• 토지주택연구
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• 제5권4호
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• pp.315-323
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• 2014

본 연구는 외단열시스템 성능평가의 주요인자인 선형열관류율을 국제규격(ISO)에서 제시하고 있는 평가방법에 의거, 내단열시스템 대비 외단열시스템의 열성능에 대한 우수성을 정량적으로 파악하고, 향후 외단열시스템의 열성능 평가를 위한 기초자료로의 활용을 목적으로 한다. 이를 위해 공동주택의 대표적 열교부위인 3개 부위를 내단열과 외단열 시스템으로 설계하고, 각 부위별 단열형태별로 선형열관류율을 평가하였다. 그 결과, 외벽-발코니 슬라브 부위는 열교차단재 설치가 필수적인 것으로 분석되었으며, 열교차단재를 설치할 경우 외단열시스템이 내단열시스템보다 선형열관류율이 1/2 이상 줄어드는 것으로 나타났다. 측벽-발코니 부위와 같이 슬라브가 외부로 돌출되지 않는 구조에서는 외단열시스템을 적용할 경우, 선형열관류율이 거의 0인 것으로 나타났다. 내단열로 설계된 외벽-경계벽의 경우, 선형열관류율은 0.451W/m 로 내단열로 설계된 외벽-발코니 슬라브 등 열교가 있는 부위와 비슷한 값을 보이며, 외단열로 설치될 경우 이 또한 거의 0인 것으로 나타났다. 향후, 공동주택의 외단열시스템 도입 및 성능평가를 위해서는 국제기준을 적용한 국내 평가기준의 제도화마련이 필요하며, 특히 제도화 마련과정에서 선형열관류율 계산 인자 중의 하나인 벽체길이의 계산방법은 국가차원의 결정이 필요할 것으로 판단된다.

• 토지주택연구
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• 제10권3호
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• pp.23-32
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• 2019

현존하는 단열재 중 가장 열전도율이 낮은 진공단열재(VIP; Vacuum Insulation Panel)는 특수한 재질의 외피재(Envelope)와 외피재 내부의 심재(Core Material), 그리고 단열재 내부의 공기를 흡착하는 흡착제(Getter)로 구성되어 있고, 단열성능을 극대화하기 위해 내부를 진공처리한 제품이다. 진공단열재의 외피재는 알루미늄 박막 필름이 주로 사용되며, 진공단열재의 수명 및 신뢰성을 결정하는 중요한 소재이다. 본 연구를 통하여 불연성이 확보된 Fiber Glass 심재 진공단열재의 방화성능 및 단열성능 확인과 함께 건축적인 적용가능성을 검토하였으며 그 내용을 정리하면 다음과 같다. 1) 20mm 두께의 Fiber Glass 심재 진공단열재의 열전도율이 0.00177W/m·K로, 두께 20mm로 지역별, 부위별 강화된 단열기준을 모두 충족할 수 있음을 알 수 있었다. 2) 진공단열재에 대한 불연성능시험과 가스유해성시험 결과, 불연재료로 적합한 것으로 나타났다. 3) 불연 진공단열재의 장기내구성 시험결과, 25년이 지나더라도 스치로폼 및 유리섬유에 비해 10배 이상의 단열성능을 유지할 수 있음을 알 수 있었다. 4) 건물의 외벽 열관류율 0.12W/㎡K 이하를 만족하기 위해, 준불연성능이 확보된 단열재인 "가"등급의 비드법 보온판 2종 4호와 페놀폼을 사용한다면 각각 280mm, 170mm 이상을 써야하지만, 불연 진공단열재는 20mm 두께로 동일 단열기준을 만족할 수 있는 것으로 나타났다.5) 고성능 진공단열재는 열관류율 0.12W/㎡K 이하를 기준으로 가격경쟁력이 페놀폼 대비 약 1,500원/㎡ 뛰어난 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권6호
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• pp.595-601
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• 2016

현재 건축구조물에 사용되는 단열재의 단열성능은 초기성능을 기준으로 설계 시에만 반영하고 있으며, 장기 내구성 저하에 따른 단열성능 감소는 반영되고 있지 않다. 본 연구에서는 가속내구성 시험을 통해 단열재의 내구성 저하에 따른 단열성능 저하를 검토하였다. 연구결과, 발포폴리스티렌 단열재 비드법의 경우 표준환경 조건 및 실험실 가속 시험 조건에서는 경시변화에 따른 성능저하가 나타나지 않았으나, 동결 융해 시험 조건에는 성능이 저하하는 것으로 나타났다. 반면, 압출법의 경우 동결 융해 시험 조건에서는 단열성능 저하가 작았지만, 경시변화 초기에 내부 가스의 방출로 급격한 성능저하를 나타내었다. 또한, 경질 폴리우레탄 폼 단열재의 경우 다른 단열재에 비해 초기 단열성능이 매우 뛰어났으나, 실험실 가속 시험조건 및 동결 융해 시험 조건에서는 성능이 다소 저하하는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.165-169
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• 2010

케로신과 액체산소를 사용하는 액체로켓엔진은 극저온 영역과 고온의 연소가스 영역이 공존하게 된다. 전기부품을 포함한 엔진의 각 부품의 원활한 작동을 위해서는 단열재가 적절하게 엔진에 적용되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 액체로켓엔진의 단열재 적용방안에 대해 세단계로 나누어 고찰하였다. 첫 번째로 고온및 극저온 부품을 정의하고 영역의 온도장을 해석하는 것이다. 두 번째는 각 부품 간을 연결해주는 배관 등의 연결부품에 대한 열전달 해석을 수행한다. 세 번째로 이러한 열전달 해석을 근거로 단열기준을 설정하여 적절한 온도분포가 형성되도록 단열재를 선정하고 적용하는 것이다. 본 논문에서는 이러한 적용방안에 대한 해외사례를 고찰하고 각 단계별로 단열재 적용방안을 마련해 본다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권5호
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• pp.397-403
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• 2016

건축물의 에너지 절약기준이 강화됨에 따라 단열성능이 우수한 외단열 공법의 적용이 증가 추세에 있으나, 빈번한 화재사고로 외단열 화재확산 방지를 위한 규정이 강화되었다. 따라서, 기존 EPS 외단열 시스템의 단열성능을 확보하면서 화재안전성을 향상하기 위하여 불연성 단열재를 화재확산 방지구조로 적용한 EPS 외단열 시스템의 대형 화재시험을 ISO 13785-2에 의하여 수행하였고, 그 결과, 시간에 따른 시험체의 외형분석에서 EPS 단열재만 사용한 외단열 공법보다 우수한 화재확산 방지효과가 있는 것으로 판단되었고, 온도 및 열류량 측정결과에서도 하단부보다 상단부의 온도 및 열류량이 낮게 측정되어 차열효과가 있는 것으로 판단되었다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.28-35
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• 2021

The need for zero-energy building is increasing as a means of actively responding to climate change. Since pipe insulation is a factor that minimizes heat loss of cooling and heating facilities, it is necessary to check pipe insulation standards and prepare improvement plans of preparation for certification of zero energy buildings. In this study, domestic pipe insulation standards were checked to prepare new insulation standards based on energy performance. Through the development of a pipe insulation calculation program, the heat loss according to the insulation thickness of the piping for mechanical facilities was compared and reviewed. As a result, applying the insulation thickness of the KCS standard for the same conditions increased the heat loss by an average of 10% compared to the ASHRAE standard. For this reason, it is necessary to revise the pipe insulation thickness standard in consideration of heat loss due to thermal conductivity and pipe insulation thickness. Using the program in this paper, it is possible to design pipe insulation based on energy performance and help to determine the standard for pipe insulation thickness.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.642-649
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• 2021

건축물의 에너지 절약기준이 강화되면서 외단열 공법의 적용과 단열재 두께가 증가하고 있다. 유기계 단열재는 시공성, 경제성 등 시공비용 절감 효과와 뛰어난 단열성능을 가지고 있다. 하지만, 유기계 단열재 특성상 열에 매우 취약하므로 화재 발생 시 급격한 화재확산과 유독가스 발생으로 심각한 피해가 발생한다. 무기계 단열재는 기본적으로 불연성능을 가지나 무겁고 유기계 단열재에 비해 단열성능이 떨어진다. 글라스 버블은 소다 라임 보로실리케이트 유리로 밀도가 매우 낮고, 내부가 비어 있는 구형의 입자로 볼베어링 효과로 유동성이 개선된다. 또한, 무기계 단열재에 혼입하여 사용할 경우 밀도와 단열성능이 개선된다. 본 연구는 시멘트계 재료와 글라스 버블을 혼합하여 무기 단열재를 제조하였고 단열, 난연 및 불연성능을 평가하였다. 연구 결과, 글라스 버블의 혼입률이 증가할수록 열린 기공을 형성하고 있으나, 기공 및 셀 벽에 분포됨에 따라 충분한 단열성능을 보인다. 또한, 글라스 버블의 혼입률은 10% 이하로 사용하는 것이 바람직하다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.319-345
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• 2011

한랭지에 건설된 터널의 경우 터널 주변지반 지하수의 동결은 동절기 터널 배수 장애의 원인이 되며 라이닝을 내공 측으로 압출시키는 원인으로 작용하기도 한다. 노르웨이 등 해외에서는 이미 한랭지에 건설되는 터널의 동해방지를 위한 단열기준을 가지고 있으나 국내에서는 아직까지 터널 라이닝 동해방지를 위한 단열설계가 도입되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 국내 도로터널의 동결 사례를 고찰하여 터널 라이닝 동해방지 대책이 필요함을 파악하였다. 또한 터널 주위의 온도분포를 파악하기 위해 화악터널에서 터널 종단길이에 따른 온도분포, 라이닝 내부의 온도, 포장면 하부지반의 온도 분포를 계측하였으며 이로부터 외기 온도변화에 따른 터널 내부 온도 분포 특성을 분석하였다. 화악터널의 온도분포 계측 결과를 바탕으로 단열재의 성능시험을 위해 인공기후실에서 단열재 설치 유무에 따른 암석시편의 열유동 실험을 수행하였다. 또한 터널 라이닝 동해를 방지할 수 있는 적정 단열재 두께를 제안하기 위해 3 차원 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과로부터 터널배면 지하수 동결기준으로 동결지수를 약 291$^{\circ}C{\cdot}$ Hr로 제안하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.50.3-50.3
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• 2009

지구관측용 광학탑재체를 탑재한 저궤도위성은 내부부품보호를 위해 표면처리와 같은 수동적 기법과 히터동작과 같은 능동적 기법을 함께 사용을 한다. 내부열손실을 막기 위해 위성외부의 거의 모든 부분을 단열재(MLI)로 감싸게 되며, 각 단열재는 견고하게 고정이 된다. 광학탑재체는 구성품의 보호와 최적성능의 영상획득을 위해 다수의 히터가 장착되는데, 각 히터는 가열대상물의 온도를 실시간으로 측정하여 미리 설정된 On/Off 온도를 기준으로 제어가 된다. 궤도상에서 탑재체가 겪게 되는 다양한 궤도열환경 시나리오에 대한 열해석결과를 이용하여 히터의 위치, 용량 및 제어온도가 결정된다. 궤도상 운용 중, 위성을 보호하는 단열재 사이에 미세한 틈이 발생한 가상적인 상황을 가정하여, 탑재체 히터의 임무주기변화와 탑재체 운용에의 영향을 분석한다.

• 토지주택연구
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• 제15권2호
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• pp.29-37
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• 2024

본 논문에서는 공공건축물 그린리모델링 과정에서 철거되는 단열재 샘플을 수거하여 열전도율과 밀도 등 단열성능과 관련된 물성치에 대한 측정 결과를 제시하였다. 단열재의 장기 열저항은 제조 초기 단계의 열전도율을 추정하기 위한 자료가 남아있지 않다는 한계로 인해 정확한 변화 양상을 도출하기 어려웠지만, 설계도서를 통해 추정한 정보에 기반하여 비드법 단열재의 경우 기존 지식과 동일하게 설치 후 10년 이상 경과 시 성능변화가 크지 않다는 결과를 얻을 수 있었다. 하지만 동일 등급, 동일 경과 기간의 단열재에서 측정된 열전도율의 편차가 크고, 특히 단열재 샘플의 밀도가 설계도서상에 기재된 설치 단열재의 등급 기준에 크게 못 미친다는 결과를 얻었다. 준공 시점 및 운영 단계의 성능 관리가 되지 않고 있다는 것을 보여주는 실험 결과이며, 그린리모델링 등 건축물에너지 성능 개선을 적절히 평가하기 위해서는 건물생애주기에 걸친 성능 검증인 빌딩커미셔닝의 적용이 중요하다.