• 제목/요약/키워드: 급격연소

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직접분사식 암모니아 전소 엔진에서 점화 시기와 공기과잉률의 변경에 따른 연소 및 배기, 효율 특성 비교 (Comparison of Combustion, Emissions and Efficiency Characteristics as Varying Spark Timings and Excess air ratios in an Ammonia-fueled Direct Injection Spark Ignition Engine)

  • 장용훈;박철웅;김용래;최영;민찬기;이승우;백홍길;이정우
    • 한국가스학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • 산업혁명의 발달로 인해 급격하게 증가된 온실가스 배출량을 저감하기 위해 배기 배출물 규제가 계속해서 강화되고 있다. 이를 만족시키기 위해선 친환경 연료의 사용은 필수적이다. 미래의 친환경 연료로서 수소가 주목받고 있지만, 물질적 특성으로 인해 취급과 보관에 큰 어려움을 겪고 있어, 이에 대안으로 암모니아가 제안되었다. 암모니아는 수소 대비 상온 조건에서 쉽게 액화가 가능하며, 에너지밀도가 높다. 이에 엔진의 연료로서 암모니아의 적용성을 검토하기 위해 직접분사식 암모니아 전소 엔진에서 연소제어인자의 변경에 따른 실험을 진행하였다. 본 실험은 점화시기(Spark Timing)와 공기과잉률(Excess Air Ratio) 두 개의 변수를 변경하여 실험을 진행하였다.엔진 속도 1,500 RPM 및 중부하 이상(제동 토크 200 Nm)의 조건에서 암모니아 전소를 하였을 때, 연소 안정성과 질소산화물, 미연 암모니아 등의 배기 배출물의 경향을 관찰하였다. 연소제어인자의 최적화를 통해 암모니아만을 연료로 사용한 경우에도 안정적인 연소가 가능한 조건을 찾을 수 있었고, 향후 운전영역 확장을 위한 전략을 적용할 계획이다.

가열담배 사용과 연소담배 흡연의 급성 심혈관 효과 검증 (Comparison of Acute Cardiovascular Effects of Using Heated Tobacco Productsand Cigarette Smoking)

  • 김동규;김맹규
    • 생명과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.320-332
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    • 2024
  • 본 연구는 연소담배와 비교해 서로 다른 가열담배(heated tobacco products, HTPs) 사용 시 혈역학적 지표들의 급성 반응을 비교하고, 급성 HTPs 에어로졸 노출이 심장 자율신경조절(cardiac autonomic regulation, CAR)에 미치는 영향을 탐색하려는 목적으로 수행되었다. 또한, 서로 다른 연초 스틱 간 급성 심혈관 효과의 비교 검증을 목표로 하위연구를 설계했다. 외관상 건강한 남성 흡연자 16명은 개방표지, 무작위 교차시험으로, 최소 48시간 세척기간과 함께 비-흡연(non-smoking, NS), 담배 흡연 및 서로 다른 두 가지 HTPs 사용 세션을 각각 수행했다. 하위연구는 NS와 함께 서로 다른 두 가지 연초 스틱 간 급성 심혈관 효과를 비교하기 위해, 참여자 중 8명을 대상으로 실시되었다. 수축기와 확장기 혈압 및 CAR을 반영하는 심박변이도(heart rate variability, HRV)가 각 세션 시작 전, 제품 사용 중 그리고 사용 후 30분까지 평가되었다. NS 동안 혈역학적 변화는 통계적 차가 없었으나, HTPs 에어로졸에 급성 노출은 담배 연기와 상응하는 수축기와 확장기 혈압의 유의한 증가를 초래했으며, 이들 지표에서 HTPs 기기 간 통계적 차는 없었다. 연소담배와 HTPs 사용 후 통계적으로 유의한 심장 교감신경활동(cardiac sympathetic nerve activity, CSNA)의 급성 증가와 심장 미주신경 긴장도(cardiac vagal tone, CVT)의 급격한 저하가 나타났다. 사용 기기와 독립적으로 HTPs 사용에 따른 CSNA와 CVT 반응은 연소담배와 통계적 차가 없었다. 서로 다른 두 가지 연초 스틱은 NS와 비교해 혈역학적 지표들의 유의한 증가를 유도했으나, 연초 스틱 간 통계적 차는 없었다. CVT는 두 가지 연초 스틱 사용에 따라 유의하게 감소했으며, 연초 스틱의 종류에 따라 CVT 저하에 통계적 차가 있었다. 이상의 결과들은 HTPs 에어로졸 노출이 사용 기기와 독립적으로 연소담배와 동등한 급성 심혈관 효과를 유도할 수 있으며, 연초 스틱의 종류에 따라 급성 CAR 저하가 강화될 수 있음을 시사한다.

열선농도 프로우브를 이용한 여혼합기의 순간농도 측정에 관하여 (Concentration measurements of the premixed mixture by using a hot wire concentration probe)

  • 박경석
    • 오토저널
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    • 제7권1호
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    • pp.12-17
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    • 1985
  • 주위기체와 다른 기체를 간헐적으로 또는 단발로 분사한 경우, 분류내의 분사체의 농도는 시간에 따라 급격히 변화한다. 수ms인 전자식기체 채취밸브를 이용해서 기체를 채취하고, 가스마토그 라프 등에 의해 가스분석을 행하는 방법이 있고 주로 피스톤식 내연기관의 연소실내 농도의 측 정에 이용되고 있다. 이 방법은 밸브 열립시간을 단축시켜도 약 1ms가 한도이고 시간분해능력도 1ms정도가 최단시간이다. 또 동일한 장소에서 농도의 시간경과를 얻는 데에는 각각의 시간에 대해서 기체의 채취와 분석을 행하지 않으면 안되어 실제시간의 농도측정이 불가능하다는 결점이 있다. 최근 레이저 응용기술의 진보에 의해 라만산란, 레리산란, CARS법 등의 농도순간측정이 가능해지고 있고, 점차 현실화되어가고 있다. 이들의 방법은 국소의 순간농도뿐만 아니라 온도의 동시측정도 가능하게 하는 특징을 갖고있다. 그러나 레이저에 의한 측정장치는 현시정에서는 아직 가격이 고가이고 광학계의 설치 등, 실험상의 조작이 복잡한 것 등의 결점을 갖고 있다. 본 고에서는 최근 진전이 현저하고 실용화에 대한 확신을 갖고 있는 열선농도Probe에 의한 순간농 도의 측정방법을 소개하고자 한다.

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라이너 Premix 보관조건에 따른 반응성 비교

  • 홍윤택;장시권;이덕범;박병찬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1997년도 제8회 학술강연회논문집
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    • pp.215-220
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    • 1997
  • 본 연구는 추진제 연소관 내부에 도포 되는 내열재 라이닝 공정을 최적화하기 위해 라이너 Premix 반응성을 실험하고 그결과를 토대로 Premix 저장조건을 설정하였다. HX-계열의 Bonding agent를 사용하는 LH-2, LH-5, LH-6 라이너를 선택하여 각각 20, 30, $40^{\circ}C$하에서 5주간 저장후 경화제와 경화촉매를 주입하고 초기점도를 측정하여 반응성을 예측하였다. 그 결과 Bonding agent로 HX-868을 사용하는 LH-5, LH-6 라이너가 HX-752를 사용하는 LH-2보다 반응성이 빠르며, 경화제와 경화촉매로 DDI와 T-12를 사용하는 LH-5 라이너가 IPDI와 $Fe(AA)_3$를 사용하는 LH-6 라이너 보다 반응성이 빠르게 나타났다. 이러한 저장온도와 기간에 따른 반응성을 토대로 공정 적용시 급격한 점도 상승에 의한 작업의 불안정성을 피하기 위해 일정 점도를 초과하지 않는 라이너 Premix 저장조건을 설정하였고, 향후에는 Bonding agent로. HX-868을 사용하는 LH-5, LH-6 라이너는 보다 공정성이 양호한 HX-752로 바꾸어 주는 것이 바람직 할 것이다.

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IGCC용 PDU급 가스터빈의 성능 및 NOx배출 특성에 관한 예비평가 (Preliminary Estimates on the Performance and the NOx Emission Characteristics of the Gas Turbine of IGCC PDU)

  • 김용철;이찬;이한구;윤용승
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.73-78
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    • 1998
  • 상용 IGCC발전소의 특징적 공정흐름에 대한 분석기술의 확보를 위해 PDU급 IGCC발전계통에 대한 성능평가와 NOx 배출에 대한 모델링을 수행하였다. 향후 IGCC발전소 건설시 선정가능성이 있는 4가지 가스화 공정에서 생산되는 석탄가스를 연료로 하고, 그 발전계통의 대상 가스터빈은 산업현장에서 사용되고 있는 GE사의 LM1600PA를 선정하였다. 석탄가스는 천연가스에 비해 가스터빈의 효율과 출력 상승을 가져오나, 이와 동시에 압축기 탈설계점 작동문제를 야기 시킬 수 있다. 또한 NOx 발생량은 석탄가스 연소시 급격히 증가하며, NOx 제어를 위해 질소분사가 이루어져야 함을 알 수 있었다.

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석탄가스화 복합발전 시스템의 성능평가를 위한 시뮬레이션 연구 (Simulation Study for IGCC System Performance Evaluation)

  • 마수만;이한구;이찬;김형택;정근모
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회, 한국에너지공학회 1993년도 춘계 공동학술발표회 초록집
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    • pp.132-139
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    • 1993
  • 석탄가스화 공정과 복합발전 사이클을 결합한 IGCC 발전 시스템은 기존의 석탄연소 발전방식에 비해 열효율이나 공해배출 문제 등에서 월등히 우수한 특성을 가지므로 차세대 발전개념으로 크게 각광받고 있다. 이러한 이유로 선진공업국들은 70년대 석유 파동이래 IGCC 기술을 중점 개발하여 왔고, 머지않아 상업화에 도달할 전망이다. 국내적으로도 전기수요량의 급격한 증가와 엄격한 환경규제 등의 현실적 요인으로 인해 IGCC 발전에 관심이 집중되고 있으며, 이와 더불어 우리실정에 맞는 IGCC 공정기술의 개발이 시급한 실정이다.

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INAA를 이용한 도로변의 중금속 농도에 관한 연구 (A Study on the Airborne Concentration of Heavy Metals by INAA at the Roadside)

  • 임종명;구부미;장미숙;이진홍
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.35-36
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    • 2000
  • 교통수단의 발달과 경제활동이 활발해짐에 따라 많은 오염문제가 발생하였는데, 특히 대도시를 중심으로 증가한 차량과 경제활동에 필요한 에너지 소비의 증대로 대기오염의 심각성은 더욱 커지게 되었다. 일반적으로 대기중 부유 분진의 발생원은 토사의 재 비산이나 해염 입자, 화분 등과 같은 자연적인 발생원과 산업시설, 소각시설, 가정난방, 수송수단의 이용 등의 인간활동에 의한 인위적인 배출원으로 대별되며 인위적인 배출원의 영향은 자연적 발생원에 비해 그 영향이 보다 폭넓고 중요하게 다루어지고 있으며, 특히 화석연료의 연소와 관련 있는 각종 산업시설의 증가 및 대형 디젤 자동차의 급격한 증가는 대기 중 부유분진의 농도를 증가시키는 중요한 요인이 되고 있다. (중략)

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FDS를 이용한 부산 실내사격장 화재 시뮬레이션 (Simulation of Indoor Shooting Range Fire in Busan by Using FDS)

  • 조영진;서영일;문병선;김성진;전우정
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.143-146
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    • 2011
  • 2009년 11월 14일 발생한 부산 실내사격장 화재와 관련하여 조사내용을 토대로 화재 시뮬레이션용 전선유체역학 모델인 FDS를 이용하여 재현하였으며, 시뮬레이션 결과와 화재당시 녹화된 CCTV 영상을 비교하였다. 2층 발사실에서 시작된 화재는 급격히 연소가 진행되어 약 3초 후에 휴게실로 확산되며, 약 7초 후에는 계단 및 1층 홀을 지나 사람들이 통행하는 인도에까지 연기가 분출되는 것으로 나타났다. 시뮬레이션 결과는 2층 발사실과 휴게실에 녹화된 CCTV 영상 및 1층 홀 옆의 귀금속가게에 녹화된 CCTV 영상과 거의 일치하였다.

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물류창고 화재분석을 통한 화재안전관리방안 연구 (A Study on the Alternatives for Fire Safety Management by Warehouse Fire Analysis)

  • 김희규;박상현;정태호
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2009년도 춘계학술논문발표회 논문집
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    • pp.598-605
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    • 2009
  • 본 논문은 2008년 12월 5일 경기도 이천시 소재의 물류창고 화재사고에 대한 화재원인 및 화재확대요인을 검토하고, 재발방지를 위한 대책을 제시하였다. 본 화재원인 검토결과 용접작업 실화에 의한 화재로 벽체패널인 샌드위치패널과 문틀형 강을 접합하던 중 용접작업시 발생하는 불티 또는 고열에 의해 벽체패널 내부의 스티로폼 및 우레탄폼에 착화된 것으로 추정된다. 화재확대요인은 화재에 취약한 스티로폼 및 우레탄폼 재질의 샌드위치패널 사용과 소방설비의 인위적 기능해제로 판단된다. 이번 사고와 같은 재난을 예방하기 위해서는 급격한 연소확대 특성을 갖는 스티로폼 및 우레탄폼 재질의 샌드위치패널 사용금지, 소방설비의 기능해제에 대한 감시와 처벌강화와 안전관리체계 및 안전규칙 준수여부 관리 강화가 필요하다.

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석탄과 보조제로 바이오매스를 사용한 바이오 고형연료의 혼소 특성 (Characteristics of the Co-Combustion of Coal and Bio-Solid Fuel using Biomass as an adjunct)

  • 현완수;진용균;조은지;한현구;민선웅;여운호
    • 유기물자원화
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    • 제28권2호
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    • pp.49-57
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    • 2020
  • 하수 슬러지는 수분 함량이 높고, 발열량이 낮아 하수 슬러지를 에너지원으로 사용하는데 어려움이 있다. 이런 하수 슬러지 특성을 개선하고, 화석 연료를 대체하기 위해 하수 슬러지와 목질계 바이오매스를 혼합한 바이오 고형연료를 생산하는 연구를 행하였다. 열중량 분석은 석탄과 5%, 10%, 15%의 바이오 고형연료를 각각 혼합하여 혼소할 경우 발생되는 특징을 연구하는 데에 활용되었다. 이 분석은 10℃/min씩 25℃에서 900℃까지 내부 온도를 올리는 비등온 조건하에서 수행되었다. 석탄 단일 시료를 석탄과 바이오 고형연료가 혼합된 시료와 비교하였을 경우 연소개시온도는 약간 변화가 일어났다. 하지만, 연소최대온도와 연소종료개시온도는 변화가 거의 없었다. 연소개시는 200 ~ 315 ℃에서 이뤄졌으며, 중량변화가 급격히 일어나는 열분해는 350 ~ 700 ℃에서 이뤄졌다. 혼소 반응속도 분석 결과 활성화 에너지는 혼합율이 높아질수록 낮아졌다. 그러므로 화력발전소에서 석탄과 바이오 고형연료를 혼소하는 것이 가능할 수 있을 것이다.