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단열재가 부착된 수직벽 표면의 온도제어 해석
Analysis on Surface Temperature Control of an Insulated Vertical Wall Under Thermal Radiation Environment 원문보기

설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, v.24 no.4, 2012년, pp.323 - 329  

강병하 (국민대학교 기계시스템공학부) ,  피창헌 (국민대학교 대학원) ,  김석현 (국민대학교 기계시스템공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, a rational procedures for estimation of insulation thickness of a vertical wall for condensation control or personnel protection has been investigated. Design parameters are height of the wall, thermal conductivity, emissivity, and operating temperatures. The results indicated that th...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 덕트나 기기 등의 수직표면에 대한 온도제어를 위하여 설치하는 단열재의 두께 산정 방법을 무차원화된 엄밀해로 제시하였다.
  • 본 연구에서는 수직표면의 온도제어 목적의 단열설계를 위한 무차원 설계 논리를 제시하고 특히 저온 표면의 결로방지와 고온 표면의 화상방지 등 두 가지 전형적 경우의 단열설계에 대하여 정성적, 정량적 열전달 특성을 고찰하여 특히 복사효과가 적절히 반영되어야할 여건 등을 제시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국내에서 보온 보냉 공사의 시공 표준은 어디서 정하는가? 국내의 단열재 관련 열전달 자료는 공인 규격이나 개별적 기술자료를 막론하고 그 근거와 일관성이 약하다. KS2803에서 정하는 보온 보냉 공사의 시공 표준에서 경제적 보온두께 산출을 위한 소위 ‘표면 열전달율’은 12 W/m2K를, ‘보냉 공사에 사용하는 보냉재의 두께’ 등의 산출에는 8 W/m2K를 적용하게 되어 있으며,(3) 국내의 각 기술자료에서는 임의로 5~10 W/m2K사이 값들을 적용하고 있으나 그 근거는 확실하지 못하다. 또한 이들 기준에 근거한 현행 시방서 등도 현실적 한계를 개선해야 할 시점에 있다.
단열재의 목적은? 각종 기기의 표면으로부터 열손실 또는 열취득을 차단하는 일차적인 목적으로 여러 가지 재질의 단열재를 적용하고 있으며 재질의 선정을 포함하는 적정한 설계에 힘입어 에너지 이용합리화, 환경 관점의 쾌적성, 사용의 편리성, 다양한 용도 등 많은 장점으로 당면한 그린환경 사회구축에 기여하고 있다.(1) 구체적으로 단열재의 적용은 다음 중 하나 이상의 기능을 달성하기 위하여 검토되며 적정한 논리에 근거하여 설계되어야 한다.
단열재의 적용은 어떤 기능을 달성하기 위해 설계되어야 하는가? 가. 결로 방지를 위한 저온표면 온도조절. 나. 화상 등의 사고방지를 위한 표면 온도조절. 다. 에너지의 합리적 이용과 경제성의 최적화. 라. 공정산업 장치내 작동유체의 온도유지 또는 동결방지. 마. 소음제어, 화재안전, 부식방지, 등.
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참고문헌 (11)

  1. Kim, H. K., 1976, Study on thermal properties of heat insulation materials in Korea, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 5, No. 2, pp. 98-107. 

  2. Yoon, K. S. and Lee, K. Y., 2008, A suitable thickness of flexible elastometic foam, Proceedings of the SAREK Winter Annual Conference, pp. 429-433. 

  3. Korean Standards, F2803, 2006, Standard practice for thermal insulation works. 

  4. The Ministry of Construction and Transportation, 01030(heat insulation), 2005, Mechanical Standard Specification, pp 51-71. 

  5. Sahin, A. Z. and Kalyon, M., 2005, Maintaining uniform surface temperature along pipes by insulation, Energy, Vol. 30, No. 5, pp. 637-647. 

  6. Li, Y. F. and Chow W. K., 2005, Optimum insulation-thickness for thermal and freezing protection, Applied Energy, Vol. 80, No. 1, pp. 23-33. 

  7. Lee, H. K. and Kim, M. J., 1985, A study on thermal performance of external masonry wall structures by using foamed plastic as thermal insulation materials, Korean Journal of the Architectural Insitute of Korea, Vol. 5, No. 2, pp. 267-270. 

  8. Ahn, C. H. and Kong, S. H., 2007, A study on the interpretation of surface condensation depending on piping materials, Korean Journal of the Society of Living Environment System, Vol. 14, No. 3, pp. 171-179. 

  9. Kang, B. H., Pi C. H., and Kim, S., 2011, Nondimensionalized analysis on surface temperature control of an insulated vertical wall, International Journal of Air Conditioning and Refrigeration, Vol. 19, No. 2, pp. 99-105. 

  10. Kang, B. H., Pi, C. H., and Kim, S., 2011, Surface Temperature Control of an Insulated Horizontal Pipe under Thermal Radiation Environment, Korean Journal of Air Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 23, No. 1, pp. 54-60. 

  11. Churchill, S. W. and Chu, H. H. S., 1975, Correlating equations for laminar and turbulent free convection from a vertical plate, Vol. 18, pp. 1323-1329. 

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