보온 재료에 따른 구명 조끼 별 단열성능의 비교 실험 및 해석 (Comparative Studies of Thermal Insulation Performance of Life Vests by Numerical Analysis and Experiment)

서지정보

· 발행기관 : 한국항해항만학회
· 수록지 정보 : 한국항해항만학회지 / 40권 / 1호 / 7 ~ 14페이지
· 저자명 : 김성찬, 이경훈, 황세윤, 장호상, 이장현

초록

구명 조끼는 익수자의 부력을 유지시키는 기능을 가지며, 낮은 해수 온도에서 저체온증에 빠지는 시간을 단축 시킬 수 있는 역할을 할 수 있다. 본 논문은 서멀 마네킹 실험과 수치적 방법을 적용하여 단열성능을 향상 시키기 위해서 개발된 팽창형 구명 조끼와 폼형 구명 조끼의 단열성능 및 저체온증 방지 효과를 평가하였다. 단열성능 평가를 위해서 서멀마네킨을 이용하여 열유속 및 열저항을 계측하였으며, 본 연구에서 제시된 구명 조끼의 단열성능을 기존의 제품과 비교하여 검토하였다. 또한 저체온증에 빠지는 정도를 상대적으로 파악하기 위해서 유한요소해석을 이용하여 구명 조끼의 종류에 따른 체온 저감 시간을 예측하고 이를 비교 평가하였다. 저체온증 예측모델은 Pennes의 신체 열전달 해석 모델을 기반으로 작성되었으며, 실험으로부터 계측한 열저항 값을 이용하여 대류 열전달 조건을 환산하여 계산되었다. 그 결과 본 연구에서 단열성능을 향상시키기 위해서 제시된 하는 구명 조끼가 기존 제품에 비해 단열성능이 우수하게 평가됨을 확인하였다.

영어초록

Although the life jacket can provide the buoyance with the drowner, heat loss can make the drowned individual be subject to the hypothermia. In this study, The thermal insulation of two types life jacket including inflatable and foam type were evaluate by both experiments and numerical analysis. To estimate the thermal resistance of the jackets, experiments on the heat flux were conducted by the thermal manikin exposed to cold water. Heat flux loss on the surface of thermal manikin were measured for both foam and inflatable type life jacket. Also, finite element method is applied to a body section in order to understand the level of hypothermia of each life jacket. The segmental of human thigh is represented by a multi-layered section which considers the heat conduction within tissue, bone and fat. As a result, the thermal resistance and hypothermia time of each jackets have been compared based on the finite element analysis. It was found that the insulation ability of suggested life jackets is better than that of conventional type.

참고자료

· 없음