• 제목/요약/키워드: Burning rate

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구획화재에서 환기조건의 변화가 화재특성에 미치는 영향 (Part II: 다차원 화재거동) (Effects of Ventilation Condition on the Fire Characteristics in Compartment Fires (Part II: Multi-dimensional Fire Dynamics))

  • 김종현;고권현;박충화;황철홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.32-38
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    • 2010
  • 실규모 ISO 9705 표준 화재실에서 환기조건 변화에 따른 다차원 화재거동에 관한 수치해석적 연구가 수행되었다. 선행된 실험과 동일한 조건에 대하여 FDS(Fire Dynamic Simulator)가 사용되었다. 과환기화재 및 환기부족화재의 발생을 위하여 연료 유량과 출입구의 폭이 변화되었다. 주요 결과로서, 환기부족화재의 내부 유동패턴은 과환기화재와 비교할 때 반대방향을 갖으며, 그 결과 다량의 고온 생성물이 구획내부에서 재순환되는 매우 중요한 특징을 확인하였다. 환기조건에 따른 유동패턴의 변화는 구획 내부에서 고온 생성물의 체류시간을 크게 변화시키며, CO 및 그을음의 복잡한 생성과정에 큰 영향을 미칠 수 있다. 환기부족화재는 구획 내부의 열 및 유동구조 뿐만 아니라 화학종의 분포에 관하여 매우 복잡한 3차원 구조를 생성하였다. 특히, 구획 내부의 측면에서 추가적인 반응은 유동패턴 및 CO 생성에 매우 큰 영향을 주고 있다. 복잡한 CO의 분포는 3차원 산소 농도의 분포 및 유동 패턴을 통해 체계적으로 분석되었다. 위 결과로 부터 고온 상층부에서 측정된 국부 화학종 농도는 구획 내부의 화재특성을 규명하는데 많은 한계가 있음을 확인할 수 있었다.

붕소/실리콘 졸로 도포된 목재의 열위험성 평가 (Heat Risk Assessment of Wood Coated with Boron/Silicone Sol)

  • 진의;정영진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제33권3호
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    • pp.9-20
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    • 2019
  • 본 연구는 붕소/실리콘 화합물을 건축 내장재용 목재에 도포한 후 화재위험성을 열 위험성에대하여 화재성능지수와 화재성장지수를 중심으로 조사하였다. 화합물은 Boric acid와 Boronic acid 유도체를 Tetraethoxyorthosilicate와 반응시켜 합성하였다. 열방출 성질은 Cone calorimeter (ISO 5660-1)를 사용하여 측정하였으며 편백나무를 사용하였다. 화재강도는 외부 열 유속(External heat flux)을 50 kW/㎡로 고정시켰다. 연소시킨 후 측정된 화재성능지수는 편백나무와 비교하여 Boric acid/silicone (BA/Si) sol이 1.6배, Isobutylboronic Acid/silicone 졸 (IBBA/Si)과 Phenyl boronic acid/silicone 졸 (PBA/Si)은 각각 1.1배 증가하였다. 화재성능지수에 의한 화재위험성은 BA/Si < IBBA/Si ≈ PBA/Si 순으로 증가하였다. 화재성장지수는 편백나무와 비교하여 BA/Si와 IBBA/Si는 각각 94%, 8% 감소하였고 PBA/Si는 17% 증가하였다. 화재성장지수에 의한 화재위험성은 BA/Si < IBBA/Si < PBA/Si 순으로 증가하였다. 화재위험성을 종합적으로 평가하면 BA/Si < IBBA/Si < PBA/Si 순으로 높았다.

합성 Bio-Gas 연소시 발생되는 질소산화물과 일산화탄소 배출에 관한 연구 (A Study on the Emission Factor of NOx and CO by Burning of Synthetic Biogas)

  • 안재호;김태완;이상은
    • 한국환경농학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • 본 연구에서는 바이오가스의 연소엔진을 이용한 에너지 전환시에 발생되는 $NO_x$와 CO의 배출특성을 분석하고 나아가 배출계수를 산정하고자 하였다. 바이오가스의 주성분인 메탄을 70%로 한 합성가스를 이용하여 실험한 결과 연소엔진의 표준상태에서 $NO_x$와 CO가 각각 4 ppm과 100 ppm의 배출농도를 나타내었고, 이는 1.29g/MMBtu와 30.86 g/MMBtu의 배출계수 값을 산정할 수 있었다. 바이오가스의 주성분인 메탄을 60%로 한 약간의 과잉공기의 상태에서는 $NO_x$와 CO가 각각 2 ppm과 200 ppm의 배출농도를 나타내었고, 이는 정격 조건에 비해 투입열량이 적어져 연소온도의 저하로 인하여 열적 반응에 의해 생성되는 $NO_x$는 줄고, CO는 증가함을 알 수 있었다. 미국 EPA의 배출계수를 비교하기 위하여 투입된 연료의 열량을 기준으로 비교해 볼 때 본 연구의 결과가 $NO_x$의 경우 근사한 값을 보여 주었고, 이는 국내 바이오 가스 연소시의 오염배출계수로 잘 적용 가능함을 보여 주었다. 본 연구에서 사용한 가스엔진이 오염배출 측면에서 대기 환경보전법상의 배출 허용기준 내에서 가동됨을 알 수 있었고, 가동조건에 따라 연소온도를 증가시킴으로서 CO의 발생을 저감시킬 수 있으리라 사료된다.

황토, 갯벌 및 머드의 중금속 흡착율에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Adsorption rates of Heavy Metals by Yellow Loess, Tidal Plat Sediment and Mud)

  • 이인숙;이미영;이택중;김현정;이병창;정명상;방은옥;송현실;황혜경;이중호;조영채
    • 환경위생공학
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    • 제19권2호
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    • pp.15-22
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    • 2004
  • Yellow loess, Tidal plat sediment, and mud are blown to be high in adsorption though they have great distinction according to the ratio of clay minerals content and their kinds. Thus one of the samples for this study can be obtained by drying of Yellow loess, Tidal plat sediment, and the mud which is semifinished products that are from the progress of heat treatment and making homogeneity which can be found everywhere in our county. Another sample can be prepared by reducing pollutants with the adsorbent and by homing heavy metals of their on. With the samples, noxious heavy metals such as Pb, Cd, and essential trace elements such as Cu, Fe, Mn by each concentration is tested for adsorption according to pH, the kinds of adsorbents and the amount of injection. With the help of these steps, this study shows that the adsorbents, which are green, reducing the additional pollution and low in price, can be found. It also shows that the optimal condition for removing pollutants can be found and the basic materials for treating water can be offered. The results were as follows ; Yellow loess shows the rates of adsorption by more than 50% and Tidal plat sediment and Mud show it by more than 90%. Thus Tidal plat sediment and Mud are higher than Yellow loess the rates of adsorption. The pH should be treated in natural condition because the rates of adsorption of Pb, Cd, Cu, Mn excepting Fe in mud is higher in pH 7 than in pH 3 of Yellow loess, Tidal plat sediment, and Mud. The drying adsorbents are good to use because the rates of adsorption of heavy metals has tendency to be higher in the drying method than in the burning method. It is considered that the more the mont of the injection of the adsorbent is , the higher the rates of adsorption is, and one gram is reasonable for the amount of the injection of Tidal plat sediment and mud. Yellow loess is suitable for the treatment of the water that includes low concentration of heavy metals because it has the lower rate of adsorption as the concentration of noxious heavy metals is higher. It is thought that Tidal plat sediment and Mud is proper for the treatment of the water that includes high concentration of heavy metals because the rates of adsorption has not been changed as the concentration of heavy metals increases.

Ultrafine Particle Events in the Ambient Atmosphere in Korea

  • Maskey, Shila;Kim, Jae-Seok;Cho, Hee-Joo;Park, Kihong
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제6권4호
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    • pp.288-303
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    • 2012
  • In this study, real time measurements of particle number size distribution in urban Gwangju, coastal Taean, and industrial Yeosu in Korea were conducted in 2008 to understand the occurrence of ultrafine particle (UFP) (<100 nm) events, the variation of its concentration among different sampling sites, and UFP formation pathways. Also, to investigate seasonal and long-term variation of the UFP number concentration, data were collected for the period of 5 years (2007, 2008, 2010, 2011, and 2012) in urban Gwangju. Photochemical and combustion events were found to be responsible for the formation of UFP in the urban Gwangju site, whereas only photochemical event led to the formation of UFP in the coastal Taean site. The highest UFP concentration was found in industrial Yeosu (the average UFP number fractions were 79, 59 and 58% in Yeosu, Gwangju, and Taean, respectively), suggesting that high amount of gas pollutants (e.g., $NO_2$, $SO_2$, and volatile organic carbon (VOC)) emitted from industries and their photochemical reaction contributed for the elevated UFP concentration in the industrial Yeosu site. The UFP fraction also showed a seasonal variation with the peak value in spring (61.5, 54.5, 50.5, and 40.7% in spring, fall, summer, and winter, respectively) at urban Gwangju. Annual average UFP number concentrations in urban Gwangju were $5.53{\times}10^3\;cm^{-3}$, $4.68{\times}10^3\;cm^{-3}$, $5.32{\times}10^3\;cm^{-3}$, $3.99{\times}10^3\;cm^{-3}$, and $2.16{\times}10^3\;cm^{-3}$ in the year 2007, 2008, 2010, 2011, and 2012, respectively. Comparison of the annual average UFP number concentration with urban sites in other countries showed that the UFP concentrations of the Korean sites were lower than those in other urban cities, probably due to lower source strength in the current site. TEM/EDS analysis for the size-selected UFPs showed that the UFPs were classified into various types having different chemical species. Carbonaceous particles were observed in both combustion (soot and organics) and photochemical events (sulfate and organics). In the photochemical event, an internal mixture of organic species and ammonium sulfate/bisulfate was identified. Also, internal mixtures of aged Na-rich and organic species, aged Ca-rich particles, and doughnut shaped K-containing particles with elemental composition of a strong C with minor O, S, and K-likely to be originated from biomass burning nearby agricultural area, were observed. In addition, fly ash particles were also observed in the combustion event, not in the photochemical event.

전기방사에 의한 PAN/FA 나노 복합재의 제조 및 휘발성 유기 화합물에 대한 흡착효과 (Fabrication of Electrospun PAN/FA Nanocomposites and Their Adsorption Effects for Reducing Volatile Organic Compounds)

  • 갈준총;왕자건;윤삼기;최낙정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.702-708
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    • 2018
  • 휘발성 유기 화합물(VOCs: volatile organic compounds)은 대기 오염 물질 중 하나로 주로 화석연료 연소, 도료를 사용하는 건축물 자재 등에서 발생한다. VOCs를 흡입하면 두통, 메스꺼움, 구토 등을 발생시켜 인체에 유해하며 심한 경우에는 기억상실을 유발하고, 백혈병의 발병율을 증가시킨다. 따라서 대기 중의 VOCs를 저감하기 위한 방법의 하나로 우리는 전기방사를 이용하여 폴리아크릴로니트릴과 플라이 애쉬 (PAN/FA: polyacrylonitrile/fly ash) 나노복합재를 성공적으로 제조하였다. 또한 이 복합재의 VOCs에 대한 흡착능력을 관찰하기 위해서 주사형 전자현미경(FE-SEM)을 통해 PAN/FA 나노 매트들의 형태학적 구조 관찰과 클로로폼, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 (chloroform, benzene, toluene and xylene) 등 VOCs 성분에 대한 흡착력 실험을 수행한 후 정성 및 정량 (chromatography/mass spectrometry: GC/MS)적으로 분석하였다. 그 결과 40wt%의 FA가 들어있는 PAN 나노섬유가 가장 작은 섬유 지름을 가지고 있었으며, 그 크기는 약 283nm인 것을 확인할 수 있었고, 다른 복합 멤브레인들과 비교하여 VOCs에 대한 흡착력이 우수하다는 것을 실험적으로 규명하였다.

무기 입자 강화제와 브롬(Br) 난연제에 따른 폴리프로필렌 복합재료의 난연성 향상에 관한 연구 (Fire Resistance Study of PP Thermoplastic Composites with Particulate Reinforcements and Br Flame Retardants)

  • 곽성복;황성덕;남재도;고재송;최형기
    • 폴리머
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    • 제26권2호
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    • pp.260-269
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    • 2002
  • 본 연구에서는 범용 열가소성수지인 폴리프로필렌에 다양한 입자 강화제로 무기질 폐기 제올라이트, 탈크, 탄산칼슘 등을 첨가하여 소재를 복합재료화 하였다. 또한 입자 사이즈에 따른 열안정성과 입자 강화제에 따른 난연 특성을 확인하였다. 본 연구에서는 입도 분석 결과 폐기 제올라이트가 85.34 $mu extrm{m}$, 탄산칼슘이 33.93 $mu extrm{m}$, 탈크가 18.51 $mu extrm{m}$의 평균 입자 크기를 가지고 있는 것을 확인하였다. 난연성 측정으로 산소지수(LOI, ASTM D2863)와 콘 칼로리미터 (ASTM E1354 ISO 5660)를 사용하였으며, 열 안정성 측정으로는 TGA를 사용하였다. 입자 강화제와 난연제 DBDPO를 사용한 결과 최대 열 방출 속도(M-HRR)는 탈크>탄산칼슘>폐기 제올라이트 순으로 감소됨을 확인하였다. 콘 칼로리미터 실험 결과, 난연제 DBDPO만 혼합하였을 경우보다 입자 강화제를 첨가 혼합하였을 경우가 난연 효율이 대략 2배 정도 향상됨을 확인하였다. 또한 산소지수 결과도 콘 칼로리미터와 유사한 경향을 보임을 확인하였다. 광학현미경(OM)과 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 입자 강화된 복합재료의 연소되는 과정의 단면을 연소 단계별로 관찰함으로써 연소 표면에서의 입자 강화제의 배열 양상 및 산소 공급의 특성 등을 연구하였다.

왕겨를 가연성 담체로 하는 훈연제의 실용성 연구 (Practical Usability of Smoke Generator Containing Rice Chaff as a Combustible carrier)

  • 임희경;최경자;박노중;김용환;조광연;유주현
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권3호
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    • pp.321-324
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    • 2004
  • 왕겨를 가연성 담체로 하는 새로운 훈연제의 실용적 가치를 평가하기 위하여 살충제와 살균제를 포함하는 7종의 봉상 훈연제를 제제하고 연소성을 측정하여 시판 중인 과립훈연제와 비교하였다. 오이를 재배 중인 연동하우스에서 fenarimol 과립훈연제를 처리하고 유효성분 분포를 조사하여 농약 처리의 균일성을 검증하였다. 또한 오이 노균병과 토마토 역병에 대한 예방 효과를 측정하여 수화제와 비교하였다. 왕겨를 가연성 담체로 하고 산화제로 염소산나트륨을 첨가한 봉상 훈연제는 여러 가지 농약에 대하여 높은 훈연율을 나타내었으며, 모두 시판되고 있는 과립훈연제보다 더 높았다. 오이를 재배하고 있는 연동하우스$(1,000\;m^2)$의 5곳에 fenarimol 과립훈연제를 처리하고 조사한 9개 지점의 지표면에서는 $26.2{\pm}7.7\;ng/cm^2$의 유효성분이 검출되었으며, 비교적 균일한 분포를 나타내었다. 또한 살균제 농약을 함유하는 봉상 훈연제는 오이 노균병과 토마토 역병에 대한 예방 효과가 시판되고 있는 수화제와 동등하고 약해 유발이 없어서 농약 제형으로 손색이 없었다.

약패드 뜸 방식을 이용한 체간온도변화에 대한 연구 (A Study on the Variations of the Body Trunk Temperature by the Drug-Pad Moxibustion Method)

  • 윤동업;조봉권
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권8호
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    • pp.386-396
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    • 2006
  • We implemented the Drug-Pad Moxibustion Method in order to improve the conventional moxibustion therapy. This method is aimed to eliminate burning wounds and smoke, which are the defects of conventional moxibustion therapy. And we performed to verify the efficiency by comparing the Drug-Pad Moxibustion Method with the conventional Indirect Moxibustion Therapy. We measured the body heat and the lasting time of blood circulation improvement using thermography. The moxibustion therapy has two kinds of effects: The formers are pharmacological effects of the Moxa's vasodilators and antioxidants. The latters are thermal effects which cause improvement of the blood circulation. To remove the demerits without omission of above therapeutic effects, we extracted the vasodilators and antioxidant compounds from the Moxa-$CH_2Cl_2$ fraction Moxa-EtOAc and composed the moxibustion kit with $(Ba_{0.8}\;Sr_{0.2})_{0.996}\;Y_{0.004}\;TiO_2+0.5_{WT}\;SiO_2%$ Positive Temperature Coefficients Thermistor. The experimental demonstrations have been made by the stimulating the spot which is CV4(Kwan-Won), CV8(Shin-Guel), CV12(Jung-Wan) acupuncture points of the conception vessel meridian(CV). And stimulating time was one hour. We divided the subjects into 5 groups such as no stimulation group, conventional Indirect Moxibustion group, only Drug-Pad stimulation group, only heat stimulation group, and Drug-Pad Moxibustion group. In the different cases, we have measured the body heat in pre-stimulation, just after stimulation, 2 hours after, and 4 hours after. The body heats of the group who were stimulated by the Drug-Pad Moxibustion Method were increased by over the $2^{\circ}C$. And the body heats of the group who were stimulated by the Indirect Moxibustion Method were increased by average the $1^{\circ}C$. We have evaluated that the Drug-Pad Moxibustion Method is improvement on the conventional Indirect Moxibustion Method by the heat-increasing rate is 200% and the lasting time is 150% with the body heat of the abdominal region. In the conclusions, We have implemented the Drug-Pad Moxibustion Method and evaluated the efficiency of the Drug-Pad Moxibustion Method comparing with the conventional Indirect Moxibustion Method.

방전 플라즈마 소결법에 의한 다공성 알루미나 세라믹스의 제조 (Fabrication of Porous Alumina Ceramics by Spark Plasma Sintering)

  • 신현철;조원승;신승용;김준규
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1183-1189
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    • 2002
  • 고강도의 다공성 알루미나 세라믹을 제조하기 위하여, 기공 전구체로서 흑연을 첨가한 후, 방전 플라즈마 소결시의 제조조건을 체계적으로 조사하였다. 제조한 다공성 알루미나에 대하여, 기공률과 기공분포 및 압축강도 등을 조사하였다. 알루미나에 흑연을 10∼50 vol%까지 첨가하여 방전 플라즈마 소결법으로 1차 소결체를 제조한 후, 공기 중 흑연을 열분해시켜 최종적으로 다공성 알루미나를 제조하였다. 그 결과, 소결온도 1000${\circ}C$, 유지시간 3 min, 압력 30 MPa, 승온속도 80${\circ}C$/min, 펄스방법 12:2의 조건에서 높은 기공률의 다공성 소결체를 얻을 수 있었다. 일례로, 10∼30 vol%의 흑연을 첨가하여 제조한 다공성 알루미나의 경우, 약 50∼57%의 높은 기공률을 나타내었다. 또한, 흑연의 함량이 증가함에 따라 개기공률은 지속적으로 증가하였다. 이러한 기공특성과 흑연함량의 상호관계는 클러스터의 수와 크기에 의존하는 퍼콜레이션 모델에 의해 설명될 수 있다. 한편, 10∼30 vol%의 흑연을 첨가하여 제조한 다공성 알루미나의 경우, 55∼200 MPa의 높은 강도값을 나타내었다. 이와 같은 강도의 향상은 펄스전원에 의한 분말 입자간 방전 및 자기발열작용의 영향으로 생각된다.