태양열 에너지에 의한 아스팔트 포장의 열전달 특성

이관호; 김성겸

태양열 에너지에 의한 아스팔트 포장의 열전달 특성

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Thermo-physical Properties of the Asphalt Pavement by Solar Energy

자료유형: 학술저널

저자정보: 이관호 (공주대학교) 김성겸 (공주대학교)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제21권 제1호 KCI Accredited Journals

발행연도: 2020.1

수록면: 717 - 724 (8page)

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태양열 에너지에 의한 아스팔트 포장의 열전달 특성

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일반적으로 아스팔트 포장체의 열전달에 영향을 미치는 인자는 크게 날씨와 포장체의 재료로 나뉘며, 그 중 포장체의 재료 요인으로는 열-물리적 인자(Thermophysical properties)과 포장체 표면의 인자(Surface property)으로 나뉜다. 본 연구에서는 포장체 전반적인 파손 모형에 기본이 되는 아스팔트의 열-물리적 인자에 대한 실험을 진행하였으며, 평가한 아스팔트의 열전달 특성 인자로는 열전도도(Thermal Conductivity), 비열용량(Specific Heat Capacity), 열확산특성(Thermal Diffusivity), 열방사률(Thermal Emissivity)를 평가하였다. 샘플로 사용한 표층용 혼합물 입도는 밀입도 포장 WC-2와 배수성 포장 PA-13으로 선회다짐기를 이용하여 제작하였다. WC-2와 PA-13의 실험결과로 열전도도는 1.18W/m·K과 0.9W/m·K로 나타났고, 비열용량은 970.8J/kg·K과 960.1J/kg·K으로 공극률이 더 낮은 혼합물인 WC-2가 혼합된 재료의 량이 많아 비열용량이 더 높은 나타나는 것을 알 수 있었다. 또한 열방사률은 0.9와 0.91, 열확산률은 5.15㎡/s와 4.66㎡/s으로 WC-2가 PA-13 대비 약 10% 더 빠른 열 확산을 보이는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 향후 아스팔트 포장의 열에너지 활용 및 열에너지에 의한 아스팔트 포장의 파손평가 및 모형개발 등에 연구 및 활용에 가장 근간이 되는 자료가 될 것이라 판단되다.

#Asphalt Mixture #Thermal Conductivity #Specific Heat Capacity #Thermal Diffusivity #Thermal Emissivity

참고문헌 (11)

참고문헌 신청

SHAOPENG, W., MINGYU, C. & JIZHE, Z. “Laboratory investigation into thermal response of asphalt pavements as solar collector by application of small-scale slabs” , Applied Thermal Engineering, Vol31, No.10, pp1582-1587, Jul. 2011 DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.01.028

Wong, N. H., Y. Chen, “Tropical urban heat islands”, p.272, Taylor & Francis, Abingdon, UK, 2008, pp272 DOI: http://dx.doi.org/10.4324/9780203931295

Stempihar, J. J., Pourshams-Manzouri, T., Kaloush, K. E. & Rodezno, M. C., “Porous Asphalt Pavement Temperature Effects for Urban Heat Island Analysis” , Transportation Research Record, Vol2293, No1, pp123-130, Jan. 2012 DOI: http://dx.doi.org/10.3141/2293-15

Bergman, T. L., Incropera, F. P., DeWitt, D. P. & Lavine, A. S. “Fundamentals of heat and mass transfer” p.1072, John Wiley & Sons, 2011, pp1072

Incropera, F. P., Lavine, A. S., Bergman, T. L. & DeWitt, D. P. “Principles of heat and mass transfer”, p.1000, John Wiley & Sons, 2017, pp1000

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