• 한국기계가공학회지
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• 제20권6호
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• pp.33-43
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• 2021

A60 class bulkhead penetration piece is a fire resistance system installed on a bulkhead compartment to protect lives and to prevent flame diffusion in a fire accident on a ship and offshore plant. This study focuses on the approximate optimization of the fire resistance design of the A60 class bulkhead penetration piece using a multi-island genetic algorithm. Transient heat transfer analysis was performed to evaluate the fire resistance design of the A60 class bulkhead penetration piece. For approximate optimization, the bulkhead penetration piece length, diameter, material type, and insulation density were considered discrete design variables; moreover, temperature, cost, and productivity were considered constraint functions. The approximate optimum design problem based on the meta-model was formulated by determining the discrete design variables by minimizing the weight of the A60 class bulkhead penetration piece subject to the constraint functions. The meta-models used for the approximate optimization were the Kriging model, response surface method, and radial basis function-based neural network. The results from the approximate optimization were compared to the actual results of the analysis to determine approximate accuracy. We conclude that the radial basis function-based neural network among the meta-models used in the approximate optimization generates the most accurate optimum design results for the fire resistance design of the A60 class bulkhead penetration piece.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제51권1호
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• pp.23-37
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• 2023

One type of biomass that has promising potential for bio pellet production is spent coffee grounds (SCGs). However, previous studies have shown that SCGs in bio pellets cause a lot of smoke. Therefore, they need to be mixed with a material that has a higher calorific value to produce better quality pellets. One material that can be used is pine wood because it has a natural resin content that can increase the calorific value. The aim of this study was to examine the quality of bio pellets produced with SCGs and pine wood charcoal at different particle sizes. The charcoal was ground using either a hammer mill (HM) or a ball mill (BM). Pine wood charcoal was mixed with SCGs at ratios of SCGs to pine wood charcoal of 4:6 and 6:4 by weight, respectively, and the adhesive used a tapioca with a composition ratio 5% of the raw material. The bio pellets were produced using a manual pellet press. The quality of the bio pellets was assessed based on Indonesian National Standard (SNI) 8021-2014, and the physical observations include flame length, burning rate, and compressive strength. The average water content, ash content, and calorific value of the bio pellets were in accordance with SNI 8021-2014, but the density and ash content values were below the standard values. The BM variation of bio pellets had a higher compressive strength than the HM variation, and the 4:6 BM variation had the longest burning time compared with 4:6 HM.

• 분석과학
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• 제26권5호
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• pp.315-325
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• 2013

The possibility of acute hepatotoxicity caused by dimethylformamide (DMF) requires regular monitoring of the workers who are using DMF to prevent the occupational disease. The authors performed ambient and biological monitoring of workers involved in synthetic leather manufacturing processes using DMF to assess the correlation between the markers of ambient and biological monitoring of DMF. The authors monitored 142 workers occupationally exposed to DMF from 19 workshops in the synthetic leather and ink manufacturing industries located in northern region of Gyeonggi-do. The subjects answered questionnaire on work procedure and use of personal protective equipment to be classified by exposure type. DMF in air samples collected using personal air samplers, diffusive and active sampler, was analysed using gas chromatograph-flame ionization detector (GC-FID) with DB-FFAP column (length 30 m, i.d. 0.25 mm, film thickness 0.25 ${\mu}m$). Urinary N-methylformamide (NMF) was analysed using gas chromatograph-mass selective detector (GC-MSD) at selected ion monitoring (SIM) mode with DB-624 column (length 60 m, i.d. 0.25 mm, film thickness 1.40 ${\mu}m$). Geometric mean (GM) and geometric standard deviation (GSD) of the ambient DMF was $6.85{\pm}3.43$ ppm, and GM and GSD of urinary NMF was $42.3{\pm}2.7$ mg/L. The ratio of subjects with DMF level over 10 ppm was 44%, and those with urinary NMF over 15 mg/L was 87%. NMF in urine adjusted by DMF in air was $4.61{\pm}2.57$ mg/L/ppm and $9.50{\pm}2.41$ mg/L/ppm, respectively, with or without respirator. There was seasonal differences of NMF in urine adjusted by DMF in air, $7.63{\pm}2.74$ mg/L/ppm in summer and $4.53{\pm}2.29$ mg/L/ppm in winter. The urinary NMF concentration which corresponds to 10 ppm of ambient DMF was 52.7 mg/L (r=0.650, n=128). Considering the difference of the route of exposure which resulted from the compliance of wearing personal protective equipment, the estimated contribution of respiratory and dermal exposure route for DMF was 48.5% vs. 51.5%.

• 대한화상학회지
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• 제19권1호
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• pp.12-15
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• 2016

Purpose: Firefighters are vulnerable to burn injury during firefighting. In extensive fires, conducted heat and radiant heat can cause burn injury even though firefighters are not directly exposed to fire. There has been increasing interest in the health problems of firefighters considerably since Hongje-dong fire of 2001, which claimed the lives of six fireman. However, there have been no studies done on the characteristics of firefighter burn injuries in South Korea. Therefore, we investigated the characteristics of firefighter burn injuries in a burn center. Methods: A retrospective, single-center research was performed between Jan 2006 to Dec 2015. 24 firefighters came to the burn center. The electronic medical records of patients were reviewed. Results: Flame burns (87.5%) were the major cause of burn in firefighter. All the patients suffered second-degree or third-degree burns. Mean burn size was 6.1±6.7%. 22 of 24 patients were hospitalized and 2 of 22 hospitalized patients admitted to intensive care unit. Mean length of hospitalization was 29.1±23.7 days and mean length of intensive care unit hospitalization was 6.0±1.4 days. The face was the site most commonly burned, representing 25.8% of injuries. The hand/wrist, upper extremity, and neck were the next largest groups, with 19.4, 12.9, 11.3% of the injuries, respectively. Conclusion: Firefighter burn injuries occur to predictable anatomic sites with common injury patterns. The burn size was small but, admitted patients need about 30 days of hospitalization.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제13권4호
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• pp.3-57
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• 1985

본(本) 시험(試驗)에 있어서 파아티클보오드와 콤플라이보오드용(用)의 칩은 공(共)히 메란티 수종(樹種)(Shorea spp.)을 팔만칩퍼로 제조(製造)하였으며 콤플라이보오드의 표층단판(表層單板)의 수종(樹種)은 아피통(Dipterocarpus spp.)을 사용(使用)하였다. 칩의 크기는 6메쉬를 통과(通過)하고 25 메쉬위에 남는 것을 이용(利用)하였으며 콤플라이보오드의 단판(單板)두께는 0.9mm, 1.6mm 및 2.3mm의 것을 사용(使用)하였고 접착제(接着劑)로는 요소수지(尿素樹脂)를 파아티클의 전건조량(全乾燥量)에 대(對)해 10%첨가(添加)한 후 성형(成型)하여 파아티클보오드를 만들었고 표층용단판(表層用單板)의 접착(接着)에는 36g/(30.48cm)$^2$을 도포(塗布)하였다. 내화약제(耐火藥劑)로는 제2인산(第二燐酸)암모늄, 황산(黃酸)암모늄, 제1인산(第一燐酸)암모늄, 파이래소트, 미나리스의 5종(種)에 대(對)해 단판(單板)에는 20% 농도(濃度)로 파아티클에는 5, 10, 15, 20%의 농도(濃度)로 침지법(浸漬法)을 적용(適用)하여 처리(處理)하였다. 이런 조건(條件)으로 만든 내화(耐火)파아티클보오드와 콤플라이보오드의 물성(物性) 기계적(機械的) 성질(性質) 및 내화도(耐火度)를 조사(調査)하여 내화처리(耐火處理)파아티클 및 콤플라이보오드 제조가능성(製造可能性)을 구명(究明)하고져 하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 얻은 결론(結論)을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 파아티클보오드와 콤플라이보오드의 5종(種)의 약제보유량중(藥劑保有量中) 5% 황산(黃酸)암모늄처리(處理)가 1.34kg/(30.48cm)$^3$로 가장 적었으나 모두가 최저보유량(最低保有量) 1,125kg/(30.48cm)$^3$ 보다도 높은 것을 나타내었다. 2. 파아티클보오드와 콤플라이보오드의 파괴계수(破壞係數), 탄성계수(彈性係數), 박리강도(剝離强度) 및 나사못 유지력(維持力)은 제2인산(第二燐酸)암모늄처리(處理)가 다른 약제처리(藥劑處理)보다 우수(優秀)하였다. 3. 내화처리(耐火處理)콤플라이보오드의 파괴계수(破壞係數) 및 탄성계수(彈性係數)는 내화처리(耐火處理)파아티클보오드보다 더 양호(良好)한 결과(結果)를 나타내었다. 4. 내화처리(耐火處理)콤플라이보오드의 두께 팽창율(膨脹率)은 내화처리(耐火處理)파아티클보오드의 것보다 훨씬 적었다. 5. 파이레소트와 미나리스처리(處理)는 파아티클보오드와 콤플라이보오드의 함수율(含水率)을 증가(增加)시켰으나 제1인산(第一燐酸)암모늄처리(處理)는 오히려 함수율(含水率)을 감소(減少)시켰다. 6. 내화처리(耐火處理)콤플라이보오드는 착화(着火)가 되지 않았고 내화처리(耐火處理)콤플라이보오드는 착화(着火)는 되었지만 대조구(對照區)에 비(比)해 착화시간(着火時間)이 훨씬 지연(遲延)되었다. 또한 단판(單板)만 내화처리(耐火處理)한 콤플라이보오드는 착화(着火)되어 잔염(殘炎)은 있으나 대조구(對照區)에 비(比)해 그 잔염시간(殘炎時間)이 훨씬 짧았다. 단판(單板)과 중층(中層)파아티클보오드에 처리(處理)한 콤플라이보오드는 착화(着火)는 되었으나 잔염(殘炎)은 없었다. 7. 불꽃의 길이, 탄화면적(炭化面積) 및 중량감소율(重量減少率)은 대조구(對照區)에 비(比)해서 훨씬 적었으나 약제간(藥劑間)에 차이(差異)는 없었다. 8. 시험(試驗)한 5종(種)의 약제(藥劑)에서 내화처리(耐火處理)파아티클보오드의 이면온도(裏面溫度)는 처리농도(處理濃度)가 증가(增加)함에 따라서 감소(減少)하는 경향(傾向)을 나타내고 있다. 9. 내화처리(耐火處理)파아티클보오드의 이면온도(裏面溫度)가 가장 높은 약제(藥劑)는 파이레소트처리(處理)이고 가장 낮은 약제(藥劑)는 미나리스처리(處理)였다. 10. 내화처리(耐火處理)콤플라이보오드의 이면온도(裏面溫度)는 대조구(對照區)에 비(比)해서 현저히 낮았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.1034-1042
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• 2012

본 연구에서는 다양한 석탄 연구에 적용되고 있는 층류 반응기(LFR)를 이용하여 열분해와 연소 분위기에서 탄종에 따른 화염형상을 분석하였고, 휘발분 함량이 다른 두 석탄의 타르와 수트의 발생률을 구하였으며 이를 촤 입자의 표면적 및 표면 형상 변화와 함께 비교하였다. 본 연구에서 사용된 층류 반응기는 화염형상을 가시적으로 분석하기에 뛰어나므로 석탄이 반응할 때 생성되는 수트 클라우드를 측정하여 그 형상 변화를 근거로 탈휘발의 종료 지점을 가정하였다. 휘발분 함량이 많은 Berau 탄은 Glencore A.P. 탄보다 수트 클라우드의 폭과 길이가 증가하였고, 연소 분위기에서는 촤와 수트의 산화반응에 의하여 열분해 때보다 화염과 수트 클라우드의 길이가 짧아지면서 더 밝은 빛을 내었다. 포집높이 50 mm까지에서는 휘발분 함량이 많은 Berau 탄의 타르와 수트 발생률이 Glencore A.P. 탄보다 작았다. 이는 석탄 연료의 조성 중 Berau 탄내에 상대적으로 높은 산소 성분의 함량과 OH- 같은 라디칼들로 인해 타르가 산화되기 때문이다. 반면에, 50 mm 이후부터는 Berau 탄이 Glencore A.P. 탄보다 더 많은 타르와 수트의 발생률이 나타나며 탄종간에 수트 발생률의 역전현상이 일어나는데 이는 촤 입자 내부의 휘발물질과 탈휘발 과정에서 생성된 화염 속의 잔여 타르 및 light gas 성분이 반응하여 수트를 발생시켰기 때문이다. 이를 통해서 석탄 내의 휘발분의 함량과 산소농도는 수트 클라우드의 길이와 폭에 명확한 영향을 주며, 수트 발생률에 매우 중요한 인자라는 것을 확인할 수 있었다. SEM과 B.E.T.의 결과로부터 탈휘발이 종료된 후에도 촤 입자 내부의 잔존 휘발물들이 분출되면서 타르와 수트가 발생함을 확인할 수 있었고, 각 탄의 휘발분 함량과 기공의 발달 차이를 통해서 100 mm 이후에 나타난 타르와 수트의 발생률 역전 현상을 설명할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권4호
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• pp.409-416
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• 2010

순산소 연소와 배가스 재순환(FGR : Flue Gas Recirculation) 기술은 $CO_2$ 저감 목적으로 많은 연구자들의 관심을 받아왔다. 본 연구는 다공 동축 버너를 이용하여 산소 공급비(OFR : Oxygen Feeding Ratio)에 따른 순산소 연소 특성과 동일 조건에서 FGR 시스템을 모사하기 위하여 공급 위치에 따른 $CO_2$ 첨가 효과의 특성을 비교하는 데에 초점을 맞추었다. 순산소 연소는 당량비 0.93 에 해당하는 연료 유량 15lpm 일 때 OFR 전 영역에서 안정적이었고, 화염 구조와 길이는 OFR 에 따라 변동하였다. 순산소 연소에 $CO_2$ 를 첨가할 때, 안정, 천이, 준평형, 불안정 그리고 날림 등의 다양한 안정화 모드가 관찰되었으며, 연소로 내의 전반적인 온도분포가 감소하였고, 특히 case 4 에서 1800 K 이하로 떨어져 최대 감소 효과를 보였다. 노즐 끝단으로부터 높이에 따른 $CO_2$ 농도는 첨가된 $CO_2$ 의 체적 비율에 따라 변동하였다.

• 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.

• 유기물자원화
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• 제15권3호
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• pp.106-112
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• 2007

본 연구는 하수슬러지 케이크와 타르, 피트모스를 혼합하여 연료 및 보조연료로써 활용이 기능하도록 안정된 발열랑을 가지는 혼합비를 도출하고, 제조된 고형연료의 연소특성과 대체연료로써의 RDF의 적용가능성을 확인하는데 목적이 있다. 각각의 개별 발열량은 하수슬러지 케이크와 피트모스가 4000~4500kcal/kg 비슷하였으며, 타르의 발열량은 7000kcal/kg로 가장 높은 것으로 나타났다. 또한, 발열량 6,000kcal/kg 이상으로 하는 적정 혼합비를 (하수슬러지케이크 : 타르 : 피트모스) 1 : 4 : 1에서 1: 7 : 1까지로 하여 길이 1.6cm, 직경 1.3cm, 중량 2.3g의 고형연료를 제조하였다. 제조된 고형연료의 RDF 적용가능성 분석결과, 배기가스 분석에서는 혼합비에 따라 발생되는 배기가스의 성분농도가 크게 변하지 않았으며, 고형연료의 불꽃 지속시간은 5분 내외로 동일 질량 2.3g을 연소시킨 일반 무연탄과 지속시간이 비슷한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제조한 고형연료의 연료 및 보조연료로서의 활용이 기능할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권8호
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• pp.761-766
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• 2010

본 연구는 등가가스를 이용하여 다양한 조성의 천연가스에 대한 부분예혼합 가스기기의 호환성 판정법을 실험을 통하여 검토 제시하였다. 본 판정법을 위해, 가정용 가스레인지를 이용 등가가스와 천연가스의 화염을 비교 하였으며, 화염의 부상 및 불완전연소에 대해 측정을 하여 KS 규격과 비교하였다. 그 결과, 등가가스와 천연가스의 화염은 화염길이, 화염색, 화염모양 등의 차이가 거의 없었다. 또한 화염의 부상 발생은 웨버지수 51 MJ/$m^3$ 이상에서 안정함을 보였으며, 불완전 연소지수의 경우, 웨버지수 56.3 MJ/$m^3$에서 CO 농도가 95~100 ppm 정도를 보여주었다. 결과적으로 천연가스에 대한 화염의 부상과 불완전연소에 대해 호환 범위를 웨버지수 51~56.3 MJ/$m^3$로 제안하였으며, 이 범위 내의 천연가스는 국내 가정용 부분예혼합 가스기기에 대해 호환 가능하다는 의미이다.