• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.103-108
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• 2004

우주환경은 고진공 환경과 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 특징지어 진다. 위성체는 지상에서 발사되어 우주궤도에 진입한 순간부터 가혹한 우주환경에 노출되어 위성체의 주요부품에 기능장애가 발생하여 결국 임무의 실패로 이어지기도 한다. 따라서 위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 한다. 한국항공우주연구원에서는 ∮3.6m×L3m 규모의 열진공챔버라 불리는 우주환경 모사장비를 보유ㆍ운용 중이나, 정지궤도 위성과 같은 대형 위성체의 시험을 위해 2005년 완공을 목표로 ∮8m×L10m급의 대형열진공챔버를 국산화 제작하고 있다. 통상 열진공챔버는 크게 진공계와 열제어계로 구분되어 질 수 있는데, 특히 열제어계에서 극저온 모사장치는 LN2를 쉬라우드 내부에 순환시킴으로서 -196℃의 극저온을 모사하는 시스템을 말한다. 본 논문에서는 국산화 대형열진공챔버의 열제어계에 적용할 극저온 모사장치의 개발 방안에 대하여 연구하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권6호
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• pp.614-622
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• 2006

질산망간수용액의 열분해에 의한 이산화망간 적용 $Ta/Ta_2O_5/MnO_2$ 커패시터의 특성 연구를 수행하였다. 질산망간수용액의 TG/DSC 분석을 통해 약 $230{\sim}250^{\circ}C$ 범위에서 단일상의 이산화망간이 생성되었다. 열분해 온도, 질산망간수용액의 농도, 열분해 회수를 이산화망간 고체 전해질 생성의 기초 변수로 선정하고 이에 따른 커패시터 특성을 평가하였다. 최적 조성을 기준으로 복사열분해 방식이 대류열분해 방식에 비하여 우수한 특성을 발휘하였다. 이는 복사열분해에 의해 상대적으로 구형의 작은 입자 상태의 이산화망간 입자들이 생성되고 이를 통해 미세 다공성 구조의 커패시터 소결체 내부에 균일하고 치밀한 이산화망간 고체전해질 층이 생성되는 것에서 기인하는 결과임을 확인하였다.

• 한국조경학회지
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• 제40권1호
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• pp.1-11
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• 2012

이 연구는 인간 에너지 균형 모델에서 출발한 인간 열환경 지수 분석 방법을 이용하여 캐나다 BC주에 있는 나나이모시 상업지구안 좁은 길과 경상남도 창원시 중심상업지구에 있는 소공원을 연구 대상지로 2009년 여름철 열환경을 분석한 것이다. 기후 입력 자료는 기온, 상대습도, 풍속, 태양 및 지구 복사에너지이었으며, 그 결과 인간 열환경 지수에 가장 크게 영향을 미치는 요소들은 태양 직사광선, 건물시계지수 그리고 풍속이었다. 음지는 약간 더운 정도의 열환경을 조성하는 것으로 나타나 매우 덥게 나타난 양지에 비해 훨씬 좋은 열환경을 조성하는 것으로 나타났다. 나나이모 연구 대상지에 있는 좁은 길들은 주변의 넓은 장소들에 비해 주변 건축물에서 나오는 태양 반사광선과 지구 복사에너지들이 더 많이 영향을 미쳐 훨씬 덥게 나타났다. 낮은 풍속에 의해서 인체에서 방출되는 현열과 잠열의 양이 현저히 줄어듦으로서 더 더운 열환경이 조성되는 것으로 나타났다. 기후요소를 조경에 접목하기 위해서, 인간 열환경 지수 분석 방법을 이용하는 것은 열환경적으로 쾌적한 옥외 공간조성에 영향을 미칠 것이며, 도시 열섬 완화와 기후변화 연구에도 잘 이용될 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.17-26
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• 2016

현대 화학플랜트 및 석유 가스 산업 시설은 다양한 잠재위험으로 인하여 위험물질의 누출 및 화재가 빈번히 발생하고 있다. 그 중 특히 화재는 직접적인 화염의 접촉 또는 복사열로 인하여 인명피해는 물론 건물, 설비에 대한 피해 발생으로 domino effect가 발생하여 2차, 3차 피해까지도 발생하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 발생가능한 화재를 파악하여 사고피해영향과 빈도를 낮추어 화재 위험성을 관리하는 FRA(Fire Risk Assessment)기법의 절차를 제시하였으며, 사고피해영향으로 화염의 직접적인 접촉과 복사열로 인한 주요건물(제어실, 창고, 변전소)의 물리적 특성이 변형되는 시간을 고려하였다. 사례연구를 통하여 수행한 FRA기법으로 국내외 화학공장의 위험성을 경감시킬 수 있었으며, Protection 설정을 통한 사고의 빈도와 피해영향의 감소를 정량적으로 파악할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.64-71
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• 2004

본 논문에서는 NIST에서 개발한 CFAST 화재 모델링 코드를 사용하여 원자력발전소 펌프실 화재를 모의하였다. 급기 제한, 최소 산소 농도(Lower Oxygen Limit), 복사열 방출비율(Radiative Fraction), 방화문 개방 정도 등의 CFAST 입력 변수 변화에 따라 화재 성장 변화를 분석하였다. 분석 결과에 의하면 본 화재구역에서의 화재는 환기 지배형 화재이므로 급기 제한 및 최소 산소 농도 10%로 설정하는 것이 타당한 것으로 판단되며, 복사열 방출에 따라 상부층 가스 온도는 큰 변화가 없는 것을 알 수 있었다. 화재가 발생한 화재구역 내 펌프를 제외하고는 상부에 위치한 케이블은 모두 건전성을 유지하는 것으로 나타났으며, CCDP(Conditional CDP)를 평가한 결과 9.25E-07로, 화재위험도분석보다 현실적이고 불확실성이 감소한 결과를 도출할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제18권3호
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• pp.67-74
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• 2014

인구가 밀집되어 있는 도심지역에 매설된 천연가스 공급배관은 외부 또는 내부 결함으로 인한 가스의 누출, 확산, 화재, 폭발로 발생되는 재산과 인명피해의 큰 잠재위험을 지니고 있다. 사고를 미연에 방지하기 위해 정량적 평가에 기초한 위험관리를 실시하고 있으며, 매설배관의 정량적 위험성을 평가하기 위해서는 우선적으로 사고피해영향 분석을 통한 화학물질의 누출량 계산, 확산 분석, 화재 및 폭발로 인한 복사열과 압력파 계산이 필요하다. 본 논문에서는 CCPS, TNO에서 제안하는 model 들을 통하여 실제 San Bruno 매설배관 폭발 사고 시나리오를 기반으로 천연가스의 누출량, Fireball의 복사열 계산을 수행하고 결과 값을 실제 피해결과와 비교분석 하였다.

• 에너지공학
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• 제14권1호
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• pp.24-29
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• 2005

화재시 진화와 건물 보호에 이용되는 소화용 폼의 성능을 평가하기 위해 폼의 열적 특성을 실험적으로 연구하였다. 본 논문은 열복사에 노출된 소방용 폼의 소멸에 대한 연구이다. 화재시 노출된 소화용 폼의 특성을 조사하기 위한 간단하고 반복적인 실험이 가능한 실험장치를 제작하였다. 실험장치는 폼 생성장치, 복사열 발생장치, 데이터 획득장치로 구성하였다. 실험을 수행한 결과, 폼 내부 온도는 15℃～20℃까지는 유사한 양상을 보이다가 약 90℃까지 급격히 상승하였다. 시간경과에 따른 폼 내부의 온도 기울기는 비체적이 커짐에 따라 증가하였다. 또한 폼 깊이에 따른 온도 기울기는 폼 비체적이 커짐에 따라 감소하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.952-964
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• 1992

본 연구에서는 2차원 정사각형 밀폐공간내에 열복사를 흡수, 방사 및 비등방 산란하는 매질이 존재할 때 자연대류와 복사의 상호작용을 선형 비등방 산란을 가정 하고 복사열전달의 계산시 P-N 근사법을 이용하여 해석하였다. 수치계산을 통하여 Planck 수, 산란알베도, 광학두께, 벽방사율 및 비등방 산란이 유동 및 온도 특성 그리고 열전달에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.10-11
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• 1997

고체 추진제를 사용하는 추진 시스템을 개발하는데 가장 커다란 문제로 인식되고 있는 것은 추진제의 연소 특성을 이해하는 일이다. 그 중에서도 연소실의 압력 진동과 추진제 벽면으로 흡수되는 복사 열전달에 의한 연소율(burning rate)의 변화로 인하여 발생하는 연소 불안정에 대한 이해는 아직도 완전히 규명되지 않고 있다. 고체 추진제의 연소 불안정에 대한 이론적 해석은 준-정상 1차원 해석(Quasi-Steady Homogeneous One-Dimension) 방법에 의하여 단순화된 지배방정식을 해석하는 것이 일반적으로 잘 알려져 있는 방법이다. 이 가정은 고체 추진제가 연수되는 영역을 두께가 매우 얇은 영역의 표면반응영역(surface reaction layer)과 화학반응이 없는 응축상태영역(condensed phase zone) 그리고 기체상태의 연료와 화염이 존재하는 기체상태영역(gas phase zone) 등의 3영역으로 구분하며, 기체상태영역에서 발생하는 교란에 대한 응축상태영역의 반응시간 크기(response time scale)가 매우 크기 때문에 응축상태영역의 반응은 준 정상적으로 일어난다고 가정하는 것이다.그러나, 연소실의 온도가 $3000^{\circ}K$ 정도의 높은 온도이어서 복사 열전달에 의한 고체 추진제의 가열이 중요한 열전달 방법으로 작용하게 되므로 이를 무시한 이론적 해석은 물리적인 중요성이 약하여질 수밖에 없다. 본 연구에서는 기체영역으로부터 전달되는 복사 열전달은 투명(transparent)한 표면반응영역을 통과하여 응축상태영역에서 모두 흡수되며 추진제 표면에서의 복사열방출(emission)을 고려하였다. 또한 연소불안정 현상을 해석하기 위하여 표면반응영역에서의 경계조건은 선형교란량으로 대치하는 Zn(Zeldovich-Novozhilov) 방법을 사용하였다. 이 방법은 기체상태영역에 대한 구체적인 해석없이도 연소불안정 현상을 해석할 수 있는 장점이 잇다. 즉 응축상태영역에서의 연소율과 표면온도는 각각 기체영역으로부터 전달되는 온도구배와 연소압력, 그리고 복사 열전달의 함수관계이므로 선형교란에 의한 추진제표면에서의 교란경계조건을 얻을 수 잇으며, 응축영역의 교란지배방정식과 함께 사용하여 압력교란과 복사 열전달의 교란에 대한 연소율의 교란 증감 여부를 판단하여 연소 불안정 현상을 해석할 수 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권4호
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• pp.467-480
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• 2004

KAONICS(KAO Near Infrared Camera System)와 같은 적외선 카메라는 열잡음제거가 매우 중요하다. 입사창을 통해 들어오는 외부의 열복사 이외에도 카메라의 외벽을 통해 유입되는 열복사가 배경복사로서 검출기에 입사하여 시스템의 성능을 저하 시키며 그 양은 무시할 수 없다. 따라서 배경복사와 검출기 자체의 열잡음을 줄이기 위해서 카메라 내부의 광학계 전체와 검출기를 냉각해야만 한다. 이에 본 연구에서는 J, H, Ks, L 파장 대를 관측하기 위한 내부 냉각온도를 정량적으로 결정하였으며 카메라 외부에서 유입되는 복사량을 추산하고 냉각에 필요한 냉각 열용량을 추정하여 냉각기를 선택하였다. 선택된 냉각기를 이용하여 냉각할 때 Cold-Box가 목표온도에 도달하는 시간과 최종 냉각 온도를 계산하여 시스템 제작에 반영하였다.