• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.55-62
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• 2012

소화약제의 국소방출방식 개념이 적용될 수 있는 대향류 확산화염을 대상으로 $CO_2$ 소화약제의 소화기구를 재조명하기 위한 연구가 시도되었다. 이를 위해 연료 또는 공기류에 $CO_2$가 첨가된 낮은 총괄신장율의 $CH_4$/air 대향류 확산화염이 상세반응을 이용한 수치해석을 통해 검토되었다. 첨가된 $CO_2$를 포함한 복사 참여 화학종의 복사 열손실을 고려하기 위하여 optically thin model(OTM)이 적용되었다. 주요 결과로서, 공기류에 첨가된 $CO_2$의 소화농도 예측결과는 문헌에 보고된 실험결과를 적절하게 예측하고 있으나, 연료류에 첨가된 경우 다소 과소 예측된 결과를 확인하였다. 소화효과에 대한 정량적 분석을 위하여 가상의 소화약제의 개념이 도입되었다. $CO_2$ 소화효과의 분석을 통해 총괄신장율($a_g$)에 따른 순수 희석효과, 복사 열손실 및 열용량에 의한 열적효과 그리고 $CO_2$의 연쇄반응 억제를 통한 화학적 효과의 정량적 기여도를 구체적으로 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권7호
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• pp.552-560
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• 2014

Pulse Detonation Engine (PDE)는 압축 효과에 따른 효율 증가와 정지 상태로부터 높은 초음속구간까지 작동가능하다는 등의 장점으로 인해 차세대 고속추진기관으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Chapman-Jouguet 데토네이션 이론과 일정 단면적의 관내 압축성 기연 가스 팽창과정을 연계한 Endo 이론을 바탕으로 실제 추진제에 대한 효율적인 PDE 이론 성능 예측 프로그램을 개발하였다. 성능 예측 프로그램은 탄도진자 측정을 통하여 얻은 실험 결과와 비교를 통하여 검증하였다. 이 프로그램을 이용하여 당량비, 초기압력 및 초기 온도 및 압력에 대한 성능 특성을 살펴보았고 다양한 탄화수소 연료, 산화제 조성에 대한 성능을 해석하여 PDE 이론 성능 데이터베이스를 구축하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.308-313
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• 2004

An experimental study on the combustion of superfine aluminum powders (average particle diameter, a$_{s}$: ∼0.1 ${\mu}{\textrm}{m}$) in air is reported. The formation of aluminum nitride during the combustion of aluminum in air and the influence of the combustion scenario on the structures and compositions of the final products are in the focus of this study. The experiments were conducted in an air (pressure: 1 atm). Superfine aluminum powders were produced by the wire electrical explosion method. Such superfine aluminum powder is stable in air but once ignited it can burn in a self-sustaining way due to its low bulk: density (∼0.1 g/㎤) and a low thermal conductivity. During combustion, the temperature and radiation were measured and the actual burning process was recorded by a video camera. Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and chemical analysis were performed on the both initial powders and final products. It was found that the powders, ignited by local heating, burned in a two-stage self-propagating regime. The products of the first stage consisted of unreacted aluminum (-70 mass %) and amorphous oxides with traces of AlN. After the second stage the AlN content exceeded 50 mass % and the residual Al content decreased to ∼10 mass %. A qualitative discussion is given on the kinetic limitation for AlN oxidation due to rapid condensation and encapsulation of gaseous AlN.N.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권7호
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• pp.89-96
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• 2006

액체 로켓의 가스발생기의 연소 온도는 터빈 깃의 열 손상을 방지하기 위하여 1,000K 이하로 유지되며 이를 위하여 농후 연소 또는 산화제 과다 연소를 유지한다. 이러한 이유로 연소는 비평형 화학반응이 주로 발생하며 연소반응을 예측하기가 매우 어렵다. 한편 케로신은 여러 가지 탄화수소 연료로 이루어진 혼합연료로 화학반응 메커니즘에 대한 모델이 매우 어려운 실정이다. 본 연구에서는 Dagaut가 개발한 207 화학종, 1592 화학반응 단계를 이용하였으며 완전혼합반응기 연소모델을 적용하여 계산하였다. 계산결과와 실험결과를 비교하여 보면 사용된 화학반응 기구가 검댕 예측을 하지 않고 있음에도 불구하고 계산 결과는 연소가스 온도 뿐 아니라 가스 물성치 등을 매우 잘 예측하고 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권4호
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• pp.9-17
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• 2014

본 연구에서는 고에너지 알루미늄 분말의 점화성 향상을 위해 자연상태 알루미나 산화막을 화학적으로 제거하고 니켈 코팅을 수행하였다. 니켈 코팅은 무전해 방법을 사용하였으며 SEM/EDS에 의한 표면 분석을 통해 시간에 따른 니켈 코팅 정도를 정성 정량적으로 확인하였다. 또한 XRD에 의한 화학종 분석과 TGA/DSC를 이용한 공기 환경 내에서의 열물성 분석을 수행하였고 이를 통해 공기 산화제 분위기에서의 니켈 코팅 된 알루미늄 분말의 점화촉진 메커니즘을 설명하였다. 이러한 결과를 통해 니켈 코팅 된 알루미늄이 코팅 되지 않은 알루미늄보다 좋은 점화성을 갖는 것을 정성적으로 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권5호
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• pp.42-49
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• 2017

고체추진 로켓(SRM)은 모터케이스, 점화기, 추진제, 노즐, 절연체, 제어 및 구동장치 등으로 구성되어 있으며 액체로켓과 다르게 노즐을 냉각시킬 수 없어 고온 및 고속의 연소가스에 의해 침식(Erosion)이 발생한다. 이러한 침식현상은 노즐목의 형상 변화를 일으키며 로켓의 추력 성능을 감소시킨다. 로켓 노즐의 재질은 침식현상을 최소화하고 열을 차단시키는 효과가 있어야 하며 용융 상태에서 소실되지 않고 전단력이나 압력에 견딜 수 있어야 한다. 본 연구는 실험을 통하여 고체로켓 노즐의 재질에 대하여 연소시간별 침식특성을 파악한다. 그리고 Graphite와 C-C 복합재료의 각 재질별 조직검사를 통하여 침식 후의 미세특징을 비교 분석하여 침식특성을 규명한다.

• 한국안전학회지
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• 제31권3호
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• pp.22-27
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• 2016

The use of electromagnetic wave has been interested in various energy industry because it enhances a flame stability and provides higher safety environments. However it might increase the pollutant emissions such as NOx and soot, and have harmful influence on human and environments. Therefore, it is very important to understand interaction mechanism between flame and electromagnetic wave from environmental point of view. In this study, an experiment was performed with jet diffusion flames induced by electromagnetic wave. Microwave was used as representative electromagnetic wave and a flickering flame was introduced to simulate the more similar combustion condition to industry. The results show that the induced microwave enhances the flame stability and blowout limit. The unstable lifted flickering flames under low fuel/oxidizer velocity is changed to stable attached flames or lift-off flames when microwave applied to the flames, which results from the abundance of radical pool. However, NOx emission was increased monotonically with increasing the microwave power as microwave power increased up to 1.0 kW. The effects might be attributed to the heating of combustion field and thermal NOx mechanism will be prevailed. Soot particle was examined at the post flame region by TEM grid. The morphology of soot particle sampled in the microwave induced flames was similar to the incipient soot that is not agglomerated and contain a lots of liquid phase hydrocarbon such as PAH, which soot particle formed near reaction zone is oxidized on the extended yellow flame region and hence only unburned young particles are emitted on the post flame region.

• 공업화학
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• 제30권5호
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• pp.523-529
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• 2019

본 연구에서는 최근 반도체 및 display 산업이 발달함에 따라 문제가 되고 있는 휘발성 유기화합물의 전처리에 관해 조사하였다. 일반적인 VOCs 처리 설비인 직접연소장치에 사용되는 농축기는 display 제조 공정 내 배출가스에 의해 쉽게 오염되어 성능저하를 일으키며 결과적으로 VOCs의 처리 효율을 떨어뜨린다. 배출가스 성분 분석 결과 고비점, 고점도, 고분자량의 Alcohol류 및 Oil 성분이 다량 검출되었다. 이에 전처리 설비 내 열교환기를 이용하여 농축기 성능저하 물질을 응축시켜 처리하고자 하였고, 대부분의 물질을 90% 이상 처리하였다. 또한 열교환기에서 재 비산되는 고분자 Oil 등은 후처리 설비로 Grease Filter를 장착하여 대부분 처리할 수 있는 것으로 확인되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권3호
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• pp.41-46
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• 2020

본 연구에서는 당 논문과 동일한 제목 하에 이루어진 연구결과에 이어서 최신 개발 고에너지 열가소성(ETPE)추진제의 시차 주사 열량(DSC) 및 열중량 분석(TGA)법으로 열분석을 진행하여 고에너지 열가소성 추진제의 특징을 확인하였으며, 추진제 둔감성을 확인하기 위해 추진제 둔감 정도 확인 시험인 LSGT, 파쇄성 시험을 진행하였다. 추진제 원료로는 GAP(Glycidyl Azide Polymer)이 45% 함유된 고에너지 열가소성(ETPE) 바인더와 고에너지 가소제(DEGDN), 산화제로는 AP(Ammonium Perchlorate)와 RDX(research development explosive, cyclotrimethylenetrinitramine)를 사용하였다. 위와 같은 분석을 통해, 개발된 ETPE 추진제가 일반적인 RDX/AP 추진제와 유사한 열적 거동을 갖는 것을 확인 하였다.

• 폴리머
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• 제36권5호
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• pp.656-661
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• 2012

케이지 구조의 POSS-$NH_3{^+}$를 이용하여 팔라듐 입자들의 자기 조직화로 인한 구조가 제어된 Pd-POSS 나노입자를 제조하였다. 또한 흑연을 강산과 산화제를 이용하여 산화된 그래핀 옥사이드(GO)를 합성한 후 얻어진 GO와 NaBH4와의 반응을 통하여 그래핀을 제조하였다. 합성된 그래핀과 acrylic acid와 라디칼 중합 반응을 통하여 그래핀 표면에 poly(acrylic acid)(PAA)가 결합된 PAA-grafted graphene을 얻었다. Pd-POSS와 PAA-grafted graphene을 이용한 나노복합체는 POSS-$NH_3{^+}$로 인하여 양전하를 띠는 Pd-POSS 나노입자와 PAA로 인하여 음전하를 띠는 PAA-grafted graphene와의 정전기적 인력을 이용하여 제조하였다. Pd-POSS 나노입자가 PAA로 치환된 그래핀 표면에 정전기적 인력으로 결합되어 있고, 나노복합체의 열적 안정성은 PAA와 PAA-grafted graphene 보다 우수한 것을 확인할 수 있었다. 제조된 Pd-POSS/PAA-grafted graphene 나노복합체의 구조 및 형태와 열적 안정성은 FE-SEM, AFM, TEM, EDX, FTIR과 TGA를 통하여 분석하였다.