• 제목/요약/키워드: PCM(Phase Change materials)

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수정된 T-history 법을 이용한 유기 상전이 물질들의 열 물성 측정 (Measurement of Thermo-physical Properties of Organic Phase Change Materials using Modified T-history Method)

  • 다오 반 둥;최홍기;최호석;오준택;김종국
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권1호
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    • pp.93-97
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    • 2010
  • 본 연구에서는 수정된 T-history 법을 사용하여 백신 또는 의약품들의 수송 시 냉매로 사용될 수 있는 $0{\sim}15^{\circ}C$의 상전이 온도를 갖는 유기 상전이 소재들과 이중 두 물질의 혼합물들의 열용량, 잠열, 비열과 같은 열 물성을 측정하였다. 순수한 파라핀들을 측정한 결과, 각 물질들의 상전이 온도를 고려하여 최적의 냉각 속도를 유지하며 측정을 하는 것이 열물성의 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었고, 특히 혼합물의 열 물성 측정에 적용할 경우, 수정된 T-history 법의 사용은 기존의 DSC 분석에 사용하는 시료의 양이 소량이므로 유발될 수 있는 결과의 부정확성 등의 문제점을 해결하는데 기여할 수 있음을 알 수 있었다.

미니에멀젼 중합에 의한 파라핀 왁스의 나노캡슐화 및 상변환물질로서의 열적 특성 (Nanoencapsulations of Paraffin Wax by Miniemulsion Polymerization and Their Thermal Properties as Phase Change Materials)

  • 신대철;이 경우;김정수
    • 폴리머
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    • 제37권1호
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    • pp.15-21
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    • 2013
  • 폴리스티렌을 쉘 물질로 하여 상변환물질인 파라핀 왁스 코어 물질을 나노캡슐화하는 방법과 형성된 입자들의 열적 특성을 연구하였다. 나노캡슐화의 방법으로는 미니에멀젼 중합법을 채택하였다. 중합시 사용된 가교제의 성질, 유화제의 양, 상변환 물질과 단량체의 비율, 개시제의 친수성 등이 나노캡슐화된 상변환물질의 열적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 오스왈드 숙성에 의한 입자의 크기 변화, 형태 변화는 캡슐 입자의 열적 특성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 또한 폴리스티렌 쉘의 친수성과 가교밀도도 캡슐 입자의 형태 변화와 이로 인한 열적 특성에 영향을 주는 것으로 나타났다.

가열기구에 따른 조리방법이 소고기의 품질특성에 미치는 영향 (Effect of Cooking methods with Various Heating Apparatus on the Quality Characteristics of Beef)

  • 전기홍;권기현;김은미;김영붕;손동인;최진영
    • 한국조리학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.196-205
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    • 2013
  • 본 연구는 가열방법에 따른 소고기 등심과 갈비의 이화학적 및 관능적 품질특성을 파악하기 위해 구이용 잠열재 처리 이중팬과 잠열재 처리하지 않은 이중팬을 제작하였고 이를 기존 사용하는 가열방법인 팬구이, 삶기, 전기그릴, 찌기, 오븐구이 및 숯불구이와 비교하였다. 소고기 등심과 갈비의 가열시간을 측정한 결과 55.5분, 25.7분으로 오븐구이 처리구에서 가장 길게 나타났다. 가열감량은 숯불구이 처리구에서 등심과 갈비 각각 40.49%, 27.98%로 가장 높은 결과를 보였다(p<0.05). 일반성분을 측정한 결과 조단백질은 등심의 경우 전기그릴 처리구에서 29.3%로 가장 높았고 갈비는 28.6%로 이중팬구이 처리구에서 가장 높았다. 조지방 함량은 등심의 경우 이중팬구이 처리구에서 20.3%, 갈비는 잠열재 처리구에서 21.9%로 가장 높게 나타났다(p<0.05). 전단력은 등심의 경우 이중팬구이 처리구에서 $9.14kg/cm^2$, 갈비는 찌기 처리구에서 $7.03kg/cm^2$으로 가장 낮았다. 9점 척도 관능평가 결과 다즙성의 경우 등심은 잠열재 처리구에서 7.67점으로 유의적으로 점수가 높았고 갈비는 팬구이와 전기그릴 처리구에서 7.00점으로 가장 높게 나타났다. 전반적인 기호도는 등심은 잠열재 처리구에서 7.11점, 갈비는 전기그릴 처리구에서 7.13점으로 높은 기호도를 나타내었다. 따라서 다양한 가열기구를 이용하여 소고기 등심과 갈비를 가열하였을 때 조리방법에 따라 이화학적 및 관능적 특성에 차이가 있었음을 확인할 수 있었다.

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$C_{28}H_{58}$$Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$의 전열특성 및 축열성능 비교에 관한 연구 (A Study on Comparison of Heat Transfer Characteristic and Heat Storage Capability of $C_{28}H_{58}$ and $Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$)

  • 임장순;김준근;조남철;김영기
    • 태양에너지
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    • 제11권2호
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    • pp.41-50
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    • 1991
  • 본 연구는 상변화물질로써 용융점온도가 $62^{\circ}C$인 파라핀($C_{28}H_{58}$)과 용융점온도가 $79^{\circ}C$인 피로인산나트륨($Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$)을 사용하여 축열 및 방열과정 시 잠열축열조내에서 각 상변화물질의 시간경과에 따른 온도특성 및 열전달현상을 실험적으로 규명한 것으로 각 상변화물질의 온도분포와 축열량 및 방열량을 계산하고 이를 비교, 검토한 것이다. 파라핀의 경우 축열과정초기에 자연대류 열전달현상으로 인하여 온도가 서서히 증가하는 반면 피로인산나트륨의 경우는 전도 열전달 현상의 지배적인 영향으로 인하여 축열과정 초기에 온도가 급격히 증가하는 형태로 나타났다. 또한 축열 및 방열과정 시 파라핀의 경우 tube의 상하부벽면에서의 온도변화와 중심부의 온도변화가 큰 차이를 보였으나 피로인산나트륨의 경우 tube의 상하부 벽면에서의 온도와 중심부에서의 온도는 큰 차이를 나타내지 않았다. 그리고 축열과정 시 동일질량에 대한 각 상변화물질의 축열량은 파라핀보다 피로인산나트륨이 약 16%정도 많은 것으로 나타났다.

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막유화법을 이용한 단분산성 실리카-루비덤® 마이크로 입자의 제조 및 잠열 특성 (Preparation of Monodispersed Silica-Rubitherm®Microparticles Using Membrane Emulsification and Their Latent Heat Properties)

  • 김수연;정연석;이선호;유진오;염경호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.215-225
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    • 2015
  • 최근들어 에너지 고갈로 인해 에너지 저장 및 대체 에너지에 대한 관심이 점차 높아 지고 있다. 이로 인해 상변화 물질을 이용한 에너지 저장 및 이동에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서는 SPG막(Shirasu porous glass membrane)을 통한 막유화법을 이용하여 상변화 물질인 파라핀계 루비덤$^{(R)}$ (RT-21과 RT-24)을 분산상으로 하여 단분산성 마이크로 입자를 제조하고, 외부를 실리카로 코팅하여 열정 안정성을 향상시키고 열적 특성을 조사하였다. 단분산성 루비덤$^{(R)}$ 입자의 제조를 위해 분산상 압력, 유화제 농도, 루비덤$^{(R)}$과 실리카의 비율을 변수로 하여 평균 입자 크기 $7-8{\mu}m$를 얻었다. Differential scanning calorimetry (DSC)와 Thermogravimetry analysis (TGA)를 이용하여 열적 안정성과 잠열 등의 열적 특성을 조사하였고, Particle size analyzer (PSA), Scanning electron microscopy(SEM), optical microscopy를 이용하여 입자 분포와 캡슐화 유무를 확인하였다. 또한, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)를 통하여 정성분석을 시행하였다. 결과적으로, 막유화법을 이용하여 얻은 실리카 코팅된 단분산성 루비덤$^{(R)}$ 입자는 향상된 열적 안정성을 보였으며, 순수한 루비덤$^{(R)}$의 80% 이상의 잠열을 유지하는 것을 보여 기존의 상변화 물질의 상안정성을 보완하여 열저장성 기능성 벽지와 건축물, 인테리어 제품에 사용 가능함을 알 수 있었다.

잠열재를 이용한 이동식 저온 컨테이너 및 사과의 내부온도 유지특성 (Characteristics Maintenance Internal Temperature of Apple and Portable Low-Temperature Container by Using Phase Change Materials)

  • 권기현;김종훈;정진웅
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.15-20
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    • 2008
  • 본 연구는 저온 유통 시스템을 구축하기 위해 이동식 저온 컨테이너에서 잠열재, 내부온도의 유지특성과 운영조건별 사과의 내부 품온을 살펴보았으며, 그 결과를 요약하면 축냉식 저온유통 체계에서 다목적용 농산물 유통에 적합하도록 $0{\sim}5^{\circ}C$, $5{\sim}10^{\circ}C$, $10{\sim}15^{\circ}C$ 3가지 온도대역별 잠열재를 개발하였다. $0{\sim}5^{\circ}C$ 잠열재$(K_1)$$C_{14}H_{30}$과 Sodium polyacrylate, $5{\sim}10^{\circ}C$ 잠열재$(K_2)$$C_{14}H_{30}$, $C_{18}H_{38}$, Sodium polyacrylate, $10{\sim}15^{\circ}C$ 잠열재$(K_3)$$C_{14}H_{30}$, $C_{18}H_{38}$, Sodium polyacrylate를 혼합하여 제조하여 잠열재로 사용한 결과 이동식 저온 컨테이너의 내부온도 유지특성은 $K_1$ 잠열재는 보냉 온도유지가 21시간 이상으로 유지되는 결과를 얻을 수 있었다. $K_2$의 경우 보냉 온도유지가 18시간 이상으로 유지되는 결과를 얻을 수 있었다. $K_3$의 경우 모든 잠열재에서 61시간 이상으로 $10{\sim}15^{\circ}C$ 내부온도 유지특성을 나타내었다. 사과 내부 품온 변화는 잠열재 온도 $0^{\circ}C$에서 고내온도 $5^{\circ}C$에 도달할 때까지의 이동식 저온 컨테이너에서 잠열재 보냉 유지시간은 $K_1$, $K_2$, $K_3$ 처리구에서 20시간 이상으로 유지되는 것으로 나타났으며, 사과의 내부 품온 변화는 자연대류 방식의 경우 5시간 후에 표면과 중심온도가 각각 $15^{\circ}C$, $16^{\circ}C$로 나타났으나 강제대류방식은 한 시간 후에 모든 측정지점에서 $7^{\circ}C$의 품온을 보였으며, 보냉 온도유지시간을 15시간 이상유지 하는 것으로 나타나 자연대류 방식의 이동식 저온 유통체계보다는 강제 대류식 유통체계가 우수한 깃으로 나타났다.

가열기구에 따른 조리방법이 닭고기의 품질특성에 미치는 영향 (Effect of Cooking Methods with Various Heating Apparatus on the Quality Characteristics of Chicken)

  • 전기홍;권기현;김은미;김영붕;손동인;최진영
    • 한국조리학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.201-213
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    • 2014
  • 본 연구에서는 가열처리방법을 달리하여 기존의 가열처리방법과 열처리용으로 개발된 잠열재 처리와 제작하여 사용하였으며, 닭고기의 가슴살과 다리살의 이화학적 특성과 관능특성을 비교하였다. 일반성분에서 수분은 찌기처리구에서 닭가슴살과 다리살 모두에서 63.6%, 62.1%로 높았으며, 조지방은 삶기처리구에서 1.3%, 8.6%로 가장 낮은 함량을 보였다(p<0.05). 조단백질의 경우, 닭가슴살은 숯불처리구에서 37.9%, 닭다리살은 전기그릴 처리구에서 30.5%로 가장 높게 나타났으며, 조회분 실험결과 닭가슴살은 전기그릴처리구에서 2.4%로 가장 높았으며(p<0.05), 닭다리살은 오븐과 숯불구이처리구에서 1.3%로 가장 높게 나타났다(p<0.05). 가열감량은 닭가슴살과 다리살 모두에서 33.52%, 41.16%로 숯불구이처리구가 오븐구이처리구에 비해 월등히 높았고(p<0.05), 전단력은 전기그릴처리구에서 닭가슴살 $3.53kg/cm^2$, 닭다리살은 $6.80kg/cm^2$으로 가장 높았다. 색도 시험결과 L값은 스팀처리구에서 78.31로 가장 높았고(p<0.05) a 값의 경우, 닭다리살은 오븐구이 처리구에서 10.00으로 가장 높았다(p<0.05). 닭고기 가슴살과 다리살의 관능평가를 9점척도법으로 실시한 결과 전체적인 기호도 항목에서 닭고기 가슴살은 숯불처리구에서 7.25점으로 가장 높았고 삶기와 찌기처리구에서는 6.00점으로 가장 낮은 결과를 보였다(p<0.05). 또한 닭고기 다리살도 숯불구이 처리구에서 7.71점으로 가장 높은 결과를 보였으나 유의적으로는 차이를 보이지 않았다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2013년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2013)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제26권12호
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    • pp.605-619
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    • 2014
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2013. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of fluid machinery, pipes and relative parts including orifices, dampers and ducts, fuel cells and power plants, cooling and air-conditioning, heat and mass transfer, two phase flow, and the flow around buildings and structures. Research issues dealing with home appliances, flows around buildings, nuclear power plant, and manufacturing processes are newly added in thermal and fluid engineering research area. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for general analytical model for desiccant wheels, the effects of water absorption on the thermal conductivity of insulation materials, thermal properties of Octadecane/xGnP shape-stabilized phase change materials and $CO_2$ and $CO_2$-Hydrate mixture, effect of ground source heat pump system, the heat flux meter location for the performance test of a refrigerator vacuum insulation panel, a parallel flow evaporator for a heat pump dryer, the condensation risk assessment of vacuum multi-layer glass and triple glass, optimization of a forced convection type PCM refrigeration module, surface temperature sensor using fluorescent nanoporous thin film. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on ammonia inside horizontal smooth small tube, R1234yf on various enhanced surfaces, HFC32/HFC152a on a plain surface, spray cooling up to critical heat flux on a low-fin enhanced surface were actively carried out. In the area of industrial heat exchangers, researches on a fin tube type adsorber, the mass-transfer kinetics of a fin-tube-type adsorption bed, fin-and-tube heat exchangers having sine wave fins and oval tubes, louvered fin heat exchanger were performed. (3) In the field of refrigeration, studies are categorized into three groups namely refrigeration cycle, refrigerant and modeling and control. In the category of refrigeration cycle, studies were focused on the enhancement or optimization of experimental or commercial systems including a R410a VRF(Various Refrigerant Flow) heat pump, a R134a 2-stage screw heat pump and a R134a double-heat source automotive air-conditioner system. In the category of refrigerant, studies were carried out for the application of alternative refrigerants or refrigeration technologies including $CO_2$ water heaters, a R1234yf automotive air-conditioner, a R436b water cooler and a thermoelectric refrigerator. In the category of modeling and control, theoretical and experimental studies were carried out to predict the performance of various thermal and control systems including the long-term energy analysis of a geo-thermal heat pump system coupled to cast-in-place energy piles, the dynamic simulation of a water heater-coupled hybrid heat pump and the numerical simulation of an integral optimum regulating controller for a system heat pump. (4) In building mechanical system research fields, twenty one studies were conducted to achieve effective design of the mechanical systems, and also to maximize the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included heating and cooling, HVAC system, ventilation, and renewable energies in the buildings. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment is mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment are related to infiltration, ventilation, leak flow and airtightness performance in residential building. The subjects of building energy are worked on energy saving, operation method and optimum operation of building energy systems. The remained studies are related to the special facility such as cleanroom, internet data center and biosafety laboratory. water supply and drain system, defining standard input variables of BIM (Building Information Modeling) for facility management system, estimating capability and providing operation guidelines of subway station as shelter for refuge and evaluation of pollutant emissions from furniture-like products.