• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.290-291
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• 2022

본 논문에서는 우리나라 2030년 국가 온실가스 감축목표(NDC*, 291백만톤 감축)달성 및 2050년 탄소중립 목표 달성을 위해 필연적으로 수반되는 천연가스 내 수소 혼입에 따른 안전성확보 방안과 수소혼입에 따른 국민 불안감 해소 및 수용성 제고를 위한 대안을 제시하고, 해외 사례를 연구 하였다. 탄소중립은 온실가스(이산화탄소 등)의 배출량을 최대한 줄이고, 남은 온실가스를 흡수, 제거해서 실질적인 배출량이 "0"이 되는 것을 의미하고, 수소혼입은 도시가스의 주성분인 메탄 연소시 발생하는 CO₂를 최소화하기 위해 수소(H₂)를 도시가스에 일정비율 혼합하는 것을 말한다. 본 연구에서는 수소 혼입 시 우려되는 수소취성 및 배관내구성 문제와 수소 특성인 작은 입자로 인한 누출 위험성, 고층에서 메탄과 수소가 분리되는 현상 등에 따른 문제를 도출하고 이에 대한 안전관리 방안도 함께 제시하였다. 또한, 도시가스 배관에 수소 혼입시 천연가스 대체를 통한 온실가스 감축 및 기존 배관망 사용을 통한 경제성 분석결과와 국가 온실가스 감축에 어느 정도 기영할 수 있는지도 함께 기술하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.487-494
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• 2013

In this study, solutions for a liquid pool spreading model with continuous and instantaneous release are discussed based on the model used in the FERC's report. The effects of the release time on the liquid pool volume and radius are investigated for the continuous release. For the continuous release with the frictional resistance force in the liquid pool spreading model, the vaporization time decreases as the release time increases. On the other hand, for the continuous release without the frictional resistance force in the liquid pool spreading model, the vaporization time increases as the release time increases. These phenomena are deeply related to the pool radius. In addition, the effects of the initial pool radius for the instantaneous release in the liquid pool spreading model are discussed. For the case with the frictional resistance force in the liquid pool spreading model, as reducing release time in the model with the frictional resistance force for the continuous release, the solution for a continuous release approaches to that for an instantaneous release. On the contrary to this, the pool volume and radius for the instantaneous release without the frictional resistance force are totally different from those for the continuous release without the frictional resistance force.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.32-38
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• 2011

산업현장에서 폭발성가스의 사용이 꾸준이 증가 함에 따라 작업자는 물론 일반지역주민들에까지 사고로 인한 생명에 위험을 처하기도 한다. 수소사용공정에서의 사고피해는 공정자체에 국한 되는 것이 아니라 대형화재나 폭발로 이어져 다수의 사상자를 유발시키므로 사고의 유형과 원인을 규명하고 피해규모를 예측하여 이에 대한 안전대책을 수립, 운영하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 MLCC(Multi Layer Ceramic Capacitor) 소성공정의 수소저장 사용시설에서 화재 폭발시 위험범위를 예측하였다. 실제 사고데이터의 분석결과 사고발생빈도가 가장 많은 배관누출에 대하여 사고 피해예측 시나리오 모델로 선정, 적용하였다. 10 mm Hole에서 120 Bar의 압력으로 수소가스 누출시 Jet fire가 발생되며 Radiation Level 4($kw/m^2$)의 경우 최대 12.45 m까지 복사열의 영향을 주었다. 또한 사고피해 예측을 통한 안전성확보와 개선방안을 제시하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권2호
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• pp.407-417
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• 2024

이 연구의 목적은 유해화학물질 중 하나인 염소를 운송하는 차량이 사고 등으로 전복되어 가스 누출 시 염소독성(ppm)에 의해 예상되는 피해를 예측하고 최소화를 위한 효율적 대응방안을 마련하는데 있다. 피해예측을 위해 염소차량 운행 중 운전자의 부주의 등으로 발생할 수 있는 염소 누출에 따른 독성(ppm) 피해거리를 ALOHA 프로그램을 적용하여 정량적으로 산정하였다. 독성가스 누출시 피해거리는 누출된 위험물의 양과 누출당시의 기상조건 등에 영향을 받는다. 따라서 위험물질의 누출량과 기상조건의 다양한 변화를 통해 피해거리를 다각적으로 분석하였다. 중간 이하의 조건(누출량:5ton, 풍속:3m/s, 대기안정도:D)으로 산정한 피해거리는 AEGL-2의 경우(LOC:2ppm) 9km로 나타났으며, 이는 염화수소의 독성과 유사하고 심각한 호흡장해 등 인명피해를 발생시킬 수 있는 농도이다. 특히, 도심지역에서의 누출은 대규모 인명피해로 연결될 수 있다. 이에 누출사고 발생 시 누출지점 및 누출량에 따른 적절한 대응을 통해 피해를 최소화 하는 방안을 제시하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.698-711
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• 2023

Consequence analysis using an ALOHA program is conducted to calculate the accidental impact ranges in the cases of hydrogen leakage, explosion, and jet fire in a hydrogen fueled combined cycle power plant. To evaluate the effect of weather conditions and topographic features on the damage range, ALOHA is executed for the power plants located in the inland and coastal regions. The damage range of hydrogen leaked in coastal areas is wider than that of inland areas in all risk factors. The obtained results are expected to be used when designing safety system and establishing safety plans.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.495-502
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• 2018

본 연구에서는 AERMOD 대기확산 모델을 이용하여 제주도에서 유해화학물질 중 불화수소의 소규모 유출사고 영향 범위를 산정하여 보다 빠르고 정확한 대응시스템을 확보하고자 하였다. 분석결과 영향범위는 권역별로 서귀포소방서, 동부소방서, 제주소방서, 서부소방서 순으로 넓게 나타났으며, 계절별로는 여름, 봄, 가을, 겨울 순으로 넓게 나타났다. 기상인자(풍속, 기온) 간의 상관성은 풍속이 0.998로 높은 양(+)의 상관성을 보인반면, 기온과는 -0.463으로 음(-)의 상관성을 보였다. 선형회귀분석을 통해 불화수소 누출사고 시 풍속에 따른 영향범위(m) = 13.922WS(풍속) - 5.195의 1차 방정식을 얻을 수 있었으며, 신뢰도($R^2$)가 0.995로 매우 높게 나타났다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.339-340
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• 2009

• 한국가스학회지
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• 제5권2호
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• pp.9-13
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• 2001

광양제철소의 소둔로 설비를 대상으로 정성적 및 정량적 위험성을 평가하였다. 소둔로는 냉연 강판 제조시 품질 향상을 위한 열처리 목적으로 이용되는 제철 설비중 하나로 Coke Oven Gas(COG)가 연료로 사용되고, 수소와 질소의 혼합가스 또는 순수한 수소가 분위기 가스로 사용된다. 위험성 평가를 통하여, 소둔로의 가연성 가스 누출 시나리오와 빈도를 분석하였으며, 가연성 가스 누출 사고시 화재 또는 폭발의 피해 영향을 분석하였다. 이들 분석 결과와 함께 여러 다른 지수(Index)를 제시하여 소둔로 가스 설비의 안전성 향상 방안을 도출하였다.

• 한국가스학회지
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• 제25권2호
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• pp.13-21
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• 2021

최근 수소자동차 보급의 확대로 수소충전소의 설치가 점차 확대될 예정이다. 본 연구에서는 수소충전소의 최악의 상황을 가정한 시나리오를 기반으로 피해규모를 예측하고 보다 안전한 설계형태를 제안하고자 한다. 피해규모 예측 방법은 전산유체역학(CFD)을 이용한 Flacs solver를 사용하였으며 이전 연구자의 실험 결과와 비교하여 정확성을 검증하였다. 피해규모 예측은 수소누출과 폭발에 대해서 실시하였으며, 예측 대상은 실측치를 기반으로 한 KR model로 하였다. 그리고 비교검토 모델로는 천정이 없는 형태인 Roofless model을 선정하였다. 두 모델에 대하여 분석한 결과 KR model에서는 내부가 60 vol% 이상까지 수소가스가 누적·체류되는 현상을 확인 할 수 있었던 반면, Roofless model의 경우에는 누출 후 벽면을 타고 충전소 외부로 방출·확산되는 현상을 확인 할 수 있었다. 결론적으로 국내에 표준모델로 보급·확산되고 있는 수소충전소 모델보다는 천정이 없는 수소 충전소 형태가 안전상 유리한 것으로 검토되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.166-173
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• 2017

For commercialization of hydrogen refuelling station (HRS), we need to reduce the clearance distance for jet fire in the real entities in the HRS. Thus, we revisited the current regulations of clearance distance for jet fire in the law. The law in korea has been set up by replica of japan, not by our own scientific basis. Recently, sandia lab developed Hydrogen Risk Assessment Model (HyRAM) tools and we simulated a series of circumstances such as 10 to 850 bar with several leak hole sizes. In 850 bar with 10 mm diameter hole leak cases, it shows $4,981kW/m^2$ at 12 m separation from leak source and $1,774kW/m^2$ at 17 m separation from leak source. In 850 bar with 1 mm diameter leak hole, it shows $0.102kW/m^2$ at 12 m separation and $0.044kW/m^2$ at 17 m separation. Current law may be acceptable with 1 mm hole size with 850 bar.