• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.105-110
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• 2012

본 연구는 수치적 접근방법을 통해 스프링클러 분무가 화재공간내부 유동특성에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 화재유동 및 분무유동장 해석을 위해 적용된 수치해석모델은 FDS 5.5.3이며 격자독립성시험을 통해 최적 격자를 선정하였다. 수치해석 모델의 타당성을 검증하기 위해 Magnone 등이 수행한 실험결과와 비교 분석을 수행하였으며 FDS 모델에 의해 계산된 화재공간 내부의 온도분포는 실험결과와 비교적 잘 일치하였으나 스프링클러 분사유량이 증가함에 따라 오차는 증가하는 경향을 보였다. 또한 이전 연구와 같이, FDS 계산결과는 스프링클러 분무에 의해 화재실 출입구를 통한 연소생성물의 유출질량유량이 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구는 스프링클러 분무가 포함된 화재유동장에 대한 모델의 타당성을 확보하고 스프링클러 시스템의 최적화에 기여할 수 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.38-45
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• 2004

This paper studies the effects of intake port configuration on the swirl that is key parameter in the flow field of direct injection diesel engines. In-cylinder flow characteristics is known to have significant effects on fuel air mixing, combustion and emissions. To investigate the swirl flow generated by various intake ports, steady state flow tests were conducted to evaluate the swirl. Helical port geometry, SCV shape and bypass were selected as the design parameters to increase the swirl flow and parametric study was performed to choose the optimal port shape that would generate a high swirl ratio efficiently. The results revealed that a key factor in generating a high swirl ratio was to suitably control the direction of the intake air flow passing through the valve seat. For these purposes, we changed the distance of helical and tangential port as well as installed bypass near the valve seat and the effects of intake port geometry on in-cylinder flow field were visualized by a laser sheet visualization method. From the experimental results, we found that the swirl ratio and mass flow rate had a trade off relation. In addition, the result indicates that the bypass is a effective method to increase the swirl ratio without sacrificing mass flow rate.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권9호
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• pp.885-894
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• 2012

마이크로채널 메탄 수증기 개질 반응기의 열 및 물질 전달 특성을 이해하기 위한 수치해석 연구를 수행하였다. Rh-촉매의 메탄 수증기 개질 반응과 Pt-촉매의 메탄 연소 반응을 함께 모델링하였다. 화학 반응의 반응 속도를 해석 모델에 적용하였다. 접촉시간, 평행류 대향류 등 유동 패턴, 채널 크기 등이 개질 성능과 온도 분포에 미치는 영향을 관찰하였다. 평행류와 대향류는 서로 반대되는 온도 분포를 갖게 되고, 그로 인해 서로 다른 반응 속도와 화학종 몰분율을 나타낸다. 접촉시간이 짧아지고 채널 크기가 증가할수록 촉매층과 혼합물 유동 사이의 물질 전달이 제한되어 개질 성능은 감소하게 된다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권5호
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• pp.64-72
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• 2020

시멘트 산업의 질소산화물 배출량 감축을 위해 소성로에 다단연소공정을 적용할 경우, 질소산화물을 질소로 환원시키고 미연소 물질을 완전히 연소시켜 연소효율을 증대할 수 있는 산화/환원 구간이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 시멘트 소성로 calciner에 산화/환원 구간 설정 시 최종 생산품인 시멘트 클링커의 품질안정성을 확보할 수 있는 최적 산화/환원 소성분위기를 거시적으로 관찰하고자 하였으며, 소성조건에 따른 원료물질의 질량변화, 탈탄산률, 소성완료율 등을 조사하였다. 실험결과, 대체로 환원분위기보다 산화분위기에서 원료물질의 열분해가 촉진되는 경향을 나타내며, 원료물질 자체 성분특성에 따라 비교적 CaO 함량이 높은 석회석의 열분해가 시멘트 조합원료보다 늦게 진행되는 것을 알 수 있었는데 이는 소성로 내 CO₂ 분압에 의한 현상으로 생각된다. 산화/환원 소성분위기에 따른 원료물질의 열분해 특성은 일반적인 석회석 열분해 온도보다 낮은 온도범위에서 비교적 큰 차이를 보였는데, 소성온도 750℃ 구간에 산화분위기 형성에 따라 원료물질의 열효율 향상을 기대할 수 있을 것으로 생각된다. 다만, 본 연구의 경우 실험실 규모의 연구로서 현장공정과는 차이가 있기 때문에, pilot plant 규모의 실검증결과가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.75-82
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• 2010

본 연구에서는 화재강도에 따른 산림연료의 연소특성을 고찰하기 위하여 산불에 가장 취약한 소나무 생엽을 대상으로 복사열을 변수(25 kW/$m^2$, 50 kW/$m^2$, 75 kW/$m^2$)로 하여 연소특성 실험을 수행하였다. 콘칼로리미터 장비를 이용하여 착화특성, 발열 특성, 발연량 및 CO, $CO_2$ 방출특성, 중량감소특성 등을 분석하였다. 60.66% 수분을 함유한 소나무 생엽은 25 kW/$m^2$, 50 kW/$m^2$, 75 kW/$m^2$ 복사열에서 착화가 일어나지 않았으며, 복사열 크기가 클수록 발열량과 열방출율은 2배 빠른 시간에 급격하게 최대값에 도달하고 최대값은 2배 정도 높은 것으로 나타났다. 발연량은 복사열 크기가 작을수록 불완전 연소로 인한 연기방출량은 많은 것으로 나타났다. CO 및 $CO_2$ 방출량은 복사열이 증가할수록 최대값이 급격히 높고, 빠른 시간에 최대값에 도달하는 것으로 나타나 복사열이 증가할수록 탄소산화물은 많은 것으로 나타나 산불발생 시 대형산불의 경우 많은 양의 CO와 $CO_2$를 방출할 것으로 사료된다.

• 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.

• 공업화학
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• 제26권4호
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• pp.505-510
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• 2015

이 연구에서는 메틸렌피페라지노메틸-비스-포스폰산 금속염($PIPEABPM^{n+}$)과 메틸렌피페라지노메틸-비스-포스폰산(PIPEABP)으로 처리된 리기다 소나무의 연소성을 시험하였다. 15 wt%의 메틸렌피페라지노메틸-비스-포스폰산 금속염과 메틸렌피페라지노메틸-비스-포스폰산 수용액으로 각각 리기다 소나무에 3회 붓칠하여 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소성을 시험하였다. 그 결과, 메틸렌피페라지노메틸-비스-포스폰산 금속염으로 처리한 시험편은 메틸렌피페라지노메틸-비스-포스폰산을 처리한 시험편에 비해 최대질량감소율($MLR_{peak}$)이 (0.104~0.121) g/s으로 낮았다. 그리고 금속염으로 처리한 시험편($PIPEABPM^{n+}$)은 메틸렌피페라지노메틸-비스-포스폰산 알루미늄염($PIPEABPAl^{3+}$)으로 처리한 시험편을 제외하고, 금속염으로 처리하지 않은 시험편(PIPEABP)보다 낮은 총연기발생률(TSRR), $(224.4{\sim}484.0)m^2/m^2$과 낮은 $CO_{mean}$ (0.0537~0.0628) kg/kg 값을 보였다. 특별히 금속염 처리 시험편($PIPEABPM^{n+}$)의 2차 연기발생속도(2nd-SPR)는 $(0.0117{\sim}0.0146)m^2/s$으로서 금속염으로 처리하지 않은 시험편(PIPEABP)에 비하여 낮았다. 따라서 메틸렌피페라지노메틸-비스-포스폰산 금속염으로 처리한 시험편은 처리하지 않은 시험편과 비교하여 연소 억제성을 부분적으로 향상시켰다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.57-63
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• 2013

이 연구에서는 피페라지노메틸-비스-포스폰산(PIPEABP), 메틸피페라지노메틸-비스-포스폰산(MPIPEABP), N,N-디메틸렌디아미노메틸-비스-포스폰산(MDEDAP)으로 처리된 리기다 소나무의 연소성을 시험하였다. 15 wt%의 알킬렌디아미노알킬-비스-포스폰산 수용액으로 리기다 소나무에 3회 붓칠하여 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 그의 연소성을 시험하였다. 그 결과, 알킬렌디아미노알킬-비스-포스폰산으로 처리한 시험편은 비스-디메틸아미노메틸 포스피닉산(DMDAP) (280 s)을 제외하고, 연소속도 감소에 의하여 무처리한 시험편에 비해 최대질량감소율 도달시간 ($TMLR_{peak}$) = (315~420) s을 지연시켰다. 그리고 그의 화학 합성물로 처리한 시험편은 무처리한 시험편보다 높은 연기발생률(TSRR) = (407.3~902.0) $m^2/m^2$과 높은 $CO_{mean}$ (0.0765~0.0832) kg/kg 값을 보였다. 특별히 피페라지노메틸-비스-포스폰산으로 처리한 시험편에 대하여 1차 연기발생속도(1st-SPR) = 0.0124 g/s 피이크는 무처리한 시험편에 비하여 낮았다. 이에 반하여 2차 연기발생속도(2nd-SPR) = 0.183 g/s 피이크는 높았다. 따라서 알킬렌디아미노알킬-비스-포스폰산으로 처리한 시험편은 처리하지 않은 시험편에 비하여 그의 연소 억제성을 부분적으로 향상시켰다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.21-26
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• 2013

이 연구에서는 비스-디메틸아미노메틸 포스핀산, 비스-디에틸아미노메틸 포스핀산, 비스-디부틸아미노메틸 포스핀산을 처리한 리기다 소나무의 연소성을 시험하였다. 시험편은 15 wt%의 비스-디알킬아미노알킬 포스핀산 수용액으로 리기다 소나무에 3회 붓칠하여 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 그의 연소성을 시험하였다. 그 결과, 비스-디알킬아미노알킬 포스핀산으로 처리한 시험편은 처리하지 않은 시험편에 비하여 그의 연소 억제성을 부분적으로 향상시켰다. 비스-디알킬아미노알킬 포스핀산으로 처리한 시험편은 무처리한 시험편에 비해 총연기방출률($16.94{\sim}18.92m^2/m^2$)과 $CO_{2mean}$ 발생량(1.98~2.09 kg/kg)을 감소시켰다. 그러나 무처리한 시험편에 비해 최대질량감소율($16.94{\sim}18.92m^2/m^2$)과 1차-연기발생속도(0.0153~0.0167 g/s)를 증가시켰다. 따라서 비스-디알킬아미노알킬 포스핀산으로 처리한 시험편은 순수 리기다 소나무 시험편에 비하여 부분적으로 낮은 연소성질을 나타내었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제22권3호
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• pp.28-36
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• 1996

The objects of this study were to investigate emissions of air pollutant the particles as well as the combustibility of the low grade domestic anthracite coal and imported high-calorific bituminous coal in the fluidized bed coal combustor. The production of air pollution from anthracite-bituminous coal blend combustion in a fluidized bed coal combustor was evaluated. The effects of air velocity and anthracite fraction on the reaching time of steady state condition was also evaluated. We used coal samples the domestic low grade anthracite coal with heating value of 2,010 kcal/kg and the imported high grade bituminous coal with heating value of 6,520 kcal/kg. The experimental results are presented as follows. The time of reaching to steady state was affected by the temperature variation. The steady state time was about 120 minute at 0.3 m/s which was the fastest. It has been found that $O_2$ and $CO_2$ concentration were reached steady state at about 100 minute. As the height of fluidized bed becomes higher, the concentration s of $SO_2$ and $NO_x$ mainly increased. The concentration of freeboard was the highest and emission concentration was diminished. Also, as anthracite fraction increased, the emission of $SO_x$ concentration was increased. But, it has been found that the variation of $NO_x$ concentration with anthracite fraction was negligible and the difference of emission concentration according to air flow rates was negligible, too. It has been found that $O_2$ concentration decreased and $CO_2$ concentration increased as the height of fluidized bed increased. As anthracite fraction increased, the mass of elutriation particles increased, and $CO_2$ concentration decreased. Also, as air velocity increased, $O_2$ concentration decreased and $CO_2$ concentration increased. Regardless-of anthracite fraction and flow rate, the combustible weight percentage in elutriation particles were high in the case of fine particles.