문운당

인류는 불을 사용하면서 축적한 경험과 지식을 바탕으로 연소반응에 의한 열과 빛 에너지를 이용하여 오늘날의 풍요로운 문명을 이루었다고 해도 과언이 아니다. 하지만 연소반응은 탄소산화물(COx), 미연탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 등과 같은 유해물질을 배출하여 심각한 대기오염을 유발하기도 하며, 에너지 수요의 급격한 증가는 지구온난화 및 기후위기를 초래하고 있다. 따라서 에너지의 효율적이고 안전한 이용뿐만 아니라 지구환경의 악화 방지를 위하여 연소현상에 대한 관심과 이해가 더욱 절실하다고 할 수 있다.

한편, 선박은 매우 중요한 해상운송 수단으로 2007년 현재 대표적인 온실가스인 CO2를 전 세계 배출량의 3.3% 정도 배출하고 있다. 그리고 이 수치는 2050년까지 최대 8.3%까지 증가할 것으로 예측하고 있다. 아울러 기후변화협약 ‘파리협정’의 출범과 함께 국제해사기구(IMO)도 국제사회의 일원으로서 지구환경 보존을 위하여 온실가스 감축 기준, 관련 기술개발 등과 같은 정책을 수립하고 이행하는 등 적극적으로 기후위기 대응에 참여하고 있다. 따라서 선박운항 전문인력 즉 해기사를 양성하는 관련 대학의 학부생 및 대학원생들을 위한 연소공학 교재가 필요하다는 생각을 하게 되었고, 이 책을 집필하게 되었다. 

이 책은 총 8장으로 구성되어 있다.

제1장은 연료, 제2장은 선박연료유 관리, 제3장은 연소반응과 관련 역학, 제4장은 연소계산, 제5장은 기체연료의 연소, 제6장은 액체연료의 연소, 제7장은 화재 및 폭발 그리고 제8장은 연소생성물과 지구환경에 관한 내용을 다루고 있다. 특히, 제2장에서는 학부생의 승선실습에 도움이 되도록 선박에서의 연료 수급 및 관리 등에 대한 기초적인 내용을 기술하였다. 그리고 제3장에서는 연소의 개요 및 반응을 설명하고, 연소공학과 관련한 분야의 반복학습을 위하여 열역학, 유체역학 및 열전달 등에서 중요한 기초사항을 정리하였다. 제7장에서는 안전 확보에 대한 주의를 촉구하기 위하여 화재 및 폭발의 개념과 특성, 선박의 소화설비 등을 다루고 있다. 제8장에서는 연소에 의한 유해물질의 배출특성과 최근 세계적 이슈가 되고 있는 기후협약과 선박에서 배출되는 온실가스 등 대기오염물질의 감축 방안에 대하여 소개하고 있다. 

1. 연료

1.1 연료의 정의

1.2 기체연료

1.3 액체연료

1.4 고체연료

1.5 대체에너지

2. 선박연료유 관리

2.1 선박연료유 규제

2.2 선박의 연료유 관 계통

2.3 선박의 연료유 수급

2.4 선박의 연료량 계산

2.5 선박연료유의 청정

3. 연소반응과 관련 역학

3.1 연소의 개요

3.2 연소와 열역학

3.3 연소와 유동

3.4 연소와 열전달

3.5 연소반응

3.6 연소공학에서 사용되는 무차원수

4. 연소계산

4.1 이론공기량

4.2 공기비

4.3 연소가스량

4.4 반응열

4.5 발열량

4.6 연소온도

5. 기체연료의 연소

5.1 착화

5.2 화염의 전파, 가연범위 및 소염

5.3 예혼합층류화염

5.4 화염의 안정화

5.5 예혼합난류화염

5.6 예혼합난류화염 구조의 계측 및 관찰

5.7 화염구조 및 연소속도의 선도 표시

5.8 예혼합난류연소속도

5.9 확산화염

6. 액체연료의 연소

6.1 액체연료의 연소형태

6.2 액체연료의 분무특성

6.3 액적의 연소

6.4 분무연소

7. 화재 및 폭발

7.1 화재의 정의와 분류

7.2 실내에서의 화재 성장

7.3 연기의 유동과 유해성

7.4 건물화재와 선박화재

7.5 선박용 소화장치

7.6 폭발과 그 대책

8. 연소생성물과 지구환경

8.1 대기오염 배출량

8.2 연소장치의 배출가스 성분 및 규제

8.3 배기의 정량화

8.4 연소기의 배출가스 특성

8.5 선박에서 배출되는 대기오염물질과 그 대책