• 제목/요약/키워드: Thermal Block

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Activation Reduction Method for a Concrete Wall in a Cyclotron Vault

  • Kumagai, Masaaki;Sodeyama, Kohsuke;Sakamoto, Yukio;Toyoda, Akihiro;Matsumura, Hiroshi;Ebara, Takayoshi;Yamashita, Taichi;Masumoto, Kazuyoshi
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제42권3호
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    • pp.141-145
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    • 2017
  • Background: The concrete walls inside the vaults of cyclotron facilities are activated by neutrons emitted by the targets during radioisotope production. Reducing the amount of radioactive waste created in such facilities is very important in case they are decommissioned. Thus, we proposed a strategy of reducing the neutron activation of the concrete walls in cyclotrons during operation. Materials and Methods: A polyethylene plate and B-doped Al sheet (30 wt% of B and 2.5 mm in thickness) were placed in front of the wall in the cyclotron room of a radioisotope production facility for pharmaceutical use. The target was Xe gas, and a Cu block was utilized for proton dumping. The irradiation time, proton energy, and beam current were 8 hours, 30 MeV, and $125{\mu}A$, respectively. To determine a suitable thickness for the polyethylene plate set in front of the B-doped Al sheet, the neutron-reducing effects achieved by inserting such sheets at several depths within polyethylene plate stacks were evaluated. The neutron fluence was monitored using an activation detector and 20-g on de Au foil samples with and without 0.5-mm-thick Cd foil. Each Au foil sample was pasted onto the center of a polyethylene plate and B-doped Al sheet, and the absolute activity of one Au foil sample was measured as a standard using a Ge detector. The resulting relative activities were obtained by calculating the ratio of the photostimulated luminescence of each foil sample to that of the standard Au foil. Results and Discussion: When the combination of a 4-cm-thick polyethylene plate and B-doped Al sheet was employed, the thermal neutron rate was reduced by 78%. Conclusion: The combination of a 4-cm-thick polyethylene plate and B-doped Al sheet effectively reduced the neutron activation of the investigated concrete wall.

양산단층지역에 분포하는 퇴적암 및 화성암류에 대한 고자기 연구 (Palaeomagnetic Study of Sedimentary and Igneous Rocks in the Yangsan Strike-slip Fault Area, SE Korea)

  • 강희철;김인수;손문;정현정
    • 자원환경지질
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    • 제29권6호
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    • pp.753-765
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    • 1996
  • It is a well known fact that the remanent magnetization direction of the Tertiary rocks is deflected significantly clockwise (about $50^{\circ}$) in the Tertiary basins of the southeastern part of Korean peninsula. This fact has been interpreted as an evidence of north-south spreading of the East Sea (Sea of Japan) and dextral strike-slip motion of the Yangsan fault. As deflection (rotation) of remanent magnetizations is frequently reported from various regions of the world in the vicinities of strike-slip fault, such phenomena are to be expected in the Yangsan fault region also. It was the purpose of this study to clarify whether such premise is right or not. A total of 445 independently oriented core samples were collected from Cretaceous rocks of various lithology (sedimentary rocks, andesites and I-type granites) in the Yangsan fault area. In spite of through AF and thermal demagnetization experiments, no sign of remanent magnetization deflection was found. Instead, palaeomagnetic poles calculated from formation-mean ChRM directions are very similar to those of contemporary (Barremian, and late Cretaceous-Tertiary) sedimentary and plutonic rocks in the other parts of $Ky{\check{o}}ngsang$ basin as well as those of China. Therefore, possibility of tilting of granite plutons and horizontal block rotation of study area is excluded. It is also concluded that the Yangsan fault did not take any significant role in the Cenozoic tectonic evolution of southeast Korea and the East Sea region. The boundary between rotated and unrotated region of remanent magnetization is not the Yangsan fault line, but must lie further east of it.

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바나듐 레독스-흐름 전지용 격막에 관한 연구 (Study on a Separator for the All-vanadium Redox Flow Battery)

  • 이상호;김정근;최상일;황갑진;진창수
    • 멤브레인
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    • 제19권2호
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    • pp.129-135
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    • 2009
  • 바나듐 레독스-흐름 전지용 격막으로 사용하기 위해 폴리설폰(Psf)에 폴리페닐렌설파이드설폰(PPSS)을 블록 공중합 시킨 폴리머를 사용하여 양이온교환막을 제작하여, 막 특성을 평가하였다. 제작한 양이온교환막은 Nafion117보다 열적 안정성이 뛰어나다는 것을 TG분석을 통해 알 수 있었고, 1몰 황산용액에서의 막 저항은 3 cc의 CSA를 도입하였을 때 $0.96{\Omeg}{\cdot}cm^2$로 제일 작은 저항 값을 나타냈다. 제작한 양이온교환막의 바나듐 레독스-흐름 전지에서의 전기화학적 특성에 대해 평가하였다. 제작한 양이온교환막을 사용한 바나듐 레독스-흐름 전지의 100% 충전상태에서의 기전력은 바나듐 레독스-흐름 전지의 기전력 값인 1.4V를 나타냈으며, 각 충전상태에서의 충 방전 셀 저항은 Nafion117을 사용한 전지의 값보다 작은 값을 나타냈다.

Synthesis of CdS with Graphene by CBD(Chemical Bath Deposition) Method and Its Photocatalytic Activity

  • Pawar, R.C.;Lee, Jin-Yong;Kim, Eun-Jeong;Kim, Hyungsub;Lee, Caroline Sunyong
    • 한국재료학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.504-507
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    • 2012
  • Synthesis of RGO (reduced graphene oxide)-CdS composite material was performed through CBD (chemical bath deposition) method in which graphene oxide served as the support and Cadmium Sulfate Hydrate as the starting material. Graphene-based semiconductor photocatalysts have attracted extensive attention due to their usefulness for environmental and energy applications. The band gap (2.4 eV) of CdS corresponds well with the spectrum of sunlight because the crystalline phase, size, morphology, specic surface area and defects, etc., of CdS can affect its photocatalytic activity. The specific surface structure (morphology) of the photocatalyst can be effective for the suppression of recombination between photogenerated electrons and holes. Graphene (GN) has unique properties such as a high value of Young's modulus, large theoretical specific surface area, excellent thermal conductivity, high mobility of charge carriers, and good optical transmittance. These excellent properties make GN an ideal building block in nanocomposites. It can act as an excellent electron-acceptor/transport material. Therefore, the morphology, structural characterization and crystal structure were observed using various analytical tools, such as X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and Raman spectroscopy. From this analysis, it is shown that CdS particles were well dispersed uniformly in the RGO sheet. Furthermore, the photocatalytic property of the resulting RGO-CdS composite is also discussed in relation to environmental applications such as the photocatalytic degradation of pollutants. It was found that the prepared RGO-CdS nanocomposites exhibited enhanced photocatalytic activity as compared with that of CdS nanoparticles. Therefore, better efficiency of photodegradation was found for water purification applications using RGO-CdS composite.

Fabrication, characterization, simulation and experimental studies of the ordinary concrete reinforced with micro and nano lead oxide particles against gamma radiation

  • Mokhtari, K.;Kheradmand Saadi, M.;Ahmadpanahi, H.;Jahanfarnia, Gh.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권9호
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    • pp.3051-3057
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    • 2021
  • The concrete is considered as an important radiation shielding material employed widely in nuclear reactors, particle accelerators, laboratory hot cells and other different radiation sources. The present research is dedicated to the shielding properties study of the ordinary concrete reinforced with different weight fractions of lead oxide micro/nano particles. Lead oxide particles were fabricated by chemical synthesis method and their properties including the average size, morphological structure, functional groups and thermal properties were characterized by XRD, FESEM-EDS, FTIR and TGA analysis. The gamma ray mass attenuation coefficient of concrete composites has been calculated and measured by means of the Monte Carlo simulation and experimental methods. The simulation process was based on the use of MCNP Monte Carlo code where the mass attenuation coefficient (μ/ρ) has been calculated as a function of different particle sizes and filler weight fractions. The simulation results showed that the employment of the lead oxide filler particles enhances the mass attenuation coefficient of the ordinary concrete, drastically. On the other hand, there are approximately no differences between micro and nano sized particles. The mass attenuation coefficient was increased by increasing the weight fraction of nanoparticles. However, a semi-saturation effect was observed at concentrations more than 10 wt%. The experimental process was based on the fabrication of concrete slabs filled by different weight fractions of nano lead oxide particles. The mass attenuation coefficients of these slabs were determined at different gamma ray energies using 22Na, 137Cs and 60Co sources and NaI (Tl) scintillation detector. The experimental results showed that the HVL parameter of the ordinary concrete reinforced with 5 wt% of nano PbO particles was reduced by 64% at 511 keV and 48% at 1332 keV. Reasonable agreement was obtained between simulation and experimental results and showed that the employment of nano PbO particles is more efficient at low gamma energies up to 1Mev. The proposed concrete is less toxic and could be prepared in block form instead of toxic lead blocks.

250 m 급 Bi-2223/Ag 고온 초전도선재 제조 (Fabrication of 250 m class Bi-2223/Ag HTS Tapes)

  • 하홍수;오상수;하동우;장현만;김상철;송규정;박찬;권영길;류강식
    • Progress in Superconductivity
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    • 제3권1호
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    • pp.130-133
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    • 2001
  • A multifilamentary Bi-2223 HTS tape for superconducting power applications was studied through the fabrication of 250-meter long tapes by the PIT(powder in tube) process. To fabricate continuous long wire, a drawing machine, a two-drum bull block and a rolled tape winding machine were developed. Especially, 250-meter long tapes were heat treated in the shape of pancake coil to reduce the heat affect zone and to achieve the high critical current. Engineering critical current density was improved through both the enhancements of critical current density by control of thermal process and the increase of filling factor by using thin Ag alloy sheath tubes less than 1.5 mm in thickness. We have made successfully 250-meter long 37 filamentary tapes with high filling factor up to 31 % employing the modified drawing and rolling technique. The critical current of 250-meter long tapes with pancake coil type was measured by transport method at self-field up to 250 gauss of center field. The measured values, based on the transport critical current at self-field, $I_{c}$ -B characteristics and magnetic field analysis, are 34 A of I$_{c}$ and 4.0 $kA/\textrm{cm}^2$ of $J_{e}$ at 250 m, 77 K, and 0 T. We also have achieved the 56 A of I$_{c}$ and 7.0 $0 kA/\textrm{cm}^2$ of$ J_{e}$ in short tapes at 77K, self-field, and 1$mutextrm{V}$/cm.

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폭염 시 어린이공원의 온열환경 (Thermal Environments of Children's Parks during Heat Wave Period)

  • 류남형;이춘석
    • 한국조경학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.84-97
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    • 2016
  • 본 연구는 폭염 시 어린이공원 내 포장 및 차양의 유형에 따른 온열환경을 규명하고자 하였다. 이를 위해 진주기상대에서 측정한 일 최고기온이 $35.9{\sim}36.8^{\circ}C$를 나타낸 2016년 8월 11일부터 8월 13일까지 3일간 진주시내 어린이공원 2곳(칠암어린이공원: $N\;35^{\circ}11^{\prime}1.4{^{\prime}^{\prim}}$, $E\;128^{\circ}531.7{^{\prime}^{\prime}}$, 표고: 38m; 가호제12어린이공원: $N\;35^{\circ}09^{\prime}56.8{^{\prime}^{\prime}}$, $E\;128^{\circ}6^{\prime}41.1{^{\prime}^{\prime}}$, 표고: 24m)의 모래밭, 고무칩포장지, 쉘터, 녹음지를 대상으로 미기상을 측정하였다. 미기상환경으로서 지상 60cm 높이에서 기온, 흑구온도, 상대습도, 풍속, 6방향의 장파 및 단파 복사를 측정하였고, 이를 바탕으로 열스트레스 지수인 WBGT와 UTCI를 산정 및 분석하였다. 또한 열화상카메라로 포장면과 놀이시설의 표면온도를 측정하였으며, 이를 바탕으로 단시간 피부접촉시 화상의 위험을 평가하였다. 연구결과는 다음과 같다. 어린이공원의 3일 시간 평균 최고 기온은 $36.6{\sim}39.4^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $2.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $1.0^{\circ}C$$2.3^{\circ}C$ 낮게 나타났다. 시간 평균 최저 습도는 44~50%였으며, 모래밭이나 고무칩포장지에 비해 녹음에서 6%, 쉘터에서 4% 및 6% 높게 나타났다. 열사병위험지수 WBGT 값에 근거하면 폭염 시 어린이공원의 주간의 열사병 위험도는 높은 또는 극심한 정도로 나타났다. 3일 30분 평균 최고 WBGT 값은 $31.2{\sim}33.6^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $2.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $2.3^{\circ}C$$1.0^{\circ}C$ 낮게 나타났으나, 차양에 의해서도 열사병 위험을 피할 수는 없었다. 체감더위지수 UTCI 값에 근거하면 폭염 시 어린이공원의 주간의 온열 스트레스의 범주는 매우 강한 또는 극심한 정도로 나타났다. 3일 30분 평균 최고 UTCI 값은 $39.9{\sim}48.1^{\circ}C$였으며, 모래밭에 비해 녹음에서 $7.8^{\circ}C$, 쉘터에서 $8.2^{\circ}C$$4.1^{\circ}C$ 낮게 나타났으나, 차양에 의해서도 극심한 또는 매우 강한 온열 스트레스를 강한 또는 적정한 온열 스트레스로 낮출 수는 없었다. 단시간 피부접촉에 의한 화상 온도 기준에 따르면, 놀이시설 및 포장면의 최고 표면온도가 스텐레스 스틸($70.8^{\circ}C$)은 무도장 철재 3초 $60^{\circ}C$, 고무칩포장($76.5^{\circ}C$)은 플라스틱 5초 $74^{\circ}C$, 청색 플라스틱 미끄럼판($68.5^{\circ}C$)과 앉음판($71.0^{\circ}C$)은 플라스틱 1분 $60^{\circ}C$ 기준을 초과한 것으로 나타났다. 하지만 그늘이 진 놀이시설의 표면온도는 햇빛에 노출된 놀이시설의 표면온도에 비해 $20^{\circ}C$ 내외로 낮게 나타나, 차양에 의해 화상의 위험을 현저하게 개선할 수 있을 것으로 판단된다. 폭염 시에는 어린이공원의 온열환경은 어린이들에게 높거나 극심한 열사병 위험에 빠지게 하고, 매우 강한 또는 극심한 온열 스트레스를 주기 때문에 보호자나 관리자가 어린이들의 어린이공원 이용을 제한해야 한다. 그리고 폭염시에는 어린이공원의 포장면 또는 놀이시설에 의한 화상의 위험이 매우 높으므로 이용 시 주의를 해야 하며, 화상의 예방을 위해서는 차양시설을 적극적으로 도입해야 한다.

페름기(紀) 이후(以後) 한국(韓國)의 고지자기(古地磁氣)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Paleomagnetism of Southern Korea since Permian)

  • 김광호;정봉일
    • 자원환경지질
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    • 제19권1호
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    • pp.67-83
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    • 1986
  • 페름기 이후 한국의 고지자기를 연구하기 위하여 영춘면 남쪽 단양 북쪽의 고방산층, 녹암층, 반송층군 및 하부남포층군, 충남탄전 일대의 하부남포층군, 왜관-경산 및 대구-고령사이의 경산누층군, 제주도 및 전곡의 현무암으로부터 577개의 암석시료를 133개의 지점에서 채취하였다. 각 지점으로부터 2~3개의 pilot specimen을 택하여 교류소자 실험과 열소자실험을 실시한 후 지질시대별 고지자기 방향을 구하였다. 페름기 이후 각 지질시대별 평균 고지자기 방향으로부터 apparent polar wandering path(APWP)를 구하였다. 본 연구로부터 얻은 APWP는 쥬라기말에 큰 불연속을 보였다. 페름기이후 고지자기자료에 의하면 한반도는 페름기에 북위 $13^{\circ}{\pm}7^{\circ}$, 쥬라기초의 북위 $25^{\circ}{\pm}9^{\circ}$에 위치하고 있었으며 그후 계속 북쪽으로 이동하여 쥬라기말에 아시아 대륙과 충돌 하였고, 이때 반시계 방향으로 약 $70^{\circ}$ 회전한 것으로 해석 되었다.

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조경포장이 옥외공간의 온열쾌적성지수(WBGT)에 미치는 영향 - 통풍과 차광이 배제된 하절기 주간의 조건에서 - (The Influence of Landscape Pavements on the WBGT of Outdoor Spaces without Ventilation or Shade at Summer Midday)

  • 이춘석;류남형
    • 한국조경학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 도시 옥외공간에서 조경 포장면의 종류에 따른 하절기 옥외공간의 온열쾌적성 차이 발생 여부를 차광과 통풍이 배제된 조건에서 실제 온도와 상대습도의 측정을 통하여 검증하였다. 잔디, 석재잔디블럭, 중공잔디블럭, 석재블럭, 사고석, 소형고압블럭, 점토벽돌, 나지, 쇄석, 수밀콘크리트 등 총 10가지 의 인공적으로 조성된 포장면을 대상으로 저항측정식 센서들을 이용하여 2009년 6월부터 9월까지 매 분 단위로 측정하고, 기상청 관측자료를 기준으로 일 최고 기온이 $30^{\circ}C$ 이상인 26일 동안의 정오부터 오후 3시까지의 자료를 분석하였으며, 주요 내용은 다음과 같다. 지면 온도는 포장재의 종류에 따라서 차이가 발생하였는데, 잔디면의 온도가 가장 높았고, 콘크리트의 온도가 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 전체 시험구의 평균 지면온도는 $40.1^{\circ}C$로 분석되었는데, 이는 기상대 관측 최고 기온보다 $9^{\circ}C$ 이상 높은 것이었으며, 최고 온도는 약 $50^{\circ}C$ 이상까지 상승하는 것으로 나타났다. 지면으로부터 1.2m 높이의 온열쾌적성지수인 습구흑구온도(Wet-Bulb Grlobe Temperature: WBGT)는 포장재에 따라서 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었으며, 잔디포장면이 가장 높게 나타났고, 석재 또는 콘크리트블럭과 잔디를 혼합한 포장면이 가장 낮게 나타났다. 그러나 이들 측정값은 인간이 느끼는 쾌적한 온도 범위를 심각한 수준으로 넘어선 상태의 값으로 실제 환경에서의 체감 온열쾌적성과 직접 연관시키기는 곤란하다. 이러한 결과는 이상고온에 견디지 못하는 잔디의 생육 특성과 통풍과 차광이 배제된 시험구의 특성, 그리고 남중고도 가 높은 한낮의 데이터만을 분석 대상으로 삼은 점 등이 복합적으로 영향을 미친 결과로 해석되었다. 결론적으로 본 연구를 통해서 통풍과 차광이 배제된 하절기 한낮의 옥외공간에서는 인간이 체감하는 온열쾌적성에 포장재 변화가 미치는 영향은 미미하며, 오히려 통풍과 차광이 미치는 영향이 매우 중요하다는 것을 파악할 수 있었다.

PCM 기술의 콘크리트 적용 II : 계면중합법에 의한 1-도데카놀 마이크로 캡슐에 있어서 계면활성제로 사용된 SSMA의 표면활성도가 마이크로 캡슐의 특성에 미치는 영향 (Application of PCM Technology to Concrete II : Effects of SSMA(Sulfonated Styrene-Maleic Anhydride) on the Properties of the 1-Dodecanol Micro-Capsule)

  • 신세순;정재윤;임명관;최동욱;김영호
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.17-25
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    • 2013
  • 축열재 이용 기술은 실내 냉난방을 위하여 사용된 에너지를 장시간 일정온도로 유지할 수 있도록 하여 에너지 사용 효율을 높이는 장점이 있다. 이 중 상변화 물질을 이용한 잠열 축열재는 물질의 잠열성질을 이용하는 것으로서 심물질로서 일정온도에서 녹는점을 갖는 물질을 캡슐화 하여 이를 건축자재에 적용하여 실내 및 외기의 온도에 따라서 심물질이 녹거나 어는 과정에서 축열과 방열로 인한 에너지 절감 및 차단 효과를 갖는다. 상변화 물질을 이용해 축열재를 만드는 방법은 마이크로 캡슐화의 방법이 있다. 이 방법은 크게 분류하면 화학적 방법, 물리 화학적 방법 및 물리적 기계적 방법의 3가지로 나눌 수 있다. 물리 화학적 방법으로 습식공정에 의한 마이크로 캡슐화 공정을 이용했으며 이 공정은 심물질을 용매에서 에멀젼화한 다음 고분자모노머를 심물질인 에멀젼의 벽면에 코팅하여 경화 시키는 공정이다. 이 경우에 심물질의 에멀젼이나 벽재 모노머의 코팅 성능을 좋게 하기 위하여 계면활성제가 사용된다. 또한 계면활성제의 특성에 따라서 마이크로 캡슐화의 성능이 좌우되고 특히 벽재물질의 코팅 두께 및 코팅의 균일성에 크게 좌우된다. 본 연구에서는 상변화를 이용한 축열재로서 심물질인 1-도데카놀을 멜라민수지로 계면중합법에 의하여 마이크로 캡슐화 하는데 있어서 계면활성제인 SSMA(sulfonated styrene-maleic anhydride)의 화학적 특성에 따른 마이크로 캡슐의 성능과 이에 따른 축열 성능을 비교하였다.