• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.12-16
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• 2016

FDS를 사용한 환기부족 화재 시뮬레이션의 문제점을 재확인하고 FDS의 환기부족 화재 판단기준을 제시하기 위하여 ISO 9705 화재실 내 1000~3000 kW의 프로판 화재에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 화재규모가 2000 kW 이상일 때 1500 kW의 경우보다 온도가 낮게 예측됨을 확인하였다. FDS를 사용할 때 환기부족 화재에서는 화재규모가 증가해도 산소부족으로 열방출률은 증가하지 않았다. 이에 따라 화재 시뮬레이션에 있어서의 환기부족 화재 판단기준으로 열방출률이 사용될 수 있으며, ISO 9705 화재실에서는 화재규모가 1700 kW 이상일 때 환기부족 화재가 예측됨을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.96-96
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• 2000

화학증착법으로 증착된 다이아몬드 박막은 우수한 전기적 특성과 뛰어난 화학적, 열적 안정성 때문에 전계방출소재로 많은 관심을 불러 일으키고 있다. 다이아몬드 박막의 전계방출은 저전계에서 일어나는 것으로 알려져 있으며, 저전계방출의 원인을 규명하려는 많은 연구가 진행되어 왔다. 한편, 다이아몬드 박막의 전계방출전류는 금속기판의 사용에 의한 기판/다이아몬드 접촉의 개선, 다이아몬드 박막내의 흑연성분의 조절에 의한 구조변화, 보론이나 인 (P), 질소의 도핑, 수소 플라즈마나 cesium 등의 금속을 이용한 표면처리 등의 여러 방법에 의하여 향상된다는 것이 입증되었다. 그 외에 메탄과 대기 분위기 처리, 암모니아 분위기에서의 레이저 조사도 전계방출특성을 향상시키는 것으로 보고되었다. 그러나, 다이아몬드 박막의 성장후 구조적 특성이 다른 박막의 후성장이나 열분해된 운자수소 처리가 다이아몬드 박막의 전계방출특성에 미치는 영향에 관한 연구는 지금까지 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 수소처리와 후성장이 다이아몬드 박막의 전계방출특성에 미치는 영향을 고찰하고 이로부터 그 원인을 규명하고자 하였다. 다이아몬드 박막은 hot-filament 화학증착법을 이용하여 증착하였다. 후성장한 다잉아몬드 박막내의 흑연성분과 박막의 두께를 체계적으로 조절하여 후성장 박막의 구조적 특성과 그 두께의 영향을 확인할 수 있었다. 후성장층내의 흑연성분과 두께가 증가할수록 전계방출특성은 향상되다가 저하되었다. 한편, 다이아몬드 박막을 성장시킨 후 수소분위기 처리를 함에 따라 전계방출특성은 향상되었지만 수소처리시간이 5분 이상으로 증가함에 따라 그 특성은 저하되었다. 본 연구에서는 수소처리와 후성장시 나타나는 전계방출특성의 변화 원인을 규명하고자 한다.기판위에서 polymer-like Carbon 구조는 향상되는 경향을 보였다.0 mm인 백금 망을 마스크로 사용하여 실제 3차원 미세구조를 제작하여 보았다. 그림 1에서 제작된 구조물의 SEM 사진을 보여주었으며, 식각된 면의 조도가 매우 뛰어나며 모서리의 직각성도 우수함을 확인할 수 있다. 이와 같이 도출된 시험 조건을 기초로 하여 리소그래피 후에 전기 도금을 이용한 금속 몰드 제작 및 이온빔 리소그래피 장점을 최대한 살릴수 있는 미세구조 제작에 대한 연구를 계속 추진할 계획이다. 비정질 Si1-xCx 박막을 증착하여 특성을 분석한 결과 성장된 박막의 성장률은 Carbonfid의 증가에 따라 다른 성장특성을 보였고, Silcne(SiH4) 가스량의 감소와 함께 박막의 성장률이 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 줄어들어 성장률이 Silane가스량에 의해 지배됨을 볼 수 있다. UV-VIS spectrophotometer에 의한 비정질 SiC 박막의 투과도와 파장과의 관계에 있어 유리를 기판으로 사용했으므로 유리의투과도를 감안했으며, 유리에 대한 상대적인 비율 관계로 투과도를 나타냈었다. 또한 비저질 SiC 박막의 흡수계수는 Ellipsometry에 의해 측정된 Δ과 Ψ값을 이용하여 시뮬레이션한 결과로 비정질 SiC 박막의 두께를 이용하여 구하였다. 또한 Tauc Plot을 통해 박막의 optical band gap을 2.6~3.7eV로 조절할 수 있었다. 20$0^{\circ}C$이상으로 증가시켜도 광투과율은 큰 변화를 나타내지 않았다.부터

• 한국항공우주학회지
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• 제31권10호
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• pp.21-26
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• 2003

본 논문에서는 광섬유 센서를 사용하여 우주환경하에 노출된 그래파이트/에폭시 복합재 적층판의 열팽창계수의 변화를 측정하였다. 열변형률과 온도를 동시에 측정하기 위해서 두개의 FBG 센서를 사용하였다. 또한 열-진공 챔버를 사용하여 고진공, 자외선, 열적 사이클 등의 인자를 가지는 저궤도(LEO) 우주환경을 모사하였다. 예비실험으로써, 본 실험에서 사용되는 온도범위에 대해 FBG 온도센서를 기준온도계로부터 보정하였고 알루미늄 시편에 부착된 FBG 변형률 센서와 변형률 게이지(ESG)의 비교실험을 통해 FBG 변형률 센서의 사용가능성을 검증하였다. 검증된 FBG센서가 삽입된 그래파이트/에폭시 복합재 평판을 모사된 우주환경에 노출하여 일정한 노화간격마다 열팽창계수 변화를 실시간으로 측정하였다. 실험결과 1000 사이클 노화후의 열팽창계수는 노화전에 비해 대체적으로 큰 변화는 없었지만 전 온도구간에서 약간 감소하는 경향을 보였다. 이러한 현상은 가스방출(outgassing), 수분방출, 모재균열 등에 기인한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.82-88
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• 2010

본 연구에서는 자동차 내장재에 적용되고 있는 플라스틱 합성물질의 화재위험성을 알아보기 위하여 콘칼로리미터를 이용한 열방출특성, 연기밀도시험기를 이용한 연기발생특성 및 독성지수시험기를 이용한 유 독성을 측정하였다. 자동차 내장재를 구성하고 있는 주요 부위별로 3종류씩 총 12개의 시편을 준비하여 실험하였다. 콘칼로리미터 실험결과, PVC sheet 및 PVC leather가 약 2초의 가장 빠른 착화시간을 보였으며, 12개의 시편 중 8개의 시편이 10초 이내의 착화시간을 나타냈다. 최대열방출률은 232~635$kW/m^2$ 정도로서 나일론과 PE로 구성된 플로우매트가 $635kW/m^2$의 가장 큰 최대열방출률을 보였다. Rubber로 구성된 보조매트는 최대열방출률은 가장 낮았지만 총열방출은 가장 큰 값을 보였다. 연기밀도시험기 실험 결과, rubber로 구성된 보조매트는 약 924의 가장 큰 연기밀도값을 보였으며, 초기연기발생량을 확인할수 있는 VOF4값은 PVC leather로 구성된 시트가 가장 큰 값을 나타냈다. 독성지수시험기 실험결과, 대부분의 시편에서 이산화탄소의 치사농도를 초과하였고, PVC를 포함하고 있는 시편에서 염화수소 및 브롬화수소의 검출수치가 비교적 높게 나타났으며, 치사농도를 초과하였다. 13가지 특정가스의 치사농도와 발생농도를 이용한 독성지수는 PVC sheet가 상대적으로 가장 높은 것으로 나타났으며, 모든 시편의 독성지수 1을 초과하는 결과를 보였다.

• 원자력산업
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• 제20권6호통권208호
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• pp.31-44
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• 2000

본 연구에서 액체금속로의 노심용융(core meltdown)으로 인한 초 즉발 임계(super-prompt critical)의 출력 폭주 사고시, 노심의 반응도 및 열수력 특성 변화와 에너지 방출량등을 계산하기 위하여, Bethe-Tait 방버론을 수정, 보완한 분석 모델이 개발되었다. 주요 보완 내용으로서는, 금속 연료 노심의 단상 액체 영역에서의 선형의(Linear) threshold 형태의 상태 방정식뿐만 아니라 포화 증기(saturated fuel vapor) 영역에서의 상태 방정식이 개발되었고, 이에 따른 노심 붕괴 반응도(disassembly reactivity)의 분석 모델이 개발되었다. 또한 도플러 반응도 효과를 고려하기 위한 분석모델도 아울러 개발되었다. 상기 보완 모델을 실행할 수 있는 수치 해석 프로그램이 개발되었고, 이를 활용하여 KALIMER에서 HCDA가 발생하였을 경우 노심에서의 에너지 방출량 계산이 수행되었다. 분석결과 도플러 효과와 포화 증기 영역에서의 압력 증가 및 노심팽창의 중요성이 확인되었다. 도플러 효과가 고려되지 않을 경우 HCDA는 분석된 모든 반응도 삽입률에 대하여 폭발적인 에너지 방출과 함께 사고가 종결되는 것으로 평가되었다. 그러나 도플러 상수가 최적 평가치인 -0.002인 경우 50$/s이하의 반응도 삽입률에서는 노심은 비등점(0.8KJ/g)에 도달치 않았으며, 설계 기준 사고인 100$/s의 경우에도 노심은 포화 증기 영역에 머물고 압력이 급격히 증가하는 단상(single phase)액체 영역의 threshold 값에 미치지 않기 때문에 사고는 핵연료 증기(vapor)의 점진적인 분산과 함께 종결되는 것으로 분석되며, 총 에너지 발생량은 약 1,800MJ로서 기계적 손상 에너지로 전환되는 분율을 고려할 때 KALIMER 원자로 용기의 구조 설계 기준치에 비해 상당한 여유도를 갖는 것으로 평가되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권1호
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• pp.19-25
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• 2012

본 연구에서는 대나무숯의 인테리어용 건축자재로의 이용을 위하여 대나무숯 성형보드를 개발코자 하였다. 대나무숯 성형보드의 난연성능 확보를 위해 대나무숯과 발포질석 및 무기계 바인더를 혼합, 성형하여 제조하였다. 초기 열류량 50 kW/$m^2$의 조건에서 콘칼로리미터에 의한 대나무숯 성형보드의 연소시험이 수행되었다. 중량 감소율, 총열방출량, 최대열방출률의 연소거동을 관찰하기 위하여 3종의 건축재료(합판, 일본산 죽탄보드, 석고보드)를 사용하였으며, 표면시험 및 가스유해성을 조사하였다. 대나무숯 성형보드의 중량감소율은 연소 10분후 12.0%로 불연성 석고보드의 중량감소율(15.6%)보다 작았다. 연소 개시 5분 시점에서 대나무숯 성형보드의 총열방출률은 3 MJ/$m^2$, (KS 기준 8 MJ/$m^2$ 이하)이며, 최대열방출률은 20 kW/$m^2$ (KS 기준 200 kW/$m^2$ 이하)를 나타내어 난연3급의 건축재료에 해당되었다. 연소에 따른 외관상 변형과 방출가스에 의한 마우스 유해성은 나타나지 않았다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권4호
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• pp.478-485
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• 2015

본 연구에서는 목재의 화재 안정성 평가에 대한 기초 자료를 구축하기 위하여 연소 성능 및 열적 특성을 분석하였다. 열특성 분석은 콘 칼로리미터 시험 방법과 열중량 분석(TGA)으로 열방출률, 총 방출열량, 연소 가스 발생, 그리고 중량 감소를 분석하였다. TGA 분석에서 시료의 열분해 온도는 스트로브 잣나무 $359.83^{\circ}C$, 서어나무 $359.80^{\circ}C$, 이태리 포플러 $363.14^{\circ}C$, 졸참나무 $358.59^{\circ}C$, 산벚나무 $362.11^{\circ}C$로 나타났다. 열방출률의 최댓값은 서어나무로 나타났으며, 최솟값은 스트로브 잣나무로 나타났다. 총방출열량을 분석한 결과, 서어나무가 가장 높은 값을 나타내었고, 이태리 포플러가 가장 낮은 값을 나타내었다. 가스분석 결과에서는 산벚나무가 $CO/CO_2$ 비율이 최소치로 0.021로 확인되었고, 졸참나무가 0.031로 최대치를 나타내었다. 중량감소율의 최솟값은 산벚나무가 87.57%로 나타났으며, 졸참나무가 95.03%로 CO와 $CO_2$의 발생과 목재 연소의 거동과의 상관관계를 나타내었다. 본 연구는 목재의 실내 적용 시 화재 안정성 향상 등의 기초 자료로써 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.617-626
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• 2021

연구목적: 본 연구는 도심지 인접에서 발생하는 산불의 불티로 인한 건축물 외장재 및 지붕재의 화재확산 위험성 평가를 목적으로 한다. 연구방법: 이러한 연구목적을 달성하기 위해서 건축물의 외장재와 지붕재로 사용되는 건축자재를 선별하여 착화시간, 총 방출열량, 열방출률을 확인하고 산불 불티 비화 시스템을 구축하여 산불 불티로 인한 각각의 재료에 대한 화재 확산 가능성을 확인하였다. 연구결과: 콘칼로리미터 실험결과 지붕재는 철판이 외부에 노출된 외장재에 비해 복사열로 인한 착화시간이 비슷하거나 빨랐으며 외장재보다 높은 열방출률과 총 방출열량을 나타냈으며, 불티 비화 실험에서 외장재는 하부에 가연물이 착화함에 따라 영향을 받았으나 제한된 가연물의 양으로 쉽게 확산하지 않고 내부에서 탄화흔이 나타난 것을 확인할 수 있었으나 지붕재의 경우 사용 재료에 따라 불티로 인한 가연물 착화로 쉽게 녹고 주변으로의 확산에 기여하는 것을 확인할 수 있었다. 결론: 콘칼로리미터 실험 방법은 복사열로 건축자재의 연소 특성을 파악하는데 유용한 것으로 나타났으나 산불에서 불티로 인한 화재확산은 주변 가연물의 착화로 직접 화염에 영향을 받아 콘칼로리미터 방법과 직접적인 연관성을 찾는 것은 어려움이 있고 외장재에 비해 지붕재가 불티로 인한 화재 확산에 더 취약할 수 있는 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권1호
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• pp.50-59
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• 2000

An experimental study has been carried out in order to investigate the heat storage characteristics for a latent heat storage tank with horizontal shell and tube type. The heat exchanger consisted of horizontal cylindrical capsules with a staggered tube bank layout. Based on the obtained data, the effects of flow rate and inlet fluid temperature on the melting time and heat storage rates were examined. It is found that the melting time decreased with increase of the flow rate and the inlet temperature. Results also show that at the initial stage of heat transfer the heat storage rate represents the maximum value and rapidly decreases.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.21-27
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• 2012

본 연구에서는 그라스울 샌드위치패널의 연소특성을 판단하기 위하여 밀도와 두께가 다른 총 6종류(밀도: 48/64 K, 두께: 50/75/100 T)의 시편을 선정하여, KS F ISO 9705 시험법을 준용하여 실물화재 시험을 실시하였다. 실물화재 시험은 $2.4(L){\times}3.6(W){\times}2.4(H)m$ 크기의 화재실 내부에 시험체를 설치하여 프로판 버너에 의해 시편을 화염에 노출시켜 연소특성을 판단하게 된다. 총 25분에 시험 시간 동안 프로판 버너는 100 kW(10분), 300 kW(10분)로 출력되며, 시험을 통해 열방출률, 열류량, 내부 온도가 측정된다. 실물화재 시험을 실시한 결과, 버너 열량을 포함하여 각 시편의 최대 열방출률은 333.2~365.5 kW, 최대 열류량은 12.4~12.9 kW/$m^2$로 나타났으며, 최대 내부온도는 모든 시편에서 $500^{\circ}C$를 초과하지 않았다. 실물화재 시험 중에 플래시오버 현상은 발생하지 않았으며, 각 시편의 열방출률, 열류량, 내부 온도 측정결과 시편의 밀도 및 두께에 따른 차이점은 나타나지 않았다.