• 제목/요약/키워드: Charring

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콘칼로리미터를 이용한 구조용 목재의 탄화 특성 (Charring Properties of Structural Timbers using Cone Calorimeter)

  • 홍성인;안재홍;최윤정;김병일
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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    • pp.85-86
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    • 2023
  • In this study, charring properties such as charring layer and mass change of wood with temperature were investigated through cone calorimeter test on douglas-fir, which is representative of various wood structures. the results showed that ignitions at 390 degrees and a charring layer is formed.

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고온에 노출된 국내산 낙엽송 구조용 집성재 기둥의 탄화 특성 (Charring Properties of Glued Laminated Timber Columns using Domestic Larch Exposed to High Temperatures)

  • 안재홍;최윤정;김세종
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.23-33
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    • 2023
  • 목구조 건축물의 목재 구조부재는 내화 설계시 국제적으로 탄화 속도나 탄화 두께를 사용하며, 국내에서도 내화구조 인정시 탄화 두께 기준을 적용한다. 본 연구에서는 국내산 낙엽송으로 제작된 구조용 집성재 기둥의 탄화 특성에 대하여 내화시험을 실시하여 탄화 특성, 하중비에 따른 영향 및 유로코드(Euro code)에서 제시한 탄화 속도와 비교 분석하였다. 내화시험 결과 탄화 두께는 단면 코너 부위의 영향을 보이는 것으로 나타났으며 하중비 0.9 이하에서는 하중비가 탄화 두께에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다.

RPSO 알고리즘을 이용한 탄화 재료의 열분해 물성치 추정 (Estimation of the Properties for a Charring Material Using the RPSO Algorithm)

  • 장희철;박원희;윤경범;김태국
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.34-41
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    • 2011
  • Fire characteristics can be analyzed more realistically by using more accurate properties related to the fire dynamics and one way to acquire these fire properties is to use one of the inverse property estimation techniques. In this study two optimization algorithms which are frequently applied for the inverse heat transfer problems are selected to demonstrate the procedure of obtaining pyrolysis properties of charring material with relatively simple thermal decomposition. Thermal decomposition is occurred at the surface of the charring material heated by receiving the radiative energy from external heat sources and in this process the heat transfer through the charring material is simplified by an unsteady 1-dimensional problem. The basic genetic algorithm(GA) and repulsive particle swarm optimization(RPSO) algorithm are used to find the eight properties of a charring material; thermal conductivity(virgin, char), specific heat(virgin, char), char density, heat of pyrolysis, pre-exponential factor and activation energy by using the surface temperature and mass loss rate history data which are obtained from the calculated experiments. Results show that the RPSO algorithm has better performance in estimating the eight pyrolysis properties than the basic GA for problems considered in this study.

난연처리된 목재의 연소속도에 관한 연구 (A Study on the Burning Rate of Fire Retardant Treated Wood)

  • 박형주
    • 한국안전학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.46-54
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    • 2007
  • The purpose of this study was to examines the burning rate of fire retardant treated wood in the cone heater with a one-dimensional integral model. The wood samples used in this study were four species. The species of woods are Redwood, White oak, Douglas fir and Maple. Each sample was nominally 50mm thick and 100mm square. Samples were exposed to a range of incident heat fluxes 10 to $35kW/m^2$ using the cone heater. A one-dimension integral model has been used to predict burning rate, heat of gasification, flame heat fluxes, charring rate and char depth of samples. As a result measurement of mass loss rate, softwoods(Redwood and Douglas fir) has relatively low value than those for hardwoods(White oak and Maple). Average charring rate of woods in case of fire retardant treatment showed reduction effect of 41.29%, 50.00%, 48.18% and 60.82% for Redwood, Douglas fir, White fir and Maple, respectively. Almost all the predictions from integral model showed faster charring than those measured. Average difference between predictions and experimental data was 16%, 9.5% and 11.8% for N, F1 and F2 respectively. Water-soluble fire retardant used in this study find out more effect in hardwood than softwood from the result of measurement of mass loss rate and average charring rate.

Carbon Medicine in Ancient China

  • Yang, Hongyan;Fu, Zengxiang;Huang, Xingli;Ma, Binrui
    • Carbon letters
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    • 제6권4호
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    • pp.255-256
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    • 2005
  • In traditional Chinese medicine, some herbs are used after toasting or roasting. The process is called "Zhi Tan" in Chinese, which means charring, and the herbs after the treatment is called carbon medicine. Carbon medicine is widely used to arrest bleeding in traditional Chinese medicine. The paper introduces the records, development and applications of carbon medicine in ancient China. The earliest record found about carbon medicine was in the remains of Han dynasty (BC206-A.D.8). The paper also introduces the process of charring herbs and mechanism of carbon medicine in arresting bleeding. Calcium iron and tan released during the charring are believed as main factors for arresting bleeding, helped with porous surface structure of active carbon.

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ABLATING AND CHARRING OF TWO DIMENSIONAL HEAT SHIELD MATERIALS

  • Shabani Mohammad Reza;Rahimian Mohammad Hassan
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.16-23
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    • 2005
  • The objective of this research is to estimate two dimensional ablating and charring of heat shield materials in severe aero-thermal heat transfer. This estimation requires an accurate and rapid technique for its serious heat transfer with a moving boundary. Aerodynamic heating is obtained by an explicit relation which is a function of Mach number and air condition, while a fully implicit method is used for heat transfer calculations. Moving boundary is captured by FLIAR method which is a subgroup of VOF. Thickness of ablating and charring of heat shield, temperature of the moving surface and rate of radiation heat are calculated and compared with references. The results are in good agreement with other calculations.

구조용 집성재의 접착제 종류 및 접착면 방향성에 따른 내화성능 비교 분석 (Comparative Analysis of Fire Resistance in Glued Laminated Timber: The Impact of Adhesives and Surface Direction)

  • 최윤정;안재홍;백권혁
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.761-772
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    • 2023
  • 목구조 내화설계는 탄화두께를 이용하여 설계에 반영할 잔존단면을 산정하여 구조설계에 반영한다. 유럽이나 미국에서는 목재의 특성에 따라 탄화두께를 제시하여 적용하고 있으며, 국내에서는 내화시험을 통해 탄화두께를 산출하고 있다. 본 연구에서는 국내 구조용 집성재에 사용되고 있는 접착제별로 구조용 집성재를 제작하여 접착제 종류에 따른 탄화특성과 접착면의 방향성에 따라 내화성능에 미치는 영향을 비교하였다. 집성재 집성 시 사용되는 접착제중 멜라민이 내화성능에 가장 유리한 것으로 나타났으며, 다음으로 레소시놀, 폴리우레탄 순이었다. 또한 적층면보다는 적층단면이 접착제의 영향으로 인해 탄화속도가 커서 내화성능에 더 많은 영향을 주는 것으로 확인되었다.

화재에 노출된 제재목의 탄화속도에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Charring Rate of Solid Sawn Timber Exposed to Fire)

  • 여인환;박경훈;조경숙;민병렬;윤명오
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.78-84
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    • 2011
  • 이 연구에서는 목구조 건축의 화재안전 성능설계기법 개발에 선행하여 목재의 연소특성 자료를 확보하고자 목재의 탄화속도를 측정하였다. $400{\times}400$ mm 단면 북미산 미송을 대상으로 목재 두께와 목리방향에 따른 가열실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 동일단면에서 목재의 두께가 늘어날수록 탄화속도는 점차 감소하는 것으로 나타났다. 일정 두께 이상의 탄화층은 단열층의 역할을 하여 목재연소를 지연시키는 것으로 판단된다. 2) 목재 두께(20, 40, 80, 120 mm)를 달리하면서 최대 l 시간까지 표준화재에 노출시켜 목재 깊이 (10, 20, 30, 40 mm)별 탄화속도를 비교해본 결과 화재노출면으로부터 30mm 깊이까지는 탄화 속도가 증가하나 40mm에서는 탄화속도가 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 단열층으로서 역할을 할 수 있는 탄화층의 최소두께는 적어도 30mm 이상인 것으로 판단된다. 3) 목재 가열면이 목리방향(방사단면)인 경우보다 목리직각방향(횡단면)인 경우 탄화속도가 더 높은 것으로 나타났다. 이는 화재에 노출되면서 목재조직의 수축으로 인한 갈라짐과 터짐 등으로 인해 생긴 틈새로 목재 내부로의 열 유입이 더 잘 일어나기 때문으로 판단된다.

X-Ray Diffractometric Study on Modification Mechanism of Matrixes for Electrothermal AAS Determination of Volatile Lead and Bismuth

  • 김영상;최종문
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제21권1호
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    • pp.56-60
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    • 2000
  • The mechanism of a matrix modification for the trace determination of volatile lead and bismuth by an electro-thermal atomic absorption spectrophotometry was studied by a X-ray diffractometry (XRD). For the investigation of structures, the ash products of the elements were produced by using a palladium as a matrix modifier with or without aluminum or nickel as an auxiliary modifier. The same charring conditions as in the analysis of samples were applied together with much concentrated solution of analytical elements and modifiers in a graphite furnace to get a large amount of the product for XRD. The XRD patterns showed PbPd3 for lead and BiPd3 for bismuth. These mean that the reaction procedures through the charring and atomization were changed from $Pb^{2+}$ ${\rightarrow}$ PbO ${\rightarrow}$$Pb^0$ to $Pb^{2+}$ ${\rightarrow}$ PbO ${\rightarrow}PbPd_3$ ${\rightarrow}$ Pb o for lead and from $Bi^{3+}$ ${\rightarrow}$ BiO ${\rightarrow}$ Bi o to $Bi^{3+}$ ${\rightarrow}$ BiO ${\rightarrow}$ $BiPd_3$ ${\rightarrow}$ $Bi^0$ for bismuth by the addition of modifiers. The volatile elements were stabilized by the formation of palladium alloys through a charring process. Charring temperatures were raised about 500 $^{\circ}C$ by the alloying and the atomization was also stabilized for the enhancement of sensitivities.

일정한 복사열원에 노출된 목재의 탄화속도에 관한 연구 (A Study on Charring Rate of Wood Exposed to a Constant Incident Radiation Heat Flux)

  • 박형주;김홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.86-92
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    • 2004
  • 일정한 외부 복사열원(10, 15, 20, 25, and 35 ㎾/㎡)에 노출된 목재의 탄화속도를 측정하기 위해 목재의 종류별로 5개의 시료를 사용하였으며, 목재에 복사열원을 노출시키기 위해 Cone heater를 사용하였다. 시료의 크기는 100㎜×100㎜×50㎜로 Redwood, White oak, Douglas fir, Maple의 4종류의 목재를 사용하였다. 연구결과, 일정한 외부 복사열원에 노출된 목재의 탄화는 시간의 선형함수로 간주 될 수 있다. 일정한 외부 복사열원에 따른 목재의 종류별 탄화속도를 계산할 결과 Redwood가 가장 빠르게 나타나고. Douglas fir가 가장 느리게 나타났으며. 복사열원이 35㎾/㎡일 때 탄화속도는 10㎾/㎡일 때 보다 약 2배정도 빠르게 진행됨을 알 수 있었다. 식 (2)의 α 값은 외부복사열이 10, 15, 20, 25, 35㎾/㎡일 때 각각 1.02, 1.16, 1.23, 1.32, 1.44임을 평가할 수 있었다.