단열재 (insulation) 팀명 : H.O.T 학번 이름 2417 우희원 2707 박명훈 2808 김승호 2815 유제아

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1 단열재 (insulation) 팀명 : H.O.T 학번 이름 2417 우희원 2707 박명훈 2808 김승호 2815 유제아
담당 교사 이현우 선생님

2 목차 Ⅰ. 문제 제시 및 서론 Ⅱ. 배경 지식 및 사전 자료 조사 Ⅲ. 실험 설계 및 가설 설정 Ⅳ. 탐구 과정 Ⅴ. 실험 결과 Ⅵ. 결과 분석 및 결론 도출 Ⅶ. 참고 문헌

3 Ⅰ. 문제 제시 및 서론 문제 제시 여름철 보통 ‘단열재’라는 단어는 열을 차단한다는 말로 겨울철에만 쓰이는 줄 아는 사람들이 많지만, 실제로 단열재를 적절히 이용하여 여름철 냉방에도 도움이 될 수 있다. 겨울철 ‘단열재’는 단어 그대로 열을 차단하는 재료이기 때문에 겨울철 필수품에 필수불가결하다. 단열재를 적절히 이용하면 난방을 할 때 적은 금액으로 최대의 효과를 낼 수 있다.

4 Ⅰ. 문제 제시 및 서론 서론 가. 탐구 동기 나. 탐구 목적
산지 주변인 학교의 위치로 인해 온도가 낮아 추위를 느끼기 십상이었다. 핫팩이나 담요와 같은 수동적인 방법보다는 건축물 자체의 구조를 변경하는 방법이 없을까라는 의문이 들어 탐구를 시작했다. 나. 탐구 목적 건축물의 냉,난방비를 최소한으로 줄이고 냉,난방 효과를 최대로 얻을 수 있는 방법을 탐구하여 의문점을 해소함과 동시에 가장 효과적인 냉,난방 방법을 찾는 것에 목적을 두었다.

5 Ⅱ. 배경 지식 및 사전 자료 조사 ‣단열 [ heat insulation, 斷熱, だんねつ ]
열을 차단하는 것을 말한다. 냉난방을 위해 열을 이송할 때는 도중에서 열의 손실을 막기 위해 단열 조치할 필요가 있다. ‣다공질 [ vesicular, porous, 多孔質 ] 기공이 많이 포함된 구조로서, 화산암에서 많이 관찰된다. 다공질일수록 단열 효과가 뛰어나다. ‣진공 [ vacuum, 眞空 ] 물질이 전혀 존재하지 않는 공간을 의미하지만, 실제로는 이렇게 만들기가 어렵기 때문에 1/1000mmHg 정도 이하의 저압을 가리킨다. 열이나 소리 등은 어떠한 매개체에 의해 전달되는데 진공상태는 아무것도 없는 상태이므로 열이나 소리 등을 전달하지 않기에 단열효과가 뛰어나다.

6 Ⅱ. 배경 지식 및 사전 자료 조사 ‣ Insulation (단열재) means: ‣ 단열재의 특징 ‣ 단열재의 종류
*Building insulation, added to buildings for comfort and energy efficiency *Soundproofing, also known as acoustic insulation, any means of reducing the intensity of sound *일정한 온도가 유지되도록 하려는 부분의 바깥쪽을 피복하여 외부로의 열 손실이나 열의 유입을 적게 하기 위한 재료 ‣ 단열재의 특징 단열재는 대부분 다공질의 특징을 가지고 있는데, 그 이유는 기공 속의 공기의 단열성을 이용하여 단열효과를 높이기 위해서이다. 따라서 다공질일수록, 단열효과가 뛰어나다. ‣ 단열재의 종류 아이소핑크, 인슐레이션, 스티로폼, 단열뽁뽁이, 아티론, 우레탄폼스프레이 등

7 Ⅲ. 실험 설계 및 가설 설정 가. 실험 주제 나. 실험 준비물 단열재 재료들
여러 가지 단열재를 실험을 통해 비교하여 가장 효과적인 단열재 찾기 나. 실험 준비물 아이소핑크, 인슐레이션, 단열뽁뽁이, 스티로폼, 25*25*25 정육면체 상자, 비커, 식용유, 알코올온도계, 가위, 칼, 자, 테이프, 핫플레이트, 전자저울 단열재 재료들

8 Ⅲ. 실험 설계 및 가설 설정 다. 실험 설계 ① 25*25*25 정육면체 상자를 제작한다.
② 상자 안쪽에 여러 종류의 단열재를 부착한다. ③ 비커에 식용유를 각각 60g씩 넣는다. ④ 핫 플레이트로 비커를 가열하여 식용유의 온도를 70도까지 데운다. ⑤ 각 상자에 70도로 데워진 식용유를 넣는다. ⑥ 20분 동안 기다린 후 각 비커 속 식용유의 온도를 잰다. ⑦ 위의 과정을 3번 반복하여 평균값을 구한다. (→실험에 정확성을 기하기 위하여 평균값을 냈다.)

9 아이소 핑크 ≥ 스티로폼 ≥ 뽁뽁이 + 인슐레이션 ≥ 인슐레이션 ≥ 단열 뽁뽁이
Ⅲ. 실험 설계 및 가설 설정 다. 가설 설정 아이소 핑크 ≥ 스티로폼 ≥ 뽁뽁이 + 인슐레이션 ≥ 인슐레이션 ≥ 단열 뽁뽁이 실험을 시작하기 전 재료들을 시각적으로 관찰해보았다. 아이소 핑크의 단면적을 관찰하였을 때 다공질의 정도가 다른 재료들보다 월등히 우수한 것을 볼 수 있었기 때문에 ‘다공질의 정도가 우수할수록 단열이 잘 된다.’는 배경 지식에 의해 아이소 핑크가 가장 단열이 잘 될 것으로 예상하였다. 스티로폼을 두 번째로 가정한 이유는 잘 알려져 있듯이 다공질의 정도가 우수하고, 보통 과학 실험을 할 때 단열재의 용도로 스티로폼을 쓰는 것을 많이 보았기 때문이다. 인슐레이션과 단열 뽁뽁이는 다공질의 밀도에서 차이를 보였다. 인슐레이션은 다공질의 밀도가 단열 뽁뽁이보다 조밀하였기 때문에 인슐레이션이 더 단열이 잘 될 것이라 추측하였다.

10 Ⅳ. 탐구 과정

11 Ⅳ. 탐구 과정

12 Ⅳ. 탐구 과정

13 Ⅳ. 탐구 과정

14 Ⅴ. 실험 결과 1) 대조군 – 실온 종류 1차 2차 3차 평균값 온도 차이 실온 36도 35도 35.7도 -34.3도

15 Ⅴ. 실험 결과 2) 실험군 1 - 일반단열재 종류 1차 2차 3차 평균값 온도차이 아이소핑크 46 48 47 47도 -23도
인슐레이션 44 43 43.7도 -26.3도 스티로폼 41 37 38 38.7도 -31.3도 단열뽁뽁이 42 42.3도 -27.7도

16 Ⅴ. 실험 결과 3) 실험군 2 - 혼합단열재 41 42 41.7도 -28.3도 종류 1차 2차 3차 평균값 온도차이
인슐레이션+단열뽁뽁이 41 42 41.7도 -28.3도

17 Ⅵ. 결과 분석 및 결론 도출

18 Ⅵ. 결과 분석 및 결론 도출 대표적인 단열재인 아이소핑크와 인슐레이션이 가장 단열이 잘 되었고, 우리가 예상했던 결과와 달리 혼합단열재가 기존 단열재의 성능보다 뒤쳐진 결과를 보였다. 우리는 실험을 해오면서 다공질일수록 단열효과가 더욱 좋다는 것을 느꼈고, 생각보다 온도차이가 많이 나지 않아 서로 비교하기가 어려웠다.

19 Ⅶ. 참고 문헌 ‣ 네이버 지식백과 (http://terms.naver.com/)
‣ 네이버 지식IN (kin.naver.com/) ‣ 네이버 블로그 (blog.naver.com/ ‣ 네이버 카페 (section.cafe.naver.com) ‣ 한국교육학술정보원(KERIS) (riss.kr/index.do) ‣ 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (ko.wikipedia.org/wiki/)

20 감사합니다