• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.13-18
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• 2019

본 연구에서는 한국형발사체와 유사한 작동환경에서 Jet A1 액체연료의 매연 입자특성에 대해 농도를 측정함으로써 그 결과를 고찰하였다. 발사체환경과 유사한 대기 조건을 모사하기 위해 연소챔버의 산소 농도를 30%로 유지하고 내부 압력을 0.06 MPa에서 0.1 MPa 까지 변화시켜가며 실험을 통해 수행하였고, 대기의 조성을 질소, 헬륨, 이산화탄소 가스로 치환하여 실험을 수행하였다. 직경이 2 mm인 Jet-A1 액적에 동일한 점화에너지를 인가하여 발생 되는 매연 입자의 농도를 전역 광소멸 기법을 이용하여 측정하였다. Jet-A1 액적 화염의 매연 입자입자의 농도는 모든 압력조건에서 대기의 조성이 질소로 치환된 경우 높았으며, 이산화탄소로 치환된 경우 가장 낮았다. 압력이 낮아질수록 매연의 입자농도가 감소하였고, 대기압력의 Pⁿ 형태로 감소하는 경향을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.84-90
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• 2023

연소의 3요소 중 대기 중에 상시 존재하는 산소는 고압산소 조건에서는 극미량의 가연물만으로도 화재·폭발이 발생할 수 있으며. 연소속도 역시 상당하여 순식간에 공정 설비 및 배관을 녹이는 등 직접적인 영향을 줄 수 있는 온도까지 상승할 수 있다. 따라서 고압산소 상태에서 발생한 사고는 기타 사고에 비해 큰 피해가 발생하는 경우가 많다. 최근 산소공급 배관에 설치되어 있는 밸브를 조작하던 도중 내부에서 급격한 연소와 함께 파열이 발생하여 폭발로 인한 인명피해가 발생하였는데, 오래된 탄소강 배관인 경우 운전 중 발생한 Particle이 가연물이 되어 사고가 발생할 수 있다. 특히나 산소설비는 고압가스안전관리법에 따라 허가된 시설이고, 산업안전보건법에 의한 제한규정이 없는 상태이기 때문에 이러한 기준 적립이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 사고사례 및 해외기준을 바탕으로 고압 산소 취급 시 안정성 향상을 위한 방법에 대해 검토하고자 한다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제29회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.231-237
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• 2004

Vacuum carburizing continues to gain acceptance as an alternative to atmosphere carburizing particularly in the car industry. The advantages of low-pressure carburization over atmospheric gas carburization is not only the creation of a surface entirely free of oxide and the environmentally friendly nature of these methods but also an improvement in deformation behaviour achieved by combining carburization with gas quenching, a reduction in batch times by increasing the carburization temperature, low gas and energy consumption and the prevention of soot to a large extent. In present study, an improved vacuum carburizing method is provided which is effective to deposit carbon in the surface of materials and to reduce cycle time. Also LPC process simulator was made to optimize to process controls parameters such as pulse/pause cycles of pressure pattern, temperature, carburizing time, diffusion time. The carburizing process was simulated by a diffusion calculation program, where as the model parameters are proposed with help the experimental results and allows the control of the carburizing process with good accordance to the practical results. Thus it can be concluded that LPC process control method based on the theoretical simulation and experimental datas appears to provide a reasonable tool for prototype LPC system.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1141-1148
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• 2008

One of the methods to increase the efficiency of an engine is to expand pressures obtained from combustions equal to the pressure of atmosphere as much as possible and then convert thermal energy into mechanical energy also as much as possible. In this research, the Diesel cycle was thermodynamically interpreted to evaluate the possibility of high efficiency by converting Diesel engines to the Atkinson cycle, and general cycle features were analyzed after comparing these two cycles. In the case of fuel air the Diesel-Atkinson cycle considering intake and exhaust similar to real cycles, the value of thermal efficiency and average effective pressure increased, though their values were smaller than those of standard air amount cycle, when expansion compression ratio increased. When normal Diesel engines of which compression stroke and expansion stroke are all the same, was converted to the Atkinson cycle by changing the time of intake value close, combustion pressure reduced due to reduced expansion compression ratio and intake air amount due to decreased effective cycle volume.

• 대한안전경영과학회지
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• 제25권4호
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• pp.153-161
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• 2023

Carbon black is a material in the form of fine black powder obtained by incomplete combustion or pyrolysis of hydrocarbons, and is composed of 90-99% carbon, and the rest is composed of hydrogen and oxygen. In the event of an emergency during the manufacture of carbon black, the generated tail gas should be safely discharged through an emergency line to prevent fire, explosion, and environmental pollution accidents caused by the tail gas. If the pressure continues to rise, the pressure control valve shall operate and the rupture plate shall be ruptured sequentially and the tail gas shall be discharged to the vent stack through the emergency line. As an emergency emission system, even if some untreated substances in the tail gas are released into the atmosphere, they are lighter than air, so it is safe to discharge them to a safe place through the Vent Stack. If the gas pressure is rising or worse, it is discharged from the Vent Stackine, and discharging fuel.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제1권3호
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• pp.34-45
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• 1993

This study aims to analyze the mixing characteristics of hydrogen considered as a new fuel for internal combustion engines. As the physical property of helium gas is similar to that of hydrogen, helium gas was used in this study. To analyze the steady and unsteady behavior of jet, helium gas was injected into the stationary atmosphere at the normal temperature and pressure. Concentration of helium gas in the center of jet flow is in inverse proportion with axial distance from the nozzle tip. This agrees with the free jet theory of Schlichting. The relative equation for dimensionless concentration to radial/axial distance the axial distance of potential core region, the cone angle a of the jet flow and the relative equation for arriving distance of the front of jet flow to the lapse of time are obtained. But free jet theory of Schlichting in the dimensionless concentration is not in agreement with the present experimental results of the distance of the radial direction. It needs more study. When the arrival frequency of jet flow is used as a parameter, the transition area changing from unsteady flow area into steady flow area becomes gradually wider downstream, but its ratio for the whole unsteady flow area gradually decreases.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.211-219
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• 1996

In a small high-speed D. I. diesel engine, the injected fuel spray into the atmosphere of the high temperature is burnt by go through the process of break up, atomization, evaporation and process of ignition. These process are important to decide the emission control and the rate of fuel consumption and out put of power. Especially, in the case of injected fuel spray impinging on the wall of piston cavity, the geometry of piston cavity gives great influence the ignitability of injected fuel and the flame structure. Ordinary, the combustion chamber of driving engine have unsteady turbulent flow be attendant on such as the change of temperature, velocity and pressure. So the analysis of spray behavior is difficult. In this study, the spray was impinged on the wall of 3 types of piston cavity such as Dish, Toroidal, Re-entrant type, in order to analyze the combustion process of impinging spray precisely and systematically. And hot wire probe was used for analyze non-steady flow characteristics of impinging spray, and to investigate the behavior of spray, the aspects of concentration c(t), standard deviation σ(t) and variation factor(vf) was measured with the lapse of time.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.8-13
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• 2018

질소산화물은 최근에 초미세먼지 발생에 많은 영향을 주고 있어서 대기환경 개선 측면에서 사회적으로도 크게 관심이 되고 있다. 질소산화물은 주로 화력발전 등의 연소기기에서 고온의 연소가스 분위기에서 공기 중의 질소와 산소가 반응하여 발생한다. 이에 대한 저감 방법으로 원통형 버너에 코안다 노즐을 이용한 배관으로 배기가스를 재순환하는 연소에 대한 연구가 최근에 이루어지고 있다. 본 연구에서는 코안다 노즐을 사용하여 배기가스를 재순환하는 원통형 버너의 연소가스 출구의 위치를 오른쪽으로 하는 버너(Case 1 버너), 양쪽을 출구로 하는 버너(Case 2 버너), 왼쪽을 출구로 하는 버너(Case 3 버너) 형상에 대하여 전산유체해석을 통해 연구를 수행하였으며 연소 유동의 압력, 유선, 온도, 연소 반응 속도와 질소산화물의 분포 특성을 비교 분석하였다. 연소반응은 Case 1과 Case 2버너는 연소가스 재순환 유입구가 있는 오른쪽 방향으로 일어나고 Case 3 버너는 혼합가스 유입구 부근에서 일어나고 있었다. 출구에서의 온도는 Case 2버너가 양쪽으로 배출되면서 다른 버너 보다 약 $100^{\circ}C$ 정도 온도가 낮게 나타났으며 출구에서의 NOx 농도는 Case 1버너가 다른 형상 버너 보다 약 20배 크게 나타났다. 이로부터 NOx 저감을 위해서는 배기가스 재순환 버너의 출구는 양쪽으로 배출되게 하거나 연소가스 재순환 유입구 반대 방향으로 배출 되도록 하는 것이 효과적임을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.316-323
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• 2019

대기 오염 물질 저감과 연소 효율 증가를 위해서 연소 환경 내 일산화탄소를 정밀하게 측정하는 것은 필수적인 요소이다. 일산화탄소(carbon monoxide, CO)는 불완전 연소 때 급격히 증가하며 질소산화물(nitrogen oxide, NOx)과 Trade-off 관계로 오염 물질 배출량과 불완전 연소 반응에 기여하는 중요한 가스종이다. 특히, 대형 연소 시스템 중 열처리로의 경우, 강판 표면위 산화층 형성을 억제하기 위해 과잉 연료 조건에서 환원 분위기로 운전이 진행된다. 이는 많은 양의 미연분 일산화탄소가 배출되는 원인이기도 하다. 하지만 연소 환경 내에서 일산화탄소 농도는 불균일한 연소 반응과 열악한 측정 환경으로 인하여 실시간 측정이 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 광학적 측정 방식인 파장 가변형 다이오드 레이저 흡수 분광법(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)이 각광을 받고 있다. TDLAS 기법은 열악한 현장 측정, 빠른 응답성, 비접촉식 방식으로 연소 환경 내 특정 가스종 농도 측정에 적합하다. 본 연구는 과잉 연료 조건에서 당량비 제어를 위한 연소시스템을 제작하였으며 연소 배기가스 생성을 위해 LPG/공기 화염을 이용하였다. 당량비 변화에 따른 CO 농도 측정은 TDLAS와 Voigt 함수 기반 시뮬레이션으로 분석하였다. 또한 연소 생성물로부터 간섭이 없는 CO 광 흡수 영역 확보를 위해 근적외선 영역의 4300.6 cm^-1을 선택하여 실험을 진행하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.90-96
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• 2001

Catalytic ignition of $H_2/O_2/CO_2$ mixtures over platinum catalyst is experimentally investigated by using microcalorimetry. For comparison, $N_2$ and Ar is also used as diluent gas. The gas mixture flows toward platinum foil heated by electric current at atmosphere pressure and ambient temperature. The ignition temperature range 350-445K according to the fuel ratio, dilution ratio and diluent gas. It increases as the fuel ratio and dilution ratio increase. $H_2/O_2$ mixture with $CO_2$ ignites at higher temperature than with other diluents by 30-50K. Several experimental evidences show the inhibition effects of $CO_2$ in $H_2-O_2$ heterogeneous reaction is considerable