초록 ▼

연구의 목적 및 내용
○ 진공단열체 모서리부분의 구조 해석 및 최적 설계
○ 모서리열전도를 최소화하기 위한 열전달 해석 및 설계
○ 기존 단열체 대비 모서리 열전도가 1/2배 이하로 줄어든 진공단열체 개발

연구결과
본 연구에서는 기존의 진공단열체의 모서리 열전도를 감소시킬 수 있는 기술을 개발하였다. 진공단열재에서는 모서리를 통한 열전도를 감소시키기 위하여 테이핑 방법을 제시하였다. 테이핑 방법을 적용하였을 때, 진공단열재의 모서리 열전도를 예측할 수 있는 예측 모델을 개발하고 실험적 수치적으로 테

연구의 목적 및 내용
○ 진공단열체 모서리부분의 구조 해석 및 최적 설계
○ 모서리열전도를 최소화하기 위한 열전달 해석 및 설계
○ 기존 단열체 대비 모서리 열전도가 1/2배 이하로 줄어든 진공단열체 개발

연구결과
본 연구에서는 기존의 진공단열체의 모서리 열전도를 감소시킬 수 있는 기술을 개발하였다. 진공단열재에서는 모서리를 통한 열전도를 감소시키기 위하여 테이핑 방법을 제시하였다. 테이핑 방법을 적용하였을 때, 진공단열재의 모서리 열전도를 예측할 수 있는 예측 모델을 개발하고 실험적 수치적으로 테이핑 방법에 대한 예측 모델을 검증하였다. 예를들어, 가로세로 280 mm, 두께 10 mm 인 진공단열체에 20 mm 폭의 테이핑 방법을 적용하였을 경우, 본래 20.44 mW/m·K이었던 유효열전도계수는 14.7 mW/m·K까지 감소하였다.
한편 진공유리에서는 모서리를 통한 열전도를 감소시키기 위하여 새로운 형상을 제안하였다. 모서리를 금속 박막과 폴리머로 모서리를 구성하면 진공유리의 모서리를 통한 열전도가 2 W/m²·K 이하로 낮아진다는 것을 수치적으로 확인하였다. 이는 300 × 300 m² 인 진공유리의 열손실 계수가 약 80 % 감소하는 것이다. 또한 응력해석을 통하여 금속박막과 폴리머로 구성한 진공유리의 구조적 안정성을 확인하였다.

연구결과의 활용계획
본 연구진이 개발한 진공단열체는 기존의 단열재와는 전혀 다른 새로운 구조로써 진공단열재 연구에 새로운 방향을 제시한다고 할 수 있다. 특히 국내에는 진공단열체 자체에 대한 연구가 많이 미흡한 실정이기 때문에 타 연구에 기반이 될 수 있다. 특히, 진공단열재 뿐만 아니라 열전달 해석기법 및 실험 방법 그리고 접합방법에 대한 연구 결과는 기타 분야에도 이용 가능한 핵심 기반 기술이다. 이러한 기술을 향상시키기 위한 산업에 응용될 수 있다. 또한 모든 연구결과는 에너지 절약이 대두되는 시기에 진공단열체가 결정적인 기여를 할 수 있는 기술로써 응용될 수 있다.

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose& contents
○ Structure analysis and optimum design of the vacuum insulator edge
○ Analysis and design of vacuum insulator to minimize the edge conduction.
○ Development of the vacuum insulator with edge conduction less than one-half that of the existing vacuum insulator

Result

Purpose& contents
○ Structure analysis and optimum design of the vacuum insulator edge
○ Analysis and design of vacuum insulator to minimize the edge conduction.
○ Development of the vacuum insulator with edge conduction less than one-half that of the existing vacuum insulator

Result
In this research, method reduce the edge conduction of conventional vacuum insulator is developed. In vacuum insulation panels(VIPs), taping method is proposed to reduce the heat transfer through edge of VIPs. We develop theoretical model that estimates thermal conductivity of VIPs when taping method is applied to VIPs and the model of taping method is verified experimentally and numerically. For example, when 20 mm width taping is applied to VIP of 300 × 300 × 21.8 mm³, effective thermal conductivity of VIP decreases from 20.44 mW/m·K to 14.7 mW/m·K.
Meanwhile, the new structure is proposed to reduce the edge conduction of vacuum glazing(VG). If the edge of VG is constructed to thin metal layer and polymer, effective heat transfer coefficient of VG decreases to below 2 W/m²·K. This means that heat loss coefficient of VG decreases by 80 % for 300 × 300 m² VG. Safety of structure of VG with thin metal layer and polymer is verified by simulating stress analysis.

Expected Contribution
Vacuum insulator developed by our research group pioneers the research area on insulator. Especially, in our country, the research on VIP itself is so insufficient that the results on this research can be helpful for other research. Not only vacuum insulation panels but also analysis technique of heat transfer, experimental method and the result of joining methods is important core technique that can be applied to various area. Also, considering energy crisis, all research results of vacuum insulator contributes on the related area.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 11 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 33 5. 연구결과의 활용계획 ... 34 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 35 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 36 8. 참고문헌 ... 37 9. 연구성과 ... 38 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 44 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 44 12. 기타사항 ... 44별첨1 ... 45별첨2 ... 55끝페이지 ... 58