Abstract
Accidents in laboratory dealing with chemicals have constantly occurred. In the case of a gas explosion or an accident related to leakage of chemical materials, the damage is much greater, thereby leading to a serious accident. Especially, the safety of laboratory in University is important because students build up knowledge and skills and accumulate experience as the main researchers. In this paper, 5 gases(CO, $NH_3$, $H_2$, $CH_4$, $N_2$) are selected to model since they are often used in university laboratories. From the scenarios where the gases are released, the diffusion process is estimated and analyzed to predict damage degree by PHAST v.6.7. Internal diffusion process is modeled through FLUENT which is Computational Fluid Dynamics(CFD) tool. Also, we compare indoor damage with outdoor one when discharged to the outside through the laboratory's window. In the modeling results, the outdoor damages for accident scenarios in the results are far less than then of real plants since the vessel usually used in laboratory(i.e. the capacity of the cylinder; 47 L or less) is significantly less than workplace's one(using ton measure). However as shown in the results small amount can have high consequences for indoor accidents.
화학물질을 다루는 실험실의 안전사고는 매년 끊이지 않고 있다. 특히 대학 내 실험실은 학생들이 주된 연구자로써 지식과 능력을 쌓아가고 경험을 축적하는 곳이기에 실험실의 안전은 더욱 중요하다. 학 내 실험실에서 주로 사용하는 5가지의 가스(CO, $NH_3$, $H_2$, $CH_4$, $N_2$)를 선정하여 이 가스들이 누출 될 경우의 시나리오들로부터 확산 과정을 PHAST v.6.7로 계산, 분석함으로써 피해 정도를 예측하였다. 실험실 내부 확산과정은 Computational Fluid Dynamics(CFD) 프로그램 FLUENT를 통하여 모델링하였다. 가스 누출 시 실험실 창을 통해 외부로 유출 될 경우 실내와 실외의 피해 영향에 대해서도 비교하였다. 각 가스들의 모델링 결과를 보면, 실험실 외부보다는 실험실 내부에서 그 피해 정도가 훨씬 큰 데, 학 내 실험실에서 일반적으로 사용하는 가스 용기, 즉 실린더의 용량은 47 L(혹은 그 이하)로 ton 단위로 사용하는 사업장에 비하면 그 양이 현저히 적기 때문에 실외의 영향이 플랜트와 비교해서 현저히 작다. 하지만 시뮬레이션 결과 작은 양으로도 실내에서는 큰 피해가 발생할 수 있음을 보여준다.
