• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.124-129
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• 2010

페놀수지가 그 표면에 흐르는 누설전류에 의하여 탄화되는 경우 탄화패턴은 페놀수지의 탄화특성을 결정하는 가장 중요한 인자 중의 하나이다. 그러나 전형적인 페놀수지의 탄화패턴은 매우 복잡하기 때문에 종래의 유클리드 기하학을 이용하여 해석하는 것은 어려운 일이다. 이와 같이 복잡한 형태는 대부분의 경우 프랙탈 구조를 나타낸다. 따라서 주어진 페놀수지에 대한 탄화패턴의 특성을 프랙탈 해석으로 규명할 수 있다. 본 논문에서는 누설전류에 의하여 탄화된 페놀수지의 탄화패턴을 정량적으로 조사하기 위하여 누설전류의 크기와 전극간격의 함수로서 탄화패턴의 프랙탈 차원을 계산하였다. 계산의 신뢰성을 위하여 박스 카운팅 방법뿐만 아니라 상관함수를 이용하여 프랙탈 차원을 구하였다. 계산 결과에 따르면 전극간격을 일정하게 유지한 상태에서 전류가 증가하면 프랙탈 차원은 증가하였다. 반면, 전류가 일정할 때 전극간격과 프랙탈 차원 사이에는 큰 관련성이 없었다.

• Carbon letters
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• 제1권3_4호
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• pp.158-164
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• 2001

It is well known that the fabrication process of carbon/carbon composites is very complex. Above all, the carbonization process have major effect on the morphology development of carbon matrix. Carbon/carbon composites of 4-directional fiber preform were fabricated using the coal tar based pitch as a matrix precursor in this study. According to carbonization pressure of 1 bar, 100 bar, 600 bar, and 900 bar, morphological changes of cokes and matrix of composites were discussed. As the carbonization pressure increased to 600 bar, the flow pattern morphology of bulk mesophse was well developed. On the contrary, mosaic pattern morphology was found in case of 900 bar of carbonization pressure. It is confirmed that the carbonization pressure have profound effect on the degree of graphitization and crystal size of carbon matrix. Even in the highly densified carbon/carbon composites, large voids were still found in the matrix pocket region.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.15-21
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• 2018

본 연구에서는 인화성 액체가 비닐바닥에 뿌려져 화재가 발생되었을 때의 성장 특성 및 탄화 패턴 등을 해석하는데 있다. 아세톤은 화염이 착화되고 약 0.2 s 경과되었을 때 화염이 최성기에 도달하였다. 화염은 난류 패턴이며, 연기의 색상은 흰색이었다. 연소가 진행되는 하단은 층류 패턴이 확인되었고, 상단 부분은 난류 패턴이다. 연소 완료된 바닥은 희미한 포어 패턴을 나타냈다. 벤젠은 착화 후 약 0.6 s 경과하였을 때 강렬한 화염이 생성되었고, 길이는 약 50 mm로 측정되었다. 화염이 쇠퇴기로 접어들었을 때 불완전 연소에 의한 다량의 검은색 연기가 발생하였다. 연소가 완료된 바닥면의 탄화 패턴은 포어 패턴 및 스플래시 패턴 등이 확인되었다. 알코올은 착화되어 약 1.1 s 경과하였을 때 강렬한 화염이 형성되었다. 또한 인화성 액체가 고인 곳은 탄화 심도가 크게 형성되었고, 인화성 액체가 흘러간 곳의 경계면에서 탄화의 흔적이 확인되었다.

• 전기학회논문지P
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• 제57권3호
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• pp.332-337
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• 2008

We analyzed carbonization pattern and crystal structure of polyvinyl chloride wire by thermal stress. Copper that is oxidized at normal temperature is a reddish brown. If under the thermal stress range of 500 to 700 [$^{\circ}C$], carbonization and exfoliation occurrence. Section structure of electric wire is same as arrangement of particle in metallograph analysis. But, as thermal stress increases, size of particle is enlarged. Electric wire displays elongation structure in SEM image analysis and elongation structure collapses when receive thermal stress at 300 [$^{\circ}C$]. In EDX analysis, we get the spectra of CuL, CuK, OK, and ClK. FT-IR analysis was shown new spectra with in range of $1,440{\sim}1,430\;[cm^{-1}]$, 1,340 [$cm^{-1}$], 1,240 [$cm^{-1}$].

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.2121_2122
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• 2009

In this paper, we analyzed carbonization pattern of Ligth Emitting Diode(LED) lamp that become burnout by outside flame. Surface side can know that void is formed greatly than central part in section analysis of electric wire that is carbonized by outside flame. Chared globe displayed special quality that lump of abnormal carbonization falls was formed, and becomes melting among carbonization process. The LED resistance of forward direction is about 1.74 [$M{\Omega}$], and backward resistance is about 140 [$M{\Omega}$]. We can know progress direction of flame through measurement of the LED resistance.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제2권2호
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• pp.5-15
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• 2001

The experiment established optimal conditions for over-carbonization. With the use of the electron microscopy and X-ray phase analysis the regularities of carbon deposit formation in process of methane and propane pyrolysis on the zeolites, Kazakhstan natural clays, chrome and bauxite sludge containing metal oxides of iron subgroup, have been studied. In process of over-carbonization the trivalent iron was reduced to metal form. In addition, the carbon tubes of divers morphology had been impregnated with ultra-dispersed metal particles. The kinetic parameters of carbon formation in process of methane decomposition on the zeolite - CoO mixture surface were investigated by method of thermo-gravimetric analysis. The morphology and structure of formed carbon fibrils, with the metal particles fixed at their ends, have been investigated, the formation of branched carbon fibrils pattern, so called octopus, being found. Also, the walnut shells and grape kernel carbonization, their immobilization by the cells of selective absorption of heavy metal and sulfur dioxide ions have been studied. The example of metal-carbon composites used as adsorbents for wastewater purification, C$_3$- C$_4$ hydrocarbon cracking catalysts and refractory materials with improved properties have been considered.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권4호
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• pp.101-106
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• 2020

자체 제작된 니들 플레임을 이용하여 바닥재를 수직 연소시켰을 때의 화염의 성장 특성 및 탄화 패턴을 해석하였다. PVC 장판은 난연성이 있는 것으로 확인되었고, 직사 화염을 받은 곳은 안쪽으로 수축되는 패턴을 나타냈다. 수직 연소가 진행되면 하부에 망울 형태의 고형화가 발생하며, 그을음은 상부로 성장하는 패턴이 형성된다. 강화마루는 난연성이 없는 것으로 확인되었으며, 상부 표면인 라미네이트층의 소실과 불규칙적인 박리가 형성되는 것을 알 수 있다. 좌측면과 우측면의 탄화의 범위는 대칭적 구조를 나타내는 것으로 해석된다. 강화마루와 마찬가지로 카펫은 수직 연소 실험에서 난연성이 없는 것이 확인되었다. 카펫에 축열이 형성되면 화염은 상승기류를 형성하고, 주변에 가연성 물질이 있을 때 화염의 확산은 더욱 촉진하는 것을 알 수 있었다. 직사화염을 받은 카펫 표면의 탄화 패턴은 표면이 용융되어 흘러내렸을 뿐만 아니라 작은 구멍이 다수 발생되는 것을 알 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.161-167
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• 2009

저전압용 절연체로 사용되는 유기절연재료는 누설전류에 의하여 탄화되는 경우 고유한 탄화특성을 나타낸다. 그러므로 유기절연재료의 탄화특성을 이용함으로써 유기절연재료의 표면을 흐르는 누설전류로 인한 전기화재를 규명하는 것이 가능하다. 이와 같은 탄화특성을 이해하기 위하여 본 논문에서는 대표적인 유기절연체로 알려진 페놀수지, PVC, 그리고 아크릴수지를 누설전류에 의하여 탄화시키는 실험을 수행하고 시료의 탄화패턴과 적외선 흡광 스펙트럼을 분석하였다. 탄화패턴 분석에 의하면 페놀수지는 열경화성 성질 때문에 소위 'spider-leg'의 탄화패턴이 형성된다. 페놀수지와 다르게 PVC와 아크릴 수지의 표면에서는 열가소성 성질 때문에 탄화원인을 규명할 수 있을 정도의 분명한 탄화패턴을 관찰하기 어렵다. 이 경우 적외선 흡광 스펙트럼의 분석을 통하여 누설전류로 인하여 탄화된 시료의 특성을 규명할 수 있다 분석결과, 누설전류에 의해 탄화된 PVC의 경우에 파수 $3,400[cm^{-1}]$, $1,618[cm^{-1}]$에서 흡광피크가 검출되었으며 이것은 탄화원인을 규명할 수 있는 중요한 인자가 될 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.35-39
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• 2012

본 논문에서는 정수기의 외부 및 내부에서 인위적으로 착화시켰을 때의 연소 확산 패턴을 분석하고, 소손된 정수기의 화재원인 규명을 위한 자료를 제공하는데 있다. 정수기의 연소 확산 속도는 외부에서 착화시켰을 때보다 내부에서 착화시켰을 때 화염의 진행은 빠른 것으로 분석되었다. 외부에서 착화되어 정수기가 반소 이상 되는데 소요되는 시간은 360 sec 정도이었고, 내부에서 착화시켰을 때는 180 sec 정도가 소요되었다. 즉, 내부에서 착화되면 발생된 열이 내부에 축적되었다가 일순간에 방사되기 때문에 연소가 빠른 것으로 판단된다. 외부에서 착화시켜 소손된 것은 균일한 탄화 패턴을 보이며, 바닥면에 탄화물은 순차적으로 퇴적되었다. 내부에서 착화시켜 소손된 것은 탄화면의 경계가 비교적 선명하였으며, 발화점을 기준으로 브이패턴을 형성하였다. 따라서 연소 패턴의 차이를 통해서 어느 쪽에서 화재가 진행되었는지를 판단할 수 있는 객관적 근거가 제시되었다. 정수기가 화염의 공격을 받아 반소될 때까지 내장된 퓨즈의 용단 및 전원 보호 장치의 작동 등은 발생하지 않았다. 또한 일반화염을 공격 받아 소손된 퓨즈는 금속 홀더 부분에서 탄화가 발생하는 것이 확인됨에 따라 사고원인 판정의 근거로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권6호
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• pp.120-125
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• 2019

본 연구에서는 구획된 공간에 비닐장판을 깔고, 인화성 액체 50 ml를 뿌리고 실물 연소 실험을 실시하였다. 연소가 진행될 때의 연소 거동을 실시간 분석하였으며, 탄화된 비닐장판의 표면 및 단면의 탄화 패턴을 해석하였다. 휘발유에 착화되어 화염이 최성기에 도달하면 지속적으로 화염이 일어나는 영역, 간헐적으로 화염이 일어나는 영역, 플룸 영역 등이 형성되는 것을 알 수 있었다. 50 ml의 휘발유가 비닐장판 위에서 연소되는데 약 26 s가 소요되었으며, 달무리 패턴이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 등유를 비닐 장판 위에 동일하게 뿌리고, 가스 토치를 이용하여 착화를 시도하였으나 실패하였다. 연소가 완료된 후의 비닐장판의 탄화 범위는 가로 600 mm, 세로 380 mm이며, 탄화 면적은 1,000 ㎟로 분석되었다. 탄화된 비닐장판의 표면은 열에 의해 코팅층이 탄화층으로 변형되어 더욱 딱딱한 것을 알 수 있었다. 그리고 탄화된 비닐장판의 경계면을 실체현미경을 이용하여 단면을 분석한 결과 부풀림 현상이 확인되었고, 코팅층 하부의 흰색 경계층이 없어지는 것을 알 수 있었다.