• Applied Chemistry for Engineering
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• v.7 no.4
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• pp.726-734
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• 1996

This study was carried oui to find a proper heat storage material and iris container for the thermal energy recovery system of a vehichle. For this purpose, various phenomenon during phase change from solid to liquid and vice versa for three kind material, octahydrate barium hydroxide, naphthalene and acetamide, are experimentally investigated. Also three type material such as pyrex glass, polyethylene and cupper are tested the feasibility as being a container of heat storage material. From this experimental results, $Ba(OH)_2{\cdot}8H_2O$ showed high possibility as good storage media with condition of long life cycle and stable phase change, and cupper was found out as proper container of $Ba(OH)_2{\cdot}8H_2O$.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1998.10a
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• pp.281-286
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• 1998

본 논문에서는 상변화형 미세캡슐 함유량이 다른 세 개의 축열보드의 열성능 특성에 관해서 다루었다. 상변화 물질로는 CH3COONa·3H2O를 사용했고 이러한 물질의 미세캡슐을 시멘트 몰타르와 혼합하여 축열보드를 제작하였다. 결과를 보면 상변화형 미세캡슐 향유량이 20%인 경우가 0%인 경우보다 유효도에서 10%가 더 높았고 냉각온도가 낮을수록 주기시간은 짧아지고 방출열량은 증가를 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.69-69
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• 2011

태양열 발전 플랜트에 사용되는 중고온 범위의 축열조에 고체-액체간 상변화를 수행하는 용융염을 축열물질로 사용하면 액체상 또는 고체상만으로 된 열저장 매체에 비해 축열조의 규모를 축소함과 동시에 축열온도의 균일성 향상에 기여할 수 있다. 중온인 $250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 이용 가능한 용융염으로는 질산칼륨($KNO_3$), 질산리튬($LiNO_3$)등이 있다. 그러나 이러한 용융염의 가장 큰 단점은 열전도율이 매우 낮다는 것이며, 이로 인해 요구되는 열전달률을 성취하기 위해서는 많은 열접촉면적이 필요하다는 것이다. 이러한 단점을 극복하는 방법을 도입하지 않고서는 축열시스템의 소규화를 성취하는데 큰 효과를 가져올 수 없다. 한편 열수송 성능이 탁월한 히트파이프를 사용하면 열원 및 열침과 축열물질 사이의 열전달 효율을 증가시켜 시스템의 성능 향상과 동시에 소규모화에 기여할 수 있다. 중온 범위 히트파이프의 작동유체로서 다우섬-A(Dowtherm-A)는 $150^{\circ}C$이상 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 소수에 불과한 선택적 대안 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 용융염을 사용하는 중온 태양열축열조에 적용 가능한 다우섬-A 히트파이프의 성능을 파악하여 기술적 자료를 제시하고자 하였다. 열원으로는 고온 고압의 과열증기, 그리고 열침으로는 중온의 포화증기를 고려하였다. 용융염 축열조를 수직으로 관통하는 히트파이프는 하단부에서 열원 증기와 열교환 가능하며, 중앙부에서 축열물질과 열교환하고, 상단부에서는 중온 증기와 접촉할 수 있도록 배치하였다. 축열모드에서는 히트파이프의 하단부가 증발부로 작동하고, 중앙부가 응축부로 작동하여 용융염으로 열을 방출하면 용융염의 온도가 상승하고 용융점에 도달하면 액상으로의 상변화가 진행되면서 축열이 활성화된다. 축열모드에서 히트파이프의 상단부는 단열부로 작동한다. 방열과정에서는 히트파이프의 하단부가 단열된 상태이고, 중앙부는 용융염으로부터 열을 받아 증발부로 작동하며, 상단부는 중온 증기로 열을 방출하므로 응축부로 작동한다. 즉, 축열시스템의 작동모드에 따라 하나의 히트파이프에서 증발부, 응축부, 단열부의 위치가 변하게 된다. 특히, 히트파이프의 중앙 부분이 응축부에서 증발부로 전환될 때에도 작동이 보장되려면 내부 작동유체의 연속적인 재순환이 가능해야 하므로, 일반 히트파이프에서와는 달리 초기 작동액체의 충전량을 증발부 전체의 체적보다 더 많이 과충전해야 한다. 이러한 히트파이프의 성능 파악을 위한 실험에서 고려한 변수들은 열부하, 작동액체의 충전률, 작동온도 등이며, 열수송 성능의 지표로서는 유효열전도율과 열저항을 이용하였다. 중온범위에서 적정한 작동온도를 성취하기 위해 실험에서는 전압 조절기로 열부하를 조절하는 동시에 항온조로 응축부의 냉각수 입구 온도를 제어하였다. 하나의 히트파이프에 대해서 최대 1 kW까지의 열부하에서 냉각수 입구 온도를 $40^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$ 범위로 변화시키면 히트파이프 작동온도를 약 $250^{\circ}C$ 내외로 조절 가능하였다. 히트파이프 작동액체 충전률은 윅구조물의 공극 체적을 기준으로 372%에서 420%까지 변화 시켰다. 실험 결과를 토대로 열저항과 유효 열전도율을 각각 입력 열유속, 작동온도, 작동액체 충전률 등의 함수로 제시했다. 동일한 냉각수 온도에서는 충전률이 높을수록 히트파이프의 작동온도가 감소하였다. 열저항 값의 범위는 최소 $0.12^{\circ}C/W$에서 최대 $0.15^{\circ}C/W$까지로 나타났으며 유효 열전도율의 값은 최소 $7,703W/m{\cdot}K$에서 최대 $8,890W/m{\cdot}K$까지 변화했다. 최소 열저항은 충전률 420%인 경우에 나타났는데 이때의 작동온도는 약 $262^{\circ}C$이었다. 히트파이프의 작동한계로서 드라이아웃(dry-out)은 충전률 372%의 경우에 열부하 950 W에서 발생하였으나, 그 이상의 충전률에서는 열부하 1060 W까지 작동한계 발생이 관찰되지 않았다. 실험 결과 본 연구에서의 히트파이프는 중온 태양열 축열조에 적용되어 개당 약 1 kW의 열부하를 이송하면서 축열물질 및 축방열 대상 유동매체와 열교환을 하는데 사용하는데 충분할 것이라 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.56 no.4
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• pp.555-560
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• 2018

The high temperature stability of a chloride mixture, $NaCl-KCl-ZnCl_2$ (NaKZn-Chloride), is investigated to evaluate its potential as a thermal storage material. A thermal storage media should maintain a stable thermal properties within the temperature range of heat storage. Results from an a priori experiment showed that the NaKZn-chloride is stable only up the much lower temperature, while its stability limit is reported to be $850^{\circ}C$ in the literature. This study aims to investigate if the thermal property is changed by the moisture absorbed in the heat storage material. The effect of moisture content on the thermal properties was measured. The results show that the melting point remains the same regardless of the amount of moisture absorbed. Meanwhile, the high temperature stability is lower for the moisture treated samples. The results of this work infer that the loss of a hygroscopic thermal storage media can be reduced by avoiding its contacts to moisture in designing high temperature thermal storage systems.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.285-288
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• 2002

옥타데칸[$CH_3$[C $H_2$]$_{l6}$$CH_3$]은 상전이 물질(phase change material)이며, 상전이 물질은 상변화를 통해 주변의 온도가 상승하면 녹으면서 열을 흡수하고, 주변의 온도가 낮아지면 결정화(crystallization)하면서 열을 방출하는 축열ㆍ방열성을 반복적으로 나타내는 에너지 물질(enthalpic substance)이다[1, 2]. 옥타데칸은 메탄계열 탄화수소로서 파라핀류(paraffins)에 해당된다. (중략)략)

• Solar Energy
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• v.15 no.3
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• pp.15-27
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• 1995

This study presents experimental and numerical results of the temperature characteristics, the heat transfer phenomema, and the heat storage quantity during the heat storage process with sodium phyrophosphate decahydrate($Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$)-Phase Change Material(PCM) in a latent heat storage tank(cubic type). It was proved that heat transfer by conduction was dominant because PCM($Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$) during heating processes was gel phase, not liquid phase The gap ratio(rate of air content) of PCM became smaller, the thermal capacity of PCM became larger, therefore the temperature distribution of PCM slowly increased than that of large gap ratio. There was maximum 15% difference between measured temperatures and calculated temperatures.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.522-526
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• 2010

Heat storage application techniques can be categorized into the sensible heat storage and the latent heat storage according to the method of heat storage. Heat storage is the way of saving remaining heat when heating and cooling loads are light, and then using it when the heating and cooling loads are heavy. Latent heat storage is defined as the method of saving heat by using substances which have high potential heat when phase change is in the range of a certain temperature and when heat storage space is small, compared to those of sensible heat storage and it is possible that absorption and emission of heat at a certain temperature. This study is conducted to save energy when either air-conditioning or heating is operated in a building. We have tried to find out the essential properties of matter and the optimum mixing rate about cement and gypsum for building materials, which have been widely used for proper phase change materials (PCM), when thermal environment property is applied. So we obtained the result of the cooling delay effect about 19% with heat storage mortar containing 3 wt% of PCM.

• Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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• 1999.11a
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• pp.91-94
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• 1999

1. 가열과정과 냉각과정의 열매체 입출구 온도차는 초기에 6$^{\circ}C$이상이었으나 후기의 온도차는 3$^{\circ}C$정도로 나타났으며, 가열과정 중 상변화가 이루어지는 시간은 약 2시간, 3$0^{\circ}C$에서 상변화과정이 이루어지며, 냉각과정은 3$0^{\circ}C$에서 1차 28$^{\circ}C$에서 2차 상변화과정이 진행되는 것으로 나타났으나 30-28$^{\circ}C$에서 계속적인 상변화과정이 나타났으며 진행시간은 약 3시간으로 나타났다. 2. 축열재를 700kg 주입하여 축열성능과 방열성능을 측정한 결과 축열재의 축열량은 37,818㎉, 방열량은 36,228㎉로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 축열시스템의 효율은 95.8%로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.04a
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• pp.185-186
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• 2002

최근 세계적으로 환경문제에 대한 인식이 새롭게 변화하면서 산업발전을 지향하는 과정에서 과거의 산업개발 기조를 지양하고 환경 친화적인 산업구조로 변화하기 위해 규제강화 및 자구책 등을 모색하고 있다. 정책적 제도 마련과 더불어 환경 유해물질을 처리할 수 있는 새로운 기술 개발에 총력을 기울이고 있으며, 오존층의 파괴 및 인체에 해로운 영향을 미치는 것으로 알려져 있는 휘발성유기화합물질(Volatile Organic Compounds, VOC)에 대한 처리 방안도 중요한 문제로 대두되고 있는 실정이다. (중략)

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.8 no.5
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• pp.722-728
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• 1997

This study was investigated to find storage material of thermal energy storage system for a vehicle with the basic material of $Ba(OH)_2{\cdot}8H_2O$ and to test a feasibility of it. Experiment was investigated usability for long time and state change and thermal property after cycle with $Ba(OH)_2{\cdot}8H_2O$ and misxture doping additive to it. The result of this research indicated the mixture adding $Sr(OH)_2{\cdot}8H_2O$ to $Ba(OH)_2{\cdot}8H_2O$ have high feasibility as storage material for thermal energy storage system. This mixture did not exhibit the state change during 1300 cycles and the rate of decrease of heat realese energy was about 2%, relatively low value.