We cannot imagine any more the environment and energy problems are separated from our lives. The various attempts to solve these problems are made all over the world. In this study it was performed to analyze a different heating and cooling load depending on the earth-sheltering method and kind of soils by using TRNSYS 16 as the first step to establish the design guidelines for earth-sheltered architecture, one of the eco-friendly and low energy consuming building types. After performing this simulation, we found the result like this. It is the most lowest load in case of all of walls and roof being earth-sheltered. But considering of the load reduction rate, the effect of earth-sheltering the exterior vertical wall is more efficient for load reduction than the one of earth-sheltering a roof. And we got a lower thermal load in case of a lower heat conductivity of soil. Afterwards we will conduct a further study for boundary condition at earth-sheltered surface and the simulation analysis about the sensitivity variables. The final goal of this study is preparing the design guidelines for earth-sheltered architecture. so we will contribute to building energy saving.
지중 열교환 시스템은 지속적인 에너지 효율의 개선으로 공간 냉난방을 위한 친환경적 에너지 기술로 주목받고 있다. 지중에 매설된 파이프는 내부 유체 순환을 통하여 인접한 지반과 열적 상호작용으로부터 직접적인 열에너지 교환을 수행한다. 하지만, 파이프의 수치모델링에서 열-수리가 연관된 난류해석과 파이프의 긴 세장비에 의한 메쉬사이즈의 부적합성은 열교환 시스템의 적절한 수치해석을 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 파이프 내부 유체흐름에 대한 에너지 보존의 법칙을 적용하여 지배방정식을 유도하였으며, Galerkin수식화와 시간적분을 통하여 열-수리 연동일차원 파이프 요소를 개발하였다. 그리고 제안된 파이프 요소를 기 개발된 다공질 재료를 위한 열-수리-역학(Thermo-Hydro-Mechanical) 해석을 위한 유한요소 프로그램과 결합하였다. 개발된 요소를 이용한 수치해석 결과는 열응답 시험(Thermal Response Test) 결과로부터 주위지반의 유효 열전도도를 평가하기 위하여 사용하는 선형 열원 모델이 인접 파이프간의 열적상호작용과 파이프의 단부효과에 의하여 지반의 열전도도를 과다 평가하는 것으로 보여주었다. 따라서 열응답 시험 해석 결과에 대한 역해석을 적용하여 최적의 수렴성을 보여주는 변환행렬을 제시하였다.
We developed a 2-channel fiber-optic temperature sensor (FOTS) using a temperature sensing probe, a fiber-optic coupler, transmitting optical fiber, and an optical time domain reflectometer (OTDR). The temperature sensing probe is divided into a sensing probe and a reference probe for accurate thermometry. A sensing probe is composed of a silicon oil, a FC terminator, a brass pipe, and a singlemode optical fiber and the structure of a reference probe is identical with that of the sensing probe excluding a silicon oil. In this study, we measured the modified optical powers of the light signals reflected from the temperature sensing probe placed inside of the water with a thermal variation from 5 to $70^{\circ}C$. Although the optical power of the reference probe was constant regardless of the temperature change, the optical power of the sensing probe decreased linearly as the temperature increased. As experimental results, the FOTS using a subtraction method showed a small difference (i.e., hysteresis) in its response due to heating and cooling. The reversibility and reproducibility of the FOTS were also evaluated.
For the fabrication of bulk near-net-shape Ti-Ni-Cu shape memory alloys, consolidation of Ti-Ni-Cu alloy powders are useful because of their brittle property. In the present study, $Ti_{50}Ni_{30}Cu_{20}$ shape memory alloy powders were prepared by gas atomization and martensitic transformation temperatures and microstructures of those powders were investigated as a function of powder size. The size distribution of the powders was measured by conventional sieving, and sieved powders with the specific size range of 25 to $150\;{\mu}m$ were chosen for this examination. XRD analysis showed that the B2-B19 martensitic transformation occurred in the powders. In DSC curves of the as-atomized $Ti_{50}Ni_{30}Cu_{20}$ powders as a function of powder size, only one clear peak was found on each cooling and heating curve. The martensitic transformation start temperature($M_s$) of the $25-50\;{\mu}m$ powders was $31.5^{\circ}C$. The $M_s$ increased with increasing powder size and the difference of $M_s$ between $25-50\;{\mu}m$ powders and $100-150\;{\mu}m$ powders is only $1^{\circ}C$. The typical microstructure of the rapidly solidified powders showed cellular morphology and very small pores were observed in intercellular regions.
유연사슬길이가 6인 4,4'-bis(6-hydroxy hexoxy)biphenyl (BP-6)의 메소겐 디올을 합성하였고, 이것을 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)와 용액축중합하여 폴리우레탄 (MPU-6)을 합성하였다. 합성된 MPU-6는 $0.23{\sim}0.56 dL/g$의 고유점도를 보였다. MPU-6는 X-ray, 편광현미경으로부터는 액정을 형성할 수 있었으나, DSC로 분석 시에는 액정거동을 관찰할 수 없는 '가상액정'의 거동을 보였다. 또한 MPU-6의 분자량이 낮을수록 결정화 속도와 결정화 온도가 높음을 알 수 있었으며 이는 분자량이 낮을수록 고분자의 mobility가 증가함으로써 메소겐기의 배향이 용이하고, 이것이 기핵으로 작용하였기 때문으로 생각된다.
최근, 고온가열을 받은 콘크리트의 압축강도, 탄성계수 및 최대하중에서의 변형에 대한 체계적인 연구가 실험적으로 접근되고 있다. 본 연구는 40, 60, 80MPa급 고강도콘크리트의 재료역학적 특성에 있어서 $20{\sim}700^{\circ}C$ 범위로 상승되는 온도의 영향을 연구하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 제안한 시험법은 설계하중 사전재하 및 잔존강도 시험방법으로서 극한강도의 25%하중을 사전재하한 후 시험체의 가열을 하중을 유지한 상태에서 목표온도까지 가열하였고 재하는 고온상태 및 상온에서 24시간 냉각상태에서 시험체가 파괴될 때까지 재하를 실시했다. 시험결과 콘크리트 강도가 증가할수록 상온의 수준과 비교하여 고온에서의 상대적인 압축강도와 탄성계수는 감소하는 것으로 나타났으며 실험결과를 바탕으로 온도의 수준에 따른 압축강도와 탄성 계수의 상관 관계식을 도출하였다.
According to the recent report, the lighting energy consumption of commercial buildings reaches to $30%\sim40%$ of the total energy consumption. It is more than that of cooling & heating energy consumption and it is the major target of energy-saving policy. It is obvious that they are interested in natural lighting device such as Light-shelf for the purpose of raising the lighting energy-saving efficiency. In most of highly developed countries, a thorough study on Light-shelf makes it possible to propose a practical plan while at home there leaves much to be desired to study a guiding principle of optimum plan in spite of its efficiency based on experiments using scale4 model and analysis of simulation. Aiming at making an optimum plan of Light-shelf suitable for the domestic situation, this study is worked by experiments using light-shelf and analysis of variables using illumination program. The experiments is to analyse the efficiency of Light-shelf on condition of the sky and the analysis is to make the simulation using illumination program. This study is composed of 1) the analysis of light with some variables such as presence of light-shelf and degree of angle using 1/2 scaled model 2) making the simulation using Lightscape, illumination program, In brief, concerning presence of light-shelf, it causes little difference in its efficiency in the overcast sky, whereas it decreases an illuminance of window side and provides inner side with the light, which decreases the ratio of the maximum to the minimum inner illuminance and makes the inner of illuminance to range evenly in the clear sky. On degree of angle, as the daylight increases in proportion of degree of angle, the ratio of the maximum to the minimum inner illuminance decreases, which makes it possible to increase the proportion of inner daylight.
Purpose: This preliminary study investigated a potential of the water wall systems that provide heat storage and natural lighting control simultaneously. Method: In order for transparency of the water wall to be controlled, the study first proposed two measures: to adjust transparency of the water wall; to control transparency of water wall surface. The performance of two measures then was verified and compared by experiments. In addition, a trade-off between heat collect and heat storage resulting from using additive for adjusting transparency was investigated. Result: The experiment showed that the two measures are similar in performance. The investigation of trade-off relation showed the additive should have the same heat storage as the water to prevent decrease in thermal performance of the water wall. As an economical measure to control transparency of the water wall, this study suggested a measure of secondary heat transfer systems using shading device that first absorbs solar radiation and then transfers heat to the water wall. The experiment show that performance of the proposed measure is similar to controlling transparency of water wall surface. In conclusion, it is expected that the performance of the water wall can be economically maximized by using the proposed mean in terms of heating, cooling and lighting energy saving.
이 연구의 목적은 회분식 반응기에서 반응폭주에 의하여 2상(기상-액상)에서 적용가능한 파열판의 크기를 설계하는 방안을 제시하는 것이다. 반응폭주의 정의는 제어가 되지 않은 냉각수 투입불가 또는 운전조건의 이탈에 의한 비정상적으로 발열반응을 말한다. 이 결과로 반응기의 온도는 급격히 증가하게 된다. 반응폭주의 원인은 크게 자기과열반응과 지연반응으로 구분한다. 일반적인 안전밸브나 파열판의 내경 크기로는 폭주반응시에는 적절하게 압력을 해소할 수 없다. 폭주반응 시 반응온도 및 압력이 급격하게 증가하기 때문에 안전밸브로 분출되는 내용물은 2상이다. 이 연구에서는 최근 회분식 반응기의 폭주반응으로 인하여 사고사례의 원인을 분석하고, 2 상으로 분출현상 및 특징을 설정하고, 이에 적절한 파열판의 크기를 설계하여 적용하는 방안을 제시하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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