• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.257-263
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• 2008

시멘트제조 공정에 사용하는 유연탄 분진의 폭발특성을 조사하기 위하여 시료의 열적특성과 폭발 실험을 수행하였다. 열적특성은 열중량 분석기(TGA)와 시차주사 열량계(DSC)을 이용하여 온도에 따른 무게 감량과 발열량을 측정하였다. 또 입도별 발화온도와 비표면적을 합께 조사하였다. 하트만식 폭발실험 장치를 직접 제작하여 분진의 농도를 변화시켜가며 분진폭발 실험을 수행하였다. TGA, DSC 및 발화온도 분석결과 실험범위의 입도에 따른 열적 특성은 큰 변화가 없었지만, 비표면적은 입도가 작을수록 큰 것을 확인하였다. 폭발실험에서 폭발확률은 입도가 감소하고 농도가 증가할수록 증가하는 경향이 있었으며, 입도별 최저 폭발하한계 농도를 함께 구하였다. 시멘트 제조공정에 표준적으로 사용하는170/200mesh에서 최저 하한계 농도는 $0.3mg/cm^3$이었으며 $0.9mg/cm^3$이상에서는 100% 확률로 폭발이 발생하였다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.163-163
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• 2013

최근의 수많은 산업 현장에서 취급하고 있는 각종 화학물질은 잠재적 위험성이 크므로 보관, 수송 및 취급할 때 특별한 주의가 필요하다. 공정 설계 시 정확하지 않은 폭발한계를 사용함으로서 사고가 유발되는 경우가 많다. 따라서 사업장에서 사용되고 있는 화학물질의 화재 및 폭발 특성치인 인화점, 폭발한계 등을 정확히 파악하는 것은 중요하다. 인화점은 하부인화점과 상부인화점으로 나누고 있고 있으며, 인화점은 가연성 액체의 화재 위험성을 나타내는 지표로써, 가연성액체의 액면 가까이서 인화할 때 필요한 증기를 발산하는 액체의 최저온도 또는 점화원 존재시 인화가 일어날 수 있는 최저온도, 그리고 가연성증기의 포화증기압이 공기와 혼합기체의 폭발한계 하한농도와 같게 되는 온도로 정의한다. 폭발한계는 발화원이 존재할 때 가연성가스와 공기가 혼합하여 일정 농도범위 내에서만 연소가 이루어지는 혼합범위를 말한다. 본 연구에서는 실제 공정에서 사용되고 있는 n-Hexadecane의 인화점을 측정하여 이를 기존 문헌값과 비교 하였고, 측정된 인화점을 이용하여 폭발한계를 예측하였다. 예측된 폭발한계를 여러 문헌에 제시된 자료과 비교하여 공정안전에 타당한 자료를 제시하였다. 본 연구는 n-Hexadecane을 취급하는 공정에서 안전 확보의 중요한 지침 마련과 MSDS D/B의 최신화에 유용한 정보를 제공하는데 목적이 있다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2003년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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• pp.428-433
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• 2003

화재 및 폭발 특성치로 인화점, 최소발화온도, 폭발한계, 최소발화에너지, 연소열 등을 들 수 있다. 연소특성은 인화성용제들(석유류 및 알코올류 등)의 취급, 저장, 수송에서 포함되어 있는 잠재 위험성을 평가할 때 고려된다. 여러 연소특성 가운데 폭발한계(explosive limits)는 가연성물질(가스 및 증기)을 다루는 공정 설계 시 고려해야 할 중요한 변수로써, 발화원이 존재할 때 가연성가스와 공기가 혼합하여 일정 농도범위 내에서만 연소가 이루어지는 혼합범위를 말한다.(중략)

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.376-377
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• 2011

최근 Mg, Mg-Al합금, Al은 전자제품의 케이스, 차량의 휠 등의 신소재로서 활용성이 높아 사회적 수요가 급격히 늘고 있다. 이러한 수요 증가와 함께 관련 사업장에서는 취급 과정에서 폭발사고 위험성이 높아지고 있는데, 2010년도에는 국내 사업장에서 금속 분진에 의한 폭발사고가 4건이 발생하여 인명 및 재산피해가 발생하였다. Mg-Al합금의 폭발사고로 사망 1명과 부상 2명이 발생하였으며, Al분진의 폭발사고는 3건이 발생하여 사망 2명과 부상 3명의 인명피해로 이어졌다. 사고조사를 통하여 사업장에서의 금속분진에 대한 위험인식이 매우 낮은 것이 유사 사고가 반복되고 있는 가장 큰 이유로 알려지고 있는데, 이는 금속분진에 대한 부족한 안전기술정보와 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 Mg, Mg-Al합금, Al등을 취급하는 관련 사업장에서 폭발사고 예방대책을 위하여 활용할 수 있는 폭발특성에 관한 안전기술정보 제공을 목적으로 하고 있다. 보다 구체적으로는 사고 다발 금속분진에 대한 위험성 이해에 도움을 될 수 있도록 동일 입경분포 조건에서의 위험성을 정량적으로 평가하였으며, 이를 위하여 각 금속분진의 동일 입경 조건에서 최대폭발압력, 폭발하한계 등의 폭발위험성 데이터를 실험적으로 조사 하였다. 조사한 시료는 평균입경 200 mesh의 Al, Mg, Mg-Al(60:40 wt%)로서 입도분석기(Beckman Coulter LSI 3320)를 사용하여 측정한 결과 평균입경은 약 $155{\mu}m$로 나타났다. Al분진의 농도변화에 따른 폭발압력을 조사한 결과, 최대폭발압력(Pmax)은 7.9 bar였으며 최대폭발압력상승속도 (dt/dP)max는 농도 $1500[g/m^3]$에서 322 [bar/s]로 최대가 되었으며 폭발 하한계(LEL)는 $70[g/m^3]$가 얻어졌다. 반면에 순수한 Mg의 LEL은 $30[g/m^3]$였으며 Pmax는 6.4 bar, (dP/dt)max는 100 [bar/s]가 얻어졌다. 이러한 결과로부터 LEL이 낮은 Mg는 Al보다 연소성이 큰 것으로 나타났으며, Al은 화염을 유지하는데 필요한 최저 열분해 가스농도를 확보하는데 Mg보다도 고농도의 분진이 필요함을 알 수 있었다. 또한 Mg-Al(60:40 wt%)의 LEL은 $50g/m^3$이었으며 Pmax는 9.4 bar, (dP/dt)max는 472 [bar/s]가 얻어졌다. 이러한 결과로부터 Mg-Al(60:40 wt%)합금의 연소성을 살펴보면 착화하기 쉬운 정도는 Mg와 Al의 성분비에 의해 변화하지만 Mg와 Al의 중간 정도로 나타나는 반면, Pmax는 Mg 또는 Al의 단독 물질 성분보다도 매우 큰 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 단일 성분의 Mg와 Al보다도 Mg와 Al이 일정 비율로 구성된 Mg-Al합금의 경우가 화재폭발 위험성이 증가한다는 사실을 알 수 있었으며, 이와 같은 폭발위험특성 자료를 활용하여 분진의 보관, 취급, 폐기 등의 지속적 관리가 필요하며 사업장 특성에 적합한 안전대책을 통한 사고예방대책이 요구된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.618-622
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• 2017

가솔린은 가정 및 차량, 선박, 산업용 에너지원으로 산업 전반에 널리 사용되고 있는 물질로서, 화재 및 폭발의 위험성이 매우 크다. 가솔린의 폭발위험성을 고찰하기 위하여 옥탄가에 따라 구분되는 PG, MG 및 RG를 시료로 하여 산소농도의 변화에 따른 폭발한계를 측정하였으며, 산소농도 21%인 공기 중의 폭발한계는 각각 1.5~10.9%, 1.4~8.1%, 1.3~7.6%를 구하였고, MOC를 측정한 결과 실험시료 모두 10.9%를 나타내었다. 본 연구를 통하여 실험에 의한 폭발한계의 측정값이 현재 통용되는 가솔린의 MSDS에 제시된 1.2%~7.6% 보다 넓은 폭발한계를 나타내고 있으므로 실험에 의한 측정치가 가솔린을 사용하는 공정에 있어서 화재 및 폭발을 방지하기 위한 중요한 기초자료가 될 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제9권3호
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• pp.9-14
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• 2005

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.

• 한국가스학회지
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• 제9권1호
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• pp.38-43
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• 2005

도시가스의 폭발특성을 평가하기 위하여, 산소의 농도와 초기압력의 변화에 따라 실험을 행하였다 이러한 실험을 행한 결과 산소농도가 낮아짐에 따라 폭발범위는 점차적으로 좁혀졌으며, 산소농도 $12\%$에서 폭발한계산소농도를 구하였다. 도시가스의 초기압력이 증가함에 따라 폭발하한계가 약간 증가하였다. 또한 초기압력이 $0{\~}1.0 kgf/cm^2{\cdot}g$로 변함에 따라 최대폭발압력은 $6.3 kgf/cm^2{\cdot}g,\;12.7 kgf/cm^2{\cdot}g$을 구하였으며, 최대폭발압력상승속도는 $245.63 kgf/cm^2/s,\;427.88 kgf/cm^2/s$를 구하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.25-36
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• 2021

온실가스 배출량을 줄이기 위해 내연기관 자동차에 대한 제한을 두고, 친환경자동차 보급 확대 정책을 내놓고 있다. 수소 전기자동차의 수소는 가연 범위 및 폭발 범위가 넓고, 폭발화염 전파속도가 매우 빠른 가연성 가스이기 때문에, 제조, 수송, 저장 시 누출, 확산, 점화 및 폭발 등의 위험성을 가지고 있다. 수소전기자동차의 연료탱크에는 폭발 등 위험성을 감소시키기 위해 온도감응식 압력방출장치(Thermally activate Pressure Relief Device, TPRD)가 있어, 사고가 발생했을 경우 폭발, 화재 등이 발생하기 전에 탱크 내부의 수소를 밖으로 방출한다. 그러나 지하주차장이나 터널과 같은 반밀폐공간에서 사고가 발생할 경우 공간 내 기류의 유동이 개방된 공간보다 미미하기 때문에 TPRD로부터 방출된 수소가스의 농도가 폭발하한계 이상으로 누적될 수 있는 등 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 TPRD의 노즐의 직경에 따라 시간에 따른 수소의 누출 유량을 분석하고, 반밀폐공간에서 수소가 누출될 경우 수소 농도변화를 수치해석으로 검토하였다. 노즐의 직경은 1 mm, 2.5 mm, 5 mm로 검토를 하였으며, 노즐 직경에 따라 지하주차장 내의 수소농도는 노즐의 직경이 클수록 빠른 시간에 농도가 높아지며, 최대값 또한 노즐 직경이 클수록 큰 것으로 분석되었다. 기류가 정체된 지하주차장에서는 노즐 주변에서 폭발하한계 이상의 수소 농도가 분포하는 것으로 분석되었으며, 폭발상한계를 넘지는 않는 것으로 분석되었다.

• 한국가스학회지
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• 제9권2호
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• pp.1-7
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• 2005

가연성 물질의 안전한 취급, 저장, 수송, 조작 및 공정설계에 필요한 열화학적 파라미터로는 폭발한계, 인화점, 최소자연발화온도, 최소산소농도, 연소열 등을 들 수 있다. 특히 폭발한계와 최소자연발화온도는 가연성 물질의 화재 및 폭발 위험성을 결정하는데 중요한 특성으로 이용된다. LNG공정 안전을 위해 메탄의 폭발한계와 최소자연발화온도를 고찰하였다. 메탄의 폭발하한계와 상한계는 공기 중에서 각 각 4.8 vol$\%$와 16 vol$\%$를 추천하며, 최소자연발화온도는 전면 가열인 경우는 $540^{\circ}C$, 국소 고온표면인 경우는 약 $1000^{\circ}C$를 추천한다. 또한 메탄의 폭발한계 온도 및 압력의존성에 대한 새로운 예측식을 제시하였으며, 제시된 식에 의한 예측값은 문헌값과 일치하였다.

• 한국가스학회지
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• 제10권2호
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• pp.33-39
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• 2006

대부분의 가스공정의 안전한 설계와 조작을 위해서는 취급물질의 확실한 폭발한계, 인화점, 최소자연발화온도, 최소산소농도 등을 알아야 하고, 또한 고온 및 고압에서의 폭발한계도 알아야 한다. 본 연구에서 프로판 안전한 취급을 위해서 프로판의 연소특성치인 폭발한계와 최소자연발화온도를 고찰하였다. 문헌 자료를 고찰한 결과 프로판의 폭발하한계와 상한계는 공기 중에서 각 각 2.8 vol%와 10 vol%를 추천하며, 최소자연발화온도는 전면 가열인 경우는 $454^{\circ}C$, 국소 고온표면인 경우는 약 $960^{\circ}C$한다. 또한 프로판의 폭발한계의 온도 및 압력의존성에 대한 새로운 예측식을 제시하였으며, 제시된 식에 의한 예측값은 문헌값과 일치하였다.