• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.74-81
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• 2016

본 연구의 목적은 원자력발전소 주제어실 화재시 운전원의 거주성을 평가하는 것이다. 운전원의 거주성 분석을 위해 FDS v.6.0을 사용하였으며 이를 통해 주제어실 화재 시 배연성능과 운전원의 거주성에 있어 도출되는 문제점을 확인하였다. 본 연구에서는 공조환기설비의 운전조건을 핵심변수로 지정하고 그에 따라 3가지 시나리오로 분류하였다. 수치해석결과, Case 1(공조설비 작동시)의 경우가 연기온도, 복사열, 광학밀도 및 연기층높이에 의한 영향이 가장 심각한 것으로 나타났다. 이에 반해, Case 2(공조설비 미작동시)와 Case 3(공조설비 미작동시 풍량 1.5배 증가 시)는 Case 1보다 더 안전한 것으로 나타났다. 약 820초경 연기온도를 확인한 결과, Case 1이 Case 2와 Case 3보다 약 63% 정도 더 높게 나타났다. 복사열에 의한 영향도 Case 1에서 가장 높게 나타나, Case 2 및 Case 3와는 최대 약 68% 이상의 차이를 보였다. 분석결과를 통해, 주제어실의 공조환기설비는 배연성능에 큰 영향을 미쳐 운전원 거주안전을 지키기 위한 주요 인자인 것을 확인하였다. 다만, 급기구와 배연구가 천정부에 동시에 설치되어 있어 Case 2와 Case 3의 경우 연기층높이에 있어 불연속적 패턴을 나타냈다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권4호
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• pp.836-847
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• 2016

본 연구는 바이오매스를 열분해하여 생성된 수상오일(water soluble oil)을 얻었다. MDO(Marine Diesel Oil)와 수상오일을 유화시켜 생성된 에멀젼 연료의 특성과 배출가스를 연구 하였다. 바이오매스로는 톱밥을 사용하였고 $500^{\circ}C$에서 열분해하여 생성된 물과 탄화수소를 응축시켜서 수상오일을 얻었다. 수상오일을 MDO에 10~20% 까지 혼합 후 유화시켜 에멀젼 연료를 만들었다. 엔진 배출가스 측정은 엔진 dinamometer로 실시하였다. 유화연료는 연소실내에서 미세폭발을 일으켜 연료를 잘게 쪼개어 주어 smoke를 감소시킨다. 그리고 물이 연소실내의 기화열을 빼앗아 연소실 내부의 온도를 낮추어 NOx 생성을 억제하는 효과를 갖는다. ND-13모드의 각 모드별 배출가스온도가 MDO에 비해 유화연료를 사용했을 때 낮게 나온 것으로 뒷받침 될 수 있었다. 유화연료의 함수율이 증가함에 따라 NOx와 smoke의 배출량은 줄어들었으며, 출력도 함수율 증가에 따라 유화연료 자체의 발열량 감소로 인하여 줄어든 것으로 판단된다. ND-13모드에서 MDO 유화연료를 시험한 결과 바이오매스오일 함유량 20%인 유화연료의 NOx 감소량은 약 25%, smoke의 총감소량은 약 60%, 그리고 약 15%의 출력손실을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제18권3호
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• pp.169-174
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• 2009

본 연구에서는 수송용 경유를 연료로 사용하고 있는 간접분사식 디젤기관에 있어서 연료에 초음파 에너지를 조사하였을 때의 기관성능 및 배출물질 특성 변화에 대해 조사하였다. 실험은 경유에 초음파 에너지를 조사한 연료와 상용 경유를 간접분사식 디젤기관에 적용하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 본 운전조건하에서, 초음파 에너지를 조사한 경유로 디젤기관을 운전하였을 경우,상용 경유 운전 시에 비해 지압선도, 열발생율 및 출력이 상승하고 질량연소율이 단축되었으며 제동연료소비율과 매연은 감소하였다. 또한, 보다 안정화되면서 완전한 연소가 이루어졌으며 질소산화물은 증가하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.745-756
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• 2022

도로터널은 입구와 출구를 제외한 모든 면이 막혀있는 반밀폐공간으로 화재가 발생할 경우 화재 연기는 화재로 인한 열부력과 터널 내 상시 존재하는 기류에 의해 종방향으로 확산하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 도로터널에는 연기의 이동방향을 제어하거나 화재지점에서 직접 배연함으로써 안전한 대피환경을 확보하고 신속한 구조 및 소화 활동을 위해 제연 설비를 설치하고 있다. 도심지에서는 인구 증가에 따른 교통량 증가로 인해 도심지 도로의 서비스 수준이 저하되어 극심한 정체현상이 빗어지고 있으며, 이에 대한 해결방안으로 도심지에 지하도로의 건설이 증가하고 있는 추세이다. 수소연료전지차(FCEV)의 TPRD를 통한 수소 누출 시 화재가 발생하는 경우, 화재강도는 누출량에 의존하며, 최대 화재강도는 TPRD의 오리피스 직경에 따라 달라진다. 본 연구에서는 TPRD의 오리피스 직경 1.8 mm를 고려하여 최대 화재강도가 15 MW일 때, 소형차전용터널 내 차도 풍속과 대배기구의 개방 간격에 따른 화재연기의 확산거리에 대해 분석하였다. 그 결과, 터널 내 차도 풍속이 1.25 m/s 이하인 경우 터널 내 기류제어가 가능하였으며, 댐퍼 간격이 50 m, 100 m 인 경우 화재로부터 200 m 범위 이내에서 제연이 가능한 것으로 분석됐다.

• 설비공학논문집
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• 제27권9호
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• pp.468-474
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• 2015

When oil is used for cooking in detached or apartment houses, large amounts of oil-mist, smoke, and particulate substances are generated and dispersed into the indoor-air environment. These pollutants diffuse into the surroundings and spread their odor while rising fast at a high temperature due to the heat energy from the gas range. Although the exhaust gas is discharged from the exhaust hood, which is installed on the top of a gas range to remove the diffuse pollutants, the exhaust conditions can vary greatly because they depend on the shape of the exhaust hood and the discharge rate. In this paper, the air that is required for the gas-exhaustion process is supplied by an air curtain that surrounds the kitchen hood, and the pollutant-capturing efficiency varies depending on the angle of the discharge grills; the pollutant-capturing efficiency was studied using a numerical-analysis method. The results indicate that the pollutant-capturing efficiency is not significantly changed by a change of the discharge-grill angle at a low air-discharge rate; however, at a high air-discharge rate, the efficiency value increases with an increase of the discharge-grill angle, whereby the best value occurs at 30 degrees and the efficiency decreases above this angle. Below 30 degrees, the effect of the discharge rate on the capturing efficiency is more than that of the discharge-grill angle.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.97-104
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• 2024

In this study, combustion experiments were conducted to assess engine performance and exhaust gas characteristics using four blends of 1-pentanol and diesel as fuel in a naturally aspirated 4-stroke diesel engine. The blending ratios of 1-pentanol were 5, 10, 15, and 20% by volume. The experiments were carried out under four different engine torque conditions (6, 8, 10, and 12 Nm) while maintaining a constant engine speed of 2,000 rpm for all fuel types. The results showed that the use of 1-pentanol/diesel blended fuel generally led to a decrease in brake thermal efficiency, attributed to the low calorific value of the blend and the cooling effect due to the latent heat of vaporization. Additionally, both brake specific energy consumption and brake specific fuel consumption increased. However, the use of the blended fuel resulted in a general decrease in NOx concentration, a decrease in CO concentration except some conditions, and a reduction in smoke opacity across all conditions.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권6호
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• pp.886-892
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• 2008

The development of fluid mechanics is briefly reviewed and the importance of fluid flows to heat and mass transfer in nature as well as to science and engineering is outlined. This paper presents the experimental results of air flow in the rectangular tunnel which has four different exhaust outlets, each distance of which from the inlet is 0, 30, 60 and 90mm respectively. This experiment is conducted by using the olive oil as the tracer particles and the kinematic viscosity of the air flow is $1.51{\times}10^{-5}\;m^2$/s. The flow is tested at the flow rate of 1.3 $m^3$/h and the velocity of 0.3 m/s. PIV technology can be used to make a good description of the smoke flow characteristics in the tunnel.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.375-388
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• 2017

교통난 해소와 녹지공간의 확보를 위해서 도심지 소형차 전용 소단면 터널이 증가하는 추세이나 소단면 터널에 대한 방재시설 설치를 위한 기준은 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 대배기구 방식을 적용한 소단면 터널에서 화재가 발생하는 경우 열환경 및 유해가스(CO)의 농도 특성을 고찰하기 위해 A86터널, 서울시에서 계획한 바 있는 U-Smartway터널, 서부간선터널을 모델로 하여 터널 단면적, 화재강도 및 배연풍량에 따른 화재시 터널내 온도 및 유해가스농도를 수치해석적인 방법으로 해석하고 비교 검토하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 터널 단면적이 감소하면 화원부의 온도는 증가하나 온도 상승률이 화재강도변화에 미치는 영향은 적다. 그러나 배연풍량 변화에 따라 큰 차이가 발생한다. 대배 기구 방식의 배연풍량으로 Q3+2.5Ar을 적용하는 경우, 화원부 온도는 서부간선터널($Ar=46.67m^2$)을 기준으로 하는 경우, A86($Ar=25.3m^2$)은 7.1배, U-smartway($Ar=37.32m^2$)는 5.4배가 증가하는 것으로 나타났다. 또한 화원부의 CO농도도 동일한 경향을 보이고 있으며, 서부간선터널 대비 A86터널은 10.7배 U-Smartway는 9.5배로 나타났다. 따라서 소단면 터널의 경우, 단면적감소에 따른 열환경 및 유해가스농도는 단면적 감소율 보다 상당히 크게 증가할 것으로 예상된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.66-73
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• 2004

In this study, combustion characteristics and various performances of a Diesel fuel DI-HCCI engine using 2-stage injection method were investigated. From these researches, application ability of 2-stage injection strategy to a DI-HCCI engine was confirmed and improvement methods of performances were considered. As the results, Using 2-stage injection method, without change of engine specifications and loss of IMEP, exhaust of NOx and Smoke emissions could be reduced to about 1/3 (at 1400rpm, IMEP 6bar) compared to conventional Diesel combustion.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.88-96
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• 2017

지하철은 정해진 노선에서 한 번에 많은 인원들을 수송시킬 수 있으며 철로와 역사가 지하에 있기 때문에 지상의 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 하지만 2003년 2월 18일 발생한 대구지하철 화재참사처럼 불특정 다수가 이용하는 지하철에서 화재가 발생할 경우 많은 사상자가 발생할 수 있다. 선행연구에서 측정실험을 실시한 결과, 지하철 역사에 설치된 제배연설비의 성능이 현저하게 저하된 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 선행연구의 실험 결과를 바탕으로 3차원 수치해석을 통해 화재 발생 시 제연모드에 따른 열기류 및 CO의 유동을 확인하였다. 그 결과 노후화된 제연설비로는 승강장 피난 시간기준인 4분 동안 기준치 이하의 열기류의 온도를 유지하지 못하였으며, 승강장 상부에 대배기구를 추가하여 배연성능을 강화시킨 경우 4분 동안 기준치 이하의 CO농도와 열기류의 온도를 유지시킬 수 있는 것으로 나타났다.