• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2001년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.228-234
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• 2001

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2001년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.219-227
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• 2001

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.157-160
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• 2011

본 연구에서는 광섬유 센서 기반 스마트 모니터링 시스템이 지중 열전도도 측정에도 효율적으로 적용될 수 있는지를 분석하였다. 이를 위해 광섬유 온도센서를 이용하여 지반의 열전도도를 측정할 수 있는 열응답 시험기가 개발되었다. 개발된 열응답 시험기는 기존의 RTD(Resistance Temperature Detector) 온도 센서 외에 광섬유 센서의 한 종류인 FBG(Fiber Bragg Grating) 센서도 실시간적으로 측정할 수 있는 시스템으로 구성되어 있다. 개발된 장비의 적용성 검증을 위하여 주문진 표준사를 이용하여 모형토조 내에 일정한 간극비에 맞추어 시료가 조성되었으며 지중열교환기는 U자형 파이프가 사용되었다. 20시간동안 열응답 시험을 통하여 광섬유 센서와 RTD 센서를 동시에 이용하여 온도값을 측정하여 표준사의 열전도도 값을 산출하였다. 그 결과 모형실험을 통한 열전도도 값은 탐침법을 통해 얻어진 열전도도 값과 선형 열원 모델(line source model) 해석해와 거의 유사하게 나타났으며 광섬유 센서와 RTD 센서와의 온도차는 0.1~0.3$^{\circ}$로써 유사한 값을 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발된 광섬유 기반 열응답 시험기는 지반의 열전도도를 측정하는데 효과적으로 사용될 수 있음을 알 수 있었으며 향후 지열시스템 가동에 따른 지중열 교환기의 손상도 평가 및 경보시스템 개발을 위해 지중열교환기의 거동을 실시간으로 모니터링 하는데 있어서도 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.143-143
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• 2004

탄소나노튜브는 고종횡비, 10nm이하의 매우 작은 직경, 높은 전기전도도 및 열전도도, 금속 및 반도체 특성 둥의 우수한 특성 때문에 많이 사용되고 있다. 최근에는 전기적 소자나 화학적, 기계적 센서 그리고 측정용 프로브로 사용될 목적으로 탄소 나노 튜브를 전극들 사이나 끝 단이 날카로운 탐침의 끝에 위치시키는 연구가 진행되고 있다. 탄소나노튜브를 끝 단이 날카로운 탐침의 끝에 위치시켜 CNT tip을 만드는 경우, 지금까지는 수동 조작(manipulation)에 의한 방법과, 화학기상증착법(Chemical Vapor Depsosition: CVD)에 의한 성장방법이 많이 사용되고 있다.(중략)

• 대한토목학회논문집
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• 제32권2C호
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• pp.69-77
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• 2012

일반적으로 지열 에너지파일 및 수평형 지열교환기는 기존의 연직형 지열히트펌프에 비하여 지표면에서 가까운 깊이에 설치되며, 이 경우 지열교환기의 열 교환 거동은 토사층에서의 열전도도에 많은 영향을 받게 된다. 기존의 연구에 따르면 지하수위 상부에 놓인 흙의 열전도도는 에너지파일의 열 교환 성능에 많은 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 이는 부분적으로 포화된 흙의 열전도도는 함수비에 큰 영향을 받기 때문이다. 본 연구에서는 국내에 널리 분포하고 있는 화강풍화토의 열전도도 예측에 대한 연구를 수행하였다. 5개 지역에서 채취한 화강풍화토 시료의 간극율과 포화도를 바꾸어가며 탐침법 기반 열전도도 측정시험을 수행하였고, 기존의 열전도도 추정 모델들의 적합성을 평가하였다. 마지막으로 국내 화강풍화토에 적합한 경험적 예측식을 제안하고 이를 토대로 실험자료를 분석해 보았으며 기존 문헌에 실린 실험결과에 적용하여 그 적절성을 살펴보았다.

• 설비공학논문집
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• 제20권9호
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• pp.614-623
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• 2008

This paper presents the results of a laboratory study on the thermal conductivity of and(silica, quartzite, limestone, sandstone, granite and two masonry sands)-water mixtures used for ground heat exchanger backfilling materials. Nearly 260 tests were performed in a thermal conductivity measuring system to characterize the relationships between the thermal conductivity of mixtures and the water content. The experimental results show hat the thermal conductivity of mixtures increases with increasing dry density and with increasing water content. The most widely used empirical prediction models for thermal conductivity of soils were found inappropriate to estimate the thermal conductivity of unsaturated sand-water mixtures. An improved model using an exponential relationship to compute the thermal conductivity of dry sands and empirical relationship to assess the normalized thermal conductivity of unsaturated sand-water mixtures is presented.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.761-768
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• 2008

This paper presents the results of a laboratory study on the thermal conductivity of sand(silica, quartzite, limestone, sandstone, granite and masonry sand)-water mixtures used in ground heat exchanger backfilling materials. Nearly 260 tests were performed in a thermal conductivity measuring system to characterize the relationships between the thermal conductivity of mixtures and the water content. The experimental results show that the thermal conductivity of mixtures increases with increasing dry density and with increasing water content. The most widely used empirical prediction models for thermal conductivity of soils were found inappropriate to estimate the thermal conductivity of unsaturated sand-water mixtures. An improved model using a exponential relationship to compute the thermal conductivity of dry sands and empirical relationship to assess the normalized thermal conductivity of unsaturated sand-water mixtures is presented.

• 설비공학논문집
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• 제20권5호
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• pp.342-350
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• 2008

This paper presents the results of a laboratory study on the thermal conductivity of sand (silica, quartzite, limestone and masonry sand)-water mixtures used in ground heat exchanger backfilling materials. Nearly 150 tests were performed in a thermal conductivity measuring system (TPSYS02) to characterize the relationships between the thermal conductivity of mixtures and the water content. The results show that the thermal conductivity of mixtures increases with increasing dry density and with increasing water content. The results also show that for constant water contents and a dry density value, the thermal conductivity of mixtures increases with increasing thermal conductivity of solid particles. The measurement results were also compared with the most widely used empirical prediction models for the thermal conductivity of soils.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권9호
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• pp.5-11
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• 2023

지반구조물의 해석에 있어서 해석의 고려 대상과 분야가 점점 다변화되고 있으며, 특히 지반동결과 관련된 분야에서 지반재료의 열적거동 특성에 대한 예측의 필요성이 중요해지고 있다. 신뢰성 있는 지반의 동결거동 평가를 위해서는 다양한 조건에서의 시료의 유효 열전도도 변화에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 시료의 간극률, 초기 포화도, Read time 설정을 달리하여 탐침 실험을 수행하였고, 이를 통해 동결 사질토의 유효 열전도도에 영향을 미치는 인자들을 평가하였다. 서로 다른 간극률 조건에서 실험을 수행한 결과, 시료의 간극률이 작을수록 동결토의 유효 열전도도는 증가하는 경향이 나타났다. 반면, 시료의 포화도가 증가할수록 동결토의 유효 열전도도는 증가하였다. 유효 열전도도 측정에 대한 계측기 Read time 설정의 민감도가 존재하였는데, Read time을 1분으로 설정하여 측정하였을 때 측정값의 범위가 국내의 선행연구결과와 유사하게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.7-18
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• 2024

자체 광물 특성에 의해 타이어칩은 모래와 같은 천연 지반재료에 비해 매우 낮은 열전도도를 가지므로 모래-타이어칩 혼합토는 단열재료로써 활용될 수 있다. 하지만 모래-타이어칩 혼합토에 대한 기존 열전도도 연구는 제한적이었다. 따라서 본 연구에서는 포화도에 따라 다양한 입경크기 비율을 가진 모래-타이어칩 혼합토의 열전도도 변화를 조사하였다. 단열 처리된 셀에 시료를 조성하였으며, 탐침법을 이용하여 열전도도 실험을 수행하였다. 또한 본 연구는 혼합토의 접촉각 측정을 수행하였다. 그 결과 타이어칩 함량이 낮아질수록, 포화도가 증가할수록 열전도도가 증가함을 확인했다. 하지만 타이어칩 함량에 따라 혼합토의 포화도에 따른 열전도도 증가 경향은 달라졌으며, 특히 타이어칩 함량이 40% 이상인 시료의 경우 포화도가 증가함에도 불구하고 열전도도는 지연 증가하였다. 이는 소수성 입자(타이어칩)가 함수비 증가에 따른 추가적인 열전도 경로인 capillary water bridge 형성을 지연시키고, 이로 인해 포화도에 대한 혼합토의 열전도도 의존성이 변화하였기 때문이다.