• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.784-787
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• 2006

배기가스 재순환장치는 디젤엔진에서 질소산화물을 저감시키는 기술로서 알려져 있다. 그러나 시스템 적용시 연료소비와 입자상물질을 증가시키기 때문에 기술 적용하는데 있어서 상당히 어려움이 있다. 그래서 실린더내의 연소시스템을 고려한 최적의 배기가스순환 비율을 산정하는 것은 매우 중요하다. 따라서 본 논문은 여러 가지의 EGR율을 변화시키면서 연소와 배기가스에 미치는 영향을 조사했다.

• 융합정보논문지
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• 제11권7호
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• pp.111-117
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• 2021

본 연구는 LFG(Land Fill Gas)의 주성분인 메탄(CH₄) 60%와 이산화탄소(CO₂) 40%로 구성된 매립지가스를 활용하여 정적연소 환경에서 연소의 초기 불안정성을 해결할 수 있는 실험적인 연구결과를 제안하는 것이다. 실험조건은 공기과잉율 0.9~1.6, 초기연소를 위한 압축압력 3bar, 실험주변온도 25℃, 실험용 연료가스 메탄, 예연소실 화염 분출구 직경 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5mm로 설정하였다. 실험결과 M3.0 모델에서 초기화염의 확산성이 매우 증가된 특성을 확인할 수 있으며, 이와 같은 증가의 특성은 공기 과잉률이 0.9, 1.0, 1.2에서 오리피스의 효과가 극도로 향상하게 되었다는 점을 알 수 있었다. 결과적으로, 본 실험을 통하여 M3.0으로 설계된 예연소실 화염 분출구 치수를 LFG에 적용할 경우 기존의 점화 플러그 특성 보다 부분적인 연소의 성능을 높일 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3370-3375
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• 2014

MILD(Moderate and Intense Low Oxygen Dilution) 연소는 열효율 향상과 유해배출가스 저감의 상반된 관계를 해결하기 위한 하나의 각광받는 기술이다. 연소가스의 재순환을 이용하여 고온 연소시에 질소산화물을 낮게 유지함과 동시에 연소로 내부온도를 균일화함으로써 열효율을 향상시킬 수 있는 기술이다. 본 연구는 실험실 규모의 노에서 원추형 MILD 연소기의 연소특성을 나타내고 있다. 연구의 조건은 공기의 유량은 일정하게 하면서 가스 연료 유량을 변화시켜 당량비를 변화시켰다. 이 결과 노 내에서 MILD 연소영역이 잘 구현되었고, 당량비 0.69~0.83의 범위에 걸쳐서 노(爐)내에서의 온도와 배출가스의 농도가 각각 예측되었다. 이 당량비 구간에서 최고화염온도 영역과 주 반응영역에서의 온도차가 약 $300^{\circ}C$의 안정적인 화염 영역의 존재를 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.29-34
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• 2006

인화점과 연소점은 가연성 물질의 잠재적인 화재 및 폭발 위험성을 결정하는데 중요한 연소 특성치들이다. 인화점은 가연성 액체에서 발생한 증기가 공기와 혼합하여 가연성 혼합기체를 형성하여 인화할 수 있는 액체의 최저 온도로 정의 한다. 연소점(fire point)은 가연성 액체 표면에 시험염(pilot flame)을 접촉시켰을 때 5초간 발염연소를 지속하는 액체의 온도를 말한다. 인화점은 여러 문헌에서 소개가 되고 있지만, 연소점은 연소의 지속성(sustenance)을 나타내는 중요한 자료임에도 불구하고 관련 문헌은 소수에 불과하다. 본 연구에서는 산류에 대해 Pensky-Martens 밀폐식 장치(ASTM-D93)와 Tag 개방식 장치(ASTM D1310-86)를 이용하여 하부인화점 및 연소점을 측정하였고, 측정된 값은 화학양론계수의 1.11배를 근거로 예측 값과 비교하였고, 제시된 식은 실험값과 잘 일치하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1-5
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• 2001

전분 분말의 온도에 따른 열적 안정성을 조사하기 위하여 시차주사열량계(DSC, Differential Scanning Calorimeter) 빛 열중량 분석기(TGA, Thermogravimetric Analysis)를 이용하여 온도에 따른 발열개시 온도, 발열량 등을 조사하였으며, 자연발화 시험기를 이용하여 시료량에 따른 전분 분말의 연소특성을 시간에 따른 온도의 변화를 측정하여 연소개시시간 및 연소시 상승하는 온도를 측정함과 동시에 육안으로 연소특성을 조사하고자 하였다. 한편 자연발화 시험기 내부의 공기흐름에 따른 연소특성을 조사하기 위하여 송풍과 무풍 상태에서의 연소특성을 조사하고자 하였다. 선분 분말의 열분석 결과 승온속도가 증가할 수록 발열개시온도가 저온부로 이동하고 있으며, 발열량도 크게 증가하였다. 또한, 자연발화 실험결과 전분의 양이 증가할수록 훈소 개시온도가 낮아지고, 연소형태는 모두 훈소였다. 자연발화 시험기 내부가 송풍상태일 때 보다 무풍상태로 실험하였을 경우 훈소 개시시간이 다소 빨라지고 있으며, 발열최고온도도 크게 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.1-7
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• 2018

직결형 초음속 연소기 시험 설비를 사용하여 초음속 연소기에 대한 연소 시험을 수행하였다. 설비는 필요한 유동 조건을 모사할 수 있음을 검증하였다. 시험 조건은 유속 마하 2.0, 온도 $915^{\circ}C$, 압력 496 kPa을 15초 동안 모사할 수 있었다. 연소기 모델은 기체 수소를 연료로 사용하여 연료 당량비 0.12에서 점화 및 화염 유지가 가능함을 검증하였다. 이 유동 조건에서 연소 효율은 71%였으며 초음속 유동이 유지되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.290-293
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• 2017

스크램젯 엔진용 초음속 연소기 연구를 위한 직결형, 연속식 연소 시험 설비를 개발하였다. 비행체 속도 마하 5, 연소기 입구 유속 마하 2를 가정하고, 시험 대상 연소기의 유로 단면은 높이 32 mm, 폭 70 mm로 가정하여 설비 요구 조건을 결정하였다. 이에 따라 설비는 유동 전압력 548 kPaA, 전온도 1,320 K, 유량 0.776 kg/s로 설계하였다. 설비는 터보형 압축기, 전기 가열기 및 연소식 가열기와 그 하류에 유동 가속을 위해 장착한 마하 2의 2차원 노즐로 구성하였다. 노즐 상류에서 산소를 추가 공급하여 연소식 공기 가열에 의한 산소 감소를 보상하도록 하였다. 배기는 별도의 감압은 하지 않았다. 저압, 저유량에서의 시운전을 수행하였으며, 설계점 운전은 향후 계획 중에 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.589-597
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• 1992

본 연구에서는 고압하의 분무연소에 있어서 매연생성에 대한 기초적 자료를 얻기 위해 난류 확산화염의 복잡한 디이젤 분무연소를 예혼합기에 의한 단순한 연소에 서 모델링 될 수 있는 특수 정적연소 장치를 제작했다. 이러한 정적 연소용기내의 프로판-공기 예혼합기연소를 대상으로, 주로 압력이 매연생성에 미치는 영향을 2색법 에 의한 연소가스온도측정과 더불어 4MPa까지의 넓은 압력범위에 걸쳐 조사했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.401-406
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• 2020

자동차에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물은 요사이 문제가 되는 미세먼지의 주요 요인 중 하나이다. 질소산화물(NOx)은 고온 조건에서 연소가 진행될 때 발생하므로 연소시 온도를 낮추는 방법으로 발생을 억제하고 있다. 자동차에서는 일반적으로 배기가스 재순환(EGR)을 사용하여 연소 온도를 낮추는 방법으로 감소시킨다. 그러나 EGR 비율이 높아질수록 NOx의 양은 저감되나 연소 안정성의 하락으로 인한 불완전연소 가능성의 증가로 일산화탄소와 미연탄화수소의 양이 증가하여 오히려 오염물질이 증가하는 문제를 발생시킬 수 있다. 여기에서는 연료 입자에 음파를 조사하여 연료 입자의 운동성을 향상시켜 연소가 원활히 진행되게 하여 연소의 안정성을 향상시키는 방안에 대하여 해석적 및 실험적 방법으로 연구하였다. 해석적 방법으로는 유동해석 소프트웨어를 사용하여 연료 입자에 다양한 주파수의 음파를 조사하여 연료 입자의 움직임 변화에 대한 연구를 진행하였다. 해석 결과, 작은 연료 입자의 조건에서는 고주파의 음파에 의해 영향을 많이 받고, 연료 입자가 큰 조건에서는 저주파의 음파에 의해 영향을 많이 받아 운동성이 증가함을 알 수 있었다. 실험적 방법으로는 연소실을 구성하여 정해진 당량비 조건에서 연소시키며 다양한 주파수의 음파를 조사하며 연소실내 압력을 측정하는 연구를 진행하였다. 측정된 압력으로부터 열방출량을 계산하면 연소의 진행 상황에 대한 정보를 얻을 수 있는데, 실험 결과 초기 연소시 상대적 저주파 조사 조건에서 열방출량이 증가한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.25-34
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• 2003

본 연구에서는 파라핀 연소화염을 사용하여 침대침 및 구대구 전극배치에서 직류전압을 인가하였을 때, 대기압 공기의 플래시오버특성, 인가전압의 크기 및 극성에 따른 화염의 형상변화, 고온 연소화염의 열전리현상 및 플래시오버 특성에 미치는 상대공기밀도의 영향 등에 대해 조사하였다. 실험결과, 연소화염이 존재하면, 대기압 공기의 플래시오버특성은 매우 큰 영향을 받고 있다. 이는 전극의 형태에 따라 코로나풍과 쿨롱력이 작용함으로써 화염의 형상변화와 요동이 일어나기 때문이다. 또한 고온화염으로 인한 주변 공기의 상대공기밀도의 저하로 인해 플래시오버 특성은 더욱 낮아지고 있으며, 연소화염에 대한 열전리의 영향은 크지 않는 것으로 나타났다.