가연성물질의 안전한 취급을 위해서는 이들 물질의 가장 기초적인 위험 특성 자료인 폭발한계(화재안전자료)에 대한 지식을 필요로 한다. 발화원이 존재할 때 가연성가스와 공기가 혼합하여 일정 농도 범위내에서만 연소가 이루어지는데 이 혼합범위를 폭발(연소)한계(explosive(flammable) limits) 또는 연소범위라 한다. (중략)
폭발성 가스가 존재하는 위험장소에서 사용하는 전기기기는 폭발성 가스의 점화원이 되지 않도록 설계되어야 한다. 내압방폭 구조의 설계는 전기 스파크를 발생시키는 부품을 가진 용기가 내부에서 가스나 증기의 폭발시 최대 압력에 견디고 내부 화염이 외부 가스나 증기 폭발로 전파되지 않도록 설계되어야 한다. 이 논문은 화염 틈새를 통해 외부로 분사되는 연소 생성물의 분사가 외부 가스나 증기를 점화시킬 정도의 온도나 에너지를 가질 수 없도록 하는 MESG(Maximum Experimental Safe Gap)의 중요한 물리적인 메커니즘에 대해 설명하였다. IEC 60079-20-1:2010 기준에 의해 프로판과 아세틸렌의 MESG를 실험하여 MESG 값을 측정하고 가스폭발시의 최대 폭발압력을 측정하였다. 결과로는 최소 MESG가 측정될 때 가스의 농도는 화학당량 농도보다 높고 폭발압력은 최소 MESG에서 가장 높게 나타났다.
한국적 상황에 적절한 사회적 위험기준을 제시하고, 도시가스시설에 대한 화재 및 폭발사고에 대한 포괄적이고 정량적인 예측프로그램을 만들기 위하여 최근 11년간의 가스사고 데이터베이스를 분석하였다. 동종유형의 가스사고 발생가능성을 판단할 수 있는 Poisson분석 방법을 적용한 결과(t=5년), 시공 작업 부주의-폭발-배관의 항목의 사고발생반도가 가장 작았으며, 배관연결부이완부식-누출-배관의 경우는 가장 높은 빈도를 나타내었다. 따라서 이에 대한 적절한 가스사고 대응책이 마련되어야 할 것이다 향후 가스사고에 대한 신뢰성 있는 분석을 위해서는 가스로 인한 화재 폭발사고에 대한 데이터베이스를 지속적으로 확충보완을 시켜야 되며, 이를 위한 표준 코드화 작업이 요구된다.
밀폐된 공간으로 이루어진 작업장은 여러 가지 유해가스가 많이 발생된다. 이로 인해 환기가 불충분한 작업공간에서는 산소결핍 및 유해가스로 인한 건강장해와 인화성 물질에 의한 화재, 폭발 등의 위험이 존재한다. 따라서 유해가스 정보를 작업장 내의 센서를 통해서 실시간으로 모니터링하고, 위험으로부터 작업자의 안전을 보장할 수 있는 모니터링 시스템이 필요하다. 특히, 상황에 맞는 의사결정이 가능하도록 하기 위해 상황인식 시스템의 도입이 필요하다. 이 논문에서는 작업장의 유해가스 정보를 모니터링하기 위한 추론 규칙을 JESS를 기반으로 설계한다.
현재 질식 가스 및 폭발위험이 있는 물질에 대하여 실시간으로 경고를 제공하는 서비스 및 시스템에 관한 연구가 진행되고 있지만, 현재 스마트 형 밴드 형태의 서비스는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 작업장 내의 정전기로 인한 폭발위험요소의 실시간 확인 및 사고 발생 요인의 즉각적인 제거를 지원하고 작업자 상태 및 작업장의 위험요소(산소, 유해 화학 물질 농도)등의 실시간 모니터링 및 위험 발생시 즉시 경고 및 데이터 분석을 통한 사전 사고 예방시스템 구축방법을 제안한다. 이로써, 산업현장에서 발생할 수 있는 각종 재해를 IoT 기반의 지능형 센서노드, 무선 네트워크기술 그리고 데이터 가공 미들웨어 및 통합 관제시스템을 이용해 모니터링하고 실시간 산업현장에서의 위험정보를 전달함과 동시에 사고를 예방해 작업자의 안전한 작업환경 지원으로 사후 수습 비용 대비 획기적 비용절감을 할 수 있다.
오늘날 우리네 일상은 과학기술로 구성되거나 매개된다. 정보처리기술, 유전공학기술 등 과학기술이 급속하게 혁신됨으로써 새로운 지식정보가 쏟아져 나오고 있다. 그러나 기술문명이 발전할수록 물질적인 풍요는 늘어날지 모르지만 정작 우리의 삶은 점전 불안하고 위태롭고 피폐해지는 상황이 전개되고 있다. 새로운 지식정보를 기반으로 현대사회가 날로 복잡해지고 있으며, 인간의 삶의 질을 위협하는 위험요소가 빠른 속도로 증가하고 있는 것이다. 비행기 사고, 건물 붕괴 및 화재, 도시가스 폭발 등 공학 시설에서의 대형사고, 교통사고와 환경오염, 지하철 안전사고, 식품 및 의약품 위해성, 핵발전소 누출과 화학공장의 폭발위험, 유전공학에 의한 생명조작 등은 끊임없이 우리의 삶을 위협하고 있다.
가스 폭발 사고의 경우 그 피해가 다른 재해에 비해 10∼15배 이상의 피해가 발생된다. 또한 피해 영향은 발생 설비, 공정에만 국한되지 않고 인근지역의 설비나 인명에까지 영향을 미칠 수 있다. 그렇기 때문에 평소에 각별한 주의 및 안전관리가 필요하다. 오늘 날 가스의 사용은 증가하는 추세에 있어 그에 따른 사회적 위험부담도 커지고 있는 실정이다.(중략)
최근 전자제품 생산업체에서 EPS를 직접생산하게 되면서 EPS 공정이 증가하고 있다. EPS에는 펜탄이 포함되어 있으며, 펜탄은 하이브리드 혼합물로 구분할 수 있어 높은 화재폭발의 위험성을 가지고 있다. 각 공정별 펜탄의 누출률은 발포기, 사일로실, 저장실 순이나 발포기의 경우 일반적으로 밀폐되어 있으므로 사일로 실이 가장 화재폭발 위험성이 높다고 판단하였다. 사일로실의 누출률 중 70%는 사일로 상단을 통해 누출되며, 사일로 상단을 통해 누출되는 펜탄의 거동을 분석하여 사일로실 위험성 완화대책을 수립하였다. 1. 폭발위험구역 2종으로 관리, 2. 사일로상단 50cm이내 환기설비 설치 또는 Push-Pull 구조의 환기설비설치, 3. 사일로 하단 1.4m이내에 가스감지기 설치, 4. 60%이상의 습도유지
변성가스의 폭발특성을 평가하기 위하여, 산소농도 변화와 수소의 첨가에 따른 변성가스 조성을 변화시켜 폭발거동에 대한 실험을 행하였다. 이러한 실험을 행한 결과 산소농도 $21\%$에서 변성가스와 수소의 농도가 증가할수록 폭발하한계는 낮아졌으며, 산소농도 $6\%$에서 폭발한계산소농도를 구하였다. 변성가스의 최대폭발압력은 $4.61 kg_f/cm^2$의 최적값을 얻었고, 이때 최대폭발압력상승속도는 변성가스 농도 $40\%$에서 $130.75 kg_f/cm^2/s$를 구하였다. 또한 폭발에 필요한 최소점화에너지는 변성가스 농도 $50\%$에서 0.13 mJ를 구하였다.
많은 기회요소와 편의성이 존재하기 때문에 도시에는 많은 인구와 건물이 집중되어 있다. 이러한 이유로 인하여 재해 발생 가능성이 높고 재해가 발생하면 그 피해는 치명적이다. 본 연구는 우리나라 도시특성에 맞는 실용적인 재해 위험도 평가방법을 제시하는데 있으며, 사례지역으로 충청북도 청주시를 대상으로 평가하였다. 화재위험도, 건물붕괴위험도, 대피위험도, 가스폭발 위험도를 포함한 종합위험도를 분석하고 적용한 결과, 현재 도심공동화 현상이 나타나는 북문로 일대가 위험성이 가장 높게 나타나는 것으로 분석되었다. 이 일대는 구시가지로 재난의 대책 및 정비가 이루어지지 않았음을 예상할 수 있으며 시급한 정비가 이루어져야 된다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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