• 한국가스학회지
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• 제12권3호
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• pp.1-6
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• 2008

갈수록 성장하고 있는 LNG 산업에 있어서 안전관리는 필수적인 요소로 자리잡아가고 있다. 이에 따라 기존의 LNG 저장/수송 시설에 대한 안전 관리를 보다 발전시킬 수 있는 것이 필요하며 최근 발전된 IT 산업은 LNG 저장/수송 시설에 대한 통합 안전관리 시스템을 가능케 했다. 위험성 평가/분석 기술, 폭발, 누출 및 확산 모델 구축 기술, 실시간 모니터링 및 이상 진단 기술, Data reconciliation을 통한 공정 정보 신뢰성 향상 기술 등을 집약하며 웹 환경을 통하여 구축될 통합 안전관리 시스템은 LNG 산업의 안전성 향상과 향후 기술 수출에 큰 기여를 할 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제22권4호
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• pp.13-26
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• 2018

현재 KS Code 등 국내규정에서는 폭발위험장소의 범위를 계산하는 방법이 명확하게 나타나지 않아, 정확한 범위 선정을 위해서는 확산 모델링 해석을 이용하여야 한다. 본 연구애서는 대표적인 물질과 운전조건을 활용하여 확산 모델링에 비하여 간편하면서도 비교적 합리적인 폭발위험장소의 범위를 산정하는 방법을 제시하고자 하였다. 현재 시행되고 있는 국내외 표준을 바탕으로 폭발하한계(LFL, Lower Flammable Limit)까지 거리에 영향을 미치는 변수를 선정하였다. 총 16종의 인화성물질을 대상으로 물질변수, 운전변수, 기상조건에 대하여 모델링을 진행하였으며, 통계분석을 통해 영향을 미치는 변수를 선별하였다. 선별된 변수를 이용하여 폭발위험장소의 범위 선정을 위한 3단계 분류화 방법(3Step Classification Method)을 작성하였다.

• 한국가스학회지
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• 제23권6호
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• pp.39-60
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• 2019

한국가스안전공사는 진단 기반기술 국산화와 진단 역량 강화를 위해 자체적인 피해영향평가 시스템을 구축하고 있다. 유사 프로그램인 DNV PHAST나 TNO EFFECTS와 달리, API-581 기준을 근간한 ETA 분석을 통해 최종 피해영역 산출 기법을 구현하였으며, HTML5 기반 차세대 웹 기술을 기반으로 편리한 사용자 인터페이스를 구축하였다. 또한, 혼합물질 분석이 가능하도록 3차 상태방정식(Peng-Robinson, SRK, RK)과 퓨게시티를 활용한 상평형 모듈이 구현되었고, 공기보다 무거운 가스에 대한 확산 분석을 위해 SLAB Dispersion 알고리즘을 적용하였다. CCPS와 TNO Yellow Book에서 소개된 피해영향평가 알고리즘을 채용하여 누출분석 모듈, Fireball, Pool Fire, Jet Fire, Flash Fire, Vapor Cloud Explosion 영향 평가 모듈을 개발하였다. 그 외 EIGA 기준, PAC 기준 농도, Bevi Reference Book 등에서 제시된 기준 값들을 활용하여 안전거리 산출 조건을 마련하였다. 현재 전체 계산 모듈의 알고리즘 구현은 완료되었으며, 기본적인 사용자인터페이스 구축까지 완료되었다. 향후, 사용자 인터페이스 보완과 더불어, 모듈 각각에 대한 개별적인 검증과 동일한 사고 시나리오에 대한 유사 프로그램 구동 결과를 비교하여 전체 시스템의 정확도를 보완할 예정이다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권2호
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• pp.419-427
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• 2024

지하철 공사장 인근에서 천공작업 중 부주의로 지하에 매설된 도시가스 배관에 구멍을 발생시켜 새어 나온 가스가 우수관 및 하수관을 통하여 지하 공사장 내부로 유입 정전기 등의 점화원과 접촉 폭발할 경우 피해 영향범위 및 위협구역을 ALOHA 프로그램에 적용 산정하였다. 도시가스 배관의 길이,직경 및 압력 등 다양한 조건을 입력하여 위협구역 산정결과 증기구름 가연성지역의 Red Zone는 1.2~1.4km, 폭발지역의 Yellow Zone는 0.8~1.0km 및 제트화재의 Red Zone는 45~61m로 나타났다. 이 연구에서는 증기구름의 가연성 지역에서 농도와 조건이 적절히 조합된 상태이면 가연성을 증가시키고, 폭발지역 내부에서는 유리창이 깨질 수 있는 압력인 1.0psi로 폭발이 일어날 수 있으며, 제트화재인 경우에는 높은 온도와 열복사가 발생 주위 건물 밀집지역으로 화재가 빠르게 확산할 뿐만 아니라 열복사 영향으로 많은 인명피해가 발생할 수 있음을 영향범위 및 위협구역 범위로 나타내었다.

• 한국가스학회지
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• 제27권4호
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• pp.43-49
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• 2023

불화수소는 염산, 질산, 황산보다 산성도는 낮지만 인체에 위험한 물질 중 하나이다. 물질의 구성에서 볼 수 있듯이 Fluoride를 함유하고 있는 부식성이 강한 물질이며, 급성독성 물질로 분류할 만큼 인체에 유해성이 매우 높으나, 최근 화학공장 및 반도체 산업 등 산업계에서 없어서는 안 될 물질로 인체에 위협적인 물질이지만 산업의 확장과 발전으로 사용량이 지속적으로 증가하고 있다. 불화수소의 위험성은 2012년 사고 발생 이후 위험성이 대두 되었고 이 사고를 계기로 규제 강화로 취급시설 관리 기준이 5배 이상 늘어나게 된 원인되었다. 불화수소는 대기 중으로 노출되는 경우 불산으로 전환되며 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 본 연구는 독성물질 누출에 의한 피해를 최소화하기 위해 방호계층을 구성하였음에도 누출된 독성물질이 사업장 내로 확산되었을 때 피해영향을 시뮬레이션으로 확인하고, 사업장 내 피해영향 시 근로자에게 발생하게 될 위험성을 제어하기 위한 방법을 제언하고자 한다.

• 한국가스학회지
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• 제25권4호
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• pp.27-35
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• 2021

최근 "전력 예비율" 급감에 대한 해결책으로 양방향 송배전이 가능한 마이크로 그리드로 전환되고 있다. 마이크로 그리드는 소규모 분산전원과 부하로 구성되는데, 분산전원의 대표적인 기술로 가정·건물에 적용하는 소형 열병합 발전시스템이 있다. 본 연구에서 가스 소비량 232.6kW(20만 kcal/h) 이내의 소형 가스엔진 발전시스템의 안전기준을 도출하고 발전 시스템, 냉각시스템, 윤활 시스템, 배기 시스템으로 구분하여 안전기준(안)을 개발하였다. 발전시스템의 경우 필터를 설치하고 가스 누출 및 엔진 회전수나 출력에 이상이 발생할 경우 이를 감지하여 시스템이 정지하도록 하였고, 냉각시스템은 냉각수 부족이나 과열이 발생할 경우 시스템이 정지하도록 규정하였다. 윤활 시스템은 윤활유의 압력과 온도를 모니터링 하고 이상이 발생할 경우 시스템을 정지하도록 하고, 배기 시스템은 국내·외 기준과 부합하여 배기가스 배출 농도 규제 값을 지정하였다. 본 연구 결과를 통해 가스엔진 발전시스템의 안전성을 향상시키고 제품 확산·보급에 이바지할 수 있다고 판단한다.

• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.136-143
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• 2018

Cellular automata는 천체물리, 사회현상, 화재 확산 및 피난 등 많은 분야의 시뮬레이션에 활용되고 있다. 본 연구는 빈번히 발생하고 있는 화학사고에 대비한, 위험성평가 및 비상대응계획 작성시 요구되는 화학물질 확산 시뮬레이션을 위한 보급용 모델을 cellular automata를 기반으로 개발하였다. 상세한 플랜트 안전설계용과는 달리, 실시간 사고대응을 위해선 빠른 계산과 더불어 피해영역 분포의 불확실성을 줄이기 위한 반복 계산이 요구된다. EPA ALOHA, 화학물질안전원 KORA 등이 있지만, 지속적인 모델과 코드의 보완이 가능하고, 중소기업용의 무료 S/W개발에 본 연구의 차별성이 있다. 계산시간이 많이 요구되는 full-scale CFD에 비해 상대적인 정확도의 손실은 감수하고, 특히 일반 사용자의 편리성을 도모하였다. 기상청 기상정보 연계를 비롯해, Python open-source 라이브러리들을 활용해, 기능 확장 및 지속적인 update가 가능하며, 사용자는 해당 플랜트의 지형도와 사용 물질의 입력만으로 쉽게 결과를 얻을 수 있다. Full-scale CFD 시뮬레이션과 대비해 정확도를 확인하였으며, 빠른 계산을 위해 GPU를 활용하는 open source software로 배포될 예정이다.

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.69-76
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• 2008

2005년부터 최근까지 국내의 CNG버스 사고가 3건 보고되었다. 1차와 2차 사고의 원인은 용기 결함 및 관리 결함으로 밝혀졌고 3차 사고는 가스 누출에 의한 화재로 판명되었다. 3건의 사고의 근본원인을 분석하여 CNG 버스의 안전성을 확보하는 방안을 제안하였다. 또한 용기폭발의 파괴력을 이론적으로 계산하고, 피해결과 예측 프로그램(PHAST)의 결과와 비교 고찰하였다. 이론적으로는 120 l, 20MPa의 메탄용기가 폭발할 경우 최대 1.2 kg의 TNT 폭발에 해당하였으며 과압의 크기를 비교해 보면 피해결과예측 프로그램이 이론적인 계산보다 더 큰 값을 산정하는 것으로 나타났다. 그러나 실제 용기폭발의 피해는 이론적인 계산보다도 작았다. 성능기반설계 개념에 의해 설계된 CNG용기는 출고 후 성능시험이 기준대로 이루어졌는지 확인할 수 없는 단점이 있다. 용기의 인성 확보가 제대로 이루어지지 않으면 겨울철 새벽 운행시에 취성파괴에 취약할 수 있으며, 자긴 처리 압력이 적절하지 않으면 사용중 반복 충전에 의한 피로손상에 의해 균열이 발생할 가능성이 있다. 기존 사고의 CNG 저장용기의 파열에서 주는 중요한 교훈은 용기 폭발 직후에 화재로 전이되지 않았다는 점이다. 이는 천연가스의 확산이 매우 빨라 점화가 용이치 않기 때문으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제28권1호
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• pp.73-84
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• 2024

본 연구에서는 기후변화 해결책 중 하나인 천연가스 복합화력발전소를 암모니아로 연료 전환 시 위험성을 파악하기 위해 ALOHA 전산 해석 프로그램을 이용하여 정량적 사고피해영향평가를 실시하였다. 국내 세종복합화력발전소를 대상으로 최악 및 대안의 사고 시나리오를 수립하고, 인화성, 복사열, 과압, 독성의 위험 요인에 대해 영향 범위를 산출한 결과, 암모니아 확산에 의한 독성 위험성이 가장 크게 나타났다. 특히, 천연가스-암모니아 혼소율에 따른 사고피해영향평가 분석 결과, 암모니아 저장 및 이송시스템으로부터 누출로 인한 독성의 피해 영향은 선형적 비례의 관계에 있음을 확인하였다. 정량적으로는 피어슨 상관계수가 LOC-1, LOC-2, LOC-3이 각각 0.991, 0.987, 0.989로 98% 이상의 높은 값을 나타냈으며, 선형계수는 LOC-1, LOC-2, LOC-3이 각각 133, 70, 29로 낮은 농도 기준일수록 암모니아 혼합 비율에 따른 피해 영향이 증가함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.382-387
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• 2008

착체중합법을 이용하여 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 조성의 산화물을 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 $1080^{\circ}C$에서 소결하여 치밀한 페롭스카이트 분리막을 제조하였다. 밀봉 재료로 gold ring, Pyrex ring 및 Pyrex 분말을 사용하여 가스누출 실험을 수행하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 산소투과량 분석결과 온도가 증가함에 따라 산소투과량은 증가하였고, $900^{\circ}C$에서 $0.74mL/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. $950^{\circ}C$에서 밀봉 재료에 따른 투과 특성 분석 결과, gold ring을 이용할 경우 높은 산소투과량을 보인 반면, Pyrex를 밀봉재로 사용할 경우 낮은 투과량을 보였다. 이는 Pyrex를 밀봉재로 이용할 경우 분리막 표면으로 유리가 침투하여 유효 산소투과면적을 감소시켰기 때문이며, 광화학 현미경 분석으로 Pyrex 유리의 확산 침투를 확인하였다.