• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.10 no.6
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• pp.59-64
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• 2010

Building a firebreak against surface forest fire is a typical indirect suppression method that stops spread of flame by removing surface fuel, such as fallen leaves and bushes. In the sense of fire dynamic, building a firebreak is to set a section which will block thermal energy from igniting on virgin fuel. This study suggests and evaluates a calculation method for width of firebreak against surface fire for variant wind and slope conditions by applying the Point Source Model (PSM) to fallen leaves of Pinus densiflora. Width of firebreak was measured based on the distance the threshold radiant heat igniting Pinus densiflora fallen leaves at the heat flux of $4.9\;kW/m^2$ reaches. As a result, at the wind velocity of 0~5 m/s and on the slope of $0{\sim}50^{\circ}$, the appropriate width of a firebreak was 0.35~0.65 m for the mean flame height and 0.75~1.05 m for the maximum flame height. Accordingly, considering the factor of safety, the most appropriate width of a firebreak is 1.05 m based on the maximum flame height. Additional comparative analyses through experiments and field surveys are deemed necessary to determine appropriate widths of firebreak for different types of surface fuel.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.17 no.3
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• pp.617-626
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• 2021

Purpose: The purpose of this study is to evaluate the fire srpead risk of building exterior and roofing materials due to the firebrand of forest fire occurring in the urban areas. Method: In order to achieve this research purpose, by selecting building materials used for exterior and roofing materials of buildings, the time to ignition, total heat release, and heat release rate were investigated, and a forest fire firebrand system was established to the possibility of fire spread was confirmed. Result: As a result of the cone calorimeter test, the roofing material had a similar or faster ignition time due to radiant heat compared to the exterior material with the steel plate exposed to the outside, and showed a higher heat release rate and total heat release than the exterior material. Although it was affected by the flammable material, it was confirmed that it did not spread easily due to the limited amount of combustible material, and carbonization marks appeared inside. Conclusion: The cone calorimeter test method has been shown to be useful in understanding the combustion characteristics of building materials by radiant heat, but the fire spread due to a firebrand in a forest fire is directly affected by the flame due to the ignition of surrounding combustibles, so finding a direct correlation with the cone calorimeter method is difficult. It is judged that the roof material may be more vulnerable to the spread of fire due to the fire than the exterior material.

• 한국해양학회지
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• v.20 no.2
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• pp.1-9
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• 1985

A simple analytic model of the sea surface temperature(SST) is developed in order to understand the effects of the Asian monsoon and the Kuroshio on the annual variations of SST by the Asian monsoon is almost in phase with the incoming radiation whereas that by the Kuroshio is out of phase with the incoming radiation. In the Yellow Sea, due to the heat advection by the Asian monsoon, the yearly mean SST is low and the annual range of SST exceeds 20$^{\circ}C$. The annual range of SST in the northwestern Japan Sea is large because of the combined effects of the Asian monsoon and the cold water advection. In the Kuroshio and in the Tsushima Current regions, the annual range of SST is small and the mean SST is high due to the heat advection by warm currents.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.7 no.1
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• pp.1-9
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• 2003

The rectangular profile annular fin with fixed volume is optimized using 2-dimensional analytic method. For a base boundary condition, convection from fluid within the pipe to the inside wall of the pipe and conduction from the inside wall of the pipe to the fin base are considered. Heat loss from the fin tip radius is not ignored. The maximum heat loss, the optimum fin tip radius and the optimum fin half thickness corresponding to the maximum heat loss are presented as a function of fin base radius, Biot number over the fin surface and Biot number within the pipe. Results show 1) the maximum heat loss increases as both Biot number over the fin surface and Biot number within the pipe increase and as fin base radius decreases 2) the optimum fin thickness increases as Biot number within the pipe decreases or as fin base radius and Biot number over the fin surface increase.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.291-295
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• 2011

Thermo-structural analysis was performed for a radiation-cooled nozzle extension of thrust chamber. A Niobium alloy that is known to be a high-performance refractory alloy was used. Since area ratio of the nozzle extension is larger than that of nozzle divergence part, its size also becomes larger. For this reason, it is important to minimize the thickness of nozzle extension to reduce its weight. For the purpose of weight minimization, the thickness of nozzle extension was varied from 1.0 mm to 0.4 mm and structural stability was evaluated for each case. Analysis results showed that nozzle extension with thickness of 0.4 mm is structurally stable for the operation condition. The effect of combustion-included vibration will be additionally considered in the future.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.2
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• pp.265-270
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• 1989

The present study considers the thermal structure variation in a porous medium caused by changing the most important radiative property of porous medium, absorption coefficient, as well as altering the physical dimension of porous medium and the equivalence ratio of premixed gas mixture. The radiation model was introduced as an unsteady differential form using the two-flux gray radiation model. The role of the conductive heat transfer through both gas phase and porous medium was found to be almost insignificant compared with that of the radiative heat transfer. The reaction zone shifted upstream and the flame thickness decreased as either the geometrical length of porous medium increased or the absorption coefficient decreased.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.11a
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• pp.183-186
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• 2011

모든 공동주택에 적용되고 있는 기존의 피난시설은 고층부분에서 사용의 제한, 세대 간 보안 및 사용자의 제약 등으로 실제 현장에 적용하여 사용하는 되는 많은 문제점을 내포하고 있다. 또한, 이와 관련하여 공동주택의 용도 특성상 조기 피난이 이루어지지 못하는 경우가 빈번하여 화재 때문에 세대 내 출구가 폐쇄되고 재해약자가 사용하는데 어려우며, 화염과 복사열로부터 안전을 해결하기에는 현재 공동주택에서 보편적으로 설치되어있는 완강기로 이러한 문제를 해결하기에는 매우 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결할 피난방법이 적용된 피난시설을 제안하고자 한다. "피난대피시설"은 공동주택 발코니 또는 외벽에 콤팩트(compact)하게 접혀 있다가 화재 시 수동 또는 감지기와 연동해 쉽게 작동되어 대피공간 용도와 유사시 자력으로 피난층까지 피난할 수 있는 구조이다. 또한, 화재실과 접하는 부분은 $1,200^{\circ}C$의 복사열을 차단할 수 있는 단열소재로 구성되며 1차적으로는 화재 장소에서 외부 공간으로 일탈한 후에 2차적으로 아래층으로 사다리를 이용하여 피난할 수 있게 되어 있다. 본 연구개발의 주안점은 화재 시화염과 복사열로부터 공간 일탈을 하여 재실자를 보호할 수 있는 대피공간의 개념과 피난시설에서 피난층으로 피난할 수 있는 적극적인 피난방법을 접목한 것이 피난시설 개발의 핵심이다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.11a
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• pp.378-381
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• 2011

대표적 가스계 소화약제인 $CO_2$의 소화기구(Extinguishing mechanism)를 재조명하기 위하여, $CH_4$/air 저 신장율 대향류 확산화염을 대상으로 $CO_2$가 소화에 미치는 영향에 대한 수치해석이 수행되었다. 부력이 지배적인 화염의 소화현상은 복사 열손실에 의해 큰 영향을 받기 때문에, 소화농도 예측에 대한 복사모델의 성능평가가 우선적으로 이루어졌다. 주요 결과로서, 공기류에 첨가된 $CO_2$의 소화농도는 복사모델이 고려되지 않은 경우 과다 예측되는 반면에, 간략화된 광학적으로 얇은 근사(Optically thin approximation) 모델과 비교적 높은 정확도를 갖는 좁은 밴드(Statistical narrow band) 모델은 실험의 오차범위 내에서 큰 차이를 보이지 않았다. $CO_2$가 소화에 미치는 순수 희석효과, 희석에 의한 복사효과, 화학적 효과 및 열적효과를 정량적으로 분석하기 위하여 가상의 소화약제의 개념을 도입하였다. 이를 통해 화염의 총괄신장율에 따른 $CO_2$ 소화효과에 대한 구체적인 이해가 시도되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.273-273
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• 2010

고열부하 환경에 노출되는 핵융합로의 플라즈마 대향부품은 주로 낮은 원자번호 물질-열전도가 좋은 물질-구조체의 순으로 다층 구조를 이루고 있으며, 이들 간의 우수한 접합성은 부품의 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이러한 플라즈마 대향부품의 건전성을 평가하기 위해서는 고열속의 열부하를 반복적으로 인가하는 시험이 요구되며, 이를 위해 본 연구원에서는 KoHLT-1, 2의 시험시설을 운용하고 있다. 본 시설에서는 열부하원으로서 그라파이터 히터를 사용하며, 히터는 두 개의 시험 대상부품 사이에 설치되고, 히터에 고전류를 인가하여 복사열에 의해 시험 부품에 열부하를 가하게 된다. 고열부하 환경에서 열피로 시험을 위해 히터에 인가되는 전류를 시간에 따라 일정한 패턴으로 반복적으로 ON-OFF 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 고열부하시험을 수행함에 있어 고려해야 할 여러 가지 요소에 대해 논의하였다. 우선 인가하는 열유속(heat flux) 값은 일차적으로 시험시설의 최대 출력에 의해 좌우되며, 시험대상물의 운전조건 및 열부하 반복횟수에 의해 결정된다. 열부하 반복횟수는 주어진 열유속 값에 대해 total strain이 파단에 이르는 수준에 의해 결정된다. 열부하를 인가하는 시간은 히터에 전류를 인가했을 때 요구되는 온도로 상승하는 데 걸리는 시간과 시험대상물의 온도가 더 이상 증가하지 않는데 걸리는 시간에 의해 좌우된다. 냉각시간은 길수록 시험대상물의 온도가 냉각수의 온도에 접근하게 되나 너무 길어지면 시험시간이 급격히 증가하게 되므로, 온도 감소 곡선을 검토하여 적절한 시간을 정하게 된다. 열유속 측정은 냉각수의 온도 상승값과 유량으로부터 계산하게 되며, 정확한 측정을 위해서는 열부하를 인가하는 시간이 충분히 길어야 한다. 또한 시험대상 부품에서 열부하가 인가되는 면적을 정확히 정의해야 하며, 냉각관로에 열부하가 인가되어서는 않된다. 또한 시험대상부품을 지지하는 지지구조체를 통한 열손실을 최소화해야 정확한 열유속을 측정할 수 있다. 시험대상부품을 설치할 때 히터와의 간격 또한 결정해야 할 중요한 요소이며, 간격이 좁을수록 최대 열유속 값을 증가시킬 수 있으나, 너무 가까운 경우 히터의 열변형에 의한 접촉 및 아크 방전의 가능성이 있으며, 이 경우 히터와 시험대상부품의 손상을 가져오게 된다. 시험대상물이 국제열핵융합로(ITER)의 일차벽과 같이 베릴륨이 포함되어 있는 경우 방전에 의한 손상은 인체에 유해한 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 순간적인 방전은 고가의 고전류전원의 고장을 유발할 수도 있다. 열부하 시험 중 시험대상물의 온도를 정확히 측정하는 것은 필수적이며, 온도 변화 곡선으로부터 시험대상물의 건전성 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 변화를 가장 잘 탐지 할 수 있는 위치에 온도 센서를 설치하는 것이 관건이며, 이는 사전 분석을 통해 알 수 있다.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.5 no.1
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• pp.83-95
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• 2002

Thermal conductivity of ceramic fibrous insulator was analysed and predicted by using the modeling/simulation technique. Ceramic fibrous insulators are widely used as high temperature insulator on account of their lightweight mass and heat resisting properties. Especially it is suitable to protect the high speed aircraft and missiles from severe aero-thermodynamic heating. Thermal conductivity of ceramic fibrous insulator could be determined from the conductive heat transfer and the radiative heat transfer through the insulator. In order to estimate conductive thermal conductivity, homogenization technique was applied, while radiative thermal conductivity was computed by means of random number and radiation probability. Particularly radiation probability can make it possible to estimate the conductivity of fibrous insulator without any experimental constant. The calculated conductivity predicted in the present study have a reasonable accuracy with an average error of 7 percent to experimental data.