초록 |
일반적으로 유도가열은 전자기유도 원리를 이용하여 전기에너지를 열에너지로 변환시켜 가열하는 방식으로 정의된다. 예를들어, 동과 같은 코일에 전류를 흘리게 되면 코일의 내부와 주위에 자속(magnetic flux; 변화하는 자기장)이 형성되고, 가열하고자 하는 소재를 자속 내부에 위치시키면 소재에 전압이 유도된다. 이로 인해 소재 내부에서 전자의 흐름이 발생하고, 와전류(eddy current; 맴돌이 전류)가 생성되며, 이러한 와전류가 전자의 흐름을 방해하려는 저항과 만나, 주울열(Joule's heat)이 발생하게 되어 소재를 가열하게 된다. 본 연구에서는 앞서 언급한 유도가열에 의한 TPU(Thermoplastic Polyurethane)/susceptor composite의 열적거동을 연구함에 있어 magnetic flux가 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 실험을 위하여 대표적인 열가소성 고분자인 thermoplastic polyurethane을 합성 후, susceptor를 혼합하여 TPU/susceptor composite을 제조하였다. 제조된 시편을 최대출력 5KW, 정적주파수 450KHz인 유도가열기를 사용하여 유도가열함에 있어, magnetix flux 세기 및 방향, 유도가열 코일과의 거리 등을 조절하여 이에 따른 열적 거동을 확인하였다. |