• 한국주조공학회지
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• 제43권4호
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• pp.194-200
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• 2023

주조공정에서 주형의 열전달은 주형을 균일한 등방성 재료로 간주하여 계산해 왔지만 실제로 주형은 균일한 등방성 재료가 아니어서 유사한 근사값으로 계산을 행하였으며, 특히 다짐성, 바인더 첨가량등을 고려할 시에는 추정치를 사용하고 있었다. 본 연구에서는 사형 주형의 입자 구조의 관계의 열물성치를 계산하는 연구를 진행하고, 열물성치를 계산할 수 있는 기술을 개발하였다. 입자가 균일한 경우에서 열저항 모델에 근거한 열전도도 및 비열을 계산하는 알고리즘을 개발하고, 이를 모래 크기분포가 있는 사형 주형에 적용하였다. 모래는 인공사를 대상으로 하여 열물성치를 계산하였으며, 실험치와 비교하여 비교적 근사한 값을 얻을 수 있었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.313-316
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• 2012

다수의 소방공무원이 화재나 고온 조건 등에 노출되어 화상을 입고 심리적 신체적 고통 받고 있다. 화상 관련 연구는 피부조직의 비선형성, 혈류에 의한 열전달 분석의 불확실성 등 신체 내부의 복잡한 물리현상으로 인하여 국내에서는 연구가 매우 미흡한 실정이다. 이에 따라 화상 예측에 대한 연구를 기반으로 화상을 방지할 수 있는 예방법이 필요하며, 화상 예측의 기초 연구로 피부조직의 형상 모델링 및 열물성치를 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 연구는 피부조직의 형상 및 열물성치와 관련된 기존 연구를 수집 및 정리하여 향후 화상 예측시 좋은 결과를 얻을 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.145-156
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• 1990

본 연구에서는 시편을 유한원판으로 하고 방형파펄스가열을 채용한 경우 이론 적인 검토와 실험측정으로서 그 방법을 적용할 때 측정장치와 컴퓨터를 직접 접속시켜 시료의 열물성치인 열확산계수와 비열 그리고 열전도계수를 보다 높은 정확도로 측정 하였다. 또한 고온에 있어서 시료표면으로부터 그 주위에 방출하는 열물질을 고헌하 였고, 초기조건및 경계조건을 실험조건과 부합되도록 가정함으로써 무차원 온도상승을 구할 수 있는 열전달 지배방정식의 해를 변수분이법으로 해석하였다. 측정에 사용했 던 시료는 내연기관, 열교환기, 기계요소, 화학반응장치 등 기계구조용 및 기계부품용 재료로서 내식성이 우수하면서, 고온도하에서 강도가 크고, 열팽창계수가 비교적 적고, 열적변형이 적은 고성능세라믹인 알루미나(Al$_{2}$O$_{3}$),탄화규소(SiC), 질화규소 (Si$_{3}$N$_{4}$) 계열을 상온에서 약 1300K 온도범위까지 열물성치를 측정하고, 동 일계통의 시료라 할지라도 화학조성을 중량비율로 첨가했을 경우 열물성치가 다르기 때문에 그들 사이의 관계에 대해서도 검토하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.152-162
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• 1988

본 연구에서는 열물성치 측정시 여러가지 어려운 수고를 가급적 줄이고 측정시간도 짧도록 하기 위해서 방평파 펄즈상가열법을 채용하여 이론적 검토와 고온에 유한원형인 시료로 부터 복사열손실을 최소화할 수 있는 방법을 고려하였다. 물론 시료는 전지회로의 용량소자, 콘텐서(condenser) 또는 전기절연이 주용도이며 유전율이 서로 다른 5종류의 세라믹 유전체에 관해서도 상온으로부터 약 1300k 까지 열물성치를 계측하였다. 특히 세라믹 유도체에는 유전율 및 기공율에 의한 열물성치가 가 다르기 때문에 그들사이의 관계에 대해서도 검토하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.41-48
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• 2017

고체 연료의 열물성 변화가 가연물의 열분해 특성에 미치는 영향을 고찰해 보기 위해서 KS F ISO 5660-1에 제시된 콘 칼로리미터 실험을 수행하였고, Fire Dynamics Simulator (FDS) 1차원 열분해 모델의 수치해석을 수행하였다. 고체 연료로는 열분해과정 중 Char를 발생시키지 않는 Poly Methyl Methacrylate (PMMA)를 사용하였으며, 문헌에 보고된 PMMA의 열물성치와 열분해 물성치를 FDS의 입력 변수로 설정하여 콘 칼로리미터 실험의 수치해석을 수행하였다. 콘 칼로리미터 실험을 통해 측정된 고체가연물의 질량 감소 결과와 일치하는 열분해 모델의 계산 결과를 바탕으로 열물성치와 열분해 물성치의 변화가 고체 가연물의 질량 감소에 어떠한 영향을 주는지를 고찰해 보았으며, 열전도계수와 비열을 상온의 상수 값으로 입력한 경우 가연물의 질량 감소의 예측에 있어 상당한 오차를 유발할 수 있다.

• 에너지공학
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• 제19권3호
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• pp.143-150
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• 2010

선형열원 해석은 열원 주위가 완전히 균일한 매질로 이루어져 있다는 가정 하에 성립되는 해석이나 실제 보어홀 시스템의 경우 그라우팅 영역은 주위토양과 매우 다른 열물성치를 가진 물질로 이루어져 있다. 본 연구에서는 이러한 그라우팅 영역이 선형열원 해석에 어떠한 영향을 미치는가를 연구하였다. 연구방법으로는 먼저 수치모델을 개발하고 이 수치모델에 의하여 시간에 따른 보어홀 유체온도를 생성한 후 이 유체온도를 선형열원법에 이용하여 지중열전도도와 보어홀 전열저항을 구하며 이렇게 구한 해를 수치모델의 입력조건과 비교함으로서 그 차이점을 규명한다. 이러한 해석결과 선형열원법의 해인 지중열전도도와 보어홀 전열 저항은 수치모델 입력조건에 비해 대략, 86%와 91%의 수준으로 나타났다. 선형열원 해로부터 수치모델의 입력조건을 역산해 나가는 Chart법이 본 연구에서 개발되었으며 시험용 보어홀의 열응답시험 결과와 비교해 본 결과 이 Chart법은 신뢰성이 있는 것으로 나타났다. 그라우트 영역의 열물성치를 변화시켜가며 선형열원해의 특성이 어떻게 변하는지도 검토하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.13-20
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• 2012

매년 많은 소방공무원들이 화재나 고온 조건 등에 노출되어 화상으로 고통 받고 있어, 화상 예측에 대한 연구를 통해 화상을 방지할 수 있는 방법의 개발이 매우 중요하다. 그러나 피부조직의 비선형성, 혈류에 의한 열전달 분석의 불확실성 등 인체 내부의 복잡한 물리현상으로 인해 화상에 대한 연구는 매우 부족한 것이 실정이며, 특히 국내의 경우는 이에 대한 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 특히 심각한 화상을 유발할 수 있는 돌발화염(80 kW/$m^2$ 이상의 고열 유속 조건)하에서의 2도 화상 발생에 대한 예측을 수행하였다. 생체 열전달 방정식(Bio-heat transfer)을 이용하여 지배방정식을 유도하였으며, 유한차분법(Finite Difference Method)을 활용하여 화상에 대한 예측을 수행하는 수치해석 접근법을 사용하였다. 기존의 여러 연구결과로부터 인체 피부의 열물성치를 정리하였고, 그것을 바탕으로 계산을 수행하였다. 기존의 낮은 열유속에 대한 화상 실험 결과와 예측 결과를 비교하여 가장 오차가 적은 열물성치 모델을 파악하였고, 그 결과를 바탕으로 고열유속의 돌발화염에서의 2도 화상발생 노출시간을 예측하여 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권1호
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• pp.66-74
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• 2019

달 표면 전체에 걸쳐 열물성치를 확보하는 대신 단위 면적당 열질량을 이용하여 달 표면온도를 정확히 예측할 수 있는 개선된 집중계(Lumped System Model, LSM) 해석방법을 제시하였다. 최근에 발표된 연구에 기초하여 표토층 최상단의 단위 면적당 열 질량이 균일하다고 가정하고, 하부면 전도열유속 방정식을 이론적인 근거 하에 도입함으로써 DLRE 측정온도와 상당한 정도 잘 일치하는 달 표면의 온도지도를 구하였다. LSM 온도예측은 태양복사가 약한 황혼, 새벽 및 고위도 지역을 제외하면 DLRE 측정과 잘 일치하며, 이러한 지역에서의 온도 불일치는 하부 전도열유속 모델의 한계에 기인한다. 표면 지형과 열물성치가 매우 불균일한 지역에서 나타나는 비정상온도 영역을 제외하고 LSM 분석으로 생성된 달 표면 온도지도는 DLRE 측정 결과와 유사하다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권6호
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• pp.612-620
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• 1999

본 연구에서는 방형파 펄즈 가열법을 이용하여 세라믹 고유전체 열물성치의 측정에 활용하는 것에 대한 가능성을 검토하였다. 여기서 측정의 이론을 설정하고 측정의 자동화를 시도함으로써 매우 짧은 시간내 시료의 열확산계수, 비열 및 열전도율을 얻을 수 있었다. 또한 시료는 실온으로부터 약 1300 K 온도 범위까지 측정하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.349-356
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• 1986

본 논문에서는 열손실에 의한 오차를 배제하기 위하여 원판형시편의 전후면에 서의 열손실과 반경방향의 열손실을 고려하고 2층으로 된 적층재료의 열확산방정식을 Green함수를 이용하여 해석하므로서 피복재료들의 열물성치를 정확하게 측정하기 위한 임의의 축대칭 열원의 펄스를 사용하여 열손실 및 펄스시간의 효과에 의한 오차를 최 소화 할 수 있는 방법을 제시 하고자 한다.