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영어

An optimized design of the transportation insulated box must be considered to control the thermal damage in order to maintain the fresh condition for temperature-sensitive medicine and frozen food safety. The inside temperature of the insulated box is a natural convection enclosure state, thermal stratification naturally occurs as time passes in case of with outside heat load. The latent heat material (LHM) placement inside the box maintains the target temperature of the product for temperature fluctuations during transport, and LHM application is a common and efficient method. In this work, inside temperature stratification in an insulated box depending on the LHM pack position is numerically simulated and experimented. The insulated box is made up of vacuum insulation panel (VIP), and LHM modules are placed over six faces inside the box, with the same weight. The temperature curves for 72 hrs as experiment results clearly show the temperature stratification in the upper, middle, and lower at the LHM melting time region. However, the temperature stratification state is uniformly changed in accordance with the condition of the upper and lower placement weight of the LHM pack. And also, the temperature uniformity by changed placement weight of LHM has an effect on maintaining time for target air temperature inside the box. These results provide information on the optimized design of the insulated box with LHM.

한국어

본 연구에서는 저온물류 시스템의 단열용기의 온도유지 성능에 대하여 5oC급 저온 LHM을 배치하였을 때 배치구성 조건에 따른 온도특성을 확인하였다. LHM을 단열용기 내부에 배치하였을 때 6면과 5면에 상/하부 배치 비중에 차이를 두고 외기부하에 따른 내부 공기 온도균일도 및 목 표 온도 유지시간을 분석하였다. 단열용기 내부 공기는 상 부의 상승온도와 이때 발생하는 밀도차에 의한 공기 대류 현상이 온도 성층화를 발생시키고, 균일도를 확보하기 위해 LHM의 상부 배치 비중이 하부보다 컸을 때 균일성이 높 고 유지 시간이 오래 지속되는 것을 확인하였다. 다만, 상 부 배치 비중을 높이기 위해 하부 배치를 제외한 조건에서 높은 균일성을 보이지만 짧은 유지 시간으로 보여 적정조 건으로 알맞지 않다. 결과적으로 단열용기의 단열재 대칭구 성과 LHM의 동일한 중량을 배치하여 보냉용기를 제작할 경우, LHM의 전면 배치를 바탕으로 하부에 비해 상부 배 치 비중을 늘렸을 때 내부 공기 온도의 분포 균일도와 유 지시간 성능을 높이는데 효율적인 방안이라고 판단된다. 저 온물류 보냉용기 성능분석에 있어, 본 연구를 기반으로 다 른 조건의 상변화 온도와 잠열량을 갖는 다양한 저온영역 대의 LHM을 적용한 수치해석을 수행하여 성능 예측 결과 를 확보할 수 있고 온도 균일도를 위한 단열 및 잠열 복합 구성 이송 용기의 최적 설계조건 수립에 기여할 것으로 기 대된다.