• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.641-646
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• 2016

화석 연료의 연소 과정에서 발생하는 그을음 입자의 형상은 작은 구형입자들이 군집체를 이루고 있는 프랙탈 형상을 하고 있기에 기존 Rayleigh나 Mie 탄성 광 산란 이론으로 분석하는 것에는 한계가 있다. 본 논문에서는 Rayleigh-Debye Gans(RDG) 산란 이론을 적용하여 프랙탈 차원을 가지는 미세 입자의 형상을 효과적으로 해석할 수 있는 과정을 자세히 묘사하였다. 이소옥탄 확산 화염에서 발생하는 그을음 입자를 열 영동 채취법을 이용하여 채집한 후, 투과전자현미경을 이용하여 그을음 입자의 형상을 관찰하였다. RDG 산란 이론을 적용하여, 그을음 입자의 프랙탈 형상을 조사 하였고, 그을음 개별 입자의 직경, 입자 수밀도 및 부피 분율을 산출하였다. 이러한 결과들은 그을음의 성장 과정에서는 뚜렷한 증감 경향을 보이진 않았으나, 그을음 산화 과정에선 전부 뚜렷하게 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서 RDG 산란 이론을 이용하여 도출한 그을음 군칩체의 프랙탈 차원은 약 1.82로 이는 기존의 유사연구 결과와 동일하며, 화석연료의 종류에 상관없이 생성된 모든 그을음 입자에 동일한 값을 갖는 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.204-210
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• 2016

본 논문에서는 이소 옥탄을 연료로 사용하는 층류 확산 화염에서 불완전 연소의 결과로 발생하는 그을음 입자의 성장 및 산화과정을 조사하였다. 또한, 철 연료첨가제의 그을음 발생 억제 효과를 평가하였다. 광 계측 기술을 이용하여 화염 안 그을음 입자의 탄성 산란 광을 화염의 높이에 따라 계측하고, 미광 보정 과정을 통하여 그을음 입자의 미분 산란 계수를 구하였다. 이 미분 산란 계수를 비교하여, 화염에서 그을음 입자의 성장 및 산화과정을 조사하였는데, 산화과정을 통하여 화염 내의 그을음 양이 감소하는 것을 관찰하였다. 철 연료 첨가제를 첨가한 화염에 대해서 동일한 연구 방법으로 구한 미분 산란 계수가 연료 첨가제가 첨가되지 않은 화염보다 더 작은 값을 보였다. 또한, 화염의 높이에 따라 반경방향으로 투과율을 측정하였는데, 연료 첨가제를 첨가한 연료의 화염은 투과율이 산화영역에서 약 5% 증가하는 것을 관찰하였고, 이는 미분 산란 계수와 동일한 경향을 보였다. 이것은 연료첨가제의 성분이 촉매 역할을 하여 그을음이 산화를 촉진해 화염 안의 그을음 양이 감소한 것으로 사료된다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.128-140
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• 1996

To analyze a formation process of the soots in spray flame in the combustion chamber, an optically accessible DI Diesel engine was used for visualization. The images of the flames and soots were visualiaed with high speed camera by Schlieren method and Light extinction method. The spray flame and soot images on the films were analyzed at the various engine operating conditions. Soot distributed widely in spray flame and its concentration was about $100g/m^3$ at the position close by nozzle tip of spray flame region, however it decreased below $20g/m^3$ at the corner of combustion chamber due to soot oxidation.

• 수산해양기술연구
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• 제19권1호
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• pp.40-45
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• 1983

전자식전발분사노즐로 급속압축장치 내에서 실현한 축대칭 자유분무.화염에 고속도 사진의 화상해석을 적용하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 고속도 사진의 화상해석에 의해 구한 디이젤분무의 축방향의 연료농도분포는 분무의 선단부를 제외하면 준정상이론에 의한 분포와 정성적으로 일치한다. 2. 화염중심축방향의 그을음 농도는 연과의 농도가 비교적 낮은 분무의 선단부에서 높은 농도를 나타내며, 그 농도는 거의 분사종료시에 최대로 되어, 그 후 시간경과에 따라 저하한다. 3. 양파모델을 축대칭 분무.화염에 적용하여 분무.화염내부의 반경방향의 그을음 농도와 연료농도분포를 비교해 보면 그을음 농도의 가장 높은 부분은 연료농도가 가장 높은 중심부보다 화염반경의 2/3의 위치에서 최대로 되었다

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.128-135
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• 2010

본 연구에서는 구획화재로부터 발생되는 화학종의 특성을 파악하기 위해서 혼합분율분석을 수행하였다. 메탄, 헵탄 그리고 톨루엔과 같은 탄화수소 연료들을 사용한 화재 실험이 ISO 9705 표준 화재실에서 수행되었으며 상층부의 두 지점에서 가스종 농도와 그을음(soot) 분율 등을 측정하였다. 미연탄화수소(UHC), 일산화탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$), 산소($O_2$) 그리고 그을음 등의 측정된 화학종에 대한 질량분율을 혼합분율의 함수로 나타내었고, 탄화수소 연료의 이상적인 반응식에 기초한 상태 관계식과 비교 분석하였다. 혼합분율 분석은 다양한 화재 조건 및 측정 위치에서 얻은 수많은 측정데이터를 하나의 일관된 파라미터, 즉 혼합분율의 항으로 분류할 수 있게 하였다. 해석 결과를 통해 혼합분율 계산에 그을음을 고려하는 것이, 특히 헵탄이나 톨루엔과 같이 그을음 발생이 큰 연료의 경우 분석의 정확성을 향상시킴을 확인하였다.

• 보일러설비
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• 통권64호
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• pp.54-55
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• 1999

겨울철 난방기가 끝남에 따라 겨우내 사용한 보일러에 대한 손질이 필요한 때가 돌아왔다. 겨울철동안 계속된 가동으로 그을음이 끼거나 무리가 가해진 보일러를 그냥 방치해 둘 경우 연소효율이 떨어지거나 수명이 단축되는데 간단한 청소나 손질로 이를 예방할 수 있다. 에너지관리공단이 추천하는 간단한 보일러 청소 및 관리 방법을 소개한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1359-1365
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• 2011

본 연구의 목적은 디젤-에탄올 혼합연료로 운전되는 디젤엔진에서 에탄올 혼합비율이 나노 크기 입자 배출 특성에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 엔진의 연소 및 배기 배출물 특성은 배기량 373cc 의 단기통 디젤엔진과 배기 배출물 측정 장치, SMPS 를 이용하여 실험하였다. 그을음(soot) 배출은 착화지연 기간이 길어짐에 따라 증가하였다. 에탄올 혼합비율이 증가함에 따라 나노 입자의 총 개수 및 질량은 대체로 감소하는 경향을 나타냈다. 그러나 에탄올이 30% 혼합되었을 때 그을음(soot) 입자의 응결로 인해 큰 입자의 수 분포가 증가하였으며, 질량 또한 크게 증가하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.20-25
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• 2017

본 연구에서는 화염 내에 생성된 그을음 입자가 방사하는 복사 강도 분포를 측정하고, 이를 바탕으로 Jet A1 액적확산 화염의 온도 분포를 예측하였다. 이를 위해서 700 nm와 900 nm 각각의 파장에 대해서 화염 내 그을음 입자가 방사하는 복사 강도를 CCD 카메라로 측정하였고 Abel 변환을 통해 얻어진 국소 복사 강도 분포를 이색법(Two Color Method)에 적용하여 최종 화염의 온도 분포를 계산하였다. 그 결과 이색법에 의한 측정은 그을음의 복사 강도와 투영된 시각선의 간격에 따라서 약 2% 정도 이내의 deconvolution 오차가 발생할 수 있으며, 본 연구 결과에서 제시한 측정 방법을 통해 2000 K 기준 약 18 K 오차 범위 이내에서 화염온도 예측이 가능함을 확인하였다.

• 보존과학회지
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• 제28권2호
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• pp.165-173
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• 2012

본 연구에서는 고대 먹의 과학적이고 체계적인 분석을 통해 선조들의 조묵방법 및 기술을 파악하는 것이 연구의 목적이다. 고목재와 고문서의 묵서부의 먹을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 고목재(창덕궁 신선원전 적심)를 연륜연대분석한 결과 1899년에 벌채된 것으로 나타났으며, 따라서 고목재에 씌어진 먹의 연대를 추정할 수가 있었다. 고대 먹 원료인 그을음의 단일입자크기는 고목재의 경우 평균 107nm로 가장 크게 분석되었고, 12개의 고문서의 경우 38~86nm범위를 나타냈다. 응집체입자크기 분석 결과 고목재의 경우 평균 370nm로 단일입자크기와 같이 가장 크게 분석되었으며, 고문서의 경우 평균 206~318nm로 분석되었고, 단일입자크기와 응집체입자크기 간에는 같은 경향의 분포를 나타내었다. 단일입자크기와 응집체입자크기로 그을음의 원료를 분석할 수가 있을 것으로 생각되었다. 고목재와 고문서 묵서부분의 박편상먹의 적외선 및 라만 분광분석에서는 목재나 종이의 간섭으로 먹 입자의 스펙트럼을 얻을 수 없었다. 고목재에서 분리한 분말먹의 라만 분광분석에서는 현대 송연 그을음과 유사한 라만 스펙트럼패턴을 보여, 송연먹으로 추정할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권12호
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• pp.1772-1780
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• 2003

An optimal soot blowing system has been developed for an optimal operation of power utility boilers by both minimization of the use of steam and the number of soot blowers worked during soot blowing. Traditionally, the soot blowing system has been operated manually by operators. However, it causes the reduction of power and thermal performance degradation because all soot blowers installed in the plant should be worked simultaneously even there are lots of tubes those are not contaminated by slagging or fouling. Heat transfer area is divided into four groups, furnace, convection area including superheater, reheater and economizer, and air preheater in the present study. The condition of cleanness of the tubes is calculated by several parameters obtained by sensors. Then, a part of soot blowers works automatically where boiler tubes are contaminated. This system has been applied in a practical power plant. Therefore, comparison has been done between this system and manual operation and the results are discussed.