• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권3호
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• pp.370-380
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• 2016

제주도 지역에서 소나무재선충병 피해를 받은 곰솔 원목의 이용확대를 위하여 열처리를 수행하였다. 열처리는 처리 원목의 중심부가 소나무재선충의 사멸온도인 $56^{\circ}C$를 30분간 유지하여야 한다. 곰솔 원목의 초기함수율과 말구지름은 각각 46% ~ 141%, 180 mm ~ 500 mm의 범위이고, 기본비중과 전건비중은 각각 0.47, 0.52이었다. $105^{\circ}C$ 조건에서 함수율과 말구지름에 따라 열처리에 소요되는 시간은 7.7 h ~ 44.2 h의 범위로 측정되었다. 다양한 함수율 및 지름을 갖는 곰솔 원목의 열처리 소요시간을 예측하기 위하여 열처리 진행 중 처리목 내부의 온도분포를 유한차분법을 적용한 2차원 열전달 해석을 통하여 제시하였다. 열전달 해석을 위한 목재의 열적 특성은 함수율에 따른 열전도계수와 비열을 적용하였으며, 자연대류와 강제대류를 합한 형태의 혼합대류에 의한 혼합대류계수를 적용하였다. 실험값과 예측 값의 오차는 3 ~ 45%의 범위로 분석되었다. 곰솔 원목에서 초기함수율이 50%이고, 말구지름이 200 mm, 300 mm, 400 mm인 경우, 예측된 열처리 소요시간은 각각 10.9 h, 18.3 h, 27.0 h이었다. 초기함수율이 75%일 때, 지름에 따라 각각 13.6 h, 22.5 h, 32.8 h이고, 초기함수율이 100%일 때, 지름에 따라 각각 16.2 h, 26.5 h, 38.2 h이었다. 이러한 열처리 소요시간의 예측방법에 소나무와 잣나무 등 다른 소나무재선충병 피해목의 물리적 특성을 적용하면, 함수율과 말구지름에 따른 열처리 소요시간을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.851-858
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• 2010

이 연구에서는 대부분 폐기 매립되고 있는 산업부산물의 재활용 기술을 확보하고자, 연화점이 $700^{\circ}C$ 수준으로 낮은 폐유리와 에너지 연소물질을 포함하고 있는 바텀애쉬를 모재로 기존 경량골재의 소성온도보다 20~30%가 낮은 $800{\sim}900^{\circ}C$에서 제조가능한 에너지 절감형 저온소성 경량골재를 제조하고자 하였다. 경량골재의 열전도율은 $0.056{\sim}0.105W/m{\cdot}K$ 수준, 기공률은 40.36~84.89% 수준으로 나타났다. 열전도율과 기공률의 상관계수는 -0.97로 매우 높은 음(-)의 상관성을 보였는데, 기공률이 단열특성을 좌우하는 핵심 요소임을 확인할 수 있었다. 각 소성온도별 $CaCO_3$ 첨가량과 바텀애쉬 치환율에 따른 경량골재의 미세구조는 소성온도에 상관없이 $CaCO_3$ 첨가량이 증가할수록 기공크기도 증가하고, 바텀애쉬 치환율이 증가할수록 기공크기는 작아지며 일정하지 못하였다. 특히 바텀애쉬를 30% 치환한 경우 대부분의 기공형태가 구(球)형태의 폐기공이 아닌 불규칙한 형태의 개기공으로 존재했으며 기공크기도 바텀애쉬 0~20% 치환 사용한 경우에 비해 약 1/10~1/5 수준으로 관찰되었다. 또한 바텀애쉬 30% 치환시 소성온도 $900^{\circ}C$의 경우가 $700^{\circ}C$, $800^{\circ}C$에서 보다 더욱 불규칙한 형태의 개기공이 두드러지게 나타났는데, 이는 경량골재의 흡수율 증가, 강도 저하, 단열특성 저하에 일정부분 기여할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.100-112
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• 2005

갯벌의 온도구조와 열적 특성변화를 조사하기 위해 서해안 공소만 갯벌조간대에서 고도가 다른 3개 지점을 설정하여 40 cm깊이까지 계절별로 1개월간의 온도관측을 수행하였다. 표층에서 평균온도는 하계에 아래층보다 높고 동계에는 낮아져 표층가열과 냉각에 의한 온도구조와 변화 형태를 보여주었으며 표준편차는 아래층으로 갈수록 감소하였다. 주기성이 뚜렷한 일사량과 조위 변화가 주로 단기적 온도변화를 야기하였고, 간헐적으로는 강우와 강한 풍속도 영향을 주었다. 시계열분석에 의하면 24시간, 12시간 그리고 8시간 주기 성분에 강한 에너지 첨두(peak)를 보였으며, 24시간 주기성분이 가장 큰 에너지를 보였다. 24시간 주기 성분은 일사량변화, 12시간 주기는 반일주조 조위변화 그리고 8시간 주기성분은 일사량과 조위변화의 상호작용에 의한 온도파동으로 해석되었다. EOF분석에서 제 1모드와 제 2모드가 수직온도구조 변화의 96%를 차지하였다 제 1모드는 갯벌 표층에서의 가열과 냉각에 의한 현상으로, 제 2모드는 갯벌내부의 열 전파과정에서 발생하는 지연효과로 해석되었다. 교차스펙트럼 분석에서 24시간 주기성분 온도파동에 의한 열전달위상은 깊이에 따라 선형적으로 증가하는 평균위상 차이를 보였고, 표층에서 10 cm, 20 cm, 40 cm 깊이까지의 위상 차이에 의한 지연시간은 각각 3.2시간, 6.5시간 9.8시간이었다. 일차원적 열확산모델에서 산출된 24시간 주기성분 온도파동의 수직 확산계수는 깊이와 계절에 걸쳐 평균하였을 때 중부조간대 정점에서는 $0.70{\times}10^{-6}m^2/s$, 하부조간대 정점에서는 $0.57{\times}10^{-6}m^2/s$의 값을 보였다. 깊이 평균된 확산계수는 봄철에 크고 여름철에 작았고, 계절 평균된 확산계수는 2cm부터 10cm깊이까지 증가하고 10cin부터 40cm깊이까지는 감소하는 수직구조를 보였다. 평균 열확산계수를 사용하여 구한 온도전파 확산속도는 2 cm 깊이로부터 10 cm, 20cm, 40cm까지 각각 $8.75{\times}10^{-4}cm/s,\;3.8{\times}10{-4}cm/s,\;1.7{\times}10^{-4}cm/s$정도의 값이 되어 표층에서 깊어질수록 작아졌다.

• Elastomers and Composites
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• 제10권2호
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• pp.136-156
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• 1975

고무는 불량열전도체(不良熱傳導體)이며 두께가 두꺼우면 내부(內部)가 적정온도수준(適正溫度水準)에 이르기 전까지 가황시간(加黃時間)이 길어진다. 가황온도(加黃溫度)가 상승(上昇)할수록 가황물(加黃物)의 물성(物性)은 열화(劣化)되는 경향(傾向이) 있다. 천연(天然)고무든지 합성(合成)고무든지 간(間)에 과가황(過加黃)에 대(對)한 저항성(抵抗性)이 나쁘므로 특(特)히 고온가황(高溫加黃)에 대(對)해 민감(敏感)하다. 이것은 고온(高溫)에서 단시간(短時間) 가황(加黃)일수록 가속(加速)된다. 평탄가황배합물(平坦加黃配合物)의 경우에서 보더라도 내부(內部)가 적절(適切)히 가황(加黃)되기도 전(前)에 외부(外部)는 과가황(過加黃)이 되는 수가 있다. 근래(近來) 발간(發刊)된 문헌(文獻)에서도 이러한 내용(內容)이 잘 설명(說明)이 되어 있는데 다른 각도(角度)에서 고찰(考察)해 볼것 같으면 정체시간(停滯時間)이 비교적(比較的) 길지 않는 한(限) 가황시간(加黃時間)은 정체시간(停滯時間)과 sheet 가황시간(加黃時間)과의 합(合)이라고 말할 수 있겠다. 예(例)를 들어 설명(說明)하자면 $130^{\circ}C(266^{\circ}F)$에서 정체시간(停滯時間)이 10분(分)이고 sheet 가황시간(加黃時間)이 20분(分)인 제품(製品)은 이 온도(溫度)에서 30분간(分間) 가황(加黃)해야 된다는 것이다. 온도계수(溫度係數)를 2라고 가정(假定)할 경우 $140^{\circ}C(284^{\circ}F)$에서의 가황시간(加黃時間)은 $30\times\frac{1}{2}=15$분(分)이 아니라 $20\times\frac{1}{2}+10=20$분(分)이 된다. 크기가 큰 제품(製品)은 보통(普通) 다음에 있는 여러 방법(方法)들 가운데 한 가지 또는 여러가지를 조합(組合)하여 가황(加黃)시킨다. a) 크기가 작은 것에 대한 것 보다 낮은 온도(溫度)에서 가황(加黃)한다. b) 침투가황-제품(浸透加黃-製品)을 가압하(加壓下)에 두고서 외부가황(外部加黃)은 단속(斷續)시키고 열(熱)이 중심(中心)으로 침투(浸透)하게 한다. c) 단계가황(段階加黃)-처음에는 저온(低溫)에서 시작(始作)하여 일정간격(一定間隔)을 두고 점차(漸次) 온도(溫度)를 상승(上昇)시켜 최종적(最終的)으로 가황온도(加黃溫度)까지 올린다. d) 가능(可能)하다면 metal base나 금형(金型)에서 고무를 증기가황(蒸氣加黃)시킬 경우에 있어서 속이 빈 축(軸)을 사용하여 내부(內部)로 부터 가열(加熱)하면 가황시간(加黃時間)이 단축(短縮)된다. e) 냉각중(冷却中)의 후가황(後加黃)-이것은 가열장치(加熱裝置)에서 끄집어낸 후 제품(製品)의 외부(外部)를 냉각(冷却)시키는 방법(方法)이다. 가열(加熱)된 제품(製品)이 쌓여 있거나 적절(適切)하게 냉각(冷却)되지 않을 때 가황(加黃)이 추가적(追加的)으로 되거나 과가황(過加黃)이 될 우려가 있는 제조공정(製造工程)에서는 흔히들 이 방법(方法)을 무시(無視)하고 있다. 여기서 강조(强調)해 두어야 할 것은 항상 제품(製品)의 외부(外部)를 완전(完全)히 가황(加黃)시킬 필요(必要)는 없다는 것이다. 다공성(多孔性)이나 기포생성(氣泡生成)을 조장(助長)하는 불량가황상태(不良加黃狀態)와 표면(表面)에서의 과가황상태간(過加黃狀態間)의 균형(均衡)을 취(取)해 줘야 하는데 물론(勿論) 이때는 가황시간(加黃時間)을 단축(短縮)시켜야 한다는 경제적(經濟的)인 측면(側面)도 아울러 고려(考慮)해야 한다. 이것은 고무기술자(技術者)가 당면(當面)해야할 과제(課題)에 속(屬)하며 바람직 한것은 본장(本章)의 내용(內容)이 여러 상황하(狀況下)에서 당면(當面)한 문제(問題)에 대(對)해 어떻게 대처(對處)해 야 할지를 모르는 여러 기술자(技術者)들에게 도움이 되었으면 하는 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.619-628
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• 2010

차세대 의료기기 시장을 변화시킬 것으로 기대되는 형상기억합금(SMA) 기반의 최소침습용 의료기기는 시술자의 손동작과 같은 유연성과 섬세함을 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나 SMA의 비선형 열전기적 특성으로 인해 SMA 기반 차세대 의료기기 엑추에이터는 자유로운 방향조종 구현이 제한적이고 상용화에 있어서 큰 한계성으로 작용한다. 본 논문은 SMA의 효과적인 온도제어를 위해 전류-온도간의 개방루프 계단응답을 분석하고 1차 미분방정식 해와 비교하여 온도제어에 필요한 파라미터 $t_1$을 도출한 뒤 실험적으로 그 기능을 검증하였다. 또한 $t_1$은 전류를 입력으로 온도를 출력으로 하는 시불변 선형계의 특성함수의 폴(pole)이므로 주파수에 의한 온도제어에 관계된 파라미터인 것으로 나타났다. 본 논문의 결과는 SAM 기반의 차세대 의료기기 액추에이터의 효과적인 위치제어 설계에 응용될 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권4호
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• pp.39-46
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• 2017

본 연구는 평판형 히터용 금속방열판상의 세라믹 절연층 제조, 즉 절연성 금속기판에 관한 것이다. 반도체나 디스플레이의 열처리 공정 등에 사용되는 평판형 히터를 제조함에 있어서, 온도 균일도를 높이기 위해 금속 방열판으로서 열전도율이 높고, 비교적 가벼우며, 가공성 좋은 알루미늄 합금 기판이 선호된다. 이 알루미늄 기판에 발열 회로 패턴을 형성하기 위해서는 금속 기판에 절연층으로서 고온 안정성이 우수한 세라믹 유전체막을 코팅하여야 한다. 금속 기판상에 세라믹 절연층을 형성함에 있어서 가장 빈번히 발생하는 첫 번째 문제는 금속과 세라믹의 이종재료 간의 큰 열팽창계수 차이와 약한 결합력에 의한 층간박리 및 균열발생이다. 두 번째 문제는 절연층의 소재 및 구조적 결함에 따른 절연파괴이다. 본 연구에서는 이러한 문제점 해소를 위해 금속소재 기판과 세라믹 절연층 사이에 완충층을 도입하여 이들 간의 기계적 매칭과 접합력 개선을 도모하였고, 다중코팅 방법을 적용하여 절연막의 품질과 내전압 특성을 개선하고자 하였다.

• 농업과학연구
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• 제33권1호
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• pp.85-95
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• 2006

A model experiment has been performed to get the heat transfer coefficient on the soil surface in the closed ecosystem. The heat flux on the soil surface was measured and the heat transfer coefficient was derived in the following two cases with 5-stepped control of inside air current speed. One case was that heat flowed from air to soil and the other case was that heat flowed from soil to air. Three dimensional CFD model has been set to simulate thermal environment in the closed ecosystem including soil layers. The standard $k-{\varepsilon}$ model of the CFD program was chosen for turbulence model and heating wire buried in the soil layers was set as heat source option to simulate the case when the temperature of soil surface was higher than that of inside air in the closed ecosystem. Between one case that heat flowed from air to soil and the other case that heat flowed from soil to air, there were big differences in the temperature distribution of soil layers and the heat transfer coefficient of the soil surface. The increasing rate of heat transfer coefficient on each case according to the increase of inside air current speed was similar to each other and it respectively increased linearly. But the heat transfer coefficient on the case that heat flowed from soil to air was much bigger than that of the other case. The model was validated by comparing simulated values of CFD model with measured values of the model experiment. Simulated and measured temperature of inside air and soil layers, and heat transfer coefficient of the soil surface were well accorded and the range of corrected $R^2$ was 0.664 to 0.875. The developed CFD model was well simulated in parts of the temperature of inside air and soil layers, the distribution of the inside air current speed, and heat transfer coefficient of the soil surface were able to be quantitatively analyzed by using this model. Therefore, the model would be applied and used for analysis of heat transfer coefficient between air and surface in various agricultural facilities.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8165-8175
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• 2015

여름철이 무더운 대한민국에서는 냉방에 많은 전력을 소비한다. 이 경우 간접증발냉각을 동시에 적용하면 전기 사용을 줄일 수 있다. 본 연구에서는 알루미늄, 플라스틱, 플라스틱/종이 재질로 만들어진 간접증발소자에 대하여 건표면 및 습표면 실험을 수행하였다. 실험 결과 플라스틱/종이 소자의 간접증발효율은 38.5% ~ 51.4%로 알루미늄 소자의 값 (41.9% ~ 47.5%)과 유사하고 플라스틱 소자의 값 (29.0% ~ 37.4%)보다는 높게 나타났다. 이로부터 저가의 플라스틱/종이 재질의 간접증발소자가 고가의 알루미늄 재질 간접증발소자를 대체할 수 있으리라 판단된다. 하지만 종이 채널의 압력손실은 알루미늄 채널의 압력손실보다 92% ~ 106% 크다. 한편 종이와 알루미늄 건채널의 열전달계수는 플라스틱 건채널의 값보다 15% ~ 44%, 185% ~ 203% 크게 나타났다. 반면 종이 건채널의 압력손실은 알루미늄 건채널 보다 93% ~ 106%, 플라스틱 건채널보다 34% ~ 48% 크게 나타났다. 습표면 해석결과 알루미늄 습채널에서는 17% ~ 23%, 플라스틱 습채널에서는 30% ~ 37%가 건표면으로 나타났다. 반면 종이 습채널의 경우는 100% 습표면으로 나타났다. 이는 종이의 흡습성이 알루미늄이나 플라스틱보다 월등하기 때문이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권12호
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• pp.893-899
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• 2004

Nitrided Pressureless Sintering(NPS) 공정에 의한 질화규소 세라믹스의 기계적 특성, 미세구조 및 열적 특성을 세 가지조성을 갖는 $Al_{2}O_3,\;Y_{2}O_3$ 소결조제의 변화에 따라 조사하였다. 또한 각 조성에서 금속 실리콘의 첨가량을 0, 5, 10, 15, 그리고 $20wt\%$로 변화를 주어 실리콘의 첨가효과를 조사하였다. $5wt\%\;Al_{2}O_3,\;5wt\%\;Y_{2}O_3$, 그리고 $5wt\%$ Si 조성에서 질화규소 소결체의 치밀화가 진행되었으며, 4점 꺽임강도와 상대밀도는 각각 500 MPa과 $98\%$를 나타내었다. 또한 상온에서 열팽창계수와 열전도도는 각각 $2.89{\times}10^{-6}/^{\circ}C$와 $28W/m^{\circ}C$를 나타내었으며, 20,000회의 열충격 싸이클을 반복한 후, 꺽임강도를 측정한 결과, 초기 500MPa의 강도를 유지하고 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제5권2호
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• pp.22-29
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• 2001

체적거래제에 의하여 소규모 공동주택에 가스를 공급하기 위하여 적절한 용기설치수의 결정 및 용기교체시기에 대한 검토가 필요하다. 그러나 지금까지 국내에 축적된 자료가 없을 뿐만 아니라 용기 설치수의 결정과 용기수 및 가스사용 형태에 따라 용기교체시 남아 있는 액화석유가스 양에 대한 이론적 검토가 없었다. 따라서 본 연구에서는 자연기화능력, 잔량, 용기의 온도, 용기내부 압력 등을 시뮬레이션으로 살펴보았다. 용기표면으로부터 액화석유가스 용기의 총괄 열전달계수의 변화에 따른 자연기화량 변화는 크지 않으며, 실험으로부터 구한 값은 약 $9{\~}13 kcal/m^2{\cdot}hr{\cdot}^{\circ}C$이었다. 그리고 액화석유가스 용기내부의 압력이 압력조정기의 압력조정 하한계에 도달하였을 때 가스방출 유량은 공기로부터 전달되는 열량과 균형을 이루는 일정한 값으로 급격히 감소하였다. LP가스용기의 자연기화능력은 외기온도 및 프로판의 조성에 따라 증가하였고, 연속사용시간에 따라 초기 급격히 감소하여 일정한 값으로 수렴하였다. 한 가구당 용기수는 자동절체기 사용에 의하여 감소시킬 수 있는 것을 알 수 있다.