• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권4호
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• pp.9-16
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• 2012

Nanofluids using Carbon Nanotubes have a excellent thermal characteristic. In this study, for increasing the efficiency of solar collector, the thermal conductivity and viscosity of Ethanol-Oxidized Multi-walled Carbon Nanofluids were measured. Nanofluids were manufactured by ultra-sonic dispersing Oxidized Multi-walled Carbon Nanotubes(OMWCNTs) in ethanol at the rates of 0.0005 ~ 0.1 vol%. The thermal conductivity and viscosity of manufactured nanofluids were measured at the low temperature($10^{\circ}C$), the room temperature($25^{\circ}C$) and the high temperature($70^{\circ}C$). For measuring thermal conductivity and viscosity, we used transient hot-wire method and rotational digital viscometer, respectively. As a result, under given temperature conditions, thermal conductivity of the 0.1 vol% nanofluids improved 33.74% ($10^{\circ}C$), 33.14% ($25^{\circ}C$) and 32.36% ($70^{\circ}C$), and its viscosity increased by 37.93% ($10^{\circ}C$), 31.92% ($25^{\circ}C$) and 29.42% ($70^{\circ}C$) than the base fluids.

• 설비공학논문집
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• 제23권7호
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• pp.528-534
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• 2011

In this paper, thermal characteristics of cylindrical grooved wick heat pipes with water-based MWCNT nanofluids as working medium are experimentally investigated. Volume fractions of nanoparticles are varied with 0.1% to 0.5%. Transient hot wire method developed in house is used to measure the thermal conductivity of nanofluids. It is enhanced by up to 29% compared to that of DI water. The thermal resistances and temperature distributions at the surface of the heat pipes are measured at the same evaporation temperature. The experimental results show that the thermal resistance of the heat pipes with water-based MWCNT nanofluids as working fluid is reduced up to 35.2% compared with that of heat pipe using DI water. The reduction rate of thermal resistance is greater than the enhancement rate of thermal conductivity. Finally, based on the experimental results, we present the reduction of the thermal resistances of the heat pipes compared with conventional heat pipes cannot be explained by only the thermal conductivity of water-based MWCNT nanofluids.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권4호
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• pp.341-347
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• 2009

본 연구는 수출과채류 시설원예 재배농가의 에너지 절감을 위한 보온자재의 개발을 목표로 수행되었으며 본 보에서는 시설 온실에 사용되어지는 단일 보온자재와 조합형 다겹보온자재에 대해 보온 특성을 조사하기 위하여 실험과 수치해석을 수행하였다. 실험해석의 경우, 실험모듈을 통해 내부 열원의 보온 효과를 조사하기 위해 내 외부의 온도는 K형 열전대와 데이터 획득 장치로 측정하였고, 측정된 온도를 통해 보온자재의 보온특성을 구명하였다. 수치해석은 상용코드인 CFX-11을 이용하였고 다겹보온자재의 내부 공기층은 고려하지 않고 해석하였으며 해석에서 필요한 다겹보온자재의 물성치인 열전도도는 과도 열선법에 의해 측정되는 QTM-500을 사용하였다. 실험 결과, 조합형 보온자재가 단겹 보온자재에 비해 약 45~55%까지 보온율이 높았고, 조합조건에 따라 보온 효과가 달라지기 때문에 보온성이 우수한 조합 조건을 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 수치해석 결과와 실험 결과와의 보온율을 비교해 보면 수치해석의 결과가 실험 결과의 보온율에 비해 다소 저하하는 경향을 나타내었는데 이는 다겹보온자재 내부의 공기층을 무시하여 나타난 오차로서 향후 보온자재 내부의 공기층을 고려할 경우 보다 정확한 수치해석 결과를 얻을 수 있을 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.401-412
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• 2016

고수압 조건의 해저터널 공사에 기존의 그라우팅 공법은 제한을 받게 되어 굴착작업이 어려울 수 있으나, 인공동결공법을 적용할 경우 신속한 차수 및 지반보강 효과를 얻을 수 있다. 인공동결공법을 적용할 경우, 동결 조건에 따라 동결토의 거동이 크게 변화하므로 기존의 연구 사례를 바탕으로 해저지반 등 특수한 조건에서 동결토의 역학적 거동을 예측하는 것에는 한계가 있다. 또한, 인공동결공법의 설계를 위해서는 동결체 형성에 필요한 소요시간 및 동결범위를 산정해야 하며, 해저지반의 경우 간극수 내 염분의 영향을 반영해야 한다. 본 논문에서는 동결토의 열적 특성을 파악하기 위해 인조규사 시료에 대한 실내 열전도도 측정시험과 동결챔버시험을 수행하였다. 동결토와 비동결 포화토 간극수의 염도를 조절하여 동결 과정과 염분에 따른 유효 열전도도를 비정상 열선법을 적용하여 측정하였다. 인조규사 간극수의 염도에 의한 동결특성 변화를 파악하기 위해 동결챔버를 설계 및 제작하였고 이를 통하여 동결 조건을 변화시키며 동결챔버시험을 수행하였다. 동결 조건에 따른 시료내 온도 변화를 분석하고 이를 통해 동결 조건이 사질토의 열전달 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 비동결 포화토의 경우는 간극수가 담수(염도 0%)인 조건과 염수(염도 3.5%)인 조건 모두 유효 열전도도가 유사하게 평가되었으나, 동결토의 경우는 간극수가 염수인 조건이 보다 큰 유효 열전도도를 보였다. 이는 동결챔버시험에서 간극수가 염수인 조건이 담수인 조건보다 동결속도가 더 빠른 결과와 일치한다.