본 연구는 탄소 기반 필러인 탄소나노튜브 (Carbon nanotube, CNT), 탄소 섬유 (Carbon fiber, CF) 와 중공유리구체 (Hollow glass microsphere, HGM)를 혼입한 전도성 복합재료가 다양한 열화 상황 에 노출된 이후의 발열성능을 조사하고 분석하였다. 대부분 상황에서 시멘트 기반의 재료들은 질산 및 황산의 침투 또는 동결융해와 같은 다양한 자연적 열화상황에 노출되게 된다. 본 연구는 기존의 이러 한 한계를 극복하고자 HGM, 전도성 필러를 혼입한 전도성 복합재료를 제조하였고, 물리적·전기적 및 열적 특성을 조사하였다. 모든 시편에서 HGM의 혼입은 시편의 밀도와 열 전도도를 감소시켰으며, 다 량의 혼입은 강도와 전기 전도도를 감소시키는 결과를 관찰할 수 있었다. 그러나 적정량의 혼입은 오 히려 전기 전도도를 향상시키는 결과를 확인할 수 있었으며, 반복적인 발열 실험에서의 성능 유지 또 한 미혼입 시편에 비하여 상대적으로 뛰어난 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 HGM의 혼입에 대한 영 향을 더욱 자세하게 분석하기 위하여 수은압입법, 주사전자현미경, 제타전위 및 라만분광법 등의 분석 이 수행되었다.

본 연구에서는 유도가열기법을 활용한 콘크리트 촉진 발열양생 기술의 효율성을 평가하기 위하여 철근 배근 및 전도체 변수에 따른 유도가열에 의한 콘크리트 온도향상 성능 및 압축강도를 평가하였 다. 먼저 철근 자체의 유도가열 성능을 평가한 결과, 주철근 및 나선철근 모두 유도가열 직후 10분 이 내에 목표온도인 70℃에 도달하여 충분한 가열성능을 나타내었다. 주요변수로 나선철근의 유무, 나선 철근의 간격, 피복두께, 거푸집 종류, 시험체 크기의 변수를 고려하여 15시간의 유도가열 발열양생 후 압축강도 평가를 실시하였다. 평가 결과, 철근을 포함한 경우 유도가열 발열양생 효율이 약 20~85% 만큼 증가하였다. 또한 총 6종(강섬유, 비정질강섬유, 전기로슬래그, 탄소섬유, 탄소나노튜브, 흑연나노 섬유)의 전도성 재료를 선정하여 재료 자체의 유도가열을 통해 발열성능을 평가하였다. 평가결과 강섬 유, 비정질강섬유, 전기로슬래그는 1~7분 사이에 가열 목표온도인 70℃에 근접하게 도달하여 유도가 열에 의한 콘크리트 발열성능을 향상 시킬 수 있는 혼입재료로 최종 선정하였다. 이상의 3가지 전도체 를 혼입하여 콘크리트를 타설한 뒤 15시간 유도가열 후의 압축강도를 평가한 결과, 강섬유 1%를 혼 입한 경우 발열양생을 실시하지 않은 상온양생에 비하여 강도가 186% 증가하였고, 잔골재의 50%를 전기로 슬래그로 치환한 경우 발열양생을 실시하지 않은 상온양생에 비하여 강도가 187% 상승하였다.

PURPOSES : In this study, heating concrete is developed using heating artificial binder, which is more conductive and less expensive than ordinary Portland cement, and the heating effect is verified through laboratory tests and numerical analysis. METHODS : Based on the test results, the range of heat influence of the Heating concrete is calculated through numerical analysis. As a result of the laboratory test, the temperature rises to 58℃ after 10 minutes when heat generation started at the outdoor temperature of 12℃ and the initial temperature of the concrete specimen of 19.1℃. RESULTS : The heating effect is up to 50 cm in width and 90 cm in height centered on the heating concrete through numerical analysis to analyze the influence range of the Heating concrete based on the laboratory test results. However, when the distance from the heating concrete is greater than about 20 cm, the influence becomes very small, and the rate of temperature decrease drops significantly. CONCLUSIONS : From the test and numerical analysis, it can be used as an eco-friendly heating material suitable for concrete pavements.

본 연구에서는 자기공명영상 검사 시 와인색 반영구 문신용 염료가 신호 강도에 미치는 영향을 분석하고, 전자파흡수 에 의한 발열 감소 방안을 연구하고자 하였다. 한천과 와인색 반영구 문신용 염료를 이용하여 염료가 퍼진 형태의 팬텀(패드형 팬텀)과 한곳에 뭉친 형태의 팬텀(주사형 팬텀)을 제작하였다. 두 팬텀은 전신용 자기공명영상장치에서 고속스핀에코(turbo spin echo, TSE)와 경사에코(gradient echo, GRE) 계열의 펄스열을 이용하여 2D와 3D로 검사하였다. 검사 후 영상 분석은 팬텀의 몸체, 염료, 공기 방울, 배경을 대상으로 총 720회의 신호강도를 측정하였 다. 전자파흡수에 의한 발열 감소 방안을 확인하기 위해 삽입형 온도계를 팬텀에 삽입 후 검사 전후 팬텀의 온도 변화를 확인하였다. 이때, 대기 온도의 상승 변화를 고려하기 위해 검사 전 대기 온도를 측정하였고, 발열 감소를 위한 방법으로 장치에 내장된 팬, 젖은 거즈, 얼음을 이용하였다. 신호 강도는 2D 영상보다 3D 영상이 좋았고, TSE 계열이 GRE 계열보다 좋았다. 특히 와인색 반영구 문신용 염료가 있는 부위의 신호강도는 공기 때문에 발생한 자화 율 인공물보다 신호강도가 낮게 측정되었다. 온도 측정 검사는 패드형 팬텀과 주사형 팬텀 모두 검사에 의한 온도상 승 효과가 있었으며 온도의 저감을 위한 방법으로 얼음 패드, 팬, 젖은 거즈 순서였다. 본 연구를 통해 와인색 반영구 문신용 염료는 자기공명영상 검사에서 영상과 환자의 안전에 문제를 일으킬 수 있음을 확인하였고, 발열 감소 방안으 로 얼음 패드가 효과적이었다는 것을 확인할 수 있었다.

ZnO/Cu/ZnO (ZCZ) thin films were deposited at room temperature on a glass substrate using direct current (DC) and radio frequency (RF, 13.56 MHz) magnetron sputtering and then the effect of post-deposition electron irradiation on the structural, optical, electrical and transparent heater properties of the films were considered. ZCZ films that were electron beam irradiated at 500 eV showed an increase in the grain sizes of their ZnO(102) and (201) planes to 15.17 nm and 11.51 nm, respectively, from grain sizes of 13.50 nm and 10.60 nm observed in the as deposited films. In addition, the film’s optical and electrical properties also depended on the electron irradiation energies. The highest opto-electrical performance was observed in films electron irradiated at 500 eV. In a heat radiation test, when a bias voltage of 18 V was applied to the film that had been electron irradiated at 500 eV, its steady state temperature was about 90.5 °C. In a repetition test, it reached the steady state temperature within 60 s at all bias voltages.

In this study, we performed thermal safety design of the electric module of a heat-loaded equipment with consideration of its heat dissipation performance. Initially, we calculated the heat dissipation of natural convection to choose a cooling method. Based on this, we found that some modules required forced convection and selected an air-cooling method with an outdoor temperature of 43 degrees Celsius, which is the maximum temperature in Korea. Prior to module production, we performed thermal analysis of each module and proceeded with a design to increase the thermal conductivity of the module as a primary step, and subsequently proceeded with Heat Sink design to maximize the heat dissipation performance. After considering various constraints according to the system requirements and designing the cooling path, we experimentally and analytically secured thermal safety at the operating temperature of the equipment.

The characteristics of pollutant emission for non-premixed flames with LCG 8000 and LCG 6000 represented as low calorific gases were investigated by numerical simulation. Commercial software (ANSYS 16.2 - FLUENT) is used to predict 2-D pollutant emission with GRI 3.0 detailed reaction mechanism. In addition, the addition of hydrogen to LCG 6000 was also considered. As result, the flame length and temperature of LHVGs were decreased with decreasing calorific value at the same condition. In addition, NO concentration was decreased as temperature decreased. However, CO concentration for LCG 8000 predicted to be slightly higher than that for methane due to the high propane concentration. In the case of LCG 6000 with added hydrogen, the flame length was the shortest and NO concentration was the highest due to the highest flame temperature, but CO concentration decreased rapidly due to the addition of the carbon-free fuel.

This review summarizes the recent progress in iron-oxide-based heat generators. Cancer treatment using magnetic nanoparticles as a heat generator, termed magnetic fluid hyperthermia, is a promising noninvasive approach that has gained significant interest. Most previous studies on improving the hyperthermia effect have focused on the construction of dopant-containing iron oxides. However, their applications in a clinical application can be limited due to extra dopants, and pure iron oxide is the only inorganic material approved by the Food and Drug Administration (FDA). Several factors that influence the heat generation capability of iron-oxide-based nanoparticles are summarized by reviewing recent studies on hyperthermia agents. Thus, our paper will provide the guideline for developing pure iron oxide-based heat generators with high heat dissipation capabilities.

In this study, the combustion characteristics of low calorific gas (LCG) fuels are investigated by numerical simulation. PREMIXED code is used to predict the flame structure and NO emission with two mechanisms, which are GRI 3.0 and USC II chemical reaction mechanisms for CH4 and LCG 8000 and LCG 6000, respectively. Also, elementary reactions related with production and destruction for OH radical are studied because OH radical is dominant for burning velocity and NO emission. As results, the production and the destruction of OH radical for CH4 and LCG 8000 using GRI 3.0 are dominated by reactions of No. 4, No. 2 and No. 3 and by No. 5, No. 3 and No. 7, respectively. For LCG 6000 using USC II, reactions of No. 3, No. 4 and No. 11 and of No. 7, No. 8 and No. 12 dominates to the production and the destruction, respectively. In addition, NO emissions for LCG gas fuel are generated by thermal NO because the flame temperatures are over 1800 K.