화강풍화토의 열전도도 산정에 대한 연구 (Estimation of Thermal Conductivity of Weathered Granite Soils)

서지정보

· 발행기관 : 대한토목학회
· 수록지 정보 : 대한토목학회 논문집C / 32권 / 2호 / 69 ~ 77페이지
· 저자명 : 박현구, 박한솔, 이승래, 고규현

초록

일반적으로 지열 에너지파일 및 수평형 지열교환기는 기존의 연직형 지열히트펌프에 비하여 지표면에서 가까운 깊이에 설치되며, 이 경우 지열교환기의 열 교환 거동은 토사층에서의 열전도도에 많은 영향을 받게 된다. 기존의 연구에 따르면 지하수위 상부에 놓인 흙의 열전도도는 에너지파일의 열 교환 성능에 많은 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 이는 부분적으로 포화된 흙의 열전도도는 함수비에 큰 영향을 받기 때문이다. 본 연구에서는 국내에 널리 분포하고 있는 화강풍화토의열전도도 예측에 대한 연구를 수행하였다. 5개 지역에서 채취한 화강풍화토 시료의 간극율과 포화도를 바꾸어가며 탐침법기반 열전도도 측정시험을 수행하였고, 기존의 열전도도 추정 모델들의 적합성을 평가하였다. 마지막으로 국내 화강풍화토에적합한 경험적 예측식을 제안하고 이를 토대로 실험자료를 분석해 보았으며 기존 문헌에 실린 실험결과에 적용하여 그 적절성을 살펴보았다.

영어초록

In general, geothermal energy pile and horizontal ground heat exchangers are installed in shallower depths than conventional vertical ground coupled heat pumps. Consequently their heat exchange performance is strongly governed by thermal conductivity of soil layer. Previous studies have shown that the thermal conductivity of soil above ground water table significantly affects the heat exchange rate because of partially saturated condition in soil and consequent variation of soil thermal conductivity.
This paper presents a study result on the prediction of thermal conductivity of weathered granite soils. For weathered granite soils sampled from 5 locations, thermal conductivity tests were conducted with varying porosity and degree of saturation.
The existing thermal conductivity models in literatures appeared inappropriate to the weathered granite soils. Hence, an empirical equation was proposed in this paper and its validity was examined by applying it to thermal conductivity test results obtained for weathered granite soils in this study and from literatures.

참고자료

· 없음