• 제목/요약/키워드: phase change materials (PCM)

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PCM/Nylon6 복합사 염착특성

  • Lee, Jun-Hee;Kim, Hyung-Joo;Yim, Sang-Hyun;Im, Jung-Nam;Son, Young-A
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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    • pp.35-35
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    • 2011
  • Phase change material(PCM) has thermal energy storage and been attracted attention. Latent heat of the organic PCM can keep maintaining temperature when the change of outside energy conditions influence to PCM. Thus, many researchers have interested to thermal energy storage ability and investigated to applications such as thermal storage of solar energy, bioclimatic building, icebank, medical application, clothing industry and so on. Among the many applications, investigation of the PCM in clothing industry is also important because the people has interest functional factor called health-care in the clothing. In addition, PCM can give them mild environment condition such suitable temperature control or humidity. To fabrics, the PCM has various methods such as microcapsule, padding and modified cross-section formation(Sheath/core). Sheath core PCM fabric has a better benefit of durability than other method. However, PCM sheath/core spinning is difficult. In addition, dyeing property is important to use clothing industry due to visual images. In this study, we investigated dyeing properties of Nylon/PCM sheath/core fabrics. Especially, we observed the relation between dyeing property and PCM including ratio. Various temperature and pH conditions were also studied to optimize dyeing properties as acid dye.

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미립잠열재를 이용한 축열 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Microencapsulated PCM as a Thermal Storage Medium)

  • 이효진;이재구
    • 설비공학논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.80-87
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    • 2001
  • Microencapsulated PCM particles are mixed with distilled water and utilized to evaluate its characteristics and performance as a thermal storage medium transporting heat. For the present study, tetradecane(C$_14H_30, T_m=5.5^{\circ}C$) is capsulated in the core with the melamine of its surface. The size of particles is well-controlled under 10${\mu}{\textrm}{m}$ in the way of in-situ polymerization with melamine-formaldehyde resin. For the experiment, the concentrations of slurries are prepared for 20wt%, 30wt%, and 40wt%. The results are compared with those of water and 100% tetradecane oil. The pure water and tetradecane start solidifying within 20 minutes after introducing cooling water into the thermal storage tank whose tank whose flow rates are varied by 125cc/min, 250cc/min, and 500cc/min. However, MicroPCM slurries are required relatively longer period of time for their phase change than pure phase change materials. That is, the entrained MicroPCM particles control its heat transfer in terms of natural convection and conducting to them.

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Shape-Stabilized Phase Change Materials : Frozen Gels From Polypropylene and n-Paraffin for Latent Heat Storage

  • Ko, Jae-Wang;Son, Tae-Won
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2010년도 제3회 국제학회
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    • pp.80-81
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    • 2010
  • We prepared polymer-PCM gels such as prepared frozen gel from polypropylene and n-Paraffin for thermal storage and release materials, their basic properties and possible applications especially in latent heat storage. The preparation methods are used to melting method and absorption method respectively. The composition and properties of prepared frozen gels from polypropylene and n-Paraffin were observed by DSC, FT-IR spectra, ARES and Elemental analysis. We can prepare frozen gels in different temperature for latent heat storage materials as controlling composition of phase change material as well as using different incorporating phase change materials. These frozen gels can be used to latent heat storage materials for several applications.

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Thin Film Deposition of Antimony Tellurides for Ge-Sb-Te Compounds

  • Han, Byeol;Kim, Yu-Jin;Park, Jae-Min;Mayangsari, Tirta R.;Lee, Won-Jun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.330.1-330.1
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    • 2014
  • 개인용 노트북, 태블릿 PC, 핸드폰 기술 발전에 의해 언제 어디서나 데이터를 작성하고 기록하는 일들이 가능해졌다. 특히 cloud 시스템을 이용하여 데이터를 휴대기기에 직접 저장하지 않고 server에 기록하는 일들이 가능해짐에 따라 server 기기의 성능, server-room power 및 space 에 대한 관심이 증가하였다. Storage class memory (SCM) 이란 memory device와 storage device의 장점을 결합한 memory를 일컫는 기술로 현재 소형 디바이스 부분부터 점차 그 영역을 넓히고 있다. 그중 phase change material을 이용한 phase change memory (PCM) 기술이 가장 각광받고 있다. PCM의 경우 scaling됨에 의해 cell간의 열 간섭으로 인한 data 손실의 우려가 있어 cell의 면적을 최소화 하여 소자를 제작하여야 한다. 기존의 sputtering등의 PVD 방법으로는 한계가 있어 ALD 공정을 이용한 PCM에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 특히 tellurium 원료기체로 silyl 화합물 [1]을 사용하여 주로 $Ge_2Sb_2Te_5$의 조성에 초점을 맞춰 진행되고 있으나, 세부 공정에 대한 기본적인 연구는 미비하다. 본 연구에서는 Ge-Sb-Te 3원계 박막을 형성하기 위한 Sb-Te 화합물의 증착 공정에 대한 연구를 수행하였다. 특히 원료기체로 Si이 없는 새로운 Te 원료기체를 이용하여 조성 조절을 하였고, 박막의 물성을 분석하였다. 또한 공정온도에 따른 박막의 물성 변화를 분석하였다.

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Coloration approaches on sheath/core type nylon fibers having PCM particles

  • 김형주;박준민;이아름;임상현;임정남;손영아
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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    • pp.70-70
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    • 2012
  • Thermo-regulated textiles have been attracted more attention in medical textile application areas. Phase change materials, namely PCM, are substance with a high hear of fusion and can absorb a lot of energy before melting, which make the temperature remain constant during the phase changes. Herein, using nylon fibers having different PCM content were dyed and characterized to determine the coloration properties with PCM content ratio. The corresponding findings were discussed.

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상변화물질을 충진한 구형 캡슐의 축냉 특성 (Cold Thermal Energy Storage Characteristics of Spherical PCM Capsule)

  • 윤홍선;권진경;정훈;이현동;김영근
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제33권5호
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    • pp.303-308
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    • 2008
  • The freezing characteristics of two kinds of phase change materials (PCM) encapsulated in a spherical container were investigated with various cooling air temperatures and velocities. The super cooling and solidification time of PCM were highly affected by cooling air temperature and velocity. The experimental equations are derived to express total solidification time of the PCM in terms of Nusselt number and dimensionless temperature.

UHPC 비정형 패널 제작 시 수화열에 의한 PCM 거푸집의 형상오차 분석 (Evaluation of Shape Deviation in Phase Change Material Molds Subjected to Hydration Heat During Ultra-High Performance Concrete Free-form Panel Fabrication)

  • 김홍연;차재혁;윤종영;김성진;이동훈
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.251-260
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    • 2023
  • 비정형 건축물은 외부면이 다양한 곡선이기 때문에 비정형 거푸집은 맞춤제작되어 사용된다. 비정형 거푸집 제작에 있어 재활용이 가능한 Phase Change Material(PCM)과 곡률구현에 용이한 Ultra-High Performance Concrete(UHPC)가 사용된다. 그러나 PCM은 약 58~64℃가 융점이며, UHPC의 수화열로 PCM 거푸집이 손상될 수 있어 실험을 통해 형상을 확인한다. 실험은 제작한 PCM 거푸집에 Silicone sheet 3mm를 설치한 (A)와 설치하지 않은 (B) 거푸집에 UHPC를 타설한다. 실험결과 (A) 3.793mm, (B) 5.72mm가 측정되었으며, (B) 거푸집이 수화열에 취약한 것으로 분석되었다. 이러한 연구는 초고강도 비정형 패널 및 PCM 거푸집 제작 관련 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

저온 상변화 물질 함침 경량골재를 이용한 나노 개질 융설 콘크리트 개발 (Development of Nanomodified Snow-Melting Concrete Using Low-Temperature Phase-Change Material Impregnated Lightweight Aggregate)

  • 경주현;김선미;허종완
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권6호
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    • pp.787-792
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    • 2022
  • 겨울철 제설염의 사용은 콘크리트의 미세조직을 손상시기게 되고 이는 내구성을 감소시켜 콘크리트의 수명 단축으로 이어진다. 이러한 단점을 개선하기 위해 상변화물질(Phase Change Material, PCM)의 잠열을 콘크리트에 적용함으로써 손상을 완화하고 제설염의 수요를 감소시킬 수 있는 융설 PCM 함침 경량골재(Phase Change Material Impregnated Light Weight Aggregate, PCM-LWA) 콘크리트를 개발하고자 한다. 콘크리트를 제작할 때, PCM을 함침하고 캡슐화한 팽창점토(Expanded Clay)는 일반골재의 50 %를 대체하여 사용되었으며, 열적 성능을 향상시키기 위해 사용된 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nano Tube, MWCNT)는 바인더 중량 대비 0.10 %, 0.15 % 및 0.20 %의 비율로 첨가되었다. PCM-LWA를 적용한 시편들의 압축강도 시험 결과 약 54 %의 강도 감소를 보였지만 MWCNT의 첨가를 통하여 PCM-LWA 콘크리트의 열적 성능을 크게 향상시켰다. 열 사이클링 시험에서 모든 시편은 15℃ ~ -5℃의 온도에서 시험하였다. 주변 온도가 0℃ 미만으로 내려갈 때, 다른 시편들의 내부 온도는 0℃ 미만으로 내려가거나 조금 웃도는 경향을 보였지만, CNT를 0.10 % 첨가한 시편의 내부 온도는 2℃로 유의미한 차이를 보였다. 0.15CNT와 0.20CNT의 경우 CNT의 함유로 인하여 과냉각이 발생하였고 열효율이 떨어지게 되어 시편 내부의 온도가 0℃ 이하로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 융설 시험에서 열 사이클링 시험의 결과와 유사하게 50PCM-LWA와 0.10CNT는 얼음을 녹이는 데에 가장 뛰어난 성능을 보였지만 시간이 흐름에 따라 열전도율이 높은 0.10CNT 시편이 가장 우수한 성능을 보였다.

PCM을 혼입한 시멘트 모르타르의 열적성능에 관한 연구 (A Study on Thermal Performance of Cement Mortar with PCM)

  • 김보현;이한승
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.521-528
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    • 2011
  • 이 논문은 최근 가속진행 되고 있는 에너지 고갈 및 이산화탄소($CO_2$) 배출 방지대책에 대한 하나의 방안으로서 우수한 잠열 성능을 가진 PCM(phase change materials)을 모르타르에 혼입하고 실험을 통해 PCM의 적정 혼입량 및 모르타르 물성, 성능, 바닥 방식에서의 냉 난방식 적용에 대한 PCM의 효율적인 용융점 등 을 파악하였으며 자체 열적 성능 실험을 통해 열 전달 및 잠열 성능을 확인하였다. 또한 실험에서 도출해 낸 결과에 의해 Fourier의 열법칙을 이용하여 PCM 혼입량별 열전달량과 온도 구배 식을 제안하고 이를 분석하였다. 따라서 이 논문의 결과를 근거로 PCM의 건축물에서의 적용성을 파악하고 냉 난방 에너지 저감 효과를 기대할 수 있는 기초적 자료로서의 근거를 도출하는데 큰 의미를 두었다. 이 실험 결과 PCM 모르타르의 우수한 냉 온 축열 성능을 도출 할 수 있었으며 이를 통해 냉 난방기 On-Off 작동 조절에 의한 에너지 저감 및 그에 따른 $CO_2$ 저감에 대한 가능성을 확인 할 수 있었다.

태양광패널 온도제어를 위한 PCM시스템 최적화에 관한 실험적 연구 (Experimental study for optimizing the thermal regulating system with phase change material on the photovoltaic panel)

  • 이효진;전종한
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.273-278
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    • 2009
  • The experimental study is performed to investigate the optimum design of the system dissipating properly heat from the in-situ solar panel installed on site. For this purpose, six 12-Watts panels, which are set at the different conditions of the solar panels contained phase change material, changing the array of the aluminum fin and honeycomb at the back of the panel, are tested. PCM, which has $44^{\circ}C$ melting point, is chosen in this study. In order to enhance the thermal heat from the absorbed heat in PCM, finned aluminum plate is placed. Furthermore, Aluminum honeycomb is imbedded in the back container to find if it would improve the thermal conductivity of PCM. As a result, the solar panel, which is combined with honeycomb and outward fins with PCM instead of placing the fine inward, is showing the best performance in terms of controling panel temperature and efficiency.

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