도로결빙방지를 위한 발열 나노 시멘트 복합재의 전원 공급 효율에 대한 실험적 연구

Experimental Study on Voltage Supply Efficiency of Nano Cement Composite for Prevention of Road Icing

다중벽 탄소나노튜브(Multi-Walled Carbon Nanotube, MWCNT)는 전기적, 열적 성능이 우수한 재료이다. 본 연구에서는 MWCNT 를 혼입한 시멘트 복합체의 효율적인 전압 공급 방법을 연구하여 도로결빙 방지를 위한 발열가능 건설재료의 기초연구를 수행하였다. 전압 공급방법은 7일 재령의 MWCNT 시멘트 복합체에 동일한 전압과 상이한 전극 위치를 고려하여 발열 특성을 분석하였다. Case 1은 100V의 전압을 3개의 전극에 공급하였고, case 2는 150 V의 전압을 2개의 전극에 공급하고 온도센서 및 열화상 카메라를 이용하여 온도 전달 및 분포를 분석하였다. 실험결과, case 1이 case 2에 비해 최대 온도변화량은 작았지만 시편 전체의 발열성능 확보에는 유리한 것으로 분석되었다.

Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) show excellent electrical and thermal performances. A method for efficiently supplying voltage to an MWCNT cement composite was investigated through a heating test. In this study, parameters were set by applying a total voltage of 300 V to the MWCNT cement composite cured for 7 days. In Case 1, a voltage of 100 V was supplied from three voltage supply electrodes. In Case 2, a voltage of 150 V was supplied from two electrodes. It was observed from the test results that the maximum temperature change of Case 1 is lower than that of Case 2. However, the surface temperature of Case 1 is higher than that of Case 2 as observed through a thermal camera.