• 설비공학논문집
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• 제28권1호
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• pp.7-14
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• 2016

This study explores the feasibility of a cold storage system to provide thermal comfort for idle stop and go (ISG) vehicles. ISG function is the most valuable and environmental friendly technology in the current automobile industry. However, when an ISG vehicle stops, meaning when the engine standstill, the air-conditioning system does not work, because the compressor also stops. Therefore, passenger thermal comfort is not maintained, as cold air is not provided in the cabin. Consequently, many automakers have studied electric air-conditioning systems based on electrically-driven compressors or cold storage systems using phase-change materials. The experiments herein were conducted for the feasibility testing of different types of cold storage heat-exchangers, cold storage mediums, and thermo-expansion valves with current air-conditioners. The auxiliary cold storage system, filled with phase-change materials, was located behind the evaporator and almost stacked on top of it. In the experimental results, the air discharge temperature rate of increase was better than the conventional air-conditioning system when the compressor stopped and thermal comfort was maintained with $1.9{\sim}4.3^{\circ}C$ decreases within 60 seconds. The #1 cold storage heat-exchanger (CSH), #2 thermo-expansion valve (TXV) and #2 phase change material (PCM) were chosen because of the best temperature rise delay. It was concluded that a cold storage system is an effective solution for ISG vehicles to maintain thermal comfort during short engine stops.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권1호
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• pp.89-96
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• 2015

n-octadecnae based shape stabilized phase change material (SSPCM) was prepared by using vacuum impregnation method. And an exfoliated graphite nanoplate (xGnP) which has high thermal conductivity properties is used as a PCM container. And then we made heat storage concretes which contains SSPCM for reducing heating and cooling load in buildings. In the prepararion process, the SSPCM was mixed to a concrete as 10, 20 and 30wt% of cement weight. The thermal properties and chemical properties of heat storage concrete were analyzed from Scanning electron microscope (SEM), Fourier transformation infrared spectrophotometer (FT-IR), Deferential scanning calorimeter (DSC), Thermogravimetric analysis (TGA) and TCi thermal conductivity analyzer. And we conducted surface temperature analysis of SSPCM and xGnP by using heat plate and insulation mold.

• 폴리머
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• 제37권1호
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• pp.15-21
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• 2013

폴리스티렌을 쉘 물질로 하여 상변환물질인 파라핀 왁스 코어 물질을 나노캡슐화하는 방법과 형성된 입자들의 열적 특성을 연구하였다. 나노캡슐화의 방법으로는 미니에멀젼 중합법을 채택하였다. 중합시 사용된 가교제의 성질, 유화제의 양, 상변환 물질과 단량체의 비율, 개시제의 친수성 등이 나노캡슐화된 상변환물질의 열적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 오스왈드 숙성에 의한 입자의 크기 변화, 형태 변화는 캡슐 입자의 열적 특성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 또한 폴리스티렌 쉘의 친수성과 가교밀도도 캡슐 입자의 형태 변화와 이로 인한 열적 특성에 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.522-526
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• 2010

축열이용기술은 열저장효과를 이용하여 냉난방 부하가 적을 때 남는 열을 저장하였다가 부하가 증가할 때 이용하는 방법으로써, 열저장 물질의 온도이용 특성에 따라 현열축열과 잠열축열로 구분한다. 잠열축열은 특정 온도 범위에서 상변화 할 때 높은 잠열을 갖는 물질을 이용하여 열을 저장하는 방법으로 동일한 열저장을 위해 소요되는 공간 크기가 현열 축열에 비하여 작아지게 되고 일정한 온도범위에서 열의 흡수 및 방출이 가능한 특성이 있다. 본 연구는 건축물의 냉난방시 소요되는 에너지를 절약하기 위하여 상온 상변화물질을 축열재로 사용하여, 건축자재로 범용적으로 사용되고 있는 시멘트, 석고 등에 적용하고자 하였다. 제조된 물질이 에너지절약성능은 물론 건축자재로서 필요한 물성을 갖추기 위하여 최적배합 방법 및 비율을 도출하고자 하였다. 그에 따라 중량비로 3% 들어간 축열모르타르의 냉각지연효과는 약 19%로 나타났다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제19권4호
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• pp.469-475
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• 2016

Thermal batteries are primary reserve power sources, which are activated upon the melting of eutectic electrolytes by the ignition of heat sources. Therefore, sufficient thermal insulation is absolutely needed for the stable operation of thermal batteries. Currently, excessive amount of heat sources is being used to compensate the heat loss in the cell stack along with the insertion of metal plates and thermal insulators to reserve heat at the both ends of cell stack. However, there is a possibility that the excessive heat flows into the cell stack, causing a thermal runaway at the early stage of discharge. At the same time, the internal temperature of thermal batteries cannot be maintained above the battery operating temperature at the later stage of discharge because of the insufficient insulation. Therefore, the effects of Phase Changing Material(PCM) plates were demonstrated in this study, which can replace the metal and insulating plates, to improve the thermal insulation performance and safety of thermal batteries.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.475-479
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• 2012

Thermal energy storage (TES) systems using Microencapsulated phase change material (MPCM) have been recognized as one of the most advanced energy technologies in enhancing the energy efficiency and sustainability of buildings. We examined a way to incorporate MPCMs with building materials through application for wood-based flooring. Wood-based flooring is commonly used for floor finish materials of residential buildings in Korea. However, wood-based flooring has not performed the characteristic of heat storage. This study is aimed at manufacturing high thermal efficiency wood flooring by increasing its heat storage using MPCM. As a result, this study confirmed that MPCM is dispersed well in adhesive through the scanning electron microscopy analysis. From the differential scanning calorimetry analysis, it can be confirmed that this composite has the characteristic of a thermal energy storage material. Also, we analyzed how this composition was formed by physical combination through the Fourier transform infrared analysis. Also, we confirmed the bonding strength of the material by using the universal testing machine.

• 태양에너지
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• 제10권2호
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• pp.38-43
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• 1990

본 연구는 염화칼슘6수화물($CaCl_2{\cdot}6H_2O$)을 온돌판넬에 적용하여 가열시간에 따른 잠열재판넬의 축열 및 방열특성을 조사하기 위하여 같은 크기의 실험동($1.8m^L{\times}1.8m^W{\times}1.8m^H$)을 지었다. 잠열재판넬에 적용할 알루미늄 용기는 $1.6cm^T{\times}9cm^W{\times}80cm^H$ 크기로 제작하여 염화칼슘6수화물(1.25kg)을 충진시켰다. 잠열재인 염화칼슘6수화물을 넣은 온돌판넬은 실내공기온의 변화폭을 줄이고, 잠열재의 상변화과정에서 방열되는 시간은 축열에 필요한 가열시간의 $2{\sim}4$배 정도였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.189-196
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• 2020

초고층 건축물과 같은 대형 건축물의 부재가 대형화 되면 수화발열로 인하여 내 외부 온도차가 커져 균열이 발생한다. 잠열재인 상전이 물질을 수화열저감재로써 사용하는 방법은 다른 방법들보다 접근성, 사용성, 효율성이 높다. 이에 따라 수화열저감재로 상전이 물질을 사용한 연구들이 많이 진행되고 있다. 하지만 상전이 물질은 상전이 반응온도가 다르기 때문에 외기온도, 콘크리트 비빔온도 같은 환경요인에 영향을 받을 수 있는데 이를 고려한 연구는 미미한 수준이다. 따라서 본 논문에서는 서중환경에서 수화열저감재를 사용한 콘크리트의 수화발열 특성과 품질을 평가하였다. 그 결과, 서중환경에서 스트론튬계 수화열저감재를 3wt.%, 5wt.%를 혼입했을 경우, OPC수준보다 수화발열은 8%, 21% 저감이 가능하고 발열속도는 약 75분, 85분 정도 지연할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 온도가 높을 때 상전이 반응이 상대적으로 촉진되어 실험실환경보다 향상된 성능 나타난 것으로 판단된다. 향후 서중환경에서 다른 종류의 수화열저감재 효율과 비교하고, 장기 재령에서의 강도발현 등에 대한 세부적인 검토를 진행할 예정이다.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제13권4호
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• pp.175-183
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• 2005

The present study has been conducted for manufacturing MPCM (microencapsulated phase change material) slurry with in-situ polymerization and proving their applicabilities for cooling system. The tetradecane as a core material of MPCM is coated with melamine. The produced capsules are observed by the optical microscope and SEM for superficial shapes and analysed their properties by DSC and particle size distribution by FA particle analyzer. It is found that narrow size distribution in 1 to $10{\mu}m$ is resulted in $5{\mu}m$ of average diameter and $9^{\circ}C$ melting temperature. The durability of MPCM capsules is tested with various types of pumps such as centrifugal, peristaltic, and mono. For the centrifugal and peristaltic pumps the breakage fraction of the capsules is resulted within $6\%$ during 10,000 cycles, while the mono is over $8\%$. The cooling system, which has adopted MPCM slurry as a medium for transporting cold thermal energy, is designed to investigate the performance of newly developed coolant. The discharging times of cold energy in circulating 10 and $20wt\%$ MPCM slurry are lasted to 105 and 285 minutes, respectively.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권2호
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• pp.215-225
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• 2015

최근들어 에너지 고갈로 인해 에너지 저장 및 대체 에너지에 대한 관심이 점차 높아 지고 있다. 이로 인해 상변화 물질을 이용한 에너지 저장 및 이동에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서는 SPG막(Shirasu porous glass membrane)을 통한 막유화법을 이용하여 상변화 물질인 파라핀계 루비덤$^{(R)}$ (RT-21과 RT-24)을 분산상으로 하여 단분산성 마이크로 입자를 제조하고, 외부를 실리카로 코팅하여 열정 안정성을 향상시키고 열적 특성을 조사하였다. 단분산성 루비덤$^{(R)}$ 입자의 제조를 위해 분산상 압력, 유화제 농도, 루비덤$^{(R)}$과 실리카의 비율을 변수로 하여 평균 입자 크기 $7-8{\mu}m$를 얻었다. Differential scanning calorimetry (DSC)와 Thermogravimetry analysis (TGA)를 이용하여 열적 안정성과 잠열 등의 열적 특성을 조사하였고, Particle size analyzer (PSA), Scanning electron microscopy(SEM), optical microscopy를 이용하여 입자 분포와 캡슐화 유무를 확인하였다. 또한, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)를 통하여 정성분석을 시행하였다. 결과적으로, 막유화법을 이용하여 얻은 실리카 코팅된 단분산성 루비덤$^{(R)}$ 입자는 향상된 열적 안정성을 보였으며, 순수한 루비덤$^{(R)}$의 80% 이상의 잠열을 유지하는 것을 보여 기존의 상변화 물질의 상안정성을 보완하여 열저장성 기능성 벽지와 건축물, 인테리어 제품에 사용 가능함을 알 수 있었다.