• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.50-54
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• 2006

스크린 도어로 격리된 지하철 역 승강장의 제연의 문제점을 조사하고 그 대책을 마련하기 위해 승강장 일부에 대하여 수치해석을 수행하였다. 바닥면적 $40m{\times}5m$, 높이 3m의 구역에 1 MW의 화재가 발생하고 배기방식의 제연설비가 작동하는 것으로 가정하였다. 세가지 배기풍량 0.1, 2.0, $4.0m^3/min-m^2$에 대해 온도와 연기의 농도, 일산화탄소의 농도, 가시거리의 분포를 비교하였다. 또 배기풍량에 따른 제연성능을 알아보기 위해 무작위분포 입자수의 시간 변화율도 조사하였다. 급기풍량이 적은 경우에는 공기의 공급부족으로 제연에 시간이 많이 소요되는 것으로 나타났다. 화재시에는 선로에서 승강장으로 자연급기가 가능한 구조로 하여, 제연이 효율적으로 이루어지게 할 필요가 있으며, 기존의 부산 지하철 3호선 지하역 승강장에는 비상시에 화재가 완전히 소화될 때까지 승강장과 선로간의 문을 개방해두는 것이 바람직함을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.524-534
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• 2013

Gasoline direct injection(GDI) engine has a high thermal efficiency, but it has a problem to increase carbon emissions such as soot and $CO_x$. In this study, the objective is to analyze numerically a problem for adding the hydrogen during the intake stroke so as to reduce the injected amount of gasoline in GDI engines. For selection of the base model, the cylinder pressure of simulation is matched to experimental data. The numerical analysis are carried out by a CFD model with the hydrogen addition of 2%, 3% and 4% on the volume basis. In the case of 3% hydrogen addition, the injected gasoline amount is only changed to match the maximum pressure of simulation to that of the base model for additional study. It is found that the combustion temperature and pressure increase with the hydrogen addition. And NO emission also increases because of the higher combustion temperature. $CO_x$ emissions, however, are reduced due to the decrease of injected gasoline amount. Also, as the injected gasoline amount is reduced for the same hydrogen addition ratio, the gross indicated work is no significant, But NO and $CO_x$ emissions are considerably decreased. On the order hand, $CO_x$ emissions of two cases are more decreased and their gross indicated works are higher obtained than those of the base model.

• Human Ecology Research
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• 제56권5호
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• pp.417-424
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• 2018

The use stage of a textile product impacts sustainability more significantly than other stages of the product's life cycle due to repeated washing and drying. This study determines efficient washing conditions, with high detergency, to reduce energy consumption from excessive washing and improve the washing process sustainability. Detergency was measured at various washing temperatures ($20^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, and $60^{\circ}C$) and time (10 min, 20 min, and 30 min) using standardized soiled fabrics, i.e., 100% cotton, polyester/cotton (65%/35%), and 100% polyester woven fabric soiled with pigment/sebum, carbon black/mineral oil, soot/mineral oil, cocoa, blood, and red wine. Detergency at the washing condition of $20^{\circ}C$ and 30 min was higher than that at $40^{\circ}C$ and 10 min. In addition, detergency at the condition of $40^{\circ}C$ and 30 min was also higher than that at $60^{\circ}C$ and 10 minutes. This may be because a reduced washing effect at low washing temperatures was complemented by increased mechanical action over a long time. Further, washing temperature and time, with the same detergency, differed based on the type of fiber and soil. Also, the influence of a detergent on the detergency depends on the type of soil. The results suggest that energy and detergent have been consumed more than necessary in actual laundry. According to each type of fiber and soil, washing conditions designed to reduce the energy consumption of the washing process while maintaining the same detergency, were determined.

• 보존과학회지
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• 제27권2호
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• pp.223-229
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• 2011

불화 문화재는 재료의 특성과 환경적 요인에 의한 색의 변화와 박락현상을 피할 수 없다. 특히 안료 표면에 발생하는 미세한 균열과 탈색 현상의 시작은 곧바로 유물 전체의 안정성이 현저히 급감하는 것으로서, 각별한 조치가 필요하다. 따라서 이 연구는 가평 현등사 수월관음도(경기도무형문화재 제198호)의 보존처리에 관한 것이며 유물 손상 부위를 보존처리하고 안정화시키기 위해 배접과 색맞춤을 실시하고, 안료의 과학적 분석을 수행하였다. XRF, 영상 현미경, FT-IR(자외선 분광 분석법)를 통한 비파괴 분석을 실시하여 유물에 사용한 한지의 재질과 안료의 성분 및 그 특성에 대해 조사하였다. 그 결과 현등사 수월관음도의 한지에서는 우리나라 전통 한지와 일치하는 FT-IR 스펙트럼이 검출되었고, 백색 안료위에 엷은 층을 이루고 있는 흑색 안료는 XRF와 FT-IR로 확인되지 않는 먹이나 그을음 등의 탄소화합물로 추정할 수 있었다. 또한 백색 안료는 Pb와 탄산염을 포함하는 연백($PbCO_3{\cdot}Pb(OH)_2$)이며, 현미경 관찰을 통해 청색 안료의 결정 상태를 확인한 결과 크고 작은 입자 분포를 보였다. XRF 분석 값은 Cu와 Pb 모두 높게 검출된 것으로 보아 청색의 경우 석청과 연백이 혼합되어 사용된 것을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.32-38
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• 2010

실규모 ISO 9705 표준 화재실에서 환기조건 변화에 따른 다차원 화재거동에 관한 수치해석적 연구가 수행되었다. 선행된 실험과 동일한 조건에 대하여 FDS(Fire Dynamic Simulator)가 사용되었다. 과환기화재 및 환기부족화재의 발생을 위하여 연료 유량과 출입구의 폭이 변화되었다. 주요 결과로서, 환기부족화재의 내부 유동패턴은 과환기화재와 비교할 때 반대방향을 갖으며, 그 결과 다량의 고온 생성물이 구획내부에서 재순환되는 매우 중요한 특징을 확인하였다. 환기조건에 따른 유동패턴의 변화는 구획 내부에서 고온 생성물의 체류시간을 크게 변화시키며, CO 및 그을음의 복잡한 생성과정에 큰 영향을 미칠 수 있다. 환기부족화재는 구획 내부의 열 및 유동구조 뿐만 아니라 화학종의 분포에 관하여 매우 복잡한 3차원 구조를 생성하였다. 특히, 구획 내부의 측면에서 추가적인 반응은 유동패턴 및 CO 생성에 매우 큰 영향을 주고 있다. 복잡한 CO의 분포는 3차원 산소 농도의 분포 및 유동 패턴을 통해 체계적으로 분석되었다. 위 결과로 부터 고온 상층부에서 측정된 국부 화학종 농도는 구획 내부의 화재특성을 규명하는데 많은 한계가 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.716-721
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• 2015

환경오염에 대한 심각성이 대두되면서 대기오염에 대한 규제가 강화되고 있다. 육상에서 사용하는 자동차 및 산업용 발전설비 뿐만아니라 선박용 디젤기관에서도 규제를 시행하고 있어, 대체연료로서 바이오연료에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 실습선의 발전기관에 직접 바이오연료를 적용하여 기초적인 연구를 하고자 한다. 다만 실습선 안전을 위해 바이오연료의 비율을 많이 하지 못하지만 그래도 실험실에서 하는 작은 기관보다는 대형이면서, 큰 출력기관의 상태를 알아보는 중요한 기초자료가 될 것이다. 선박디젤발전기에서 바이오연료가 연소특성 및 배기배출물특성에 어떤 영향을 미치는지 연구하였다. 그 주요한 결과를 요약하면 다음과 같다. 바이오연료는 물리적 화학적 성분이 디젤경유와 비슷하여 실용 선박기관에 사용이 가능함을 알 수 있었다. 그리고 연료소비율과 NOx는 약간 증가하였으나, 일산화탄소와 매연은 감소하는 경향이 확인되었다. 또한 연소압력은 디젤경유와 바이오연료의 사용에 따라 크게 변화하지 않음을 알 수 있었다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제6권4호
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• pp.288-303
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• 2012

In this study, real time measurements of particle number size distribution in urban Gwangju, coastal Taean, and industrial Yeosu in Korea were conducted in 2008 to understand the occurrence of ultrafine particle (UFP) (<100 nm) events, the variation of its concentration among different sampling sites, and UFP formation pathways. Also, to investigate seasonal and long-term variation of the UFP number concentration, data were collected for the period of 5 years (2007, 2008, 2010, 2011, and 2012) in urban Gwangju. Photochemical and combustion events were found to be responsible for the formation of UFP in the urban Gwangju site, whereas only photochemical event led to the formation of UFP in the coastal Taean site. The highest UFP concentration was found in industrial Yeosu (the average UFP number fractions were 79, 59 and 58% in Yeosu, Gwangju, and Taean, respectively), suggesting that high amount of gas pollutants (e.g., $NO_2$, $SO_2$, and volatile organic carbon (VOC)) emitted from industries and their photochemical reaction contributed for the elevated UFP concentration in the industrial Yeosu site. The UFP fraction also showed a seasonal variation with the peak value in spring (61.5, 54.5, 50.5, and 40.7% in spring, fall, summer, and winter, respectively) at urban Gwangju. Annual average UFP number concentrations in urban Gwangju were $5.53{\times}10^3\;cm^{-3}$, $4.68{\times}10^3\;cm^{-3}$, $5.32{\times}10^3\;cm^{-3}$, $3.99{\times}10^3\;cm^{-3}$, and $2.16{\times}10^3\;cm^{-3}$ in the year 2007, 2008, 2010, 2011, and 2012, respectively. Comparison of the annual average UFP number concentration with urban sites in other countries showed that the UFP concentrations of the Korean sites were lower than those in other urban cities, probably due to lower source strength in the current site. TEM/EDS analysis for the size-selected UFPs showed that the UFPs were classified into various types having different chemical species. Carbonaceous particles were observed in both combustion (soot and organics) and photochemical events (sulfate and organics). In the photochemical event, an internal mixture of organic species and ammonium sulfate/bisulfate was identified. Also, internal mixtures of aged Na-rich and organic species, aged Ca-rich particles, and doughnut shaped K-containing particles with elemental composition of a strong C with minor O, S, and K-likely to be originated from biomass burning nearby agricultural area, were observed. In addition, fly ash particles were also observed in the combustion event, not in the photochemical event.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.15-22
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• 2014

본 논문에서는 '저탄소 녹색성장'의 세계적 추세에 따라 탄소 중립적 에너지원인 우드펠릿(wood pellet)을 사용하는 난방보일러 제어시스템 구현을 제시한다. 본 시스템은 공중전화망 및 이동통신망을 통해 원격으로도 제어 가능한 홈 네트워크 기반의 제어 및 관리시스템 구현도 포함한다. 구현된 시스템은 온도조절기능, 연료공급기능, 점화기능, 화력조절기능, 그을음제거기능 등을 수행하는 보일러 주제어부와 주제어부와의 RS-485 통신링크를 통해 각 방의 개별 온도를 제어 할 수 있는 온도조절기 모듈 및 보일러의 원격제어 및 모니터링이 가능한 공중전화망 및 이동통신망 인터페이스 부분으로 구성된다. 구현된 시스템은 기본동작시험과 원격제어시험을 통해 난방면적 $172m^2$에서 열효율 93.6%, 난방출력 20,640kcal/hr, 연료소모량 5.54kg/hr 으로 나타났다. 이러한 성능지표는 기존 개발된 펠릿보일러에 비해서 우수한 결과로써 기존 보일러에서는 적용하지 않았던 3단계의 점화과정과 그을음제거 기능과 함께 $C_dS$ 센서를 통한 불꽃감지기능 및 셔터개폐의 미세 조정을 통한 화력조절기능을 새롭게 적용한 결과이다.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.90-96
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• 2019

셰일가스의 채굴량 확장과 러시아를 통한 PNG (Pipeline Natural Gas)의 도입은 천연가스가 유력한 대체 연료임을 시사해주고 있다. 따라서 향후 증대될 천연가스의 공급에 맞추어 해당 연료의 수요처 증대가 필수적인 상황이다. 이와 같은 상황에서 수송분야는 저탄소 기체 연료인 천연가스를 적용하기 적합한 분야이며, 이를 통해 이산화탄소와 입자상 물질 등의 유해 배기물질을 저감하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 천연가스는 자발화 특성이 낮고, 내노킹(Anti-knocking)성이 우수하기 때문에 전기점화 방식에 적합하다. 최근 가솔린 엔진은 연비 개선을 위해 연소실에 직접 분사하는 방식을 주로 채택하고 있으나,연소실 내로 액상 직분사를 하는 반면 천연가스의 경우 액상분사 혹은 고압 분사가 어렵다. 따라서 포트에 분사하는 방식을 사용하므로 동등 흡기압력에서 연료의 분율이 흡입공기의 체적을 대체하여 가솔린 직분 방식에 비해 출력이 저하되는 현상을 피할 수 없게 된다. 이에 본 연구에서는 터보차저를 천연가스 포트 분사 엔진에 적용하여 흡기 압력 상향을 통한 출력 보상을 도모하고자 하였다.그 결과 천연가스 적용 시 흡기압력을 기존 가솔린 대비 5-27 % 상향 시 가솔린 직분사 엔진과 동등 출력을 확보함과 동시에 향상된 제동 열효율을 확인 할 수 있었다.