• 한국항공우주학회지
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• 제44권10호
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• pp.887-894
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• 2016

고상-액상 상변화물질(PCM, Phase Change Material)을 이용한 위성부품 열제어장치를 설계 및 제작하였으며 열환경시험을 수행함으로써 온도제어 성능을 분석하였다. 설계온도에 부합하는 n-Hexadecane을 PCM으로 채용하였고, 낮은 열전도도를 보완하기 위하여 내부에 전열휜이 장착된 용기를 Al6061로 제작하였다. 위성에 장착하였을 때와 동일한 작동조건을 확보하기 위하여, 부품과 방열판 사이를 열관으로 연결하였으며 열관의 단열부가 관통하도록 PCM 열제어장치를 설치하였다. 동일한 모양과 부피의 열적완충질량(TBM, Thermal Buffer Mass)도 제작하여, 주기적인 가열-냉각 실험을 수행하였다. 실험결과 상변화 잠열에 의한 PCM의 열제어 성능을 확인할 수 있었으며, TBM에 비하여 질량과 보온히터의 소모전력을 절감할 수 있음을 확인하였다.

• 태양에너지
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• 제15권2호
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• pp.13-24
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• 1995

국내의 주택난방은 온수 순환 파이프를 매설한 시멘트 온돌이 대부분을 차지하고 있으며, 현재와 같은 형태의 파이프 매설식 온돌은 열매자체의 축열성이 없기 때문에 빈번한 난방열의 공급으로 인하여 경제성과 쾌적도의 측면에서 불리하고, 또한 매설식이기 때문에 고장시의 수리가 불편하다는 문제점을 안고 있다. 따라서 축열형 조립식 형태의 온돌에 관한 연구가 최근에 이루어 지고 있으나, 실용화를 저해서는 보다 더 조직적이며 체계적인 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 현재 이용되고 있는 매설식 온수 순환 온돌의 단점을 개선하기 위하여 본 연구에서는 잠열축열재와 바이오세라믹을 이용한 조립식 온돌을 설계 제작하였으며, 온돌을 설치한 난방공간의 열전달 특성을 열평형 이론을 적용하여 해석하였다.

• 설비공학논문집
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• 제17권10호
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• pp.891-897
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• 2005

The characteristics of energy Performance for total heat exchanger have been investigated under various conditions. In cooling operation the latent and enthalpy efficiency are affected by the difference of absolute humidity ratio between indoor and outdoor air. In addition to this the characteristics of absorbing material in the element affects the energy performance. Low dry bulb temperature of indoor air or high absolute humidity ratio in outdoor air give high latent and enthalpy efficiency even with the same temperature difference of dry bulb temperate between indoor and outdoor air.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권8호
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• pp.1225-1238
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• 2004

The present study has been performed for obtaining the melting heat transfer enhancement characteristics of water mixture slurries of plural microcapsules having different diameters encapsulated with solid-liquid phase change material(PCM) flowing in a pipe heated under a constant wall heat flux condition. In the turbulent flow region, the friction factor of the present PCM slurry was to be lower than that of only water flow due to the drag reducing effect of the PCM slurry. The heat transfer coefficient of the PCM slurry flow in the pipe was increased by both effects of latent heat involved in phase change process and microconvection around plural microcapsules with different diameters. The experimental results revealed that the average heat transfer coefficient of the PCM slurry flow was about 2～2.8 times greater than that of a single phase of water.

• 태양에너지
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• 제9권1호
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• pp.53-61
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• 1989

In the present investigation, experiments on the melting of a phase change material were performed to research heat transfer phenomena generated by means of conduction and natural convection in the vertical tube at inward melting. The phase change material used in the experiments is 99 percent pure n-Docosane paraffin which is measured melting temperature of $42.5^{\circ}C$, latent heat of 37.5 cal/g, heat conductivity of $0.1505W/m^{\circ}C$. Experiments were performed both in the no-subcooling which is initiating it at melting temperature of phase change material, and in the subcooling which means to initiate it under melting temperature of phase change material, in order to compare and investigate the horizontal temperature history, vertical temperature history, ratio of melting and melted mass, figure of the melting front in the vertical tube. In the experimental results, heat transfer from tube wall to phase change material were due to conduction at early stage and due to natural convection with the passage of time, and then occurred melting downward from surface by volumetric expansion. Natural convection affects temperature distribution in the tube, ratio of melting and melted mass, figure of the melting front and then progress rapidly in case of nosubcooling compared to subcooling.

• 태양에너지
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• 제12권3호
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• pp.28-36
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• 1992

상변화물질로의 열전달기구로써 열싸이폰을 사용하는 잠열 축열 시스템의 축열성능을 실험을 통해 조사하였다. 상변화 물질로는 파라핀 왁스(Sunoco P-116)를 사용하였고 왁스의 유효열전도계수를 높이기 위해 여러겹의 구리망을 왁스에 넣었으며 이 구리망은 열싸이폰의 fin의 역할도 하게했다. 열주입율을 변화시켜 실험을 수행하였으며 주요 결론은 다음과 같다. (1) 구리망 사이의 공간은 용해된 왁스의 대류유동을 허용하여 왁스내의 온도를 비교적 균일하게 해 준다. (2) 구리망의 수가 증가하면 전도열전달은 향상하나 대류작용은 억제된다. (3) 구리망의 수가 증가하면 열싸이폰의 열관류계수와 전 열관류계수는 증가하나 열싸이폰의 응축부와 왁스사이의 열전달계수는 감소한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.923-928
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• 1986

본 논문에서는 열전도율이 큰 금속의 스크랩과 파라핀을 혼합한 축열 매질에 있어서 스크랩의 체적 혼합율에 따르는 열전도율의 변화를 모델링과 실험으로 구해서 축열 계산에 필요한 열전도율 자료를 제시하고자 한다.

• 태양에너지
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• 제11권3호
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• pp.53-61
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• 1991

본 연구에서는 심야전력 및 폐열의 회수이용을 위한 잠열축열재를 개발하기 위하여, 상변화 온도가 $50{\sim}80^{\circ}C$의 범위에 있는 상변화 물질중 잠열량이 크고, 물성안정이 비교적 용이한 Octacosane($C_{28}H_{58}$)과 Sodium Acetate Trihydrate($CH_3COONa{\cdot}3H_2O$)를 선택하여 상변화 온도의 변화특성과 물성안정방법 그리고 잠열특성을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 공업용 수준 Octacosane과 Sodium Acetate Trihydrate의 상변화 온도는 각각 $60.7^{\circ}C,\;57.4^{\circ}C$로서 시약용 수준에 비하여 Octacosane은 $1.1^{\circ}C$, Sodium Acetate Trihydrate는 $0.6^{\circ}C$ 낮았으며, 잠열량에 있어서는 Octacosane은 60.6kcal/kg으로 시약용 수준과 비슷한 값을 보였으나, Sodium Acetate Trihydrate는 51.1kcal/kg으로 시약용 수준에 비하여 5.4% 작은 값을 나타내었다. 2. Octacosane의 상변화 사이를 증가에 따른 잠열량을 분석한 결과, 초기에는 60.6kcal/kg이었으나, 시약용의 증가와 더불어 점차로 감소하여 200cycle에서 47.2kcal/kg이 되었고, 그 이후에는 거의 일정한 값을 유지하고 있는 것으로 보아 더 이상의 잠열량 감소는 없을 것으로 판단된다. 3. Sodium Acetate Trihydrate의 과냉현상을 제어하기 위한 조핵제로서 SPD(Sodium Pyrophosphate Decahydrate)를 3wt 이상 첨가하여 $25.7^{\circ}C$의 과냉도를 $1^{\circ}C$ 미만으로 줄였고, 증점제로서 CMC-Na를 3wt% 이상 첨가하여 상분리 현상을 해결하였으며, 안전성을 고려한 조핵제 및 중점제의 적정 첨가량은 4wt%였다. 4. UREA($NH_2CONH_2$)를 첨가하여 Sodium Acetate Trihydrate($CH_3COONa{\cdot}3H_2O$)의 상변화 온도를 $57.4^{\circ}C$에서 $46.2^{\circ}C$까지 다양하게 변화시켜 이용온도 수준에 적합한 잠열축열재를 선택할 수 있도록 하였으며, UREA 함량에 따른 잠열량을 분석한 결과 UREA의 함량이 증가함에 따라 잠열량이 점차로 감소하여 10wt%의 UREA를 첨가하였을 경우에는 38.3kcal/kg였으며, UREA의 함량이 20wt%까지 증가하는 동안 더 이상의 잠열량 감소는 없었다. 5. $30^{\circ}C$에서 $90^{\circ}C$까지의 가열과정에서 현열재인 물, 그리고 돌(화강암)과 잠열축열재의 축열량을 비교 분석한 결과, Octacosane은 상변화 온도 $60{\sim}70^{\circ}C$에서의 축열량이 물의 2.45배, 돌의 12.5배였으며, S.A.T.(Sodium Acetate Trihydrate)는 상변화 온도 $57.4^{\circ}C$에서의 축열량이 물보다 2.53배, 돌보다는 12.91배 큰 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.622-627
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• 2010

본 논문은 내외부에 열원이 있는 시스템에 상변화물질(PCM, Phase Change Material)을 적용한 경우를 수치해석으로 분석한 것으로 컨넥터가 없는 경우와 있는 경우에 대하여 분석한 것이다. 각각의 경우에 $T_{max}$ 열원만 있을 경우와 $T_{max}$와 $710W/m^2$ 열원이 동시에 있을 경우가 고려되었다. 연구 결과 벽면에서의 열전달, 시간에 따른 PCM 온도변화 그리고 내부온도의 변화를 정리하였으며 그 결과 시스템의 구성품과 열전달 방향 및 열원의 종류에 따라 PCM의 잠열 시간이 달라진다는 점을 알 수 있었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.47-54
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• 2001

This study has been conducted to verify the possibility of adaptation of a latent storage type air-conditioning system, shifting the peak load of electronic power to a building. In this paper, an energy equation to evaluate performance of PEM(phase change material) has been suggested and solved, after discretization. As a result, it is confirmed that the results from the energy equation are correspond with those from present studies to analysis of one-dimensional solidification and to analysis of two-dimensional solidification.