The formation of heat islands causes high energy demand for space cooling and peak cooling loads in conditioned buildings. High-temperature fluctuations on a building roof may cause mechanical stress and increase surface deterioration. Thermal energy storage (TES) systems using microencapsulated phase-change materials (MPCMs) have been recognized as one of the most advanced energy technologies for enhancing the energy efficiency and sustainability of buildings. In this study, we prepared MPCM/paint composites for mitigating the heat island effect and reducing peak temperature. In addition, we carried out thermal and physical analysis of prepared MPCM composite samples by means of SEM, FTIR spectroscopy, DSC, and TGA. Further, we evaluated the dynamic heat transfer performance of heat-storage tiles painted with 10 g of heat-storage paint. From the obtained results, we deduced that MPCM/hydrophilic paint composites are more applicable to various fields, including the building sector, than MPCM/hydrophobic paint composites. On the basis of SEM and FTIR spectroscopy results, we concluded that materials with hydrophilic properties are more compatible with MPCMs than those with hydrophobic properties. In addition, DSC analysis results revealed that MPCM/hydrophilic paint composites have better compatibility, higher latent heat capacity, and better thermal properties than other composites. TGA results showed that hydrophilic-paint-based composites have higher thermal durability than hydrophobic-paint-based composites. Finally, a lot of MPCM-loaded heat-storage tiles showed lower peak temperatures at all measurement positions.
Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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2010.05a
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pp.219-220
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2010
The purpose of this study is to evaluate chloride ion attack durability of concrete structure having experienced the high temperature fire. Mechanical properties and anti chloride ion diffusivity of concrete specimens were measured which have experienced of 2 hours heating at $200{^{\circ}C},\;400{^{\circ}C},\;600{^{\circ}C},\;800{^{\circ}C}$. The coupling FE model of thermal transfer and chloride ion diffusion was built to predict the life expectancy of RC structure using the property values by a series of experiment.
Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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v.10
no.6
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pp.48-53
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1988
In a previous report, the properties of vegetable oils as diesel fuel substitutes were investigated and the basic load performance of a diesel engine was examined using vegetable oil. The results show that despite of the long term chain hydrocarbon structure and large droplet size due to high viscosity, vegetable oils have good basic performance and exhaust emissions, however they cause serious problems as carbon deposit buildup, they have poor durability, and also poor thermal efficiency. In this paper, the startability and engine durability with long term operation was tested by physical methods for reducing viscosity when vegetable oil was used as compared against diesel fuel. The results obtained in this investigation may be stated as follows; (1) There is no problem in startability when vegetable oil was used as diesel fuel substitutes as far as fuel temperature is higher than 30.deg. C (2) The carbon deposits were most extensive at lower loads and lower engine speeds, and deposit buildup more heavily on the cooler parts of the combustion chamber wall. (3) Blends with 25% diesel fuel and 20v-% ethanol are effective in reducing the carbon deposit buildups. (4) Significant improvement in carbon deposit and piston ring stick can be obtained by heating fuel(200.deg.).
Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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v.27
no.1
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pp.134-142
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2003
Performances of Taekwondo fabrics were evaluated in respect of fiber component. yarn count, weave structure and wearing comfort. As a beginning step, we investigated the present situation of Taekwondo wears by questionnaire from pro and amateur Taekwondo players. Samples employed in this study were cotton/nylon blend fabric that was newly woven for this study as well as fabrics of current Taekwondo wears for sale in the market. Their fundamental properties measured were such as air permeability, water vapor transport. wickability, absorption rate, Qmax values, thermal conductivity, durability, hand value, and etc. In addition, subjective wearing sensations were evaluated using Taekwondo wears made of those fabrics. From the results of the objective measurement and the subjective wearing test, we estimated the total fitness of fabrics as a Taekwondo wear. From the questionnaire we could see that pro players and amateurs wanted highly absorbing, quick drying, and soft-tough and complained abrasive surfaces and static elasticity of current fabrics. In view of the results so far achieved, nylon blended fabrics newly woven in this study, showed better comfort-related properties from both of the objective and subjective tests. It was also represented that finer yams enhanced water absorption and touch, and fabrics with rough surface such as honeycomb weave was superior in wearing comfort as well as aesthetic appearance.
Journal of the Korea Institute of Building Construction
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v.14
no.3
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pp.259-265
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2014
This study is to analyze durability of water-repellent paints mixed with water-repellents as outer surface finishing materials, and evaluate its feasibility. General functions and water-repelling effects were tested, and the feasibility was evaluated based on the test results. The experimental results of heat conduction durability, air permeability, absorption, and bond strength suggested that water-repellent paints mixed with water-repellents were suitable for finishing materials. Considering overall general durability performances, stable mixing ratios were 2, 5, and 8%.
This study investigates the application of nano-composite materials in physical education, specifically focusing on improving the performance of sports hall flooring. The research centers on carbon nanotube reinforced polyvinyl chloride (PVC) composites, which offer enhanced mechanical properties and durability. The incorporation of carbon nanotubes as reinforcements in the PVC matrix provides notable benefits, including increased strength, improved thermal stability, electrical conductivity, and resistance to fatigue. The key parameters examined in this study are the weight percentage of carbon nanotubes and the temperature during the fabrication process. Through careful analysis, it is found that higher weight percentages of carbon nanotubes contribute to a more uniform dispersion within the PVC matrix, resulting in improved mechanical properties. Additionally, higher fabrication temperatures aid in repairing macroscopic defects, leading to enhanced overall performance. The findings of this study indicate that the utilization of carbon nanotube reinforced PVC composites can significantly enhance the strength and durability of sports hall flooring. By employing these advanced materials, the safety and suitability of physical education environments can be greatly improved. Furthermore, the insights gained from this research can contribute to the optimization of composite material design and fabrication techniques, not only in the field of physical education but also in various industries where composite materials find applications.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.23
no.4
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pp.81-88
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2023
Numerous factors contribute to the deterioration of reinforced concrete structures. Elevated temperatures significantly alter the composition of the concrete ingredients, consequently diminishing the concrete's strength properties. With the escalation of global CO2 levels, the carbonation of concrete structures has emerged as a critical challenge, substantially affecting concrete durability research. Assessing and predicting concrete degradation due to thermal effects and carbonation are crucial yet intricate tasks. To address this, multiple prediction models for concrete carbonation and compressive strength under thermal impact have been developed. This study employs seven machine learning algorithms-specifically, multiple linear regression, decision trees, random forest, support vector machines, k-nearest neighbors, artificial neural networks, and extreme gradient boosting algorithms-to formulate predictive models for concrete carbonation and thermal impact. Two distinct datasets, derived from reported experimental studies, were utilized for training these predictive models. Performance evaluation relied on metrics like root mean square error, mean square error, mean absolute error, and coefficient of determination. The optimization of hyperparameters was achieved through k-fold cross-validation and grid search techniques. The analytical outcomes demonstrate that neural networks and extreme gradient boosting algorithms outshine the remaining five machine learning approaches, showcasing outstanding predictive performance for concrete carbonation and thermal effect modeling.
Recently, the serviceability and durability of concrete structures under thermal load have received great attention. The thermal stress and clacking behavior of concrete at early ages are one of the important factors that affect such serviceability and durability of concrete structures. Nevertheless, most studies on the behavior of early-age concrete have been confined to the temperature and strain development itself in the laboratory. The desirable efforts to explore the material properties of concrete at early-ages have not been made extensively so far. The purpose of the present study is, therefore, to identify some important material properties that affect the stress behavior of concrete at early-ages. To this end, full-scale concrete base-restrained wall members have been fabricated, and many sensors including thermocouples, strain meters and stress meters were installed inside of the wall members. These sensors were to measure the development of temperatures, strains and stresses at several location in concrete walls during the hardening and curing phase of early-age concrete. By using these measured values of strain and stress, the compliance function at early-age was identified. The basic form of compliance function derived in this study follows the double-power law. However, the results of present study indicate that the values of existing compliance functions are much lower than actual values, especially at very early-ages. It can be seen that the prediction of stresses of early-age concrete based on the proposed compliance function agrees very well with test data. The present study allows more realistic evaluation of varying stresses in early-age concrete under thermal load.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.17
no.3
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pp.108-117
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2013
Among the byproducts from thermal power plant using coal combustion, fly ash as mineral admixture is widely utilized in concrete manufacturing for its engineering merits. However residuals including bottom ash are usually reclaimed. This study presents an evaluation of engineering properties in cement mortar with pond ash (PA). For this work, two types of pond ash (anthracite and bituminous coal) are selected from two reclamation sites. Cement mortar specimens considering two w/c (0.385 and 0.485) ratios and three replacement ratio of sand (0%, 30%, and 60%) are prepared and their workability, mechanical, and durability performance are evaluated. Anthracite pond ash has high absorption and smooth surface so that it shows reasonable workability, strength development, and durability performance since it has dense pore structure due to smooth surface and sufficient mixing water inside. Reuse of PA is expected to be feasible since PA cement mortar has reasonable engineering performance compared with normal cement mortar.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.30
no.5
s.248
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pp.602-608
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2006
Vehicle components such as lower control arm are usually affected by heat during the welding process. As a result, residual stress is generated, which has much effect on mechanical performances such as crashworthiness and durability. In this study, the residual stress in lower control arm has been measured by the x-ray diffraction method and been analyzed by finite element methods. Heat transfer during seam weld process has been calculated and used in calculating thermal deformation with temperature dependent material properties. High residual stress has been found at vertical wall both by measurement and simulation. The simulation also showed the residual stress re-distribution when the component is subjected to cyclic loading condition.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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