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한국지반공학회 한국지반공학회논문집 한국지반공학회논문집 제26권 제12호
발행연도
2010.12
수록면
19 - 30 (12page)

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벤토나이트는 팽윤성이 좋고 투수계수가 낮아 수직 밀폐행 지중 열교환기 시공 시 보어홀(borehole)의 뒤채용재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 3가지 벤토나이트를 선정하여 배합비에 따른 점도와 열전도도를 평가하였다. 시공 조건에 따라 다양한 벤토나이트 뒤채움재의 함수비를 고려하여 정도와 열전도도 특성을 규명하기 위해 벤토나이트를 배함비(벤토나이트 무게/(벤토나이트+물) 무게) 5%, 10%, 15%, 20%, 25%로 배합하고 시간에 따른 점도와 열전도도를 측정하였다. 그리고 벤토나이트 뒤채움재가 해안지역에서 시공될 경우 지하수의 염도에 의한 영향을 검토하기 위해 배합수의 NaCl 농도가 0.1M, 0.25M, 0.5M일 때 벤토나이트 뒤채움재의 침강 특성을 관찰하였다. 벤토나이트 뒤채움재의 낮은 점도로 인해 천연규사와 같은 첨가재가 지중 열교환기 바닥에 침전될 경우 발생할 수 있는 재료분리 현상을 저점도 벤토나이트 뒤채움재를 사용하여 실험을 통해 규명하였으며 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. (1) 벤토나이트 뒤채움재의 점도는 시간이 지남에 따라 또는 배합비가 증가함에 따라 상승하는 경향을 나타내며 벤토나이트 뒤채움재의 열전도도는 배합비가 증가하면 상승하지만 동일한 배합비에서는 시간에 따른 변화가 미미하다. (2) 벤토나이트 뒤채움재의 팽창지수가 높을수록 배합수의 NaCl 농도에 따른 침강율은 상대적으로 낮게 나타난다. (3) 저점도 벤토나이트 뒤채움재는 침가재의 재료분리로 인해 보어흘 내의 깊이별 첨가재 분포를 비균질하게 하므로 보어흘 상부의 열전도도가 하부에 비해 작게 나타날 수 있는 가능성이 있다.
#Segregation effect #Viscosity #Bentonite grout #Ground heat exchanger #Thermal conductivity

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1. [학술지(정기간행물)] - 손병후 / 2006 / 지중 열교환기 보어홀 그라우팅 재료의 열전도도 측정 / 설비공학 논문집 18 (6) : 493 ~ 500 dbpia 2. [보고서] - 조정식 / 2006 / 지중 열교환기 전열성능 향상을 위한 뒤채움재 조성에 관한 연구 google schola 3. [기타자료] - 지식경제부 / 2008 / 건축물의 냉방설비에 대한 설치 및 설계기준 / 지식경제부 고시 제2008-17호 google schola 4. [학술지(정기간행물)] - 최항석 / 2008 / 지중 열교환기용 뒤채움재의 물리적 특성 연구 / 한국지반공학회논문집 24 (1) : 37 ~ 49 dbpia 5. [단행본] - 한정상 / 2005 / 지열펌프 냉난방 시스템 / 한림원 google schola

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