• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.20-29
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• 2019

본 논문에서는 저탄장 석탄더미 표면부에 자연발화 차단제를 도포하였을 경우 자연발화 현상에 미치는 영향을 수치해석적인 방법을 통해 살펴보았다. 먼저 자연발화 차단제를 도포하지 않은 경우를 해석하여 선행연구 결과와 비교하여 본 연구의 수치해석방법을 검증한 후 다양한 자연발화 차단제 도포영역 및 위치에 따른 자연발화 방지효과를 분석하였다. 그 결과, 자연발화 차단제의 도포영역이 넓을수록 석탄더미 내부로의 산소유입이 차단되어 발화방지 효과가 컸으며, 자연발화 차단제를 석탄더미 바닥에서부터 도포하여야 발화방지 효과가 더욱 큰 것으로 나타났다. 자연발화 차단제의 제조비용 등의 경제적인 측면을 고려하여 효과적으로 도포하여야 한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제39권2호
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• pp.368-376
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• 2022

자연발화 현상은 산업현장 또는 우리 생활 속 어디에서나 발생하며 물질이 대기 중에서 점화원 없이 스스로 발화되는 현상이다. 화학반응 속도가 빨라져 발생하는 열이 증가하게 되어 자연발화의 위험성은 더욱 커진다. 본 연구에서는 식품과 화장품 소재로 이용되는 안전한 원료를 배합하여 다양한 자연발화 현상 중 특히 석탄 자연발화 방지제를 제조하였다. 인도네시아산 저열량, 저급탄에 대한 Lab과 Field Test를 통하여 석탄 자연발화 억제 효과를 확인하였다. 옥외 현장 테스트 결과, 비교군(90일 후 발화)에 비하여 본 연구에서 제조한 발화방지제는 120일 이상 우수한 자연 발화억제 효과를 나타내었으며 실내저탄장에서 50일 동안의 CO의 농도변화를 비교하여 CO 농도 제어 효과를 확인하였다. 비교군인 석탄, 기존의 발화 방지 방법보다 우수한 결과를 확인하였다. 또한, 환경을 고려한 토양 및 수질 시험, 작업 근로자를 고려한 발화방지제의 MSDS, 수질, 안 자극 등의 공인시험을 통하여 환경과 근로자 작업환경의 안전성 등을 연구하여 2024년부터 적용되는 실내저탄장용 석탄 발화방지제의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.63-71
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• 2011

본 연구에서는 대표적인 계절용기기인 전기히터에 대하여 발화위험성을 평가하였다. 실험에는 2종류의 전기히터가 사용되었다. 전기히터 가동 시 히터 표면 및 주변의 온도변화를 측정하였으며, 내부 비파괴검사를 통하여 전기히터 내부구조를 파악하였다. 전기히터 화재원인 중 가장 높은 비율을 차지하는 가연물 근접방치에 의한 화재위험성을 평가하였다. 또한 전도 안전스위치 오작동에 의한 발화위험성을 평가하였다. 정상작동 시 전기히터 발열제 주위에서 온도가 $80^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 전기히터 가동 중 가연물 낙하 등으로 인하여 히터를 덮거나 안전장치(전도안전스위치, 과열방지장치)의 오작동 등에 의해 발화위험성이 상존하고 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.511-517
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• 2014

최근 매년 겨울철이면 온수용으로 사용 중인 시즈히터에 의한 화재가 빈번하게 발생하고 있다. 시즈히터는 구조가 간단하여 비교적 간단한 장치로 온수를 얻을 수 있기 때문에 그 사용이 지속해서 증가하고 있다. 본 연구에서는 온수용 시즈히터에 의한 화재 발생을 감소시키는 방안을 마련하기 위하여 실험을 통하여 화재 발생 메커니즘을 파악함으로써 화재의 위험요인을 발견하고자 한다. 온수용 시즈히터의 화재위험요인에 대한 분석을 위하여 시중에 시판 중인 온수용 시즈히터를 종류별로 구매하여 가열에 따른 온도변화와 발화 실험을 하였다. 실험결과 온수용 시즈히터는 화재가 발생할 위험이 아주 큰 기기이며, 온수용 시즈히터에 설치된 온도조절기는 과열을 방지하기 위한 장치의 역할을 제대로 수행하지 못하고 있음을 확인하였다. 시즈히터에 의한 화재는 발열부의 과열이 주요 원인으로 물의 양과 가장 밀접한 관계를 가지고 있기 때문에 물이 증발하거나, 사용자의 부주의로 물을 사용 후 보충하지 않아 수위가 내려갈 때에 이를 감지 할 수 있는 수위감지장치와 발열부가 과열되는 경우 전원을 차단할 수 있는 발열부 온도제어 장치가 설치되어야 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.864-870
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• 2017

다단연소사이클 엔진의 추진제는 예연소기에서 일부 연소되고, 연소된 고온의 가스는 터빈을 구동하고 터빈은 터보펌프를 작동시킨다. 터보펌프의 터빈을 통과한 연소가스는 고온 고압의 상태로 연소기로 공급되는데, 이때 연료 또는 산화제의 양에 따라 연소가스는 연료 과잉 또는 산화제 과잉 상태로 공급된다. 산화제 과잉상태의 환경에서 금속 배관은 작은 입자의 충격에 의해서도 발화 또는 폭발될 수 있다. 이를 방지하기 위해 로켓 선진 국가에서는 산화제가 이동하는 공간에 내산화 코팅을 한다. 본 연구에서는 해외 내산화 코팅 물질 분석을 통해 국산 조합분말을 개발하였고, 코팅공정을 수립하였다. 개발된 조합분말을 이용하여 코팅 후 내산화 시험을 수행하였으며, 그 결과 질량변화량이 -0.16%~+0.01% 임을 확인하였다. 본 연구결과로부터 개발된 유약은 실물형 연소기의 내산화 코팅에 적용이 가능할 것으로 판단되며, 향후 연소시험을 통한 개발기술의 검증을 진행할 계획이다.

• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.139-142
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• 2021

석탄 화력발전소는 석탄을 주원료로 사용하고 있으며, 석탄 이동 시에 석탄의 분진 및 자연 발화가 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위해 물을 분사하는 작업을 수행한다. 이로 인해 석탄의 분진과 물이 함께 섞여 흘러나오는 일명 '탄진수(coal-dust water)'라고 불리는 폐수가 흘러나와 환경오염을 초래한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 미세한 분진까지 응집하여 물을 정화할 수 있는 키토산 기반의 천연 응집제를 개발하고, 그 응용성을 입증하고자 하였다. 탄진수에 다양한 농도의 응집제를 투여하여 최적의 흡착농도가 4 ppm임을 규명하였고, 투과도 및 탄진 제거효율을 통해 개발된 물질의 탄진 응집능이 매우 우수함을 확인하였다. 또한, MTT assay를 통해 응집제의 세포독성을 평가하여 독성이 전혀 없음을 입증함으로써, 본 연구에서 개발된 응집제가 인간 및 자연 생태계에 영향을 주지 않고 효과적으로 탄진을 응집할 수 있는 물질임을 규명하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.125-131
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• 2018

다단연소사이클 엔진의 추진제는 예연소기에서 일부 연소되고, 연소된 고온의 가스는 터빈을 구동하고 터빈은 터보펌프를 작동시킨다. 터보펌프의 터빈을 통과한 연소가스는 고온 고압의 상태로 연소기로 공급되는데, 이때 연료 또는 산화제의 양에 따라 연소가스는 연료 과잉 또는 산화제 과잉 상태로 공급된다. 산화제 과잉상태의 환경에서 금속 배관은 작은 입자의 충격에 의해서도 발화 또는 폭발될 수 있다. 이를 방지하기 위해 로켓 선진 국가에서는 산화제가 이동하는 공간에 내산화 코팅을 한다. 본 연구에서는 해외 내산화 코팅 물질 분석을 통해 국산 조합분말을 개발하였고 내산화 코팅 공정을 확립하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.308-308
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• 2007

리륨이차전지의 용량의 증가를 위한 연구에 많은 노력과 재원이 투자되고 잇는 반면에, 용량과 성능증가 추세가 주춤한 최근에는 전지의 안전성에 큰 관심이 집중되고 있다. 그 이유는 전지의 성능 못지않게 안전성에 대한 의구심이 꾸준히 제기되고 있고, 대용량 고출력전지의 대표적인 예이 자동차용 전지에는 안전성에 대한 보장이 선결되어야 하기 때문이다. 본 연구에서는 유기 전해액의 발화 및 폭발을 방지할수 있는 방법 중에서 첨가제에 의한 방법을 이용하여 그 첨가제의 전기화학적 특성 및 열적 안정성을 살펴보고 리튬이온전지에의 적용 가능성을 알아보았다. 특히 포스파젠 화합물들을 소량(1~5wt.%)첨가하여, 양극소재의 발열온도를 $60^{\circ}C$ 이상 지연시키고, 사이클 특성의 향상 및 용량의 증가도 실현함으로서 포스파젠 화합물의 유효성을 증명하였다. 아래의 Fig1은 Hexamethoxy cyclo tri-phosphazene(HMTP) 이라는 화합물의 난연성을 표기한 것인데, $270^{\circ}C$ 부근의 background peak가 $340^{\circ}C$까지 지연됨을 보여주고 있다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.88-95
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• 2014

일반적으로 황분계 부취제는 연료가스에 인한 가스중독, 발화, 폭발 등의 사고를 방지하고, 배출가스에 의해 연료 가스 누출의 즉각적으로 손쉽게 검출할 수 있도록 LPG, LNG 그리고 도시가스와 같은 연료가스에 첨가 사용하고 있다. 본 연구에서는 새로운 비황분계 부취제(K-Petro S-Free)를 사용한 LPG 혼합연료의 엔진 성능과 배출가스(CO, THC, $CO_2$, $NO_x$, $SO_2$ ) 특성을 살펴보았다. 새로운 비황분계 부취제를 40mg/kg를 혼합한 LPG 연료(여름용, 겨울용)와 현재 사용 중인 황분계 부취제 (EM, ethyl mercaptan)를 혼합한 LPG 연료의 엔진 성능과 배출가스 특성을 실험하였다. 비황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료의 엔진 성능은 황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료와 비교할 때 비슷한 결과를 보여 주었다. 한편, 비황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료의 엔진 배출가스 중 CO, THC, $CO_2$, $NO_x$은 황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료와 비교할 때 비슷한 특성을 보였다. 그러나 2,000rpm에서 배출가스 중 $SO_2$은 비황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료가 황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료보다 83% 감소하는 우수한 결과를 보였다.

• 한국가스학회지
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• 제18권5호
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• pp.52-59
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• 2014

일반적으로 황분계 부취제는 연료가스로 인한 가스중독, 발화, 폭발 등의 사고를 방지하고, 배출가스에 의해 연료 가스 누출의 즉각적으로 손쉽게 검출할 수 있도록 LPG, 그리고 도시가스와 같은 연료가스에 첨가 사용하고 있다. 본 연구에서는 기존의 황을 함유한 가스용 부취제를 대체하여 연료의 저황분화와 금속 부식성을 낮출 수 있는 LPG 연료용 비황분계 부취제 개발을 위하여 실험하였다. 비황분계 부취제는 황을 함유하지 않는 12개의 부취물질을 선정하였으며, 직접 관능법에 의한 취질과 취기 평가를 실험하였다. 최종 선정된 혼합 부취물질은 methyl isovalerate, methyl acrylate, 2-ethyl-3-methyl pyrazine이며, 이때 조성비는 50% : 40% : 10% 이다. 최종 비황분계 부취제(K-Petro S-Free)는 LPG 연료에 40 wt ppm 혼합하여 품질평가, 금속 부식성 평가 그리고 장기 안정성 평가를 실험하였다. 이 때 LPG 연료용 비황분계 부취제는 국내 LPG 연료의 품질기준을 모두 만족하였다. 또한 금속에 대한 부식성에는 영향이 없으며, 60일간의 장기 안정성 평가에서 LPG연료의 조성에 영향을 주지 않았다. 따라서 최종 선정된 비황분계 부취제(K-Petro S-Free)는 LPG 연료의 첨가제로서 가능성을 보여주고 있다.