• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.59-66
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• 2014

건설구조물 상부의 단열은 에너지 절약 건설구조물에 있어서 중요한 요건 중 하나이다. 건설구조물 최상부는 단열성뿐만 아니라 방수성능도 중요하다. 이와 같은 이유로 단열성을 확보한 방수공법의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 최근 일정 단열성능을 확보한 단열 보완형의 복합방수공법이 개발되어 해당 공법에 대한 단열성능을 평가하고자 하였다. 방수성 시험결과, 모든 시험체는 KS 표준 이상의 성능을 보여주었다. 단열성 시험결과, 스티로폼 박스가 가장 높은 온도인 $25.91^{\circ}C$, 버블시트 박스가 $17.28^{\circ}C$, 단열시트 박스가 $15.47^{\circ}C$, 단열보완형 방수시트가 $24.11^{\circ}C$로 확인되었다. 시트 접합부의 열교현상을 관찰한 결과 열교현상은 발생하지 않았다. 단열보완형 복합방수공법은 단열성능을 확보하고 있는 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.82-87
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• 2014

적층 단열재(multi-layer insulation, MLI)는 초전도 마그넷과 초전도 전력 케이블과 같은 초전도 응용기기의 냉각에 사용되는 저온유지장치(cryostat)에 외부 열침입을 차단하여 단열성능을 향상시키기 위해 사용된다. 적층 단열재는 인공위성에 사용되는 단열재로 적층단열재를 구성하는 자재의 종류와 적층층수 등에 따라 단열 성능이 변화한다. 본 연구에서는 적층 단열재의 원리를 이용한 축열조용 복합 다층 단열재(composite multilayer insulation, CMI)의 구성 재질 종류를 변경하고 적층 방식을 바꿈으로서 단열 성능이 바뀌는 것을 확인하였다. 실험은 KS C 9805의 방법을 이용하였으며, 복합 다층 단열재의 단열 성능 확인을 위해 동일한 조건의 축열조에 스티로폼을 적용하여 비교하였다. 또한, 실험 결과를 분석하기 위한 방법으로 기존 단열재에 대한 등가 두께를 비교하고 type별 CMI의 열전도율을 구해 비교하였다. 그 결과 복합 다층 단열재의 등가 두께는 스티로폼 보다 작아 동일 두께인 경우 스티로폼 보다 단열성능이 더 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 복합 다층 단열재의 구성 소재 및 적층 방식에 따라 전도, 대류 및 복사와 관련된 값들의 변화가 총괄 열전달계수에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권5호
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• pp.507-518
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• 2021

외단열시스템에서 준불연 성능을 확보한 부착식 탄산칼슘계 복합단열판은 효과적인 단열성능과 화재안전성을 강화한 것으로, 본 연구에서는 준불연 복합단열판을 대상으로 부착식 준불연 외단열시스템의 구조설계 기초데이터를 확보하기 위하여 복합단열판 및 구성재의 역학적 시험을 수행하였다. 국내외 시험규격을 참조하여 시험체를 제작하였으며, 인장강도, 압축강도, 굴곡강도, 전단강도를 시험 평가하였다. 시험결과로부터 준불연 복합단열판의 강도특성치를 도출하였고, 현행 KS M ISO 4898에서 제시하는 최소 요구물성을 확보하고 있는 것을 검증하였다. 또한, 본 연구에서 사용한 준불연 외단열시스템은 지속적 중량 하중을 받지 않는 벽체의 외단열시스템으로 사용이 가능한 것을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.290-295
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• 2019

본 연구에서는 액화 천연 가스 운반선 단열 시스템에 적용되는 폴리우레탄 폼(Polyurethane foam, PUF)의 열적 성능 및 내충격성을 향상시키기 위한 목적으로, PUF에 복합 단열 매트를 보강하였다. 복합 단열 매트는 극저온 환경에서 운용이 가능한 케블라, 에어로겔, 그리고 크라이오겔 매트를 선정하였다. 열적 성능은 $20^{\circ}C$의 상온에서 열전도율을 측정하였으며, 내충격성은 $20^{\circ}C$의 상온 및 $-163^{\circ}C$의 극저온에서 30 J의 충격에너지로 낙하 충격 시험을 수행하여 측정하였다. 측정된 열전도율은 유효 열전도율 이론 값을 통해 보강되지 않은 PUF와 비교하였으며, 내충격성은 접촉력, 접촉 시간, 그리고 흡수에너지를 평가하였다. 실험 결과 크라이오겔 복합 매트 보강 시 가장 우수한 열적 성능을 나타났으며, 내충격성은 에어로겔 복합 매트 보강 시 가장 우수하게 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권5호
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• pp.507-518
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• 2022

본 연구의 목적은 부착 유형에 따른 준불연 복합단열판의 전단성능을 평가하여 외단열시스템의 구조설계법을 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 준불연 복합단열판을 콘크리트와 동시 타설한 방법, 접착 모르타르를 활용하여 전면도포방식와 점·테두리 접착방법 등을 적용하여 전단성능을 실험적으로 평가하였다. 전단성능평가 결과, 동시 타설방법과 전면도포방식의 전단내력은 거의 유사하였고 점·테두리 접착방식은 약 80% 정도 수준이었다. 또한, 동시 타설방법은 접착 모르타르를 사용하는 방법에 비하여 외단열 시스템으로 적용할 경우 구조적·시공적으로 유리할 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.101-107
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• 2020

본 논문에서는 탄화규소로 코팅된 탄소-탄소복합재료의 단열 특성을 고찰하였다. 탄소-탄소 복합재료 상에 탄화규소를 화학증착법(CVD)법으로 코팅하였다. 먼저 탄화규소로 코팅한 복합재와 코팅되지 않은 복합재에 대해, 공기 중에서 1350℃의 온도를 급작스럽게 부가하였을 때의 단열특성을 서로 비교하는 연구를 수행하였다. 또한 본 연구에서는 최대 1700℃ 및 2000℃의 온도에 복합재의 표면을 노출시키는 고온 버너실험을 수행하였다. 버너실험 전, 후의 무게를 측정하여 무게변화를 고찰하였다. 고온 버너실험 후 탄소-탄소 복합재 및 탄화규소로 코팅된 복합재의 손상여부를 비교, 고찰하였다. 그 결과 2000℃의 온도에 노출 시 탄화규소 코팅재에서 박리, 균열, 공동 등의 결함손상들이 발견되었으나, 고온으로부터 탄소-탄소 복합재를 보호하는데 효과적이었다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.57-62
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• 2021

조선해양산업에서 친환경 선박 및 경량화 기자재에 관한 관심이 높아짐에 따라 파이프 등의 기자재에 복합재료를 적용하고 있다. 본 연구에서는 친환경 및 내열/난연 성능을 요구하는 파이프 단열재 커버에 적용하기 위해 친환경 소재인 바잘트 섬유강화 퓨란복합재료(BFC, basalt fiber reinforced furan composite)를 제조하였다. BFC 소재의 낮은 물성을 강화시키기 위해 후경화 조건의 최적화 연구를 수행하였고, BFC 소재의 기계적강도, 내열/난연 특성 강화, 친화경 특성에 대한 실험과 평가를 진행하였다. 최종적으로 연구 결과 조선해양기자재인 파이프 단열재 커버에 BFC 소재의 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권6호
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• pp.559-567
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• 2018

외단열 마감 공법에서 사용되는 바탕조정재는 화재가 발생하는 경우 얇은 마감과 폴리머의 연소로 인해 표면부가 급속하게 붕괴되어 화재에 취약한 소재이다. 본 연구에서는 열적 성능이 우수한 팽창 흑연을 사용할 경우 바탕조정재의 성능을 개선할 수 있을 것으로 기대하였다. 실험결과, 팽창흑연을 사용한 바탕조정재는 부착강도 저하 및 물흡수계수 등의 감소가 발생하는 문제점이 있으나 플라이애시와 실리카흄을 사용하여 물리적 성능이 향상되는 것으로 나타났다. 팽창흑연을 사용한 바탕조정재는 복합 단열 시험체 표면의 페놀폼은 화염에 의한 표면 뚫림이 나타나지 않아 열원의 투과를 감소시킬 수 있을 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제19권1호
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• pp.9-14
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• 2006

본 연구는 KS F 2278 2003 (창호의 단열성 시험 방법)에 의하여 철도차량 및 버스의 내/외장재로 적용 가능한 카본/에폭시 스킨-알루미늄 하니콤 & 발사코어 샌드위치 판넬(두께 : 37mm), 카본/에폭시 스킨-알루미늄 하니콤 코어 샌드위치 판넬(두께 : 57mm, 단열재 포함) 및 카본/에폭시 스킨-알루미늄 하니콤 코어 샌드위치 판넬(두께 : 37mm)에 대한 열관류율 시험을 하였다. 또한 KS F2277 . 2002 (건축용 구성재의 단열성 측정방법-교정열상자법 및 보호열상자법)에 의하여 추가로 알루미늄 스킨-알류미늄 하니콤 샌드위치 판넬들 (두께 : 27mm, 35n1m)과 알루미늄 스킨-포밍 알루미늄 샌드위치 판넬 (두께27mm)에 대한 열관류율 시험을 수행하였다. 본 연구를 통해 면제와 심재사이에 열전달은 실제 단면적이 넓을수록 열관류율이 높았으며, 하이브리드형 복합재 일수록 단열성능이 우수함을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제23권3호
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• pp.48-57
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• 1995

본 연구에서는 경골 목조 주택 (2${\times}$4 주택, 2${\times}$6 주택), 통나무 주택 및 콘크리트 주택(내단열, 중단열, 외단열) 벽체에 대하여 유한 요소 해석으로 단열 성능을 평가하였고, 표면 결로 현상을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 벽체의 단열 성능은 정량 골조 2${\times}$6를 사용한 주택이 가장 우수하였고, 경량 골조 2${\times}$4 주택, 통나무 주택, 콘크리트 주택의 순으로 감소하는 것으로 나타났다. 2. 콘크리트 벽체의 내단열, 중단열, 외단열의 벽체 구성법에 따른 단열 성능의 차이는 없었으며, 콘크리트 주택에서 단열재의 사용이 필수적이었다. 3. 내부 결로의 경우 콘크리트 벽체의 외단열이 가장 우수한 결로 예방성을 보였다. 이는 외부에 설치된 단열층이 외부의 낮은 온도를 차단해 벽체 전체의 온도를 높게 유지하기 때문이었다. 표면 결로는 모든 벽체에서 나타나지 않았지만, 실내 습도가 높아진다면 콘크리트 주택의 벽체에서 발생할 가능성이 가장 높았다. 본 연구는 벽체내의 단열 성능에 관하여만 분석을 하였고, 열전달 외에 축열성능 등에 관한 고려는 하지 않았으므로 추후에는 여러 가지 복합적인 열적 성능에 관한 연구가 수행되어야 하리라고 생각한다.