• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.76-87
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• 2018

본 연구는 화학공장에서 원료 및 중간재로 많이 사용되는 Heavy Gas인 염소를 화학설비의 가압 염소포화액체 저장탱크에서 2상 흐름 연속누출에 대한 유해위험거리를 정량적으로 예측하기 위한 피해영향 모델링이다. 피해예측을 위한 평가방법과 사고영향평가모델들을 기준으로 액체염소 저장용기의 누출사고에서 사고결과에 미치는 최적의 변수를 나타나기 위해 조업조건을 표준조건으로 하였다. 장외영향평가의 위험성 평가에 사용되는 것으로 USEPA와 NOAA에서 공동 개발된 대기확산 모델인 ALOHA (V5.4.4) 모델을 사용하였다. 화학물질을 대량으로 제조 및 취급하고 있는 여수 국가산업단지를 연구 대상지역으로하여, 기상변수와 공정변수들을 설정하여 시나리오별로 모델링을 하여 누출사고에 대한 특성을 도출하였다. 가우시안 확산모델에 따른 관심지점의 농도 추정치를 산출하였고, ALOHA 모델링 결과 염소 확산에 의한 유해위험거리는 대기온도가 높고 풍속의 감소와 대기 안정도가 안정할수록 증가 하는 것으로 분석되었다.

• 에너지공학
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• 제26권4호
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• pp.7-13
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• 2017

환경문제가 생존문제로까지 부각되면서 대기환경 개선을 위해 친환경에너지에 대한 관심이 높아져 그에 따른 환경 친화적 연료인 수소, LPG, CNG에 대한 수요가 점차 증가하고 있는 추세이다. 특히, 대부분의 연료를 수입에 의존하고 있는 우리나라의 경우 높은 생산량과 에너지 자립적 측면에서 유리한 위치에 있는 수소 에너지의 개발에 투자를 아끼지 않고 있는 상황이다. 하지만 매년 증가하고 있는 수요만큼 작은 누출사고부터 대형 화재 폭발사고까지 충전소사고 또한 다양하게 발생하고 있기 때문에 그에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 외 충전소에서 발생하는 수소, LPG, CNG의 사고 사례들을 비교 분석하였고 위험성평가를 위한 다양한 프로그램을 사용해 가스누출에 의한 피해거리를 예측하고 위험거리를 평가하였다.

• 한국가스학회지
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• 제21권2호
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• pp.41-49
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• 2017

최근 화학물질을 사용하는 시설이 증가하면서 취급양도 급속하게 증가하고 있다. 그러나 화학물질 누출사고는 꾸준히 발생되고 있으며 때에 따라 다량의 화학물질이 누출되는 경우에는 큰 피해로 이어질 가능성이 크다. 이러한 산업단지에는 수많은 센서로부터 얻는 정보를 이용해 누출 발생지역을 감지 감시하고 있으며, 기존의 고정식 센서를 로봇이나 드론에 적용하여 산업현장에 이용되고 있다. 이에 따라 화학물질을 취급하는 공정의 누출조건, 환경조건을 반영한 다양한 누출 시나리오를 토대로 빠른 감지와 대응을 위해 경계면의 센서 배치 방안을 제시할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 화학물질이 누출되는 경우에 대해 COMSOL을 사용하여 주요 파라미터를 적용, 실질적인 사고 시나리오를 해석하였다. 그리고 사고 시나리오를 바탕으로 센서의 감지 확률, 감지시간과 감지시나리오 수의 각 항목마다 중요도를 부여하여 이동식 센서의 위치별 속도가 산출되도록 목적함수를 선정하였다. 또한 예상치 못한 누출사고에 대해 신뢰성 분석을 통해 제안방법의 타당성을 확인하였다. 이상의 결과로부터 추후 적용될 이동식 센서의 농도 데이터를 기반으로 누출원의 역추적에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.703-712
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• 2021

본 연구에서는 주민대피 대비물질 16종 중 급성노출기준 AEGL값이 존재하는 13종에 대하여 지방자치단체에서 주민대피 및 알림을 결정할 수 있도록 화학물질사고대응정보시스템을 활용한 피해영향거리 산정식을 도출하고자 하였다. 화학물질안전원에서는 2018년 사고대비물질 97종 중 물리·화학적 특성 및 독성, 발화성, 반응성, 사고발생 가능성 등을 고려하여 누출 시 사고 원점 인근의 주민에게 피해가 예상되는 물질 16종을 선정하여 주민대피 대비물질로 명명하였으며, 주민대피 대비물질의 화학사고 발생 시에는 실내대피 또는 주민소산 등의 가능성이 있으므로 지방자치단체는 긴급재난문자 등 주민알림에 대비하여야 한다. 충청북도 충주시를 중심으로 화학물질사고대응정보시스템을 사용하여 주민대피 대비물질 13종의 피해영향거리를 모델링 하였으며, 모델링 결과를 바탕으로 각각의 AEGL-2조건에서의 적합한 피해영향거리 산정식을 도출하였다. 모든 조건에서 결정계수 R2은 0.99 이상이었으며 최소 0.9921~최대 0.9999의 범위를 나타내었다. 도출된 산정식으로 얻어진 피해영향거리와 화학물질사고대응정보시스템 모델링으로 얻어진 피해영향거리 수치간의 상대표준편차를 비교하였으며, 실제 화학사고 대응 상황을 고려하여 최소 이격거리를 보정한 결과 0.58~5.97 % 범위로 조사되었다. 주민대피 대비물질 13종에 의한 누출사고 발생 시 연구에서 도출된 산정식을 사용하여 현장에서는 피해영향거리를 산정할 수 있으며, 지방자치단체는 주민대피 및 알림 여부를 결정할 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제25권5호
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• pp.1-10
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• 2021

반도체 Photo Resist (PR) 자동화 장비는 여러 인화성 물질을 혼합하여 사용하며, 인화성 물질이 공정 중 누출되는 경우 다양한 사고로 이어질 수 있어 위험성 평가가 필요하다. 본 연구는 PR 자동화 장비에서 사용되는 Acetone, PGMEA의 누출 빈도와 이러한 누출이 화재 사고로 이어질 수 있는 빈도를 빈도분석 방법을 통해 분석하였으며, 현 설비의 추가적인 위험성 경감 조치의 필요성을 평가하였다. IOGP의 공정 누출 데이터와 점화 확률 데이터를 기반으로 누출 빈도 및 점화 확률을 도출하였으며, 이를 조합하여 실제 화재 사고의 빈도를 분석하였다. 반도체 PR 공정 중에 발생할 수 있는 물질 누출에 대한 빈도는 7.30E-03/year이며, 화재 사고는 물질이 누출되었을 때 인화점 이상의 상태로 존재하는 Acetone에 의해 발생할 수 있으며, 빈도는 1.24E-05/year의 수준으로 계산되었다. UK HSE에서 제시하는 자료에 따르면, 1.24E-05/year의 빈도로 발생하는 주요 사고에 대해서는 7명 이내의 사망자를 발생시킬 때 위험성 경감을 위한 추가 조치가 필요 없는 수준 "Broadly Acceptable" 이라고 정의하고 있어, 2인 1조로 운영되는 공정의 특성상 별도의 위험성 경감 조치가 요구되지 않는다.

• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.1-7
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• 2018

최근 화학공장에서 사고가 빈번히 발생하여 화학공장의 위험성에 대한 논란이 다시 대두되고 있다. 화학공장에서 발생하는 사고유형은 대부분 화재, 폭발, 누출사고이다. 화재, 폭발사고의 경우는 사고발생 직후 사상자가 발생하지만 누출사고는 즉각적으로 대처하지 못해 사상자가 발생하는 경우가 많다. 특히 화학물질이 피부에 침투하는 경우는 즉시 물로 씻어주면 사망, 실명, 화상과 같은 비가역적인 건강장애를 예방할 수 있다. 이렇게 화학물질이 피부, 눈 등에 노출된 경우 씻을 수 있는 장소가 바로 세안 등의 설비(이하 safety shower)이다. 하지만 국내 화학공장은 대부분 1980년대에 건설되어 노후화, 관리미흡 등으로 safety shower가 비상상황 시 정상 작동하지 못하는 경우가 많다. 따라서 설치/관리기준을 통해 safety shower에 대한 성능을 확보하는 것이 필요하다. 이 논문에서는 safety shower의 설치 및 점검기준을 통해 safety shower의 신뢰도를 향상시키는 연구를 수행하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.351-357
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• 2019

2018년 울산에서 Flexible hose의 파단으로 발생한 염소 누출사고를 분석하여 국내 설계 및 관리 기준을 제시하기 위한 연구를 수행하였다. 누출 사고가 발생한데는 다양한 원인이 있지만, 본 논문에서는 직접적 원인인 Flexible hose의 파단을 분석하는데 초점을 맞추었다. 분석 결과, 사고가 발생한 사업장에서 염소 이송에 사용하는 Flexible hose 는 재질 및 사용 두께 측면에서 부적절 했고, 사용 전 압력 테스트도 운전압력 이하에서 하는 등 문제가 있었다. 설문조사를 통하여 염소를 취급하는 울산지역의 다섯 곳의 사업장을 확인한 결과, 한 곳을 제외하고 염소 이송에 부적절한 Flexible hose를 사용하고 있었다. 현재 염소 이송용 Flexible hose의 설계에 대한 국내 기준이 없어 사용하는 Flexible hose의 적정성을 검토하는데 어려움이 있다. 본 연구를 통하여 국내에 적용할 수 있는 염소 이송용 Flexible hose의 설계 기준을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 기준을 설계 및 검토에 적용한다면 염소 이송 시 발생할 수 있는 Flexible hose 파단의 위험성을 경감시키는데 기여할 것이다.

• Spatial Information Research
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• 제12권1호
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• pp.89-100
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• 2004

최근 급속한 도시의 팽창과 산업의 발전으로 인하여 가스시설이 급속히 확대됨에 따라 많은 도시가스업체에서는 가스관망 시설정보를 전산화하여 최신의 현황을 유지할 수 있는 가스시설물관리시스템을 개발하여 사용하고 있는 실정이다. 이러한 시스템에서는 가스시설물의 현황파악 및 유지관리를 위한 기본적인 정보만을 제공하고 가스 누출사고시 정확한 사태의 파악과 신속한 대책를 위한 제반 의사결정의 지원은 어려운 실정이다. 본 연구에서는 가스사고의 발생시 신속하고 체계적인 사고 대처를 위한 적용알고리즘의 정립을 통한 가스사고관리시스템을 구현하였다. 본 시스템에서는 1ㆍ2차 차단밸브의 산정을 통하여 가스 누출사고의 발생시 사고 관거의 파악과 함께 가스공급 중단 대상 관로의 파악과 밸브의 현황, 나아가 피해 수용가에 대한 현황 파악이 신속히 이루어 질 수 있도록 하였다. 이러한 가스사고관리시스템의 개발을 통하여 사고 발생시 신속한 대처방안을 고려하여 피해를 최소화 할 수 있다. 나아가 이러한 시스템의 활용을 통하여 가스업체의 업무 효율화에 기여하고 국민의 생명과 재산 보호에 기여도가 크리라 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제23권2호
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• pp.17-27
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• 2019

화학물질의 사용 증대와 더불어 위험물 및 독성가스 누출 사고가 빈번하게 일어나고 있다. 그 중에서도 위험물 저장설비 사고는 누출이 감지되었을 때 대응하기 위한 초동 조치가 가장 중요하지만, 전적으로 조업자에 의한 경험에 비중이 크기 때문에, 잘못된 판단으로 인한 더 큰 물적, 인적 피해가 발생할 가능성이 높다. 본 연구는 기존 고정식 감지기를 통한 알람 발생 후 수동적인 대응을 취하는 현 접근 방식에서 벗어나, 오픈소스기술을 적용하여 쉽게 제작이 가능한 로봇 플랫폼에서 작동하는 이동식 센서를 활용한 능동적인 누출원 추적 시스템을 설계하였다. 아울러 프로토타입 시스템의 검증을 통해 누출 초기의 정확한 현장 상황파악 및 조기대응을 바탕으로 사고의 확산 및 피해 최소화의 기틀을 마련하고자 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제2권2호
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• pp.61-69
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• 1998

본 연구에서는 파이프라인 가스 수송시에의 가스누출사고에 관하여 gaussian gas인 LNG의 경우 1994년 12월 아현동 지하공급기지 폭발사고와 heavy gas인 LPG의 경우 1995년 4월 대구지하철 공사장 폭발사고를 중심으로 고찰하였다. 즉, 밀폐공간에서의 가스 누출량을 계산하고 현장의 피해보고 결과를 토대로 폭발효율을 예측하였다. 또한, LNG와 LPG가 동일양의 가스가 개방계로 누출되었다고 가정할 때, ALOHA와 PHAST모델에 의해 그 피해를 예측한 결과는 대구 모델의 경우 LNG의 폭발한계 범위내의 확산면적은 LPG에 비해 약 15배정도 적은 것으로 계산되었고, 복사열 영향도 LNG가 LPG보다 그 영향이 작게 나타났다.