• 제목/요약/키워드: 화재위험평가

검색결과 528건 처리시간 0.029초

바이오매스 고형연료의 반탄화 특성 및 반탄화물의 연소특성에 관한 연구 (Study on Torrefaction Characteristics of Solid Biomass Fuel and Its Combustion Behavior)

  • 이원준
    • 유기물자원화
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.86-94
    • /
    • 2015
  • 반탄화 공정은 약 $250^{\circ}C$정도의 온도에서 진행되는 열화하적 반응으로, 본 반응에 의하여 바이오매스 중에 포함된 헤미세루로스가 분해되고, 휘발성 가스를 생성하여 분리되는 과정이 진행된다. 바이오매스를 반탄화하는 중요한 이유로는 반탄화에 의하여 에너지 집적도(바이오매스 단위 중량에 포함된 열량)가 증가하게 되어 수송 등에 필요한 열량이 감소하는 장점이 있는 반면, 반탄화의 결과로 생산된 반탄화물은 화재 및 분진 폭발의 위험이 높아지는 단점이 있다. 본 연구에서는 바이오매스 연료 중 목질류로서 자연 건조된 폐목재와 초본류로서는 볏짚을 대상으로 약 $200^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$범위의 온도에서 반탄화 실험을 실시하여 반탄화 후 결과물의 연료적 특성을 평가하였다. 특히 C/H(탄소와 수소 비) 및 C/O(탄소와 산소비)는 연료적 특성 중 생물학적 안정성 및 연소시 오염물질(특히 수트, Soot)과 관계되는 요소로서 중요하다. 실험 결과 반탄화에 의하여 C/H는 약 2배 증가하였으며, C/O는 약 3배 증가하였다. 이는 생물학적 안정성은 감소하여 자연적으로 분해(생분해)가 진행되는 어려운 상태로 변화되었으나, 연료 중 수소의 감소에 의하여 휘발성 가스의 생성은 감소할 수 있는 것을 나타낸다. 한편 탄화된 바이오매스의 TGA(Thermogravimetric Analysis)를 실시한 결과, 저온에서의 진행되는 열분해 부분이 상대적으로 감소하였으며, 이는 단순 바이오매스 연료에 비하여 석탄과 연소 특성이 유사할 수 있는 것으로 나타내었다.

바닥내장재의 연소특성 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis of Characteristics Combustion of Floor Covering Materials)

  • 박영주;이해평;김현주
    • 한국방재학회 논문집
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.77-83
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 건축물 내장재 가운데 바닥재의 화재특성을 평가하기 위하여 목재, 모노륨, 장판지, 니스코팅 된 장판지 등 4종의 바닥재를 대상으로 콘칼로리미터, 발화온도시험기, 열중량분석기, 한계산소지수시험기 등을 이용하여 착화성, 발열특성, 난연성과 같은 연소특성을 분석하였다. 모노륨은 발화온도가 $325^{\circ}C$로 가장 낮았으며, 장판지와 니스코팅 된 장판지는 비교적 빠른 시간인 7초 이전에 착화가 시작되었다. 총열방출량은 목재가 $100MJ/m^2$로 가장 높게 나타났지만 최대열방출율은 니스코팅된 장판지가 가장 높은 것으로 나타났다. 열중량분석 결과, 모든 바닥재들이 $300{\sim}400^{\circ}C$ 온도구간에서 급격한 중량감소를 보였으며, 한계산소지수는 장판지와 니스코팅 된 장판지가 20~21% 정도이고 목재는 34%로 나타났다. 본 연구결과를 살펴보면, 모노륨, 장판지, 니스코팅 된 장판지는 착화가 빠르고 연소가 용이한 반면, 발열량은 낮은 것을 알 수 있었으며, 목재는 비교적 착화위험성이 낮고 난연성은 좋지만 발열량이 높은 것으로 나타났다.

휘발성 유기화합물(VOCs) 제거를 위한 저온금속촉매 실용화에 관한 연구 (Practical Usage of Low-Temperature Metal Catalyst for the Destruction of Volatile Organic Compounds (VOCs))

  • 정성철;이승환
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제34권6호
    • /
    • pp.397-405
    • /
    • 2012
  • 본 연구는 휴대폰을 비롯한 전자제품 세척공정과 악취유발물질 등에서 배출되는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 경제적이고 안전하게 제거하는 기술에 대한 성능평가를 위해 수행되었다. 대부분의 산업공정에서는 VOCs 제거를 위해 활성탄 흡착탑을 가장 많이 사용하고 있으나 제거효율이 낮아 악취배출시설의 허용기준을 만족할 수 없고, 고농도 유기용제 유입 시 화재위험이 있다. 지금까지 연구되어진 금속산화물 촉매는 VOCs 제거효율이 최소 $220^{\circ}C$ 근방에서 50% 이하였다. 본 연구에서는 이 보다 훨씬 낮은 온도인 $100^{\circ}C$ 이하에서 촉매산화가 시작되었고, 약 $160^{\circ}C$ 근방에서 VOCs가 95% 제거됨을 확인할 수 있었다. 적정처리가 가능한 범위는 공간속도가 $6,000hr^{-1}$ 이하일 때 최적의 제거효율을 나타내며, VOCs 유입농도가 200 ppm에서 4,000 ppm 사이, 촉매제어 온도가 $150{\sim}200^{\circ}C$에서 90~99%로 높은 제거효율을 보였고, VOCs 유입농도가 1,000 ppm 이상일 경우에는 자체반응열로 인해 외부열원이 필요 없었다. 본 저온촉매를 적용할 경우 LNG 와 LPG를 연료원으로 사용하는 RTO/RCO방식 대비 설치비는 50%, 연료비는 75% 감소되어 경제성이 높고 온실가스 발생량도 줄일 수 있었다. 그리고 황화합물과 산성가스에 대해서는 피독이 있는 것으로 확인되었다.

폭발하중 시나리오에 따른 2방향 비부착 프리스트레스트 콘크리트 패널부재의 폭발저항성능에 대한 실험적 거동 평가 (Experimental Evaluation of Bi-directionally Unbonded Prestressed Concrete Panel Blast Resistance Behavior under Blast Loading Scenario)

  • 최지훈;최승재;조철민;김태균;김장호
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제28권6호
    • /
    • pp.673-683
    • /
    • 2016
  • 최근 전 세계적으로 발생하고 있는 각종 사고 및 테러공격 등으로 인한 폭발, 충돌, 화재 사고가 빈번하게 발생하고 있으며, 특히, 2001년 미국 세계무역센터와 펜타곤에 발생한 9.11 테러사건 이후 사회적인 안전 불감증이 더욱 고조되고 있다. 또한, 2011년 일본 후쿠시마 원전사고로 인한 원전 격납건물 손상 시 발생할 수 있는 물리적, 환경적 위험성에 대한 사회적 불안감이 날로 커짐에 따라 원전격납건물, 가스탱크 등에 널리 사용되는 프리스트레스트 콘크리트 구조물에 대한 극한하중 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 2방향 비부착 프리스트레스트 콘크리트 패널 부재의 폭발저항성능을 분석하기 위하여 $1,400{\times}1,000{\times}300mm$의 철근콘크리트(RC), 프리스트레스 텐던으로만 보강된 콘크리트(PSC), 프리스트레스 텐던과 철근으로 보강된 콘크리트(PSRC) 시편을 제작하였다. 폭발하중은 ANFO 55 lbs 의 장약량을 1.0 m 이격거리로 적용하였으며, 측정하고자 하는 데이터는 초기 압력폭발하중 뿐 아니라, 반사압력, 충격량, 중앙부의 처짐, 가속도, 철근 및 콘크리트, 텐던의 변형률을 측정하여 분석하였다. 본 연구는 향후 국내외 프리스트레스트 콘크리트에 대한 방호설계 및 폭발해석 등 관련 연구분야의 중요한 자료가 될 것이라 판단된다.

입자법 기반 항공기용 연료셀 그룹 피탄 수치모사 (Numerical Simulation based on SPH of Bullet Impact for Fuel Cell Group of Rotorcraft)

  • 김현기;김성찬
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.71-78
    • /
    • 2014
  • 회전익 항공기 중 군에서 운용하는 기동헬기는 전장상황에서 운용되기 때문에 연료셀 피탄 상황에 직면할 가능성이 높다. 연료셀 피탄에 따른 내부압력 증가로 내부폭발이나 화재가 발생할 수 있으며, 이는 승무원의 생존 가능성에 치명적인 영향을 주게 된다. 따라서, 승무원의 생존성을 극대화하기 위해서는 연료셀이 직면 가능한 극한 상황을 예측하여 설계에 반영해야 한다. 항공기 연료셀 설계시 고려해야 하는 데이타는 피탄에 의한 연료셀 내부압력, 수압램 영향에 의한 연료셀 자체 및 금속피팅부 응력, 탄환의 운동에너지 등이 포함될 수 있다. 이러한 설계 데이터 확보를 위해서는 실물 시험을 수행하는 것이 가장 바람직하지만, 시간과 비용의 부담과 더불어 시험실패와 같은 시행착오 위험성으로 많은 제약이 따른다. 따라서, 사전에 다양한 설계 데이터 예측과 시행착오의 최소화를 위해서는 피탄 상황에 대한 수치해석이 필요하다. 본 연구에서는 입자법을 사용하여 연료셀 피탄 조건에 대한 유체-구조 연성 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 전용 충돌해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하였고, 결과로 얻어진 탄의 거동과 에너지, 연료셀 내부압력과 등가응력의 평가를 통해 연료셀 설계와 관련한 데이터 확보 가능성을 타진하였다.

회전익항공기 연료셀 충돌충격시험 Full-Scale 수치모사 (Numerical Simulation of Full-Scale Crash Impact Test for Fuel Cell of Rotorcraft)

  • 김현기;김성찬;김성준;김수연
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제26권5호
    • /
    • pp.343-349
    • /
    • 2013
  • 항공기 연료셀은 추락 상황에서 승무원의 생존성과 직결되는 중요 구성품으로 회전익 항공기에 적용되고 있는 내충격성 연료셀은 추락시 승무원의 생존성 향상에 큰 역할을 하고 있다. 미육군은 항공기가 처할수 있는 다양한 상황에서 연료셀이 제 기능을 발휘할 수 있도록 1960년대 초부터 MIL-DTL-27422 이라는 연료셀 개발규격을 제정하여 현재까지 적용해 오고 있다. 해당 개발규격에 규정된 시험 중에서 충돌충격시험은 연료셀의 내충격 성능을 검증하는 시험으로써, 해당 시험을 통과하는 연료셀은 생존가능 충돌환경에서 화재가 발생하지 않아 승무원의 생존성이 대폭 향상될 수 있음을 의미한다. 그러나 충돌충격시험은 작용하는 하중 수준이 너무 높기 때문에 실패 위험성이 가장 큰 시험이기도 하다. 연료셀이 해당 시험을 통과하지 못하는 경우에는 재시험을 위한 비용과 준비기간이 상당히 소요되어 항공기 개발일정에 심각한 지장을 초래할 가능성도 높다. 따라서, 연료셀 설계 초기부터 내충격성능 만족여부에 대한 예측을 위해 충돌충격시험의 수치해석을 통한 실물시험에서의 실패 가능성을 최소화해야 한다는 필요성이 제기되어 왔다. 본 연구에서는 충돌모사 프로그램인 LS-DYNA에서 지원하는 유체-구조 연성해석 방법인 SPH 방법을 사용하여 연료셀 충돌충격시험 수치 모사를 수행하였다. 수치해석 조건으로 MIL-DTL-27422에서 요구하는 시험조건을 고려하였고, 실물 연료셀의 시편시험을 통해 확보한 물성데이타를 해석에 반영하였다. 그 결과로 연료셀 자체의 응력수준을 평가하고 취약부위에 대한 고찰을 수행하였다.

사고로 인한 유해화학물질 누출확산의 대응을 위한 Cellular Automata기반의 시뮬레이션 시스템 (Cellular Automata Simulation System for Emergency Response to the Dispersion of Accidental Chemical Releases)

  • 폴신;김창완;곽동호;윤인섭;김태옥
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제22권6호
    • /
    • pp.136-143
    • /
    • 2018
  • Cellular automata는 천체물리, 사회현상, 화재 확산 및 피난 등 많은 분야의 시뮬레이션에 활용되고 있다. 본 연구는 빈번히 발생하고 있는 화학사고에 대비한, 위험성평가 및 비상대응계획 작성시 요구되는 화학물질 확산 시뮬레이션을 위한 보급용 모델을 cellular automata를 기반으로 개발하였다. 상세한 플랜트 안전설계용과는 달리, 실시간 사고대응을 위해선 빠른 계산과 더불어 피해영역 분포의 불확실성을 줄이기 위한 반복 계산이 요구된다. EPA ALOHA, 화학물질안전원 KORA 등이 있지만, 지속적인 모델과 코드의 보완이 가능하고, 중소기업용의 무료 S/W개발에 본 연구의 차별성이 있다. 계산시간이 많이 요구되는 full-scale CFD에 비해 상대적인 정확도의 손실은 감수하고, 특히 일반 사용자의 편리성을 도모하였다. 기상청 기상정보 연계를 비롯해, Python open-source 라이브러리들을 활용해, 기능 확장 및 지속적인 update가 가능하며, 사용자는 해당 플랜트의 지형도와 사용 물질의 입력만으로 쉽게 결과를 얻을 수 있다. Full-scale CFD 시뮬레이션과 대비해 정확도를 확인하였으며, 빠른 계산을 위해 GPU를 활용하는 open source software로 배포될 예정이다.

전북지역 산업체급식소 조리종사자의 고용형태에 따른 안전사고 실태 및 안전사고 예방관리에 대한 중요도와 수행도 분석 (Comparative analysis of status of safety accidents and importance-performance analysis (IPA) about precautions of safety accidents by employment type of industry foodservices in Jeonbuk area)

  • 소희;노정옥
    • Journal of Nutrition and Health
    • /
    • 제50권4호
    • /
    • pp.402-414
    • /
    • 2017
  • 본 연구는 전북지역 산업체급식소의 정규직과 비정규직 조리종사자 282명을 대상으로 급식소에서의 안전사고, 안전교육 실태 및 안전사고 예방관리의 중요도 및 수행도를 조사하여 산업체급식소의 안전사고 예방을 위한 효율적인 관리방안을 제시하고자 하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 조사대상자는 정규직 42.2% (119명), 비정규직 57.8% (163명) 이며 96.5%는 여자이었다. 고용형태에 따라서는 연봉수준 (p < 0.001), 직급 (p < 0.001), 평균 연령 (p < 0.001), 급식횟수 (p < 0.001)에서 유의적인 차이를 보였다. 정규직의 66.4%, 비정규직의 53.4%가 안전사고의 경험이 있으며 (p < 0.05), 사고원인은 본인의 부주의 (53.5%)가 가장 큰 원인이었다. 사고처리는 정규직은 회사부담 (71.6%)이 높으며 비정규직은 산재처리 (44.6%)가 높았다. 안전사고는 정규직은 화상 (48.6%), 절단사고 (31.1%)가 높았으며 비정규직은 미끄러짐 (47.8%)과 화상 (44.6%)의 순으로 차이가 있었다. 사고부위는 주로 손과 팔 (63.3%) 이었다. 정규직의 98.3%, 비정규직의 95.1%가 안전사고 예방을 위한 안전교육을 받았으며, 교육은 주로 영양사 (93.4%)가 실시하나 정규직은 산업안전관리공단 (6.8%)과 협회(2.6%)의 교육도 받고 있었다. 교육 빈도는 정규직의 68.4%가 1회, 23.9%가 2회, 7.7%는 3회 이상의 교육을 받았으나 비정규직은 1회 50.3%, 2회 37.4%, 3회 이상 12,2%로 비정규직의 교육 빈도가 유의하게 높았다 (p < 0.05). 교육방법은 주로 강의 (77.2%)로 진행되며, 교육 후 정규직의 37.6%는 별도의 평가가 없으나, 비정규직의 33.5%는 시험, 25.2%는 면담, 12.3%는 실기평가를 실시하고 있었다 (p < 0.05). 교육만족도는 조사대상자의 81.6%가 만족하며 비정규직 (85.2%)이 정규직 (76.9%)보다 더 만족하는 경향을 보였다. 교육 후 정규직의 73.5%, 비정규직의 71.6%만이 실제 작업에 교육내용을 적용하고 있었다. 적용하지 못하는 이유는 업무과중으로 인한 시간부족과 습관적인 작업행태 때문이었다. 산업체급식소의 정규직과 비정규직 조리종사원의 안전사고 예방관리에 대한 정규직과 비정규직의 중요도는 각각 4.26점, 4.15점이며 수행도는 정규직 3.96점, 비정규직 3.94점이었다. 독립표본 t-test로 분석한 결과, 21개의 항목 중 '튀김요리 시 물이 튀지 않게 하며 화상에 주의한다'에서 정규직 (4.43점)이 비정규직 (4.24점)보다 중요도가 유의적으로 높았으나 (p < 0.05), 수행도는 모든 항목에서 정규직과 비정규직간 유의적인 차이는 없었다. 대응표본 t-test 분석결과, 정규직의 중요도와 수행도간의 유의적인 차이를 보였다 (p < 0.001). 전체 21개 항목의 중요도와 수행도간에 유의적인 차이를 보였다. IPA분석결과, 중요도와 수행도가 높은 A영역 (Doing great)에서 '작업장 바닥의 물, 기름을 청소', '작업장과 통로의 물건 정리', '작업 시 미끄럼방지 안전화 착용', '사용하지 않는 호스는 감아서 정리', '화재위험 있는 전열기 코드 뽑기', '튀김요리 시 화상에 주의하며 조리'는 정규직과 비정규직 모두 해당되었으며, 이외 '물기 있는 손으로 전기시설 관리하지 않기'는 정규직에만 해당되었으며 '야채절단기 사용 시전용방망이 사용', '안전하게 칼 관리'는 비정규직에만 포함되었다. 중요도가 높으나 수행도가 낮은 B영역 (Focus here)에서 '출근 후 환기와 가스누출 확인', '콘센트 안전관리'는 정규직과 비정규직 모두 해당되었으며 이외에 '영양사에게 건강상태 보고' 및 '중량물 취급 시 올바른 자세로 작업'은 정규직에만 '가스차단기 작동확인'은 비정규직에만 포함되었다. 중요도는 낮으나 수행도가 높은 C영역(Overdone)에서 '기계설비 잠금장치 확인'은 정규직과 비정규직 모두에 해당되었으며 이외에 '야채절단기 사용 시 전용방망이 사용', '안전하게 칼 관리'는 정규직에 포함되었으며 '물기 있는 손으로 전기시설 관리하지 않기', '전기기구 연결 확인', '영양사에게 건강상태 보고' 및 '중량물 취급 시 올바른 자세로 작업'은 비정규직에 포함되었다. 중요도와 수행도가 낮은 D영역 (Low priority)에 'MSDS관리', '화학물질 위험표시 인지', '화학물질 취급 전 보호 장갑 등의 장비 착용', '작업 전 스트레칭 실시' 및 '보조도구를 이용하여 안전하게 작업대 높이 조정'이 정규직과 비정규직에 포함되었으며 이외에 정규직에 '전기기구 연결 확인', '가스차단기 작동확인'이 추가되었다. 본 연구결과를 종합하면, 전북지역 산업체급식소에서의 안전교육 실시는 잘 진행되고 있으나 아직도 교육을 받지 못하는 비정규직이 있으므로 이에 대한 경영주 및 영양사의 인식전환이 필요하겠다. 또한 조리종사원들의 안전사고 예방관리에 대한 중요도 인식은 고용형태 간 유의적인 차이 없이 높은 수준이었으나 교육 후 업무과중의 이유로 실제 적용하는 어려움이 있는 점을 볼 때 효율적인 업무관리 및 안전사고 예방을 위한 철저한 감독이 요구된다. 특히, 화학물질에 대한 이해 및 MSDS관리에 대한 조리종사원들의 낮은 중요도 인식과 수행도는 향후 안전교육에서 중요하게 다루어야 하겠다. 향후 정규직과 비정규직 구분에 따른 지원의 차이를 줄이고 소속감을 높여 조리종사원의 책임감과 안전의식을 높여 보다 안전한 급식소환경이 될 수 있는 방안이 요구된다.