전열공학
[ heat transfer , 傳熱工學 ]
- 요약
열이동의 구체적인 메커니즘과 열이동 속도에 관한 지식 및 응용기술을 다루는 학문이다. 원자로를 비롯한 각종 난방기구, 의료기구 등의 열기기의 설계에 기본이 되는 학문이며, 농업이나 토목, 의료공학 분야에서도 응용되고 있다.
열전도·대류열전달·열복사 등 열이동의 구체적인 메커니즘과 열이동 속도에 관한 지식 및 응용기술을 다루는 학문을 말한다. 넓은 의미로는 열이동 뿐 아니라 확산·연소·건조 등에 의한 물질(분자) 이동에 관한 분야도 포함하는데, 그 전체를 이동론 또는 이동속도론 이라고도 한다. 20세기 초까지는 프랑스의 물리학자 J.B.J.푸리에 등이 창시한 열전도에 관한 학문을 중점적으로 연구했다. 그러나 1930년경 항공공학이 발달하면서 대류열 전달 해석에 필요한 유체공학에 관한 지식의 필요성이 증가하고, 항공기관을 비롯한 각종 열기관의 냉각이나 열부하에 대한 지식이 발달함에 따라 강제 및 자연대류 열전달·열교환기·복사열전달 등에 관한 연구가 활발히 행해지면서 이들을 총칭한 전열공학을 확립하였다.
또 1950년 이후에는 원자력 평화이용, 우주개발 진전, 중화학공업 발달 등에 따라 비등열전달(沸騰熱傳達)·응축열전달·2상흐름[二相流]·연소·물질전달·공기조화 등 여러 분야가 확충되었다. 그 후 전열공학은 원자로에서 난방기구에 이르기까지 모든 열기기의 설계에 중요한 기반이 되고 있다. 오늘날에는 지역냉난방, 기상해석, 농업·토목 분야에서 냉해대책이나 융설문제(融雪問題), 의료공학의 경우 생체보온이나 인공장기의 설계, 대기오염·열오염의 해석이나 대책 등에도 널리 응용하고 있다.