• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.52-65
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• 2021

본 연구에서는 멕시코시티 외곽에 있는 프로판 저장기지인 PEMIX 터미널에서 발생한 프로판 누출에 따른 증기운 폭발을 분석하였다. 누출된 4750 kg의 프로판에 대한 TNT 등가량은 9398 kg으로 평가되었다. 폭원으로부터 40~400 (m) 떨어진 지점에서의 최대과압, 양의 압력 지속시간, 충격량과 같은 폭발변수를 TNT 등가법과 다중에너지법을 적용하여 구하였다. 폭발 변수들을 이용하여 구한 프로빗 함수를 적용하여 폐 손상, 고막 파열, 머리 충격, 전신 전위 충격으로 인한 손상 확률을 평가하였다. 고려한 모든 거리에서 다중에너지법을 이용하여 구한 최대과압이 TNT 등가법을 적용하여 구한 최대과압보다 큰 것으로 나타났으나, 200 m 이후 지점부터는 큰 차이가 없는 것으로 평가되었다. 다중에너지법에 의해 구해진 최대과압을 적용하여 구조물 손상 범위를 평가한 결과 폭원으로부터 100 m 이내에 있는 구조물의 경우 완전히 붕괴될 것으로 예측되고, 400 m 떨어진 구조물의 유리창도 거의 파손될 것으로 추정되었다. 폐 손상에 의한 사망 확률은 충격파 진행방향으로 위치하고 있는 인체의 자세에 따라 달라지는 것으로 나타났으며, 인체 주변에 반사면이 있는 경우 사망 확률이 가장 큰 것으로 평가되었다. 충격파가 폐 손상, 고막 파열, 머리 충격, 전신 전위 충격에 미치는 영향을 평가한 결과 전신 전위 충격 < 폐 손상 < 고막파열 < 머리 충격 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1115-1130
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• 2012

최근 원자로 압력용기 상부헤드 관통노즐 J-groove 용접부 주변에서 균열로 인한 냉각수 누출사고가 발행하고 있다. 이러한 사고의 원인은 용접에 의한 인장잔류응력, 농축된 붕산수 및 응력부식에 민감한 재료로 인한 일차수응력부식균열(PWSCC : primary water stress corrosion cracking)인 것으로 판명되었다. PWSCC 평가는 원자로 건전성 평가의 주요 관심사로서 용접에 의해 발생되는 잔류응력을 정확하게 예측함으로써 가능하다. 본 연구에서는 유한요소해석을 이용하여 국내 원자로의 일반적인 J-groove 용접부의 해석절차를 소개하고, 용접해석 관련 변수의 민감도 해석을 통해 잔류응력 예측기법을 제시하고자 한다. 이를 위해 2 차원 및 3 차원 요한요소해석 방법을 바탕으로 변수 민감도 해석을 수행하였으며, 기존 연구결과와 비교를 통해 해석절차 및 방법의 유용성을 검정하였다.

• 산업진흥연구
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• 제9권2호
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• pp.37-44
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• 2024

본 연구는 석유 화학사 생산공장에 설치된 스티렌 모노머 저장 탱크의 화구(fireball)와 증기운 폭발(VCE)에 대한 최악의 시나리오를 선정하고 피해 예측 및 사고영향을 분석하였다. 혼합잔사유 저장 탱크의 주성분인 스티렌 모노머 이상중합반응 시 화구(fireball)와 증기운 폭발(VCE)로 인한 복사열과 과압의 영향 범위는 e-CA 사고 피해 예측 프로그램을 적용하여 정량 분석하였다. 복사열과 폭발 과압의 피해 영향 범위는 각 최대 반경 1,150m와 626m로 분석된다. 복사열 4kW/m²이 미치는 1,150m 이내 사람은 20초 동안 노출 시 피부가 부풀어 오를 수 있다. 폭발 과압 21kPa이 미치는 626m 이내 건축물은 철 구조물의 손상과 기초에서 이탈될 수 있고, 사람은 신체 부상할 수 있다. 화재, 폭발 또는 누출 사고 발생 시 복사열, 과압에 의한 사업장 내 근로자, 인근 주민 또는 주변 시설물 등의 위험 정도와 수용 여부 위험 기준을 판단하고, 취급 물질 유해·위험성 파악, 비상대응체계 구축, 개선 및 투자 활동 등을 통해 사업장 피해 최소화 대책을 수립하는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.89-95
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• 2016

가스 배관을 공동구 내에 수용하는 것은 단순 매설하는 것보다 부식의 위험이 적고, 외부인의 출입이나 굴착공사 등으로부터 오는 물리적 손상을 예방할 수 있다는 점에서 편의성이 크다. 그러나 밀폐된 공간이라는 특성상 개방된 공간에서의 폭발보다 폭발 과압에 의한 피해가 크다. 그럼에도 공동구에 대한 연구는 화재 사고에 국한되어 진행되었고, 폭발로 인한 위험성에 관한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 지하 공동구 내부의 가스배관으로부터 누출된 메탄가스가 원인모를 점화원에 의해 폭발을 일으켰을 경우를 가정하여 피해결과 관점에서 공동구 내부의 폭발이 상부 시설물에 미치는 영향을 살펴보았다. 안전설비의 작동상태에 따른 2가지의 시나리오를 선정하여 CFD tool인 FLACS를 사용하여 영향성 평가를 진행한 결과 대부분의 건축물을 전파 시킬 수 있을 정도의 폭발 과압이 예측되었다. 이 결과를 활용하여서 사고 발생 빈도를 감소시켜 안전성을 확보할 수 있는 추가 대책을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제14권2호
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• pp.27-33
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• 2010

본 논문에서는 국내 가스사고의 발생 환경을 분석하여 가스사고의 재발을 방지하고자 1998년부터 2009년 6월까지 11년 6개월간의 가스사고를 유형별로 분석하였다. 가스사고는 감소하지 않고 지속적으로 발생하고 있고, 사고의 내용에서도 시기별, 날씨 등에 따라 가스사용형태가 변하고 있어 가스의 사용 환경과 가스사고는 밀접할 수밖에 없다. 가스사고는 가스사용이 많은 수도권과 특정 지자체에서 많이 발생하였고, 맑은 날 풍속이 낮고 습도가 중간정도일 때 가장 발생가능성이 높은 것으로 나타났다. 또한, 가스사고 발생 형태의 모형을 관찰한 결과, 가스로 인한 누출, 화재나 폭발 사고의 경우도 날씨와 밀접한 관계가 있을 것으로 판단되는데 이를 날씨와도 연계하여 분석해보면 발생 가능한 전체 가스사고도 예측 가능할 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제18권3호
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• pp.44-52
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• 2014

높은 지가로 인해 초기 설치투자비가 많이 필요한 수도권의 경우 간이 주유취급소는 광범위하게 보급할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있다. 본 연구에서는 향후 국내에 설치 보급될 수 있는 간이 주유취급소에 대하여 편의성 및 안전성을 갖는 합리적인 시설기준을 제시하고자 하였다. 이를 위해 현실적으로 간이 주유취급소에서 발생할 수 있는 상황을 고려한 누출 시나리오를 선정하고, 피해예측 프로그램인 PHAST v.6.5를 이용하여 화재 및 폭발 사고의 피해범위를 산출하고, 그 피해영향을 해석하였다. 위험성 평가결과를 바탕으로, 간이 주유취급소의 주유공지, 전용탱크 상한용량, 고정주유설비 설치위치 및 방화벽 높이에 대한 기준을 현행 위험물안전관리법상의 일반 주유취급소와 비교하여 제안하였다.

• 한국가스학회지
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• 제24권5호
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• pp.47-55
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• 2020

위험물 사고는 해당 물질의 누출에 그치지 않고, 초기대응이 부적합한 경우, 화재, 폭발로 이어져 그 피해규모가 확대될 위험이 크다. 하지만 4차 산업혁명과 빅데이터 시대의 대두가 논의되고 있는 시점에서, 새로운 기법들에 바탕한 위험물 사고의 체계적인 분석은 시도되지 못하고, 단편적인 통계 수집에 그치고 있는 것이 아쉬운 실정이다. 본 연구에서는 지난 11년간(2008~2018) 축적된 소방청 위험물 화재사고 데이터를 대상으로 기계학습에 기반한 분석을 진행하였다. Text mining 분석을 통해 분석한 자료를 시각화하여 나타내었고, 아울러 위험물 화재사고 데이터에 존재하는 주요 인자를 이용해 피해규모 예측모델의 개발 가능성을 회귀분석 방법을 적용하여 탐색하였다.

• 한국가스학회지
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• 제13권1호
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• pp.45-51
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• 2009

본 논문은 국내에 건설된 충전소를 분석 검토하여 수소충전소에 대한 안전성 평가를 실시함으로써 수소충전 소의 안전성에 대한 확인과 충전소 설치 시 필요한 기준마련에 기초자료를 제공하는 것이 궁극적인 목표이다. 안전성 평가 방법으로 FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)를 사용하였고, 충전소를 크게 4개의 공정(제조, 압축, 저장, 충전)으로 분류하였다. 또한 각각의 발견된 위험요소에 S (severity), O (occurrence), D (detection)의 점수를 부여하여 이 세 요소의 곱의 값인 RPN (Risk Priority Number)의 수치를 이용하여 위험의 우선순위를 정하고, 이를 바탕으로 시나리오를 생성하였다. 생성한 시나리오를 기반으로 사고피해영향평가 결과 주요한 사고 유형으로 jet fire와 폭발이 나타났고, PSA (pressure swing adsorption) 공정 feed line에서의 누출의 경우 원료물질에 따라 CO가스의 농도가 상이할 수도 있으나, CO가스중독 위험성을 함께 예측되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1480-1487
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• 2012

최근, 국내 탄광의 안전성이 향상되고 있으나 사고는 꾸준히 발생하고 있다. 대부분의 터널 지보는 I빔과 I빔을 연결하는 이음판 부분에서 지압을 견디지 못하고 파손이 발생한다. XX 탄광의 경우, 터널지보의 아치부가 일반적인 굽힘 거동이 아닌, 위쪽 방향으로 굽힘이 발생하고 있다. 이러한 경우는 터널지보에 수직하중 이외에 수평하중이 과대하게 작용하는 경우로 볼 수 있으며 이러한 수평하중은 지하암반의 급격한 변화에 의한 암반의 이완범위의 증가나 지하수의 누출 등으로 인한 수리학적인 요인 등의 복합적인 문제가 작용하여 나타난다. 따라서 본 연구에서는 위쪽 방향으로 굽힘을 일으키는 수평하중의 크기를 추정하기 위하여 실험계획법과 최적화 알고리듬을 적용하여 터널지보의 굽힘거동을 규명하였다.

• 한국가스학회지
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• 제13권3호
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• pp.54-60
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• 2009

산업의 발달에 따른 영향으로 에너지수요가 증가함에 따라 국내에는 에너지 산업시설(저장시설, 고압가스 배관, 충전소, 탱크로리 등)이 전국에 산재하게 되었고 사용하는 에너지의 종류도 과거 한정된 자원이 아닌 다양한 에너지원을 사용하게 되었다. 이러한 에너지시설에는 화재, 폭발 및 유독물질 누출 등 중대사고가 발생할 수 있다. 더욱이 국내의 에너지시설은 밀집되어 있어 연쇄적인 사고가 일어날 가능성이 존재한다. 이 연구에서는 기존에 설치 운영되고 있는 LPG(liquefied petroleum gas) 및 가솔린(gasoline) 충전소와 LNG(liquefied natural gas) 충전소에 대한 피해예측을 실시하고 이를 비교 분석 함으로써 국내에서 처음 시도되고 있는 가솔린 주유소 및 LPG/LNG 충전소가 병설되어 설치되는 경우의 안전성을 검토하고자 한다.