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신준수(Jun Su Shin),김재환(Jae Hwan Kim),구재혁(Jae Hyeok Ku),손준우(John Woo Son),박래웅(Rae Woong Park) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.추계
2020년, 정부는 한국형 친환경선박 추진전략을 수립하였고 2022년, 환경친화적 선박의 개발 및 보급촉진에 관한 법률에 따라 친환경선박 보급시행계획을 고시하였다(해양수산부 고시 제 2022-1호). 친환경선박이란 전기, 수소와 같은 친환경 에너지를 사용하는 선박을 의미하며, 고시에는 기존 디젤 기반의 소형 선박 연료를 전기, 수소 연료로 대체하는 계획이 포함되어 있다. 친환경선박 시스템의 핵심 요소 중 하나인 에너지저장장치(ESS)는 주로 리튬이온배터리(LiB)로 구성되어 있고 LiB는 과전류, 파손, ESS 냉각기 고장과 같은 원인에 의해 열폭주가 발생할 수 있다. 특히, ESS 내부 하나의 배터리 셀에서 열폭주가 발생하더라도 인접 셀로 전파되어 대형화재로 성장할 수 있고 선박의 특성상 인명피해로 이어질 가능성이 높다. 이러한 ESS 화재의 특성 상 소형 선박은 진압이나 인명 대피가 대형 선박에 비해 어려울 수 있으므로 이에 대한 대책을 연구하였다. 본 연구에서는 공간, 무게의 제약을 받을 수 있는 소형 선박에 특화된 ESS 소화장치를 개발하였고 시험을 통해 화재진압 성능을 확인하였다. 개발된 ESS 소화장치는 가변 적용이 가능한 모듈타입의 압축공기 포 소화장치로 배터리 모듈 내부에 설치된 Off-gas Sensor, 열감응형튜브를 통해 화재상황을 사전에 감지할 수 있고 화원에 직접적인 약제 분사가 가능하다. 개발된 소화장치를 100% 충전된 원통형 LiB 열폭주 시나리오에 적용하여 시험한 결과, 인접 셀로 전파 없이 화재 진압이 가능한 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 소형선박용 ESS 소화장치를 개발하고 장치의 화재진압 성능을 확인할 수 있었으며, 향후 방수, 진동시험을 수행하여 소화장치 안전성을 검증하고 파우치형 배터리에 대한 시험을 수행하여 배터리 형태에 대한 소화장치의 성능을 추가 검증할 계획이다.
신준수(Jun-Su Shin),염효원(Hyo-Won Yeom),성홍계(Hong-Gye Sung),길현용(Hyun-Young Gil) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5
이중램제트 연소기는 아음속 연소기와 초음속 연소기, 2개의 연소기로 이루어져 있다. 초음속 연소기는 아음속 연소기에서 발생한 연료과농의 연소가스와 흡입공기를 연소시켜 추력을 발생한다. 평행한 두 유동의 속도가 매우 빠르기 때문에 연소기 내에서 충분한 혼합/연소를 이루는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 초음속 연소기에서 내에서 충격파를 발생시켜 혼합/연소를 촉진하는 방법을 연구하였다. 또한 혼합 및 연소의 동적 거동을 모사하기 위하여 Delayed Detached Eddy Simulation(DDES) 하이브리드 수치기법을 적용하였다. Dual combustion ramjet(DCR) has two combustors, subsonic and supersonic combustors in tandem. Supersonic combustor provides the required thrust by combustion of fuel-rich burned gas injecting from the subsonic combustor and air from the intake. Effective mixing and combustion are very important because these two parallel streams are supersonic speed in the combustor. A kind of shock inducing method is applied to enhance mixing and combustion in the supersonic combustor. A hybrid numerical scheme, Delayed Detached Eddy Simulation(DDES) is implemented to the simulation for capturing dynamics of mixing and combustion.