가스계 혼합소화약제의 소화성능을 검토하기 위하여 Cup-burner test장치를 설치하고 이성분계 및 삼성분계 혼합물의 불꽃소화농도를 측정하였다. 시험대상 이성분계 혼합물은 이산화탄소/HFC-23, 이산화탄소/HCFC-22, 이산화탄소/HFC-227ea, 이산화탄소/HFC-125, 이산화탄소/FIC-13I1, Hexafluoropropylene/HFC-23이고 삼성분계 흔합물은 이산화탄소/HFC-237HFC-l34a, 이산화탄소/HFC-23/HFC-227ea, 이산화탄소/HFC-23/HFC-125이다. Cup-burner test장치에서 측정된 가스계 혼합물의 소화농도는 단일성분의 소화농도와 혼합물의 구성비로 이루어진 모델에 의해 잘 예측됨을 알 수 있었다. 특히 이 모델은 혼합물의 구성성분이 물리적 소화성능을 지닐 때 잘 적용되며 화학적 소화성능의 영향이 강해질수록 측정값과의 오차가 커진다.
가연성 액체 혼합물의 화재 위험성을 특징짓는 주된 물리적 성질은 인화점이다. 본 연구는 이성분계 가연성 혼합물의 인화점을 측정하고 예측하고자 한다. Seta flash 밀폐식 장치를 이용하여 n-propanol+propionic acid 계의 인화점을 측정하였다. van Laar 식과 NRTL 식을 이용한 최적화 기법을 통해 인화점을 예측하였다. 이 계산치와 라울의 법칙에 의한 계산치를 비교하였다. 그 결과, 최적화 기법에 의한 계산치가 라울의 법칙에 의한 계산치 보다 측정값에 보다 근사하였다.
15mbar 정합하에서 n.dodecane-1.decanol-1.dodecanol 혼합물의 삼성분계 및 각 이성분계의 기액평형 데이타와 비점을 측정하였다. 측정된 기액평형 데이타는 g$^{E}$ 모델식 인 Margules, van Laar, Wilson, NRTL, UNIQA 식에 의해 상관관계를 알아보았다. 이성분계 데이타는 Redlich-Kister의 적분법에 의해 열역학적으로 검토하였으며, 삼성분계 데이터 역시 McDermott-Ellis에 의한 two-point consistency test에 의해 질적으로 검토되었다. 이성분계의 기액평형 데이타 중에 n.dodecane-1.decanol계 만이 공비점을 보였다.
대표적인 단백질 물질인 bovine serum albumin(BSA), lysozyme, pepsin, casein 그리고 ovalbumin의 이성분계 단백질 혼합물의 미세 분리 막에서 보이는 막 오염 현상에 관한 실험을 고찰하였다. 트랙 에치법에 의해 제조된 $0.2{\mu}m$ 폴리카보네이트 미세 막을 이용하여 단백질 혼합물 용액의 조성과 종류가 여과유량감속에 미치는 영향에 대한 실험을 일정한 압력(14 kPa)과 수소이온농도(pH=11) 하에서 수행하였다. 각각의 이성분 단백질 혼합물에 대한 막오염 현상을 확인하였으며, 유량 감속 데이터는 최근에 개발된 pore blockage-cake formation 모델을 이용하여 분석한 결과, 실험 결과와 일치하였다. 이성분계 단백질 혼합물의 조성과 단백질 종류가 막오염 및 유속변화에 미치는 영향은 공극막힘속도(${\alpha}$), 단백질 침적층의 초기 저항($R_{po}$) 및 단백질 저항의 증가속도(${\beta}$)에 의해 설명 할 수 있었다. 대체로 공극막힘속도의 변화는 유속감소현상과 일치함을 알 수 있으며, 특히 casein이 존재하는 단백질 혼합물에서의 급격한 유량감속은 casein에 의한 단백질 침적층의 초기저항에 크게 기인된 것으로 판단된다.
인화점은 인화성에 따라 가연성 액체들을 분류하기 위해 사용된다. 인화점은 인화성 액체를 안전하게 저장, 취급 수송하기 위한 중요한 정보이다. Tag 개방식 장치를 이용하여 두 개의 이성분계 혼합물($CCl_4+o-xylene$ and $CCl_4+p-xylene$)의 인화점을 측정하였다. 또한 라울의 법칙, UNIQUAC 식, 경험식을 이용하여 인화점을 계산하여 그 값을 측정치와 비교하였다. 이 중 경험식에 의한 인화점 계산치가 가장 측정치를 잘 모사하였다.
인화점은 산업현장에서 화재 및 폭발의 위험성을 결정하는데 사용되는 중요한 지표의 하나로 안정성 평가 시 많이 사용되고 있다. 따라서 본 연구는 고무제조 공정에서 주로 쓰이는 이성분계 혼합물 중 {toluene+ethylbenzene}, {methlycyclohenxane+ethylbenzene} 그리고 {n-heptane+ethylbenzene} 대한 인화점을 101.3 kPa에서 SETA 밀폐식 인화점 측정기를 이용하여 측정하였다. 각 이성분계에 대하여 Raoult's의 법칙, Wilson, NRTL 및 UNIQUAC 파라미터를 이용하여 혼합물에 대한 인화점 예측하고 실험 결과와 비교하였다. 비교 결과 모든 예측값과 실험값은 유사한 값을 보였고 편차가 1.74 K이내의 결과를 보였다.
인화점은 산업현장에서 액체의 화재 및 폭발 위험을 결정하는데 사용되는 가장 중요한 변수 중 하나로써 가연성 물질의 화재 위험성을 나타내는 지표이며 안정성 평가에 많이 사용되고 있다. 따라서 본 연구는 다양한 산업에서 용매로 사용되는 이성분계 혼합물 중 {methanol+toluene}, {ethanol+toluene} 그리고 {1-propanol+toluene}에 대한 인화점을 SETA 밀폐식 인화점 측정기를 이용하여 측정하였다. 각 이성분계 혼합물에 대한 인화점을 예측하기 위해 Raoult's의 법칙, Wilson, NRTL 및 UNIQUAC 파라미터를 이용하였고 실험 결과와 비교하였다. Raoult's의 법칙을 제외한 비교 결과, 모든 예측값과 실험값은 유사한 값을 보였고 편차가 1.69 K이내의 결과를 보였다.
인화점은 가연성 액체 용액을 안전하게 취급하기 위한 중요한 성질 중 하나이다. 본 논문에서는 Seta flash 밀폐식 장치를 이용하여 이성분계 용액인 water+1-propanol과 water+2-propanol계의 인화점을 측정하였다. 회귀 분석법을 이용하여 인화점을 계산하였다. 또한 라울의 법칙을 이용하여 인화점을 계산하였고, van Laar 식의 이성분계 파라미터를 최적화시키는 방법을 통해 인화점을 예측하였다. 각 인화점 계산 결과와 측정 결과를 비교하였다. 그 결과, 회귀 분석법에 의한 인화점 계산치가 가장 측정치를 잘 모사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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