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제안 방법
- 각 온도 측정 포인트에 써모커플(T-type, AWG28, Teflon, SANE Calibration, Korea)을 위치시킨 후 데이터로거에 연결하여 실시간으로 온도 데이터를 기록할 수 있도록 하였다. (30초당 1회) 각 단열박스의 뚜껑을 테이프로 밀봉하고 온도가 29도로 유지되는 방 안에 방치시킨 후 온도기록을 시작하였다. 재현성 확인을 위해 페트 단열재 박스는 10회, 스티로폼 박스는 2회, 종이 박스는 4회 반복실험 하였다.
- 따라서 이번 실험에서는 아이스팩 상단부 지점은 온도 측정 포인트에서 제외하였다. 각 온도 측정 포인트에 써모커플(T-type, AWG28, Teflon, SANE Calibration, Korea)을 위치시킨 후 데이터로거에 연결하여 실시간으로 온도 데이터를 기록할 수 있도록 하였다. (30초당 1회) 각 단열박스의 뚜껑을 테이프로 밀봉하고 온도가 29도로 유지되는 방 안에 방치시킨 후 온도기록을 시작하였다.
- 단열성능의 차이를 판단하기 위해 각 소재의 열전도율을 Heat flow meter(HFM436 lamda, Netzsch)를 통해 실험하였고 이를 Table 1에 나타내었다.
- 박스의 단열성능이 좋을수록 아이스팩의 냉기는 더 오래 유지된다. 따라서 아이스팩의 냉기가 도달하는 지점을 온도측정 포인트로 선정하고, 데이터로거(GL-840, Graphtec)를 이용하여 시간에 따른 온도변화를 관찰하였다. 먼저 420 mm × 290 mm × 200 mm 크기의 테이블 형태 지그를 제작하고 각각의 단열박스에 삽입한 뒤, 지그 위에 젤타입 아이스팩 (300g, Picok, Korea) 3개를 나란히 위치시켰다.
- 실제로 소재의 열전도율과 박스의 단열성능 간의 상관관계를 확인하기 위해 각 소재 - 재생 페트 단열재(두께: 10 mm), 스티로폼(두께: 25 mm), AB골 골판지(두께: 7 mm)를 300 mm × 300 mm 사이즈로 재단하고 Heat flow meter를 이용해 열전도율을 측정하였다.
- (30초당 1회) 각 단열박스의 뚜껑을 테이프로 밀봉하고 온도가 29도로 유지되는 방 안에 방치시킨 후 온도기록을 시작하였다. 재현성 확인을 위해 페트 단열재 박스는 10회, 스티로폼 박스는 2회, 종이 박스는 4회 반복실험 하였다.
- 추가로 최근 단열 박스로 많이 사용되고 있는 honeycomb 구조의 종이(두께: 15 mm)에 대해서도 열전도율을 측정하였다.
대상 데이터
- 1은 재생 페트의 물성을 분석한 데이터이다. TGA(TA, USA) 분석을 보면 페트가 88.8%이며, 재활용 과정에서 잔류한 불순물은 11.2%로 다소 높게 나타난 것을 사용하였다.
- 대조군 스티로폼 박스는 외경 기준으로 495 mm × 365 mm × 355 mm 크기의 것을 사용하였으며 두께는 25 mm, 내용적은 42.2 L였다.
- 대조군 종이 박스는 AB골 골판지로 제작되었고 사이즈는 내경 기준으로 460 mm × 330 mm × 320 mm였으며, 내용적은 48.6 L였다.
- 그러나 그러한 박스를 구하기 위해서는 별도의 금형을 제작해야 하는 등 비용과 시간이 많이 소요된다. 따라서 이번 실험에서는 시중에 파는 박스들 (스티로폼박스, 종이박스) 중에서 최대한 재생 페트 단열 포장재가 삽입된 박스와 비슷한 내용적을 갖는 것들을 선정하였다. 대조군 박스의 내용적이 더 작기 때문에 만약 이번 실험을 통해 재생페트 단열 포장재가 적용된 박스의 단열성능이 더 우수한 것으로 판정되면, 실제 동일한 크기의 박스와 비교시 더 우수한 단열성능을 갖는다고 말할 수 있을 것으로 판단하였다.
- 본 실험에서 사용한 재생 페트 단열 포장재는 재생 페트부직포(중량: 400GSM, 원사 : 6D/64mm, Bowoo, Korea)에 투명 페트 필름(두께: 12 µm, KOLON, KOREA)을 위, 아래로 합지한 후 500 mm × 1595 mm와 360 mm × 1500 mm의 크기로 재단하여 제작하였다.
- 왼쪽 상단부터 시계방향으로 honeycomb 종이, AB골 골판지, 재생 페트 단열재, 스티로폼이다. 우측사진은 Heat flow meter(HFM436 lamda, Netzsch) 이다.
- 재생 페트 단열 포장재가 삽입되는 종이박스는 A골 골판지로 제작되었고 사이즈는 외경 기준으로 495 mm × 370 mm × 365 mm였다.
- 종이박스에 재생 페트 단열 포장재가 삽입된 후의 내경 사이즈는 470 mm × 345 mm × 340 mm였으며, 내용적은 55.1 L였다.
- 먼저 420 mm × 290 mm × 200 mm 크기의 테이블 형태 지그를 제작하고 각각의 단열박스에 삽입한 뒤, 지그 위에 젤타입 아이스팩 (300g, Picok, Korea) 3개를 나란히 위치시켰다. 첫번째 온도 측정 포인트는 지그의 정중앙으로부터 하단으로 5 mm 떨어진 지점을 선정하였고, 두번째 포인트는 지그의 정중앙으로부터 하단으로 13 cm 떨어진 지점을 선정하였다. 아이스팩의 냉기는 아래 방향으로 퍼지면서 내려오므로 아이스팩보다 높이 위치한 곳은 냉기를 거의 받지 못하게 된다.
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