기상폭발은 가연성물질이나 산화제의 성질 및 공간의 상태에 크게 의존하며, 밀폐공간에서 일어날 경우에는 그 공간을 구성하고 있는 벽면의 강도 둥에 의해 폭발현상이 달라진다. 밀폐공간의 가로, 세로, 높이 중 임의의 두 방향 치수비가 1보다 극단적으로 다르지 않은 거주공간의 경우 공간내의 가연성 혼합기의 농도분포, 공간을 구성하고 있는 벽면 가운데 약한 부분의 강도 및 넓이, 개방되고 있는 창등의 개구부의 넓이등의 상태가 폭발 특성에 대한 변수가 된다. (중략)
가스폭발 시 폭발 압력에 의해 건물의 일부 또는 전체적인 파괴와 함께 외부에 영향을 미치는 영향은 주로 폭풍파의 압력과 고온의 화염이다. 그 중에서도 폭풍압은 건물에서의 가스폭발 시 파열면을 통과한 급격한 압력 방출에 의해 생겨나는 물리적인 현상으로 그 충격은 때에 따라서 구조물을 붕괴시킬 만큼 크다. 폭발에 의해 발생되는 폭풍압에 의한 피해가 크기 때문에 과거부터 폭풍압에 대한 연구가 계속되어 왔다.(중략)
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)
본 연구에서는 변압기의 종류와 각 변압기의 특징에 대해 살펴보았다. 최근 변압기 사고의 발생현황과 통계를 살펴보고, 화재 및 폭발 안정성에 가장 취약한 지상설치형 유입식 변압기를 대상으로 절연유 분출원인 및 폭발 현상 등 변압기 사고의 주요 원인에 대해 이론적으로 연구하였다. 또한, 화재 폭발 메카니즘을 살펴봄으로서 그 위험성을 인지하고, 유입식 변압기의 사고의 방지를 위한 대책 마련을 하고자 하였다.
도심지내에 위치한 부천 LPG충전소 사고 조사를 통하여 가장 피해효과가 큰 탱크로리 폭발에 따른 결과를 분석하였다. 분석범위는 BLEVE 현상에 의한 방출열과 과압이 충전소 주변에 위치한 구조물이나 인체에 미치는 영향을 대상으로 실제 현장조사를 통하여 수집된 피해결과와 이론적인 모델(PHAST-Process Hazad Analysis Software Tools) 분석 결과를 비교하였다. 부천 LPG 충전소 폭발 사고의 피해효과는 방출열의 경우 두 가지 모두 큰 차이를 보이지 않았으나 과압의 경우, 실제 피해는 이론적 모델 분석결과의 약 15%정도에 해당하는 축소된 거리에서 나타났다. 또한 충전소 인근에 위치한 구조물에 대한 피해효과는 부분적으로 과압에 의한 균열 및 붕괴 현상보다는 열 효과에 의한 콘크리트 강도 저하와 성상변화가 크게 나타났다.
실린더형의 내용적 6리터의 용기를 이용하여 수소와 액화석유 가스(LPG)의 폭발 특성을 측정하였고 270리터의 직육면체 용기를 이용하여 폭발 후 화재로의 전이 현상을 실험하였다. 폭발 특성은 strain type 압력센서를 사용하여 측정하였으며 폭발 후 화재로의 전이 현상은 고속카메라로 촬영하여 분석하였다. 실험 결과 완전 연소 농도 비보다 약간 높은 농도에서 최대 폭발압력을 나타내었다. 폭발압력 상승 속도와 화염 전파속도는 연소속도와 비례함을 알 수 있었으며 이러한 폭발 특성들은 폭발 후 화재로의 전이에 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한 폭발 화염온도, 화염의 용기 내 체류시간 등도 폭발 후 화재로의 전이에 중요한 변수가 됨을 알 수 있었다.
인터넷 기술의 발달로 인해 온라인상에서도 사회연결망이 나타나고 있다. 블로그 월드는 대표적인 온라인 사회연결망이다. 블로그 월드의 구성원인 블로거는 정보를 생성할 수도 있고, 정보를 얻기 위하여 다른 블로거와 명시적 관계를 맺을 수도 있으며, 이러한 관계를 통해 온라인 사회연결망인 블로그연결망을 구성한다. 사회 연결망 이론에서는 사회 연결망에서 정보의 파급이 구성원간의 관계를 통하여 이루어진다고 한다. 그러나 블로그 연결망과 실제 블로그 월드에서 발생한 정보 파급 이력을 비교 관찰해 보면, 사회연결망 이론과 달리 관계가 존재하지 않는 구성원 사이에서 정보 파급이 일어난다. 또한, 정보의 파급이 폭발적으로 일어나는 현상도 존재한다. 본 논문에서는 이러한 두 현상이 서로 연관이 있음을 밝히고, 이러한 현상을 일으키는 원인을 규명하는 분석방법을 제안한다. 제안하는 분석방법은 다음과 같다. 우선, 관계가 존재하지 않는 구성원 간에 정보 파급 현상을 유발할 수 있는 후보원인들을 모두 도출한다. 다음으로, 폭발적인 정보 파급 현상을 보이는 정보의 집단을 데이터 마이닝의 클러스터링 기술을 이용하여 도출한다. 도출된 정보의 집단과 후보 원인간의 상관관계를 데이터 마이닝의 특성분석 방법을 이용하여 구한다. 블로그 월드는 구성원과 그 사이의 관계, 정보 파급 이력에 대한 데이터를 모두 저장하고 있다. 본 논문은 실제 블로그 월드의 데이터를 이용하여 블로그 월드에서 정보의 폭발적 파급을 유발하는 원인들을 규명하고 그 원인들이 가지는 특징을 설명하였다.
본 연구에서는 가스 연료와 공기 혼합물 내 압력파에 의해 유도되는 화염 가속과 연소폭발천이 현상을 수치적 계산을 통하여 살펴본다. 실험에 기반을 둔 초기 조건 하에서 점성력, 열전단, 몰질량 확산, 그리고 화학 반응을 고려한 reactive compressible Navier-Stokes 방정식을 사용하여 계산을 수행하였다. 반복되는 압력파와 화염의 상호 작용에 의해 발생되는 화염의 Richtmyer-Meshkov (RM) 불안정성에 의해 증가된 화염면을 통하여 생기는 hot spot들에 의한 폭굉의 발생을 모델링하였다. 또한 압력파의 강도 변화에 따른 연소폭발천이 현상의 변화를 살펴보았다.
본 연구에서는 에틸렌-공기 혼합물에서의 충격파에 의해 유도되는 화염폭발천이현상을 수치적 계산을 통하여 살펴본다. 연구에 사용된 모델은 점성력, 열전단, 몰질량 확산, 그리고 화학 반응을 고려한 Navier-Stokes 방정식으로 관 내부 유동을 해석하였다. 반복되는 압력파와 화염의 상호 작용에 의해 발생되는 화염의 불안정성에 의해 화염면이 증가하게 되는데 이를 통해 화학 반응률의 증가와 더불어 연소열의 상승하게 된다. 이러한 과정들이 반복되면서 발생할 수 있는 연소폭발천이 현상을 벽면 온도 조건의 변화(단열조건과 일정한 온도 조건)에 따라 어떻게 변화 되는지를 모델링하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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