• 제목/요약/키워드: Thermal influence measurement

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Subjective Responses to Thermal Stress for the Outdoor Performance of Smart Clothes

  • Kwon, JuYoun;Parsons, Ken
    • 대한인간공학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.169-181
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    • 2017
  • Objective: The aim of this study was to explore the influence of outdoor weather conditions on subjective responses during physical activity. Background: The largest difference between indoor and outdoor conditions is the existence of the sun. The heat load from the sun has an influence on the heat gain of the human body and the intense degree of solar radiation affected thermal comfort. Method: Thirty eight people were exposed to a range of climatic conditions in the UK. Weather in England does not have extremely hot and cold temperature, and the current study was conducted under warm (summer and autumn) and cool (spring and summer) climates. Measurements of the climate included air temperature, radiant temperature (including solar load), humidity and wind around the subjects. Subjective responses were taken and physiological measurements included internal body temperature, heart rate and sweat loss. Results: This study was conducted under four kinds of environmental conditions and the environmental measurement was performed in September, December, March, and June. The values for sensation, comfort, preference, and pleasantness about four conditions were from 'neutral' to 'warm', from 'not uncomfortable' to 'slightly comfortable', from 'slightly cooler' to 'slightly warmer', and from 'neither pleasant nor unpleasant' and 'slightly unpleasant', respectively. All subjective responses showed differences depending on air temperature and wind speed, and had correlations with air temperature and wind speed (p<0.05). However, subjective responses showed no differences depending on the radiant temperature. The combined effects of environmental parameters were showed on some subjective responses. The combined effects of air temperature and radiant temperature on thermal sensation and pleasantness were significant. The combined effects of metabolic rate with air temperature, wind speed and solar radiation respectively have influences on some subjective responses. In the case of the relationships among subjective responses, thermal sensation had significant correlations with all subjective responses. The largest relationship was shown between preference and thermal sensation but acceptance showed the lowest relationship with the other subjective responses. Conclusion: The ranges of air temperature, radiant temperature, wind speed and solar radiation were $6.7^{\circ}C$ to $24.7^{\circ}C$, $17.9^{\circ}C$ to $56.6^{\circ}C$, $0.84ms^{-1}$ to $2.4ms^{-1}$, and $123Wm^{-2}$ to $876Wm^{-2}$ respectively. Each of air temperature and wind speed had significant relationships with subjective responses. The combined effects of environmental parameters on subjective responses were shown. Each radiant temperature and solar radiation did not show any relationships with subjective responses but the combinations of each radiant temperature and solar radiation with other environmental parameters had influences on subjective responses. The combinations of metabolic rate with air temperature, wind speed and solar radiation respectively have influences on subjective responses although metabolic rate alone hardly made influences on them. There were also significant relationships among subjective responses, and pleasantness generally showed relatively high relationships with comfort, preference, acceptance and satisfaction. Application: Subjective responses might be utilized to predict thermal stress of human and the application products reflecting human subjective responses might apply to the different fields such as fashion technology, wearable devices, and environmental design considering human's response etc.

고속철도 교량상 장대레일의 하절기 온도응력 계측 (Field Test to Investigate the Thermal Stress of Continuous Welded Rail on High Speed Railway Bridges in Summer Period)

  • 곽종원;최은석;진원종;이정우;김병석;강재윤
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.131-136
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    • 2006
  • Most modern railways, especially the high speed railway tracks, use continuous welded rail(CWR) for the less maintenance. For the CWR track has very few expansion joints, track buckling has always been an unpredictable event and it happens mainly by high compressive stress in rail in summer period. Therefore, it is important to understand the variation of rail stress induced by thermal loads which has direct influence on the rail buckling and stability of railway track. This paper describes the experimental investigation of the variation of rail temperature and stress in a high speed railway track on bridge structure. Field measurement was performed to examine the correlation between the rail temperature and rail stress on the Korean High Speed Railway line. Regression functions were derived from measured data to determine the rail stress f3r an arbitrary rail temperature varies from 20 to 50 degree Celsius.

열-기계적 스트레스가 폴리머 피뢰기의 전기적 특성에 미치는 영향 (Effect of Thermal Mechanical Stresses on Electrical Characteristics of Polymer Housed Surge Arresters)

  • 조한구;유대훈
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.555-560
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    • 2007
  • This paper describes the results of a study on the sealing integrity of polymer housed surge arrester based on the thermal mechanical test. The polymer housed surge arrester employs silicone insulating materials for its housing, instead of the conventional porcelain housing. The polymer housed surge arresters exhibited the highest sealing integrity because it is not air volume between the FRP(fiber reinforced plastics) module and the silicone housing. In accordance, the sealing integrity of station class surge arresters is investigated with moisture ingress test. And, the influence of sealing integrity was evaluated through such as measurement of the deflection, reference voltage, leakage current. In electrical characteristics, reference voltage decreased in the range of $16.45{\sim}16.15\;kV$ with after thermal mechanical test. In contrary, despite the continued moisture ingress, the polymer housed surge arresters exhibited almost the same leakage current value and the resistive leakage current has risen slightly. As a results, It was thought that the polymer housed surge arresters shows good stability with sealing integrity.

대기압 플라즈마 용사 공정에서의 기판 코팅 온도 영향 연구 (Measurement of the Coating Temperature Evolution during Atmospheric Plasma Spraying)

  • 이기영;오현철
    • 공업화학
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    • 제31권6호
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    • pp.624-629
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    • 2020
  • 대기 플라즈마 용사(APS)법을 이용한 지르코니아 열차폐 코팅의 보다 효과적인 온도 제어를 위해서는 기판 온도에 영향을 미치는 매개 변수에 대한 이해가 필수적이며 실험 데이터를 기반으로 한 더 많은 결과가 필요하다. 본 연구는 APS (atmospheric plasma sprayed) 공정에서 기판 온도 제어에 관한 연구를 목적으로 한다. 특히, APS 기판 코팅과정에서 기판 표면 온도 제어를 위한 공랭 시스템, 플라즈마 가스 흐름, 분말 공급 속도, 로봇 속도 및 기판소재 영향 등을 보고하고 있다. 이러한 체계적인 접근은 APS 방식의 표면 코딩에서 온도를 제어하는데 도움이 되며, 이는 코팅 품질의 향상으로 이어질 것이다.

콘크리트포장의 초기 열팽창계수 및 건조수축 측정 연구 (Measurement of the Early-Age Coefficient of Thermal Expansion and Drying Shrinkage of Concrete Pavement)

  • 윤영미;서영찬;김형배
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.117-122
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    • 2008
  • 콘크리트포장은 시공초기의 품질관리수준에 따라 전체수명이 결정될 정도로 시공초기의 품질관리가 매우 중요하다. 이러한 초기 품질관리는 콘크리트포장의 초기거동을 잘 파악하여 초기거동을 조절할 수 있는 방안을 도출하는 것이 중요하다. 콘크리트포장의 초기거동에 영향을 주는 요소는 크게 두 가지가 있다. 첫째는 콘크리트의 건조수축이고, 두 번째는 수화열 및 대기온도 변화에 따른 포장체의 온도변화이다. 따라서, 콘크리트의 열팽창계수와 건조수축은 콘크리트의 초기거동에 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 지금까지의 열팽창계수는 완전히 양생된 콘크리트에 대해 실험하는 것이 일반적이었기 때문에 시공초기에 열팽창계수를 얻는데 한계가 있어 왔다. 또 건조수축도 시간방법의 한계로 초기 건조수축을 측정하는데 어려움이 있어 왔다. 본 연구에서는 콘크리트포장의 초기 거동을 조절할 수 있는 방안을 도출하기 위하여, 콘크리트의 초기 건조수축과 열팽창계수를 측정하고 이를 통해 콘크리트포장의 초기 거동 예측프로그램의 입력변수들과 적용 모델들에 대한 자료제공 및 검증을 위 한 기초자료를 제공하는데 그 목적을 두었다. 본 연구에서 얻은 결론은 현장에서 초기 콘크리트의 열팽창계수 값을 측정한 결과 $8.9{\sim}10.8{\times}10^{-6}/^{\circ}C$ 값을 나타내었으며, 콘크리트의 건조수축에 있어서 깊이별 effect와 size effect가 존재하는 것으로 분석되었다.

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NR, SBR, BR 가황물의 원형 변형으로부터의 회복 거동 (Recovery Behaviors of NR, SBR and BR Vulcanizates from Circular Deformation)

  • 장중희;최성신
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권4호
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    • pp.442-446
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    • 2009
  • 충전제의 영향을 막기 위해 비보강 NR, BR, SBR 고무 가황물을 원형 변형시켜 노화시킨 후 회복 거동을 비교하였다. 시료는 상온, 50, 70, $90^{\circ}C$에서 10일간 노화시켰다. 측정 시간이 증가함에 따라 회복률은 증가하였다. 노화 후 측정 시간에 따른 회복률의 변화로부터 1.0 초 미만의 순간회복률을 구하였다. 상온 노화에서는 노화 기간이 짧아 고무 간의 회복률 차이가 거의 나타나지 않았다. 하지만 50, 70, $90^{\circ}C$에서의 가속 노화 실험 결과에서는 각 고무 간의 회복률 차이가 뚜렷하게 나타났다. BR의 회복률이 가장 우수하였고, SBR의 회복률이 가장 적었다. 그러나 $90^{\circ}C$ 가속 노화 에서는 NR의 회복률이 BR보다 높게 나타났다. 노화 온도가 높아 질수록 초기 회복률이 감소하였으며, 그 감소 폭은 SBR이 가장 크게 나타났다. 실험 결과는 고무의 반발 특성과 노화에 의한 가교밀도 변화로 설명하였다.

세라믹/금속접합재의 고온 열사이클에 따른 잔류응력분포 및 굽힘강도 특성 (Characteristics of bending strength and residual stress distribution on high thermal cycle of ceramic and metal joint)

  • 박영철;허선철;부명환;김현수;강재욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권10호
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    • pp.1541-1550
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    • 1997
  • Since the ceramic/metal joint material is made at a high temperature, the residual stress develops when it is cooled from bonding temperature to room temperature due to remarkable difference of thermal expansion coefficient between ceramic and metal. As residual stress at ceramic/metal joints influences the strength of joints, it is important to estimate residual stress quantitatively. In this study, it is attempted to estimate joint residual stress of Si$_3$N$_4$STS304 joints quantitatively and to compare the strength of joints. The difference of residual stress is measured when repeated thermal cycl is loaded, under the conditions of the practical use of the ceramic/metal joint. The residual stress increases at 1 cycle of thermal load but decreases in 3 cycles to 10 cycles of thermal load. And 4-point bending test is performed to examine the influence of residual stress on fracture strength. As a result, it is known that the stress of joint decreases as the number of thermal cycle increases.

무전해 니켈도금된 다중벽 탄소나노튜브의 첨가가 알루미나강화 에폭시 복합재료의 열전도도 및 파괴인성에 미치는 영향 (Influence of Electroless Ni-plated MWCNTs on Thermal Conductivity and Fracture Toughness of MWCNTs/Al2O3/Epoxy Composites)

  • 최정란;이영실;박수진
    • 폴리머
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    • 제37권4호
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    • pp.449-454
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    • 2013
  • 본 연구에서는 무전해 니켈도금에 따른 탄소나노튜브의 표면특성변화가 알루미나강화 에폭시 복합재료의 열전도도 및 파괴인성에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 무전해 니켈도금된 탄소나노튜브의 표면특성은 주사전자현미경(SEM), X-선 광전자분광기(XPS), X-선 회절분석(XRD)을 통하여 알아보았다. 열전도도는 열전도율 측정 시스템으로 측정하였고, 파괴인성은 만능시험기(UTM)를 이용한 임계응력세기인자($K_{IC}$)를 측정하여 분석하였다. 실험결과, 무전해 니켈도금은 탄소나노튜브의 표면특성의 변화를 가져오며, 니켈도금된 MWCNTs(Ni-MWCNTs)가 들어있는 경우 미처리 MWCNTs와 비교하여 우수한 열전도도 및 파괴인성을 보였다. 이는 Ni-MWCNTs와 에폭시수지와의 분자간 상호작용의 향상 때문이라 판단된다.

통나무집의 동절기 실내 온열감 평가에 관한 연구 (A Study on the Thermal Sensation Vote of the Log House in Winter Season)

  • 민병철;전지현;신용규;강상우;국찬
    • 한국주거학회:학술대회논문집
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    • 한국주거학회 2006년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.297-300
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    • 2006
  • Various buildings constructed by environmentally friendly resources are being built in KOREA. Especially the building made by the wood, which has environmental characteristics that the reinforced concrete and brick doesn't have, are acknowledged with its superiority. Then, studies on indoor thermal control capability of the wooden building and influence of its indoor environment to sensory environment of occupants are not enough proceed. Thus, there were proceeded 24 hours measurements for indoor and outdoor thermal environmental elements of Log Cabins and the hourly subjective tests to evaluate indoor amenity of occupants in this study. The results of the study are following: 1) Upon evaluation on thermal environment elements, indoor and outdoor dry bulb temp were 22.0$^{\circ}C$ and -2.9$^{\circ}C$, and Indoor and outdoor average relative humidity were 25.8%and 52.7%. Differences of indoor and outdoor temperature and humidity were 24.9$^{\circ}C$ and 26.9%. 2) Upon contrastive analysis between the results of subjective tests, warm and cold sensation vote, and PMV (Predicted Mean Vote) and PPD (Predicted Percent Dissatisfaction), values of subjective tests W.9

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탄소섬유 강화 PA6/PPO 복합재료의 섬유 배향에 따른 충격강도 및 열팽창 거동에 관한 연구 (A Study on the Effect of Fiber Orientation on Impact Strength and Thermal Expansion Behavior of Carbon Fiber Reinforced PA6/PPO Composites)

  • 원희정;성동기;이진우;엄문광
    • Composites Research
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    • 제27권2호
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    • pp.52-58
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    • 2014
  • 사출 성형을 통해 제조된 단섬유 강화 복합재는 사출 성형 중 발생하는 수지 유동으로 인해 동일 시편 내에서도 다양한 섬유 배향을 갖는다. 이러한 섬유의 배향은 최종 복합재의 기계적, 열적 특성에 많은 영향을 주므로, 본 연구에서는 사출 성형된 탄소단섬유 강화 PA6/PPO 복합재의 섬유 배향을 광학 현미경 분석을 통하여 측정하고 섬유의 배향이 복합재의 충격강도 및 열팽창 계수에 미치는 영향을 분석하였다. 충격강도의 경우에 섬유의 배향이 크랙이 전파되는 방향에 수직으로 배향되어 있을수록 더 높은 충격강도를 보였으며, 이는 섬유의 배향에 따른 충격내성 강화 메커니즘과 밀접한 연관성을 보여주었다. 열팽창 계수의 경우에는 섬유가 열팽창률을 측정하는 방향과 동일한 방향으로 배향되어 있을수록 더 낮은 열팽창계수를 보였으며, 이 결과 역시 섬유의 배향이 열팽창 특성에 미치는 메커니즘과 밀접한 연관성을 보였다.