• 제목/요약/키워드: 진공단열재

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진공단열재의 단열성능을 개선을 위한 Glass Fiber 수평 배열(다층구조) 기술 개발

  • 한정필;황승석;전승민;민병훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.207-207
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    • 2012
  • 진공단열재는 폴리우레탄 폼 대비 10배 이상의 단열성능을 갖는 고효율 단열재로서 고차단성 필름 봉투 내부에 무기 소재를 진공감압시켜 대류에 의한 열전달을 최소화시킨 차세대 단열재이다. 특히 진공단열재에 있어 열전달의 경로는 전도에 의한 효과가 가장 크므로, 진공단열재 내부의 Glass Fiber 심재의 최적화 설계에 따라 단열 성능을 극대화 시킬 수 있다. 이에, 본 연구에서 GLass Fiber의 배열에 따른 성능 비교 평가를 통해, 전도의 특성을 최소화 시킬 수 있는 Glass Fiber의 배열 및 다층 적층 구조를 통해 성능 개선 효과를 고찰 하였다.

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고성능 진공단열재의 건축적인 적용에 관한 연구 (Research on the Architectural Applications of High-Performance Vacuum Insulation Panel)

  • 권영철;김석
    • 토지주택연구
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    • 제10권3호
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    • pp.23-32
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    • 2019
  • 현존하는 단열재 중 가장 열전도율이 낮은 진공단열재(VIP; Vacuum Insulation Panel)는 특수한 재질의 외피재(Envelope)와 외피재 내부의 심재(Core Material), 그리고 단열재 내부의 공기를 흡착하는 흡착제(Getter)로 구성되어 있고, 단열성능을 극대화하기 위해 내부를 진공처리한 제품이다. 진공단열재의 외피재는 알루미늄 박막 필름이 주로 사용되며, 진공단열재의 수명 및 신뢰성을 결정하는 중요한 소재이다. 본 연구를 통하여 불연성이 확보된 Fiber Glass 심재 진공단열재의 방화성능 및 단열성능 확인과 함께 건축적인 적용가능성을 검토하였으며 그 내용을 정리하면 다음과 같다. 1) 20mm 두께의 Fiber Glass 심재 진공단열재의 열전도율이 0.00177W/m·K로, 두께 20mm로 지역별, 부위별 강화된 단열기준을 모두 충족할 수 있음을 알 수 있었다. 2) 진공단열재에 대한 불연성능시험과 가스유해성시험 결과, 불연재료로 적합한 것으로 나타났다. 3) 불연 진공단열재의 장기내구성 시험결과, 25년이 지나더라도 스치로폼 및 유리섬유에 비해 10배 이상의 단열성능을 유지할 수 있음을 알 수 있었다. 4) 건물의 외벽 열관류율 0.12W/㎡K 이하를 만족하기 위해, 준불연성능이 확보된 단열재인 "가"등급의 비드법 보온판 2종 4호와 페놀폼을 사용한다면 각각 280mm, 170mm 이상을 써야하지만, 불연 진공단열재는 20mm 두께로 동일 단열기준을 만족할 수 있는 것으로 나타났다.5) 고성능 진공단열재는 열관류율 0.12W/㎡K 이하를 기준으로 가격경쟁력이 페놀폼 대비 약 1,500원/㎡ 뛰어난 것으로 나타났다.

단열재용 폴리이소시아뉴레이트 에어로젤의 열전도도 특성 연구 (Characteristics of Thermal Conductivity of the Polyisocyanurate Aerogel for Insulator)

  • 이옥주;우상준;이건홍;임재우;유기풍
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.217-223
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    • 1999
  • CFC는 상온, 상압에서의 낮은 열전도도(0.0084W/mK)로 인하여 단열재의 충전 및 발포 기체로 널리 사용되고 있으나, 지구 온난화 및 오존층 파괴의 원인 중의 하나이므로 향후 그 사용이 금지될 예정이다. 이에 대체 물질의 개발과 병행하여 단열재의 새로운 패러다임으로 진공 패널이 제시되었다. 이론적으로는 고진공일수록 단열효과가 뛰어나지만, 고진공 패널은 유지비용이 매우 비싸서 상용화에는 어려움이 있다.(중략)

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발열시트 및 단열재를 사용한 거푸집 내부 콘크리트의 저온환경하 온도이력 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Properties of Temperature History Using Heating Sheet and Insulation Form at Low Temperature)

  • 최시현;이한승;최현국
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.132-139
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    • 2017
  • 본 연구에서는 저온환경에서 콘크리트 동해를 방지하기 위해 생석회의 화학반응을 활용한 발열시트 및 단열재를 사용하여 제작한 거푸집 특성을 실험을 통해 평가하였다. $-10^{\circ}C$ 정온조건에서 거푸집 실험 결과, 발열시트가 부착된 거푸집의 경우 발열시트 내부 생석회의 발열로 인해 타설 초기에 일반거푸집에 비해 $10^{\circ}C$이상 높은 온도이력을 보여주었고 단열재를 부착한 거푸집의 경우 콘크리트 수화열을 보존하여 지속적으로 높은 온도를 유지하는 특징을 나타냈다. 아이소핑크와 발열시트를 부착한 거푸집과 진공단열재를 붙인 거푸집이 압축강도나 적산온도에서 가장 높은 값을 가졌다. 압축강도 측정시 진공단열재 및 아이소핑크와 발열시트를 부착한 거푸집이 재령 3일에서 약 5 MPa로 가장 높게 측정되었다. 몽골 현지 외기온도에서도 실험을 하였는데 앞선 결과와 마찬가지로 발열시트, 단열재를 함께 붙인 거푸집이 48시간 동안 $25^{\circ}C$ 이상으로 가장 높은 온도이력를 나타내었다. 따라서 거푸집에 발열시트 및 단열재 부착을 함으로써 발열 및 단열효과로 인해 저온환경에서 콘크리트 강도발현에 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다.

건식 유리섬유 심재를 사용한 진공단열재의 단열특성에 관한 연구 (A Study on the Thermal Insulation Performance of Vacuum Insulation Panel Using Dry Processing Glass Fiber Core)

  • 유채중;김민철;고성석
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권6호
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    • pp.121-128
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    • 2019
  • There is a big move to build zero-energy buildings in the form of passive houses that reduce energy waste worldwide. Korea has set a goal of reducing its greenhouse gas emissions by 37% by 2030 through the activation of green buildings, such as strengthening the energy levels of new buildings and improving the energy efficiency of existing buildings. The use of insulation with high insulation performance is one of the key technologies to realize this, and vacuum insulation is the next generation insulation that blocks the energy flow of the building. In this study, we measured the bonding structure of dry and wet processing glass fiber core materials and compared the insulation performance of vacuum insulation panel. In addition, the insulation performance of vacuum insulation panel was measured according to the thickness of the laminated core. It can be confirmed that the lamination structure of the core and the lamination thickness are important factors for the heat insulating performance of the vacuum insulating panel.

LNG 벙커링용 고효율 LNG 저장탱크 열해석 (Thermal analysis of LNG storage tank for LNG bunkering system)

  • 윤상국
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.876-880
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    • 2015
  • IMO의 규제인 신조 선박에 대한 NOx 80% 감축의 2016년 발효를 앞두고, 청정에너지인 LNG연료 선박 및 벙커링 선박의 보급이 유럽 선진국들을 중심으로 추진되고 있다. LNG 저장탱크는 LNG 벙커링의 필수 설비로 현재의 액체질소 등을 저장하는 극저온 액체 저장탱크와 동일한 구조이며, IMO의 "C"형 가압탱크인 내외 용기로 구성된 2중 탱크에 진공펄라이트 단열재가 충전되는 형식이다. 그러나 이 단열방식은 진공작업이 어렵고 일 LNG 기화량이 2.0 % 내외가 되어 보다 고효율의 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 진공과 단열재를 분리하여 내외탱크에 고진공을 적용하고 외부 탱크에 우레탄폼을 가설시킨 탱크 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 해석결과 본 개발 탱크는 진공도가 $10^{-3}Torr$ 이하일 때 일 기화량이 0.03 % 이하로 매우 적게 유지될 수 있고, $10^{-4}Torr$ 이하가 되면 일 기화량이 0.11 %가 되었다. 진공이 파괴되는 경우에도 현재 진공펄라이트 단열은 일 4.9 %의 증발이 발생하나, 새 고안 탱크는 일 증발율이 4.12 %가 되는 매우 효율이 높고 안전한 LNG 탱크 단열방식이 되었다.

OUTGASSING OF GFRP, CFRP AND GRAPHITES

  • 최상철;정광화;홍승수;서인용;신용현;이상균;임종연;임인태
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.38-38
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    • 2000
  • 저온유지장치에서 요구되는 도달압력은 초전도 코일의 냉각시스템과 저온유지장치의 벽 사이의 진공단열조건으로부터 결정될 수 있으며, 기체에 의한 열전도의 영향을 방지하기 위해서는 5$\times$105Torr 이하의 진공도가 요구된다. 저온유지장치 내에서 진공 단열재로 사용되는 Glass Fiber Reinforced Plastic(GFRP)과 Carbon Fiber Reinforced Plastic(CFRP)의 기체 방출률을 측정하였다. 고출력 토카막 방전동안 graphite limiter 표면의 온도는 200$0^{\circ}C$ 이상이며, 플라즈마로 유입되는 불순물의 양을 줄이기 위해 많은 시도를 하고 있다. 상온에서부터 약 100$0^{\circ}C$까지 승온에 따른 방출기체의 양 및 성분 분석, annealing 후 공기 중에 약 2주간 노출 후 기체 방출률과 성분을 분석하였다. 총 기체 방출량은 10$0^{\circ}C$ 근방에서 급격히 증가하여 $600^{\circ}C$부터는 graphite의 종류에 관계없이 거의 일정한 분포를 보이며, 최대 방출률은 약 20$0^{\circ}C$~30$0^{\circ}C$ 부근에서 나타났다.

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냉장고 진공단열재 성능진단을 위한 열유속계 위치에 관한 연구 (A Study on the Heat Flux Meter Location for the Performance Test of a Refrigerator Vacuum Insulation Panel)

  • 하지수
    • 설비공학논문집
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    • 제25권8호
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    • pp.471-476
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    • 2013
  • The present study has been carried out to elucidate the optimal method for the performance test of a refrigerator vacuum insulation panel (VIP), by using numerical heat transfer analysis. Three locations of heat flux meter have been tested, for deriving the best test method to clarify the normal or the abnormal condition of the vacuum insulation panel in a refrigerator. The first location of the heat flux sensor is at the same place as the heater, the second one is at the nearby side location of the heater and the third one is at the opposite side location of heater in the refrigerator. The heat flux and $1/q^{{\prime}{\prime}^2}$ or $q^{{\prime}{\prime}^4}$ were calculated for the cases with the normal VIP, and with the abnormal VIP, and their differences analyzed. From the present study, the first and the second method had a mere difference characteristics of heat flux and $1/q^{{\prime}{\prime}^2}$ or $q^{{\prime}{\prime}^4}$, between the cases with the normal or the abnormal VIP. The magnitude of the heat flux after 300sec had a great difference between the cases with the normal or abnormal VIP for the third method, and it could be considered the most optimal method to test the performance of a refrigerator vacuum insulation panel.