• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1577-1583
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• 2012

횡방향 관통 효율 강화 탄체(PELE)는 기폭장치가 없는 새로운 개념의 발사체이다. PELE 는 배면이 닫혀있는 고밀도 피복과 저밀도 충전재로 구성되어있다. PELE 의 폭발 특성을 연구하기 위해 AUTODYN-3D code 를 이용하여 발사체와 표적체의 모델을 구축하였다. PELE 의 의해 알루미늄-2024 합금 표적체를 천공하는 과정을 시뮬레이션으로 구현하였으며 또한 다양한 내부 충전재에 의해 분산되는 표적체의 파편 특성도 연구하였다. PELE 파편의 유한요소해석은 AUTODYN-3D code 의 추계학적 파괴기준을 사용하여 구현되었다. 내부 충전재의 팽창으로 인해 파편은 속도를 얻으며 횡방향으로 분산된다. 따라서 손상영역의 범위가 증강한다. 관통 및 횡방향 분산 과정에서 생성되는 파편은 내부 충전재의 충격 압력에 따라 그 양과 형태가 다른 것으로 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제16권2호
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• pp.60-66
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• 2012

연구개발 활동의 다양화와 융합화에 따라 실험실에서 다양한 종류의 화학물질의 취급 사용과 함께 실험실의 수행업무도 복잡 다양해져 잠재위험이 크다. 또한, 실험조건이 극한의 온도와 압력 하에서 수행되는 경우가 많아 화재폭발 사고 등으로 인명 피해가 발생하고 있다. 본 연구에서는 대학과 연구기관의 실험실에서 화학물질 사용현황과 특성을 파악하여 실험종사자들의 안전성 확보를 위한 조사 도구로서 실험실 설문지를 개발하였다. 개발된 설문지를 이용하여 연구기관과 대학을 대상으로 전자우편과 방문조사로 화학물질 사용량과 폐기량 및 실험실 환경에 대한 인식도 조사를 실시하였다. 수집된 설문지 자료는 엑셀로 빈도 분석을 하여 실험실 사고예방 대책수립을 위한 기초 자료로 활용하고자 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권6호
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• pp.11-18
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• 2014

아산화질소/에탄올 추진제 조합을 사용하는 50 N급 추력기 분사기 인접부에서 shadowgraph 기법을 사용하여 연소 유동장을 가시화하였다. 설계 작동조건에서 폭발성 점화가 일어났으며, 급격히 팽창하는 연소가스에 의해 순간적으로 소염되는 현상이 관찰되었다. 최초 점화로부터 약 83 ms 뒤 추진제 분무는 재점화 되었으며, 그로부터 약 23 ms 후 화염이 안정화되는 것이 관찰되었다. 동일한 시퀀스에서 설계 조건보다 산화제 유량을 증가시킨 경우, 소염 현상 없이 완만한 연소 압력 과도 특성을 보였으며 최초 점화로부터 약 17 ms이내에 화염 안정화가 이루어졌다. 이는 점화 직전의 연소기 내부 미연 추진제 혼합 향상에 의한 것으로 생각되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.75-85
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• 2016

감쇠기를 사이에 두고 여폭약과 수폭약으로 충전된 파이로 착화기는 격벽의 압력 감쇠 현상과 고에너지 물질의 충격 점화 특성을 갖는다. 고폭약의 폭굉 반응 및 비반응 물질 통과에의 폭압 감쇠와 더불어 격벽의 형상 변화를 모사하기 위해서는 충격 전달에 의한 gap test의 폭굉 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 오일러리안 레벨셋 기법이 적용된 다중물질 하이드로 코드를 사용하여 pentolite 작약과 열폭압 RDX의 폭발 반응 및 PMMA gap을 통과하는 충격파 전달을 해석함으로써 화약-격벽간 상호작용 및 임계 두께, 음향 임피던스, go/no-go 기폭 점화에 대한 특성을 정량화하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.75-85
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• 2003

화약폭발로 발생한 응력파 전파특성을 파악하기 위하여 화약종류, 장약조건, 전파매질조건 별로 실내 모형시험 및 현장 암반시험과 수치해석을 시행하였다. 수치해석은 시험조건과 동일한 조건을 모델링하여 시행하였다. 2공을 동시 발파하는 경우에 2공 중심에서 응력크기는 1공 발파보다 2배정도로 증가되었다. 최대응력 도달시간은 디커플링장전조건이 밀장전조건보다 2배정도 지연되어서 가스압력에 의해 최대 응력이 발생하였다. 시험결과와 수치해석결과를 비교.분석한 결과 수치해석결과가 시험결과보다 약간 저평가되었지만 비교적 유사하여 수치해석으로 발파결과를 미리 예측할 수 있었다. 도로터널의 일반적인 발파패턴도에 대하여 수치해석을 시행하고 외곽공과 외곽공과 인접한 확대공 발파로 인하여 발생하는 동적 암반거동 및 암반손상을 평가하였다. 수치해석결과 확대공의 손상영역이 외곽공보다 크게 나타났다. 확대공 손상영역을 감소시키기 위하여 낮은 밀도의 화약사용, 디커플링장전, 확대공과 외곽공사이의 거리 증가 등의 방안을 제안하였다.

• 한국가스학회지
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• 제19권4호
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• pp.62-67
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• 2015

본 논문에서는 LPG 소형저장탱크의 보급확대에 따른 위험성감소 방안으로 소형저장탱크의 지상 및 지하매몰 설치에 대한 피해영향평가를 수행하였다. 지하에 설치된 소형저장탱크의 피해영향평가를 수행하기 위해 FDS를 활용하여 격납형으로 설치된 소형저장탱크를 모사하였고, FDS로부터 소형저장탱크실의 최대 압력을 도출하여 피해영향 평가 프로그램인 Phast의 입력변수로 활용하였다. 지상 및 지하에 설치된 소형저장탱크의 각각의 피해영향평가를 시뮬레이션을 통해 연소하한계(LFL) 및 연소상한계(UFL)의 확산범위, 고압분출화재(Jet fire), 폭발 등 피해영향을 정량적인 수치로 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제17권4호
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• pp.1-8
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• 2013

본 연구에서는 벌크 중합법을 이용한 폴리스티렌 중합공정의 폭주반응에 대한 열적 위험성을 가속속도열량계(ARC)와 소규모 반응열량계(MM)를 이용하여 평가하였다. 당해 중합공정은 반응온도 $120^{\circ}C{\sim}130^{\circ}C$로 운전되어져야 하며, $130^{\circ}C$ 이상의 반응온도에서는 반응 생성물의 급격한 점도 증가로 인하여 반응기의 온도제어 실패에 따른 폭주반응의 위험성이 존재하였다. 또한 당해 중합공정의 반응온도($120^{\circ}C{\sim}130^{\circ}C$)에서 공정운전 초기에 반응기의 냉각실패가 발생할 경우 폭주반응으로 인해 반응기의 온도와 압력이 각각 30 ~ 50분 이내에 약 $340^{\circ}C$, 5.3 bar 까지 급격히 상승하여 반응기의 파열판이 파열되거나 반응기가 폭발할 수 있는 열적 위험성이 높게 나타났다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.1-11
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• 2017

격실 내부에서의 폭발로 인한 인원의 피해를 분석하였다. 특히 격실 내에서 폭압 전파에 영향을 미치는 돌출된 장애물의 유무에 따른 인원 피해를 비교하였다. 격실 내에 장애물이 없는 경우에 경험적 고속처리모델을 이용하여 폭압을 예측할 수 있다. 하지만 격실 내부에서는 폭압 프로파일이 개활지에서와 달리 복잡하며 의자와 같은 구조물이 존재하는 경우에는 경험적 고속처리모델 적용이 불가하다. 따라서 장애물이 있는 격실 내부 폭압은 유한요소해석을 이용해 획득하였다. 또한 개활지의 폭압 프로파일을 기준으로 개발된 Friedlander 압력-충격량 곡선을 격실 내부에서의 복잡한 폭압 전파로 인해 피해평가에 적용할 수 없어, Axelsson 단자유도 모델을 적용하여 인원 피해를 분석하였다. 장애물이 있는 경우 인원의 흉벽 속도는 26에서 76 퍼센트(%) 만큼 감소되었으며 격실내 인원피해 또한 감소되었다.

• 한국가스학회지
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• 제25권4호
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• pp.1-9
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• 2021

현대 화학 플랜트는 공정 및 설비가 복잡화, 세분화됨으로써 대규모 잠재 위험성이 증가하는 실정이다. 내부 화학물질이 난류, 층류, 압력, 온도, 마찰 등으로 인해 여러 조건하에 운영될 때 과도한 응력이 발생하고 이러한 발생 응력이 누적되면서 피로 등의 문제로 화학 설비 및 장치가 손상되거나 파열될 가능성이 존재한다. 사고통계에 따르면 여름철 화학 사고의 발생 빈도는 다른 계절에 비해 높게 나타나며 최근 5년간 발생한 화학 사고에서 누출에 의한 사고는 유형별 사고 중 압도적인 비율을 차지한다. 화학물질의 누출은 폭발 및 환경오염을 포함한 큰 인명 및 경제적 피해를 일으킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 계절별로 화학 플랜트 배관 누출 시 위험성 및 피해영향 평가를 수행하기 위해 실제 프로필렌 누출사고 현장을 3D 스캐너를 활용하여 재구성하고 FLACS를 활용하여 계절별 최대농도, 끝점거리 및 확산 거동을 비교 분석함으로써 프로필렌의 계절별 누출 거동을 도출하였다. 그 결과 여름에 화학물질이 누출될 경우 다른 계절에 비해 위험성이 크게 나타나는 것을 확인하였으며 이를 통해 계절별 안전관리 대책 및 방안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.385-393
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• 2019

라디칼 회분식 반응 공정을 사용하는 있는 중 소규모 화학공장의 경우, 취급 물질, 작업 내용 및 제품 등의 여러가지 상황 변화에 따른 잠재적인 화재, 폭발 및 안전의 위험성이 상존해 있다. 이러한 화학공장에서 마주치는 잠재적인 위험성에 대하여, 정성적인 위험성 평가 및 분석을 위하여 대표적으로 많이 사용되는 평가 방법인 HAZOP 기법을 이용하여 위험성 평가 연구를 진행하였으며, 이를 바탕으로 피해 크기를 최소화할 수 있는 방안을 모색하였다. 이를 위하여 국내의 중소화학 공장 중, 라디칼 회분식 반응 공정에 의하여 아크릴 수지를 생산하는 중 소규모의 화학공장을 선택하여 현장 설비, 배관 계장도 및 공정에 대하여 HAZOP 기법의 절차에 따라 위험성 평가 및 분석을 진행하였다. 연구의 결과로서, 위험성을 예방하기 위한 구체적인 조치로서는 불활성기체의 투입 및 압력 게이지 설치가 반드시 필요하며, 또한 반응 개시제와 모노머는 따로 분리하고, 폭주반응을 막기 위한 반응억제 물질과 설비를 추가로 설치하는 것이 반드시 필요함을 도출할 수 있었다.