• 대한기계학회논문집B
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• 제33권5호
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• pp.365-372
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• 2009

The influence of combustor pressure on the local reaction characteristics of $CH_4$/air flames was investigated by measurements of local chemiluminescence intensity. Induced flow flames are often applied to the industrial boiler systems and incinerator in order to improve heat transfer and prevent exhaust gas leakage. In order to investigate combustion characteristics in the induced flow pattern, the combustor pressure index($P^*$) was controlled in the range of $0.7{\sim}1.3$ for each equivalence ratio in the present combustion system, where $P^*$ is defined as the ratio of absolute pressure to atmospheric one. Relationship between local reaction intensity and pressure index have been investigated by simultaneous $CH^*$, $C^*_2$ and $OH^*$ intensity measurements. It could be observed that flame length became longer with decreasing $P^*$ from $CH^*$ chemiluminescence intensity of axial direction. The mean value of $C^*_2$ and $CH^*$ chemiluminescence intensities, which indicates reaction intensity in the $CH_4$/air flames, decreased with decreasing pressure index for ${\Phi}{\leq}1$, but increased with decreasing pressure index for ${\Phi}$>1. $C^*_2/CH^*$ intensity ratio, which can be a good marker to demonstrate local equivalence ratio, was almost same for ${\Phi}{\leq}1$ regardless of pressure index change, while they showed high level for lower pressure index for ${\Phi}$>1 conditions.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.28-38
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• 2001

교통정보는 크게 지점정보와 공간정보로 나눌 수 있다. 지점정보는 한 지점에서의 차량의 유무 판정을 통해 얻을 수 있는 정보이며, 공간정보는 일정 공간을 관찰해야만 얻을 수 있는 고급 교통정보이다. 영상처리를 이용해 공간정보를 측정하기 위해서는 차량의 전역 추적을 필요로 하는데 전역 추적에 기반한 영상검지기는 비디오 입력, 차량 탐지, 차량 추적, 교통정보 측정의 네 부분으로 나눌 수 있다. 기존의 연구들은 비디오 입력시 자동 아이리스를 사용하여 급격한 밝기변화에 대응치 못하는 단점이 있고 차량 탐지시 기존의 배경생성 방법들은 정체가 심한 교차로에서 매우 좋지 않은 결과를 보인다. 또한 대부분의 연구에서 교통정보 측정을 지점 정보로만 국한하였다. 본 연구에서는 자동 아이리스의 단점 개선을 위해 사용자 제어 아이리스 방법을 제안하였고, 복잡한 교차로에서도 배경생성을 견고히 할 수 있는 장면차이 기반 배경생성 방법을 제안하였다. 또한 통행량/시간/속도는 물론 대기행렬 길이, 회전/직진 교통류의 공간 교통정보를 측정하는 방법을 제안하였고 실제 실험을 해 본 결과 95%∼100%의 정확도를 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.72-82
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• 2005

The objective of this paper is to describe the optimization of design parameters in a large-sized commercial bus heater system by using CFD(computational fluid dynamics) analysis and Taguchi method. In order to obtain the best combination of each control factor which results in a desired performance of heater system, the parameter design of the Taguchi method is adopted for the robust design considering the dynamic characteristic. The research activity may be divided into four phases. The first one is analyzing the problem, i.e., ascertaining the influential factors. In the second phase the levels were set in such a way that their variation would significantly influence the response. In the third phase the experimental runs were designed. In the final phase the planned runs were carried out numerically to evaluate the optimal combination of factors which is able to provide the best response. In this study, eight factors were considered for the analysis: one with two level and seven with three level combinations comprising the $L_{18}(2^1{\times}3^7)$ orthogonal array. The results of this study can be summarized as follows ; (i)The optimum condition of control factor is a set of <$A_2\;B_1\;C_3\;D_3\;E_1\;F_2\;G_3\;H_2$> where A is shape of the outer fin, B is pitch of the outer fin, C is height of the outer fin, D is the inner fin number, E is the inner fin height, F is length of the flame guide, G is diameter of the heating element and H is clearance between air guide and heating element. (ii)The heat capacity of heated discharge air under the optimum condition satisfies the equation y=0.6M w here M is a signal factor. (iii)The warm-up rate improves about three times, more largely as com pared with the current condition, which results in about 9.2minutes reduction.

• 에너지공학
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• 제26권4호
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• pp.7-13
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• 2017

환경문제가 생존문제로까지 부각되면서 대기환경 개선을 위해 친환경에너지에 대한 관심이 높아져 그에 따른 환경 친화적 연료인 수소, LPG, CNG에 대한 수요가 점차 증가하고 있는 추세이다. 특히, 대부분의 연료를 수입에 의존하고 있는 우리나라의 경우 높은 생산량과 에너지 자립적 측면에서 유리한 위치에 있는 수소 에너지의 개발에 투자를 아끼지 않고 있는 상황이다. 하지만 매년 증가하고 있는 수요만큼 작은 누출사고부터 대형 화재 폭발사고까지 충전소사고 또한 다양하게 발생하고 있기 때문에 그에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 외 충전소에서 발생하는 수소, LPG, CNG의 사고 사례들을 비교 분석하였고 위험성평가를 위한 다양한 프로그램을 사용해 가스누출에 의한 피해거리를 예측하고 위험거리를 평가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.72-86
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• 2006

램제트 추진기술에 대한 최근 개발동향과 필요 주요기술을 분석하였다. 통합 부스터의 장점을 극대화하면서 부스터의 총역적을 다양하게 조정하는 기술, 램제트 연소실의 길이는 최소화하면서 화염을 안정시키는 기술, 비행 운용범위를 다양하도록 하는 가변노즐 기술, 장시간 작동을 가능하게 하는 열차폐 기술 등이 소개/분석되었다. 여러 나라에서 다양한 램제트 추진기술을 개발해왔으며, 원초적 기술은 어느 정도 성숙되었으며, 군사적 응용과 복합사이클을 사용하는 민수용으로의 적용이 확대되고 있는 추세이다. 보다 효과적으로 다양한 발사 프랫폼에 공통으로 적용 가능한 다용도 램제트 기술 개발을 위하여 최근에 여러 유도탄(미국의 JSSAM, 러시아의 Yakhont)들이 연구되었으며, 이는 기술 신뢰도 향상 및 개발경비 절감을 높일 수 있다는 기대로 도전적 연구가 진행되고 있다.

• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.49-55
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• 2020

산업용 혹은 발전용 가스터빈에 사용되는 이중 콘형 예혼합 연소기의 다단 연소 특성을 이해하기 위하여 실험적연구를 수행하였다. 이를 위하여 기존에 모두 경사면에 공급되는 연료를 콘부분으로 일부 할애하는 방식으로 다단연소 방식을 구성하였으며 콘에서 분사되는 연료공급은 축방향과 콘 경사면 방향으로 하였다. 다단연소 연소특성을 이해하기 위하여 콘에서의 연료 분사 방향과 연료 분배율 변화에 대한 NOx와 CO의 배출 농도 그리고 벽면 온도분포를 측정하였다. 그 결과 총 연료에 대한 콘으로의 분배율이 3%인 경우 콘에서의 연료 분사방향에 관계없이 노즐내의 예혼합 영역에서 연료가 공기와 균일하게 혼합됨으로서 연소영역의 고온점 감소에 의하여 NOx 배출 농도가 감소된다. 그러나 콘에서 축방향으로 분사되는 연료분배율이 8%로 증가하는 경우 노즐 내부 예혼합 영역으로의 화염 역화로 인하여 NOx의 배출농도가 오히려 증가하게 된다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권5호
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• pp.36-42
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• 2019

본 연구에서는 리오셀 섬유를 사용하여 탄소직물을 제조함에 있어, 인계 난연제인 Phosphoric Acid(PA)와 가교제인 Melamine resin (MR)을 사용하여 섬유의 전처리를 수행하고 TGA, FT-IR, XRD, 중량 분석을 통하여 물리적, 화학적 구조 변화에 대하여 고찰하였다. 전처리를 통하여 내염화 및 흑연화된 직물의 경우 미처리 직물과 비교하여 중량 수율이 14.7%, 직물 폭과 길이의 수율이 각각 15%, 15.5% 증가함을 확인하였다. 이러한 결과는 셀룰로오스의 탈수반응을 촉진과 함께 섬유 표면에 char를 형성하고, 셀룰로오스 분자 내의 가교반응을 유도하여 내염화 시 안정한 구조 형성에 의한 효과로 설명할 수 있다.

• 한국분무공학회지
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• 제23권4호
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• pp.192-204
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• 2018

In this study, a 3D CFD analysis method for the combustion process was established for a low calorific value syngas-diesel dual-fuel engine operating under very lean fuel-air mixture condition. Also, the accuracy of computational analysis was evaluated by comparing the experimental results with the computed ones. To simulate the combustion for the dual-fuel engine, a new dual-fuel chemical kinetics set was used that was constituted by merging two verified chemical kinetic sets: n-heptane (173 species) for diesel and Gri-mech 3.0 (53 species) for syngas. For dual-fuel mode operations, the early stage of combustion was dominated by the fuel burning inside or near the spray plume. After which, the flame propagated into the syngas in the piston bowl and then proceeded toward the syngas in the squish zone. With the baseline injection system and piston shape, a significant amount of unburned syngas was discharged. To solve this problem, effects of the injection parameters and piston shape on combustion characteristics were analyzed by calculation. The change in injection variables toward increasing the spray plume volume or the penetration length were effective to cause fast burning in the vicinity of TDC by widening the spatial distribution of diesel acting as a seed of auto-ignition. As a result, the unburned syngas fraction was reduced. Changing the piston shape with the shallow depth of the piston bowl and 20% squish area ratio had a significant effect on the combustion pattern and lessened the unburned syngas fraction by half.

• 한국해양공학회지
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• 제35권2호
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• pp.141-149
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• 2021

The A60 class deck penetration piece is a fire-resistance apparatus installed on the deck compartment to protect lives and to prevent flame diffusion in the case of a fire accident in a ship or offshore plant. In this study, the sensitivity of the fire-resistance performance and approximation characteristics for the A60 class penetration piece was evaluated by conducting a transient heat-transfer analysis and fire test. The transient heat-transfer analysis was conducted to evaluate the fire-resistance design of the A60 class deck penetration piece, and the analysis results were verified via the fire test. The penetration-piece length, diameter, material type, and insulation density were used as the design factors (DFs), and the output responses were the weight, temperature, cost, and productivity. The quantitative effects of each DF on the output responses were evaluated using the design-of-experiments method. Additionally, an optimum design case was identified to minimize the weight of the A60 class deck penetration piece while satisfying the allowable limits of the output responses. According to the design-of-experiments results, various approximate models, e.g., a Kriging model, the response surface method, and a radial basis function-based neural network (RBFN), were generated. The design-of-experiments results were verified by the approximation results. It was concluded that among the approximate models, the RBFN was able to explore the design space of the A60 class deck penetration piece with the highest accuracy.

• 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.