• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.57-64
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• 2015

육상 및 해상에서 일어나는 화재를 진압하기 위한 가스계 소화설비 중 이산화탄소 소화설비는 우수한 성능 및 높은 경제성으로 인하여 널리 사용되고 있지만, 고농도 이산화탄소로 인한 질식사고가 빈번히 발생하여 안전문제가 항상 지적되어 왔다. 본 연구에서는 수치해석을 통하여 선박 내 압축기실의 이산화탄소 소화설비 화재 진압 특성을 예측하고, 이산화탄소 소화설비로 인한 질식사고를 방지하기 위한 2중 안전 제어기법을 제시하여, 이산화탄소 소화설비의 안전을 도모하였다. 수치해석 결과로는 4가지 시나리오를 선정하여, 화재발생 후 이산화탄소 소화설비 작동으로 인한 열발생률 변화, 온도변화, 이산화탄소 농도변화, 산소 농도변화 및 화재진압 특성을 고찰하였으며, 방호구역 내 환기팬 용량이 충분하지 않은 경우의 위험성 및 적절한 환기시스템의 필요성을 제시하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 추계학술발표대회
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• pp.291-294
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• 2006

본 연구는 화재로부터 인명과 재산을 보호하기 위한 자동 소화 시스템으로서 마이컴을 사용하여 고신뢰성, 고정밀도, DIGITAL화를 추구하는 시스템을 개발 하였다. 기존의 소화 방제 시스템들은 스프링클러를 사용하여 물로 화재를 진압하고 있으며 이러한 시스템은 비용이 많이 들고 대량의 물을 사용하고 있기 때문에 수손피해($80{\sim}120{\ell}/min$)가 있고 대용량 펌프 및 $47,000{\ell}$의 저장시설이 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 시스템은 이산화탄소($CO_2$ 가스나 하론1301 가스 또는 질소 가스를 분사하여 대기 중의 산소를 희석시키거나 질소의 양을 증가시키는 방법으로 화재를 진압하는 시스템을 개발 하였다. 개발된 시스템은 고가의 장비 즉, 전산실, 통신기기실, 전기실, 발전기실, 케이블실, 제어실, 필름 보관실 등에 사용되어 장비를 보호하고 인명의 피해를 최소화하는데 사용될 것 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.68-69
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• 2023

전 세계적으로 기후변화에 대응하기 위하여 탈탄소화의 중요성이 강조되고 있으며, '2050 탄소중립'이 글로벌 의제로 부상하였다. 국내 항만공사는 우리나라 정부의 탄소중립 추진과제에 맞추어 세계적인 탄소중립 규제 흐름에 동참하고 있다. 항만에서 탈탄소화가 중요하게 인식되기 시작하면서, 2010년대 이후로 유해산출물을 고려한 컨테이너터미널 효율성 분석이 다양하게 진행되고 있다, 하지만, 이산화탄소 배출량을 고려하여 국내 컨테이너터미널의 효율성을 비교분석한 연구는 부족한 실정이다. 그리고 대부분의 선행연구는 IPCC 가이드라인에서 제시하고 있는 Tier 1 기준에 따라 이산화탄소 배출량을 측정하였으며, Tier 3 기준에 따라 효율성을 분석한 연구는 전무한 상황이다. 이에 본 연구에서는 17개 국내 컨테이너터미널 운영사를 대상으로 Tier 3 방식 기준 이산화탄소 배출량 지표를 활용하여 효율성을 분석하였다. 그리고 DEA-SBM 모형과 Undesirable Outputs 모형 분석결과를 비교하여 유해산출물 고려 전후의 효율성 변화를 파악하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제48권3호
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• pp.171-180
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• 2024

전 세계적으로 기후변화에 대응하기 위하여 탈탄소화의 중요성이 강조되고 있으며, '2050 탄소중립'이 글로벌 의제로 부상하였다. 국내 항만공사는 정부의 탄소중립 추진과제에 맞추어 세계적인 탄소중립 규제 흐름에 동참하고 있다. 항만에서 탈탄소화가 중요하게 인식되기 시작하면서, 2010년대 이후로 유해산출물을 고려한 컨테이너터미널 효율성 분석이 다양하게 진행되고 있다. 하지만, 이산화탄소 배출량을 고려하여 국내 컨테이너터미널의 효율성을 비교분석한 연구는 부족한 실정이다. 또한, 대부분의 선행연구는 IPCC 가이드라인에서 제시하고 있는 Tier 1 기준에 따라 이산화탄소 배출량을 측정하였으며, Tier 3 기준에 따라 효율성을 분석한 연구는 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 17개 국내 컨테이너터미널 운영사를 대상으로 Tier 3 방식 기준 이산화탄소 배출량 지표를 활용하여 효율성을 분석하였다. 그리고 DEA-SBM 모형과 Undesirable Outputs 모형 분석결과를 비교분석하여 유해산출물 고려 전후의 효율성 변화를 파악하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.294-300
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• 2017

The offshore installations and ships are the structures most likely to be exposed to hazards such as hydrocarbon fire and/or explosion. Developing proactive measures to prevent the escalation of such events thus requires detailed knowledge of the related phenomena and their consequences. $CO_2$ extinguishing systems are extensively used for fire accidents of on-and offshore installations because of outstanding performance and low cost. There is, however, the risk of carbon dioxide system which enumerates many of the fatalities by suffocation associated with industrial fire protection requirements. Therefore, the aim of this study is to perform the prediction of fire suppression characteristics of the carbon dioxide system in realistic enclosed compartment area of ships and propose $CO_2$ extinguish fire fighting system for preventing suffocation accidents during fire fighting. According to CFD calculations, it can be observed and assessed that various fire profiles with $CO_2$ and $O_2$ mole fraction in the target enclosed compartment area are applicable within the proposed system. Additionally, the design of fire safety system of ships and offshore installations can utilize ventilation system and/or layout arrangement through the proposed system.

• 유기물자원화
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• 제21권3호
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• pp.64-73
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• 2013

가축분뇨 처리시스템에 대한 환경영향을 분석하기 위하여 전과정 평가방법을 적용하였다. 전과정평가의 첫 번째 부분은 사용될 분석 항목을 구성하는 것으로, 가축분뇨 처리시스템에 대한 유입 및 배출에 대한 항목이다. 전과정 영향평가를 위한 다음 단계로서 전체 환경부하를 최종적으로 하나의 지수로 통합하기 위하여, 특정 항목에 대한 자료를 취합하고 분석하는 것이다. 전과정 영향평가를 위해, Eco-indicator 95 방법은 체계화 되었으며, 규칙적으로 적용된 영향평가 방법이기 때문에 선택하였다. 전과정 영향 분석을 위한 실례로서 호기 및 혐기소화 시스템과 같은 두 종류의 돈분 처리시스템을 선정하였다. 돈 분뇨 처리시스템에 대한 농업환경영향을 평가한 항목을 확립하였고, 혐기소화시스템에서는 전 인산 배출이 높았으며, 호기소화시스템에서는 이산화탄소 배출이 높은 것으로 관측되었다. 돈분 1ton을 처리하는데 관련된 돈분처리시스템에 대한 환경영향 평가에서 Eco-indicator 수치에 따르면, 호기소화 시스템에 있어 지구온난화 및 토양산성화에서 음의 지수를 보인 반면 혐기소화시스템은 수계 부영양화 부분에서 비교적 높은 양의 지수를 보였다.

• 한국가스학회지
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• 제24권2호
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• pp.36-43
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• 2020

가스계 소화설비는 경제적으로 매우 유용한 설비이지만 설비를 갖춘 후 장기간 미사용될 경우 용기부식으로 인한 파열 현상과 설비 시스템 작동 오류 등이 나타날 가능성이 있어 큰 위험성을 내재하고 있다. 하지만 소화설비 특성 상, 설비의 정상작동 여부를 확인하기 위한 실험이 불가하여 파열 및 오작동으로 인해 밀폐공간 내에 가스가 일시적으로 방출되면 가스질식으로 인한 큰 인명 피해를 가져올 수 있다. 본 연구에서는 최근 발생한 가스계 소화설비작동 오류로 인한 질식 사망 사고를 바탕으로 사고 메커니즘을 분석하기 위해 실제사고가 발생한 현장에 대해 3D 스캐너와 FLACS를 활용하여 설비 오류로 인한 이산화탄소 가스의 유입경로와 이로 인한 사망 가능성 및 사망에 이르는 시간 등을 추정하였으며 이를 통해 질식사고로 인한 정확한 피해 영향을 평가하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.245-245
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• 2010

우리나라 생활폐기물 중 음식물쓰레기는 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 또한, 음식물쓰레기에서 발생되는 음폐수의 발생량은 8,926톤/일에 달하고 있지만, 이 중 극히 일부만이 하수처리장 등에서 병합 처리되고 있고 대부분은 해양 투기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 독일 GBU사로부터 중온/습식/이상 혐기성 소화 기술을 도입하여 HADS Pilot Plant를 설치하였고, 2008년 3월부터 국내 음폐수 및 음식물쓰레기에 적합한 최적의 운전기술을 확보하기 위한 Pilot Test를 실시하였다. 본 실험에 사용된 HADS Pilot Plant는 산발효조($6m^3$), 메탄발효조($50m^3$), 안정화조/가스저장조($40m^3$)그리고 가스 소각기로 구성되어 있다. 그리고 적용 음폐수 및 음식물쓰레기는 경기도 Y군에 위치한 사료화 시설에 반입되는 것을 이용하였는데 음폐수는 평균 TS 13.5%, VS 80%, pH $3.7{\pm}0.2$의 성상을 나타내었다. 이를 이용해 계단식으로 유기물 부하를 증가시키면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하며 중온 상태에서 혐기성 소화를 실시한 결과, $0.8Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수 및 85%의 VS 감량이 가능함을 확인하였다. 그리고 음식물쓰레기는 음폐수와 달리 1차 파쇄/선별기 및 배관상에 설치되는 2차 미세파쇄/선별기를 통한 전처리를 실시하였고, 1차 파쇄/선별 후 평균적으로 TS가 17.4%, VS는 81%, pH는 $3.85{\pm}0.2$의 성상을 나타내는 음식물쓰레기를 2차 미세파쇄/선별기를 거쳐 Pilot Plant의 산발효조에 투입하여 중온상태에서 혐기성 소화를 실시하였다. 음폐수 적용시와 마찬가지로 계단식으로 유기물 부하를 증량하면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하여 운전하였고, 그 결과 약 $0.9{\sim}1.2Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수와 85~87%의 VS 감량 효율을 확인하였다. 음폐수와 음식물쓰레기의 혐기성 소화 실험 결과, 제거된 VS량을 기준으로 보았을 때, 음식물쓰레기에서 더 많은 바이오가스 발생하였는데 이는 음식물쓰레기에 존재하는 고형물이 미생물들의 서식 공간으로 활용됨에 따라 혐기성 소화 과정에서 일어나는 혼합 발효 및 공영양 대사가 음폐수 대비 좀 더 수월하게 일어날 수 있게 된 데에 따른 결과라고 생각된다. 당사의 HADS Pilot Plant test에서는 계단식의 순차적인 유기물 부하 증량과 총VFA/총 알카리도 비율을 0.3~0.4 수준이하로 유지하며 운전함에 따라 음폐수와 음식물 모두에서 안정적으로 $4kgVS/m^3/d$까지의 유기물 부하 적용이 가능하였다. 또한, 생산된 바이오가스 내 메탄의 함량은 60~65%를 유지하였으며, 메탄발효조의 pH는 별도의 조절이 없이도 운전기간 동안 평균 7.8~7.9 수준을 유지하였다. 이처럼 pH 3.7~3.8의 음폐수 또는 음식물쓰레기의 투입에도 안정적인 완충능력을 보여준 것은 소화조 내에서 기질로부터 분해되어져 나오는 암모니아와 이산화탄소가 강력한 버퍼 시스템을 구축하고 있음에 따른 결과로 사료된다. 그리고 음폐수와 음식물쓰레기의 경우 모두 85%이상의 높은 VS 제거율을 보여주었는데 이는 당사의 HADS Pilot Plant 소화조의 구조가 내통과 외통으로 구분되어져 있음에 따라 plug flow + CSTR의 특징을 가짐에 따른 결과로 판단된다. 상기한 결과를 바탕으로 향후에는 $5kgVS/m^3/d$ 수준의 유기물 부하 적용운전도 계획하고 있다.

• 에너지공학
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• 제20권1호
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• pp.13-20
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• 2011

마이크로 가스터빈의 높은 연료 다양성은 광범위한 범위의 적용처에 적용할 수 있도록 설계되었다. 최근에는 가스터빈 발전시스템의 연료로서, 유기성폐기물의 소화가스와 쓰레기 매립지로부터 발생되는 바이오 가스에 대한 수요가 증가하고 있다. 우리는 매립지 가스를 이용하여 마이크로 가스터빈 열병합 발전시스템의 성능특성 및 운전 특성에 대한 영향을 연구하고 있다. 메탄과 이산화탄소를 동시에 회수하는 공정을 개발하여 현장 실증 플랜트 규모로 시험을 수행하였으며, 유리온실에 농작물의 이산화탄소 고농도 집적을 목적으로 철-킬레이트 화합물을 기본으로 하는 액상촉매를 이용하여 매립지 가스내에 있는 불순물을 저렴한 비용으로 제거하고자 한다. Fe-EDTA(철-킬레이트)를 이용한 내부순환 다판식 기포탑 반응기에 의하여 농축정제와 이산화탄소 제거가 매립지 가스의 최적화 연료화를 추진하였다. 매립지가스의 유량은 0.207 $m^3$/min이고 5.5 kg/$cm^2$의 압력으로 공급되며 메탄농도 70%, 이산화탄소 27%로 공급되도록 농축반응기를 설계하였고 황화수소 99% 제거를 목표로 한다. 유리온실은 마이크로 가스터빈 배가스와 온수를 이용하여 대기중의 이산화탄소 농도에서 1500 ppm의 농도범위로 공급되도록 설계되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.1-11
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• 2007

본 연구에서는 할론 1301 및 이산화탄소를 비롯한 가스계소화설비의 성능을 시험하고 평가하기 위한 가장 중요한 핵심 요소인 배관내 약제비율, 관경비 등 소화성능에 영향을 미치는 가스계소화설비의 제한사항 및 성능확보에 필요한 요소에 대하여 연구하였다. 또한 본 연구에서는 관련 국내외 기준 분석 및 국내 가스계소화설비의 성능평가에 관한 인정기준(KFIS 002)에 따른 시스템 성능시험을 실시하고 결과를 비교 분석하였다.