• Title/Summary/Keyword: 고온 열적 특성

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Thermal and Mechanical Properties of Alumina Cementitious Composite Materials (알루미나 시멘트에 기반한 복합재료의 열역학적 특성)

  • Yang, In-Hwan;Lee, Jung-Hwan;Choi, Young-Cheol
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.3 no.3
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    • pp.199-205
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    • 2015
  • The mechanical and thermal properties of high temperature aluminate cementitious thermal storage materials were investigated in this paper. Alumina cement was used as basic binder and the effect of the replacement of fly ash, silica fume, calcium sulfo-aluminate and graphite for alumina cement was investigated. Experiments were performed to measure mechanical properties including compressive strength before and after thermal cycling, and split tensile strength, and to measure thermal properties including thermal conductivity and specific heat. Test results show that the residual compressive strengths of mixtures with alumina cement only, or alumina cement and silica fume were greater than those of the others. Additionally, the specific heat of mixture with graphite was largest in all the mixtures used in the study. The results of this study could be used to provide realistic information for material properties in thermal energy storage concrete in the future.

A Study on the Residual Compressive Strength of Concrete Mixed with Limestone Powder after Heating (석회석 미분말이 혼입된 콘크리트의 가열 후 잔류 압축강도에 관한 연구)

  • Choi, Youn-Sung;Kim, Gyu-Yong;Suh, Dong-Kyun;Eu, Ha-Min;Han, Seung-Hyeon;Nam, Jeong-Soo
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
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    • v.24 no.5
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    • pp.553-563
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    • 2024
  • In this research, the thermal properties of limestone fine powder at high temperatures were examined, followed by an analysis of its residual compressive strength when incorporated into concrete under various thermal conditions, to determine its impact on concrete subjected to high heat. The study revealed that at 900℃, limestone micropowder undergoes a decarbonization reaction, where calcium carbonate(CaCO3) decomposes into calcium oxide(CaO), accompanied by an expansion of the limestone powder as temperature increases. This expansion leads to material cracking or crushing starting at temperatures above 500℃. Further analysis on concrete mixed with limestone powder showed that heating up to 300℃ could promote the reaction of hydrates within the concrete, thereby enhancing its strength. However, exposure to temperatures beyond 500℃ causes the limestone powder within the concrete to crack or fracture, significantly reducing the concrete's strength properties. This study highlights the dual role of limestone fine powder in influencing concrete's behavior under high-temperature scenarios, demonstrating an initial strengthening effect followed by a detrimental impact at higher temperatures.

Thermo-mechanical Characteristics of High Temperature NITINOL Shape Memory Alloy (고온용 NITINOL 형상기억합금의 열적/기계적 특성 평가)

  • Yun, Seong-Ho;Sridhar Krishnan;Scott R. White
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.19 no.10
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    • pp.52-59
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    • 2002
  • The thermo-mechanical characteristics of high temperature NITINOL shape memory alloy were evaluated using DSC with small samples and DMA with three-point bending specimens. The shape memory alloy of 54.4Ni/45.5Ti wt.% was used so that the phase transformation temperatures were in the range of 50~11$0^{\circ}C$. Two types of sample were tested in the experiments corresponding to as-received and annealed conditions. Simple beam bending theory was used to calculate the dynamic moduli of the shape memory alloy. According to the results, a large discrepancy in transformation temperatures was found between DSC and DMA techniques. Annealing treatment was found to suppress the R-phase transformation during cooling and the secondary plateau in the austenite transformation. Such a heat treatment was also significantly influenced to raise the transformation temperatures and the moduli of the shape memory alloy.

이원 동시 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착한 In-Sn-Zn-O 박막의 열전 특성

  • Byeon, Ja-Yeong;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.253-253
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    • 2015
  • 최근 세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며 특히 열전 재료는 유망한 에너지 기술로서 주목 받고 있다. 특히 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결하기 위해, 소형화와 정밀 온도 제어가 가능한 박막형 열전 소자에 대한 관심이 크다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체계 중 In2O3는 BiTe, PbTe 등의 기존의 재료에 비해 독성이 낮을 뿐만 아니라 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 불가능한 금속계 열전 재료의 한계를 극복할 수 있다는 장점을 가진다. 좋은 성능의 열전 재료는 높은 전기 전도도 및 제백 계수 그리고 낮은 열전도도 특성을 가져야 한다. 비정질 구조를 가지는 박막 열전 재료는 격자에 의한 열 전도도가 낮기 때문에 결정질 구조와 비교하여 전체 열 전도도 값이 낮을 것으로 기대된다. 이러한 특성을 바탕으로 본 연구에서는 비정질 구조를 갖는 ZnO와 SnO2를 동시에 첨가한 In2O3 박막의 전기적 특성과 열전 특성에 관한 연구를 하였다.

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A Study on Characteristics of SiC Ceramic Candle Filters Applicable to Hot Gas Filtration (고온 집진용 탄화규소 세라믹 캔들 필터의 특성 연구)

  • 홍민선;문수호;김순태;이동태
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.10 no.2
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    • pp.120-131
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    • 2001
  • 최근 세라믹 필터에 대한 연구는 열악한 환경 및 산성가스에 대한 저항성으로 인해 고온 가스 여과에서 가장 전망 있는 기술로 부각되는 시점에 있다. 본 연구의 목적은 탄화규소(SiC) 세라믹 캔들 필터를 사용하여 IGCC와 PFBC의 새로운 전력생산 공정에서 배출되는 먼지를 제거하기 위한 필터성능을 조사하기 위함이다. 필터의 성능 평가는 고온.고압.고온.상압 조건에서 이루어졌으며 필터의 압력강하, 먼지 제거효율, 저항 계수, 그리고 열적.기계적 저항성 등을 파악하였다. 길이 30cm, 60cm 필터에 2종류의 먼지(코크스와 물유리 공정)를 이용하여 나타난 먼지 제거효율은 99.9% 이상을 보였으며 필터의 평균 기공 크기가 감소함에 따라 압력강하가 증가함을 확인하였다. 또한 탄화규소 세라믹 필터의 성능은 내부압력이 증가할수록 압력강하가 감소하고 유량이 증가할수록 압력강하가 증가함과 특히 유체에 대한 압력강하 변화는 온도의 영향보다는 상대적으로 내부압력에 더 많은 영향을 받음을 확인하였다.

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Properties of Fire Resistant Finishing Mortar Using Fly Ash and Glass Forming Light Weight Aggregate (플라이애시와 유리 발포 경량골재를 사용한 내화 마감모르타르의 특성)

  • Song, Hun
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.3 no.4
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    • pp.374-381
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    • 2015
  • This study is investigating the fire resistant finishing materials composed of fly ash and glass forming light weight aggregate has the high temperature thermal stability. High temperatures such as a fire, cementitious materials beget dehydration and micro crack of cement matrix. From the test result, developed fire resistant finishing materials showed good stability in high temperatures. These high temperature stability is caused by the ceramic binding and low thermal conductivity of glass forming light weight aggregate. Also, alkali activation reaction of fly ash and meta kaolin not showing the decomposition of calcium hydrates. Thus, this result indicates that it is possible to fire resistant finishing light weight mortars.

Study of Plasma Technology to Obtain Environmental and Thermal Stability of AgNW Transparent Electrodes (은나노선 투명전극의 환경적, 열적 안정성 확보를 위한 플라즈마 응용 기술 연구)

  • Jeong, Seong-Hun;An, Won-Min;Kim, Do-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.201-202
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    • 2015
  • 최근 Indium Tin Oxide (ITO)를 대체하기 위해 많은 각광을 받고 있는 AgNW 투명전극에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으나, AgNW의 경우 기존 용액공정을 활용한 분산과 코팅으로 AgNW의 네트워크 형성시 접촉에 대한 문제점으로 전기적으로 균일한 면저항을 얻기 어려운 단점이 잘 알려져 있다. 또한 AgNW의 분산성을 위해 첨가된 절연체인 바인더에 의해 수분에 취악하고 또한 열적으로 매우 불안한 특성을 보여준다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 플라즈마를 활용하여 AgNW에 존재하는 바인더를 화학적, 물리적으로 효과적으로 제거할 수 있었으며, 이를 통해 환경적, 열적 안정성을 확보할 수 있었다. 더불어 AgNW에 내산화성이 우수한 부가적인 박막을 형성함으로 300도 이상의 고온에서도 안정한 AgNW 투명전극 소재를 개발할 수 있었다.

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A Study on the Properties of SM 400 for Evaluation of Structural Stability at High Temperature (고온 시의 구조내력 평가를 위한 SM 400강재의 고온 특성 평가 연구)

  • Kwon, In-Kyu
    • Fire Science and Engineering
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    • v.27 no.4
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    • pp.7-12
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    • 2013
  • Recently, the risk of fire outbreak is going up because of newly developed combustible materials are intended to apply more. Especially the steel framed structure can lose its load-bearing capacity when it is exposed to higher temperature condition such as a fire. So the pre-evaluation of fire resistance of the structure is very essential that the mechanical properties of yield strength and elastic modulus and thermal properties such as conductivity and linear expansion be required. To get the databases for SM 400 or welding structural steels at high temperature, various temperature conditions were used for deriving the yield strength, elastic modulus, linear expansion, and conductivity and the results were compared to those of SS 400, ordinary structural steel, respectively.

Evaluation of the Thermal Margin in a KOFA-Loaded Core by a Multichannel Analysis Methodology (다수로해석 방법론에 의한 국산핵연료 노심 열적 여유도 평가)

  • D. H. Hwang;Y. J. Yoo;Park, J. R.;Kim, Y. J.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.27 no.4
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    • pp.518-531
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    • 1995
  • A study has been Peformed to investigate the thermal margin increase by replacing the single-channel analysis model with a multichannel analysis model. h new critical heat flux(CHF) correlation, which is applicable to a 17$\times$17 Korean Fuel Assembly(KOFA)-loaded core, was developed on the basis of the local conditions predicted by the subchannel analysis code, TORC. The hot sub-channel analysis was carried out by using one-stage analysis methodology with a prescribed nodal layout of the core. The result of the analysis shooed that more than 5% of the thermal margin can be recovered by introducing the TORC/KRB-1 system(multichannel analysis model) instead of the PUMA/ERB-2 system(single-channel anal)sis model). The thermal margin increase was attributed not only to the effect of the local thermal hydraulic conditions in the hot subchannel predicted by the code, but also to the effect of the characteristics of the CHF correlation.

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원자로냉각제 정화용 고온흡착재 개발

  • 김유환;김은기;김광락;안도희;이한수;정흥석
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.11a
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    • pp.145-150
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    • 1996
  • 약 30$0^{\circ}C$, 160 kg/$cm^2$의 원자로냉각재계통에서 사용이 가능한 $^{60}$Co 제거용 고온흡착제를 얻기 위하여, ZrO$_2$를 zirconyl nitrate를 출발물질로 하여 졸-겔법으로, aluminum isopropoxide를 출발 물질로 하여 A1$_2$O$_3$를, aluminum isopropoxide와 titanium tetraisopropoxide를 출발물질로하여 TiO$_2$-A1$_2$O$_3$를, aluminum isopropoxide와 zirconium propoxide를 출발물질로 하여 ZrO$_2$-A1$_2$O$_3$를 금속알콕사이드 가수분해법으로 제조하였다. 제조한 흡착제는 600~140$0^{\circ}C$의 온도로 하소 하였으며, 결정전이, 열적특성, 비표면적 등의 물성변화를 알아보기 위하여 X선회절, 적외선분광분석, 열분석, 전자현미경 관찰, BET 비표면적 등을 측정하였다. 또한, 고온수에서 이들 흡착제의 Co$^{2+}$ 흡착특성을 autoclave를 이용한 회분식 흡착실험으로 알아보았다. 이들 흡착제 제조시 하소온도에 따른 Co$^{2+}$ 흡착량, $Al_2$O$_3$ 흡착제 제조시 pH 변화에 따른 Co$^{2+}$ 흡착량과 TiO$_2$-A1$_2$O$_3$ 흡착제 제조시 TiO$_2$ 함량에 따른 Co$^{2+}$ 흡착량과 25$0^{\circ}C$의 고온에서 ZrO$_2$$Al_2$O$_3$의 표면에 생성된 코발트 화합물을 XPS와 EPMA로 부터 확인하였다.

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