• 한국추진공학회지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.95-103
• /
• 1999

혼합형 고체추진제의 저압하에서의 연소특성을 연소속도측정, 점화 및 정상 연소현상 관찰, 그리고, 소화표면의 구조 관찰의 측면에서 연구하였다. 이를 위하여 OVSB 장치를 제작하였으며, 저압 연소속도 측정기법을 정립하여 혼합형 고체추진제의 저압 연소속도를 측정하였고, OVSB의 연소실에 장착된 창을 통하여 추진제의 점화 및 연소현상을 비디오 카메라를 사용하여 초당 30 장의 속도로 촬영하여 분석하였다. 또한, 급속감압법을 이용하여 얻은 추진제의 소화표면의 구조를 주사전자현미경으로 분석하였다. 시험 대상 추진제들은 대기압 이하(2.0∼15psia)의 저압하에서 압력 지수가 0.6∼0.88로 높은 압력의존성을 보였으며, 추진제에 포함된 금속입자(Al) 함량이 연소속도와 압력 지수에 크게 영향을 주는 것으로 나타났다. 금속함량이 클수록 연소속도가 빨랐으며, 압력 지수는 작았다. 시험대상 추진제들은 2.0psia 부근에서 자체 소화되는 특성을 보였다. 그리고, 연소표면에서의 AP 입자의 분해속도가 바인더의 분해속도 보다 느렸으며, 낮은 압력으로 인해 바인더가 쉽게 기체상태로 승화하는 것으로 판단되었다. Al이 다량 함유된(17.5%) 추진제가 점화성이 우수하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.13-19
• /
• 2015

이 연구에서는 인(P)-질소(N)의 첨가제로 처리된 리기다 소나무의 연소성을 시험하였다. 15 wt%의 인-질소 첨가제 수용액으로 리기다 소나무에 3회 붓칠하여 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소성을 시험하였다. 그 결과, 인-질소 첨가제로 처리한 시험편은 피로인산/암모니움이온 첨가제로 처리한 시험편을 제외하고, 처리하지 않은 시험편에 비하여 착화시간이 90~148 s으로 길었다. 또 불꽃소멸시간은 556~633 s으로서 길게 측정되었다. 그러나 인-질소 첨가제로 처리한 시험편은 무처리 시험편에 비해 각각 12.5~43.4% 정도 높은 평균열방출률과 11.8~43.1% 정도 높은 총열방출률을 나타내었다. 특히, 인-질소 첨가제로 처리한 시험편의 유효연소열은 15.60~18.37MJ/kg으로서 순수 리기다 소나무 시험편에 비하여 2.9~17.5% 낮게 나타났다. 따라서 인-질소 첨가제로 처리한 시험편은 순수 리기다 소나무 시험편에 비하여 연소 억제성을 부분적으로 향상시켰다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.84-92
• /
• 2008

본 연구에서는 영동지역의 대표 수종인 소나무와 떡갈나무를 대상으로 주요 부위별 열적특성을 고찰하고자 콘칼로리미터 시험을 수행하여 중량변화, 착화시간, 화염유지시간, 발열량 그리고 CO와 $CO_2$ 배출농도를 비교 분석하였다. 소나무와 떡갈나무 모두 가지의 총중량감소가 가장 크게 나타났으며, 낙엽의 착화시간이 9 s 정도로서 가장 빠르게 나타났다. 낙엽과 수피부위의 화염유지시간은 $640{\sim}1,016s$ 정도였으며, 총방출열량은 낙엽비 생엽의 2배 정도인 60.1 $MJ/m^2$로 가장 높게 나타났다. 또한, CO 및 $CO_2$의 최대 배출농도는 떡갈나무의 가지부위가 소나무의 가지보다 2.82배 이상 높게 나타남으로써 소나무와 떡갈나무의 열적특성은 부위별로 많은 차이가 있음을 확인하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.234-244
• /
• 2014

Recently it has been focused that the automobile engine has developed in a strong upward tendency for the use of the high viscosity and poorer quality fuels in achieving the high performance, fuel economy, and emission reduction. Therefore it is not easy to solve the problems between low specific fuel consumption and exhaust emission control at motor cars. In this study, it is designed and used the engine test bed which is installed with turbocharger and intercooler. In addition to equipped using CRDI by controlling injection timing with mapping modulator, it has been tested and analyzed the engine performance, combustion characteristics, and exhaust emission as operating parameters, and they were engine speeds(rpm), injection timing(bTDC), and engine load(%). From the result of an experimental analysis, peak cylinder pressure and the rate of pressure rise were increased, and the location of it was closer toward top dead center according to the increasing of engine speed and load, and with advancing injection timing. The combustion characteristics are effected by fuel injection timing due to be enhanced the mass burned fraction. Using the engine dynamometer for analyzing the engine performance, the engine torque and power have been enhanced according to advancing the fuel injection timing. In analyzing of exhaust emission, there has been a trade-off between PM and NOx with increasing of engine speed and load, and with advanced injection timing. The experimental data are shown that the formation of NOx has increased and PM, vice versa.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.15-21
• /
• 2018

본 연구에서는 인화성 액체가 비닐바닥에 뿌려져 화재가 발생되었을 때의 성장 특성 및 탄화 패턴 등을 해석하는데 있다. 아세톤은 화염이 착화되고 약 0.2 s 경과되었을 때 화염이 최성기에 도달하였다. 화염은 난류 패턴이며, 연기의 색상은 흰색이었다. 연소가 진행되는 하단은 층류 패턴이 확인되었고, 상단 부분은 난류 패턴이다. 연소 완료된 바닥은 희미한 포어 패턴을 나타냈다. 벤젠은 착화 후 약 0.6 s 경과하였을 때 강렬한 화염이 생성되었고, 길이는 약 50 mm로 측정되었다. 화염이 쇠퇴기로 접어들었을 때 불완전 연소에 의한 다량의 검은색 연기가 발생하였다. 연소가 완료된 바닥면의 탄화 패턴은 포어 패턴 및 스플래시 패턴 등이 확인되었다. 알코올은 착화되어 약 1.1 s 경과하였을 때 강렬한 화염이 형성되었다. 또한 인화성 액체가 고인 곳은 탄화 심도가 크게 형성되었고, 인화성 액체가 흘러간 곳의 경계면에서 탄화의 흔적이 확인되었다.

• 한국안전학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.92-97
• /
• 2010

세계적으로 대기환경문제와 원유가격의 상승 그리고 비산유국의 안정적인 에너지공급의 대체에너지로서 부각된 바이오디젤은 현재까지 많은 연구가 진행되어 왔으나, 온도변화에 대한 열적거동에 관한 연구는 국내에서 수행되지 못했다. 따라서 본 연구에서는 일반디젤과 바이오디젤 그리고 이들 혼합물질의 인화점, 열분해 압력 그리고 열적 거동에 관한 연구를 수행하였으며, 그 결과 인화점과 열분해 압력변화에 있어서 바이오디젤은 일반디젤에 비해 인화점은 $182^{\circ}C$로 일반디젤의 $54^{\circ}C$ 보다 많이 높으며, 열분해압력도 바이오디젤의 경우 40.1bar, 일반 디젤의 경우 29.8bar로 바이오디젤의 열적 안정성이 상당히 높은 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권12호
• /
• pp.1043-1050
• /
• 2010

HCCI엔진에는 농도성층화와 열적성층화가 존재하고, 이것들은 착화와 연소과정에 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 예혼합기의 불균질성이 HCCI연소과정에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 우선 4행정광학엔진을 이용하여 잔류가스가 있는 경우와 급속압축장치를 이용하여 잔류가스가 없는 경우의 예혼합기의 불균질성에 대하여 비교분석하였다. DME를 연료로 이용하고 프래밍카메라를 사용하여 2차원화학발광이미지를 취득하였다. 그 결과, 잔류가스가 있는 불균질 한 경우에 4행정엔진실험에서는 연소현상이 공간적으로 연소현상의 시간차이가 발생하였다. 잔류가스가 없는 급속압축장치의 실험에서는 4행정기관의 결과에 비해서 더 적은 공간적인 변화가 존재하는 것을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.34-39
• /
• 2015

최근 차량용 에너지의 소비는 대부분 화석연료로부터 사용된다. 기존 화석 연료를 사용하는 자동차보다 친환경적이며 저렴하고 재생이 가능한 연료의 요구증대로 대체연료 자동차산업이 강조되고 있다. 오늘날 고옥탄가와 높은 자기발화온도 특징을 가지고 있는 천연가스는 저렴한 비용, 기존 화석연료보다 풍부한 매장으로 기존 스파크 점화엔진인 가솔린엔진의 대체에너지로 간주되고 있다. 본 연구는 기존 2리터 가솔린 엔진에 CNG 가스 분사시스템을 장착하여 전소 및 혼소 연료분사시스템을 설치하였다. 또한 CNG전소 및 가솔린/CNG 혼소차량의 ECU 제어전략을 최적화 하였다. 혼소차량에 대하여 NEDC모드 주행결과 가솔린 차량 대비 혼소차량의 CO2 저감율을 16%확인하였다. 또한 CO와 HC의 배기가스 배출량은 가솔린 차량과 동등한 수준을 확보하였다. 하지만 NOx의 배기가스 배출수준은 증가된 현상을 확인할 수 있었다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.105-113
• /
• 2017

Recently the direct injection diesel engine is the most efficient one available for road vehicles, so this fundamental advantage suggests the compression injection diesel engine are a wise choice for future development efforts. The compression ignition diesel engine, with its bigger compression ratios if compared to the SI engine, offers a higher thermodynamic efficiency, also additionally the diesel engine with its less pumping losses due to the throttled intake charge as in a SI engine has higher fuel economy. But the largest obstacle to the success of this engine is meeting emission standards for Nitric oxides and particulate matter while maintain fuel consumption advantage over currently available engines. Thus its use should be largely promoted, however, diesel engine emits more Nitric oxides and particulate matter than other competing one. There has been a trade-off between PM and NOx, so efforts to reduce NOx have increased PM and vice versa, but trap change this situation and better possibility emerge for treating NOx emission with engine related means, such as injection timing, equivalence ratio, charge composition, and engine speed. The common rail direct injection system is able to adjust the fuel injection timing in a compression ignition engine, so this electronically controlled injection system can reduce the formation of NOx gas without increase in soot. In this study it is designed and used the engine test bed which is installed with turbocharge and intercooler. In addition to equipped using CRDI by controlling injection timing with mapping modulator, it has been tested and analyzed the engine performance, combustion characteristics, and exhaust emission as operating parameters.

• 한국안전학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.63-71
• /
• 2009

In order to improve flame retardancy, the halogen free organic melamine phosphate(M-P) flame retardant was synthesized from melamine and phosphoric acid by the reaction of precipitation. The ignition test was carried out preparing hybrid flame retardant compound($H_bFRC$) consisting of organic M-P and inorganic Mg$(OH)_2$ as a flame retardant in the polyolefin resins. The flame retardancy and mechanical properties of flame retardant aluminum composite panel($H_bFRC$-ACP) were performed to investigate the possibility of the composite material, which was contained M-P, as a inner core for $H_bFRC$-ACP. For this study, the results of ignition test indicate that a char formation and drip suppressing effect, and combustion time reduced as the content of M-P increased. The limited oxygen index(LOI) values were measured 17.4vol% and 31.5vol% for LDPE only and $H_bFRC$-3(M-P content: 15wt%), respectively. And it was verified that the $H_bFRC$-3 was needed more oxygen quantity with the increase of M-P content when it combustion. Also, the results from thermogravimetric analysis were observed endothermic peak at $350^{\circ}C$ and $550^{\circ}C$, it was confirmed predominant thermal stability though the wide temperature range by the mixture of M-P and Mg$(OH)_2$. The LDPE-ACP (using only LDPE as a inner core), $35.13kW/m^2$ of heat release rate(HRR) and 13.43MJ/m2 of total heat release(THR) were measured while the $H_bFRC$-ACP, $10.44kW/m^2$ of HRR and 1.84MJ/m2 of THR were measured by results of cone calorimeter test. In case of $H_bFRC$-ACP, the average gas emission amount of CO and $CO_2$ could be decreased down to 25% and 20%, respectively, in comparison with LDPE-ACP. The mechanical properties such as tensile strength, bending strength and adhesion strength of $H_bFRC$-ACP were revealed slightly high values $54N/mm^2$, $152N/mm^2$ and 120N/25mm, respectively, compared with LDPE-ACP. It was confirmed that flame retardancy was improved with the synergy effect because of char formation by M-P and hydrolysis by Mg$(OH)_2$. The result of this study suggest that $H_bFRC$ can be applied for an adequate halogen free flame retardant composite material as a inner core for ACP.