• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.29-36
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• 2015

나노유체 개발 초기단계에서 기본유체 대비 제조한 나노유체의 열전도율이 얼마나 상승했는지 그 값을 정확히 비교하는 것이 중요하다. 지금까지는 기본유체와 나노유체의 열전도율을 비정상열선법으로 별도 측정한 후 수치적으로 나누어 비교하는 단순한 방법을 사용하였다. 이 때 두 유체의 열전도율 측정이 동시에 이루어지지 않고 절대측정방법의 특성상 측정시스템의 관련 수치들이 정확히 사용되지 않으면 개별 열전도율에 나타나는 오차를 피할 수 없다. 본 연구에서는 비교대상인 두 유체를 동시에 사용하여 열전도율 비를 상대적으로 측정하는 새로운 방법을 제시하였다. 기존 비정상열선법 회로를 변형한 측정회로와 데이터 처리과정을 자세히 설명하였고 엔진오일과 글리세린을 이용한 검증실험을 통하여 제시된 방법의 타당성을 검토하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권4호
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• pp.26-34
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• 2016

본 논문에서는 다공성 단열재의 정확도가 높은 유효 열전도율 예측 모델을 새롭게 제안하고, 기존 예측 모델 및 시험 결과와 비교 검증하였다. 이를 위해 기존 유효 예측 모델들을 다공성 단열재의 고체 부피율에 따른 열전도율 시험 결과 값과 비교하였다. 그리고 고체의 부피율에 따른 유효 열전도율 시험결과와 비교하여 가장 높은 정확도를 가진 Zehner-Schlunder 모델 및 시험 결과 데이터를 기반으로 고체-유체의 부피율과 열전도율 비로 구성된 다항식을 추가하여, 새로운 유효 열전도율 예측 모델을 정의하였다. 예측 모델을 시험 결과와 비교하여 검증하였다. 또한 예측 모델을 적용하여 열방어구조의 과도 열전달 해석을 수행하였으며, 열전달 시험 결과와의 비교를 통해 유효 열전도율 예측 모델의 유효성을 확인하였다.

• 태양에너지
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• 제18권3호
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• pp.63-69
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• 1998

일반적으로 건물 단열재는 건조된 것이 사용되며 이 상태에서 열전도율을 측정하여 열 손실을 산정할 때 기초자료로 이용될 수 있다. 그러나 이러한 단열재가 흡습성 재료인 경우에는 습도평형 혹은 다른 작용에 의해 습도가 높아지기에 이에 따라 열전도율도 상승하게된다. 이처럼 재료 열전도율의 상승효과는 건축물에 흡습성 재료가 사용될 경우 그 사이에 비흡습성 단열재료가 시공됐을 때도 양쪽재료의 흡습성으로 인하여 단열재의 열전도율이 상승하게 되며 이에 따른 열손실 또한 높아진다. 본 논문에서는 이러한 열전도율의 상승을 간단하게 계획단계에서 적용할 수 있도록 실측에 의해 검증된 약산식을 통해 산출될 수 있도록 하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권5호
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• pp.314-320
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• 2015

본 연구에서는 펨토초의 펄스폭을 갖는 극초단 레이저를 이용하여 나노 스케일 초전도 재료의 열전도율을 측정하였다. 95 nm 두께의 이트륨바륨구리산화물($YBa_2Cu_3O_7-x$)을 티탄산스트론튬($SrTiO_3$) 기판 위에 펄스레이저 증착법으로 적층하여 시편을 제작하였으며, 유한차분법으로 1차원 과도 열전도 방정식의 해를 구하여 측정결과와 비교하였다. 곡선맞춤을 통하여 1.2 W/mK의 열전도율을 얻었으며, 이는 동일 재료의 벌크(bulk) 물성치에 비하여 낮은 값으로 확인된다. 본 연구는 마이크로/나노소자의 열설계를 위한 초전도 나노재료의 특성을 규명한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.966-975
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• 1986

유한한 열전도율과 두께를 갖는 수평동심원관 내의 층류자연대류 문제를 유한차분법을 사용하여 수치적으로 연구하였다. 동심원관 내에는 전도-대류가 복합되어, 전체-유체 경계면에서의 온도분포는 미리 알려져 있지 않다. Prandtl수를 0.7, L/D$_{i}$ = 0.8로 고정하고 각각의 Rayleigh수와 열전도계수의 비, 기하학적변수에 대하여 계산을 수행하였으며, 그 결과를 등온 수평동심원관의 경우와 비교하였다. Rayleigh수와 t/D$_{i}$가 클수록, 열전도계수의 비 K가 작을수록 열저도 효과는 강하게 나타났으며, 국소등가전도계수와 온도분포에 비하여 속도분포는 영향을 덜 받는다는 것이 밝혀졌다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권2호
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• pp.113-120
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• 2011

본 논문은 나노유체의 열확산율을 측정하는 센서와 주변회로 그리고 데이터의 처리방법을 제시한 것이다. 기존 비정상열선법을 이용하면 이론상 유체의 열전도율과 열확산율을 동시에 측정할 수 있으나 열전도율과 비교하여 열확산율은 많은 오차가 발생한다. 본 연구에서 제시한 방법은 측정변수가 단순하고 복잡한 센서의 교정과정을 생략할 수 있는 실용적 측면의 장점이 있다. 먼저 열확산율이 잘 알려진 유체들에 대한 검증실험을 실시하였고 나노유체의 열확산율을 측정하여 기본유체와 비교하는 과정을 예시적으로 설명하였다. 본 연구는 기존 열전도율측정에 한정되어 왔던 나노유체 연구의 범위를 열확산율 또는 비열의 개념으로 확장하였다는 관점에서 중요성을 갖는다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.9-9
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• 2008

일반적으로 섬광법으로 열전도율을 구하기 위해서는 섬광법으로 열확산계수를 측정하고, 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimetry, DSC)로 비열측정을 하며 아르키메데스의 원리를 이용한 용적밀도를 구하여 이들 각각의 값을 사용하여 열전도율을 얻는다. 따라서 열전도율을 정밀하게 측정하기 위해서는 이 세 가지 물성치를 측정할 때 수반되는 오차요인을 종합적으로 검토하여 개선하는 것이 매우 중요하다. 섬광법으로 열확산계수를 측정할 때 시료의 전면에 조사되는 빛의 흡수율을 향상시키고 배면에서의 온도상승의 감지를 증대할 목적으로 시료 양면에 흑연코팅을 하게 된다. 이때 코팅된 흑연이 시료에 부가적으로 열저항을 증가시켜서 열확산계수를 측정하는데 가장 큰 오차요인이 되고 있다. 한편 비열은 대부분 DSC로 측정하는데, 시료와 용기의 열접촉 정도에 따라 큰 오차요인이 되기도 한다. 본 연구에서는 열확산계수를 정밀하게 측정하기 위해서 시료에 부가적인 열저항으로 작용하는 흑연코팅의 두께와 시료배면에서의 온도상승곡선 간의 상관관계를 실험식으로 도출하였으며 이방법은 열확산계수를 정밀하게 측정하는데 매우 유효한 방법임이 입증되었다. 또한 DSC의 접촉에서의 문제점을 해결하기 위해서 시료배면에서의 무차원 시간축(t/$t_{max}$)을 도입하였으며. 무차원 시간축에 따른 온도상승 곡선에서 표준시료와 측정시료의 half time($t_{1/2}$)의 0.5 배와 1.5배 사이 구간을 적분한 뒤 비교하여 열량계산으로부터 비열을 구하는 방법을 새롭게 개발하였으며 기존의 DSC에 비하여 정밀도를 향상시킬 수 있었다. 결론적으로 새롭게 제안된 측정기법들은 열확산계수 및 비열 혹정 시의 근본적인 오차요인을 혁신적으로 해결함으로써 정밀하고 신뢰성 있는 열전도율을 측정할 수 있음을 입증할 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권6호
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• pp.493-498
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• 2017

본 연구는 습식형 기포콘크리트의 단열성능 향상을 위한 소수성 에어로겔 기술 융합의 기초연구이다. 주요 실험변수는 에어로겔 혼입양으로서 기포 부피 대비 0%에서 40%로 변화하였다. 실험결과 에어로겔 혼입 기포 콘크리트의 압축강도는 일반 기포콘크리트에 비해 약 17%~34% 낮았다. 에어로겔이 기포 콘크리트 열전도율 저감에 미치는 영향도 미미하였는데, 이는 소수성 에어로겔의 비균질 분포 및 부분적 응집 때문이다. 따라서 에어로겔 혼입 기포콘크리트의 강도 및 열전도율 향상을 위해서는 에어로겔에 친수성을 부여하는 기술이 요구된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권6호
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• pp.773-778
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• 1997

The present study investigates the effect of the shear rate-dependent thermal conductivity of non-newtonian fluids on the heat transfer enhancement in a 2:1 rectangular duct flow. An axially-constant heat flux and a peripherally-constant temperature boundary conditions(H1) was adopted for a top-wall-heated configuration. The present numerical results of Nusselt numbers for SRDC(Separan) show heat transfer enhancement over those of SRIC. The Nusselt numbers increased linearly as Reynolds numbers increased. The heat transfer enhancement is due to an increased thermal conductivity near the wall, which is attributed to the shear rate-dependence.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권8호
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• pp.753-758
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• 2013

본 연구는 MCFC용 벽면가열 방식 프리컨버터의 낮은 열전도율 때문에 발생하는 벽면 고온 발생 문제를 해결하기 위한 두 가지 방안을 수치해석을 통해 연구하였다. 프리컨버터 내부에 열전도율이 높은 다공성판을 설치한 경우 벽면에서 중심부위로 열전달이 향상되어 수소 생성이 벽면부위에 국한되지 않고 촉매내부에 좀 더 균일하게 발생되는 것을 확인하였다. 그리고 촉매 내부에 일정한 두께의 빈 공간을 중심, 1/2 그리고 4/5 위치에 두고 해석하여 결과를 비교하였고, 1/2위치의 빈 공간이 다른 경우에 비해 연료전환이 보다 이상적인 경우에 근접하지만 열전도율이 높은 다공성판의 설치가 보다 효과적임을 확인하였다.