• 에너지공학
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• 제25권3호
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• pp.18-26
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• 2016

대부분의 변압기에 사용되고 있는 절연유는 석유계 원료를 이용한 광유계 절연유였으나 유출시 환경오염, 낮은 인화점으로 인한 화재 위험성을 가지고 있어 보다 친환경 식물성 원료를 활용한 절연유 도입이 최근 검토되고 있다. 그러나 식물성 절연유의 높은 생분해성과 인화점으로 절연유로서의 높은 적용가능성에도 불구하고 장기운전에 의한 열화가 미치는 영향에서는 아직 많은 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 변압기의 구성요소를 감안하고 실제 운전조건보다 높은 $150^{\circ}C$에서 2주간의 가속열화 시험을 통해 전산가, 수분, 절연파괴전압 등의 주요물성 변화를 통해 식물성 절연유 산화특성과 이 과정에서 생성되는 용존 가스 분석을 실시였다. 이를 통해 식물성 절연유가 기존 광유계 절연유 대비 친수성에 의한 전산가 상승에도 불구하고 절연성능을 유지하는 특징을 가지고 있으며 가스 성분 비교를 통해 주어진 온도 조건에서 우수한 열안정성을 나타내고 있음을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.439-445
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• 2001

재료나 설비의 고온 장시간 사용으로 인하여 발생되는 재질열화 평가에는 파괴적인 방법이 널리 사용되고 있으며, 신뢰도가 높다. 그러나, 시험편의 채취가 어렵고 많은 경비와 시간이 소요된다. 전기저항법, 레프리카법, 바크하우젠 노이즈법, 전기화학적방법, 초음파법 등과 같은 비파괴적인 열화손상 평가 방법이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 2.25Cr-1Mo 강을 $630^{\circ}C$에서 장시간 등온열처리로 모의 열화시험편을 제작하고, 고온설비부재에서 발생되는 미세조직의 변화와 고주파 초음파의 전파특성(감쇠계수)과의 일대일 상관관계를 규명하여 초음파 비파괴평가에 의한 열화도 평가의 유용성 유모를 실험적으로 검증하였다. 그 결과 2.25Cr-1Mo 인공열화재의 경우 열화가 진행됨에 따라 탄화물의 석출 및 조대화가 일어나며 초음파 감쇠계수는 증가하는 경향을 나타내었으며, 그 정도는 침상의 탄화물이 거의 소멸되는 1,000시간 이후에 초음파 감쇠계수가 급격히 증가하는 매우 좋은 상관성을 나타내었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.961-964
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• 2008

국내 건설사 및 학계에서는 현재 사회적 문제로 대두되고 있는 화재시 고강도 콘크리트의 안전성 확보를 위한 연구를 진행 중에 있으며, 본 연구소에서도 폭렬 방지 공법인 PFB 공법을 개발하였다. PFB 공법은 POSCO E&C Fire Board 공법으로 무기질계 내화 보드를 접착제로 현장에 시공하는 공법으로 기존 연구에서 3시간 내화시험을 실시한 결과 주근 온도가 200도 이하로 유지되었으며, 콘크리트 및 내화보드에 폭렬 및 기타 손상이 발생되지 않았다. 이에 본 연구에서는 PFB 공법을 현장에 적용하기 위해 실물크기의 목업 시험체(2층 무량판 구조, Span 8m)를 제작하여 내화보드의 현장가공성, 현장 부착강도 시험, 나사못 인발 저항 시험 등을 실시함으로써, 현장 시공전에 기본적으로 검토할 내용에 대한 시험을 실시하였다. 시험결과 PFB 공법은 현장 시공성 및 가공성이 우수한 것으로 조사 나타났고, 구조체 콘크리트와의 부착성능 및 일반 석고보드 대비 나사못 인발시험 성능도 우수한 것으로 조사되어 현장 적용시 문제점은 없는 것으로 조사되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.99-107
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• 1998

본 논문에서는 최근 사용이 증가하고 있는 몰드변압기의 난연성을 확인하기 위해 연소시험을 하였다. 먼저 지하철 변전소의 몰드변압기 설치현황과 호선 및 제작사별로 정류기용변압기와 고압배전용 변압기의 장애현황에 대하여 조사하였다. 다음으로 수평가열로내에 실제 몰드변압기의 고압 권선부를 설치하고, KSF 2257(건축구조 부분의 내화시험방법 : 1993)의 표준 가열 온도 곡선에 의해 가열하였다. 몰드변압기의 연소특성을 파악한 결과, KSF 2257 연소시험곡선에 의한 완전연소까지는 78분이 소요되었으며, 착화후 수평로 가열을 중지한 후 화염의 진행상황을 확인한 바 화염의 진행이 되지 않았으며, 자기소화특성을 나타냄으로써 몰드변압기의 난연성 및 자체 소화성을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과 몰드변압기의 사고는 단락 및 과부하 등에 화재사고 보다는 몰드내 다른원인에 의해 사고 진전이 확대됨을 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.377-386
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• 2021

A60 급 갑판 관통 관은 선박과 해양플랜트에서 화재사고가 발생할 경우 화염의 확산을 방지하고 인명을 보호하기 위해 수평구조에 설치되는 방화장치이다. 본 연구에서는 다양한 대리모델과 다중 섬 유전자 알고리즘을 이용하여 A60 급 갑판 관통 관의 방화설계에 대한 이산변수 근사최적화를 수행하였다. A60 급 갑판 관통 관의 방화설계는 과도 열전달해석을 통해 평가하였다. 근사최적화에서 관통관의 길이, 지름, 재질, 그리고 단열재의 밀도는 이산설계변수로 적용하였고, 제한조건은 온도, 생산성 및 가격을 고려하였다. 대리모델 기반의 근사최적설계 문제는 제한조건을 만족하면서 A60 급 갑판 관통 관의 중량을 최소화할 수 있는 이산설계변수를 결정하도록 정식화하였다. 반응표면모델, 크리깅, 그리고 방사기저함수 신경망과 같은 다양한 대리모델이 근사최적화에 사용되었다. 근사최적화의 정확도를 검토하기 위해 최적해의 결과는 실제 계산 결과와 비교하였다. 근사최적화에 사용된 대리모델 중 방사기저함수 신경망 모델이 A60 급 갑판 관통 관의 방화설계에 대해 가장 정확한 최적설계 결과를 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.327-333
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• 2019

달 탐사에 필요한 모든 자원을 지구에서 이송하는 것은 천문학적인 비용이 들기 때문에 지속가능한 달 탐사를 위해서는 현지에서 필요한 자원을 조달해야 한다. 이것을 가능하게 하는 기술이 현지자원활용 기술이다. 지구에서는 개발된 현지자원활용 기술을 검증할 수 없기 때문에 기술검증을 위한 달 표면 환경 모사 시설이 요구된다. 달 표면은 대기가 없으며, 표면의 평균온도는 낮에는 $107^{\circ}C$, 밤에는 $-153^{\circ}C$에 달한다. 또한 달 지표는 미세하고 거친 토양으로 덮여 있으며, 태양복사와 태양풍으로 인해 정전기적으로 대전되어 있다. 본 연구는 월면토를 포함한 고진공 환경과 정전기적으로 충전된 토양 모사에 대한 내용을 다루었다. 진공챔버의 감압속도 조절 실험을 통해서 지반 교란없이 토양을 포함한 진공환경을 성공적으로 구축하였고, 달 먼지의 대전 현상 이론 고찰을 통해 달 토양 대전 환경 구현을 위한 실험 방향을 제안하였다.

• 적정기술학회지
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• 제7권2호
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• pp.196-205
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• 2021

산업안전에 대한 관심이 증가하는 가운데 최근 제조현장에서 다양한 방법으로 적용되고 있는 스마트공장 기술을 활용한 산업재해 방지 기술도 다양하게 연구되고 있다. 하지만 현실적인 문제로 인해 산업재해의 큰 비중을 차지하는 중소기업에서 이러한 스마트공장 기술의 적용을 통한 산업재해 방지에 어려움이 따르고 있다. 본 연구에서는 산업재해 유형별 맞춤형 모니터링 및 경보 시스템을 개발하고 실제 현장에 적용하였으며, 이를 통해 중소기업에서 활용할 수 있는 적정 스마트공장 기술을 통한 산업재해 방지 기술을 실증하였다. 작업자 신체 접근, 누전 및 과전류, 고온에 의한 화재 및 화상, 유해물질 배출이라는 네 가지 주요 재해 유형에 대해 비전센서, 전류센서, 온도센서 및 가스센서를 활용하여 맞춤형 모니터링 시스템을 구축하였다. 더불어 모니터링 된 위험요소 빠르게 인지할 수 있도록 작업환경에 맞는 알림 방안을 적용하고, 실시간 데이터 전송 및 디스플레이를 활용하여 작업자와 관리자가 재해 위험을 효과적으로 인지할 수 있도록 하였다. 이러한 적정 스마트공장 기술의 적용 및 실증을 통한 효과를 확인하고 이러한 산업안전 기술의 확산에 대해 논의하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.1-6
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• 2021

한번 배출된 수은은 소멸되지 않고 자연환경에 축적 및 순환되며 생태계 및 인류보건에 심각한 위해를 준다. 미국에서는 수은의 인위적 배출량의 약 32 %를 차지하는 것으로 알려진 석탄 화력발전소의 배출가스의 증기수은 제거를 위해 황점착 활성탄 사용을 고려하고 있다. 본 연구애서는 석탄 연소설비 배출가스 중의 증기상의 원소수은을 저감하기 위한 고효율의 다공성 수은흡착 소재를 개발하여 소재의 수은 흡착 특성을 조사하였다. 30℃에서 증기수은 흡착능 조사결과 수은흡착용으로 상용화된 활성탄 Darco FGD 대비 실리카 나노소재인 MCM-41의 경우는 약 35 %에 불과하였으나 황을 1.5% 함침한 경우 133 %까지 증가하였고, 폐동 재생공정에서 회수한 용광로 비산재의 경우는 523 %의 효율을 보였다. 또한 30 ℃, 80 ℃ 및 120 ℃의 온도에서 흡착능을 조사한 결과 80 ℃에서 가장 우수한 흡착성능을 나타냈다. MCM-41은 실리카 나노튜브로 구조가 견고해 여러 번 재사용할 수 있을 뿐더러 활성탄을 사용할 경우 우려되는 열점형성으로 인한 화재 가능성이 없어 추가적인 장점까지 지니고 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권1호
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• pp.90-94
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• 2023

금속 발열체는 높은 열손실과 화재 위험성 등의 문제점이 있어 우수한 열전도도와 전기전도도 특성을 갖는 탄소섬유가 대체소재로 각광받고 있다. 그러나 탄소섬유는 약 200℃ 이상에서 산화하여 단선되기 때문에 발열체 적용이 제한적이며, 현재 진공관 형태로 탄소섬유 발열체가 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 진공관을 사용하지 않고 대기 중탄소섬유 산화방지를 위해 전기영동증착법으로 탄소섬유 표면에 내열성이 높은 폴리이미드를 코팅하였으며 인가전압에 따른 코팅 두께와 내열성을 확인하였다. 폴리이미드를 코팅한 탄소섬유 발열체를 직렬 연결하여 만든 히터는 최대 292℃ 까지 안정적인 발열 특성을 보였으며 이는 열전달 시뮬레이션의 발열온도 결과와 유사하였다. 전기영동증착방법으로 코팅한 폴리이미드 층은 200℃ 이상에서 탄소섬유의 산화방지에 효과적이며 발열 안정성을 요구하는 2차전지, 우주항공, 전기자동차 등 다양한 발열 부품에 적용 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권1호
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• pp.19-29
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• 2016

본 연구는 국내에서 주로 사용되는 수입 목재 수종의 화재 안전성 평가에 대한 기초 자료를 구축하기 위하여 연소 및 열적 특성을 분석하였다. 연소 특성은 KS F ISO 5660-1 규정에 의거한 콘 칼로리미터 시험 방법으로 열방출률, 총 방출열량, 연소 가스 발생, 그리고 중량 감소를 분석하였다. 열적 안정성은 열중량 분석(Thermogravimetric analysis)을 통해 시료의 열분해 온도 및 시점을 확인하였다. 분석된 수종은 국내 유용 수입 수종으로 멀바우(Merbau), 멤페닝(Mempening), 가로가로(Garo Garo), 말라스(Malas), 그리고 딜레니아(Dillenia)로 총 5수종을 선정하여 실험을 실시하였다. 열방출률 값은 말라스 > 멤페닝 > 가로가로 > 멀바우 > 딜레니아 순으로 확인되었다. 총 방출열량을 분석한 결과, 멤페닝 > 말라스 > 가로가로 > 멀바우 > 딜레니아 순으로 측정되었다. 가스분석 결과에서는 딜레니아가 $CO/CO_2$ 비율이 최대치로 0.034로 확인되었고, 멤페닝과 말라스가 0.020으로 최소치를 나타내었다. 중량감소율의 최솟값은 딜레니아가 74.79%로 나타났으며, 말라스가 83.52%로 CO와 $CO_2$의 발생과 목재 연소의 거동과의 상관관계를 나타내었다. 수종별 열분해 온도는 멀바우 $348.07^{\circ}C$, 멤페닝 $367.57^{\circ}C$, 가로가로 $350.59^{\circ}C$, 말라스 $352.41^{\circ}C$, 딜레니아 $364.33^{\circ}C$로 확인되었다.