• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.181-188
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• 2012

대향류확산화염의 화염소화에 있어서 에지화염 역할에 관한 실험적 연구가 진행되었다. 속도비, 버너직경, 그리고 버너간격을 변화시키며 수행된 실험에서 전체신장률에 따른 화염소화 임계질소몰분율의 그래프는 c-커브 형태로 나타났다. 고신장률화염에서는 화염소화 임계질소몰분율의 그래프가 하나의 곡선으로 일치하였으며, 화염이 일차원의 응답특성을 갖는 것을 확인하였다. 화염 소화는 바깥 에지화염이 반경방향으로의 진동 후에 화염 중심으로 수축하며 소화하는 영역, 진동 없이 화염중심으로 수축하며 소화하는 영역, 그리고 바깥 에지부분의 수축과 진동 없이 화염중심에 화염 구멍이 생기며 소화하는 영역으로 세 가지 모드로 나타났다. 화염 표면온도 측정과 에너지 방정식의 각항을 수치해석 한 결과를 토대로 에지화염부분에서의 반경방향 전도 열손실이 에지화염의 불안정을 야기한다는 것과 전도를 통한 열 공급뿐만 아니라 대류를 통한 열 공급도 바깥 에지화염의 안정화에 기여한다는 것을 보였다. 그리고 반경방향의 전도열손실이 수축하며 소화하는 메커니즘의 지배적인 역할을 함을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.197-201
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• 2009

대향류확산화염에서 수축하는 화염디스크로부터 화염구멍으로 천이에 대한 실험 연구가 수행되었다. 이러한 연구는 버너직경, 전체신장율 그리고 속도비에 따라 묘사된다. 적절히 작은 버너 직경을 사용한 경우 고신장율 화염임에도 반경방향의 전도 열손실의 효과가 기여하는 것을 실험적으로 입증하였다. 그리고 화염소화 모드는 세 가지로 분류되며 특히, 충분히 큰 고신장율 화염의 표면에서 화염구멍 또는 줄무늬로 나타났다. 그리고 버너직경에 따라 화염소화모드를 구분 짓는 임계화염반경이 존재한다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권2호
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• pp.64-76
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• 2009

대향류확산화염에서 화염소화와 에지화염 진동 특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행된다. 이러한 특성들은 버너 직경, 버너간 거리, 전체신장율, 그리고 속도비를 변화시키며 묘사된다. 실험과 수치해석으로부터 반경방향으로 전도열손실이 미소중력 및 중력 조건에서 화염소화와 에지화염 진동에 크게 기여한다는 것이 입증된다. 적절히 작은 버너직경을 사용한 경우에 화염 소화 모드는 4가지로 분류되며, 과다한 반경방향 열손실에 기인한다는 것이 밝혀진다. 에지화염 진동은 Strouhal 수와 Peclet 수에 의해 하나의 곡선으로 잘 특성화된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.34-42
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• 2014

본 연구에서는 $CH_4$ 및 $C_3H_8$ 연료의 컵버너 비예혼합화염에서 Swing, Rotation, Lifted 및 Blow-out과 같은 화염 불안정성을 발생시키는 불활성기체($N_2$, Ar, $CO_2$ 및 He)의 농도를 측정하였으며, 소화기준(즉, 화염날림 또는 화염불안정성 개시)에 따른 소화농도의 정량적 차이를 검토하였다. 소화농도의 차이는 부상화염의 발생 그리고 낮은 소화성능의 불활성기체일수록 증가됨을 확인하였다. 소화기준에 따른 소화농도의 최대 차이는 $C_3H_8$-air 비예혼합화염의 최대 연료유속의 조건(1.3 cm/s)에서 약 35%이다. 또한 화염 불안정성의 개시를 기준으로 측정된 소화농도는 정확한 그리고 경제적 설계 농도의 관점에서 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.20-25
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• 2003

화염변형률과 소화약제의 첨가 및 부력이 비예혼합 대향류 화염의 구조와 소화에 미치는 영향을 조사하기 위해 필라멘트와 열전대를 이용한 실험과 Oppdif 및 FDS를 사용한 수치해석을 수행하였다. 소화농도에 가까운 메탄-공기의 확산화염에 대하여 2.2초의 무중력 낙하실험과 정상중력에서의 측정결과를 수치모사의 결과와 비교하였다. 변형률 7 s$^{-1}$에서 100 s$^{-1}$까지 무중력상태에서 측정한 임계소화농도로부터 질소의 임계소화농도에 최대치가 있음을 확인하였다. 또한, 부력의 효과, 즉, 화염의 곡률과 두께 변화를 FDS의 계산결과로 확인하였다. 무중력상태에서 화염의 최고온도와 그 위치에 대한 실험치와 계산값이 일치함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.279-282
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• 2006

이산화탄소를 첨가한 저 신장률 메탄-공기 대향류 확산화염에서 화염소화 거동과 에지화염 진동을 조사하기 위해 실험을 수행하였다. 화염소화 조건에서의 임계 몰분율을 속도비와 전체화염 신장률에 따라 분석하였다. 또한 에지화염 진동의 시작조건과 관련된 모드들을 전체화염 신장률에 따라 조사하였다. 화염길이는 측면방향 열손실과 밀접한 연관이 있으며, 측면방향 열손실은 화염소화와 에지화염 진동에 중대한 영향을 미친다. 에지화염의 진동 모드는 성장, 감쇠, 조화 세 가지로 분류된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.378-381
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• 2011

대표적 가스계 소화약제인 $CO_2$의 소화기구(Extinguishing mechanism)를 재조명하기 위하여, $CH_4$/air 저 신장율 대향류 확산화염을 대상으로 $CO_2$가 소화에 미치는 영향에 대한 수치해석이 수행되었다. 부력이 지배적인 화염의 소화현상은 복사 열손실에 의해 큰 영향을 받기 때문에, 소화농도 예측에 대한 복사모델의 성능평가가 우선적으로 이루어졌다. 주요 결과로서, 공기류에 첨가된 $CO_2$의 소화농도는 복사모델이 고려되지 않은 경우 과다 예측되는 반면에, 간략화된 광학적으로 얇은 근사(Optically thin approximation) 모델과 비교적 높은 정확도를 갖는 좁은 밴드(Statistical narrow band) 모델은 실험의 오차범위 내에서 큰 차이를 보이지 않았다. $CO_2$가 소화에 미치는 순수 희석효과, 희석에 의한 복사효과, 화학적 효과 및 열적효과를 정량적으로 분석하기 위하여 가상의 소화약제의 개념을 도입하였다. 이를 통해 화염의 총괄신장율에 따른 $CO_2$ 소화효과에 대한 구체적인 이해가 시도되었다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.118-123
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• 2000

화재에 대한 소화방법으로서는 점화원의 냉각, 산화제 농도의 감소에 의한 화염의 질식 및 제거소화와 부촉매를 이용한 소화법이 있다. 이중 냉각소화방법은 주로 물을 사용하여 화재를 진압하고 있으나, 유류화재와 전기화재 등에서는 물보다 할론소화약제가 효과적으로 사용되어 왔다. 그러나 할론 등 CFC 계통의 소화약제는 환경오염물질을 내포하며, 지구온난화지수와 오존파괴지수 등이 높아 전세계적으로 그 사용이 중단되고 있다. 이에 대한 대체 기술의 하나로 최근에 관심이 고조되기 시작한 소화기술은 분무 노즐을 이용한 미세물분무(water mist) 소화설비이다.(중략)

• 대한기계학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.232-240
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• 1986

본 연구에서는 대향류 유동장에서 두 예혼합화염의 후류 상호작용을 Fig.1 과 같은 계를 이용하여 일반적인 Lewis수에 대하여 접합 점근 전개 방법으로 해석하 여, 강한 상호작용을 나타내는 구간의 변화가 확산선호도의 영향임을 규명하고, 화염 스트레치가 상호 작용하는 예혼합화염의 소화특성에 미치는 영향을 파악하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.13-19
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• 2005

본 논문에서는 금속염 첨가제를 함유한 미분무수의 소화성능을 연구하고자 아세트산 나트륨을 함유한 단일 액적의 증발속도를 측정하였으며, small-scale 챔버내에서의 헵탄 pool fire에 대한 소화실험을 실시하여, 화염의 온도를 분석함으로써 첨가제에 의한 미분무수 소화특성을 분석하였다. 순수물과 수용액의 증발특성을 비교한 결과 핵비등 영역에서 온도가 높을수록 용해된 첨가제의 석출 및 표면장력의 변화 등 물리적 영향으로 순수물에 비해 수용액의 증발속도가 현저히 느리게 나타났다. 소화실험 결과, 저압에서는 물 액적이 화염의 플림을 뚫지 못하기 때문에 소화는 이루어지지 않았고 단순히 화염의 크기를 작아지게 하였다. 중압에서는 첨가제를 넣었을 경우 액적의 운동량 증가에 따른 물리적 소화효과와 첨가제의 화학적 소화효과가 상승작용을 하여 화염을 억제하였고, 고압에서는 미분무수 시스템의 주요 소화 메커니즘 이외에도 blowing효과에 의해서 화염이 소화되는 것을 관찰할 수 있었다.