• 한국항공우주학회지
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• 제39권10호
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• pp.966-978
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• 2011

분출냉각은 높은 압력과 온도의 가혹한 환경에서 운용되는 고성능 액체로켓과 공기흡입엔진을 위한 가장 효과적인 냉각방법이다. 분출냉각이 적용되는 경우, 연소기 라이너와 터빈 블레이드/베인은 다공질 벽면을 통과하는 냉각재(공기 또는 연료)뿐만 아니라 차단막으로 작용하는 벽면을 빠져나온 냉각재에 의해 냉각된다. 이러한 냉각기술의 실용화는 가용한 다공질 재료의 부재로 인해 제한을 받아왔다. 그러나 금속결합 기술의 발전으로 확산접합과 식각된 얇은 금속판으로 제작한 Lamilloy$^{(R)}$와 같은 다층 기공 구조물이 개발되었다. 그리고 또한 경량 세라믹 매트릭스 복합재료가 개발됨에 따라 분출냉각은 근래 고성능 엔진 냉각을 위한 유망 기술로 여겨지고 있다. 본 논문에서는 분출냉각의 최근 연구동향 및 가스터빈, 액체로켓 및 극초음속 비행체 엔진에 이의 적용사례를 고찰하였다.

• 한국가스학회지
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• 제16권4호
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• pp.32-37
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• 2012

본 연구에서는 폭발사고가 반복되고 있는 마그네슘합금(Mg-Al alloy) 분진의 동종재해 예방대책을 위한 안전자료로 활용하기 위하여 폭발특성을 실험적으로 조사하고 화염전파속도를 추정하였다. 화염전파속도는 폭발과 압력 강도에 영향을 주지만 분진폭발에서는 화염의 확산에 따른 피해예측에도 중요한 자료로 활용될 수 있다. 실험은 마그네슘합금(평균입경 151~161 ${\mu}m$)의 성분비에 따른 폭발특성을 조사하였으며, 밀폐공간의 분진폭발에서 화염전파속도를 계산하기 위하여 분진의 연소시간과 화염면의 도달시간을 고려하고 폭발압력으로부터 추정하는 방법을 사용하였다. 그 결과, Mg-Al(60:40 wt%), Mg-Al(50:50 wt%), Mg-Al(40:60 wt%)의 최대화염전파속도는 각각 15.5, 18, 15.2 m/s가 얻어졌으며 성분비율에 따라 최대화염속도는 변화하는 경향을 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.204-210
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• 2016

본 논문에서는 이소 옥탄을 연료로 사용하는 층류 확산 화염에서 불완전 연소의 결과로 발생하는 그을음 입자의 성장 및 산화과정을 조사하였다. 또한, 철 연료첨가제의 그을음 발생 억제 효과를 평가하였다. 광 계측 기술을 이용하여 화염 안 그을음 입자의 탄성 산란 광을 화염의 높이에 따라 계측하고, 미광 보정 과정을 통하여 그을음 입자의 미분 산란 계수를 구하였다. 이 미분 산란 계수를 비교하여, 화염에서 그을음 입자의 성장 및 산화과정을 조사하였는데, 산화과정을 통하여 화염 내의 그을음 양이 감소하는 것을 관찰하였다. 철 연료 첨가제를 첨가한 화염에 대해서 동일한 연구 방법으로 구한 미분 산란 계수가 연료 첨가제가 첨가되지 않은 화염보다 더 작은 값을 보였다. 또한, 화염의 높이에 따라 반경방향으로 투과율을 측정하였는데, 연료 첨가제를 첨가한 연료의 화염은 투과율이 산화영역에서 약 5% 증가하는 것을 관찰하였고, 이는 미분 산란 계수와 동일한 경향을 보였다. 이것은 연료첨가제의 성분이 촉매 역할을 하여 그을음이 산화를 촉진해 화염 안의 그을음 양이 감소한 것으로 사료된다.

• 기계와재료
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• 제24권2호
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• pp.38-46
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• 2012

인구의 증가와 급속한 산업화 그리고 편안함을 추구하고자 하는 문명의 이기로 인한 에너지 사용량 증가는 환경오염을 가속화시키는 문제를 유발하고 있어 전 세계적으로 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 이에 반해 삶의 질의 향상에 따라 보다 쾌적한 환경에 대한 욕구와 인식의 변화로 환경보호에 대한 관심이 증가하는 추세이며, 이에 따라 각 국의 환경규제는 날로 강화되고 있다. 이러한 환경문제를 해결하기 위한 국제협력이 활발해지면서 무역과 연계된 국제 환경규제가 가속화되고 있으며, 환경선진국은 이러한 환경규제를 무역장벽으로 이용하고 있어 국가의 대외경쟁력에도 직 간접적으로 영향을 미치고 있다. 환경오염물질 중 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 일산화탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$) 및 휘발성유기화합물(VOCs), 다이옥신 그리고 입자상물질(PM)과 같은 대기오염물질은 대기 중으로 쉽게 확산되는 특성에 의해 인접한 지역까지 영향을 미치기 때문에 국제적인 규제대상의 초점이 되고 있으며, 경제협력개발기구(OECD, Organization for Economic Cooperation and Development), 유엔산하 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization) 및 국제연소기구협회(CIMAC, International Council on Combustion engines)등 여러 국제기구를 중심으로 각종 규제수단을 개발하여 적용하고 있다. 특히, 국제해사기구(IMO)에서는 선박에서 발생되는 오염물질 등에 대한 규제강화를 위하여 새로운 국제해양오염방지협약(MARPOL)을 채택, 발효하여 그 규제 범위를 넓혀감에 따라 선박에 대한 각종 환경규제가 대폭 강화되고 있어 친환경 선박 및 관련 기술 개발이 활발히 진행 중에 있다. 이 글에서는 선박에서 배출되는 대기오염물질 중 그 자체로도 인체에 유해하며, 산성비, 광화학스모그 등 다양한 환경문제를 유발시키는 대표적인 물질인 질소산화물(NOx)과 질소산화물 배출규제에 대한 대응기술인 선택적촉매환원법(SCR, Selective Catalytic Reduction)과 SCR 탈질시스템에 사용되는 SCR 촉매에 대해 소개하고자 한다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권1호
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• pp.52-56
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• 2010

본 연구에서는 우리나라에서 수관화에 취약하다고 밝혀진 소나무림을 대상으로 수관층의 연료특성을 잎과 가지 굵기 별로 구분하여 수분함량, 연료밀도로 제시하고자 하였다. 이를 위해 대구 팔공산에서 소나무 10그루를 벌채하여 각 부위별로 건중량을 측정하였다. 분석결과 수관층 살아 있는 부위의 평균 수분함량은 53%, 죽은 부위는 15.3%였으며, 생엽의 수분함수율은 평균 56%이었다. 수관화 확산시 실제적으로 연소되는 잎과 직경 1 cm 이하의 가지를 합한 연료량은 전체 바이오매스에서는 16.2%, 수관층 바이오매스에서는 55%를 차지하였다. 수관 연료밀도는 평균 0.24 kg/$m^3$이었으며, 잎과 1 cm 굵기 이하의 가지를 합한 유효 수관연료밀도는 0.1325 kg/$m^3$이었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권3호
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• pp.403-412
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• 2006

The effect of a wall temperature on the soot deposition process from a diffusion flame to a solid wall was investigated in a microgravity environment to attain in-situ observations of the process. The fuel for the flames was an ethylene ($C_2H_4$). The surrounding oxygen concentration was 35% with surrounding air temperatures of $T_a=600K$. In the study, three different wall temperatures. $T_w$=300, 600, 800K, were selected as major test conditions. Laser extinction was adopted to determine the soot volume fraction distribution between the flame and burner wall. The experimental results showed that the maximum soot volume fractions at $T_w$=300, 800 K were $8.8{\times}10^{-6},\;9.2{\times}10^{-6}$, respectively. However, amount of soot deposition on wall surface was decreased because of lower temperature gradient near the wall with increasing wall temperature. A numerical simulation was also performed to understand the motion of soot particles in the flame and the characteristics of the soot deposition to the wall. The results from the numerical simulation successfully predicted the differences in the motion of soot particles by different wall temperature near the burner surface and are in good agreement with observed soot behavior that is, the 'soot line', in microgravity.

• 공학논문집
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• 제3권1호
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• pp.215-222
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• 1998

촉매 연소용 촉매 담체인 $\gamma-Al_2O_3$ 분말의 열안정화에 미치는 La과 Si의 첨가 효과에 대하여 연구하였다. 첨가제의 첨가는 습식 impregnation방법으로 행하였고, 출발 물질은 $La(NO_3)_3{\cdot}6H_2O$와 $Si(OC_2H_5)_4$를 사용하였다. 열안정화 효과는 혼합분말을 고온에서 열처리 한 후 비표면적을 측정하여 고찰하였다. 첨가제로 첨가한 La과Si는 모두 순수한 $\gamma-Al_2O_3$분말에 비하여 소결을 억제함으로써 열 안정화 효과가 있음이 확인되었으며, 특히 Si 첨가한 경우에는 $\alpha-Al_2O_3$의 생성을 현저히 억제한다는 것을 확인하였다. 이들 첨가제에 의한 열안정화 효과는 첨가제에 의한 새로운 상의 생성과 표면 확산의 억제등이 주된 요인으로 판단되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.105-111
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• 2012

본 연구에서는 건축외장재로 많이 사용되고 있는 알루미늄복합패널의 일반재와 난연재에 대한 화재성능 비교분석에 관해 연구하였다. 실험방법은 중소형 실험장치 중 콘칼로리미터 실험과 SBI(Single Burning Item)을 적용하여 분석하였다. 그 결과 콘칼로리미터 실험에서 최대 열방출률이 일반 알루미늄복합패널은 $1,293kW/m^2$($75kW/m^2$), 난연 알루미늄복합패널은 $70kW/m^2$($75kW/m^2$)가 측정되었다. SBI 실험에서 화재확산지수가 일반 알루미늄복합패널은 약 743W/s이고 난연 알루미늄복합패널은 약 97 W/s의 값이 측정되었다. 이는 일반 알루미늄복합패널의 경우 건축물 내장재의 성능기준에서 난연기준에도 훨씬 못 미치고, 플래쉬 오버(Flash over) 발생 가능성을 나타내었다. 따라서 이러한 알루미늄복합패널의 화재 위험성을 평가하여 외장재로서 사용 시 갖춰야 할 조건에 대한 기준마련이 시급히 요구된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.67-72
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• 2016

본 연구에서는 최근 사회적으로 이슈가 되고 있는 다중이용시설의 화재 시 건축자재로 사용되는 내장재의 가연성으로 인한 화재확산 및 연소 시 유독가스 발생으로 인한 인명피해를 사전 예방하기 위한 방염제를 개발하고자 한다. 유-무기 하이브리드 소재로 실리카 졸에 방염성을 부여할 수 있는 방염 소재를 적용하여 졸-겔법에 의한 방염 접착제 또는 코팅제를 제조하였다. 기존의 방염소재는 물론 비방염소재의 방염화를 비할로겐 방법으로 적용가능하며, 기존의 접착 코팅제의 기본 물성과 특히 내열성능을 높여 화재 시 내열성 및 내구성을 향상시킬 수 있기 때문에 건축자재의 비할로겐 방염화를 확대하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.48-54
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• 2016

대부분 필로티 구조 건물은 필로티를 통해야만 출입이 가능한 구조이고 주차장으로 사용할 경우 차량이 연쇄적으로 소훼되면서 짧은 시간에 필로티 전체로 확산된다. 연소 하중이 높은 차량과 천장 단열재에서 생성된 뜨거운 열기와 유독가스는 출입문을 파손시키고 건물내부로 유입되어 계단과 승강기 그리고 전선이 지나가는 피트(EPS)와 같은 경로를 통해 건물 상층으로 확대된다. 필로티에서 화재가 발생할 위험성은 다양하다. 만약 이곳에서 화재가 발생할 경우 입주민들은 건물에 갇혀 생존에 위협을 받을 수밖에 없다. 본 연구는 필로티에서 화재가 발생하여 5명이 사망하고 139명의 다친 의정부 아파트 화재 사례를 살펴보고 필로티 구조의 건물의 화재 취약성을 분석하였다.