• Title/Summary/Keyword: foam material

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해군 함정 격실 유류화재 대응을 위한 수성막포 분사 최적화에 대한 CFD 해석 연구 (CFD Analysis Study on Aqueous Film Foaming Foam Injection Optimization to Respond to Oil Fires in Naval Ship Compartment)

  • 전길송;김휘성;심재웅;유용호;박진욱
    • 공업화학
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    • 제35권3호
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    • pp.239-247
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    • 2024
  • 해군 함정에서 화재가 발생하면 잠재적인 인적, 물적 손실을 완화하기 위해 신속한 진압과 통제가 필수적이다. 해군 함정의 특성상 유류화재 발생 가능성이 크며 이에 유류화재 대응에 탁월한 수성막포(AFFF)를 사용하는 것이 화재 진압에 매우 중요하다. 또한 함정의 격실 내에서 화재가 발생하는 상황 역시 고려해야 한다. 이러한 상황에서 수성막포의 궤적과 적용 범위를 이해하는 것이 중요하므로 격실 환경에 맞는 소화 시스템 설계가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 수성막포에 대한 전산유체역학 (CFD) 방법론을 검증하기 위한 해석으로 분사 높이 및 각도에 대한 적용 가능성을 조사하였다. 이러한 내용을 바탕으로 하여 함정 격실에 적용가능한 CFD 해석 결과를 얻었다. 이 결과는 해군 함정 격실 내 유류 화재에 신속하게 대응할 수 있는 소화 시스템 개발의 기반이 될 것이다.

주요 건축 재료별 연소가스 유해성 평가 (The Combustion Gas Hazard Assessment of Main Building Materials)

  • 김종북;이시영
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권5호
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    • pp.639-654
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    • 2016
  • 건축 재료별 연소가스에 따른 인체 유해성 평가에 관한 본 연구는 SEM, FTIR와 콘칼로리미터를 이용하여 목재류인 MDF와 나왕방부목 2종과 화학물질인 난연 스티로폼, 스티로폼, 우레탄폼 및 석고보드 4종의 플라스틱류 각각의 재료별 연소가스 분석을 하였다. 분석결과, MDF는 연소된 부분의 나무구조와 접착제가 혼합되어 균일하게 연소되었고 나왕방부목은 난연 약제가 깊숙이 침투하여 높은 열에도 목재의 형태를 일정하게 유지하였다. 난연 스티로폼은 불이 붙지 않고 녹아내렸는데 무기계 난연제 때문으로 사료되고 석고보드는 형태는 유지했으나 열에 취약함을 확인하였다. MDF에서 암모니아($NH_3$)치사농도(750 ppm)대비 795 ppm, 나왕방부목은 이산화탄소($CO_2$)가 256,965 ppm으로 치사농도(100,000 ppm)의 2.5배 초과하였고, 우레탄에서 염화수소(HCl)의 치사농도(500 ppm)를 초과하는 697 ppm, 또한 우레탄에서 이산화질소($NO_2$) 치사농도(250 ppm)를 크게 초과하는 434 ppm과 난연 스티로폼 398 ppm이 방출되었다. 대부분의 재료에서 인체에 매우 유해한 가스가 방출됨을 확인하였고, 본 연구결과는 향후 건축 재료별 인체 유해성을 평가하는 기초데이터로 활용하고자 한다.

유한요소법을 이용한 복합재료의 충격에 관한 해석 (Analysis on the Impact of Composite by Using FEM)

  • 김성수;김영춘;홍순직;국정한;김세환;조재웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.542-547
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    • 2013
  • 본 연구에서는 알루미늄 폼 코어 복합재료의 기계적 성질을 시뮬레이션 해석을 통하여 고찰하였다. 시험편 모델에는 50J, 70J, 100J의 충격에너지를 가하였다. 50J, 70J 및 100J의 충격에너지에 대해서는 각각 3.4 ms, 3.2 ms 및 3.2 ms의 시점에서 최대하중이 발생하였다. 50J의 충격에너지를 가한 경우는 스트라이커가 복합재료의 상부 면재를 뚫고, 심재까지 손상을 입혔다. 그러나 하부 면재까지는 손상이 없이 그대로이었고 52 J의 에너지가 발생하였다. 70J의 충격에너지를 가한 경우는 스트라이커가 상부 면재를 관통한 후 하부 면재까지 손상을 주었고 65 J의 에너지가 발생하였다. 100J의 충격에너지를 가한 경우는 스트라이커가 면재와 심재를 완전히 관통하여 손상을 주었다. 스트라이커가 상부 면재를 관통하는 시점에서는 최대하중이 되고 그 후로는 하중이 급격히 감소하다가 하부 면재에 도달할 때에 다시 급격히 증가하고 있다가 감소하였고 95 J의 에너지가 발생하였다.

열가소성 탄성중합체인 PP/SEBS 혼합 연구 (A research of thermoplastic elastomer PP(Poly Propylene)/SEBS(Styrene Ethylene Butylene Styrene) blends)

  • 한현각
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.562-570
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    • 2018
  • 고분자 단독으로는 얻을 수 없는 다양한 물성을 얻기 위하여 두 가지 이상의 고분자를 블렌드하는 기법을 많이 사용하고 있다. 폴리올레핀계 TPE(Thermoplastic Elastomer)는 디스플레이, 자동차, 가전제품 등에 널리 사용되고 있다. 소비자는 고감성이고 고급화된 자동차 내장부품을 요구한다. 높은 폼형성도와 흐름성이 있는 고분자소재 개발이 필요하다. 내부에 폼층이 있는 TPE은 좋은 고분자소재이다. 두 종류의 TPE 소재를 개발하였다. 첫번째 소재는 Homo-PP(PolyPropylelne)에 SEBS/Oil을 혼합하였고, 두 번째 소재는 Co-PP와 SEBS/Oil을 혼합하였다. 혼합온도는 $180^{\circ}C$, $190^{\circ}C$. $260^{\circ}C$(두번째 소재), 혼합속도는 50rpm, 혼합시간은 5분이다. TPE의 MI(Melt Index)는 PP의 MI에 영향이 있고, 혼합온도의 영향은 미미하였다. 경도와 인장탄성률은 PP의 MI와 혼합온도의 영향은 적었으나, SEBS/Oil의 비율이 높아지면 낮아졌다. 소프트터치감은 SEBS/Oil의 비율이 증가하면 증대하였다. TPE릉 자일렌으로 SEBS/Oil 층을 녹여내어 IPN(Interpenentration polymer network) 구조를 확인할 수 있었으며, Strain-harding 현상도 확인하였다. 제조한 TPE가 고무현상을 보이고, 생성된 closed cell이 안정한 상태임을 알 수 있다.

발포 알루미늄으로 된 경사진 이중외팔보 시험편의 접착면에서의 전단 실험 및 시뮬레이션 해석 (Shear Experiment and Simulation Analysis at Bonded Surface of Specimen Tapered Double Cantilever Beam with Expanded Aluminum)

  • 손홍붕;전성식;조재웅
    • Composites Research
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    • 제27권6호
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    • pp.248-253
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    • 2014
  • 본 연구에서는 발포 알루미늄으로 구성된 접착 구조물에서의 접합면에 대한 파괴 특성을 조사하기 위하여 각도를 변수로 정하고 TDCB 시험편을 설계하였다. 이 시험편들은 길이는 200 mm이고 시험편에 대한 접착면의 경사 각도는 $6^{\circ}$, $8^{\circ}$, $10^{\circ}$$12^{\circ}$인 네 가지로 모델링을 하였다. 이 시험편들의 실험 및 해석을 분석한 결과, 경사면 각도가 $6^{\circ}$, $8^{\circ}$, $10^{\circ}$$12^{\circ}$인 경우에 시험편들의 최대 하중은 각각 약 120 N, 137 N, 154 N과 171 N으로 발생하였다. 해석의 결과 값이 실험치에 가까워져 많은 차이를 보이지 않는 것을 확인할 수 있다. 따라서 이와 같은 연구 방법을 응용하여 실험 대신 시뮬레이션을 통하여 접착제로 접착된 알루미늄 폼으로 된 재료의 전단 거동에 관한 물성치를 효율적으로 파악할 수 있다고 사료된다.

LNG 벙커링용 고효율 LNG 저장탱크 열해석 (Thermal analysis of LNG storage tank for LNG bunkering system)

  • 윤상국
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.876-880
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    • 2015
  • IMO의 규제인 신조 선박에 대한 NOx 80% 감축의 2016년 발효를 앞두고, 청정에너지인 LNG연료 선박 및 벙커링 선박의 보급이 유럽 선진국들을 중심으로 추진되고 있다. LNG 저장탱크는 LNG 벙커링의 필수 설비로 현재의 액체질소 등을 저장하는 극저온 액체 저장탱크와 동일한 구조이며, IMO의 "C"형 가압탱크인 내외 용기로 구성된 2중 탱크에 진공펄라이트 단열재가 충전되는 형식이다. 그러나 이 단열방식은 진공작업이 어렵고 일 LNG 기화량이 2.0 % 내외가 되어 보다 고효율의 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 진공과 단열재를 분리하여 내외탱크에 고진공을 적용하고 외부 탱크에 우레탄폼을 가설시킨 탱크 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 해석결과 본 개발 탱크는 진공도가 $10^{-3}Torr$ 이하일 때 일 기화량이 0.03 % 이하로 매우 적게 유지될 수 있고, $10^{-4}Torr$ 이하가 되면 일 기화량이 0.11 %가 되었다. 진공이 파괴되는 경우에도 현재 진공펄라이트 단열은 일 4.9 %의 증발이 발생하나, 새 고안 탱크는 일 증발율이 4.12 %가 되는 매우 효율이 높고 안전한 LNG 탱크 단열방식이 되었다.

흰쥐의 감염된 전층피부결손에 미치는 은 함유 드레싱제재와 폴리우레탄 폼 드레싱제재의 비교관찰 (Comparative Study of Acticoat® & Allevyn® on Infected Full-thickness Wound of the Rat Skin)

  • 곡낙수;김한구;김승홍;김우섭;배태희;김미경
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제34권2호
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    • pp.169-175
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    • 2007
  • Purpose: $Allevyn^{(R)}$(Smith & Nephew, England) is a type of polyurethane foam material with good wound discharge absorption. $Acticoat^{(R)}$(Smith & Nephew, England) is a silver coated dressing material which is effective in infected wound. The purpose of this study is to compare the effects of dry gauze, $Acticoat^{(R)}$ and $Allevyn^{(R)}$ on infected full-thickness wound healing in rat. Methods: One hundred and twenty rats were divided into 3 groups: group I(dressing with dry gauze, n=40), group II(dressing with $Allevyn^{(R)}$, n=40), group III(dressing with $Acticoat^{(R)}$, n=40). A $15{\times}15mm$ square full-thickness wound was made on the dorsum and left open for 24 hours. The size of wound defects were measured each dressing changes. The histological evaluation was performed on the 3rd day, 7th day, 14th day, 21th day. Results: After the wound was left open for 24 hours, typical findings of bacterial infection was observed. After the 7th day, group III showed larger area of epithelialization, smaller defect size compared to those of two other groups. Complete replacement by fibrotic scar tissue was observed in group III with no signs of inflammation on the 14th day. By day 21, the average defect size in group III was decreased from initial 100% to 3.63%. while in group I and II, it was decreased to 62.66% and 53.62%, respectively. Conclusion: $Acticoat^{(R)}$ is an effective tool in the treatment of infected wound.

석탄회를 활용한 경량기포유동화재의 플로우 및 강도 특성 (Flow and Strength Characteristics of the Lightweight Foamed CLSM(Controlled Low-Strength Materials) with Coal Ash)

  • 이승준;이종휘;채휘영;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권10호
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    • pp.73-82
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    • 2011
  • 산업부산물 중 석탄회는 전체배출량의 약 30%가 재활용되지 못하고 매립되고 있으며, 매립에 따른 비용 등의 문제가 심각하다. 국내 석탄회 중에서 비회는 건설재료로서 재활용되나, 매립회는 대부분 재활용되지 못하고 매립되고 있다. 본 연구에서 석탄회를 활용하여 개발한 경량기포유동화재는 기존의 유동화재에 기포를 더하여 단위중량을 낮추었으며, 교대 및 옹벽 등의 뒷채움에 적용가능한 경량성과 유동성을 지닌 재료이다. 또한, 단위중량, 일축압축강도, 플로우 시험 등과 같은 실내시험을 통해 적용성을 검토하였다. 시험결과 매립회와 비회의 혼합비 70:30~50:50에서, 기포량 각각 2~3%, 함수량 26.5~29.5% 범위에서 단위중량기준 $12{\sim}15kN/m^3$, 일축압축강도기준 0.8~1.2MPa, 플로우기준 20cm 이상을 만족하는 것으로 나타났다.

가소성 경량기포콘크리트의 배합비 변화에 따른 공학적 특성 (Engineering Characteristics of Plasticizer Lightweight Foamed Concrete according to Changes of Mixing Ratio)

  • 서두원;김혜양;김경민;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.33-42
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    • 2010
  • 구조물 뒤채움재로서 하중경감을 위해 사용되는 경량기포콘크리트는 기포의 소포작용에 의해 체적이 감소하여 재주입하는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 체적의 감소 문제를 보완하고자 가소제를 첨가한 가소성 경량기포콘크리트를 제작하였고, 공학적 특성을 실험적으로 규명하고자 하였다. 가소성 경량기포콘크리트의 공학적 특성을 파악하기 위해 배합요소들의 변화에 따른 일축압축강도, 단위중량, flow, pH, 투수시험에 대한 연구를 진행하였다. 실험결과로부터 가소제의 첨가에 따른 공학적 특성을 비교 분석하였고, 에트링자이트의 생성으로 인하여 flow값에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 가소제의 적정 첨가량은 2~2.4%정도가 적당할 것으로 판단되며, 구조물 배면의 충전재료로 사용하여 하중 경감측면과 재료의 과도한 유동성에 의한 안정성 증가에 큰 효과가 있을 것으로 판단된다.

Comparison Study of the Use of Absorbable and Nonabsorbable Materials as Internal Splints after Closed Reduction for Nasal Bone Fracture

  • Yi, Chang Ryul;Kim, Young Joon;Kim, Hoon;Nam, Sang Hyun;Choi, Young Woong
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제41권4호
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    • pp.350-354
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    • 2014
  • Background The authors sought to compare the use of the nonabsorbable polyvinyl alcohol sponge (PVA, Merocel) and absorbable synthetic polyurethane foam (SPF, Nasopore Forte plus) as intranasal splints after closed reduction of fractured nasal bones during the hospitalization period. Methods The medical records of 111 patients who underwent closed reduction for nasal bone fracture at Sanggye Paik Hospital, Inje University College of Medicine, from 2012 to 2013 were reviewed retrospectively. PVA (group A) or SPF (group B) was packed as an internal splint after closed reduction. The efficacy of the materials was compared and statistically analyzed. Results PVA was used in 82 patients, and SPF was used in 29 patients. The patients in group B complained significantly more of nasal pain on the first day after operation than the patients in group A. Headaches on the operation day were significantly more painful in group B than in group A. Bleeding on the fourth postoperative day was significantly reduced in group B as compared to group A. The patients in group B exhibited significantly more intensive nasal obstruction on the operation day and the following day than the patients in group A. However, on the third and fourth postoperative days, the nasal obstruction in group B was less than that in group A. The pain and bleeding related to the packing material was significantly reduced in group B as compared to group A. Conclusions The use of SPF as an absorbable packing material is a reasonable substitute for the traditional nonabsorbable material.