연소는 화석연료로부터 에너지를 얻는 가장 일반적이고 효율적인 방법으로 특히 연소공학은 공학적 시스템이나 상태에서의 반응을 기계공학에서 전통적으로 다루어온 유동과 에너지의 관점에서 해석하는 학문이다. 인간이 불을 피우고 사용하게 된 지 수 십만 년이 흘렀지만 연소에 대한 과학적 접근과 유용한 해석 모델의 개발의 역사는 길지 않다.

 

복잡한 유동장과 주위분위기 내에서 화염의 특성 변화와 이에 적합한 모델을 개발하는 데 이 분야의 역량이 집중되었고 최근 컴퓨터와 광학측정 기술의 발달에 힘입어 상당한 진전을 이루었다. 그럼에도 불구하고 이 분야에서의 우리의 무지는 전형적인 상온-상압-층류-이론당량비-가스연소에서 멀어질수록 더욱 확연해져서, 고온-고압-난류-희박-스프레이 연소에 대해 현재의 연소이론이 어떤 공헌을 할 수 있는지 반문해 볼 필요가 있다. 이처럼 학문의 관점에서 아직 풀리지 않은 무수한 과제들이 산적해 있다는 것은 연구자로서 행복한 고민이며, 더욱 다행스러운 것은 최근 산업의 여러 방면에서 이러한 극한의 조건에서의 연소기술을 요구한다.

 

이러한 배경에 근거하여 본 연구실은 <한계상황에서의 연소기술>을 기술적 장기 목표로 설정하고 있다. 연소에서의 한계상황은 극한의 상태 값에 의해서도 발생하지만 제한된 길이-시간 스케일에 의해서도 발생한다. 관여된 시공간 스케일의 변화는 일차적으로 화염대가 얇다는 가정 아래 축적된 이론적 토대를 벗어나게 되며 반응유체와 연소공간의 시스템적인 상호작용의 고려를 요구한다. 이러한 한계상황에서의 연소는 기존의 연소 이론이 설명하지 못하지만 연소현상에 내재되어 있는 본질을 보여준다는 데 의의가 있으며 이를 바탕으로 <통합 연소 이론의 개발>을 학술적 목표로 설정하고 있다.