• 한국가스학회지
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• 제21권4호
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• pp.84-91
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• 2017

다양한 산업분야의 첨단제품들의 기능향상이나 디자인 등을 위해 알루미늄이나 마그네슘과 같은 가연성 금속의 사용량이 증가하고 있으며, 이러한 금속의 가공공정의 증가로 인한 금속분진이 발생할 가능성이 증가되며 이는 금속분진으로 인한 폭발사고의 증가로 이어지고 있다. 금속분진에 의한 폭발의 경우 고체 및 열분해에 의해 발생된 증기의 혼합 상태에서의 연소라는 점에서 실험적인 해석이 가스폭발이나 증기운 연소에 비해 매우 복잡하기 때문에 국내 외적으로 분진폭발에 대한 연구가 현재로서는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 가연성 금속분진의 폭발에 대한 리스크 분석을 위한 기반구조를 마련하고, 이러한 기반을 토대로 효율적인 분석방법을 제시하기 위해 분진폭발에 대한 폭발이론과 특성에 대하여 정리 및 제시하였으며, 금속성분진 별 폭발특성을 데이터베이스화 하여 분진폭발에 대한 리스크 분석과 연구에 사용할 수 있는 기반을 마련하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.474-478
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• 2018

공정안전을 위해서는 산업현장에서 취급하는 가연성물질의 화재 및 폭발 특성치가 있어야 한다. 사업장에서 사고를 예방하기 위한 연소특성치로 인화점, 연소점, 전폭발한계, 최소자연발화온도 등을 들 수 있다. 그러나 물질보건안전자료(MSDS)에서 제시하고 있는 특성치는 문헌들에 따라 달리 제시되고 있는데, 가연성물질을 안전하게 처리, 수송, 취급하기 위해서는 정확한 연소특성치가 필요하다. 화학산업에서 중간제품, 고무약품 등의 원료로 다양하게 사용되고 있는 노말에틸아닐린을 선정하였다. 그리고 노말에틸아닐린 안전한 취급을 위해서 인화점, 연소점 그리고 최소자연발화온도를 측정하였다. 노말에틸아닐린의 폭발하한계는 실험에서 얻어진 하부인화점을 이용하여 계산하였다. 노말에틸아닐린의 Setaflash 밀폐식은 $77^{\circ}C$, Pensky-Martens 밀폐식에서는 $82^{\circ}C$ 그리고 Tag 개방식에서는 $85^{\circ}C$, Cleveland 개방식에서는 $92^{\circ}C$로 측정되었다. ASTM E659 장치에 의한 측정된 노말에틸아닐린의 최소자연발화온도는 $396^{\circ}C$로 측정되었다. Setaflash 밀폐식에 의해 측정된 노말에틸아닐린의 하부인화점 $77^{\circ}C$에 의한 폭발하한계는 1.02 vol%로 계산되었다. 본 연구에서는 밀폐식에 의해 측정된 노말에틸아닐린의 하부인화점을 이용하여 폭발하한계의 예측이 가능하였다. 본 연구에서 제시된 노말에틸아닐린의 발화온도와 발화지연시간의 관계식은 노말에틸아닐린의 다른 발화온도에서도 발화지연시간의 예측이 가능해졌다.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.17-24
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• 2019

산업현장에서 사용되고 있는 인화성물질의 연소특성치로는 하부/상부인화점. 폭발하한계/상한계, 최소자연발화온도(AIT), 연소점, 최소산소농도(MOC) 등이 있다. 공정 및 근로자 안전을 위해서는 이들 특성치의 정확한 평가가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 에폭시수지와 폴리우레탄의 용매, 올레핀의 산화제, 연료용 기름과 바이오물질의 주원료 등으로 다양하게 사용되고 있는 tert-Amylalcohol(TAA)를 선정하였다. 그 이유는 다른 가연성물질에 비해 연소특성치의 신뢰성에 비교 고찰하였다. TAA의 인화점은 밀폐식 Setaflash, Pensky-Martens와 개방식 Tag, Cleveland 장치로 측정하였고, AIT는 ASTM 659E를 사용하였다. 그리고 TAA의 폭발하한계/상한계는 측정된 하부/상부인화점을 이용하여 예측하였다. Setaflash, Pensky-Martens에 의한 인화점은 19 ℃와 21 ℃, Tag와 Cleveland는 각각 28 ℃와 34 ℃, AIT는 437 ℃로 측정되었다. Setaflash에서 측정된 인화점에 의한 폭발하한계/상한계는 1.1 vol%와 11.95 vol%로 계산되었다.

• 한국가스학회지
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• 제3권2호
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• pp.77-84
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• 1999

본 연구에서는 경기도 부천시 OOO소재의 위험물 판매 취급소인 XX상사를 표준모델로 선정하여 여기서 취급하는 제 4류 위험물에 대한 위험성 평가를 실시하고 아울러 바로 길건너 맞은편의 약 20m 거리에 위치한 LPG 충전소에 대한 위험성 평가도 아울러 실시하였다. 본 연구에서의 위험성평가를 위해서는 PHAST와 Super-Chem 소프트웨어를 이용하였으며 이러한 Simulation 결과를 이용하여 분석한 결과 물질 중 아세톤의 경우 TNO 모델에 의한 복사열 평가에 의해 설비에 손상을 줄 수 있는 $37.5kw/m^2$에 해당하는 거리는 PHAST 모델의 경우 68.51m에 이르렀으며, Super-Chem 모델의 경우는 40.9,3m에 이르렀다. LPG 충전소에 대한 Simulation 결과 Fireball 지름은 125.2m에 이르며 Fireball의 높이는 206.2m에 이른다. 또한, 그 지속시간은 11.28초로 계산되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.557-560
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• 2008

샌드위치 패널은 전세계적으로 건축공사 전반에 걸쳐 매우 다양한 용도로 활용되고 있다. 우리나라의 경우 유기재료를 심재로 사용한 폴리스틸렌 패널 등을 사용함에 따라 화재에 의한 심재의 용융이나 강판의 변형 등 화재에 매우 취약하고, 유독가스 발생 등에 따른 문제점이 부각되면서 난연또는 불연성능의 확보가 반드시 필요하다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 샌드위치 패널 심재용 경량기포콘크리트의 최적배합을 도출하여 샌드위치 패널 심재에 적용하고자 한다.본 연구에서는 기포콘크리트를 샌드위치 패널 심재로 활용하기 위하여 기존의 기포방식인 기포제를 첨가하여 경량화 시키는 방식과는 전혀 다른 방식으로 콘크리트 초경량화를 위해 여러 가지 화학반응에 의한 기포 발생 유도 메커니즘을 규명하였다. 그 중 과산화수소($H_2O_2$)를 첨가하여 반응시 발열(發熱)을 유도하고, 콘크리트 기포발생 유도를 극대화시켜 초경량화를 이루기 위한 최적배합 도출 및 폐자재를 활용한 샌드위치 패널 심재용 경량기포콘크리트 충전성 검토, 소요강도 확보가능 여부 등의 다양한 실험을 통해 물리적 역학적 특성을 알아보고자 하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.800-809
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• 2011

The reaction characteristics of an integrated reactor with steam reformer and catalytic combustor using anode offgas for high temperature fuel cells such as MCFC and SOFC have been experimentally investigated in the present study. The coupled reactor had a coaxial cylindrical shape, and the inner and the outer tube was packed with combustion catalysts and reforming catalysts, respectively. Thus, the endothermic steam reforming could proceed by absorbing heat from catalytic combustion of anode offgas. Results show that increasing inlet temperature and decreasing excess air ratio increased the reformer temperature, which led to the increase in $H_2$ yield. The reforming performance for SOFC conditions was better than that for MCFC conditions since the composition of flammable components became smaller for MCFC cases. Measured reformate composition under various test conditions correlated well with thermal equilibrium composition.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.10-24
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• 2021

연구목적: 본 연구의 목적은 현재 대체연료로 사용하고 있는 바이오디젤과 일반디젤 혼합물의 위험성을 장비별(태그방식과 펜스키마르텐 방식) 시험방식에 따른 인화점 및 연소점의(밀폐, 오픈) 차이를 비교 분석, 측정함으로서 혼합물의 위험성을 확인하고, 화학물질의 위험성 평방법을 확립하여 화재원인 물질의 감식과 감정에 참고 자료로 활용하고자 함이다. 연구방법: 인화점 실험 방법 및 결과 처리는 원유 및 석유 제품 인화점 및 연소점 시험방법으로 사용되고 있는 테그밀폐식 및 펜스키마텐스식 시험방법인 ASTM 및 KS M mode를 기준으로 실험하였다. 본 실험에 사용한 장비의 제조사는 일본의 TANAKA사에서 생산한 장비로 KS M 2010의 시험규격을 만족하는 시험장비로 인화점 및 연소점을 측정하였고, 바이오디젤과 일반디젤 혼합물의 시험방식에 따른 인화점(밀폐, 오픈) 차이를 확인하고, 바이오디젤과 일반디젤 혼합물의 발화점을 기존의 디젤과의 비교 발화위험성을 비교 분석하였다. 연구결과: 실험결과를 살펴보면 먼저 혼합물의 인화 위험성에 대한 실험 결과 분석으로 인화점이 64.5℃인 일반 디젤을 기준으로 했을 때 바이오디젤이 70% 함유된 물질의 인화점은 약 92℃로 확인되었고, 가솔린과 바이오디젤 또는 바이오디젤 혼합물을 합성했을 때 인화점이 낮아지는 경향을 확인할 수 있었다. 아울러 인화점과 연소점의 차이는 약 20~30℃정도로 분석되었고, 소량의 가솔린 또는 메탄올의 혼합시 인화점은 낮아지나, 연소점은 기존의 혼합물의 연소점과 유사하다는 것을 확인하였다. 결론: 본 연구에서는 기존의 위험물안전관리법렬상의 위험물 판정 기준에 대한 세부내용의 실효성 확보 및 위험물 판정의 신뢰성 및 재현성 확보를 목적으로, 인화성 혼합물에 대한 실험적 연구를 통해서 혼합물에 대한 위험성 판단기준을 확인, 소방현장에서 단속되는 인화성 액체 대한 실험적 판정 기준에 대한 참고적인 자료를 제공할 수 있을 것이다. 또한 향후 본 연구로 시험방법별 실험에 대한 노하우를 축적한다면 위험물의 위험성 평가 연구에 있어 기초 자료이자 위험물 판정에 관한 연구의 기반으로 활용될 수 있기를 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.52-58
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• 2023

지구 기상이변에 대해 탄소중립의 중요성이 대두됨에 따라 무탄소 연료인 수소의 에너지원으로서의 활용도 역시 증대되고 있다. 일반적으로 수소는 연료전지(FC, Fuel Cell)에 활용되고 있으나, 이는 연소를 기반으로 하는 내연기관(ICE, Internal Combustion Engine)에도 활용될 수 있다. 특히 연료전지만으로 수소 활용 및 인프라 확장이 어려운 때에 이미 생산 측면이나 공급 측면에서 인프라가 기 구축되어 있는 내연기관은 수소 에너지 저변 확대에 큰 도움을 줄 수 있다. 다만 수소를 연소기반으로 활용할 경우 고온에서 공기 중 질소가 산소와 반응하여 유해배기물질인 질소산화물(NOx, Nitrogen Oxides)이 생성될 수 있는 단점은 존재한다. 특히 냉간 (Cold Start) 운전 영역시 포함될 EURO-7 배기규제의 경우 워밍업(Warm-up) 과정에서 발생하는 배기배출물의 저감을 위한 노력도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2 L급 수소 직접분사방식 전기점화 (SI, Spark Ignition) 엔진을 활용하여 냉각수를 상온에서 88 ℃로 워밍업하는 과정에서 질소산화물 및 연료소모율의 변화 특성을 살펴보았다. 특히 수소는 기존의 가솔린, 천연가스, 액화석유가스(LPG, Liquified Petroleum Gas)와 달리 가연범위(Flammable range)가 넓기 때문에 공기과잉률(Excessive air ratio)을 희박하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 워밍업하는 과정에 있어서 공기과잉률을 1.6/1.8/2.0으로 변화하여 그 결과를 분석하였다. 본 실험의 결과는 워밍업 시 공기과잉률이 희박해질수록 시간당 질소산화물의 배출이 적고, 열효율도 상대적으로 높으나 최종 온도까지 도달 시간이 길어짐에 따라 누적 배출량 및 연료소모율은 악화될 수도 있음을 시사한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권4호
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• pp.75-85
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• 2018

2016년 6월 영국 그렌펠 타워 화재는 외단열에 의한 수직화재확산으로 인한 대표적인 피해사례이다. 외단열 공법에서 많이 사용되는 유기단열재는 단열성능이 좋은 반면 화재에 취약한 단점이 있다. 알루미늄 복합패널을 외벽 마감재로 사용하는 외단열 공법에서 알루미늄 내부에 사용되는 플라스틱은 수직 화재확산의 원인으로 지목되고 있다. 알루미늄복합패널을 외벽에 고정하기 위해 사용되는 철재 프레임 때문에 외벽과 외벽 마감재 사이에 중공층이 형성된다. 외벽에 화재가 발생하면 가연성외벽의 연소뿐만 아니라 단열재로부터 발생된 화염이 중공층을 통해 수직으로 급격히 확산되어 인명 및 재산피해가 발생할 수 있다. 국내의 경우 국토교통부고시 2015 - 744에 의한 소재단위 성능시험이 수행되고 있으며, 영국에서는 실제 규모의 화재시험으로 외벽의 수직화재확산 시간의 측정이 가능한 BS8414 시험이 시행되고 있다. 본 연구에서는 현행 국내 고시 기준으로 적합한 준불연 소재의 알루미늄복합패널을 대상으로 영국에서 시행되고 있는 실규모 외벽화재시험(BS 8414)을 수행하여 수직화재확산에 대한 거동 관찰과 현재 마감재료의 소재단위 평가의 한계를 확인하고자 하며, 실제 규모의 화재 시험을 통한 외벽화재 화재확산 방지를 위한 시스템 도입 필요성 확인하고자 한다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.73-79
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• 2009

유해물질은 만일 누출된다면 화재 폭발 독성 및 위해성이 있는 물질을 말한다. 많은 선진국에서 유해물질의 수송이 증가하고 있기 때문에 유해물질의 생산 저장 수송 사용 및 폐기에 대한 정확한 정보는 매우 중요하다. 유해물질의 수송은 유해물질의 사용과정에서 핵심적인 기능이라고 말할 수 있다. 정부는 유해물질에 대해 많은 법령과 규제, 기준들을 개발해 왔다. 그러나 한국의 법령, 규제, 기준들은 비록 유해물질의 이동이 유해물질 수송에 대한 안전과 방재차원에서 중요한 정보임에도 불구하고, 유해물질의 O-D수송에 대한 정확한 정보를 보장하고 있지 못한 실정이다. 본 연구의 목적은 한국의 유해물질 수송에 대해 새롭게 대두되거나 기존에 제기된 이슈들을 조사하고, 제한된 자료를 가진 상황에서 유해물질에 대한 O-D매트릭스를 예측하는 기법을 개발하는 것이다. 본 연구는 유해물질 수송사례에 대한 40개의 후보군 중에서 수산화나트륨 폐기물에 대한 수송이 사례 연구로 선정하였다. 성장률법이 수산화나트륨 폐기물 수송의 2005년 O-D매트릭스를 추정하는데 적용되었다. 행렬보정기법이 추정된 수산화나트륨 O-D매트릭스를 보정하는데 사용되었다. 본 연구는 유해물질에 대한 O-D추정기법의 적용가능성을 제시하였다. 본 연구를 통해 도출된 수산화나트륨 폐기물 O-D 매트릭스는 수산화나트륨 수송의 수송로와 수송구간을 추적하는데 사용되어 진다.