• 제목/요약/키워드: 신체 열전달

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화상예측 모델 개발을 위한 피부 조직 열물성치 연구에 관한 고찰 (Review - Bio-thermal properties of human skin tissue layers for burn prediction model)

  • 이준경;방창훈;권정숙;방영준
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.313-316
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    • 2012
  • 다수의 소방공무원이 화재나 고온 조건 등에 노출되어 화상을 입고 심리적 신체적 고통 받고 있다. 화상 관련 연구는 피부조직의 비선형성, 혈류에 의한 열전달 분석의 불확실성 등 신체 내부의 복잡한 물리현상으로 인하여 국내에서는 연구가 매우 미흡한 실정이다. 이에 따라 화상 예측에 대한 연구를 기반으로 화상을 방지할 수 있는 예방법이 필요하며, 화상 예측의 기초 연구로 피부조직의 형상 모델링 및 열물성치를 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 연구는 피부조직의 형상 및 열물성치와 관련된 기존 연구를 수집 및 정리하여 향후 화상 예측시 좋은 결과를 얻을 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

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익수자 체온 저하에 미치는 팽창식 구명동의의 단열효과 수치 분석 (Thermal Insulation Effect of Inflatable Life Vest on the Drowned Individual estimated by Numerical Analysis)

  • 김성찬;이경훈;황세윤;이진성;이장현
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.285-291
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    • 2015
  • 해상 사고에 의한 익수자는 저체온증에 의한 사망 위험에 노출되어 있다. 구명 동의 등을 착용함으로써 부력은 유지할 수 있으나 해수의 낮은 온도에 의한 신체의 열손실은 짧은 시간 내에 체온을 하강시키고 그에 따른 저체온증 사망이 우려된다. 전통적인 구명 동의는 고체형 부력체를 사용하여 부력을 향상 시키고 있으나, 구명 동의에 공기를 채움으로써 부력 및 체온 보존 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 고체형 충진재를 이용한 기존의 비 팽창형 구명 동의와 공기를 채운 팽창형 구명 동의의 단열 성능을 비교하고, 각각의 방법이 체온 변화에 미치는 영향을 정성적으로 평가하고자 한다. 먼저 열저항 모델을 이용한 대략적인 단열 성능의 비교를 실시하고, 유한요소법을 이용하여 Pennes의 신체 열전달 해석을 수행하여 시간에 따른 체온 변화를 수치적으로 검토하였다.

해상 구명정의 단열성능평가 및 저체온증 예측 수치해석 연구 (Evaluation of Thermal Insulation and Hypothermia for Development of Life Raft)

  • 황세윤;장호상;김경우;이장현
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.485-491
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    • 2015
  • 구명정의 열전달 특성 및 해상상태에 따른 조난자의 저체온증 발생 가능성에 대한 기술적 검토는 선박의 좌초 및 침몰 사고에 대응하기 위해 활용될 수 있다. 본 연구는 해상용 구명정(또는 구명벌)의 설계에 필요한 열전달 특성 및 단열 성능을 분석 및 평가방법에 대해서 연구하였다. 또한, 해상 저체온증 발생 가능성을 파악하기 위한 연구로써 Thermal manikin과 인체를 대상으로 체온 저하의 예측을 판단하기 위한 단열성능 실험 및 인체 온도 특성 해석 결과를 제시하였다. 열전달 해석은 구명 뗏목의 열전도 특성, 해수의 대류 효과 및 단열 재료의 특성에 따른 성능 변화를 파악하도록 유한요소해석 방법을 적용하였다. 인체 시험에서 입수 시 신체 온도 변화를 파악하기 위해서 각 부위에 열전대를 부착한 상태로 구명정에 탑승하여 온도 변화 및 열유속 변화를 계측하였다. 실험으로부터 계측한 체온 변화와 유한요소해석 모델의 체온 변화를 비교함으로써 결과의 타당성을 제시하였다. 나아가 유한요소해석을 통해 저체온증 발생 가능성을 검토하였다.

보온 재료에 따른 구명 조끼 별 단열성능의 비교 실험 및 해석 (Comparative Studies of Thermal Insulation Performance of Life Vests by Numerical Analysis and Experiment)

  • 김성찬;이경훈;황세윤;장호상;이장현
    • 한국항해항만학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.7-14
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    • 2016
  • 구명 조끼는 익수자의 부력을 유지시키는 기능을 가지며, 낮은 해수 온도에서 저체온증에 빠지는 시간을 단축 시킬 수 있는 역할을 할 수 있다. 본 논문은 서멀 마네킹 실험과 수치적 방법을 적용하여 단열성능을 향상 시키기 위해서 개발된 팽창형 구명 조끼와 폼형 구명 조끼의 단열성능 및 저체온증 방지 효과를 평가하였다. 단열성능 평가를 위해서 서멀마네킨을 이용하여 열유속 및 열저항을 계측하였으며, 본 연구에서 제시된 구명 조끼의 단열성능을 기존의 제품과 비교하여 검토하였다. 또한 저체온증에 빠지는 정도를 상대적으로 파악하기 위해서 유한요소해석을 이용하여 구명 조끼의 종류에 따른 체온 저감 시간을 예측하고 이를 비교 평가하였다. 저체온증 예측모델은 Pennes의 신체 열전달 해석 모델을 기반으로 작성되었으며, 실험으로부터 계측한 열저항 값을 이용하여 대류 열전달 조건을 환산하여 계산되었다. 그 결과 본 연구에서 단열성능을 향상시키기 위해서 제시된 하는 구명 조끼가 기존 제품에 비해 단열성능이 우수하게 평가됨을 확인하였다.