• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.175-178
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• 2014

The flame cell dynamics in 2-D opposed nonpremixed tubular configuration was investigated using high-fidelity numerical simulations. The diffusive-thermal instability occurs as the $Damk{\ddot{o}}hler$ number, Da, approaches the 1-D extinction limit of the tubular flames and several flame cells are generated depending on Da, and flame radius. In general, the number of flame cells are found close to the largest wave number from the linear stability analysis. It was also found from the displacement speed analysis that during the local flame extinction and cell formation, negative edge flame speed is observed due to small gain from reaction compared to large loss from diffusion.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.112-119
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• 2019

본 논문에서는 불꽃 감지를 위한 임베디드 시스템에 적합한 딥러닝 구조를 제안한다. 제안하는 딥러닝 구조의 불꽃 감지 과정은 불꽃 색깔 모델을 사용한 불꽃 영역 검출, 불꽃 색깔 특화 딥러닝 구조를 사용한 불꽃 영상 분류, 검출된 불꽃 영역의 $N{\times}N$ 셀 분리, 불꽃 모양 특화 딥러닝 구조를 사용한 불꽃 영상 분류 등의 4가지 과정으로 구성된다. 첫 번째로 입력 영상에서 불꽃의 색만을 추출한 다음 레이블링하여 불꽃 영역을 검출한다. 두 번째로 검출된 불꽃 영역을 불꽃 색깔에 특화 학습된 딥러닝 구조의 입력으로 넣고, 출력단의 불꽃 클래스 확률이 75% 이상에서만 불꽃 영상으로 분류한다. 세 번째로 앞 단에서 75% 미만 불꽃 영상으로 분류된 영상들의 검출된 불꽃 영역을 $N{\times}N$ 단위로 분할한다. 네 번째로 $N{\times}N$ 단위로 분할된 작은 셀들을 불꽃의 모양에 특화 학습된 딥러닝 구조의 입력으로 넣고, 각 셀의 불꽃 여부를 판단하여 50% 이상의 셀들이 불꽃 영상으로 분류될 경우에 불꽃 영상으로 분류한다. 제안된 딥러닝 구조의 성능을 평가하기 위하여 ImageNet의 불꽃 데이터베이스를 사용하여 실험하였다. 실험 결과, 제안하는 딥러닝 구조는 기존의 딥러닝 구조보다 평균 29.86% 낮은 리소스 점유율과 8초 빠른 불꽃 감지 시간을 나타내었다. 불꽃 검출률은 기존의 딥러닝 구조와 비교하여 평균 0.95% 낮은 결과를 나타내었으나, 이는 임베디드 시스템에 적용하기 위해 딥러닝 구조를 가볍게 구성한데서 나온 결과이다. 따라서 본 논문에서 제안하는 불꽃 감지를 위한 딥러닝 구조는 임베디드 시스템 적용에 적합함이 입증되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.96.1-96.1
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• 2011

Solid oxide fuel cells(SOFCs) can convert the chemical energy of fuel into electricity directly. With the rising fuel prices and stricter emission requirement, SOFCs have been widely recognized as a promising technology in the near future. In this study, lean premixed flame using the orifice swirl burner was analyzed numerically and experimentally. We used the program CHEMKIN and the GRI 3.0 chemical reaction mechanism for the calculation of burning velocity and adiabatic flame temperature to investigate the effects of equivalence ratio on the adiabatic flame temperature and burning velocity respectively. Burning velocity of hydrogen was calculated by CHEMKIN simulation was 325cm/s, which was faster than that of methane having 42 cm/s at the same equivalence ratio. Also Ansys Fluent was used so as to analysis the performance with alteration of swirl structure and orifice mixer structure. This experimental study focused on stability and emission characteristics and the influence of swirl and orifice mixer in Solid Oxide Fuel Cell Systme burner. The results show that the stable blue flame with different equivalence ratio. NOx was measured below 20 ppm from equivalence ratios 0.72 to 0.84 and CO which is a very important emission index in combustor was observed below 160 ppm under the same equivalence region.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권2호
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• pp.116-123
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• 2009

Carbon black, activated carbon and carbon nanotube have been used as supporting materials for precious metal catalysts used in fuel cell electrodes. One-step flame synthesis method is used to coat 2-5nm Pt dots on flame-generated carbon particles. By adjusting flame temperature, gas flow rates and resident time of particles in flame, we can obtain Pt/C nano catalyst-support composite particles. Additional injection of hydrogen gas facilitates pyrolysis of Pt precursor in flame. The size of as-incepted Pt dots increases along the flame due to longer resident time and sintering in high temperature flame. Surface coverage and dispersion of the Pt dots is varied at different sampling heights and confirmed by Transmission electron microscopy (TEM), Energy-dispersive spectra (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Crystalinity and surface bonding groups of carbon are investigated through X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman spectroscopy.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.77-81
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• 2013

본 연구에서는 인-할로겐계 난연제가 첨가된 경질 폴리우레탄 폼(PUF)을 합성하여 인-할로겐계 난연제의 종류와 함유량, 노화 가속화 전 후의 열적, 물리적, 난연 특성 등의 변화와 이들의 상관관계를 조사하였다. 난연제로는 Tri(2-chloroethyl) phosphate [TCEP]와 Tris(2-chloropropyl) phosphate [TCPP]를 0, 3, 5, 10, 15, 20, 30%씩 변화시키며 첨가하였다. 난연제의 첨가량이 증가함에 따라 PUF의 reduced compressive strength와 유리전이 온도가 감소하였다. 노화 가속화 후에는 초기 미 반응된 물질의 추가 반응으로 인하여 reduced compressive strength와 유리전이 온도가 증가하였다. SEM과 열전도도 측정을 통하여 TCPP가 TCEP보다 cell의 크기와 분포를 균일하게 하여 TCPP가 첨가된 PUF가 TCEP가 첨가된 PUF 보다 열전도도가 감소 한다는 것을 알 수 있었다. Vacuum oven을 통한 노화가속화 전후의 PUF 난연성을 비교한 결과 노화 후 PUF의 발화 시간은 감소하고 연소 거리가 증가하여 난연성이 현저히 감소함을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제47권3호
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• pp.246-253
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• 2012

본 연구에서 중온아스팔트를 제조하기 위하여 우레탄폼 제조기술과 유화아스팔트 제조기술을 이용하여 폼아스팔트를 제조하였다. 화재에 약한 폼 물질과 아스팔트의 취약점을 보완하기 위하여 난연제를 첨가하여 난연성 폼아스팔트를 제조하였다. 폼아스팔트의 표피는 구멍이 뚫려 있었고 내부구조는 열린 셀의 모양을 하고 있었다. NCO%가 높을수록 폼의 강도와 셀의 크기는 증가하였다. 아스팔트는 폼의 강도를 증가시켰다. 하지만 난연제는 폼의 강도를 떨어뜨렸다. 사용된 3가지 난연제(멜라민, 디메틸포스포네이트, 트리토릴포스페이트) 중에서 멜라민이 가장 난연효과가 적었고 트리토릴포스페이트가 가장 효과가 크게 나타났다.

• 한국분무공학회지
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• 제7권2호
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• pp.1-6
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• 2002

It is necessary to develope a high frequency diode laser sensor system based on the absorption spectroscopy for the measurement of temperature of the spray flame. DFB diode laser operating near $2.0{\mu}m$ was used to scan over selected $H_2O$ transitions near $1.9{\mu}m\;and\;2.2{\mu}m$, respectively. The measurement sensitivity at wide range of sweep frequency was evaluated using multi-pass cell containing $CO_2$ gas. This diode laser absorption sensor with high temporal resolution up to 10kHz was applied to measure the gas temperature in the spray flame region of liquid-gas 2-phase counter flow flame. The successful demonstration of time series temperature measurement in the spray flame gives us motivation of trying to establish non-intrusive temperature measurement method in the practical spray flame.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.110-115
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• 2006

폴리우레탄에 인계 화합물을 첨가하여 폴리우레탄폼을 제조하였으며, 인계 화합물이 제조된 폴리우레탄폼의 기계적 물성과 난연성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 폴리우레탄과 인계 난연제인 Tri(chloroisopropyl) phosphate(TCPP), Triethyl phosphate(TEP), Trimethyl phosphate(TMP) 각각을 약 $90^{\circ}C$에서 혼합시켜 혼합물로부터 제조된 경질 폴리우레탄폼에 대한 여러 실험을 통하여 기계적 물성뿐만 아니라 난연 효과도 상당히 향상됨을 확인하였다. Cone calorimeter를 이용하여 열방출율(heat release rate, HRR)을 측정하여 난연 첨가제의 함량에 따른 재료별 난연 특성을 평가하였다. 그리고 Scanning Electron Microscope(SEM)을 사용하여 난연제를 첨가하여 만든 폴리우레탄폼의 morphology를 관찰한 결과 순수한 폼과 마찬가지로 매우 균일한 형태의 cell 분포를 가짐을 확인하였다.

• 한국연소학회지
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• 제17권4호
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• pp.5-10
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• 2012

The reformer system is a chemical device that drives the conversion of hydrocarbon to hydrogen rich gas under high temperature environment($600-1,000^{\circ}C$). Generally, NG(Natural Gas) or AOG(Anode Off Gas) is used as fuel of fuel cell reformer combustion system. The experimental study to analyze the combustion characteristics of a premixed ceramic burner used for 0.5-1.0 kW fuel cell reformer was performed. Ceramic burner experiments using NG and AOG were carried out to investigate the flame stability characteristics by heating capacity, equivalence ratio and different fuels respectively. The results show that surface flames can be classified into green, red, blue and lift-off flames as the equivalence ratio of methane-air mixture decreases. And the stable flames can be established using NG and AOG as reformer fuel in the perforated ceramic burner. In particular, the blue flame is found to be stable at a lean equivalence ratio under different mixture conditions of NG and AOG for the 0.5 to 1.0 kW fuel cell system power range. NOx emission is under 60 ppm between 0.70 to 0.78 of equivalence ratio and CO emission is under 50 ppm between 0.70 to 0.84 of equivalence ratio.

• Elastomers and Composites
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• 제37권3호
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• pp.159-169
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• 2002

본 연구에서는 acrylonitrile-butadiene rubber(NBR)/타이어고무분말(Ground Tire Rubber, GTR) 블렌드계의 발포체를 제조하고, 이들의 난연성을 증진시키고자 하였다. 그 결과 난연제 중 유기인 화합물 및 무기금속 수산화물의 함량 증가에 따라 난연성이 증진됨을 확인할 수 있었다. 유기인 화합물의 경우 함량 증가에 따라 한계산소지수(LOI)가 증가하고, 열 방출 속도(HRR) 및 유효 연소열(EHC)이 감소하는 반면에 CO 방출률(량) 및 역기밀도가 증가함을 확인 할 수 있었다. 무기금속 수산화물은 함량 증가에 따라 난연효과 뿐만 아니라 열기발생 억제효과를 동시에 가짐으로써 LOI, HRR, EHC가 유기인 화합물 첨가에서와 같은 경향성을 보여주었지만 CO 방출률(량) 및 연기밀도에 있어서는 유기인 화합물 첨가에서와 상이하게 감소하였다. 그리고 난연성을 판단함에 있어 중요한 변수들인 열 방출속도, 유효 연소열, 무게감소, 한계산소지수간의 상관관계를 확인하였는데, A-HRR과 LOI가 증가함에 따라 질량손실이 각각 증가 혹은 감소하는 뚜렷한 경향성을 확인하였다. 이로써 NBR/GTR의 조성비기 $100{\sim}80/0{\sim}20 wt.%$이고 고무/난연제의 조성비가 $1/1.55{\sim}3.60 wt.%$일 때, 원활한 핵의 생성 및 cell의 성장으로 인해 균일한 closed cell 및 semi-closed cell을 보여주었다. 또한 $225{\sim}250 %$의 발포율을 보이며, 낯은 HRR과 높은 LOI($28.0{\sim}39.3$)를 갖는 난연성 및 발포성이 우수한 발포체를 얻을 수 있었다.