• 한국해양공학회지
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• 제35권1호
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• pp.59-74
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• 2021

To validate the fire safety assessment of structures, many structural experiments under fire load have been conducted. However, most of these experiments were conducted in restricted environments, such as inside a furnace, and experiments were seldom carried out in open space. In this study, an experimental study on H-beams, frequently used as structural reinforcements, was carried out for validating the thermal-structural analysis method under development. A 1.8 MW burner fire was adopted with each end of the H-beam fixed without a mechanical load. Gas temperature, steel surface temperature, and displacements were then measured. During the experiment, gas and steel temperatures were obtained at 9 and 17 points near the H-beam, respectively. In addition, the vertical and horizontal displacements of the H-beam under fire load at 6 points were obtained. Furthermore, it was verified that the stable displacement measurements via the contact and non-contact methods were feasible in harsh environments where flames and smoke were both present.

• 한국세라믹학회지
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• 제26권6호
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• pp.836-842
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• 1989

In this study, finely divided vanadium pentoxide was prepared by carrying vapor of vanadyl trichloride into the flame of an C3H8-O2-H2 with a specially designed burner. The flame-synthesized oxide particles had a nonporous spherical shape with nearly constant diameter in the range of 200-600$\AA$. The surface area of these particles depends on the residence time and the concentration of metal chloride vapor in the burner. The experimental results showed that the growth of particles is controlled by fusion rather than collision. The crystal size of finely divided V2O5 particle was increased after calcination at temperature above 50$0^{\circ}C$.

• 한국안전학회지
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• 제27권3호
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• pp.71-76
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• 2012

The coflow velocity effect on the minimum extinguishing concentration(MEC) was investigated experimentally in heptane cup-burner flames. Various inert gases($N_2$, Ar, $CO_2$, He) were added into the oxidizer to find the critical concentration and the effectiveness of the agents on flame extinction. The experimental results showed that the MECs were increased with increasing coflow velocity for most inert gases except helium, but the higher coflow velocity induced the lower burning rates of heptane. This indicated that the increase of coflow velocity resulted in the decrease of fuel velocity evaporated from fuel surface, and hence the stain rate on the reaction zone was also decreased. In the case of helium as a additive, the extinguishing concentration was independent of the coflow velocity because the heat conductivity was ten times larger than the other inert gases and flow effect by a strain rate might be compensated for heat loss to the surroundings.

• 한국안전학회지
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• 제20권4호
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• pp.171-179
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• 2005

건물의 마감재료가 화재에 노출될 때 그 마감재료의 역할을 이해하는 것은 필수적이다. 실물화재실험을 통해서 재료의 성능을 평가하는 것이 가능하다. 그러나 실물화재 실험 시 소요되는 시간과 높은 비용으로 인해 실물 화재 실험이 수행되는 경우는 드물고 대신 컴퓨터 화재 시뮬레이션이 개발되어 왔다. 컴퓨터 화재 시뮬레이션에서는 초기입력 데이터로서 점화 버너의 화염으로부터의 Heat Flux Map이 요구된다. 현재까지의 연구에서는 열전대 혹은 열유속 센서와 같은 실험장치의 제한으로 인해 $10kW/m^2$간격의 Heat Flux Map이 나와있을 뿐이고 공간적으로 더 상세한 Heat Flux Map은 없는 실정이다. 화재 시뮬레이션의 성능을 증가시키기 위해서는 점화 버너로부터의 정확하고 상세한 Heat Flux Map이 필요불가결하다. 본 연구의 목적은 적외선 카메라로부터 얻어진 표면온도를 이용하여 벽에서 점화 버너 화염에 대한 Heat Flux Happing Procedure를 개발하는 것이다. 높은 수준의 공간적 해상도는 적외선 카메라로부터 제공된다. 개발된 Heat Flux Mapping Procedure를 증명하기 위해서 ISO 9705 점화버너를 이용해서 실험이 행해졌다. 실험 결과를 통해 개발된 Heat Flux Mapping방법의 열유속 해상도와 공간적 해상도가 얻어졌다. 또한 그 실험 결과가 현재 쓰여지고 있는 Heat Flux Map과 비교되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권11호
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• pp.3063-3071
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• 1995

An experimental study has been carried out for the heat transfer and particle deposition during the Outside Vapor Deposition process. The surface temperatures of deposited layers, and the rates, efficiencies and porosities of particle deposition were measured. It is shown that the axial variation of the surface temperature can be assumed to be quasi-steady and that as the traversing speed of burner is increased, the deposition rate, efficiency and porosity increase due to the decreased surface temperature. As the flow rate of the chemicals is increased, both the thickness of deposition layers and the surface temperature increase. Deposition rate also increases, however, deposition efficiency decreases for tests done. Later passes in early deposition stage result in higher surface temperatures due to increased thickness of porous deposited layers, which cause the deposition rate, efficiency, and porosity to decrease.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.181-188
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• 2012

대향류확산화염의 화염소화에 있어서 에지화염 역할에 관한 실험적 연구가 진행되었다. 속도비, 버너직경, 그리고 버너간격을 변화시키며 수행된 실험에서 전체신장률에 따른 화염소화 임계질소몰분율의 그래프는 c-커브 형태로 나타났다. 고신장률화염에서는 화염소화 임계질소몰분율의 그래프가 하나의 곡선으로 일치하였으며, 화염이 일차원의 응답특성을 갖는 것을 확인하였다. 화염 소화는 바깥 에지화염이 반경방향으로의 진동 후에 화염 중심으로 수축하며 소화하는 영역, 진동 없이 화염중심으로 수축하며 소화하는 영역, 그리고 바깥 에지부분의 수축과 진동 없이 화염중심에 화염 구멍이 생기며 소화하는 영역으로 세 가지 모드로 나타났다. 화염 표면온도 측정과 에너지 방정식의 각항을 수치해석 한 결과를 토대로 에지화염부분에서의 반경방향 전도 열손실이 에지화염의 불안정을 야기한다는 것과 전도를 통한 열 공급뿐만 아니라 대류를 통한 열 공급도 바깥 에지화염의 안정화에 기여한다는 것을 보였다. 그리고 반경방향의 전도열손실이 수축하며 소화하는 메커니즘의 지배적인 역할을 함을 보였다.

• 한국연소학회지
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• 제16권4호
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• pp.31-37
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• 2011

This paper presents both experimental and numerical investigation of the combustion characteristics of stretched premixed lift-off flames using synthetic gas($H_2$/CO) in an impinging burner. We used "Spin code" for numerical analysis. An ICCD camera was employed to measure flame location and flame thickness. The impinging surface temperature was affected by local strain rate K, equivalence ratio, and composition ratio of fuel. In spite of the difference of boundary conditions in experimental and numerical results, the tendencies of surface temperatures were agreed. From result of this work, we also found that flame location and flame thickness directly related to surface temperature are greatly affected by local strain rate K.

• 한국분말재료학회지
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• 제16권6호
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• pp.431-437
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• 2009

Various inorganic fillers improve the thermal conductivity and physical properties of organic products. Alumina has been used a representative filler in the heat radiation sheet for the heat radiation of electric device. The high filling rate of alumina increases the thermal conductivity and properties of products. We successfully developed the spherical alumina by flame fusion process using the oxygen burner with LPG fuel. In the high temperature flame (2500$\sim$3000$^{\circ}C$) of oxygen burner, sprayed powders were melting and then rotated by carrier gas. This surface melting and rotation process made spherical alumina. Especially effects of chemical composition and particle size of stating materials on the melting behavior of starting materials in the flame and spheroidization ratio were investigated. As a result, spheroidization ratio of boehmite and aluminum hydroxide with endothermic reaction of dehydration process was lower than that of the sintered alumina without dehydration reaction.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.211-216
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• 2012

화석 에너지 고갈에 따라 에너지의 합리적 이용이 요구되면서 가용 에너지를 고려한 열에너지의 계단식 활용이 적극적으로 검토되고 있다. 이와 같은 배경에서 1 kW 급의 스털링 엔진을 기반으로 한 열병합발전 시스템이 분산 에너지 시스템을 구축하는 단위로서 제안되었다. 1 kW 의 용량은 가정용에 적합하며, 가정에서 활용하기 위해서는 공간을 작게 차지하도록 하면서도 소음과 유해가스의 배출을 철저하게 차단해야 한다. 이러한 조건들을 충족시키며 효율이 높은 시스템을 개발하기 위하여 슬롯 형태의 예혼합 버너를 제안하였고 버너의 연소 특성을 파악하기 위하여 일련의 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 화염의 형상을 촬영하여 연소부하 및 공기비에 따른 연소 모드를 관찰하였고 배가스를 분석하여 연소 모드에 따른 배기 특성을 연구하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.365-371
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• 2019

본 연구에서 SiO₂ 증착용 확산 화염 버너의 연료와 산소의 비율 변화에 따른 화염의 온도 분포를 전산 유체 해석을 수행하였다. 이는 친환경 원료물질을 이용한 광섬유 제조용 SiO₂ 프리폼 증착 공정을 시뮬레이션하기 위한 전단계에 해당한다. 예혼합 연소를 모델링하기 위해서 열 유동, 대류 및 화학 반응을 고려하였고 Reynolds-averaged Navier-Stokes 방정식과 k-ω 모델을 사용하였으며, 실제 화염의 온도 분포와 형상을 비교하여 연소 모델링의 적절성을 확인하였다. 결과적으로 화염의 온도 분포는 보조 산소의 유량이 증가하면 노즐 표면으로부터 최고 온도까지의 거리가 증가하는 경향성을 보였다. 또한 혼합 가스의 당량비가 큰 연소 반응에서 불완전 연소로 인한 온도 분포의 폭이 크게 나타나는 것을 확인하였다.