• 한국가스학회지
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• 제10권3호
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• pp.60-64
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• 2006

카본블랙 제조공정에서 발생되는 부생가스의 폭발한계와 폭발특성을 연구하였다. 부생 가스의 75% 가량은 수분과 질소였으며 가연성 성분으로는 수소를 비롯한 메탄, 아세틸렌, 일산화탄소 등을 포함하고 있어 연료로 활용하고 있다. 부생 가스중의 가연성 가스 성분들에 의해 공정상에 폭발 및 연소의 위험이 있다. 실험결과 얻어진 폭발한계범위는 17.1%에서 70.7%였으며 르샤틀리에 법칙을 이용하여 예측한 값과는 상당한 차이가 있었다. 또한 폭발특성 실험 결과 폭발압력은 최대 $5.4kg/cm^2$이었고 평균 폭발압력 상승속도는 $39.2kg/cm^2/s$였다. 이러한 결과들은 부생 가스의 취급 및 이용에 따른 폭발이나 화재 사고시 공정과 시설 등에 치명적인 손상을 입힐 수 있으므로 가스폭발 방지 및 방호조치가 필요하다.

• 한국가스학회지
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• 제18권3호
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• pp.1-12
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• 2014

본 논문에서는 적외선센서를 이용하여 방폭형 휴대용 가연성가스 누출검지기를 개발하고 아울러 가스의 농도를 측정하는 정확도를 향상시키는 알고리즘을 제안하였다. 국내최초로 내압 및 본질안전방폭규격(Ex d ib) 적용하여 적외선 가스누출검지기는 개발하였으며, 선형회귀 방정식과 2차 라그랑지(Lagrange) 보간 다항식(interpolation polynomial)을 사용하여 측정정확도를 개선하였다. 아울러 본 연구에서는 현장검사원들의 요구사항을 조사하여 현장에 부합하도록 성능을 향상시키고, 편의기능을 추가하였다. 본 연구에서 개발한 가스누출검지기와 타사의 검지기를 비교하기 위하여 한국가스안전공사에서 제조한 표준가스 8종을 가지고 측정시험을 실시하였다. 본 연구에서 개발한 가스누출검지기의 검지 정확도가 우수함을 실험결과를 통하여 증명하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.20-26
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• 2004

본 논문은 가스폭발로부터 화채로의 전이현상 및 전이 방지 연구를 위해 가로 세로 높이가 각각 $100 cm {\times} 60 cm {\times} 45 cm$인 폭발용기를 사용하여 폭발 후 화재로의 전이현상을 고속 비디오로 가시화하고 가시화된 영상을 분석하여 그 기구들을 확인하였다. 고체 가연물로는 신문용지를 가로 세로가 $30cm {\times} 20cm$크기로 절단하여 사용하였고 LPG-공기 혼합가스는 10㎸ 전기 스파크를 사용하여 점화시켰다. 실험 변수로는 혼합가스의 농도, 개구부의 크기 및 가연물의 위치 등이었으며, 파열면의 크기는 $10cm {\times} 9cm, 13cm {\times} 10cm, 27cm {\times} 20cm, 40cm {\times} 27cm$로 하였고 가연물의 설치 위치는 4종류로 하였다. 폭발 후 전이 방지 기구의 고찰은 가스 소화약제인 이산화탄소를 이용하여 실험하였다. 실험 결과 가스폭발로부터 화재로의 전이 현상은 혼합가스의 농도와 고온의 화염 및 연소가스에 노출되는 시간에 많은 영향을 받으며 폭발 후 분위기의 냉각이나 불활성화를 통해 화재로의 전이를 방지 할 수 있음을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제5권1호
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• pp.42-48
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• 1999

폐타이어는 환경 문제와 관련하여 오염과 재활용의 양면성을 지니고 있다. 이와 같은 폐타이어를 재활용의 측면에서 고온의 열플라즈마를 이용하여 열분해하여 가연성 가스로의 전환을 시도하였다. 폐타이어를 산소가 배제된 상태에서 열분해하여 $CH_4$, $C_2H_2$, $C_4H_{10}$등과 같은 저분자량의 탄화수소가 주성분인 가연성 가스가 다량 발생함을 GC를 이용하여 확인할 수 있었다. 타이어의 공급량이 증가할수록 가연성 가스의 구성에서 $CH_4$의 비율이 증가하였으며, 플라즈마 전력이 증가할수록 $C_2H_2$가 증가함을 확인하였다. 발생가스는 $C_4H_{10}$ 또는 $C_2H_2$등의 탄화수소가 주를 이루었으며 그 비율은 70%이상이었다. 한편 char의 온도에 따른 질량 감소 경향을 TG로 분석하여 열플라즈마 내에서 타이어의 열분해 경향을 간접적으로 유추할 수 있었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 1997년도 International Symposium on Fire Science and Technology
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• pp.185-192
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• 1997

The combustion of cellulose insulation treated with Borax, Boric acid and Aluminum Sulfate as combustion retardants is examined by candle type combustion tester. The cellulose fibers in cellulose insulation are classified by diameter as less than 0.2mm, 0.2mm-0.5mm, 0.5mm-2mm and more than 2mm. The burning behavior of cellulose insulation are studied by LOI (Limit Oxygen Index: Beginning point of smoldering), L- point (Lower point of combustion transition from smoldering- flaming to flaming combustion), LOI, L-point and H-point rise with the increasing particle size of cellulose fibers because thermal decomposition rate of cellulose fiber decreases. The phenomena of combustion transition from smoldering to flaming combustion are determined by the generating rate of combustible gas and the formation rate of combustible gas mixture within the zone of cellulose fiber heated.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2003년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.29-32
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• 2003

• 센서학회지
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• 제17권3호
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• pp.178-182
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• 2008

Planar type micro catalytic combustible gas sensor was developed by using nano crystalline $SnO_2$ Pt thin film as micro heater was deposited by thermal evaporation method on the alumina substrate. The thickness of the Pt heater was around 160 nm. The sensor showed high reliability with prominent selectivity against various gases(Co, $C_3H_8,\;CH_4$) at low operating temperature($156^{\circ}C$). The sensor with nano crystalline $SnO_2$ showed higher sensitivity than that without nano crystalline $SnO_2$. This can be explained by more active adsorption and oxidation of hydrogen by nano crystalline $SnO_2$ particles. The present planar-type catalytic combustible hydrogen sensor with nano crystalline $SnO_2$ is a good candidate for detection of hydrogen leaks.

• 한국가스학회지
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• 제16권5호
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• pp.58-65
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• 2012

현재 가연성 가스의 누출시 누출된 가스의 확산과 VCE에 의한 과압을 예측하기 위해 여러 모델들이 이용되고 있다. 그러나 이 모델들은 누출설비의 지형과 장애물 그리고 건물들의 영향에 대해서는 충분히 고려하지 않은 단순한 접근방법을 이용하고 있다. 이에 본 연구는 누출된 물질의 연소형태, 설비의 Geometry, 난류, 장애물, 바람의 영향 등 여러 변수를 고려하여 보다 정확하게 분석할 수 있는 CFD(Computational Fluid Dynamics) Model을 검토함으로서 누출된 가스의 확산과정과 분포형태 그리고 폭발시 화염과 과압의 결과를 2D와 3D의 가상공간에서 제시하였다. 이러한 CFD 분석결과는 폭발에 대한 리스크 분석과 리스크 기반의 설계에 있어 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

• 센서학회지
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• 제23권5호
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• pp.342-348
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• 2014

This paper introduced a novel multi-gas sensor detector with simple signal processing algorithm. This device was evaluated by investigating the characteristics of combustible materials using fire-generated smell and smoke. Plural sensors including TGS821, TGS2442, and TGS260X were equipped to detect carbon monoxide, hydrogen gas, and gaseous air contaminants which exist in cigarette smoke, respectively. Signal processing algorithm based on the difference of response times in fire-generated gases was implemented with early and accurately fire detection from multiple gas sensing signals. All fire experiments were performed in a virtual fire chamber. The cigarette, cotton fiber, hair, polyester fiber, nylon fiber, paper, and bread were used as a combustible material. This analyzing software and sensor controlling algorithm were embedded into 8-bit micro-controller. Also the detected multiple gas sensor signals were simultaneously transferred to the personnel computer. The results showed that the air pollution detecting sensor could be used as an efficient sensor for a fire detector which showed high sensitivity in volatile organic compounds. The proposed detecting algorithm may give more information to us compared to the conventional method for determining a threshold value. A fire detecting device with a multi-sensor is likely to be a practical and commercial technology, which can be used for domestic and office environment as well as has a comparatively low cost and high efficiency compared to the conventional device.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.105-105
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• 2011

ZnO is a promising material since it could be applied to many fields such as solar cells, laser diodes, thin films transistors and gas sensors. ZnO has a wide and direct band gap for about 3.37 eV at room temperature and a high exciton binding energy of 60 meV. In particular, ZnO features high sensitivity to toxic and combustible gas such as CO, NOX, so on. The development of gas sensors to monitor the toxic and combustible gases is imperative due to the concerns for enviromental pollution and the safety requirements for the industry. In this study, we investigated the effect of substrate temperature and post-annealing on structural and electrical properties of ZnO thin films. ZnO thin films were deposited by pulsed laser deposition (PLD) at various temperatures at from room temperature to $600^{\circ}C$. After that, post-annealing were performed at $600^{\circ}C$. To inspect the structural properties of the deposited ZnO thin films, X-ray diffraction (XRD) was carried out. For gas sensors, the morphology of the films is dominant factor since it is deeply related with the film surface area. Therefore, the atomic force microscopy (AFM) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) were used to observe the surface of the ZnO thin films. Furthermore, we analyzed the electrical properties by using a Hall measurement system.