• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.45-53
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• 1995

스파크 점화기관에서 화염전파과정에 관한 연구를 수행하기 위하여는, 초기화염핵 구간에서의 화염의 형성과 발달의 거동을 정확히 파악하여야 한다. 그러므로 화염핵의 형성과 발달에 영향을 미치는 최소 화염핵 크기의 이론적인 계산을 수행하였다. 이론식을 정립하기 위하여 열점화 이론을 이용하였다. 최소 화염핵 크기를 계산하기 위해 열전도 계수, 화염온도, 층류연소속도, 기타 열역학적 상태량 등을 계산하였다. 계산에 의존한 화염핵 크기의 신뢰성을 확인하기 위하여, 점화에너지를 변화시킬 수 있는 점화장치를 사용하여 실기 운전을 통하여 희박연소 한계가 그 때의 화염핵이 성정할 수 있는 영역이라고 가정하여 그 정확도를 확인 하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1633-1639
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• 1993

본 연구에서는 급속연소기술의 가솔린엔진에 적용을 목적으로 흡입과정시 강한 와류(swirl)를 생성하는 마스크부착 헤드(masked shroud head, MSH)형을 급속연 소형으로 제작하여 마스크부착 헤드형에서의 급속연소효과를 이온전류법에 의한 화염 속도를 측정하므로서 규명하려한다. 이온전류는 이온탐침계(ion probe)를 연소실 표면의 두 지점에 설치하여 검출하며, 이온전류 신호를 정성적인 방법으로 검증한 후 표준 헤드형과 마스크부착헤드형을 장착한 엔진에 대해서 화염전파 속도를 비교 측정 한다. 측정된 화염 전파속도는 정확한 연소특성 분석을 위해 각 사이클에서의 값을 표본으로 하는 통계적 방법으로 처리한다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2010년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.43-47
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• 2010

우리나라는 최근 건축물 화재 및 시장화재가 지속적으로 증가해 왔다. 이 중 시장화재는 일반적인 화재와 달리 대형화재로 확대될 위험성이 높다. 본 연구에서는 종로구 신진시장 화재사례를 중심으로 시장화재 전파과정을 분석한 결과 지붕을 통한 화염전파가 주된 확대원인인 것으로 나타났다. 따라서 향후 이러한 전파과정을 고려한 화재위험성평가수법의 개발이 필요하다고 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제16권3호
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• pp.65-70
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• 2012

폭발챔버에서 water gel barrier의 표면형상의 크기에 따른 폭발거동 특성을 조사하기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 단면적 $100{\times}100\;mm^2$, 길이 1600 mm를 가지는 폭발챔버 그리고 점화원으로부터 각각 300 mm, 700 mm 및 1100 mm 떨어진 챔버 바닥면에 $100{\times}200\;mm^2$의 크기에 서로 다른 크기의 표면형상을 고려한 gel barrier를 설치할 수 있도록 제작하였다. 젤라틴 gel과 물을 혼합하여 4가지 크기의 표면형상을 가지는 water gel barrier를 제조하여 실험변수로 사용하였다. 폭발과정 동안 화염전파 과정을 가시화하기 위해 고속카메라 그리고 폭발압력 변화를 관찰하고자 압력획득시스템을 사용하였다. 실험결과, gel barrier의 표면형상의 크기가 커질수록 화염전파과정 및 최대 폭발압력 도달시간은 빠르게 진행되는 것으로 나타났으며, 화염속도 및 폭발압력 또한 증가하는 경향으로 나타났다.

• 기계저널
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• 제33권12호
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• pp.1063-1068
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• 1993

왕복식엔진에서 연소과정은 실린더내 유체유동에 지배되므로 최적조건의 엔진설계를 위해서는 실린더내 유체유동을 효과적으로 이용하는 것이 필요하다. 연소과정에 중요한 영향을 미치는 압축말기 연소실내 난류강도는 흡입과정시 생성된 유동의 에너지가 압축과정을 거치면서 작은 스케일의 에디(eddy)로 깨지면서 발생된다. 연소과정시 이러한 에디들은 초기화염생성을 촉진 시키고 화염전파속도를 증진시키는 역할을 함으로써 실린더내 유체유동에 대한 이해증진을위해 실린더내 평균속도 및 난류유동을 측정하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 엔진유동은 매사이 클의 유동이 엄밀히 주기적인 운동을 하지 않고, 각 사이클의 유동이 비정상유동을 하며, 유동의 생성 및 소멸이 매우 짧은 특성을 가진다. 따라서 산란입자가 측정체적을 통과할 때 속도데이 터가 발생하는 LDV(laser Doppler velocimetry) 측정에 있어서 레이저빔의 산란광노이즈 감소와 산란입자의 효율적인 공급으로 데이터 발생률을 높이는 것이 어려운 점이다. 이 글에서는 엔진 유동의 LDV측정시 고려해야 할 문제점들, 실험장치구성, 그리고 데이터처리 방법과 주요측정 결과에 대해 본 연구팀에서 지금까지 수행한 연구결과를 토대로 하여 기술하고자 한다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2010년도 춘계학술 발표회
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• pp.59-63
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• 2010

토치 점화 장치의 연소 특성을 파악하기 위하여 7개의 각기 다른 토치 점화 장치를 설계하였다. 토치 점화장치의 오리피스 직경에 따른 특성을 파악하기 위하여, 토치 점화 장치의 체적과 높이는 고정하고, 오리피스 직경을 4mm에서 16mm까지 2mm씩 증가시키며 실험하였다. 초기 화염 생성 및 전파는 질량 연소율과 연소 촉진율로 분석하였다. 질량 연소율과 연소 촉진율을 계산하기 위하여 정적 연소실 내의 평균 압력을 측정하였다. 또한 shadow graph법을 이용하여, 초기 화염 생성과 화염 전파과정 전 영역을 가시화하였다. 토치 점화 장치를 사용한 경우에는 일반적인 스파크 점화와 비교하여 질량 연소율의 기울기가 증가하였고, 연소 촉진율도 개선된것을 확인하였다. 또한 가시화된 이미지를 확인한 결과 토치 점화 장치를 사용하면 초기 화염 발달 단계에서 화염이 난류 화염으로 천이되어 연소가 촉진된것을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.156-167
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• 1996

The present work is a continuation of our previous study to investigate the effects of parameters such as equivalence ratio, hydrogen supplement rate and initial pressure on combustion characteristics in a disk-shaped constant volume combustion chamber. The main results obtained from the study can be summarized as follows. The flames in near stoichiometric mixture of methane-air are propagated with a spherical shape, but in excess rich or lean mixtures are propagated with a elliptical shape. And, they are changed to an unstable elliptical shape flame with very regular cells by increasing the hydrogen supplement rate. Also, flame is sluggishly propagated at increased initial pressure in combustion chamber. Volume fraction of burned gas and flame radius as the combustion characteristics are increased by increasing the hydrogen supplement rate, especially at the combustion middle period, but then are slowly increased by increasing the initial pressure.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.124-131
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• 1994

자동차엔진의 연소과정에 상사하는 밀폐정적연소실을 주연소실과 대향 2개 부연소실로 분할하고 오리피스로 연결하였다. 이때 부연소실로부터 주연소실로 분출하는 대향분출염 연소에 의한 질소산화물 배출저감특성을 연소방식, 연소실형상 그리고 연료종류를 변경한 수종의 실험으로 조사하였다. 질소산화물농도, 연소실 최고압력, 화염전파과정의 고속도슐리렌사진 가시화를 수행한 결과, 대향분출염 연소방식을 도입하연 연소실의 중앙부공간이 상대적으로 넓은 경우에 고부하운전과 동시에 질소산화물의 배출량도 저감할 수 있었다. 그러나 연료의 종류는 질소산화물생성에 매우 영향이 적었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권8호
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• pp.743-752
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• 2013

본 논문은 대형 상용기관을 모사한 정적연소실에서 매립지 가스의 연소 특성에 대한 복수의 논문 중 두 번째로, 연소압력 측정을 기반으로 연소과정을 해석하였다. 해석 결과 연소에 유리한 조건일수록 두 개의 압력 정점이 존재하며, 이는 연소에 의한 열발생과 열전달에 의한 냉각효과의 상호 작용이며 두 정점의 크기는 미연가스 분율에 따라 달라진다. 또한 연소과정 중 열발생에는 4개의 주요 변곡점이 발생하고, 이는 점화위치로부터 화염전파에 따른 전열 면적 변화과정이 주원인이며 연소에 불리한 조건일수록 변곡점은 증가하고 열발생은 복잡한 형태를 지니는데, 이는 연소기간 연장이 주원인이다. 결론적으로 점화위치와 관련된 화염전파 과정 및 전열 면적의 변화과정 그리고 대형 연소실에 의한 연소기간 연장의 효과가 상호 복잡하게 작용하면서 매우 특이한 형태의 열발생 곡선이 생성된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.67-72
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• 2015

본 연구는 콘칼로리미터 실험을 통해 건축물 마감재와 가구소재로 널리 적용되는 목재 가공품의 화염연소와 훈소시 화재특성을 파악하고자 한다. 시험대상 목재 가연물은 MDF, 합판, 칩보드이며 $50kW/m^2$의 복사열유속을 시편에 가하여 점화를 유도하였다. 실험과정에서 화재특성을 나타내는 발열량, 연소가스 생성율, 유효연소율 등의 주요 인자를 가연물의 두께에 따라 정량화하였다. 실험결과 초기 평면방향의 화염전파와 후기 시편의 관통에 의한 화재확대로 인해 단위면적당 발열량에 대한 두 개의 피크점이 관측되었다. 화염연소시의 질량감소율이 훈소시에 비해 5배 이상 높게 나타난 반면에 훈소과정에서 CO 생성율은 화염연소에 비해 10배 이상 높게 측정되어 훈소시 높은 독성가스 생성율을 보였다. 본 연구는 목재 가연물의 화재성상을 이해하고 화재해석을 위한 물성자료로 활용될 수 있다.