김태권 연구실은 연소공학 분야에서 오랜 기간 축적된 경험과 전문성을 바탕으로 다양한 연소 및 화염 특성에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 연구실의 주요 관심사는 예혼합화염, 확산화염, 부상화염 등 다양한 화염 형태의 구조와 안정성, 그리고 연소 과정에서 발생하는 NOx, CO 등 유해가스의 생성 메커니즘을 규명하는 데 있습니다. 이를 위해 실험적 방법과 수치해석 기법을 병행하여 연소 현상의 미세한 거동까지 정밀하게 분석하고 있습니다. 특히, 수소, 합성가스, 메탄 등 다양한 연료를 활용한 연소 특성 연구를 통해 친환경 연소 기술 개발에 기여하고 있습니다. 화염의 곡률, 스칼라 소산율, 당량비 변화 등 다양한 변수에 따른 화염의 전파 속도와 구조 변화를 체계적으로 분석하며, 실험 데이터와 시뮬레이션 결과를 융합하여 연소 현상의 근본적인 원리를 밝히고 있습니다. 이러한 연구는 고효율 저공해 연소 시스템 설계와 산업 현장 적용에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 또한, 화염 진단을 위한 레이저 유도 형광법, 적외선 열화상 카메라 등 첨단 계측기술을 적극 도입하여 연소 과정에서의 미세 현상까지 시각화하고 정량적으로 평가하고 있습니다. 이를 통해 연소 안정성 향상, 배출가스 저감, 에너지 효율 극대화 등 다양한 산업적 요구에 부응하는 실질적인 연구 성과를 창출하고 있습니다.

연구실은 열유동 해석과 화재 안전 분야에서도 활발한 연구를 전개하고 있습니다. 발전소, 터빈 건물, 도로터널, 저탄장 등 다양한 대형 구조물 내에서의 열유동 특성 및 화재 시뮬레이션을 수행하여, 실제 산업 현장에서의 안전성 확보와 효율적인 설비 운영에 기여하고 있습니다. 외기 풍속 및 풍향, 환기 시스템의 위치와 용량, 건물의 형상 변화 등 다양한 조건에서의 유동 및 온도 분포를 정밀하게 분석함으로써, 화재 발생 시 연기 거동과 온도 상승, 유해가스 확산 경로 등을 예측하고 있습니다. 특히, FDS, Pyrosim, CFAST 등 첨단 화재 시뮬레이션 소프트웨어를 활용하여 고층 아파트, 재래시장, 지하철 역사 등 다양한 환경에서의 화재 위험성 평가와 안전 대책 수립에 필요한 과학적 근거를 제공합니다. 또한, 환기 성능 시뮬레이션 장치 및 공기질 분석 시스템 개발을 통해 실내 환경의 쾌적성과 안전성을 동시에 확보할 수 있는 기술적 해법을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 국가 및 지역 사회의 화재 예방 정책, 산업 현장의 안전 기준 마련, 친환경·고효율 설비 설계 등에 직접적으로 활용되고 있습니다. 실험적 연구와 수치해석, 특허 기술 개발을 연계하여, 실질적인 산업적·사회적 가치를 창출하는 데 중점을 두고 있습니다.