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위승환(Seunghwan Wi),장성진(Seong Jin Chang),양성웅(Sungwoong Yang),김수민(Sumin Kim) 대한설비공학회 2019 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2019 No.-
One way to reduce building energy is to actively release or store thermal energy through phase change materials (PCMs) for efficient use of thermal energy. The PCM has major drawbacks that leak out during the solid-liquid phase transition. Therefore, the PCM must be applied to buildings through phase stabilization. Expanded vermiculite and expanded perlite are porous nano clay materials and have excellent properties as PCM containers. The applied PCM is n-octadecane, which belongs to the organic paraffin family, is thermally stable and has a high latent heat capacity. Shape stabilized PCM (SSPCM) is stabilized without chemical reaction by vacuum impregnation by physical bonding. The thermal properties of the prepared SSPCM are analyzed as DSC, TCi and enthalpy. Red clay SSPCM panels were developed using environmentally friendly building materials, red clay. The thermal performance of the manufactured panels is analyzed by a climate cycle test that takes into account daily temperature behavior.
상변화물질 적용 목조건축물의 에너지소비량 및 축열성능 평가
위승환 ( Seunghwan Wi ),윤범열 ( Beom Yeol Yun ),김수민 ( Sumin Kim ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.1
최근 기후변화 대응 건축물에너지소비량 절감 대책과 2050 탄소중립을 달성하기 위한 정책이 활발하게 진행되고 있다. 목조건축물은 저탄소 생태재료인 목재를 통해 탄소중립에 기여할 수 있으며 목재의 낮은 열전도율로 인한 에너지절감량이 우수하다. 그러나, 경량목구조는 낮은 열용량으로 인한 실내온도의 일정한 유지 및 열적 관성 확보가 어렵다. 이에, 목조건축물을 대상으로 높은 잠열축열량을 지닌 상변화물질을 적용하여 축열성능을 향상시키고자 하였다. 상변화물질(Phase Change Materials; PCM)은 높은 잠열량을 지닌 재료로써 건축물 적용 시 잠열축열로 인한 열에너지를 효율적으로 사용할 수 있어 잠재력이 높다. 그러나 고체-액체 상변화시의 누출의 문제를 방지하기 위한 방안이 반드시 고려되어야 한다. 본 연구진은 선행연구를 통해 다공성 물질에 PCM을 진공함침하여 상안정 상변화물질(Shape-Stabilized PCM; SSPCM)을 제조하였다. 제조된 SSPCM의 열적 특성에 따른 적용효과를 확인하기 위하여 경량목구조를 대상으로 동적 건물에너지 시뮬레이션을 수행하였으며, 연간 에너지절감효과와 냉난방 기간 동안의 실내 온도 거동을 분석하였다. 분석 결과, 상변화물질이 적용된 경량목구조 건축물에서 열적 관성 효과가 확인되었으며, 실내 피크온도 저감효과를 확인하였다.