으로 지목되고 있다. 알루미늄복합패널을 외벽에 고정하기 위해 사용되는 철재 프레임 때문에 외벽과 외벽 마감재 사이에 중공층이 형성된다. 외벽에 화재가 발생하면 가연성외벽의 연소뿐만 아니라 단열재로부터 발생된 화염이 중공층을 통해 수직으로 급격히 확산되어 인명 및 재산피해가 발생할 수 있다. 국내의 경우 국토교통부고시 2015 - 744에 의한 소재단위 성능시험이 수행되고 있으며, 영국에서는 실제 규모의 화재시험으로 외벽의 수직화재확산 시간의 측정이 가능한 BS8414 시험이 시행되고 있다. 본 연구에서는 현행 국내 고시 기준으로 적합한 준불연 소재의 알루미늄복합패널을 대상으로 영국에서 시행되고 있는 실규모 외벽화재시험(BS 8414)을 수행하여 수직화재확산에 대한 거동 관찰과 현재 마감재료의 소재단위 평가의 한계를 확인하고자 하며, 실제 규모의 화재 시험을 통한 외벽화재 화재확산 방지를 위한 시스템 도입 필요성 확인하고자 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.13.1-13.1
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• 2009

에어로젤은 인류가 개발한 소재 중에서 가장 가벼운 고체로, 기공률이 90%이상이고 비표면적은 ~1000m2/g, 기공의 크기는 10nm 크기로 이루어진 나노기공 물질이다. 1931년에 Kisley가 물유리로부터 실리카 에어로젤을 합성한 이래로 실리카 에어로젤에 대한 연구가 가장 많이 이루어져왔으며, 단열소재, 흡음재, 체렌코프우주선 디텍터, 반도체의 초저유전소재, 유출된 석유의 정제, 촉매 등에 대한 응용에 대해서도 연구가 많이 이루어져 왔다. 그리고TiO2와 같은 광촉매 에어로젤 소재, 카본 에어로젤 소재등 다양한 나노기공 소재에 대해서도 연구가 이루어지고 있으며, 카본 에어로젤의 경우 나노기공과 비표면적을이용한 전기이중층 커패시터 (EDLC)에 대한 연구도 이루어지고 이다. 본 연구에서는 첫째로, 실리카 에어로젤에 대한 연구결과를 소개하고 이의 단열소재로서의 응용가능성에대하여 언급하고자 한다. 실리카 에어로젤 나노기공 소재의 경우, 기공크기가 10nm크기로 매우 작고 공기의 자유이동길이와 거의 비슷하여서 대류에 의한 열전달을 낮출 수 있으며, 낮은 고체함량으로 인하여 포논에 의한 열전달을 낮출 수 있기 때문에 단열소재로서 최고의 성능을 나타낸다. 하지만, 문제는 높은 기공률로 인한 기계적인 취약성이 문제이다. 따라서 이를 보완하기 위항 섬유로 에어로젤을 보강할 수 있는데, 이를통하여 에어로젤 나노기공소재와 섬유보강에 의한 복합화에 대하여 말하고자 한다. 또 다른 하나의 연구방법은유기-무기 하이브리드 나노기공 소재를 합성하는 것이다. 여기서는하나의 방법으로 MTEOS-TEOS의 하이브리드화와 초임계 건조공정에 의한 나노기공 소재에 대한 연구결과를소개하고자 한다. 마지막으로 카본 에어로젤 나노기공소재의 합성과 나노기공 구조의 제어 및 물성평가에 대한 것을 말하고자하는데, 본 발표에서는 레소시놀과 포름알데히드를 촉매에 의한 중합반응을 통하여 유기 에어로젤 소재를 합성하고 분위기에서탄소화 공정을 통하여 카본에어로젤을 합성하였다. 또한 금속 니켈을 도입하는 것에 의하여 탄소/니켈 복합 하이브리드 에어로젤 소재를 합성하고 슈퍼커패시터 전기화학 특성에 대한 연구결과를 발표하고자 한다.