• 한국가스학회지
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• 제16권5호
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• pp.7-13
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• 2012

알루미늄 분진폭발특성에 미치는 입경과 농도 변화에 따른 영향을 20 L 구형 분진폭발시험장치를 사용하여 실험적으로 조사하였다. 실험에 사용한 알루미늄 분진의 체적 평균 입경은 15.1 및 $34.8{\mu}m$이다. 실험결과, 평균 입경 $15.1{\mu}m$에서의 폭발하한농도(LEL)는 $40g/m^3$, 최대폭발압력($P_{max}$)은 9.8 bar, 폭발압력상승속도는 ($[dP/dt]_{max}$)는 1852 bar/s이었으며, 평균입경 $34.8{\mu}m$의 경우에는 LEL이 $70g/m^3$, $P_{max}$는 7.9 bar, $[dP/dt]_{max}$는 322 bar/s가 얻어졌다. Al분진의 폭발하한농도는 입경 증가에 따라 증가하는 경향이 관찰되었다. 또한 평균입경 $15.1{\mu}m$에서의 Al분진폭발압력으로부터의 화염전파속도의 계산값은 평균입경 $34.8{\mu}m$의 경우보다 5배의 크기를 나타내었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제38권1호
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• pp.1-13
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• 2020

국내외에서 가스 소비량 증가에 따라 가스 폭발 사고가 꾸준히 발행하고 있으며 석탄 저장소 옥내화 대책에 따른 가스 폭발 위험성이 대두되고 있다. 이러한 가스 폭발의 영향을 분석하기 위하여 TNT 등가량 산정법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 석탄이 배출하는 가연성 가스인 CO, CH₄, C₂H₄의 공기 내 부피 함량에 따른 폭발사례에 대한 TNT 등가량을 산정하였다. 또한 계산된 TNT 등가량을 이용하여 거리에 따른 최대 압력과 임펄스 변화량을 가스 폭발 사례별로 비교, 분석하였다. 3개 혼합 가스의 TNT 등가량 증가 양상은 C₂H₄의 공기 중 부피함량에 의존하는 경향을 보이고 있다. 또한 TNT 특성곡선의 인자인 최대 압력과 임펄스도 가스의 개수가 증가함에 따라 그 값이 증가하는 양상을 띠고 있다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1998년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.105-108
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• 1998

Dust explosion은 combustible solid의 미세한 입자가 공기 혹은 산소중에서 폭발범위의 농도에서 부유할 때 화염 혹은 spark 등의 에너지 공급에 의해 폭발하는 현상이며 plastic 공업, 금속분말, 유기약품, 무기약품, 안료, 농수산건조물 등에서 분체취급 분야의 확대 및 취급량의 증가에 따라 분진폭발의 잠재 위험성이 급증하고 있어 화학적 성질, 농도, 입경, 폭발 압력 등의 분진특성과 함께 분진폭발의 착화온도와 상한 및 하한 농도에 대해 이론 및 실험적으로 광범위하게 연구가 진행되어져 왔다. (중략)

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.99-100
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• 2022

화학산업이 발전함에 따라 잠재적인 화학물질 폭발사고 위험 또한 증가하고 있다. 순식간에 치명적인 인명, 재산피해를 남기는 폭발에 대한 영향을 예측, 분석하기 위해 다양한 해석모델이 활용되고 있지만, 폭발의 물리적 특성상 다양한 형태의 건물이 밀집된 지역에 대해서는 해석모델 사용만으로 높은 정확도의 분석을 진행하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 GIS 공간정보와 3D 폭발 시뮬레이션의 약결합 방식을 적용하였다. 실제 연구지역과 동일한 환경을 구현하여 시뮬레이션을 구동하였고 이에 따른 폭발 규모와 폭발에 노출된 대상별 가해지는 압력 값을 도출하였다. TNT를 기준으로 위험물 저장 및 취급시설에 대한 최저 기준인 지정수량 200kg을 적용하였음에도 최대 2,960kPa의 압력이 발생하는 것으로 확인되었다. 본 연구로 도출된 결과에 건축물의 용도와 중요도를 적용한다면 토지이용계획 및 공간활용에 반영할 수 있으며, 안전관리자로 하여금 리스크 평가, BC분석, 안전관리계획 수립 등에 활용 가능하다고 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.355-364
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• 2023

폭발 수치해석 기법 중 Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)는 구조물의 파괴뿐만 아니라 폭발 이후 충격파의 전파 과정까지 관찰할 수 있는 장점이 있다. 그러나 동적 해석 시 유한요소 모델의 격자망 크기가 일정 수준 이하로 감소하게 되면 해석 결과의 신뢰도가 부정확해진다. 본 연구에서는 ALE 수치해석 기법을 활용하여 대기의 격자망 크기가 해석의 정확도에 미치는 영향을 조사한다. 다양한 조건의 격자망 크기와 폭발 중량을 갖는 대기 중 폭발모델을 구축하고, 폭발 중심으로부터 거리에 따른 폭발압력을 관찰한다. 수치해석과 실험에서 얻은 최대 폭발압력 결과에 대해 평균 제곱 오차를 계산하여 최적의 격자망 크기를 제안하고, 제안된 크기를 바탕으로 폭발물 중량과 대기의 최적 격자망 크기에 대한 상관관계를 분석한다. 본 연구는 다양한 중량을 가진 폭발물 해석에서 최적의 격자망 크기를 제공함으로써 신뢰성이 향상된 폭발 수치해석 모델 개발에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.1-9
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• 2012

본 연구에서는 중소기업형의 밀가루 제조공정 및 각질제거용 기능성 비누를 생산하는 화장품 제조공정에서의 분진들을 채집하여 폭발 및 열적특성을 비교하기 위해 실험을 수행하였다. 폭발실험은 Hartman식 분진폭발장치를 이용하였고, 열적실험은 DSC 및 TGA를 이용하여 활석첨가시 농도의 변화에 따른 폭발압력 및 폭발하한계와 온도에 따른 무게감량과 흡열량을 측정하였다. 폭발실험결과 두 시료 모두 활석분진의 비율이 증가할수록 폭발하한농도가 증가하는 것을 볼 수 있었고, 폭발압력은 감소됨을 확인하였다. 그리고 DSC 실험결과 활석의 첨가량이 증가할수록 열유속은 감소하고 온도 또한 약간의 감소상태인 것으로 분석되었다. 또한 두 시료 모두 승온 속도가 증가 할수록 흡열개시온도가 낮은 온도부분으로 이동하고 있으며, 흡열량도 크게 증가하였다. 아울러 TGA 실험결과 활석의 양이 증가할수록 전체 무게감량이 줄어드는 것으로 나타났다. 향후 분진폭발메커니즘의 지속적 연구와 보완이 효과적인 분진폭발예방 대책수립에 기여할 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.27-35
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• 2024

메탄, 프로판 등을 주성분으로 하는 연료가스는 폭발위험장소에서 사용될 수 있으며, 누출로 인한 공정조건의 영향으로 불균일한 혼합기를 형성할 수 있다. 균일한 혼합기를 대상으로 측정된 문헌 데이터를 이용한 화재 폭발 위험성 평가, 손상 예측은 가스 누출에 의한 실제 폭발 사고와 다른 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 가스 누출시 나타날 수 있는 농도 변화에 있어서 불균일성 혼합기의 폭발압력, 화염속도 등의 폭발특성을 조사하였다. 길이 0.82 m의 스테인리스 재질의 밀폐 배관에서 수행하였으며 컬러 초고속 카메라 및 압력 센서를 사용하여 관찰하였다. 또한 배관 내의 시간에 따른 농도차이 변화에 대해 회귀분석 모델을 사용하여 불균일 혼합물의 정량화 방법을 제안하였다. 본 연구의 농도 불균일성 조건에 있어서 메탄 폭발 시 전파화염은 불균일성 농도가 높아짐에 따라 화염 면적의 증가가 관찰되었고 이는 난류 화염의 주름진 화염 구조와 유사하였다. 메탄의 최대압력까지 걸리는 소요시간은 불균일성이 클수록 감소하였고, 폭발압력은 불균일성이 클수록 증가하였다. 농도가 불균일한 메탄의 K_G(폭연지수)의 범위는 1.30~1.58 [MPa·m/s]으로서 메탄의 농도가 균일성에서 불균일성로 변화하면서 17.7% 증가하였다.

• 한국가스학회지
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• 제10권3호
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• pp.60-64
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• 2006

카본블랙 제조공정에서 발생되는 부생가스의 폭발한계와 폭발특성을 연구하였다. 부생 가스의 75% 가량은 수분과 질소였으며 가연성 성분으로는 수소를 비롯한 메탄, 아세틸렌, 일산화탄소 등을 포함하고 있어 연료로 활용하고 있다. 부생 가스중의 가연성 가스 성분들에 의해 공정상에 폭발 및 연소의 위험이 있다. 실험결과 얻어진 폭발한계범위는 17.1%에서 70.7%였으며 르샤틀리에 법칙을 이용하여 예측한 값과는 상당한 차이가 있었다. 또한 폭발특성 실험 결과 폭발압력은 최대 $5.4kg/cm^2$이었고 평균 폭발압력 상승속도는 $39.2kg/cm^2/s$였다. 이러한 결과들은 부생 가스의 취급 및 이용에 따른 폭발이나 화재 사고시 공정과 시설 등에 치명적인 손상을 입힐 수 있으므로 가스폭발 방지 및 방호조치가 필요하다.

• 화약ㆍ발파
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• 제37권3호
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• pp.1-12
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• 2019

폭발 해석 모델의 해석 방법은 직접적 해석과 간접적 해석으로 구별되며, 간접적 해석으로는 반경험적 해석 방법과 수치 해석적 방법으로 나뉜다. 본 연구에서는 반경험적 모델 해석의 프로그램인 ELS 폭발 해석 프로그램의 적용성을 평가하기 위해, 단순 해석 모델을 선정하고 다양한 반경험적 해석 프로그램인 AT-Blast, RC-Blast와 Kinney와 Graham의 경험식을 이용하여 자유 공중 폭발과 지표면 폭발에서의 폭발 하중 특성을 검토하였다. 단순 해석 모델에 대해 환산거리와 입사각에 대한 폭발 압력을 해석한 결과, 자유 공중 폭발 해석에서 환산거리의 범위는 $0.3{\sim}0.461m/kg^{1/3}$이고, 지표면 폭발 해석에서 환산거리의 범위는 $0.378{\sim}0.581m/kg^{1/3}$ 일 때 적합한 해석을 수행할 수 있으며, 입사각의 경우에는 $45^{\circ}$ 이내에서 해석한 결과가 적합한 것으로 판단된다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2002년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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• pp.61-64
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• 2002

Dust explosion은 combustible solid의 미세한 입자가 공기 혹은 산소중에서 폭발범위의 농도에서 부유할 때 화염 혹은 Spark 등의 에너지 공급에 의해 폭발하는 현상이며 plastic 공업, 금속분말, 유기약품, 무기약품, 안료, 농수산건조물 등에서 분체취급 분야의 확대 및 취급량의 증가에 따라 분진폭발의 잠재 위험성이 급증하고 있어 화학적 성질, 농도, 입경, 폭발 압력 등의 분진특성과 함께 분진폭발의 착화온도와 상한 및 하한 농도에 대해 이론 및 실험적으로 광범위하게 연구가 진행되어져 왔다.(중략)