• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권4호
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• pp.836-847
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• 2016

본 연구는 바이오매스를 열분해하여 생성된 수상오일(water soluble oil)을 얻었다. MDO(Marine Diesel Oil)와 수상오일을 유화시켜 생성된 에멀젼 연료의 특성과 배출가스를 연구 하였다. 바이오매스로는 톱밥을 사용하였고 $500^{\circ}C$에서 열분해하여 생성된 물과 탄화수소를 응축시켜서 수상오일을 얻었다. 수상오일을 MDO에 10~20% 까지 혼합 후 유화시켜 에멀젼 연료를 만들었다. 엔진 배출가스 측정은 엔진 dinamometer로 실시하였다. 유화연료는 연소실내에서 미세폭발을 일으켜 연료를 잘게 쪼개어 주어 smoke를 감소시킨다. 그리고 물이 연소실내의 기화열을 빼앗아 연소실 내부의 온도를 낮추어 NOx 생성을 억제하는 효과를 갖는다. ND-13모드의 각 모드별 배출가스온도가 MDO에 비해 유화연료를 사용했을 때 낮게 나온 것으로 뒷받침 될 수 있었다. 유화연료의 함수율이 증가함에 따라 NOx와 smoke의 배출량은 줄어들었으며, 출력도 함수율 증가에 따라 유화연료 자체의 발열량 감소로 인하여 줄어든 것으로 판단된다. ND-13모드에서 MDO 유화연료를 시험한 결과 바이오매스오일 함유량 20%인 유화연료의 NOx 감소량은 약 25%, smoke의 총감소량은 약 60%, 그리고 약 15%의 출력손실을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.42-48
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• 2014

미분탄의 연소 또는 열분해 과정으로부터 발생하는 tar-soot는 복사 열전달 및 질소산화물의 추가적인 발생 원인이라는 관점에서 의미 있게 다루어지고 있다. 최근 저열량탄이 증가함에 따라 시멘트의 원료로 재활용되던 석탄회에서 다량의 미연분과 tar-soot가 포함되어 오히려 다시 반입되는 사례가 빈번해지고 있다. 따라서 본 연구에서는 저열량탄 사용 확대에 따른 혼탄연소 조건에서 tar-soot의 배출특성을 살펴보기 위해 반응기로써 LFR(Laminar Flow Reactor)을 적용하였으며, 연료로는 현재 국내발전소에서 사용 중인 역청탄 2종(MOUNTAIN, MACARHTUR)과 아역청탄(KPU)을 이용하여 단탄별 tar-soot 배출특성과 혼소비에 따른 배출특성을 화염의 구조 변화와 함께 측정하였다. 휘발분이 많은 아역청탄의 soot cloud 길이는 역청탄에 비해 길었지만 전체적인 화염 길이는 짧아졌다. 단탄별 실험결과에서는 역청탄의 tar-soot 발생량이 아역청탄의 발생률보다 높았으며 역청탄 중 휘발분 함량이 많은 MOUNTAIN탄이 상대적으로 휘발분 함량이 적은 MACARHTUR탄의 tar-soot 발생률보다 높았다. 혼소시에는 단탄의 연소특성과는 다른 새로운 특성을 나타내었으며 저열량탄과 혼소되는 역 청탄의 종에 따라 tar-soot 발생량이 지배되는 것을 확인하였으나 혼소비에 따른 평균적 특성이 아닌 완전히 차별되는 배출특성을 나타냄에 따라 석탄의 등급에 따라 최적의 혼소비를 찾아서 연소시키는 것이 tar-soot 발생량을 줄일 수 있는 방법임을 의미한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.1-9
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• 2009

본 연구에서는 나일론, 폴리프로필렌, PTT(poly(trimethylene terephthalate)), 양모(wool), 그리고 나일론/양모로 이루어진 5 종류의 카페트에 대한 연소거동을 열류량 $50kWm^2$의 콘 칼로리미터를 이용하여 평가하였으며, 가스유해성 평가는 KS F 2271의 시험방법에 따라 평가하였다. 콘 칼로리미터 실험결과 나일론 카페트는 쉽게 불이 붙는 것을 알 수 있었다. 점화 정도 혹은 초기 가연성은 나일론/양모로 이루어진 카페트가 가장 높은 값을 나타냈다. 불의 세기인 열방출량은 폴리프로필렌 카페트가 가장 큰 것으로 나타났다. 나일론 카페트가 가장 높은 연기 발생량을 보인 반면, 나일론/양모로 이루어진 카페트는 가장 낮은 가스 발생량을 나타냈다. 질량 감소율은 나일론/양모 >양모 >나일론 >폴리프로필렌 >PTT 카페트 순으로 나타났다. 연소 시 발생하는 유해성 가스인 일산화탄소의 경우 PTT에서 가장 많은 발생량을 보였으며, 나일론과 양모로 이루어진 카페트에서 가장 적은 양이 발생됐다. 이산화탄소의 발생량은 폴리프로필렌이 가장 높았으며, 나일론/양모 카페트에서 가장 낮은 값을 나타냈다. 쥐의 행동정지시간을 통해 살펴 본 결과 카페트류의 가스유해성은 PTT 카페트가 가장 해로운 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.443-450
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• 2019

본 연구에서는 유중건조 공정으로 커피찌꺼기 고형연료를 제조하기 위한 최적 조건을 선정하는 연구를 수행하였다. 유중건조 장비를 실험실 규모에서 파일럿 규모로 확장하여 효율을 비교 분석하였으며, 최적 조건을 선정하기 위하여 커피찌꺼기와 기름의 비율 선정, 세팅 온도, 비율별 시간에 따른 온도변화 및 함수율을 측정하였다. 또한 연구결과물(커피찌꺼기 유중건조물)의 특성분석을 위하여 칼로리미터와 TGA, 연소 장비, 연소 가스 측정기를 이용하여 생산한 고형연료의 특성분석을 하였다. 그 결과 기름과 커피찌꺼기의 비율은 4:1이었고 세팅 온도 $300^{\circ}C$로 설정 시 20분 이내에 함수율 10wt.% 이하에 도달하였다. 또한 6,273kcal/kg의 높은 발열량을 보였으나 커피찌꺼기의 경우 목재와 비슷한 성분을 지니고 있어 높은 휘도를 보이며 연소 가스에서 많은 CO를 생성하였다. 이로 인하여 화력발전소, 캠핑용 연료로는 부적합하다고 판단되나 초기 착화속도가 빠르며 발열량이 높아 현재 사용 중인 불쏘시개용 연료를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제23권4호
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• pp.10-18
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• 2019

실내장식물 인테리어 마감재에 대한 연소특성과 위험성을 ISO 5660-1 기준의 콘칼로리미터 장비와 ISO-TR-9122기준 FT-IR장비로 시험하였다. 콘칼로리미터 시험결과 바닥마감재 중 타일카페트(FF3)가 총방출열량(THR)이 $74.6mj/m^2$로 가장 높아 위험도가 크고, 최대 열방출률(PHRR)은 타일카페트(FF1)가 $726kW/m^2$로 연소가 쉽게 나타났다. FT-IR시험결과 CO, $CO_2$ 비는 타일카페트 (FF2, FF3) 5.996, 5.171 PPM 보다 롤카페트(FF1)가 8.146 PPM 으로 높아 독성 위험성이 큰 카페트 임을 알 수 있었다. 벽마감재의 경우 MDF합판(WF3)가 총방출열량(THR) $86.7mj/m^2$, 위험도가 크고 최대 열방출률(PHRR) $384kW/m^2$으로 착화가 쉽고, 독성지수도 5.5로 높게 나타났다. CO, $CO_2$의 비는 1.340~8,596 PPM으로 재료에 따라 많은 차이가 있지만 폴리에스터섬유판(WF4)이 8,596PPM으로 독성이 가장 높았다.

• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.22-30
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• 2023

몽골은 전 세계에서 대기오염문제가 매우 심각한 나라 중 하나이다. 그 원인으로는 몽골 울란바타르시 내 게르촌에서 사용되는 저급연료의 난방연소 때문이다. 본 연구에서는, 몽골 울란바타르시 게르촌에서 사용되고 있는 저급연료 및 몽골 폐식용유의 연료품질을 분석하였으며, 전통난로와 시작품 연소난방장치의 연소테스트를 통해 환경성을 평가하였다. 또한 인체위험도 분석을 통해 난방장치의 대체효과를 평가하였다. 연료특성분석 결과, 몽골석탄 중 조개탄은 회분, N, S 함량이 높은 이유로 환경성이 상대적으로 안좋은 것으로 분석되었다. 또한 3종의 석탄에 비해 폐식용유를 연소하였을 때, 대기질 개선효과가 높은것으로 나타났다. 몽골 전통난로를 시작품난로(폐식용유 사용)로 교체할 경우, 몽골 울란바타르시의 대기환경문제를 개선할 수 있는 효과가 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제27권4호
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• pp.62-69
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• 2023

화력발전소용 석탄에 대한 연소기술의 발전과 원가절감을 위해 저급탄의 사용량이 지속적으로 증가하고 있다. 연소 시 수분에 의한 증발잠열 손실이 크고 탄을 저장하고 미분화하는 과정에서 자연발화와 분진의 폭발위험이 있다. 본 연구는 국내 D 발전사에서 채취한 석탄분진(coal powder)으로 Coal dust-fine, Coal dust-coarse, Wood pallet+organic dust 및 Wood chip 4종에 대한 최소폭발농도와 폭발강도를 비교 평가하였다. 석탄 분진의 최소폭발농도는 JIS Z 8818:2002에 따라 측정하였으며, 폭발강도는 Siwek 20 L Chamber Apparatus를 이용하여 ASTM E1226에 따라 실험을 실시하였다. 최소폭발농도 시험결과 coal dust-fine가 분진폭발 위험이 있는 것으로 나타났으며, wood chip의 분진농도 130 g/m³에서 폭발이 일어나므로 가장 낮은 분진농도에서 폭발의 위험이 있는 것을 알 수 있었다. 분진폭발 등급 기준에 따르면 Kst가 200 bar m/s 이하로 모든 시료가 폭발등급 St 1등급에 해당되며, 폭발의 위험성이 약한 분진으로 평가되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.7-13
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• 2020

경질 폴리우레탄(Polyurethane) 폼(Foam)의 난연 성능을 개선하기 위하여 외부에 물유리를 코팅하였다. 무기질인 물유리 코팅층이 적용된 우레탄폼의 콘칼로리메터의 열방출율(Heat release rate)은 급격히 감소하였다. 폴리우레탄 표면에 코팅된 물유리는 화염에 노출되었거나 가열되었을 때 유리화 반응과 미 탈출 수분에 의한 발포현상으로 인해 유리질 폼을 형성하게 된다. 폴리우레탄 폼 위에 형성된 유리질 폼은 단열층이 되어 10 min 이상 폴리우레탄 폼의 연소를 억제하였다. 이러한 결과에 따라서 물유리는 경질 폴리우레탄 폼의 난연 특성을 개선할 수 있음을 확인하였다.

• 한방재활의학과학회지
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• 제24권3호
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• pp.111-119
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• 2014

Objectives This study aims to analyze a thermal distribution in biological living tissue during warm needling therapy by using a finite element method. The analysis provides an understanding of warm needling's efficacy and safety. Methods A model which consisted of four-layered tissue and stainless steel needle was adopted to analyze the thermal distribution in living tissue with a bioheat transfer analysis. The governing equation for the analysis was a Pennes' bioheat equation. A heat source characteristic of warm needling therapy was obtained by previous experimental measurements. The first analysis of the time-dependent temperature distribution was conducted through points on a boundary between the needle and the tissue. The second analysis was conducted to visualize the horizontal temperature distribution. Results When heat source's peak temperatures was above $500^{\circ}C$ and temperature rising rates were relatively slow, the peak temperature at skin surface exceeded a threshold of pain and tissue damage ($45^{\circ}C$), whereas when the peak temperature was around $400^{\circ}C$, the peak temperature at the skin surface was within a safe limit. In addition, the conduction of combustion energy from the moxa was limited to the skin layer around the needle. Conclusions The results suggest that the skin layer around the needle can be heated effectively by warm needling therapy, but it appears to have little effect at the deeper tissue. These findings enhance our understanding of the efficacy and the safety of the warm needling therapy.

• 수산해양기술연구
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• 제53권2호
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• pp.196-203
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• 2017

The renewable energy sources can be thought of one of the major measures to reduce greenhouse gas emissions in the industries. However, the utilization technology for those sources is approaching in the different matters. One of them, thermoelectric generation might be applicable to fishing industry. A various of internal combustion engines are used in a wide range of fisheries. After the ignition process, the heat passed out from the exhaust outlet. Recycling the heat could be not only an energy source but also reduction of green gas emission. Therefore, this study was designed to verify the feasibility of generation from wasted exhaust gas and analyze the performance. The designed experiment devices were connected with a data logger and an electric loader to quantify the currency and voltage. The devices were installed in a coastal fishing vessel for a gillnet fishery. During the whole fishing trips, the amount of generation was measured by engine rpm and the fishing operation procedures including vessel operations. At the maximum 1,500 rpm in the practical range, the generation amount was 113.6 W. The amount difference in relation to connection method was within 5 W: serial connection was 111.4 W and parallel connection was 115.8 W.