• 제목/요약/키워드: Flame heating

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LPG 엔진에서 수소첨가에 따른 배기 성능과 열효율에 미치는 영향 (Effects of hydrogen-enriched LPG fuelled engine on exhaust emission and thermal efficiency)

  • Kim, jinho;Cho, unglae;Choi, gyeungho
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.169-176
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    • 2001
  • The purpose of study is to obtain low-emission and high-efficiency in LPG engine with hydrogen enrichment. The test engine was named heavy-duty variable compression ratio single cylinder engine (VCSCE). The fuel supply system provides LPG/hydrogen mixtures based on same heating value. Various sensors such as crank shaft position sensor (CPS) and hall sensor supply spark timing data to ignition controller. Displacement of VCSCE is $1858.2cm^3$. VCSCE was runned 1400rpm with compression ratio 8. Spark timing was set MBT without knocking. Relative air-fuel ratio(${\lambda}$) of this work was varied between 0.76 and 1.5. As a result, i) Maximum thermal efficiency occurred at ${\lambda}$ value 1.0. It was shown that thermal efficiency was increased approximately 5% with hydrogen enrichment at same ${\lambda}$ value. ii) Engine-out carbon monoxide (CO) emissions were decreased at a great rate under LPG/hydrogen mixture fuelling. iii) Total hydrocarbon (THC) emission was much exhausted in rich zone, same as CO. But THC was exhausted a little bit more in lean zone. iv) Finally, engine-out oxides of nitrogen (NOx) was increased with ${\lambda}$ value 1.0 zone at a greater rate with hydrogen enrichment due to high adiabatic flame temperature.

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가구소재의 화재전파해석을 위한 열해리 물성 평가 (Estimation of Pyrolysis Properties for Fire Propagation Analysis of Furniture Materials)

  • 김성찬
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.41-46
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    • 2013
  • 본 연구는 가구류를 구성하는 주요 재료의 열적조건에 따른 반응특성과 화염전파해석에 필요한 열해리 물성을 제공하기 위해 열중량분석을 수행하였다. 실험대상 시편은 가구류에 널리 적용되는 MDF 판재와 코팅재, 합성피혁과 쿠션재 등이며 가열율 $10^{\circ}C/min$, 최대 온도 $600^{\circ}C$까지 실험을 수행하였다. 실험결과 MDF 소재의 경우 $324^{\circ}C$에서 피크 반응을 나타냈었으며 MDF 코팅재의 경우 초기 피크반응온도가 $270{\sim}280^{\circ}C$로 감소하였다. 합성피혁과 폼 소재의 경우 재료를 구성하는 폴리머의 종류에 따라 기준온도와 기준 반응율이 차이를 보였으나 기준온도는 $270^{\circ}C$$420^{\circ}C$ 정도로 비교적 유사한 경향을 나타냈다. Lyon 등이 제시한 방법에 의해 반응상수와 활성화 에너지를 산정하기 위해 시편의 기준 온도와 기준 반응율을 제시하였으며 이러한 기초 물성연구를 통해 화염전파특성을 이해함과 동시에 화재해석의 신뢰성을 향상시키는데 기여하고자 한다.

Metal Fiber와 Throttle Body를 적용한 가정용 응축보일러용 예혼합 버너의 연소특성 (Combustion Characteristics of Premixed Burner for Domestic Condensing Gas Boiler Using Metal Fiber and Throttle Body)

  • 이필형;황상순
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권4호
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    • pp.249-256
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    • 2017
  • 예혼합연소의 경우 연소시스템의 크기가 작고, 낮은 CO 및 NOx 배출 등의 많은 장점을 가지고 있어 고효율 저공해 가정용 응축보일러에 많이 적용되고 있다. 본 연구에서는 Metal Fiber와 Throttle Body를 적용하여 예혼합 연소시스템을 구성하여 연소특성을 분석하였다. 실험결과 Metal Fiber, Throttle Body 및 Baffle Plate의 조합을 통하여 열용량 6,250-25,000 kcal/h 조건에서 매우 안정적인 청염을 형성하였다. 배기가스의 경우 질소산화물은 당량비 0.724에서 0.795 조건에서 11 ppm 이하로 배출되었고 일산화탄소의 경우 동일 당량비 조건에서 50 ppm 이하로 배출되었다. 가정용 응축보일러의 중요 지표인 열효율의 경우 당량비 0.750 조건에서 96.3% 이상으로 측정되어 고효율 저공해 예혼합 연소시스템의 가능성을 확인하였다.

Horseradish Peroxidase 효소촉매에 의한 난연성 페놀고분자의 합성 (Enzymatic Synthesis of Flame Retardant Phenolic Polymers Catalyzed by Horseradish Peroxidase)

  • 박한솔;박정희;이학성;류근갑
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권1호
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    • pp.111-115
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    • 2013
  • Horseradish peroxidase 효소촉매를 이용하여 dioxane:수용액(80:20 v/v) 혼합용액에서 poly(p-phenylphenol) 수지를 합성하기 위한 최적 반응조건과 생성된 수지의 열분해 안정성과 가열특성을 thermogravimetric analysis (TGA)와 differential scanning calorimetry (DSC) 방법을 통해서 각각 조사하였다. 효소의 사용량이 0.25 mg/mL로 증가할 때 수지의 합성수율은 급격하게 증가하였으나 효소의 사용량이 0.25 mg/mL 이상으로 증가하더라도 수지의 합성수율은 크게 증가하지 않았다. 또한 sodium acetate (100 mM, pH 4~6)와 sodium phosphate (100 mM, pH 7~9) 완충용액을 수용액으로 사용할 경우 pH가 증가할수록 페놀수지의 합성수율이 증가하였다. 그러나 수용액의 pH가 6과 9일 때, 수지의 합성수율은 사용하는 완충염의 종류에 따라서 크게 좌우되었다. 즉 pH 6에서 sodium acetate 대신 sodium phosphate를 사용하면 합성 수율은 15% 정도 감소하였다. 또한 pH 9에서 sodium phosphate 대신 sodium bicarbonate를 사용할 경우 합성 수율이 약 20% 정도 크게 감소하였다. 수용액의 pH가 4~7 범위에서 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) (ABTS)를 전자전달체로 사용하면(2 mM) 합성 수율이 약 10% 정도 향상되었다. TGA 실험결과 pH 9인 수용액에서 ABTS가 2 mM이 첨가된 합성수지의 $800^{\circ}C$에서의 잔류량(char yield)이 47%로 열분해 안정성이 가장 우수하였다. DCS 측정 결과 산성수용액에서 합성된 수지와 중성 및 염기성 수용액에서 합성된 수지의 구조특성은 서로 달랐다. 그러나 모든 합성수지는 열경화성 수지의 특성을 보여주었다.

마 섬유 혼입에 따른 고밀도 섬유 시멘트 복합체의 불연 특성 연구 (A Study on the Non-combustible Properties of High-density Fiber Cement Composites Mixed with Hemp Fibers)

  • 장경필;송태협
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.314-320
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    • 2022
  • 건축자재에서 사용되는 보강 섬유의 기능은 휨하중에 대한 저항력 유지, 건조 수축에 의한 균열 방지 기능 등을 목적으로 하고 있다. 고밀도 섬유 시멘트 복합체는 주로 선형의 판재에 사용되는 것으로 휨 저항력을 높이기 위하여 사용한다. 따라서, 인장성, 시멘트 수화물과의 결합력, 내알칼리성 등이 요구된다. 최근 불연성능 기준이 강화되어 고온 가열 시 불꽃 발생을 최소화해야 하는 기능이 추가되었다. 따라서 유기 섬유의 사용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 보강 섬유로 사용하는 폴리프로필렌 섬유를 내열성이 우수한 마 섬유로 대체하여 사용하는 연구를 수행하였다. 마 섬유는 내열성이 우수하고 시멘트와의 친화력이 좋으며 알칼리 저항력 또한 우수하다. 기존의 배합에서 사용하는 폴리프로필렌 섬유의 부피 총량을 기준으로 마 섬유를 대체하여 사용하여 불연성능을 비교 평가하였으며, 휨강도 등 기본 물리적 특성 시험을 진행하였다. 길이 7 mm의 마 섬유를 질량비 2 %, 3 %를 사용하여 불연 및 물리적 특성 시험을 수행한 결과 불꽃의 잔존 시간은 전혀 없는 것으로 나타났으며, 휨강도는 기존 폴리프로필렌 섬유의 95 % 수준까지 확보가 가능한 것으로 확인되었다.

성인의 고온가열조리식품 섭취실태 조사연구 (A Study of Adult's Consumption of Cooked Food with High Heat)

  • 이준경;윤기선
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.290-307
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    • 2011
  • 지방이 많은 식품의 고온가열 조리 시 생성되는 지질과산화물인 아크롤레인은 인체에 이행축적 되는 질병유발 독성물질이며, 발암가능물질로 알려져 있다. 본 연구는 성인을 대상으로 그들이 선호하는 튀김, 직화구이 및 간접구이 등의 고온가열조리식품에 대한 섭취실태 조사를 통해 고온가열 조리식품 섭취에 따른 아크롤레인에 노출될 수 있는 위험가능성에 대한 기초연구로 실시되었다. 서울, 인천광역시 안산시 일산시 및 경기도, 충주시 예산 및 충청남북도, 광주광역시 및 전라남도, 경주시 및 경상북도, 춘천시 및 강원도에 거주하는 성인 남자 438명과 여자 487명을 포함 총 925명이 응답한 설문결과를 SPSS 12.0통계 분석 프로그램을 이용하여 분석하였다. 25종류의 고온가열조리식품을 대상으로 한 섭취빈도조사에서 가장 섭취빈도가 높은 음식은 프라이드 치킨> 삼겹살간접구이> 꽁치 및 생선직화구이 순으로 한달에 3회 이상의 빈도로 섭취하였으며, 여자는 꽁치 및 생선직화구이를 한 달에 3회 이상, 남자는 삼겹살간접구이> 돈가스> 프라이드치킨 순으로 주 1회 가까운 빈도로 섭취하는 것으로 나타났다. 성인 평균 1인당 고온가열조리식품의 연간 총 식품섭취량 조사결과 1년간 가장 많은 양을 섭취하는 식품은 프라이드치킨으로 전체평균 10.3 kg이고, 남자의 경우 13.1 kg, 여자의 경우 8.04 kg을 섭취하는 것으로 나타났다. 두 번째로 높은 섭취량을 나타내는 식품은 삼겹살구이로 전체평균 6.7 kg이고, 남자의 경우 9.4 kg, 여자의 경우 4.7 kg으로 나타났다. 세 번째로 높은 섭취량을 나타내는 식품은 제육볶음으로 전체평균 5.1 kg이고, 남자의 경우 7.0 kg, 여자의 경우 3.6 kg으로 나타났다. 본 연구결과 우리나라국민이 가장 많이 섭취하는 고온가열조리식품은 프라이드치킨, 삼겹살구이, 제육볶음으로 나타났다. 이번 고온가열조리식품 섭취실태조사는 acrolein 등 지질과산화물 섭취량 조사연구의 기초자료로 활용되어질 수 있으며, 우리나라 국민의 고온가열식품 섭취실태를 자각하고 올바른 식생활에 대한 교육의 필요성을 시사한다.