• 한국가스학회지
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• 제15권4호
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• pp.7-14
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• 2011

20 L 구형 폭발시험장치와 시차주사열량계(DSC)를 사용하여 반응성 유기물 분진의 폭발 및 열분해 특성을 실험적으로 조사하였다. 그 결과 97 % Benzoyl peroxide(BPO), Phthalic anhydride(PA), 1-Hydroxybenzotri azol(HBT)의 폭발하한은 매우 낮은 농도인 10~15 g/$m^3$의 범위로 측정되어 착화위험성이 높은 것으로 나타났다. HBT, PA 및 97 % BPO의 폭발지수는 각각 251, 146, 80 [bar m/s]로서, HBT는 폭발등급 2에 해당한다. 또한 밀폐계 분진폭발의 화염전파 특성을 추정하기 위하여 용기면에의 화염도달시간과 폭발압력을 고려하여 화염전파속도를 예측하였다. 97 % BPO 및 HBT의 열분해 개시온도와 발열량은 각각 $107^{\circ}C$(1025 J/g), $214^{\circ}C$(1666 J/g)로 나타났는데, 이와같이 낮은 열분해 온도와 큰 발열량이 폭발특성에 영향을 주는 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.223.1-223.1
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• 2010

CFRP는 우수한 기계적 강도와 경량 특성으로 인하여 NGV/FCV용 가스를 저장하기 위한 재료로서 널리 이용되고 있다. 탄소 섬유와 에폭시로 이루어진 CFRP는 화염 노출 시 매트릭스의 열적 분해 반응에 의해 급격한 물성 변화를 일으킨다. CFRP 메트릭스가 100kW/$m^2$ 이하의 열플럭스에 노출되는 경우 표면온도 변화에 따른 용기 내부로의 열확산 메카니즘을 규명하기 위해서는 시간에 따른 경계조건의 변화를 명확히 할 필요가 있다. 본 연구에서는 Fuel bed type 가열장치의 열플럭스를 계산하였으며 계산된 열플럭스에 노출되는 CFRP 용기 표면의 온도 변화 측정 실험을 수행하였다. 또한 측정 결과를 보고된 문헌의 결과와 비교하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.244-245
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• 2003

고체나 액체 추진로켓에 비하여 하이브리드 추진 시스템은 작동조건의 안정성과 안전함등의 많은 장점을 가지고 있다. HTPB와 같은 고체연료는 제작 및 저장, 운송 그리고 장착상의 안정성을 가지고 있으며 하이브리드 로켓의 고체연료로의 산화제의 유입을 제어하면서 추력의 변화와 엔진내부의 연소중단과 재 점화를 용이하게 할 수 있다. 이러한 이유로 인하여 하이브리드 엔진은 좀 더 경제적인 장치로 기대를 모으고 있다. 그러나, 기존의 하이브리드 로켓 엔진은 고체 추진 로켓에 비하여 낮은 연료 regression 율과 연소효율을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고 요구되어지는 추력값과 연료유량을 증가시키기 위하여 고체연료의 표면적을 증가시킬 필요가 있다. 기존의 하이브리드 엔진에서는 연료 그레인에 다수의 연소포트를 만들어 표면적을 증가시켰으나 이는 비 활용 공간의 증가와 추진제의 질량 및 체적분율의 상당한 감소를 초래한다. 지난 수십년간에 걸쳐 하이브리드 엔진에서 연료의 regression 특성 및 엔진 성능 향상을 위한 연구가 계속되어 왔으며 최근에 엔진의 체적 규제를 경감시키고 연료의 regression율을 향상시키기 위하여 선회유동을 이용하는 하이브리드 로켓 엔진들이 제안되고 있다. 이러한 선회유동을 가지는 하이브리드 로켓은 고체연료 그레인에 대하여 평행하게 유입되는 기존의 하이브리드 로켓에 비하여 고체연료 벽면에서의 대류열전달이 현저하게 증가하게 되어 아주 높은 고체연료의 regression율을 얻을 수 있는 이점이 있다. 선회유동 하이브리드 로켓의 연소과정은 고체 연료의 열분해과정, 대류 열전달, 난류 혼합, 난류와 화학반응의 상호작용, soot의 생성 및 산화과정, soot 입자 및 연소가스에 의한 복사 열전달, 연소장과 음향장의 상호작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipation Model을 이용한 수치해석결과를 체계적으로 비교하였다. 또한 Laminar Flamelet Model과 state-of-art 물리모델들을 이용하여 선회 유동을 갖는 하이브리드 로켓 엔진의 연소 및 Soot 생성 및 산화과정을 살펴보았으며 복사 열전달이 고체 연료 표면의 regression율에 미치는 영향도 살펴보았다. 특히 swirl강도, 산화제의 유입위치 그리고 선회유동의 형성방식이 하이브리드 로켓의 연소특성 및 regression rate에 미치는 영향을 상세히 해석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.252-257
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• 2008

산불은 산림이 울창해짐에 따라 대형화되고 화재에 의한 피해면적이나 그 피해액은 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 이러한 산불은 바람의 속도, 초지의 습도, 높이, 열량 등 많은 환경변수들의 차이에 따라 화염전파속도가 달라진다. 산불의 화염전파속도에 이러한 환경변수가 주는 영향을 정확히 예측한다면 산불 진화에 많은 도움이 되지만, 아직 정확한 영향에 대한 분석이 구축되어 있지 않다. 본 연구에서는 NIST에서 개발된 산불 화염전파 예측프로그램인 WFDS를 이용하여 다량의 실험 데이터를 보유하고 있는 호주의 초원화재실험조건을 기본 시뮬레이션 조건으로 설정하고, 수치해석결과와 실험결과를 비교하였으며, 이를 기준으로 초본의 높이와 바람속도의 변화에 따른 화염전파속도에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 수치해석 결과 표면연료의 높이와 화염전파속도는 의 관계를 가지고, 바람의 속도에 따른 화염전파속도는 호주의 실험값에 비해 17%가량 하향 예측되었다. 또한 바람의 속도가 7.5m/s이상 높아지면, 열분해 된 가연물질이 빠른 바람의 속도에 의한 이동으로 인해 농도가 낮아지므로, 화염전파속도가 늦어진다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.233-243
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• 1999

Combustion characteristics of synthetic gas from flame pyrolysis gasification of polymetric wastes are reported and the applicability of synthetic gas from flame pyrolysis gasification to a gas engine system is presented. Engine power is easily predicted by the volume percentage of the synthetic gas. Measurements have been made to obtain the range of flame existence in the function of volume percentage of CO and $H_2$ gases in the synthetic gas. In order to clarify the emission of the flames, NOx measurements by chemiluminescent analyser are taken in flames with different equivalent ratios. From the results of the engine performance data we also have demonstrated that the output of the gas engine modified from a LPG engine is about 5 ps at normal rating. We conclude that synthetic gas from flame pyrolysis gasification of polymetric wastes is applicable to a gas engine system.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권1호
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• pp.133-142
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• 2001

Investigation on ignition and flame propagation of pyrolyzing fuel in a cylindrical enclosure is accomplished. The pyrolyzing fuel of cylindrical shape is located in an outer cylinder sustained at high-temperature. Due to gravity, the buoyancy motion is inevitably incurred in the enclosure and this affects the flame initiation and propagation behavior. The radiative heat transfer plays an important role since a high temperature difference is involved in the problem. Therefore in all cases presented here, the intrinsic radiation effects are considered. Numerical studies have been performed over various governing parameters, such as Grashof number, overheat ratio, and vertical fuel eccentricity. Depending on the Grashof number, the flame behavior is found to be totally different: a separated visible flame appears as the Grashof number reaches 10(sup)7. The location of flame onset is also affected by the vertical eccentricity of inner pyrolyzing fuel as well as thermal conditions applied.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.680-685
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• 2000

Investigation on ignition and flame propagation of pyrolyzing fuel in a cylindrical enclosure is accomplished. The pyrolyzing fuel of cylindrical shape is located in an outer cylinder sustained at high-temperature. Due to gravity, the buoyancy motion is inevitably incurred in the enclosure and this affects the flame initiation and propagation behavior. The radiative heat transfer plays an important role since a high temperature difference is involved in the problem. Numerical studies have been performed over overheat ratio, and vertical fuel eccentricity. The location of flame onset is affected by the vertical eccentricity of inner pyrolyzing fuel as well as thermal conditions applied.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제8권2호
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• pp.69-74
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• 2012

This study describes how successfully a conventional flame aerosol synthesis was used to continuously synthesize Pt-Ru catalysts supported by carbon agglomerates. Nearly spherical catalysts produced in the flame were mainly composed of metallic Pt and Ru with the molar ratio of 1:1 and those sizes were controllable from ~1.5 nm to ~2.0 nm. Nevertheless, only Pt peaks were found from X-ray diffraction experiments, suggesting that amorphous-like Ru was well mixed in the crystalline Pt lattices. It was found from Cyclo-voltamograms and CO stripping experiments that the electrochemical properties of the catalysts are at least comparable to that of a conventional commercial sample.

• 한국재료학회지
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• 제14권8호
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• pp.600-606
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• 2004

$Zn_{2}SiO_{4}:Mn$ phosphor particles were prepared by a flame spray pyrolysis method. It has been generally known that the high-temperature flame enables fast drying and decomposition of droplets. In the present investigation, the morphology and luminescent property of $Zn_{2}SiO_{4}:Mn$ phosphor were controlled in a severe flame preparation condition. The particle formation in the flame spray pyrolysis process was achieved by the droplet-to-particle conversion without any evaporation of precursors, which made it possible to obtain spherical $Zn_{2}SiO_{4}:Mn$ particles of a pure phase from a droplet. Using colloidal solutions wherein dispersed nano-sized silica particles were adopted as a silicon precursor. $Zn_{2}SiO_{4}:Mn$ particles with spherical shape and filled morphology were prepared and the spherical morphology was maintained even after the high-temperature heat treatment, which is necessary to increase the photoluminescence intensity. The $Zn_{2}SiO_{4}:Mn$ particles with spherical shape, which were prepared by the flame spray pyrolysis and posttreated at $1150^{\circ}C$, showed good luminescent characteristics under vacuum ultraviolet (VUV) excitation.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.181-186
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• 2003

날씨와 지역에 관계없이 언제나 지구상의 위치를 파악할 수 있도록 하는 위성항법시스템은 해양분야에도 많은 응용기술과 시스템의 개발을 촉진하고 있으며 이러한 경향은 LBS(Location Based Service)라고 하는 기술분야로 응용분야가 확대되고 있다. 해양의 LBS는 아직 본격적인 개발이 이루어지고 있는 것은 아니지만, 이러한 시스템들은 일반적으로 지형정보를 사용하게 되는데, 해양의 기본 지형정보로는 전자해도 (ENC, Electronic Navigational Chart)를 사용하게 될 것이다. 그러나 앞에서 말한 시스템들과 전자해도는 그 규모에 있어 대형선과 고용량의 처리능력을 갖는 시스템에 사용되므로 어선이나 레저용 보트와 같은 소형선용 시스템에는 적합하지 않다. 이를 해결하기 위해 시스템의 소형화 및 사용 데이터의 소형화가 필요하며 근래 각광을 받고 있는 PDA, 웹패드와 같은 모바일 플랫폼 기반의 시스템이 그 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 배경으로 대두된 소형시스템에의 지형정보 사용, 특히 국가공인 데이터인 전자해도를 모바일 플랫폼에서 사용하기 위한 전자해도의 소형화 방안을 연구하였다. 전자해도는 그 구조와 내용에 많은 부가정보와 형식을 갖고 있다. 그러므로 소형시스템에 필요한 데이터의 내용과 형식의 측면을 고려하여 데이터를 소형화하기 위한 방안을 제시하였고, 또한 전자해도의 갱신을 수용할 수 있어야 한다는 점을 함께 고려하였다. 데이터의 소형화는 상당한 데이터 및 정보의 손실을 감수해야하는 경우가 많다. 본 논문을 통해 가능한 적은 데이터와 정보의 손실만으로 모바일 플랫폼기반의 시스템에 부담없이 사용 가능한 전자해도의 소형화 방안을 제시하여 향후 도출될 수많은 소형시스템 응용분야에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipat