• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.8
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• pp.815-823
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• 2011

Combustion phenomena in porous media combustors are widely used in industrial fields for the combustion of lowgrade fuels and the regeneration of combustion heat. However, studies of combustion phenomena in porous media have been limited, because these phenomena are difficult to observe, and the configurations of porous media are complex. We propose a simple model combustor: a multi-channel combustor that consists of many layers of combustion channels made of quartz plates. We conducted an experimental observation of the flames in the multi-channel combustor and obtained experimental results for the flame stabilization limits. Flames formulated in the multi-channel combustor showed variation in the spatial distribution depending on the heat transfer between neighboring channels. A simple analytical model was developed and the variation in the flammability limits of the multi-channel combustor was discussed. This study will enhance our understanding of flame behavior in a porous-media combustor.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1994.11a
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• pp.116-121
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• 1994

에너지 자원의 고갈과 환경오염 문제가 심각히 대두되고 있는 현재 액체연료에 비하여 청정 에너지인 가스의 연료화에 대한 연구는 과거 어느때보다도 그 중요성이 높이 인식되고 있다. 이에 본 연구에서 제시하는 연소기는 다공성 물질을 이용하는 연소장치로서 연소 경로를 바꾸어줌으로써 공기를 예열하는 효과를 극대화시킴과 대류열및 복사열을 방출하는 것이 큰 특징이다. 본 연구의 결과에 의하면 당량비의 감소에 따른 화염온도는 이론단열화염온도보다 높게 나타나서 당량비의 감소에 비례하여 더욱 좋은 효과를 얻을수 있었으며, 또한 왕복주기시간의 감소함에 따라 화염온도는 약간씩 증가하는 경향을 보여주었다. 이것들은 초희박 연소의 가능성을 보여준 것으로 저발열량의 연료 의 연소로 인한 에너지 절약 또는 유기화합물 즉, 페놀류나 알데히드류와 같은 공해물질들을 제거하는 연소메카니즘에 기여한 할 것이다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2013.04a
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• pp.23-24
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• 2013

침윤소화약제는 소화용수와 혼합시 표면장력을 저하시켜 침투성을 향상시키는 약제로 다공성 적층물질의 화재를 진압하기 위하여 사용된다. 목조건물 및 다공성물질, 적층물질에서 화재가 발생한 경우, 일반소화용수로는 재발화의 가능성이 있는 물질의 심부까지 침투하기 어려워 심부화재로 전이될 가능성이 높다. 따라서 소화용수에 침윤소화약제를 혼합함으로써 침투성능을 향상시켜 연소물질 심부의 화재를 진압하며 이에 대한 기준 연구가 절실히 요구되고 있는 현시점에서 침윤소화약제의 성능을 평가할 수 있는 기법의 필요성 또한 커지고 있다. 이에 본 연구에서는 분석학적 기법을 통하여 침윤소화약제의 성분에 대하여 제품별 공통 성분과 제품별 특성성분 데이터를 지문영역으로 확보하였다. 이러한 일치성 평가를 실시함으로써 인증을 득한 소화약제의 사후 관리 기법으로 활용하고자 기초연구를 실시하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.3
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• pp.676-684
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• 1990

This study is on the pulsating combustion of premixed gas in a Rijke type combustor made of a honeycomb flame holder in a tube. Modelling for the onset condition of the oscillation is made by the ratio of the acoustic power generation based on the analysis of heat transfer to the power loss due to the thermoviscous dissipation and radiation. Experiment is performed for the characteristics of acoustic, thermal and combustion. It is shown that the theoretical modelling for the oscillation may be used as a limit condition. And the combustion analysis for the acoustic power generation is needed for better prediction of the onset condition. Experimental result shows that, by pulsation, the flame length is shortened and the flame temperature is decreased with increase in the heat transfer coefficient. The NO$_{x}$ concentration in the exhaust gas is significantly reduced by pulsation and the concentration of unburned hydrocarbon shows a little increase.e.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.5
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• pp.1113-1120
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• 1988

This paper presents the results of an experimental investigation on one dimensional excess enthalpy flame formed in a porous block. The investigation is undertaken in order to further the physical understanding of internal heat recirculation from reaction zone to unburned mixture. Two porous blocks are placed at both sides of combustion block to control the temperature distribution in the combustion block by means of radiation heat transfer. Mean temperature measurement reveals the general nature of the reaction zone in the porous material. It is conformed that the temperature of reaction zone exceeds the adiabatic flame temperature and the flame is stabilized at the out range of flammibility limit derived by conventional burner.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.6 no.4
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• pp.399-405
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• 1994

Beacuse of the energy resources exhaustion, the aggravating environmental air pollution and the smoke phenomena etc., the importance of clean gas fuel compared with liquid fuel is highly considered in recent years. The combustion system which consists of porous media is actively studied as a new method for solving above problems. Therefore, excess enthalpy combustion using porous media was interested by many researchers and investigated through numerical and experimental analysis. In this study, the simplified combustor has the unique combustion characteristics of mixture gas preheated effect using radiative and convective heat energy by changing the flow passage of unburned gas with solenoid valves and has the intensive excess enthalpy phenomena As the result of according to reduce equivalence ratio, flame temperature was remarkably higher than adiabatic flame temperature. This show the ability of super-lean combustion.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2003.05a
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• pp.21-26
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• 2003

Diesel particulate trap is a core technology for the reduction of PM from diesel vehicles This study presents the features and the characteristics of DPF system when using pellet type filters. In comparison with wall-flow filter, the pellet filter has the advantages of cracking free during regeneration and shape flexibility. Experiments are conducted in a test bench simulated as diesel engine exhaust condition. Pressure drop and particle loading rate was compared by using two pellet filters having the porosity of 70% and 0%. Also its regeneration was tested.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.06d
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• pp.49-53
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• 2001

A conventional flame type gas combustion major portion of heat is transferred to the body by convection due to small radiant ability of the gas flame. Increasing the radiation component of heat flux in the combustion zone allows to augment the efficiency of gas utilization. Such effect can be reached by using radiative gas burner applied to metal mesh combustion. Basically the gas radiant burner consists of metallic mesh of high heat resisting steels. In terms of this regards, we have made the burner consisted of metal mesh and measured the radiative flame stability of natural gas/air mixture on the metal mesh burner. The pressure loss through the metal mesh is defined by pressure-velocity slope. The more increased the pressure-velocity slope of the metal mesh is, the wider the stable zone of radiave flame on the metal mesh burner is. And the augmentation of mixture flowrate through the metal mesh make narrow the permissible range of equivalence ratio.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.7-7
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• 1999

충돌/유출냉각은 연소실 벽면 등과 같이 열부하가 많이 걸리는 영역에서 고온의 연소가스로부터 표면을 보호하는 막냉각과 더불어 내부에 다공성 판을 설치하여 충돌제트에 의해 내부표면을 냉각시켜 가스터빈엔진의 고온요소의 냉각성능을 극대화시키는 방법 중의 하나이다. 이와 같은 냉각방법을 적용하면 벽면을 충돌제트에 의한 냉각과 함께 냉각유채를 막냉각에 활용함으로써 냉각효율을 극대화할 수 있다. 본 연구에서는 국소적인 값들을 획득하기 용이한 물질전달실험방법의 하나인 나프탈렌 승화법을 이용하여 수직으로 분사되는 충돌제트에 의한 유출판 내면에서의 열/물질전달특성을 분사판(injection plate)과 유출판(effusion plate) 사이의 높이, 분사제트의 속도, 분사홀간의 배열을 변화시켜가며 유출판만이 있는 경우와 비교, 분석하였다. 분사홀과 유출홀의 관 사이의 간격은 0.33d에서 10d까지 변화시켜가며 그 효과를 관찰하였으며, 홀배열 효과를 보기 위하여 2가지 홀배열(staggered array, shifted array)에 대하여 실험하였다. 또한 분사제트의 속도효과를 고찰하기 위하여 분사제트의 Rc$_{d}$=5,000-12,000까지 변화시켜가며 실험을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.97-97
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• 2015

전 세계적으로 화석연료의 고갈 및 환경오염 문제를 해결하기 위해 신재생에너지에 대한 관심이 급증하고 있다. 이러한 신재생에너지에는 수소 에너지, 자연 에너지(태양열, 지열 등), 바이오 매스 에너지 등이 포함된다. 이 중 수소 에너지는 지구상에 풍부하게 존재하고 있는 물과 탄화수소로부터 얻어지며, 연소 시에도 다시 물을 형성하여 오염 물질을 배출하지 않는 차세대 무공해 에너지원으로써 주목을 받고 있다. 수소 제조를 위한 공정에는 수증기 개질 공정(steam reforming), 부분 산화(partial oxidation) 및 자열개질(autothermal reforming) 등이 있으며 실제로 생산되는 대부분의 수소는 탄소/수소비(1:4)가 높은 메탄($CH_4$) 가스를 이용한 메탄 수증기 개질 공정(steam methane reforming)을 통하여 제조된다. 이 때 수소 제조의 고효율화 및 저비용화를 위해서는 반응물에 대한 높은 선택도, 고활성도 및 높은 안정성을 갖는 촉매가 반드시 필요하며, 대표적으로 Ni, Pt, Ru 등이 보고되고 있다. 이러한 촉매들은 대부분 세라믹 pellet 형태로 제작되어 왔으나 열전도도가 낮고 물리적 충격에 취약하다는 단점이 존재한다. 따라서 우리는 이러한 단점을 극복하고, 촉매의 활성을 높이기 위하여 다공성 금속 합금 폼을 촉매 지지체로 도입하였다. 또한, 다공성 금속 합금 폼 표면에 촉매의 분산 및 안정성을 향상시키기 위해 지지체와 촉매 사이에 원자층 증착법을 이용하여 inter-layer를 도입하였다. 이들의 구조, 형태, 및 표면의 화학적 상태는 주사전자현미경, EDS (energy dispersive spectroscopy)가 탑재된 주사전자현미경, X-선 회절, 및 X-선 광전자 분광법을 이용하여 규명하였다. 더하여 정전압-전류 측정법 및 유도 결합 플라즈마 분광 분석기을 이용하여 전기 화학 반응을 유도하고, 반응 후 전해질의 성분분석을 통해 촉매와 지지체 간의 안정성을 평가하였다. 따라서 본 결과들은 한국진공학회 하계정기학술대회를 통해 좀 더 자세히 논의될 것이다.