• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.91.1-91.1
• /
• 2010

본 연구에서는 수직 밀폐형 지중 열교환기를 현장 시험시공하고 현장 열응답 시험을 수행하여 보어홀과 지반의 유효열전도도를 측정하였다. 뒤채움용 그라우트재는 벤토나이트와 시멘트가 고려되었으며 첨가제로는 천연규사와 흑연을 사용하고, 지중 열교환기 파이프 단면은 일반적으로 시공되는 U-loop 파이프 단면과 파이프 사이의 열간섭 효과를 최소화 한 3공형 파이프 단면이 착용되었다. 시멘트-천연규사 그라우트재가 벤토나이트-천연규사 그라우트재 보다 큰 유효열전도도를 보이고 흑연을 첨가한 그라우트는 시멘트와 벤토나이트 모두에서 천연규사만 첨가하였을 때 보다 유효열전도도가 높게 나타났다. 3공형 파이프 단면의 경우 단면에 따른 영향을 비교하기 위해 그라우트는 시멘트-천연규사와 벤토나이트-천연규사를 사용하였으며 유효 열전도도 측정결과 각각 3.65 W/mK, 3.40 W/mK으로 일반 U-loop 파이프 단면을 사용하였을 때 보다 높게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제39권9호
• /
• pp.5-11
• /
• 2023

지반구조물의 해석에 있어서 해석의 고려 대상과 분야가 점점 다변화되고 있으며, 특히 지반동결과 관련된 분야에서 지반재료의 열적거동 특성에 대한 예측의 필요성이 중요해지고 있다. 신뢰성 있는 지반의 동결거동 평가를 위해서는 다양한 조건에서의 시료의 유효 열전도도 변화에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 시료의 간극률, 초기 포화도, Read time 설정을 달리하여 탐침 실험을 수행하였고, 이를 통해 동결 사질토의 유효 열전도도에 영향을 미치는 인자들을 평가하였다. 서로 다른 간극률 조건에서 실험을 수행한 결과, 시료의 간극률이 작을수록 동결토의 유효 열전도도는 증가하는 경향이 나타났다. 반면, 시료의 포화도가 증가할수록 동결토의 유효 열전도도는 증가하였다. 유효 열전도도 측정에 대한 계측기 Read time 설정의 민감도가 존재하였는데, Read time을 1분으로 설정하여 측정하였을 때 측정값의 범위가 국내의 선행연구결과와 유사하게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.93-107
• /
• 2013

입상체의 열전도도 산정에 관한 연구는 다공질 매질이나 지반공학에서 다양하게 사용될 수 있다. 입상체의 열전도도 산정은 입자들 사이의 에너지 관계에 대한 모사를 통해 "유효 열전도도"를 획득하는 것으로 발전하였다. 본 연구는 불포화토의 유효 열전도도를 산정하기 위해 3차원 개별 요소법을 이용하여 입자를 생성하고 기존 네트워크 모델을 수정하여 적용하였다. 수정된 네트워크 모델을 검증하기 위해 3가지 다른 크기의 글라스 비즈와 주문진사를 이용하여 실내시험을 통해 흙-수분 특성 곡선과 포화도에 따른 시료의 열전도도를 산정하였다. 수정된 네트워크 모델에서는 흙-수분 특성 곡선을 사용하여 입자 사이의 평균 유효 열전달 실린더 반경을 조정하고 모델에 적용하였다. 일련의 실내시험과 수정된 네트워크 모델을 사용하여 결과를 비교한 결과, 흙-수분 특성 곡선을 적용한 네트워크 모델은 주어진 불포화 조건에서 입상체 시료의 유효 열전도도를 합리적으로 모사할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 포화상태의 유효 열전달 실린더 반경 계수로 정규화한 예측식을 제안하였다. 제안한 예측식을 통해 기존 네트워크 모델을 사용하여 불포화 상태에서 입상체의 유효 열전도도를 산정할 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제21권4호
• /
• pp.220-230
• /
• 2018

상온 환경에서 PEDB (Portable Electronic Divided Bar) 시스템을 이용하여 암석의 열전도도를 측정할 경우 실내온도 변화에 영향을 받는다. 따라서 온도와 습도를 일정하게 조절할 수 있는 항온항습기 내에서 열전도도를 측정하면 상온 환경에서 측정할 때의 단점을 보완할 수 있다. 이 연구에서는 항온항습 상태에서 열전도도를 측정할 수 있는 시스템을 구축하여, 울릉도의 GH3, GH4 시추공에서 채취된 45개 시편에 대해 항온항습기 내에서 건조 및 수포화 열전도도를 측정하고 그 특성을 살펴보았다. 또한, 16개 시편에 대해 밀도 및 유효공극률을 측정하여 열전도도와의 상관관계를 분석하였다. 열전도도와 유효공극률 및 밀도의 상관성 분석결과, 수포화 시료보다는 건조시료에서 보다 높은 상관성을 보였으며, 특히 "수포화/건조 열전도도비"는 유효공극률과 매우 높은 상관성($R^2=0.90$)을 보였다.

• 지열에너지저널
• /
• 제6권1호
• /
• pp.39-44
• /
• 2010

• 대한기계학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.368-375
• /
• 1987

본 연구에서는 이러한 기하형태의 불규칙성을 쉽게 고려할 수 있는 윤곽좌표계 (body fitted coordinate systems)를 이용하여 다공성 물질의 유효열전도율을 결정하 는 방법을 제시하였다.기공의 형상을 원형으로 가정하고 기공율과 기공 내부기체와 고체의 열전도율비 등의 변수가 유효열전도율과 이들 변수의 상관관계식을 제안하였으 며, 또한 핵연료 소결체와 같은 실제적인 다공성 물질의 유효열전도율을 해석하는데 좀 더 타당한 타원형 형상의 기공 가정방법을 제시하였다.

• 한국항공운항학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.1-5
• /
• 2007

In this paper, effective thermal conductivities of water-based Al203-nanofluids with low concentration from 0.01 vol. % to 0.3 vol. % are experimentally obtained by transient hot wire method (THWM). The water-based Al203-nanofluids are manufactured by two-step method which is widely used. To examine suspension and dispersion characteristics of the water-based A1203-nanofluids, Zeta potential as well as transmission electron micrograph (TEM) is observed. We confirm the manufactured Al203-nanofluids have good suspension and dispersion. The effective thermal conductivities of the water-based Al203-nanofluids with low concentration are enhanced up to 1.64% compared with that of DI water at $21^{\circ}C$. In addition, experimental results are compared with theoretical results from Jang and Choi model.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
• /
• pp.27.1-27.1
• /
• 2005

• 설비공학논문집
• /
• 제17권8호
• /
• pp.695-703
• /
• 2005

The objective of this study is to determine the effective thermal conductivity and thermal resistance values in test boreholes with three different fill materials. To evaluate these heat transfer properties, in-situ tests on four vertical boreholes were conducted by adding a monitored amount of heat to water over various test lengths. Two parameter estimation models, line-source and numerical one-dimensional models, for evaluation of thermal response test data were compared when applied on the same four data sets. Results show that the average thermal conductivity deviation between measured data and these two models is in the range of $3.03\%$ to $4.45\%$. The effect of increasing grout thermal conductivity from 1.34 to 1.82 $W/m^{\circ}C$ resulted in overall increases in effective formation thermal conductivity by $11.1\%$ to $51.9\%$ and reductions in borehole thermal resistance by $11.6\%$ to $26.1\%$.

• 한국지구과학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.629-639
• /
• 2011

구조모델의 하나인 Maxwell-Eucken(ME) 모델을 이용하여 불포화 다공성 매질의 유효열전도도를 예측할 수 있는 새로운 모델을 제시하였다. 제시된 모델은 기질, 물 그리고 공기가 각각 연속상으로 존재하는 경우에 해당하는 3개 ME모델의 선형조합으로 표현되며, 매질 내에서 각 성분의 상대적 연속성 정도를 나타내는 '연속성계수'의 개념을 도입하여 선형방정식의 계수로 이용하였다. 기질의 연속성계수는 공극률과 선형의 관계를, 물과 공기의 연속성계수는 포화도와 선형 또는 비선형의 관계를 갖는 것으로 가정하였다. 공극구조가 알려진 3개 시료에 대한 열전달 모사 결과와 3개 시료의 열전도도 실험 결과를 이용하여 제시된 모델의 신뢰성을 평가하였다. 6개 시료에 대한 모델 예측값의 결정계수($R^2$)는 선형모델의 경우 0.86-0.98, 비선형모델의 경우 0.88-0.99로 나타나 모델의 예측 신뢰도가 매우 높은 것으로 분석되었다. 또한, 6개 시료에 대한 분석 결과를 이용하여 기질의 연속성계수와 공극률과의 관계식을 제시하였다. 따라서 본 예측모델은 기질의 열전도도, 공극률 및 포화도로부터 불포화 다공성 매질의 유효열전도도를 계산하는 데 이용될 수 있다.