• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.37-47
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• 1999

부유중인 분진의 화재 및 용기 또는 파이프의 미세한 균열에서 비산되는 가연성 액체의 분무화재의 위험성은 착화후의 고속 확산과 높은 열방출율로 인하여 매우 높은 것으로 알려졌다. 이에 대한 연구는 주로 실험적으로나 또는 거시적인 관점의 해석으로 제한되어 왔다. 본 연구는 미시적인 관점의 해석으로서 분진 및 분무를 가연성 미세 액적으로 가정하여 그의 증발과 착화에 대하여 연구하였다. 첫 단계로서 일열의 액적 배열을 계산영역으로 하여, 비정상 이차원 보존방정식들을 적용하였다. 수치해석은 일반화된 비직교 좌표계를 사용하였고, 화학반응은 Arrhenius의 법칙에 의하여 반응속도가 제어되는 일단계 반응을 고려하였다. 계산결과는 액적 주위의 온도와 반응물질의 농도분포를 시간에 따라 보여준다. 주위의 산소가 증발하는 액적의 연료와 섞이기 시작하고 착화 조건에 다다르면, 급격한 발열반응이 예혼합된 가스로부터 일어나기 시작한다. 최대온도 영역은 점차적으로 액적 표면으로 이동하며 최대온도는 착화이후 급격히 상승한다. 연료와 산소의 농도는 최대온도 영역 근처에서 최소값을 보인다. 따라서 착화순간에는 예혼합연소의 양상을 띠는 것으로 나타났다. 이후에는 예혼합 가스의 소멸로 확산연소의 양상을 띠게 된다. 액적간의 거리는 중요한 요소로서 멀리 떨어져 있는 경우부터 액적간의 거리가 가까워지면 착화지연 시간이 줄여들어 착화가 빨리 일어나는 것으로 관찰되었다. 또한 착화 후에는 최대온도 영역이 일열의 중심선으로부터 멀어지는 것으로 나타났는데 이것은 중심부근의 산소가 먼저 소모되고 외부로부터의 산소공급도 화염에 의해 차단되어 나타나는 현상이다. 이번 연구로 미세적인 착화현상에 대한 이해를 높이게 되었고 추후 복잡한 배열에 대한 연구도 가능할 것이다.

• 공업화학
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• 제26권4호
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• pp.394-399
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• 2015

본 연구에서는 Cu 촉매가 도입된 활성탄소섬유를 제조하여 고효율 $SO_2$ 흡착재를 제조하였다. 라이오셀 섬유를 내염화 및 탄화공정을 통해 탄소섬유를 얻었으며, $SO_2$ 흡착능을 향상시키기 위해 KOH 활성화를 사용하여 높은 비표면적 및 균일한 미세기공구조를 부여하였다. 활성탄소섬유에 Cu 촉매를 도입하기 위하여 $Cu(NO_3)_2{\cdot}3H_2O$ 수용액을 사용하였으며, 공정 시 i) 탄소섬유 내 산소 관능기의 분해반응을 촉진하고, ii) 산화구리 및 질산염의 분해로 oxygen radical이 생성되어 탄소섬유의 활성화 반응을 촉진시켰다. 이로 인해 활성탄소섬유의 미세공과 중기공 형성효과 및 탄소섬유 표면에 고르게 분산된 Cu 촉매를 확인하였다. Cu 촉매 도입 후, 활성탄소섬유에 비해 비표면적 및 미세공의 비율이 약 10% 이상 증가되었고, $SO_2$ 흡착능이 149% 이상 향상된 결과를 얻을 수 있었다. Cu 촉매도입공정 시, 전이금속 촉매효과에 의하여 발달된 미세공, 중기공 및 비표면적에 의한 물리적 흡착과 도입된 Cu 촉매에 의한 $SO_2$ 가스의 화학적 흡착반응의 시너지 효과에 기인하여 $SO_2$ 흡착능이 향상된 것으로 사료된다.

• 한국분무공학회지
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• 제17권4호
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• pp.192-196
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• 2012

This paper reports on breakup characteristics of fuel droplet which includes metal nanoparticles. In order to develop a new injection system for nanoparticle-coated layers overcoming the conventional flame spray system, fundamental experiments were conducted to examine the interaction between a fuel droplet with nanoparticles and the external energy induced by the laser. In the experiments, this study used nickel nanoparticles whose size was under 100 nm to mix with kerosene as the fuel, and utilized a syringe pump and a metal needle to inject a fuel droplet. In particular, the Nd-YAG laser was adopted to give additional energy to the nanoparticles for evaporation of a fuel droplet containing nanoparticles. When the laser energy as 96 mJ was irradiated during the injection, it was observed that such an explosive evaporation occurred to break up a fuel droplet including nanoparticles, making the rapid increase in the ratio surface area to liquid volume. From this work, we suggest the possibility that the laser energy can be used for rapid evaporation of a fuel droplet.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권6호
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• pp.851-860
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• 2002

In this study, it was attempted to obtain the fundamental data for the formation and oxidation of soot from a diesel engine. Combustion of spray injected into a cylinder is complex phenomenon having physical and chemical processes, and these processes affect each other. There are many factors in the mechanism of the formation and oxidization of soot and it is necessary to observe spray combustion microscopically. In order to observe with that view, free fuel droplet array was used as an experimental object and the droplet array was injected into an atmospheric combustion chamber with high temperature. Ambient temperature of the combustion chamber, interdroplet spacing, and droplet diameter were selected as parameters, which affect the formation and oxidation of soot. In this study, it was found that the parameters also affect ignition delay of droplet. The ambient temperature especially affected the ignition delay of droplet as well as the flame temperature after self-ignition. As the interdroplet spacing that means the local equivalence ratio in a combustion chamber was narrow, formation of soot was increased. As diameter of droplet was large, surface area of the droplet was also broad, and hence evaporation of the droplet was more active than that of a droplet with relative small diameter.

• 한국환경과학회지
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• 제20권2호
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• pp.223-229
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• 2011

Toluene desorption of modified activated carbon for microwave irradiation was evaluated. As a virgin GAC reacted from microwave energy, it created an "arcing" between GAC particles in desorption process. The arcing became more and more vigorous and achieved a red flame of GAC. The silica coated GAC(Si/GAC) was developed to prevent arcing phenomenon and temperature control problem. The result shows virgin GAC with 5wt%, 10wt% and 20wt% silica had no arcing and could control temperature very well. However, the adsorption rate of Si/GAC was decreased by coated silica amount due to decreasing surface area of GAC. The 5wt% Si/GAC adsorption rate was quite similar to virgin GAC adsorption rate. After adsorption, the toluene-loaded GAC and Si/GAC was reactivated by 2450MHz MW irradiation with 300W for 5 min. Quantitative desorption of the toluene was achieved at MW irradiation at 300W with desorption efficiencies as high as 98.59% to 84.65%% after four cycles.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.215-219
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• 2001

Impurities removal from waste carbon black was carried out to produce high-grade carbon black. A lot of hydrophilic carbon black is produced as a byproduct of the hydrogen production process by flame decomposition of water. Due to its impurity content such as sulphur, iron, ash and etc., it can only be used as low-grade carbon or burnt out. High-grade hydrophilic carbon black is 3-5 times more expensive than oil-based carbon black because of its process difficulties and requires pollutant treatment. Hydrophilic carbon is normally used far conductive materials for batteries, pigment for plastics, electric wire covering, additives for rubber, etc.. In these applications, hydrophilic carbon must maintain its high purity. In this study magnetic separation, froth flotation and ultrasonic treatment were employed to remove impurities from the low-grade hydrophilic carbon black. As results, the ash, iron and sulphur content of product decreased to less than 0.01wt.%, 0.0lwt.% and 0.3wt.% respectively, and the surface area of product was about 930 $m^2$/g.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권5호
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• pp.445-451
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• 2005

Most of the pollutants from passenger cars are emitted during the cold-transient phase of the FTP-75 test. In order to reduce the exhaust emissions during the cold-transient period, it is essential to warm up the catalyst as fast as possible after the engine starts, and the Unburned Exhaust Gas Ignition (UEGI) technology was developed through our previous studies to help close-coupled catalytic converters (CCC) reach the light-off temperature within a few seconds after cold-start. The UEGI system operates by igniting the unburned exhaust mixture by glow plugs installed upstream of the catalyst. The flame generates a high amount of heat, and if the heat is concentrated on a specific area of monolith surface, then thermal crack or failure of the monolith could occur. Therefore, it is very important to monitor the temperature distribution in the CCC during the UEGI operation, so the local temperatures in the monolith were measured using thermocouples. Experimental results showed that the temperature of CCC rises faster with the UEGI technology, and the CCC reaches the light-off temperature earlier than the baseline case. Under the conditions tested, the light-off time of the baseline case was 62 seconds, compared with 33 seconds for the UEGI case. The peak temperature is well under the thermal melting condition, and temperature distribution is not so severe as to consider thermal stress. It is noted that the UEGI technology is an effective method to warm up the catalyst with a small amount of thermal stress during the cold start period.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.15-23
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• 2012

$CO_2$ 소화설비의 소화성능 시험방법에는 직접시험방법이 가장 좋지만, 고비용과 환경문제 그리고 시험절차의 어려움으로 간접시험방법을 사용하는 경우가 많다. 그러나 석유화학플랜트나 원자력발전소와 같은 국가 중요위험시설은 화재가 발생하면 대형피해가 발생할 수 있으므로 직접방사시험을 통해 소화성능을 검증할 필요가 있다. 본 연구는 국가 중요위험시설에 설치된 전역방출방식의 $CO_2$ 소화설비 중에서 표면화재 방호구역과 심부화재 방호구역을 각각 선정하여 $CO_2$ 소화설비의 소화성능을 검증해 보았다. 소화성능은 방호구역 내에 방사된 $CO_2$의 농도가 설계농도기준(NFSC 및 NFPA)에 만족해야 그 성능을 인정받을 수 있다. 여기서, 설계농도는 $CO_2$ 소화약제가 화염을 제어할 수 있는 소화농도에 여유율 20 %를 감안한 농도를 의미한다. 시험결과 표면화재와 심부화재 방호구역 모두 $CO_2$ 설계농도를 확보하고 있음을 확인하였고 심부화재의 경우에는 20분 이상 설계농도가 유지되었다. 본 연구를 통해 국가 중요위험시설에 대한 직접방사시험 방법 및 판정방법을 소개하였고 향후 이와 같은 국가 중요위험시설에는 직접방사시험을 통해 소화설비의 신뢰성을 검증해야 할 필요성을 제기하였다.

• 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.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제21권2호
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• pp.320-328
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• 1988

This study was carried out to investigate the heavy metal contents and their correlationship between paddy soil and brown rice near the Kum-River area. In this study, eighty soil samples and forty brown rice samples were taken from the paddy soil. The contents of heavy metals were measured by flame atomic absorption spectrophotometry. The results were as follows: 1. The average contents of soluble heavy metals in surface soil were Cd 0.19, Cu 15.31, Zn 18.10 and Pb 9.08 ppm. The average contents of soluble heavy metals in subsurface soil were Cd 0.19, Cu 14.52, Zn 17.75 and Pb 8.11 ppm. There was no statistically significant difference between the two layers. 2. The contens of Cu, Zn and Pb of Taejeon(S6) and Cd of Sinbyung(S5) in surface soil were higher than those of other areas. The contents of Cd and Cu of Taejeon(S6) and Zn and Pb of Kumnam(S3) in brown rice were higher than those of other areas and four heavy metals in soil and brown rice of Simchon(S7) were lower than those of other areas. 3. The ratio of soluble contents(Cd:Cu:Zn:Pb) in surface soil was 1:79:93:47, that of soluble contents in subsurface soil was 1:76:94:43, and that of total contents in brown rice was 1:84:294:12. 4. The correlationship of the content between soluble heavy metals in surface(0-15 cm depth) soil total heavy metals in brown rice was found to be order of Cd>Cu>Zn>Pb. The correlationship of the content between soluble heavy metals in subsurface(20-30 cm depth) soil and total heavy metals in brownricewasfoundtobeorderofcu>Cd>Zn>Pb.