• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.445-455
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• 2010

본 연구에서는 실제 로켓엔진 및 가스터빈용 연소기 내부의 열음향 불안정을 효과적으로 예측하기 위하여, 헬름홀츠 방정식과 시간지연모델을 이용한 3차원 유한요소법 해석코드를 개발하였다. 연소응답항에 의해 수치적으로 야기되는 비선형성은 반복법으로 선형화 하였으며, Arnoldi 방법을 사용하여 대용량 고유치 문제를 해석하였다. 해석결과인 복소각주파수와 음향 압력장을 통해 각 음향모드의 공진주파수, 진폭의 증폭/감쇠 여부 그리고 모드 형태를 예측할 수 있다. 이론해가 존재하는 두 가지 문제를 통해 출구 임피던스와 예혼합 화염이 종 방향 음향장에 미치는 영향에 대한 예측 정확도를 평가하였으며, 배플 유무에 따른 횡 방향 음향 모드의 주파수 변이를 상온 음향시험 결과와 비교/검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.47-57
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• 2012

고에너지 물질의 연소 현상을 해석하기 위하여 반드시 필요한 반응속도식과 이를 구성하고 있는 미 정상수를 결정하는 이론적 방법을 제안하였다. 개선된 I&G 모델은 기존의 반응속도식이 갖던 문제점들을 효과적으로 극복하면서 동시에 중요한 물리적 의미를 내포하는 형태로 제안되었다. 이는 공극붕괴(void collapse)로 인한 hotspot의 생성을 의미하는 점화 모델과 폭굉(detonation)으로의 천이를 의미하는 화염 발달 모델의 합으로 구성되어 있다. 또한 함께 소개된 이론적 모델은 고에너지 물질의 수치해석 기법인 Hydrocode를 사용하기 전에 미정상수 $b,\;G,\;x,\;I$를 결정함으로써 특정 고에너지 물질의 연소 특성을 규명하는데 사용된다. 이론적 방법은 기존의 고에너지 물질의 연소 시험을 모사한 수치해석적 방식보다 효율적이고 정확도가 높은 결과를 제공하므로 진일보 된 방법이라고 할 수 있다.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.416-422
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• 2009

강구조 건축물은 화재시 화염을 차단하기 위한 목적으로 내화재료를 사용하고 있다. 일반적으로 모든 건축 구조용 재료는 시간이 경과할수록 초기의 성능이 열화되기 때문에 이들의 유지관리가 필요하다. 내화 피복재는 건축물의 화재에 대한 내구성능은 내화피복재에 의존하기 때문에 건축물에서 매우 중요한 재료라 할 수 있다. 본 연구에서는 내화피복재로서의 알칼리 규산염의 합성 및 합성한 알칼리 규산염의 물성에 대해 연구하였는데, 알칼리 규산염의 종류로는 potassium silicate, sodium silicate, lithium silicate으로 하였으며, 기본적으로 몰 비율의 변화를 주어 합성하였다. 합성한 알칼리 규산염의 내화특성을 확인하기 위하여 용해도 포비도, 열 분석, 결정학적 분석, 차열성능 및 차염성능에 대해 시험하였다. 연구결과, 합성한 알칼리 규산염의 용해도, 포비도는 칼륨 실리케이트, 소디움 실리케이트, 리튬실리케이트의 순서로 나타났으며, 열분석에 의한 무게 손실은 소디움 실리케이트와 리튬 실리케이트가 칼륨 실리케이트 보다 큰 것으로 나타났다. 또한 화재 시 가장 중요한 차열성능과 차염성능에 대해KS 기준을 만족하는 것은 소디움 실리케이트 3.3 몰 배합으로 나타났는데, 내화피복재로서 우수한 성능을 발휘하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.97-97
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• 2011

현대사회에서 화재에 의한 물적 피해는 물론 인적피해가 현저하게 증가하고 있으며 희생자의 사망원인이 종래에는 화재시 발생한 열에 의한 화상을 중심으로 하는 소사였지만, 최근에는 화염보다 독성가스로 인하여 사망하는 경우가 많아졌고, 희생자는 거의 화상을 확인할 수 없거나 화상자이더라도 혈액 중에서 일산화탄소를 중심으로 한 유독가스가 확인되기 때문에 이들 유독가스의 흡입으로 인하여 행동불능상태 이후 열의 영향으로 사망한 것으로 추정되는 사례가 증가하는 추세이다. 따라서 대규모 건축물에 있어서는 화재발생시 유독가스가 건물 전체로 연소 확대되는 것을 방지하기 위하여 넓은 면적을 일정한 면적으로 구획하거나 계단실 등과 다른 부분 또는 층별 등으로 구획하고 있으며, 국내의 방화구획은 크게 다른 층으로 화재전파를 막기 위한 층간 방화구획, 연소면적을 제한하기 위한 면적별 방화구획, 다른 용도로 인한 화재 위험성 감소를 위해 용도별 방화구획으로 3가지를 법에서 채택하고 있다. 방화구획은 방화문 또는 자동방화셔터를 이용하거나, 내부구조의 바닥, 벽, 각종 방화문으로 구획할 것을 정하고 있다.(피난방화규칙 제14조) 본 연구에서는 철제방화셔터 대체용으로 직물방화셔터용의 실리카 소재를 이용하여 제직한 직물에 내열/차연 기능성 코팅의 공정 조건을 변화하여 최종 방화시험을 거치기 전 내열성 테스트중 하나인 불꽃열 통과량 실험을 실행하여 방화 직물의 내열성을 비교 분석하였다. 이러한 결과를 토대로 본 연구는 고내열/차연성 방화 제품 기술을 개발하는데 필요한 연구를 수행하는데 목적이 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.685-693
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• 2011

에너지기후시대에 신에너지원 발굴, 저탄소 녹색성장의 일환으로 석탄 IGCC기술이 개발 중에 있다. 본 연구는 IGCC기술 중 가스화기에서 생산된 합성가스를 가스터빈에 직접 주입시 생길 수 있는 문제점을 미리 파악하고, 그 연소특성자료를 축적하기 위해 수행되었다. GE7EA연소기를 대상으로한 상압 및 고압연소실험을 통해 합성가스의 기본적인 연소특성을 파악하였으며, 수소화염이 과다한 NOx발생의 원인임을 파악하고, 질소희석을 통해 NOx배출량을 제어할 수 있음을 확인하였으며, 연소진동은 크게 발생치 않음을 확인하였다. 본 연구를 통해 축적된 시험 데이터는 2015년에 국내 최초로 준공예정인 태안 IGCC플랜트에 연소진단시스템 및 최적화 기술적용시 활용된 예정이다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권5호
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• pp.1-6
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• 2009

로켓시스템의 에너지원으로 적용할 수 있는 기체발생기용 복합 고체추진제의 개발과정을 기술한다. 80%의 고체입자 부하율과 양호한 유동성, 그리고 $-50^{\circ}{\sim}70^{\circ}C$에서 경화에 적절한 추진제 물성을 갖는 HTPB를 바인더로 하여, 낮은 화염온도, 적은 고체입자 잔사, 무독성 생성물의 추진제 제조가 가능한 AN을 제1종 산화제로, 탄도특성 제어에 필요한 AP를 제2종 산화제로 추진제 주요 조성이 구성된다. 기본조성을 근거로 하여 일련의 물성개선 시험이 수행되었으며 최대응력 8 bar 및 최대응력점 변형율 30%, 그리고 탄성계수 1000 psi 수준의 물성을 갖는 추진제 조성을 얻을 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.84-91
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• 2016

물품이 수직 집약적인 형태로 적재되는 랙크식 창고는 화재발생 시 화염의 급속한 상승으로 인해 그 피해가 매우 심각하다. 이에 ESFR 및 In-Rack 스프링클러, 수직 및 수평차단막 등, 다양한 소화설비 적용을 통해 화재확산 억제에 노력하고 있으나 랙크의 크기 및 적재밀도, 적재물품의 종류 등, 매우 다양한 구성조건으로 인해 적절한 소화설비 선정에 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 현장조사 및 설문조사 등을 통해 국내 랙크식 창고 실정을 반영한 표준랙크를 제작하였으며, 발화위치 조건에 따른 화재특성 확인을 위해 실규모화재시험을 수행하였다. 이를 통해 도출된 화재확산속도는 향후, 개발 및 적용 예정 소화설비들의 성능비교를 위한 기초자료로서 유용하게 활용될 것으로 기대한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.961-967
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• 2011

본 연구에서는 13A 가스기기의 새 가스호환성 판정법을 개발하고자 하였다. 호환성 판정법 개발의 원칙은 세 가지로서, 1) 웨버지수 외에 가스조성 영향을 대표할 수 있는 인자의 도출, 2) 우리나라 가정과 업소에 보급된 모든 종류의 제작사별 가스기기(예혼합 가스기기 포함) 시험, 3) 가능한 한 간단한 판정법 개발이다. 이러한 원칙하에 30대의 대표성 있는 가스기기에 대하여 가스호환성 실험을 하였고 그 결과 웨버지수-비중 형식의 간단한 2차원 판정법(도표)을 개발하였다. 본 호환성 판정법은, 기존 호환성 판정법과 달리 화염안정 영역이 좁은 예혼합 가스기기를 포함하며, 이로 인해 기존 호환성 판정법보다 가스호환성 영역이 좁은 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.475-480
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• 2010

가스터빈 블레이드는 터빈 가동 시 발생하는 고온화염으로부터 블레이드를 보호하고, 구조물의 표면 온도를 안전한 수준으로 낮추기 위하여 블레이드 표면에 열차폐 코팅(TBC; Thermal barrier coating)을 하여 사용하고 있다. 본 논문에서는 가스터빈 1단 블레이드에 적용되는 코팅 방식을 이용하여 코인형 시험편을 제작하였고 열화 온도 및 유지 시간의 변화에 따른 코팅 계면 산화물의 성장 거동을 분석하였다. 코팅 단면에 대하여 코팅 계면 산화물의 두께와 마이크로 비커스 경도를 측정하여 열화 특성을 평가 하였다. 또한 성분분석을 통하여 미세조직의 변화를 관찰함으로써 열차폐 코팅의 열적 열화특성을 평가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.29-36
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• 2008

APU 가스터빈에 적용되는 연료노즐의 분무특성을 확인하였다. 분무시험은 항공기의 비행조건에 따라 4개의 작동조건에 대하여 수행하였으며 각 분무조건은 지상에서의 무부하 및 통합부하 조건과 고도 20,000 feet에서의 무부하 및 통합부하에 대해서 실험을 수행하였다. 분무특성은 레이저 빔을 이용한 가시화와 PDPA 시스템을 이용하여 SMD 및 속도측정을 수행하였으며 노즐출구에서 $20{\sim}100\;mm$지점에서 측정하였다. 연구결과 20,000 feet 무부하 조건의 경우 $90{\sim}95\;{\mu}m$ 정도의 SMD를 나타내었고 지상무부하의 경우 약 $60{\sim}75\;{\mu}m$로 측정되었으며 20,000 feet 통합부하의 경우 약 $55{\sim}65\;{\mu}m$ 지상 통합부하의 경우 $30{\sim}70\;{\mu}m$의 값을 나타내었다. 20,000 feet 무부하의 경우 화염 불안정이 발생할 가능성이 있으므로 연료분무입자의 크기를 감소하는 다양한 노력이 요구된다.