초록 ▼

연구개요 (정의, 중요성, 연구목표 및 성과, 독특성 및 발견사항)
인류가 소비하는 에너지 총량의 약 절반 가량이 건물의 냉난방에 소비가 되고 있다. 이러한 냉난방에 소비되는 에너지를 절감하기 위해 단열재를 사용하고 있으나 현재 단열재의 단열성능은 지난 한세기 동안 30mW/m∙K 수준에 머무르고 있다. 이에 본 연구에서는 단열성능을 획기적으로 개선한 수퍼 단열재를 개발함으로써 에너지 절감에 기여하고자한다. 이를 위해 첫째, 다층으로 이루어진 진공상태의 단열재를 2,3년 내로 개발하여 기존 단열재보다 단열성능이 10~100배

연구개요 (정의, 중요성, 연구목표 및 성과, 독특성 및 발견사항)
인류가 소비하는 에너지 총량의 약 절반 가량이 건물의 냉난방에 소비가 되고 있다. 이러한 냉난방에 소비되는 에너지를 절감하기 위해 단열재를 사용하고 있으나 현재 단열재의 단열성능은 지난 한세기 동안 30mW/m∙K 수준에 머무르고 있다. 이에 본 연구에서는 단열성능을 획기적으로 개선한 수퍼 단열재를 개발함으로써 에너지 절감에 기여하고자한다. 이를 위해 첫째, 다층으로 이루어진 진공상태의 단열재를 2,3년 내로 개발하여 기존 단열재보다 단열성능이 10~100배 향상된 진공단열재의 프로토 타입을 완성하였다.
둘째, 앞에서 제시한 다층 단열재 보다 더 혁신적인 형태의 단열재를 제안하여 설계를 마무리 하였으며 앞으로 샘플을 제작하여 실제 성능을 테스트 해 볼 계획이다. 결론적으로 본 연구에서는 기존의 단열재를 대체할 새로운 개념의 단열재를 제시하고 이에 대한 성능 확인을 통해 학문적 측면과 산업적인 측면에 모두 기여했다 할 수 있다.
본 연구의 주제인 슈퍼 단열재는 EEWS 관점에서 다음과 같은 중요성을 지닌다. 첫째, 수퍼 단열재를 통해 건물의 냉난방으로 인한 에너지 소비를 줄일 수 있고 이는 전체 에너지 소비 중 냉난방으로 인한 소비 비중을 고려할 때 막대한 효과를 가져올 수 있다.
둘째, 단열재 연구는 지금까지 학계에서 소외되어 왔고 산업계에서도 또한 큰 관심을 갖고 있지 않다. 이는 블루오션 전략의 측면에서 기술 및 시장을 선도 할 수 있는 장점을 지니며 EEWS 의 관점과도 부합한다. 현재 개발되고 있는 다층의 유연한 구조로 된 단열재와 더불어 향후 제시될 신개념의 플렉시블 단열재에 이르기까지 창의성을 기반으로 관련 연구분야의 개척 및 선도적인 역할을 할 것이다. 현재 개발 중인 격자 구조의 다층 단열재는 대형, 대량 적용을 염두에 두고 개발에 착수하였다. 이는 이미 기존 단열재의 10배 이상의 성능을 가지며, 20년 이상 그 성능을 유지할 수 있다. 이에 대한 신뢰성 검증을 마칠 수 있는 2,3년 후에 상용화 단계에 적용할 수 있고 건축, 가전(냉장고 등) 및 저온용(액화가스등) 저장 및 수송 등의 다양한 분야에서 기여를 할 것이다.

Abstract ▼

Energy in the world is mostly consumed by the space heating and refrigeration.
Although insulation materials are used to reduce energy loss, their insulation performances have been stagnant at the level of 30mW/m·K thermal conductivity for one century. If there is an excellent insulation material

Energy in the world is mostly consumed by the space heating and refrigeration.
Although insulation materials are used to reduce energy loss, their insulation performances have been stagnant at the level of 30mW/m·K thermal conductivity for one century. If there is an excellent insulation material, this will be a one of the most promising solutions for energy crisis. Therefore, the purpose of this research is to develop the super insulators having outstanding insulation performance. Through these innovative super insulators, this project will significantly contribute to energy saving and environment protection.
Super insulators have relevance for the following reason. First, super insulators will save large amount of energy loss by space heating and refrigeration. Second, insulation study has been relatively ignored in the academic and industrial world comparing with heat transfer augmentation. So, this will be a blue ocean which gives a big chance for KAIST.
So, we have been developed the vacuum insulation panel having staggered beam structure as the core material. This VIP shows 10 times higher insulation performance than that of commercial insulation materials. The performance of the developed VIP reaches to the world record level. And its performance maintained during more than 20 years. Also, we have been submitted several patents and papers.
Our research group has conducted the study of a super insulator for 5 years. Specifically, a vacuum glazing and a small insulation cheap are developed and verified. These show very low thermal conductivity. Currently, multilayer staggered insulator has been developing. A flexible insulator will be proposed in further creative research.
A super insulator has various applications such as building, appliance and automotive etc.
The development of a multilayer staggered insulator had started considering large size and production. This will be commercialized after doing the reliability test. It will take 2 or 3 years.

목차 Contents

• EEWS Research 2010 Final Report ... 1
• Summary (English) ... 2
• 국문 요약문 ... 3
• 1. Research Purpose ... 4
• (1) Importance and originality ... 4
• (2) Expected impact of research and commercialization ... 5
• 2. Research Target and Achievement ... 8
• 3. Research Method ... 9
• (1) Contents ... 9
• (2) Scope ... 11
• 4. Research Results ... 12
• (1) Outcome results ... 12
• (2) Further research required ... 12
• (3) Findings deserve to press ... 12
• 5. Research Outcomes ... 25
• (1) Publication ... 25
• (2) Conference presentation ... 26
• (3) Patents ... 26
• (4) Creation of New Big Project ... 26
• 6. Reference ... 26
• 1. 연구목적 ... 27
• (1) 중요성 및 신규성 ... 27
• (2) 기대효과 및 사업성 ... 29
• 2. 연구목표와 성과 ... 31
• 3. 연구방법 ... 32
• (1) 연구내용 ... 32
• (2) 연구범위 ... 35
• 4. 연구결과 및 고찰 ... 35
• (1) 연구결과 ... 35
• (2) 수반되어야 할 (후행)연구내용 ... 35
• (3) 보도할 만한 내용 ... 36
• 5. 연구결과물 발표실적 ... 49
• (1) 학회발표 ... 49
• (2) 논문 ... 49
• (3) 특허 ... 49
• (4) 대형 신규과제 발굴의 기여 ... 50
• 6. 참고문헌 ... 50
• 끝페이지 ... 50