• 한국안전학회지
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• 제22권5호
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• pp.77-83
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• 2007

식물류에 다량으로 함유되어 있는 Cellulose는 인체에 무해할 뿐 아니라 연소시에 발생하는 유해가스가 적어서 친환경적인 에너지 자원으로 대두되고 있다. 특히 Cellulose의 유도체 중 하나인 Hydroxypropyl Methyl Cellulose(HMC)는 의약품의 코팅재료를 비롯하여, 고급용 건축자재, 염료, 화장품 등의 첨가제로 사용되면서, 사용량이 계속해서 증가하고 있다. 따라서 여러 가지 위험에 노출될 수 있으며, 열적 위험특성을 알기 위한 방법으로 일본에서 많이 사용되고 있는 단열자기발열실험장치(SIT-II)를 이용하여 HMC의 한계발화온도와 겉보기활성화에너지를 구하였다. 또한 국제적으로 널리 알려진 Frank-Kamenetskii의 무한평판을 기준으로 한 자연발화실험(IF-SIT)자료를 이용하여 자연발화온도와 활성화 에너지 값을 비교하였다. HMC의 자연발화온도와 겉보기 활성화 에너지는 SIT-II의 경우 $186^{\circ}C$의 한계발화온도와 104.5kJ/mol의 활성화 에너지를 구하였다. 기존에 구하여진 IF-SIT결과 값과 비교하였을 때 무한평판의 두께 3cm, 5cm, 7cm에 대해 각각 한계발화온도가 $199.5^{\circ}C,\;188.5^{\circ}C,\;180.5^{\circ}C$이고, 167.4kJ/mol의 활성화 에너지 값을 지니므로, SIT-II로 구하여진 겉보기 활성화 에너지는 IF-SIT로 구하여진 값 보다 낮게 나타났으며, 이 값은 일반 Cellulose의 활성화 에너지 값 보다 도 더 낮은 것으로 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제10권3호
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• pp.60-64
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• 2006

카본블랙 제조공정에서 발생되는 부생가스의 폭발한계와 폭발특성을 연구하였다. 부생 가스의 75% 가량은 수분과 질소였으며 가연성 성분으로는 수소를 비롯한 메탄, 아세틸렌, 일산화탄소 등을 포함하고 있어 연료로 활용하고 있다. 부생 가스중의 가연성 가스 성분들에 의해 공정상에 폭발 및 연소의 위험이 있다. 실험결과 얻어진 폭발한계범위는 17.1%에서 70.7%였으며 르샤틀리에 법칙을 이용하여 예측한 값과는 상당한 차이가 있었다. 또한 폭발특성 실험 결과 폭발압력은 최대 $5.4kg/cm^2$이었고 평균 폭발압력 상승속도는 $39.2kg/cm^2/s$였다. 이러한 결과들은 부생 가스의 취급 및 이용에 따른 폭발이나 화재 사고시 공정과 시설 등에 치명적인 손상을 입힐 수 있으므로 가스폭발 방지 및 방호조치가 필요하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.806-813
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• 2014

가솔린엔진에서 흡기계를 통하여 배기가스의 일부를 재연소시키는 EGR시스템은 NOx를 저감하기 위하여 양호한 배기배출특성을 나타내지만, 엔진으로 유입되는 배기가스량이 적절하지 않을 경우 불안정한 연소를 일으켜 엔진의 출력이 저하된다. 본 연구에서는 흡기관압력을 바탕으로 다양한 엔진운전조건에 따른 EGR율을 예측하는 방법을 검토하고, 이러한 예측자료를 실험적 방법을 통하여 확인하였다. 그리고 이러한 예측자료를 바탕으로 피드백 EGR제어 알고리즘을 구성한 후, 엔진운전조건에 대한 잔류 가스량을 계산한 데이터와 EGR 피드백 제어실험을 통해 얻어진 데이터를 비교한 결과를 통하여 정성적으로 유사한 결과치를 얻었다. 따라서 적용된 피드백 EGR제어 알고리즘 및 시스템은 실제 전자제어식 EGR기술에 응용될 실현 가능성을 보여주었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권12호
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• pp.945-952
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• 2015

본 연구에서는 바이오매스 합성가스를 모사하여 합성가스의 주요성분에 따른 자착화 특성을 실험 및 수치적으로 고찰하였으며, 온도, 혼합물의 조성, 압력의 변화가 자착화 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 충격파관(Shock Tube)을 이용하여 모사 합성가스의 점화지연 시간을 측정하였고, 수치해석은 실험결과 검증과 연소과정 중 중간화학종 분석을 위해 상용프로그램인 CHEMKIN-PRO를 사용하였다. 모든 온도 조건에서 혼합물 내의 수소의 몰 비율이 증가함에 따라 점화지연 시간이 감소하는 현상을 확인할 수 있었다. 1150K 이상의 온도 조건에서 압력이 증가함에 따라 점화지연 시간이 감소하는 현상을 확인 할 수 있었다. 하지만 1150K 이하의 온도 조건에서는 압력이 증가함에 따라 점화지연 시간이 증가하는 현상을 확인할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제16권4호
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• pp.32-37
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• 2012

본 연구에서는 폭발사고가 반복되고 있는 마그네슘합금(Mg-Al alloy) 분진의 동종재해 예방대책을 위한 안전자료로 활용하기 위하여 폭발특성을 실험적으로 조사하고 화염전파속도를 추정하였다. 화염전파속도는 폭발과 압력 강도에 영향을 주지만 분진폭발에서는 화염의 확산에 따른 피해예측에도 중요한 자료로 활용될 수 있다. 실험은 마그네슘합금(평균입경 151~161 ${\mu}m$)의 성분비에 따른 폭발특성을 조사하였으며, 밀폐공간의 분진폭발에서 화염전파속도를 계산하기 위하여 분진의 연소시간과 화염면의 도달시간을 고려하고 폭발압력으로부터 추정하는 방법을 사용하였다. 그 결과, Mg-Al(60:40 wt%), Mg-Al(50:50 wt%), Mg-Al(40:60 wt%)의 최대화염전파속도는 각각 15.5, 18, 15.2 m/s가 얻어졌으며 성분비율에 따라 최대화염속도는 변화하는 경향을 나타냈다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권2호
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• pp.25-32
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• 2000

내화용 오일붐은 해상누유사고시 누유현장소각기술에 있어서 핵심적인 방제장비이다. 본 논문에서는 내화용 오일붐의 성능평가기법으로 전기로시험과 수조시험을 제안하였다. 전기로시험에는 내화용 재질의 내화성을 평가하며, 수조시험에서는 실제 현장소각시에 화염에 노출된 내화용 오일붐의 상태를 최대한 모사하였다. 수조시험장비는 유조, 내화용 오일붐 모형, 연소가스 흡입을 위한 후드, 소각로와 온도계 등으로 구성된다. 본 연구에서 개발된 내화용 오일붐에 대하여 성능평가를 수행한 결과, 화염온도 800℃에 대하여 견딜 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 성능평가기법이 실제 해상에서 사용할 수 있는 내화용 오일붐에 대하여 적용할 수 있기 위해서는 보다 더 높은 측도의 시험시설 및 장시간의 실험이 요구된다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.48-56
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• 2008

액체로켓 예연소기의 산화제 과잉 연소는 매우 어려운 과업이다. 이를 위해서는 작동 조건에서 좋은 혼합특성을 갖는 분사기를 설계하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 고압환경에서 로켓 산화제 과잉 예연소기용 분사기의 분무특성을 실험을 통해 알아보았다. 분사기는 연료 및 산화제 오리피스, 산화제 스커트로 구성되어있다. 분사기의 분무특성을 알아보기 위해 주위기체압력을 0에서 30kgg/cm2[g]까지 가압하여 분무 가시화, Sauter 평균 입경을 측정하였으며, 액적 크기는 이미지 처리 기법을 이용하였다. 실험결과로부터 로켓 산화제 과잉 예연소기용 분사기의 분무특성을 이해할 수 있었으며, 로켓 산화제 과잉 예연소기 개발에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.74-80
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• 2008

로켓엔진을 시동할 때 사용하는 터보펌프 시동기를 개발하기 위한 개발로직을 검토하고 기초실험을 통해 요구조건과 설계인자의 적용범위를 도출하였다. 시동기에 사용하는 고체추진제인 AN계 복합추진제는 고-에너지의 가소제와 냉각제를 사용하고 상온에서 AN의 상변화에 따른 급격한 부피변화를 완화하는 상안정화를 적용하였다. 시동기 설계를 위한 기초실험을 통해 추진제의 연소속도는 $0.2{\sim}0.3\;mm/s$ 이며 압력지수는 $0.3{\sim}0.6$ 범위인 경우 충분한 안정성을 확보함을 확인하였다. 신뢰성 있게 파이로 시동기를 작동하기 위해서는 점화에너지의 크기 및 점화에너지 전달방법이 중요하였으며, 선정한 AN계 복합추진제의 안정한 점화를 위한 화염온도의 하한한계는 1400 K로 평가되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.799-804
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• 2007

액체추진제 추력기 연소실의 인젝터로부터 발생하는 분무 거동을 파악하기 위하여 광학계측 기법을 사용한다. 실험에 사용된 인젝터는 지름이 0.406 mm이며 중심축으로부터 30 의 경사각을 이루는 8 개의 노즐 구멍으로 구성된다. 분무생성의 초기조건과 분무발달에 따른 미립화 과정을 분석하기 위해, 이중모드 위상도플러속도계(DPDA)로 측정된 액적의 속도 및 입경 등의 변이 거동을 제시하고 Nd:Yag 레이저평면광에 의해 획득된 순간평면이미지와 함께 고찰한다. 분무액적의 초기 분사속도에 근거한 Re 수와 We 수 등의 무차원 변수를 도출하여 인젝터 발생 분무의 미립화 및 난류성질 등에 대한 분무유동 양식의 범주를 결정한다. 이러한 분무분열에 대한 정성적, 정량적 결과는 향후 새로운 추력기 개발에 확실한 설계 기반을 제공할 것이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.60-67
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• 2010

화재분석모델이 제한사항 내에서 화재 피해를 신뢰성 있게 예측하기 위해서는 화재분석모델에 대한 검증분석이 반드시 이루어져야 하며, 이러한 검증분석 과정은 일반적으로 실증실험 결과와 비교함으로서 이루어진다. 본 연구의 목적은 화재분석모델인 FDS의 이중격실 Pool 화재에 대한 예측 능력을 평가하고, FDS의 중요 입력값(열방출률 및 환기량)의 미소변화에 따른 출력값(온도, 농도, 열유속)의 민감도를 분석하기 위함이다. FDS의 예측능력 평가와 FDS 입력변수의 민감도 분석을 위해 국제공동연구 PRISME 프로잭트로부터 화재실증 결과와 FDS 결과물을 비교분석하였다. 이중격실 Pool 화재에 대한 FDS의 예측능력은 화재실증 실험결과와 비교하여 약 ${\pm}$20% 오차범위를 나타내었다. 또한, FDS의 입력변수에 대한 민감도는 열방출율의 미소변화에 따라 비교적 높은 출력값의 변화가 나타났으며, 환기량의 미소변화에 따라 출력값 변화는 연소생성물의 농도에만 영향을 미쳤다.