PCM을 혼입한 시멘트 모르타르의 열적성능에 관한 연구

Abstract

이 논문은 최근 가속진행 되고 있는 에너지 고갈 및 이산화탄소(CO_2) 배출 방지대책에 대한 하나의 방안으로서 우수한 잠열성능을 가진 PCM(Phase Change Materials)을 모르타르에 혼입하고 실험을 통해 PCM의 적정 혼입량 및 모르타르 물성, 성능, 바닥 방식에서의 냉·난방식 적용에 대한 PCM의 효율적인 용융점 등 을 파악하였으며 자체 열적성능 실험을 통해 열 전달 및 잠열성능을 확인하였다. 또한 실험에서 도출해 낸 결과에 의해 Fourier의 열법칙을 이용하여 PCM 혼입량별 열전달량과 온도구배 식을 제안하고 이를 분석하였다. 따라서 본 논문의 결과를 근거로 PCM의 건축물에서의 적용성을 파악하고 냉·난방 에너지 저감효과를 기대할 수 있는 기초적 자료로서의 근거를 도출하는데 큰 의미를 두었다. 본 실험결과 PCM 모르타르의 우수한 냉·온 축열성능을 도출 할 수 있었으며 이를 통해 냉·난방기 On-Off 작동 조절에 의한 에너지 저감 및 그에 따른 CO_2 저감에 대한 가능성을 확인 할 수 있었다.

Recently, environmental concerns and issues have become great concerns for the public. Therefore, this study is conducted with the objective of preventing energy depletion and CO₂emission. PCM (Phase Change Materials) having latent heat characteristic is mixed in mortar to find a proper mix proportion. Also, the mortar properties and performances as well as a melting point of PCM when applied to air conditioning and heating conditions in at building environments were obtained by performing experiments. Also, latent heat and heat transfer characteristics were obtained from experiments by test of thermal performance to formulate temperature gradient about amount of heat transfer of PCM content using the Fourier"s thermal equation. The study results can be used in the application of PCM in buildings and expected effect of air conditioning and heating energy.