• 한국주조공학회지
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• 제43권3호
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• pp.107-136
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• 2023

주강품 사형주조에는 천연규사가 보편적으로 사용되었고, 규사의 열적특성 부족에 의한 소착결함 억제를 위해, 크로마이트사가 사용되기도 하였으나, 반복 사용에 의한 골재 열화, 시스템샌드 혼입 문제, 분리 제거의 어려움, 높은 밀도에 따른 조형 시 하중증가, 크롬 함유 폐기물이 되는 단점이 있다. 최근에는 주조업계의 중요한 과제로써 산업폐기물 저감 및 대기환경 개선이 부각되고 있다. 종래의 주물사 사용 시 발생되는 문제점 해결과 주조공장의 환경개선을 위해서, 천연사를 대체 적용할 수 있는 다양한 인공사가 개발되어 소개되고 있다. 인공사는 용융분사법으로 제조된 인공사와 조립소결법으로 제조된 인공사 및 분쇄법으로 제조된 인공사로 분류할 수 있으며, 원료광물의 종류, 제조공법에 따라 상이한 물리적 특성을 나타낸다. 본 연구에서는 각종 주물사의 물성, 주형강도, 물리적 내구성, 열적 내구성, 소착시험편 주조 등의 비교 평가시험을 하였다. 밀도에 따른 주물사 실사용량, 주물사 형상에 따른 주형강도, 주물사의 물리적 및 열적 내구성, 주물사의 내열특성을 종합적으로 고려하였을 때, 아크용사법으로 제조된 용융인공사 A1 또는 분말식화염용사법으로 제조된 용융인공사 B가 대형주강품 주조에 가장 적합한 구형의 인공사로 판단된다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.77-77
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• 2013

최근의 산업활동에서는 신규 원료 개발과 생산 효율성을 높이기 위하여 분체 공정이 증가하고 있는데, 미세 분진의 취급으로 분진운의 형성과 착화가 용이해지므로 분진폭발이나 화재 위험성이 증가하고 있다. 분진을 안전하게 사용하고 저장, 취급하기 위해서는 착화 전의 위험성 지표로서 최저발화온도(MIT ; Minimum Ignition Temperature)를 사전에 파악해 두는 것이 중요하다. 분진농도의 발화온도는 장치 내의 발화위험성이나 분진 취급 공정의 사고예방대책 관리를 위한 실용적 관점에서 중요하게 활용되는 폭발특성값이다. 또한 분진의 발화온도는 분진농도에 의존하며 농도변화에 따른 가장 낮은 온도를 MIT라고 한다. 본 연구에서는 화재폭발사고 빈도가 줄지 않고 있는 Mg 및 Mg-Al합금(60:40 wt%, 50:50 wt%, 40:60 wt%)을 대상으로 조성비율에 따른 최저발화온도를 실험적으로 조사하였다. Mg 및 Mg-Al(60:40 wt%), Mg-Al(50:50 wt%), Mg-Al(40:60 wt%) 시료의 평균입경은 142, 160, 151, $152{\mu}m$이다. MIT실험장치는 IEC 61241-2-1(Methods for Determining the Minimum Ignition Temperatures of Dust, 1994)에 준거하여 제작하여 사용하였다. 실험장치는 가열로, 분진운 시료홀더, 온도조절장치, 압축공기 제어장치 등으로 구성되어 있다. 구체적인 실험방법은 시험분진를 분진홀더에 장착하고 0.5 bar의 압축공기를 0.3 sec 동안 사용하여 일정 온도로 가열된 로의 내부로 분진운을 부유시킬 때에 분진운이 발화하여 가열로 하단부의 개방구에까지 화염이 전파하는지를 디지털비데오카메라로 기록, 평가하여 발화 유무를 판정하였다. Mg합금에 대한 MIT를 측정한 결과 $740^{\circ}C$가 얻어졌으며, Mg-Al(60:40 wt%)의 MIT는 $820^{\circ}C$로 조사되었다. 그러나 Mg-Al(50:50 wt%) 및 Mg-Al(40:60 wt%)에 대해서는 최대 가열로의 설정온도를 $890^{\circ}C$까지로 하여 농도를 변화시키면서 조사하였으나 발화가 일어나지 않았다. 문헌에 따르면 Mg입자 표면의 산화피막은 다공성으로 일정 온도에서 산화반응이 시간에 따라 직선적으로 증가하는데 반하여, Al의 산화피막은 보호 작용을 하여 일정 온도에서 산화반응속도가 표면과 내부의 농도 기울기에 의한 확산속도에 의존한다고 보고하고 있다. 본 연구결과를 토대로 Mg-Al합금의 발화특성을 고찰해 보면, Mg-Al합금에서 자기 전파성이 작은 Al성분의 증가는 착화지연이 증가하여 연소성이 감소하여 최저발화온도의 증가로 이어지는 것으로 추정되었다. 또한 발화온도는 주어진 조건의 온도장에서 분진이 존재하는 시간 길이에 따라 변화하므로, 발화온도를 실험적으로 측정하는 경우에는 측정장치나 방법에 따라 달라지므로 사업장의 현장에 발화온도를 적용하는 경우에는 장치 내의 분진의 존재시간을 고려할 필요가 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권9호
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• pp.727-734
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• 2015

세계적으로 유가 상승에 따른 내연기관의 에너지 변환 효율을 높이고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 가솔린엔진에서 높은 열효율을 실현하기 위해서는 희박연소에 의한 비열비의 증가 및 단열화염온도의 저감에 의한 열효율 향상이 필수적이다. 직접분사식 가솔린 엔진은 연료를 직접 연소실에 공급하고 정밀한 연소제어를 통해 희박 연소가 가능하게 하지만 희박연소 한계의 확대와 안정된 희박연소제어가 요구된다. 희박연소 엔진에 대한 삼원촉매의 배출가스 저감특성은 높은 공기과잉률 및 낮은 배기가스 온도로 인해 매우 제한적이다. 이에 효과적인 삼원촉매의 개발을 위해 승용 차량용 엔진의 주요 연비시험 운전조건인 2000 rpm BMEP 2bar 조건에서 공기과잉률의 변화에 따른 배출가스 반응 및 생성 특성을 비교하였다. 희박연소 조건에서 $NO_2$가 생성되었으며, $NO_2$의 비율은 공기과잉률이 증가할수록 증가하고 $N_2O$는 감소하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.18-23
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• 2002

저독성 폴리올레핀 절연재료, Sheath재료의 저독성, 연기밀도특성, 연소가스부식성 분석을 하기 위하여 저독성 내화케이블의 성능평가 시험을 수행하였다. 화재 발생시 화염확산 및 유독성가스발생의 주원인으로 피난안전계획에 매우 중요하다. 90년대 후반기부터 연이어 발생한 씨랜드 화재사고와 인천 인현동 라이브클럽등의 동일한 유형을 가진 화재사건을 계기로 국내 내화케이블에 사용되는 재료가 화재시 인명참사에 미치는 영향이 크다는 점이 발견되었다. 본 연구에서는 고체물질에서 발생하는 연기의 특성광학밀도를 ASTM E662를 근거로 하여 실험을 하였다. 전기로의 시스템은 20분동안 밀폐된 챔버내에서 2.5$\pm$0.04w/$\textrm{cm}^2$을 지닌 조사열량을 일정한 상태 하에서 방사를 유지할 수 있도록 하였다. NFR-8과 FR-PVC 연기밀도의 분해 결과에 따라 완전연소에 의한 연기밀도 최대값 NFR-8은 25.2에서 39.6 FR-PVC에서 51.1의 값을 얻을 수 있었다. 비연소 열분해에 의한 연기밀도 최대값 NFR-8은 100.4에서 112.2 FR-PVC는 126.5에서 398.8의 값을 얻을 수 있었다. 또한 시료의 연기밀도 분석결과 PVC가 폴리올핀 시료보다 상당히 많은 양의 CO가 발생되는 반면 $CO_24의 양은 적게 발생하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.38-55
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• 1999

열적특성이 비교적 열악한 재료인 유리를 내화성능이 요구되는 방화구획을 이루는 비내력벽에 사용하려는 시포가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있는 중에서, 본 연구는 유리표면에 수막을 형성시켜 구획화재시 유리벽이 파열되지 않고 견딜 수 있는 성능을 가질 수 있는 초점을 맞추어 단계적인 실험을 실시하였다. 먼저 수직고가 3M이상인 유리벽에 균일하고도 단절이 없는 수막을 형성할 수 있는 시스템을 고안하여 대형내화로내에서 화염의 세기를 줄이지 않는, 즉 리바운드량이 거의 없는 수막을 형성시킬 수 있도록 제작한 후, 이 시스템을 사용하여 수막이 형성된 유리벽의 열적 특성을 확인하는데 중점을 두고 실험하였다. 다음에는 고안된 시스템을 소형과 대형의 유리벽에 적용시켜 우선적으로는 소형내화로에서 가열하여 기초적인 열적 특성을 조사한 후에 여기서 얻은 데이터를 근거로 실제규모의 실험이 가능한가를 판단한 후에 최종적으로는 2.4M$\times$3M크기의 대형의 유리벽에 수막을 형성한 플러드 노즐형 수막형성유리벽체를 대형내화로내에 거치하여 KS F2257에 의하여 가열하는 내화성능실험을 수행하였다. 실험결과 수막이 왼벽하게 유리면을 도포된 상태에서만 유리가 파열되지 않았으며 이런 수막을 계속적으로 유지하는 데는 많은 변수가 있다는 것을 발견하였으며 또한 수막도포상태의 변화는 내화성능을 보유하는데 있어서 핵심적으로 작용한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.100-107
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• 2001

건물 내장재는 화재 발생 시 화염 확산 및 유독성 가스발생의 주원인으로 피난안전계획에 매우 중요하지만 다중이용업소의 인테리어 공사 시 화재성능에 대한 검증 없이 무분별하게 사용되고 있어 동일한 유형의 인명피해가 반복되고 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 내장재 사용 실태조사를 통해 현행 관련규정상 문제점을 살펴보고, 이를 효과적으로 개선, 보완할 수 있는 방안을 제시하였다. 연구 결과, 구조체 밀착재를 제외한 내장재는 가칭 화재안전코드규정에서 사용규제하고, 소방·방화완비증명제도 시행 전 허가·신고된 다중이용업소는 건축법시행령에 소급하여 적용 할 수 있는 근거를 마련하며 지하 소규모 업소에 대한 소방방화시설 법제화, 내부 용도 변경 시 내장재사용 도면첨부 및 무단 변경 시 관련기관에 통보조치, 이동성가구에 대한 방염 처리 의무조항 신설, 화재확산 빛 연기 유독성을 기준으로 하는 재료등급 평가 및 시험방법의 개선이 필요한 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.62-67
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• 2011

현재의 많은 유도무기들은 발사관에 장착되어 이동된다. 발사관이란 유도탄등이 외부환경에 노출되지 않도록 유도탄을 보호하고, 발사시 유도탄을 가이드 하는 역할을 한다. 발사관에 장착되어 있는 유도탄은 발사관에 견고하게 장착되어 이동되어야 하며, 작전시 원하는 시간에 분리되어야 한다. 이를 위하여 구조적인 안전성이 크고, 분리 응답이 빠른 파이로 장치인 폭발볼트가 많이 사용된다. 폭발볼트는 화약의 폭발력에 의해 볼트몸체가 절개됨으로써 볼트에 의해 결합되고 있던 부분이 분리되는데, 폭발 볼트는 분리시 파편, 화염 및 pyro-shock이라는 큰 진동과 충격을 수반하므로 정밀한 유도무기에는 사용이 제한된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 압력카트리지에서 발생하는 압력을 분리력으로 사용하여, 충격이 작고, 분리파편이 발생하지 않는 분리장치인 볼타입 분리볼트를 개발하였다. 본 연구에서는 볼타입 볼트의 분리현상을 분석하고, 볼타입 분리볼트의 분리 안전율을 정량적으로 제시하였다.

• 한국어병학회지
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• 제18권2호
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• pp.179-185
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• 2005

과망간산칼륨 ($KMnO_4$), 안정화이산화염소 ($S-ClO_2$, 3% 수용액), 포르말린 (37% formaldehyde), 황산동 ($CuSO_4$)을 이용하여 넙치 적혈구의 cell damage에 미치는 효과를 알아보고자 in vitro 용혈작용과 methemoglobin (MetHb) 생성을 조사하였다. 실험의 농도는 과망간산칼륨 2-250 ppm, 안정화이산화염소 3.13-400 ppm, 포르말린 31.3-2,000 ppm, 황산동 0.04-5 ppm 이었다. 과망간산칼륨은 31.3-250 ppm, 황산동은 0.63 -5 ppm에서 현저한 용혈작용을 나타내었으나 이와는 반대로 MetHb 생성은 전혀 없었다. 따라서 과망간산칼륨과 황산동은 넙치 적혈구에 대한 cell damage system이 매우 유사한 것으로 생각되었다. 안정화이산화염소의 경우, 용혈작용은 25 ppm 이상의 농도에서 그리고 MetHb 생성은 6.25 ppm 이상의 농도에서 높게 증가하였다. 본 실험에서 유일하게 용혈작용과 MetHb 생성을 양쪽 다 현저하게 나타내었다. 포르말린은 2,000 ppm의 고농도에서도 용혈작용은 없었으며, MetHb 생성은 250-2,000 ppm에서 완만하게 증가하였다. 따라서 안정화이산화염소와 포르말린은 넙치 적혈구에 대하여 과망간산칼륨 및 황산동과는 또 다른 cell damage system을 가지고 있는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.16-22
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• 2017

국내에서는 복잡해지고 다양해지고 있는 건축물에서의 화재위험에 대응하기 위해 성능기반 화재안전 설계가 논의되고 있지만, 건축물에서의 다양한 인자들에 의한 화재특성의 에측의 어려움으로 인하여 성능기반 화재안전 설계의 도입이 제한되고 있다. 본 연구에서는 뉴질랜드에서 제시하고 있는 화재위험도별 화재하중 값의 실대형 화재실험을 통해 성능기반 설계 도입을 위한 기준 방향 설정 및 기초 자료로 사용하고자 하였다. 실대형 화재실험은 10 MW급의 실대형 칼로리미터에서 $0.8(L){\times}2.0(H)m$의 단일 개구부를 포함하고 있는 $2.4(L){\times}3.6(W){\times}2.4(H)m$ 크기의 시험체 틀의 내부에 목재 크립을 화재하중에 따라 배치시켜, 목재 크립이 전소할 때 까지 진행하였다. 화재실험에서 열방출률의 변화는 목재 크립에 화염이 착화 된 후 외부로 출화되는 약 90초 이후부터 급격히 증가하였으며, 위험도 레벨 1에서는 최대 4743.4 kW의 열발출률이 실험시작 후 244 초에 측정되었고 위험도 레벨 2에서는 5050.9 kW의 최대 열방출률이 497 초에 측정되었다. 또한 위험도 레벨 3에서는 최대 열방출률이 4446.9 kW로 실험시작 677 초에 측정되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권3호
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• pp.141-149
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• 2020

한국산업표준(KS)은 발포 플라스틱 제품에 대하여 소형화염에 의한 수평 연소성의 측정 방법 및 시험절차를 규정(KS M ISO 9772:2018)하고 측정 결과에 대한 압출법 단열판(이하 XPS)의 자기소화성과 관련한 성능 및 기준을 KS 규격(KS M 3808:2020)에서 규정하고 있다. KS 규격에 적합함을 인증 받은 제품은 연소성(이하 '자기소화성')을 가지고 있어야 함에도 공사현장에서 용접불티 등에 의해 착화 및 확산되어 대량의 인명과 재산 피해가 발생하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 KS 인증을 받고 시중에 판매 중인 5개사의 XPS 단열재를 구입하여 공사현장에서 발생되는 용접불티에 의한 착화 및 확산 여부를 실험하였다. 실험결과, 5개사의 제품 중 3개사는 성능의 차이는 있으나 자기소화성이 있는 것으로 확인되었으나, 2개사는 쉽게 착화 및 확산되어 자기소화성이 있다고 보기 어려웠다. 동종의 제품에 대하여 KS 규정에 따른 실험결과, 용접불티에 의해 착화되었던 제품 2종을 포함한 총 3종의 제품이 KS M 3808에서 규정한 자기소화성이 없는 것으로 확인되었다.