• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.61-70
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• 2023

본 연구에서는 수소저장시설의 폭발에 대한 시설물의 안전성 평가를 위하여 수소 폭발에 의한 발생된 충격파의 효과와 그에 따른 구조물의 손상도 평가에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 이를 위하여 수소저장시설의 폭발효과에 미치는 주요 설계변수로 수소저장시설의 부피(10~50,000 L), 잔존용량(SOC, 50% 및 100%) 및 초기 압력(50 MPa 및 100 MPa)을 고려하여 폭발 시나리오를 수립하였다. 수소폭발효과를 도출하기 위하여 수소의 기계적 에너지와 화학적 에너지를 고려한 TNT 등가량 산정방법을 활용하였다. 환산된 TNT 등가량에 대하여 기존 UFC 3-340-02의 Kingery-Bulmash 폭발하중 설계차트를 개선한 평가식을 적용하여 수소 폭발 모델을 제안하였다. 수소 폭발 모델은 거리별 압력과 충격량에 대하여 지난 수소 탱크의 폭발실험 결과와 비교하여 검증되었다. 검증된 수소폭발 모델을 활용하여 시나리오에 따른 변수해석을 수행하였으며 폭발 중심으로부터의 이격거리에 따른 압력과 충격량에 대한 설계차트를 제시하였다. 더욱이 이 압력과 충격량 설계차트와 압력-충격량(PI) 다이어그램을 활용하여 압력과 충격량의 수준에 따른 구조물의 미세손상, 주요부재손상 및 부분 붕괴의 3단계 손상도와 이격거리에 따른 설계차트를 제안하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권4호
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• pp.341-348
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• 2016

이 연구에서는 폭발원점으로부터 보호시설의 결정적 피해경감을 위해 설치되는 방호벽의 설계요구조건을 제안한다. 이를 위하여 일부지역에 구축된 방호벽과 관련한 현장조사 및 설계도서 검토를 수행한다. 규명된 방호벽 제원을 바탕으로 구조해석에 사용될 방호벽을 모델링하고, 방호벽에 대한 실질적인 위협을 판단한다. 구조 모델링 및 폭발위협 분석이 완료되면, 방호벽 및 보호시설의 손상정도를 충격, 관입, 파쇄 및 폭압효과 측면에서 수치해석을 통해 계산한다. 해석결과에 따르면, 방호벽의 두께는 최소 45cm 이상이어야 하며, 현재 설치된 방호벽은 단면증설을 통해 구조보강이 필요한 것으로 나타났다.