• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.195.2-195.2
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• 2011

The borehole heat exchanger of Geothermal Heat Pump (GHP) system should be sustainable and cost effective for long term operation. To guaranty the performance of the system thermal Response Tests (TRTs) with simple recommended procedures have been applied in many countries. Korea government developed a standard TRT procedure in order to control the quality on GHP projects. In the TRT procedure interpretation method has a rule that data set has to be interpreted by the line source model(LSM). The LSM employes some assumptions that surrounding medium is homogeneous and the line source is infinite and constant heat flux, however real ground condition is unisotropic and heterogeneous, and showing regional or local ground water flows in many cases. We need to develope improved evaluation models to estimate accurate ground thermal conductivity with respect to geological and influence of ground water because current TRT standard test procedure has limitations to be applied for every locations and system. This study surveyed the uncertainty of the thermal parameters from the interpretation method considering different evaluation period. The interpretation of 208 TRT data sets represents limitations of LSM application that some obtained ground thermal conductivities are statistically unstable and convergence time of ground thermal conductivity over test period shows trends responding the length of test period. This evaluation study will be helpful to provide some effective procedure for the thermal parameter estimation and to complement current TRT standard procedure.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2381-2384
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• 2008

The heat exchange between the Borehole Heat Exchanger(BHE) and the surrounding ground depends directly on ground thermal conductivity k at the certain site. The k is thus a key parameter in designing BHE and coupled geothermal heat pump systems. Currently, although a thermal hydraulic Response Test(TRT) is mostly used in practice, the thermal hydraulic TRT needs additional power and is generally time-consuming. A new, simple wireless probe for hi-speed k determination was introduced in this paper. This technique using a wireless probe is less time-consuming and requires no external source of energy for measurement and predicts local thermal properties by measuring soil temperatures along the depth. Measured temperature data along the depth was analyzed. As a result, the electronic wireless probe can replace the conventional hydraulic TRT method after carrying out the additional research on a lot of local heat flow, etc.

• 설비공학논문집
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• 제11권2호
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• pp.185-192
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• 1999

Effective thermal conductivities and pressure-drop-related properties of aluminum foam metals have been measured. The effects of porosity and cell size in the aluminum foam metal are investigated in detail. The porosity of the foam metal, considered in the present study, varies from 0.89 to 0.96 and the cell size from 0.65㎜ to 2.5㎜. The effective thermal conductivity is evaluated by comparing the temperature gradient of the foam metal with that of the thermal conductivity-known material. The pressure drop in the foam metal is measured by a highly precise electric manometer while air is flowing through the aluminum foam metal in the channel. The results obtained indicate that the effective thermal conductivities are found to be increased with a decrease in the porosity while the effective thermal conductivities ire little affected by the cell size at a fixed porosity. However, the pressure drop is strongly affected by the cell size as well as the porosity. It is seen that the pressure drop is increased as the cell size becomes smaller, as expected. The minimum pressure drop is obtained in the porosity 0.94 at a fixed cell size. A new correlation of the pressure drop is proposed based on the permeability and Ergun's coefficient for the aluminum foam metal.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.18-25
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• 2003

본 연구에서는 탄소/페놀릭 8-매 주자직 복합재료인 ACP302의 등가열전도계수를 단위구조해석을 통하여 계산하였고 또한 실험적으로 측정하였다. 먼저 8-매 주자직 복합재료의 직조섬유다발구조를 3차원 유한요소를 사용하여 미세역학적으로 상세히 모델링하였으며, 단위구조 경계면에는 주기경계조건을 가하고 해석을 수행하였다. 계산결과로부터 적층 형상 및 굴곡도, 섬유 체적비 등이 등가열전도도에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 실험을 수행하여 열전도도를 계측하였으며 그 결과를 계산결과와 비교하였다.

• 폴리머
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• 제37권1호
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• pp.47-51
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• 2013

본 연구에서는 알루미나 나노섬유의 함량을 20에서 100 phr까지 달리하여 알루미나 나노섬유와 분말이 첨가된 에폭시 복합재료의 열전도도 및 파괴인성에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 열전도도는 열전도도분석기로 측정하였고, 파괴인성은 임계응력세기인자($K_{IC}$) 측정을 통하여 고찰하였다. 모폴로지는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 실험결과, 알루미나 나노섬유의 함량이 증가함에 따라 열전도도가 향상됨을 확인할 수 있었으며, 알루미나 나노섬유의 함량이 열전도도를 결정하는 중요한 요소임을 알 수 있었다. $K_{IC}$ 값도 알루미나 나노섬유의 함량이 증가할수록 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있었으나 40 phr 이상에서는 오히려 감소하였다. 이는 과량의 알루미나 나노섬유가 에폭시 내에서 서로 뭉침으로 인하여 $K_{IC}$ 값을 감소시킨 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제12권3호
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• pp.75-83
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• 1999

Carbon/Phenolic 및 silica/phenolic 내열 복합재료의 강화재의 종류와 적층방향에 따른 비열, 열확산 계수, 열전도도를 분석하였다. Carbon/Phenolic 및 silica/phenolic 복합재료의 비열은 시차 주사 열량법을 이용하여 측정하였으며, 열확산계수는 레이저 섬광법을 이용하여 laminar와 평행방향과 laminar와 직교방향으로 측정하였다. Carbon/Phenolic 및 silica/phenolic 복합재료의 열확산계수는 온도가 증가함에 따라 감소하였다. Carbon/Phenolic 및 silica/phenolic 복합재료의 열전도도를 밀도, 열확산계수 및 비열을 이용하여 계산하였다. 열전도도는 온도가 증가함에 따라 증가하였으며, carbon/Phenolic의 경우 laminar와 평행방향의 열전도도가 laminar와 직교방향의 열전도도보다 2배 높은 이방성을 나타내었으며 이는 carbon 섬유의 열전도도 이방성 때문으로 해석되었다. 이차원 섬유강화 복합재료의 열전도도를 기지와 강화재의 열전도도와 부피분율을 이용하여 해석하였다. Carbon/Phenolic 및 silica/phenolic 복합재료의 열전도도를 적층방향에 따라 강화재와 기지의 열전도도를 이용하여 해석하여 carbon 섬유와 silica 섬유의 열전도도를 계산하였다. 계산된 섬유의 열전도도와 기지의 열전도도로부터 섬유의 부피분율에 따른 복합재료의 상온열전도도를 예측할 수 있었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권5호
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• pp.68-74
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• 2012

Investigation of the effective soil thermal conductivity($k$) is the first step in designing the ground loop heat exchanger(borehole) of a geothermal heat pump system. Another important factor is the borehole thermal resistance($R_b$). Thermal response tests offer a good method to determine the ground thermal properties for the total heat transport in the ground. The first step is measured for initial soil temperature. This is done by supplying a only pump power into a borehole heat exchanger. They need to supply into water unload heat power more than 30 minutes. In this study, the initial soil temperature was found to analysis $14.1{\sim}16.0^{\circ}C$,the ratio was 68.7% represented. In this case of $k$, was 2.1~3.0 $W/m{\cdot}k$, $R_b$ was 0.11~0.20 $m{\cdot}K/W$. In this work, it is also shown that the distribution of a soil thermal conductivity and borehole thermal resistance were on the influence of initial soil temperature. And soil thermal conductivity was related with factors of equation by linear least square method, borehole thermal resistance was on the influence of composite factors.

• 분석과학
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• 제16권4호
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• pp.261-268
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• 2003

불활성기체용해-열전도도검출법에 의한 수소분석시 매질효과를 조사하기 위해 티타늄 및 지르코늄-2.5니오븀 매질의 수소 표준물질 및 수소기체 주입에 의한 교정계수를 측정하였다. 또한 주석 조연제를 사용하지 않고 티타늄 및 지르코늄-2.5니오븀 매질 수소 표준물질의 수소 추출효율을 조사하였다. 수소기체 주입에 의한 수소분석기의 보정에 대해 지르코늄-2.5니오븀 매질 수소표준물질의 그것은 2~3% 높았으며, 티타늄 매질의 수소 표준물질은 약 14% 높은 값을 주었다. 교정계수 측정결과에 의하면 티타늄 매질 시료의 수소추출 효율이 지르코늄-2.5니오븀 매질 시료에 비해 약 12% 낮을 것으로 예상된다. 주석을 사용하지 않았을 때 티타늄 및 지르코늄-2.5니오븀매질 수소 표준물질의 수소 회수율은 약 70% 이었으며, 티타늄의 수소 회수율이 지르코늄-2.5니오븀 보다 낮았다.

• 자원환경지질
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• 제49권6호
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• pp.459-467
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• 2016

300 m 이상의 장심도 지중열교환기는 도심지나 넓은 부지를 확보가기 어려운 지역에 지열냉난방 시스템을 경제적으로 설치하는데 유리하다. 그러나 실제 시공에서는 여러 가지 문제들로 인하여 보편적으로 시도되지 않았고, 일반적으로 100 ~ 200m 심도로 설치되어 왔다. 본 연구에서는 일반적인 시추공 직경 150 mm에 U 파이프는 50A 규격으로 외경 50 mm의 300 m 심도로 지중열교환기를 설치하였다. 고밀도 PE관은 단위 길이당 비중이 $0.94{\sim}0.96g/cm^3$으로 지열공 내부에 채워진 지하수 영향으로 부력이 존재하여, 이를 개선하기 위해 4.6 kg 무게의 금속으로 제작된 하중밴드 10개조를 설치하여 부력의 영향을 감소시켰다. 지중열교환기의 길이 산정 및 성능평가를 위한 기초조사로서 지반조사 및 열응답실험이 실시되었다. 지반내 온도구배는 100 m 심도까지는 주변 지하수 이용에 의한 영향 등으로 $15^{\circ}C$ 정도의 분포를 보이며 그 하부는 $1.9^{\circ}C/100m$의 지온증온율을 나타내고 있다. 열응답실험은 기존에 설정된 표준 방식으로 48 시간 진행되었으며 평균 주입전력은 17.5 kW이며 평균 순환수 유량은 28.5 l/min, 그리고 평균 입출구 온도차는 $8.9^{\circ}C$로 나타났다. 측정된 지중열전도도는 3.0 W/mk이며, 공내열저항은 0.104 mk/W로 나타났다. Stepwise 평가에서 지중열전도도 변화는 초기 13시간을 제외한 이후에는 표준편차가 0.16으로 매우 안정된 값으로 수렴한 것으로 나타났다. 그리고 공내열저항의 민감도를 분석한 결과 파이프의 구경과 그라우팅 물질의 열전도도가 증가함에 따라 그 값이 미미하게 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.122.2-122.2
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• 2010

Knowledge of ground thermal properties is most important for the proper design of BHE(borehole heat exchanger) systems. The configure type, pipe size and thermal performance of the BHE is highly dependent on the ground source heatpump system-efficiency and instruction cost. Thermal response tests with mobile measurement devices were developed primarily for in-situ determination of design data for Standing Column Well apply. The main purpose has been to determine in-situ values of effective ground thermal conductivity and thermal resistance, including the effect of ground-water flow and natural convection in the boreholes. The test rig is set up on a some trailer, and contains a sub-circulation pump, a boiler, temperature sensors, flow meter and a data logger for recording the temperature and circulation fluid flow data. A constant heating power is injected into the SCW through the test rig and the resulting temperature change in the SCW is recorded. The recorded temperature data are analysed with a line-source model, which gives the effective in-situ values of rock thermal conductivity and thermal resistance of SCW.