• 제목/요약/키워드: 화학반응식

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화학반응식 균형과 안정성을 위한 새로운 유사 역행렬법 (A New Pseudoinverse Matrix Method For Balancing Chemical Equations And Their Stability)

  • Risteski, Ice B.
    • 대한화학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.223-238
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    • 2008
  • 이 논문에 화학반응식 균형을 맞추기 위한 새로운 유사 역행렬법이 기술되었다. 여기에 제공된 방법은 Moore-Penrose 유사 역행렬을 사용한 Diophantin 행렬식의 해에 기초를 둔다. 방법은 전형적인 여러 화학반응식에 시험적용되었고 폭넓은 균형연구에서 모든 반응식에 매우 성공적이었다. 이 방법은 아무 제한없이 성공적으로 적용되고, 또한 새로운 화학반응식의 타당성에 대한 검증력도 있고, 만일 새식이 타당하다면 화학식 균형을 이룰 것이다. 여기서 다루어진 화학반응식들은 소수산화수를 지닌 원자를 포함하고 있다. 또한, 화학반응식의 확장된 행렬의 안정성에 대한 화학반응식의 안정성의 필요충분조건을 이 연구에 소개하였다.

선박적재 화학물의 화재사고 경로 분석기법에 관한 고찰 (A Study on Analysis Method of Fire path for Shipping Chemical)

  • 강유미;양형선;박득진;임정빈
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.267-267
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    • 2019
  • 위험물 운반선에 적재된 물질에 화재나 폭발사고와 같은 선박사고가 발생하는 경우, 그 경로가 매우 복잡하기 때문에 사고의 원인을 추정하기가 어렵다. 이는 사고를 일으킨 원인에 대한 증거가 없거나, 선박 안에서 어떤 화학반응이 일어났는지를 시각적으로 파악하기 힘들기 때문이다. 본 연구에서는 폭발사고를 야기시키는 화학물질에 화학반응식을 도입한 사건가지분석(Event Tree Analysis, ETA)기법을 적용하여 선박에 적재된 화학물의 화재사고 경로를 추정하는 연구를 하였다. 그 결과 다양한 화학반응식을 나타낼 수 있었으며, 그것을 ETA기법에 적용하여 폭발경로를 보다 시각화 할 수 있었다.

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등전환법과 등온 DSC를 이용한 고에너지 물질의 정밀 반응모델 개발 (An Extraction of Detailed Isoconversional Kinetic Scheme of Energetic Materials using Isothermal DSC)

  • 김유천;박정수;권국태;여재익
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.46-55
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    • 2016
  • Differential Scanning Calorimetry(DSC) 실험 데이터를 이용하여 고에너지 물질의 반응속도식을 추출해내는 이론적 방법을 제안하고 알루미늄 고함유 화약(RDX/HTPB/Al)에 대한 반응속도식 추출을 수행하였다. DSC 실험 결과는 Friedman 등전환법으로 분석되었다. 질량분율에 따른 활성화에너지와 빈도인자를 추출해 내어 반응속도식을 완성하였다. 추출된 반응속도식은 고에너지 물질의 화학반응과정을 몇 단계의 주요단계로 가정하는 형태가 아닌 전체 화학반응 과정을 나타내는 형태를 갖는다. 이는 기존의 ODTX 실험을 통해 추출되는 화학반응속도식 형태에 비해 이론적 측면과 정확성 측면에서 상당한 장점을 갖는다. 추출된 반응속도식의 검증을 위해 화학반응률 그리고 생성물 질량분율에 대해 DSC 실험과 동일한 조건하에서 전산모사를 수행하였으며 실험값과 잘 일치함을 확인하였다. 또한 완속가열 전산모사를 수행하였으며 실험결과와 비교하여 DSC 반응속도식의 전산모사에의 적용가능성을 확인하였다.

QRA를 이용한 회분식 반응기의 위험특성 조사

  • 강미진;이영순;이근원;김창은
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2003년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.44-47
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    • 2003
  • 중소규모 사업장의 대부분은 회분식 반응공정을 이용하여 소량 다품종의 제품을 생산한다. 회분식 공정은 연속식 공정에 비해 수동운전의 비율이 높아서 인적오류에 의한 사고발생 가능성이 상대적으로 높으며, 사고 발생 시 인적 피해가 크게 나타날 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 또한 대규모의 사업장에 비해 적절한 위험성평가나 안전관리가 이루어지기 어렵다. 따라서 회분식 공정에서의 위험특성을 구체적으로 규명하고, 이를 바탕으로 회분식 반응기에서의 사고를 예방하기 위한 일반적인 가이드를 제시하고자 한다. 이러한 회분식 공정의 위험성평가와 관련하여 영국 및 미국 화공학회에서는 화학반응 및 회분식 반응공정의 위험성평가 지침을 제시하고 있다.(중략)

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니트로화합물의 혼합위험 특성연구

  • 김관응
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2003년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.297-302
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    • 2003
  • 국내 화학공업에 있어서 두드러진 특징중의 하나는 의약품, 염·안료 등과 같은 부가가치가 매우 큰 제품을 제조하는 정밀화학공업이 대부분을 차지하고 있으며, 반응기는 회분식으로 대상이 되는 공정의 반응조건 등을 제조자 스스로 결정해야 하는 것이 많아 오조작이나 열분해반응이나 폭주반응과 같은 이상반응 발생 시 조기 제어 미흡 등으로 인한 화재 폭발 등 중대사고가 발생할 위험성이 매우 크다. 실제로 회분식 반응기에 의한 사고가 빈번히 발생하였고 사고에 의한 피해도 심각하다.(중략)

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등전환 방법을 이용한 고에너지 물질의 노화 효과 예측 (Characterization of energetic meterials using thermal calorimetry)

  • 김유천;오주영;;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.547-553
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    • 2017
  • Differential Scanning Calorimetry(DSC)를 이용하여 파이로점화장치에 사용되는 세 가지 고에너지 물질의 열분석 실험을 수행하였다. DSC 실험 데이터를 이용하여 고에너지 물질의 반응속도식을 추출해내는 이론적 방법을 제안하고 반응속도식 추출을 수행하였다. DSC 실험 결과는 Friedman 등전환법으로 분석되었다. 질량분율에 따른 활성화에너지와 빈도인자를 추출해 내어 반응속도식을 완성하였다. 추출된 반응속도식은 고에너지 물질의 화학반응과정을 몇 단계의 주요단계로 가정하는 형태가 아닌 전체 화학 반응 과정을 나타내는 형태를 갖는다. 이는 기존의 열분석 실험을 통해 추출되는 화학반응속도식 형태에 비해 이론적 측면과 정확성 측면에서 상당한 장점을 갖는다. 도출된 반응속도식을 이용하여 실제 추진기관에 운용되는 세 가지 고에너지 물질의 성능변화를 20년에 대하여 예측하였다.

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HAZOP 기법을 이용한 회분식 라디칼 반응 공정에 대한 정성적 위험성 평가 방법 연구 (Qualitative Hazard Analysis for a Batch Radical Reaction Process using HAZOP Method)

  • 박경민;이동규;이준만;안원술
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.385-393
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    • 2019
  • 라디칼 회분식 반응 공정을 사용하는 있는 중 소규모 화학공장의 경우, 취급 물질, 작업 내용 및 제품 등의 여러가지 상황 변화에 따른 잠재적인 화재, 폭발 및 안전의 위험성이 상존해 있다. 이러한 화학공장에서 마주치는 잠재적인 위험성에 대하여, 정성적인 위험성 평가 및 분석을 위하여 대표적으로 많이 사용되는 평가 방법인 HAZOP 기법을 이용하여 위험성 평가 연구를 진행하였으며, 이를 바탕으로 피해 크기를 최소화할 수 있는 방안을 모색하였다. 이를 위하여 국내의 중소화학 공장 중, 라디칼 회분식 반응 공정에 의하여 아크릴 수지를 생산하는 중 소규모의 화학공장을 선택하여 현장 설비, 배관 계장도 및 공정에 대하여 HAZOP 기법의 절차에 따라 위험성 평가 및 분석을 진행하였다. 연구의 결과로서, 위험성을 예방하기 위한 구체적인 조치로서는 불활성기체의 투입 및 압력 게이지 설치가 반드시 필요하며, 또한 반응 개시제와 모노머는 따로 분리하고, 폭주반응을 막기 위한 반응억제 물질과 설비를 추가로 설치하는 것이 반드시 필요함을 도출할 수 있었다.

DSC를 이용한 고에너지 물질의 반응속도식 추출과 활용 (Kinetic Analysis of Energetic Materials Using Differential Scanning Calorimetry)

  • 김유천;박정수;양승호;박홍래;여재익
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.33-41
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    • 2015
  • DSC 실험 데이터를 이용하여 고에너지 물질의 반응속도식을 추출해내는 이론적 방법을 제안하고 알루미늄 고함유 화약(RDX/HTPB/Al)에 대한 반응속도식 추출을 수행하였다. DSC 실험 결과는 Friedman 등전환법으로 분석되며 AKTS software를 사용하였다. 질량분율에 따른 활성화에너지와 빈도인자를 추출해 내어 반응속도식을 완성하였다. 추출된 반응속도식은 기존의 ODTX 실험을 통해 추출되는 화학반응속도식 형태에 비해 이론적 측면과 정확성 측면에서 상당한 장점을 갖는다. 추출된 반응속도식의 검증을 위해 화학반응률 그리고 생성물 질량분율에 대해 DSC 실험과 동일한 조건하에서 전산모사를 수행하였으며 실험값과 잘 일치함을 확인하였다. 또한 붕소 질산칼륨($B/KNO_3$)에 대한 완속가열 전산모사를 수행하였으며 실험결과와 비교하여 DSC 반응속도식의 전산모사에의 적용가능성을 확인하였다.

광촉매 박막증착 비드의 연속식 반응기에서의 광반응성 (Photocatalytic Reactivity of Titania Deposited Beads in Continuous Reactor)

  • 박재현;이승용;하진욱
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.274-276
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    • 2005
  • 본 논문에서는 유동층 화학기상증착법(FB CVB; Fluidized Bed Chemical Vapor Deposition)으로 광촉매가 박막증착된 비드를 제조하였고 제조된 광촉매코팅비드의 광반응성을 연속식 반응기에서 아세트알데히드의 분해능력을 측정하여 분석하였다. 광촉매가 박막증착된 비드의 FE-SEM 분석 결과 글라스 비드 위의 티타니아는 비교적 매끄럽게 증착되었고, 실리카 위의 티타니아는 입자의 형태로 증착되었으며 알루미나 위의 티타니아는 결정상을 이루며 증착됨을 확인 할 수 있었다. Acetaldehyde 기체의 광촉매에 의한 분해 실험을 진행하기 위해 연속식 반응기를 설계 제작하였고, 이 반응기를 사용하여 제조된 광촉매 코팅입자의 광반응성을 살펴보았다. 반응기는 가스 주입구와 출구를 갖고 있으며, 중심부에 UV 램프가 설치되었다. 반응기는 내열유리(pyrex)로 제작하였으며, 체적은 100 ml이다. 반응기 내부의 중심부에 UV 램프가 설치되고 UV 램프와 반응기 외부사이에 유동층 화학기상증착법에 의해 티타니아가 박막증착된 광촉매입자가 위치하여 광반응성을 평가하였다. 유량변화에 따른 광반응성을 측정하였으며, 알루미나에 광촉매를 증착시킨 제품의 경우 가스유량 100cc/min에서는 acetaldehyde가 $100\%$ 분해되고, 가스유량 500cc/min에서는 $50\%$정도 분해되는 것을 알 수 있었다.

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