• Fire Science and Engineering
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• v.13 no.2
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• pp.12-17
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• 1999

We intended to investigate combustion properties of rice bran dust. Combustion properties of h rice bran dust according to size distribution and amount were measured as temperature v variation with time using spontaneous ignition apparatus. Moreover, combustion properties w with blowing or without blowing condition were checked in order to investigate combustion p properties in spontaneous ignition apparatus according to flow condition of air. A As the mass and size of rice bran dust was increased, i띠ti외 smoldering temperature was l lowered. All of combustion forms were smoldering combustion. Initial smold얹ing temperature w was slightly lower with blowing condition than without blowing condition in spontaneous i ignition apparatus, which condition made heating value high.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.27 no.1
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• pp.39-45
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• 2003

As the size of a combustor decreases to a MEMS scale, heat loss increases and becomes a dominant effect on the performance of the devices. Existing models, however, are not adequate to predict the heat transfer and combustion processes in such small scales. In the present study, a semi-empirical model to calculate heat loss from a micro combustor is described. The model derives heat transfer coefficients that best fits the heat loss characteristics of a micro combustor that is represented by transient pressure record after combustion is completed. From conservation of energy equation applied to the burned gas inside the combustor, a relationship between pressure and heat transfer is reduced. Two models for heat transfer coefficients were tested; a constant and first order polynomial of temperature with its coefficients determined from fitting with measurements. The model was tested on a problem of cooling process of burnt gas in a micro combustor and comparison with measurements showed good agreements. The heat transfer coefficients were used for combustion calculation in a micro vessel. The results showed the dependence of flame speed on the scale of the chamber through enhanced heat loss.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.26 no.7
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• pp.919-926
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• 2002

Down scaled combustor undergoes increased heat loss that results in incomplete combustion or quenching of the flame as a consequence. Therefore, effect of enhanced heat loss should be understood to design a MEMS scale combustion devices. Existing combustion models are inadequate for micro combustors because they were developed for analysis of regular scale combustor where heat loss can be ignored during the flame propagation. In this research a combustion model is proposed in order to estimate the heat loss and predict quenching limit of flame in a down scaled combustor. Heat loss in the burned region is expressed in a convective form as a product of wall surface area, heat transfer coefficient and temperature difference. Comparison to the measurements showed satisfactory agreement of the pressure and temperature drop. Quenching is accounted for by introducing a correlation of quenching parameter and heat loss. The present model predicted burnt fraction of gases with reasonable accuracy and proved to be applicable in thermal design of a micro combustor.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2004.06a
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• pp.293-296
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• 2004

고용량 $LiNi_{1-y}M_yO_2$(M=Al, Zn and Ti, y=0.000, 0.005, 0.010, 0.025, 0.050 and 0.100) 양극재료를 합성하기 위하여 연소법을 사용하였다. 합성한 시료들을 X-선회절 분석, 미세구조관찰, 전자침미세분석(EPMA)을 하였다. battery 충${\cdot}$방전기를 사용하여 리튬의 삽입${\cdot}$추출 반응으로 인하여 나타나는 충${\cdot}$방전 곡선의 변화를 조사하였고, 합성한 각 시편에 대해 충${\cdot}$방전 싸이클 수에 따른 방전용량의 변화를 조사하였다. XRD pattern 분석결과 모든 조성에서 $R\bar{3}m$ 구조를 보여주었다. Ni 자리에 Al, Zn, Ti를 치환한 결과 방전용량은 감소하였으나 M=Al 시료는 싸이클 특성이 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.60-65
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• 1998

핵융합로 증식재용 Li$_2$TiO$_3$ 분말을 자발착화연소합성법으로 합성하였다. Li질산염과 Ti 질산염이 혼합된 전구용액은 연소반응을 위하여 가열되는 동안 침전물이 형성 되었지만 카르복실산기(carboxylic acid group)와 아민기(amine group)를 지닌 글라이신(glycine)이나 카르복실산기만을 가진 구연산(citric acid)과 아민기만을 가진 우레아(urea)를 흔합한 연료를 사용한 경우에는 연소합성반응이 일어나 분말을 쉽게 합성할 수 있었다. 또한 형성된 분말은 별도의 하소공정이 없더라도 원하는 결정상이 형성되었으며, 합성편 Li$_2$TiO$_3$ 분말은 비표면적이 15 $m^2$/g으로 약 30nm의 크기를 지닌 미세한 입자이었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2003.05a
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• pp.408-411
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• 2003

PPV(Positive Pressure Ventilation)란 화재진압시 송풍기를 이용하여 화염이 발생한 구조물 내부로 신선한 공기를 유입시켜 내부압력을 상승시키는 방식으로서, 구조물 내부의 전체 영역에 균일하게 열ㆍ연기 및 연소 생성물 등의 급속 배기 및 구조물 내부온도를 급속히 감소시킬 수 있는 것이 특징이다.(중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.05b
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• pp.57-58
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• 2003

대기중 입자상 물질은 대기중에서 발견될 수는 고체 및 액체상 물질로서 여러 가지 형태를 띄고 있다. 이러한 입자상 물질은 다양한 배출원인 자동차, 공장굴뚝, 가정난방 등과 같은 화석연료 연소시설과 토양 도로먼지, 건설현장, 해염입자 등과 같은 비 연소시설에서 배출되어 직접적으로 대기중으로 유입되기도 하며, 대기중 기체상 물질들이 태양광선 및 수증기의 존재하에서 화학반응을 일으켜 생성되는 이차입자도 있다. 미국 EPA (Environmental Production Agency)에서는 대기중 입자상 물질을 입경에 따라 두가지 형태인 PM$_{2.5}$와 PM$_{10}$으로 분류하였다. (중략)략)

• Fire Science and Engineering
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• v.28 no.1
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• pp.44-51
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• 2014

Smoke from fire is a mixture of combustion gases and particles which include micro-droplets formed from condensed organic vapors and carbonaceous agglomerates. The inhalation of smoke particles causes adverse health effects, and it is prerequisite for the hazard and risk analysis of the smoke particles to know how they behaviour in the respiratory tract. The characteristics of the absorption and adsorption of toxic gases and the amount and location of the particle deposition within the respiratory tract that determine the adverse health effects are related to the morphology and the size distribution of smoke particles. In the present work, as a preliminary study for the adverse health effects of smoke particles, the morphologies of the smoke particles from combustible materials were investigated for each fire stage: smouldering, well-ventilated flaming, small under-ventilated flaming, fully-developed under-ventilated fire. The steady-state tube furnace method given in ISO/TS 19700 was used for the generation of smoke particles. The fire stages were controlled by changing furnace temperature and equivalent ratio. The morphologies were analyzed by using Transmission Electron Microscope (Bio-TEM) by collecting the particles on TEM grids put on each stage of a cascade impactor.

• Journal of Energy Engineering
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• v.7 no.1
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• pp.146-156
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• 1998

Fly ash produced in coal combustion is a fine-grained material consisting mostly of spherical, glassy, and porous particles. A physical, morphological, and chemical characteristic of fly ash has been analyzed. This study may contribute to the data base of domestic fly ash, the improvement of combustion efficiency, ash recycling and ash collection in the electrostatic precipitator. The physical property of fly ash is determined using a particle counter for the measurement of ash size distribution and gravimeter. Morphological characteristic of fly ash is performed using a scanning electron micrograph and an optical microscope. The chemical components of fly ash are determined using an inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP). The distribution of fly ash size was ranged from 15 to 25 $\mu$m in mass median diameter. Exposure conditions of flue gas temperature and duration within the combustion zone of the boiler played an important role on the morphological properties of the fly ash such as shape, relative opacity, coloration, cenosphere and plerosphere. The spherical fly ash might be generated at the condition of complete combustion. The size of fly ash was found to be increased the with particle-particle interaction of agglomeration and coagulation. Fly ash consisted of $SiO_2\;Al_2O_3\;and\;Fe_2O_3$ with 85% and carbon with 3~10% of total mass.