Abstract
Thermal storage technology used for indoor heating and cooling to maintain a constant temperature for a long period of time has an advantage of raising energy use efficiency. This, the phase changing material, which utilizes heat storage properties of the substances, capsulizes substances that melt at a constant temperature. This is applied to construction materials to block or save energy due to heat storage and heat protection during the process in which substances melt or freeze according to the indoor or outdoor temperature. The micro-encapsulation method is used to create thermal storage from phase changing material. This method can be broadly classified in 3 ways: chemical method, physical and chemical method and physical and mechanical method. In the physical and chemical method, a wet process using the micro-encapsulation process utilized. This process emulsifies the core material in a solvent then coats the monomer polymer on the wall of the emulsion to harden it. In this process, a surfactant is utilized to enhance the performance of the emulsion of the core material and the coating of the wall monomer. The performance of the micro-encapsulation, especially the coating thickness of the wall material and the uniformity of the coating, is largely dependent on the characteristics of the surfactant. This research compares the performance of the micro-capsules and heat storage for product according to molecular mass and concentration of the surfactant, SSMA (sulfonated styrene-maleic anhydride), when it comes to micro-encapsulation through interfacial polymerization, in which Dodecan-1 is transformed to melamin resin, a heat storage material using phase changing properties. In addition, the thickness of the micro-encapsulation wall material and residual melamine were reduced by adjusting the concentration of melamin resin microcapsules.
축열재 이용 기술은 실내 냉난방을 위하여 사용된 에너지를 장시간 일정온도로 유지할 수 있도록 하여 에너지 사용 효율을 높이는 장점이 있다. 이 중 상변화 물질을 이용한 잠열 축열재는 물질의 잠열성질을 이용하는 것으로서 심물질로서 일정온도에서 녹는점을 갖는 물질을 캡슐화 하여 이를 건축자재에 적용하여 실내 및 외기의 온도에 따라서 심물질이 녹거나 어는 과정에서 축열과 방열로 인한 에너지 절감 및 차단 효과를 갖는다. 상변화 물질을 이용해 축열재를 만드는 방법은 마이크로 캡슐화의 방법이 있다. 이 방법은 크게 분류하면 화학적 방법, 물리 화학적 방법 및 물리적 기계적 방법의 3가지로 나눌 수 있다. 물리 화학적 방법으로 습식공정에 의한 마이크로 캡슐화 공정을 이용했으며 이 공정은 심물질을 용매에서 에멀젼화한 다음 고분자모노머를 심물질인 에멀젼의 벽면에 코팅하여 경화 시키는 공정이다. 이 경우에 심물질의 에멀젼이나 벽재 모노머의 코팅 성능을 좋게 하기 위하여 계면활성제가 사용된다. 또한 계면활성제의 특성에 따라서 마이크로 캡슐화의 성능이 좌우되고 특히 벽재물질의 코팅 두께 및 코팅의 균일성에 크게 좌우된다. 본 연구에서는 상변화를 이용한 축열재로서 심물질인 1-도데카놀을 멜라민수지로 계면중합법에 의하여 마이크로 캡슐화 하는데 있어서 계면활성제인 SSMA(sulfonated styrene-maleic anhydride)의 화학적 특성에 따른 마이크로 캡슐의 성능과 이에 따른 축열 성능을 비교하였다.
