• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.180-187
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• 2011

본 논문은 다중이용업소와 목조건축물에 자주 사용되는 미송합판에 방염처리를 하여 유사 화재를 구현하고, 그 화염 세기에 따른 방염의 실효성을 실험한 것이다. 방염처리를 하면 화재 시 가연물의 초기착화시간을 지연시켜 화재성장속도를 늦출 수 있고, 원활한 소화활동을 가능하게 해준다. 하지만 어느 정도 화재가 진행되어 화염이 거세지면, 45도 연소시험을 통한 방염기준을 충족하여도 그 성능을 기대하기 어렵다고 한다. 따라서 45도 연소시험 시 사용되는 65mm의 불꽃보다 큰 화염상태(초기착화 이후의 상태)에서 방염처리한 내장재(미송합판)의 방염성능이 유지되는지의 여부를 실제로 입증하고 그 근거를 뒷받침하기 위하여 본 연구를 시작하게 되었다. 실험에서는 화재의 규모(화염의 세기)를 달리하여 각기 다른 종류의 방염제로 방염 처리한 미송합판의 착화 시 화염온도, 복사열 유속 그리고 착화지연시간을 파악하였으며, 45도 연소시험과 관련하여 방염성능을 분석하였다. 45도 연소시험의 경우 실험에 사용한 방염 처리 합판은 방염성능 기준을 만족하는 것으로 나타났으며, 소규모 유사 화재로 직경 10cm 연소용기를 사용한 연소실험에서는 방염 처리한 합판의 착화지연시간이 평균적으로 대규모 유사 화재실험보다 길어 어느 정도는 방염효과를 갖는 것으로 나타났다. 하지만 대규모 유사 화재로 1단위 유류화재 연소용기를 사용한 연소실험의 경우 열방출율이 커 형성된 탄화막이 무분별하게 박리되고 발화가 일어나 착화지연시간의 차이를 구별하기 어려웠기 때문에 방염효과를 기대할 수 없었다.

• 에너지공학
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• 제15권1호
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• pp.28-34
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• 2006

고온의 연소가스를 교란시키고 열교환 요소와 오랜시간 접촉하도록 원관을 옆으로 서로 맞대어 붙인 후 이 원관의 배열과 수직한 방향으로 연소가스가 흐르도록 설계된 열교환기에 대하여 실험적으로 열전달특성을 조사하기 위해서 유동이 충분히 발달한 영역에서 관 외부 원주방향으로 스테인레스 박판을 부착하고 직류 전원공급기를 통해 열유속을 주어, 관 주위의 대류열전달계수를 측정하였다. 실험 결과 세로피치 0.075 m, 가로피치 0.08 m이고 엇갈림 배열일 때 열전달계수가 15% 정도 차이가 크게 났으며, 레이놀즈수가 증가할수록 열전달계수도 증가함을 알 수 있었다. 또한 전체 평균 누셀트 수도 엇갈림 배열이 정렬배열에 비해 높게 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제12권3호
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• pp.142-151
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• 2002

대전 식품냉동저장창고 파일럿 공동주위의 거리에 따른 비정상상태의 온도 분포를 산정하기 위해 Claesson(2001)의 해석해 및 Dirichlet과 Neuman 내부 경계조건을 갖는 수치모델들을 검토하였다. 온도 강하 단계동안 일정 표면 온도 경계조건에 기초하고 있는 Claesson의 해석해를 활용한 결과, 실제 암반에서의 온도 계측결과를 오차 평균 0.89$^{\circ}C$ 수준으로서 비교적 정확히 예측할 수 있었는데, $0^{\circ}C$근처의 실험실 암석 열물성을 입력하였고 현지 암반 조건을 표현하기 위한 특별한 물성 보정을 하지 않았다. 내부 공동 암반 벽면을 통한 열유속을 갖는 수치해석의 경우, 대류 열전달계수와 공동 내부 온도가 냉각시간에 따라 변화하기 때문에 경계조건을 가하기 어려운 단점을 극복하기 위해 새로운 경계조건 설정 기법을 제안하였다. 그 결과 오차 평균 1.58$^{\circ}C$의 수준으로서 온도 계측치와 부합하였다. 또한 공동 벽면에서 고정 온도 조건을 갖는 수치해와 비교하였다. 마지막으로 Claesson의 해석해 및 다양한 내부 경계조건을 갖는 수치모델을 활용하여, 공동 주변의 온도 분포를 정확히 예측할 수 있는 일련의 해석 단계 프로그램을 제안하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.1-5
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• 2015

본 논문은 편백 루버에 붕산, 붕사 및 인산암모늄 수용액을 가압함침 후 외부 복사열원(25, 30 및 $50kW/m^2$)에 따른 점화시간, 임계 열유속 및 질량감소속도 등의 연소특성을 측정하였다. 실험에 사용된 시료의 크기는 $100{\times}100{\times}10mm$이며, 각 외부 복사열원에서 5분간 변화를 3회 반복 측정하였다. 연구결과, $25kW/m^2$의 외부 복사열원에 있어서 착화시간은 Type C-H를 제외하고는 17.4~21.3%의 지연효과를 나타낸 반면 35 및 $50kW/m^2$에서는 큰 차이가 없음을 알 수 있었으며, 평균질량감소속도는 Type A-H와 Type D-H에서 Type N-H보다 낮게 측정되었다. 또한, 외부 복사열원에 따른 착화시간으로부터 임계 열유속은 $14.79{\sim}17.17kW/m^2$로 $10.7kW/m^2$인 Type N-H보다 38.22~60.46% 높게 예측됨에 따라 초기 화재시 화재확대에 대한 지연효과가 있을 것으로 예상된다.

• 좋은식품
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• 통권94호
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• pp.37-40
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• 1988

1) 본 연구에서 시료로 선정한 충남 서산산 건강(dry ginger)은 수분이 $9.4\%$, 회분이 $8.7\%$ 그리고 alcohol에 의한 추출량이 약 $9\%$이다. 이는 선진국에 채택사용하고 있는 건강의 규격기준에 의하면 양호하다. 2) Non- flavor물질의 추출을 최소화하고 특히 증류과정에서 유효성분 손실을 최소화 할 수 있고, 엑기스내의 용매 잔류량이 인체에 유해하지 않고 추출효율을 높일 수 있는 용매는 ethyl alcohol이다. 3) 널리 사용하고 있는 관류추출(percolation)의 성능을 분석하고 이의 개선방안을제시하였다. - 추출효율을 높이기 위하여 건강(dry ginger)의 입자를 작게하면 압력강하가 증대되어순환되는 용액의 유속을 제어하기가 힘들다. - 입자가 작을 시에는 유체의 흐름이chan-nelling현상을 나타낸다. - 위와 같은 조건에서는 물질 전달속도가 느리므로 추출효율을 증대시킬 수가 없다. - 따라서 percolation추출에 사용되는 건강의 입자크기는 30mesh크기 이상이어야 운전조작이 용이하나 추출효율이 낮으므로, 추출시간 6시간에 회수된 생강엑기스양은 약 $2.5\%$이다. 4) percolation추출의 단점을 보완하기 위하여 기계적교반 추출을 선택하여 다음과 같은 개선점을 찾았다. - 교반형 추출에서는 고 - 액분리시 cake 저항에서 문제가 야기되지 않는 범위까지 건강의 입자를 작게할 수 있으므로 추출효율을 크게 향상시킬 수 있었다. 즉, 작게 분쇄된 건강(30mesh통과$90\%$)을 대상으로 추출시간 3시간에 $7\%$의 회수율로 증대시켰다. 최적 운전조건은 다음과 같다. 건강시료:1kg 시료크기:-30mesh$90\%$ 용매:ethyl alcohol 3$\iota$ 교반속도:900r.p.m 추출온도:상온($15\~25^{\circ}C$) 추출시간:3시간 일차 추출조건과 동일하게 하여 얻어진 엑기스의 수율이 $2\~2.5\%$이므로 총엑기스의 수율은 건강(dry ginger)무게기준으로 $8.5\~9.5\%$이었다. 5) 교반추출의 효율이 개선되었다 하더라도 추출물의 분리가 용이하여야만 공정의 이용이 가능하다. 그러므로 교반추출후 고 - 액분리를 위하여 정압여과 장치를 이용하여 여과시 cake의 평균 비저항을 얻었으며, 이의 값은 $4.31\times10^8cm\;/\;gr$으로서 여과에는 어려움이 없다는 것을 의미한다. 따라서 추출속도와 효율이 상대적으로 우수한 교반형 추출기의 가능성을 예시할 수 있음을 알 수 있었다. 6) 추출물을 농축과정에서 휘발성 oil의 손실을 최대로 줄이기 위해서는 단순증류를 하지 말고 분별증류를 수행하여야 하며, gingerol과 같은 중요성분의 열분해 반응을 억제하기 위해서는 열전달 효율을 증대시켜 증류조작을 원활히 수행하여야 하므로, still내의 농축물을 계속 교반시켜야 하며 감압상태에서 증류온도는 $40\~50^{\circ}C$로 유지시키는 것이 가장 바람직하다. 7) Ethyl alcohol로 추출된 엑기스내의 수분이나 회분함량은 외국산 제품에 비하여 약간 낮고, 반면에 조지방 및 조단백 성분의 함량은 약간 높게 나타나고 있어 대체적으로 본 연구에서 얻어진 엑기스내의 비풍미성분(non- fla-vour component) 함량은 외국산에 비하여 많은 차이가 없다. 8) 수입 외국산에 비하여 국산엑기스(본 연구에서 ethyl alcohol로 추출)내의 무기성분등의 함량은 비교적 낮은 편이다. 9) 건강에서부터 oleoresin을 얻어 paradol을 제거시킨 후 순수한 gingerol을 분리하여 IR과 NMR로 확인한 결과, 국산건강의 엑기스에는 주로 6-gingerol이고 약간의 10-gingerol이 함유된 것으로 나타났다. 10) 순수하게 분리된 gingerol을 열분석(TGA와 DTG)한 결과 약 $75^{\circ}C$에서 gingerol의 열분해 반응이 일어남을 알수 있었다. 11) 건강 분말시료와 엑기스내의 미생물 검사 결과 건강분말에서는 세균수가 많이 존재하는 것으로 나타났으나, 이는 ethyl alcohol로 추출하는 공정 중 대부분의 균들이 사멸된 것으로 나타났다. 12) 관능적 측면에선, 본 연구에서 제조한 엑기스와 수입엑기스를 비교한 결과 생강 특유의 맛은 비슷했으나, 수입엑기스에서는 쓴맛과 톱밥냄새를 느낀다는 결과를 나타내었으며 전체적인 종합적 풍미는 국산 건강엑기스가 좋은 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.6-14
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• 2018

본 연구는 건축용 목재의 화재위험성에대하여 열방출 특성을 중심으로 조사하였다. 열방출 성질은 cone calorimeter (ISO 5660-1)를 이용하여 측정하였으며 4종의 목재를 사용하였다. 외부 열유속 $25kW/m^2$에서 연소시킨 후 측정된 착화시간은 35 s부터 55 s까지였다. 나왕(lauan)과 적송의 착화 시간은 각각 54 s, 55 s로 가장 지연된 값으로 얻어졌다. 최대열방출율은 $156.87{\sim}235.1kW/m^2$ 였고 화재초기의 위험성은 가문비나무가 가장 높았다. 삼나무의 평균유효연소열은 19.1 MJ/kg였고 시료들 중에서 가장 높게 나타났다. 화재성능지수(FPI)에 의한 목재의 화재위험성은 나왕($0.2468s{\cdot}m^2/kW$) < 적송($0.2339s{\cdot}m^2/kW$) < 가문비나무($0.2308s{\cdot}m^2/kW$) < 삼나무($0.2231s{\cdot}m^2/kW$) 순으로 높았고 화재성장지수(FGI)에 의한 목재의 화재위험성은 나왕($0.5088kW/m^2{\cdot}s$) < 적송($0.511kW/m^2{\cdot}s$) < 삼나무 ($2.8522kW/m^2{\cdot}s$) < 가문비나무($3.0662kW/m^2{\cdot}s$) 순으로 높았다. 그러므로 목재의 열방출 특성에 대한 화재위험성은 가문비나무와 삼나무가 높은 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.103-103
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• 2015

유류유출사고와 같이 하천 수표면의 흐름에 따라 이동 확산하는 부유성 오염물질의 혼합해석을 위해 많은 연구자들은 입자추적모형을 사용한 혼합모의를 수행해왔다. 입자추적모형에서 오염물질의 혼합은 평균 유속 분포에 의한 결정론적인 이동과 난류유동에 의한 무작위적인 혼합으로 나타내며, 난류혼합에 의한 수평확산은 난류확산계수로 조절한다. 따라서 표면흐름에 의한 난류확산계수의 산정을 위해 많은 연구자들은 부유성 입자를 이용한 실내실험을 수행하여 수평확산계수를 산정했고(Engelund, 1969; Cederwall, 1971), 최근에는 GPS의 발전으로 인해 해양영역에서 GPS를 장착한 표면부자를 활용한 확산실험을 통해 수평확산계수를 산정한 바 있다(Kjellson and $D{\ddot{o}}{\ddot{o}}s$, 2012; Alpers 등, 2013). 하천수질오염사고의 약 43.5%가 유류유출에 의한 것이며(환경부, 2013), 이에 따라 표면흐름에 의한 오염물질 혼합해석이 필요하나, 하천에서 수평확산계수 산정을 위한 현장실험연구는 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 낙동강 본류에서 GPS부자를 이용한 입자추적실험을 수행하여 표면흐름에 의한 확산계수를 산정했다. GPS부자를 이용한 입자추적실험은 낙동강의 강정고령보 하류와 구미보 하류의 각각 세 지점에서 수행되었다. GPS부자는 바람에 의한 교란을 최소화하기 위해 지름 10 cm의 구형으로 제작하였으며 시범테스트를 통해 입자의 주 궤적 변화가 크지 않은 지점에 GPS부자를 투입했다. GPS부자는 오염물질의 사고유출을 가정하여 한 지점에 투입했고 GPS부자 사이의 간섭을 최소화하기 위해 25 ~ 35개의 GPS부자를 이용했다. 표면흐름에 의해 이동하는 부자의 위치는 GPS에 시계열로 저장됐고 ADCP를 이용하여 실험당시의 수리량을 측정했다. 입자위치의 시계열자료로부터 GPS부자의 확산범위의 시간변화를 계산했고 단순 모멘트법을 이용하여 종, 횡 방향 확산계수를 계산했다. 그 결과, 종 방향 확산계수는 $0.003{\sim}0.041m^2/s$로 계산되었고 횡 방향 확산 계수는 $0.001{\sim}0.012m^2/s$로 계산되어, 흐름방향의 유속성분에 의한 확산이 지배적인 것으로 나타났다. 지류 합류부에서는 이송이 지배적인 혼합이 발생되었고(Pe>1) Pe의 증가에 따라 수평확산계수가 감소되었다. 25~35개 GPS부자 궤적의 앙상블 평균으로부터 계산한 Integral time scale은 모멘트법으로부터 계산한 종, 횡 방향 확산계수와 비례하는 것으로 나타나, Taylor(1921)의 이론과 일치했다. 또한 실험수로에서 수행된 기존연구결과와 비교한 결과, 하폭 대 수심비, 마찰항의 증가에 따라 수평확산계수가 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.6-12
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• 2001

본 연구의 목적은 NaBr(30%, w/w)을 첨가한 물소화제의 냉각효과를 연구하는 것이다. 고온체로는 탄소강과 테프론을 사용하였다. 실험에서 고온체 표면의 온도범위는 7$0^{\circ}C$~116$^{\circ}C$이며 액적의 크기는 2.6mm이다. 실험결과 고온체 내부의 온도는 재질에 관계없이 순수한 물의 경우가 NaBr 수용액보다 낮게 나타났으며, 테프론의 경우가 탄소강보다 온도 변화가 크게 나타났다. 또한 제질에 관계없이, 평균 열유속은 순수한 물의 경우가 NaBr 수용액 보다 크게 나타났으며, 겉보기 증발시간은 순수한 물의 경우가 NaBr 수용액보다 짧게 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1282-1289
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• 1990

본 연구에서는 원관내에서 동적으로 완전히 발달한 난류맥동유동에서 관벽에 서 균일한 열유속이 주어지는 경우에 대하여 난류모델로서 K-.epsilon. 2방정식 모델을 적용 하여 수학적인 모델을 세운 후 이를 수치적으로 해석하였다. 그 결과 시간평균 레이 놀즈수가 10000인 경우에 대하여 Strouhal수가 0.0005에서 0.05 그리고 맥동속도진폭 이 0.8이하인 맥동류에 대한 열전달 특성을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.369-381
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• 1992

Characteristics of flow and heat transfer have been studied numerically in a square duct with a periodic pressure gradient. The flow in a duct was assumed to be fully developed and constant heat flux was imposed at the surfaces of a square duct. The distributions of axial velocity and time-space averaged temperature are investigated with angular velocity and amplitude ratio at a given Reynolds number 1000. When the periodic pressure gradient was imposed axially in a duct, the reverse flow may be occurred near the duct wall. The magnitude of this reverse flow increases as the amplitude ratio increases or as the angular frequency decreases. In the ranges of the amplitude ratio and the angular velocity in present investigation, the ratio of the periodic time space averaged temperature to the nonperiodic space averaged temperature has been found to be greater than one. This means that the cooling effect at the duct walls deteriorates with a periodic situation compared with nonperiodic one.