• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.648-651
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• 2009

탄소섬유강화플라스틱(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastic)용기의 외부에 화재가 발생할 경우 함침된 수지(Resin)가 탄화되면서 자체 강도가 약화되고 충전된 가스가 외부 온도 상승에 따라 압력 상승이 발생하여 용기의 폭발로 이어지는 사고가 발생할 개연성이 높다. 화염 노출조건에서 복합재료 용기의 폭발을 방지하기 위하여 용기용 밸브에 내장된 온도감응식 압력안전장치(TPRD:Thermally activated Pressure Relief Device) 작동 성능을 검증하기 위한 방법으로 화염실험(Bonfire test)를 실시하고 있으나, 개방 공간에서 실시되는 이 실험은 표면 온도 변화가 매우 크게 발생하여 실험에 대한 재현성(Reproducibility)에 의문이 제기되고 있다. 따라서, 표면 온도를 일정하게 유지하기 위한 실험 방법의 개선이 필요하다. 본 연구에서는 경유+heptane을 이용한 전체 화염에 노출되는 경우와, 천연가스를 이용한 단일화염에 노출되는 경우의 실험 결과 비교를 통하여 화염 노출 표면 온도를 일정하게 유지하기 위한 가열 방법의 타당성을 검토하였다. 또한, 복합재료 라이너(Liner)의 온도 변화 비교를 통하여 집중화염 노출 조건에서 열전달 특성을 알아보았다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.33-37
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• 2014

본 논문은 컬러 영상에서 화염의 후보 영역을 검출하기 위해 화염의 온도 분포 특성을 이용하여 화염의 영역을 분할한다. 기존 화염 검출 알고리즘에서는 단순히 화염의 색상을 황색에서 적색사이를 화염 후보 영역으로 검출하여 많은 오검출을 포함한다. 하지만 실제 화재에서 화염은 백색에서 적색사이의 색상을 보이고 있고, 화염의 영역 위치에서 따라 서로 다른 색상을 보인다. 본 논문에서는 화염의 온도 분포에 따른 색상을 분리하여 오검출 요소를 최소화한다. 제안하는 방법은 화염의 온도 분포 특성을 표현할 수 있는 색상 모델을 찾고, 색상 모델의 값을 비선형 양자화 단계로 나누어 히스토그램으로 분석하여 화염 후보 영역을 결정한다. 제안된 방법은 기존의 수 작업한 결과와 비교하면 정합도가 71.8%가 되고, 비화염 화소의 비율은 기존의 방법 중 최대 비화염 화소 수와 비교하면 약 27배 개선된 성능을 확인하였다.

• 오토저널
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• 제10권6호
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• pp.61-71
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• 1988

본 논문에서는 Laser Rayleigh Pyrometer에 의한 광학계의 개조와 측정기술을 발전시켜 지금까지의 측정이 불가능한 밀폐용기내에서 분출화염의 온도측정을 시도하여 분출화염에 의한 착화나 소염의 연구에 중요한 자료를 얻고자 하는데 있다. 밀폐용기내에서의 온도측정은 대기개방형에서와 같이 Laser의 에너지를 증대시키기 위해 이용한는 다중반사 Mirror가 사용될 수 없을 뿐만 아니라 약한 Rayleigh산란빛에 의하여 입사창이란 Laser Trap으로 발생하는 강한 배경광 및 분출화염 뿐만 아니고 착화된 화염에서 대량의 화학발광은 피할 수 없다. 본 논문은 이와 같은 영향을 제거하는데 노력하여 밀폐용기내의 연소장에서 온도를 측정하였으며 또 측정가능성을 시사하였다.

• 한국광학회지
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• 제3권4호
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• pp.266-272
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• 1992

화염내부의 온도분포를 측정하기 위하여 코헤런트 라만분광 기술을 연구하였다. 측정의 공간분해능을 높이기 위하여 상자형 위상정합 방법을 사용하여 CARS 신호를 측정하였다. 측정된 CARS신호를 이용하여 화염의 온도를 계산하는 프로그램을 연구하였다. 섭동이론을 이용하여 에너지 간격법칙으로 기술되는 질소 분자의 라만 Q-가지 분광선의 선폭확대 효과를 온도계산 프로그램에 삽입하였다. 에너지 간격법칙을 이용하여 계산된 화염내부의 온도 분포가 열전대로 측정된 오도와 계산에 의해 구해진 단열 화염 온도와 적절히 일치함을 확인하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.476-479
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• 2012

차량의 충돌에 따른 등유의 누출에 의한 화재와 항공기 충돌에 따른 항공유의 누출에 의한 화재 발생 시 격실의 개구부 크기에 따른 화염온도를 평가하기 위해 화원으로 등유와 Jet-A-1을 사용하고 개구부의 크기를 조절해 가며 격실화재시험을 수행하였으며, 가장 높게 측정된 시험결과의 조건으로 과도화재시험을 수행하여 금속저장용기가 화염온도에 미치는 영향을 평가하였다. 시험결과 등유보다 Jet-A-1의 열 방출속도 및 질량 연소유속이 크게 나타났으며, Jet-A-1에서의 화염온도가 높게 측정되었다. 연료 소모율은 개구부의 크기가 클 경우 작은 경우보다 크게 나타났으며, 개구부의 크기가 클 경우 화염온도가 높게 측정되었다. 격실 내에 금속저장용기가 저장되었을 때는 저장용기가 화염으로부터 받는 열량만큼 화염의 온도는 낮아지는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.157-163
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• 2011

마그네슘 입자 군 연소 실험 장치를 제작하고 연소 실험을 수행하였다. 예혼합 화염용 버너에서 마그네슘 입자의 공급 질유량을 변화시켰을 때 점화 지연시간의 변화를 확인하였다. 마그네슘의 질량유량을 증가시킴에 따라 점화 지연시간이 단축됨을 확인하였다. 또한 마그네슘 입자 크기 별, 혼합비에 따라 변화시켰을 군 연소 화염 온도를 two wavelength pyrometry 를 이용하여 군 연소 화염온도를 측정하였다. 입자 크기별 군 연소 화염온도는 거의 비슷함을 확인 할 수 있었으며, 당량비에 따른 화염온도의 측정을 통해 연소되는 마그네슘 연소화염 분포의 특성을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.161-161
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• 2014

열플라즈마는 주로 아크 방전에 의해 발생시킨 전자, 이온, 중성입자(원자 및 분자)로 구성된 부분 이온화된 기체로, 국소열평형상태를 유지하여 구성입자가 모두 수천에서 수만도에 이르는 같은 온도를 갖는 고속의 제트 화염 형태를 이루고 있다. 이렇게 고온, 고열용량, 고속, 다량의 활성입자를 갖는 열플라즈마의 특성을 이용하여, 종래 기술에서는 얻을 수 없는 다양하고 효율적인 산업적 이용이 활발히 진행되고 있다. 용사코팅은 노즐 출구를 통해서 외부로 방출되는 열 플라즈마 화염을 이용하는 것으로 이 화염의 와류 특성으로 인하여 외기의 가스가 화염내부로 침투하는 특성을 가진다. 이러한 현상은 열원의 냉각효과 외에도 외기를 구성하는 기체 분자의 내부 유입을 의미하는 것으로 대기 상태에서 공정이 이루어진다면 열원 내로 유입되는 대기 내의 산소가 모재 표면과 반응하여 산화가 진행된다. 이러한 산화과정은 용사 코팅의 품질을 저하시키는 요인이 되므로, W, Ti 등과 같은 반응성이 높은 재료의 코팅은 산화과정을 방지하기 위하여 진공에서 코팅을 하여야만 한다. 진공 플라즈마용사코팅은 진공 또는 저압의 불활성 분위기 중에서 열플라즈마 화염에 용사재료를 투입하여 플라즈마 화염 내부에서 순간적으로 이를 용융시킨 후 고속으로 분출, 모재에 적층시키는 코팅공정이다. 이때 분말상의 용사재료를 고속으로 화염 중심에 투입하여 최대 에너지 전달이 이루어지도록 하는 것이 적층효율 및 코팅품질을 향상에 필수적이다. 하지만 플라즈마 화염 내부를 고속으로 이동하는 입자의 온도와 속도 및 궤적을 측정하여 제어하는 것은 매우 어렵기 때문에, 통상 형성된 코팅의 구조와 두께로부터 경험적으로 파라미터를 결정하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 초고속 레이저 카메라와 이미지 분석용 소프트웨어를 이용하여 플라즈마 화염내의 비행입자 궤적을 추적하고, 이를 통해 분말 이송가스의 유량이 코팅 효율 및 미세구조에 미치는 영향을 조사하였다. 플라즈마 화염은 중심부가 가장 높은 온도와 속도를 가지고 있기 때문에, 분말 이송가스의 유량이 적을 경우 투입된 분말은 단지 플라즈마 화염의 상부 경계면을 지나는 궤적을 갖게된다. 이로 인해 분말의 용융이 충분히 이루어지지 않아 적층 효율이 낮고 미용융 입자 및 기공이 많은 미세구조를 보였다. 이송가스 유량을 증가시키게 되면, 분말의 궤적은 플라즈마 화염의 중심부를 지나게 되어 적층 효율이 증가하고 미세구조 또한 개선되었다. 하지만 이송가스 유량이 지나치게 클 경우, 투입된 분말 입자는 플라즈마 화염을 조기에 관통하게 되어 비행궤적은 온도와 속도가 낮은 영역에 형성되었다.

• 기계저널
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• 제33권9호
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• pp.811-822
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• 1993

이 글에서는 화염의 계측에 있어 LDV의 적용, GC의 이용시의 문제점을 고찰하고 최근 국내에서 시도되고 잇는 CARS를 이용한 온도 및 성분 측정방법에 관하여 살펴본다. 이를 위하여 2장에 서는 화염계측의 적용대상으로서 연소계측에 널리 이용되는 대향류 유동장에 대하여 살펴본다. 3장에서는 레이저유속계측, 4장에서는 CARS를 이용한 온도계측, 5장에서는GC 및 CARS를 이 용한 성분계측 방법을 설명한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권6호
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• pp.625-632
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• 2011

[ $CH_4$ ]고온공기 대향류 확산화염의 점화특성을 화염제어 연속계산법을 이용하여 수치해석적으로 검토하였다. 화학반응의 계산에는 GRI-v1.2 반응기구를 이용하였으며, 화염 최고온도를 총괄 스트레인율의 역수에 대해 나타내어 점화 및 소화특성에 관한 화염 최고온도의 S-곡선을 얻을 수 있었다. 총괄 스트레인율 변화에 따른 화염구조를 고찰하기 위해 S-곡선에서 Upper Branch와 Middle Branch의 화염 온도 분포와 속도구배를 비교하였다. 총괄 스트레인율값은 화염면과 혼합층의 연료과 공기측 경계에서 정의되는 국소 스트레인율값과도 비교하였다. 연료측과 공기측의 국소 스트레인율은 총괄 스트레인율과의 좋은 상관관계에 있음을 알 수 있었다. 화염제어 연속계산법이 확산화염의 점화, 소화특성을 검토하는 데 매우 유용한 방법임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.497-508
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• 1985

본 논문에서는 일양한 예혼합 기류중에 놓여진 원주 후류의 고온 순환류에 의 해 보지되는 난류 예혼합 화염을 대상으로 해서 유동의 가시화 및 온도와 이온전류의 변동의 측정에 의해서 화염의 구조를 조사한 결과, 원주 보염기 후류의 재순환 영역부 근에 형성된 전단층에 있어서는 코히렌트(Coherent)구조의 화염이 되고 하류부에서는 불규칙한 3차원 와(渦)에 지배되는 전파성 화염이 형성 되었다. 온도변동에 대한 쌍 봉성의 확율밀도분포와 이온전류변동에 대한 3개의 피이크의 확율밀도분포는 엷은 반 응면을 사이에 두고 미연혼합기괴와 기연가스괴가 서로 접하는 주름 상층류화염 또는 층류화염편의 구조에 대응하며, 코히렌트 와(渦)에 지배되는 화염에 있어서는 거시적 혼합은 코히렌트 와의 거동에 지배되나 그 구조는 주름상층류 화염과 일부 강한 전단 력을 받는 부분에는 분산 반응영역의 구조임이 밝혀졌다.