• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권1호
• /
• pp.62-67
• /
• 2023

반도체, 디스플레이 등 IT(Information Technology) 제품 수요 증가로 관련 산업이 확대되고 있다. 이는 생산설비 증설과 화학물질 사용 증가로 이어지며 화재·폭발의 위험성에도 영향을 미치고 있다. 이러한 위험요인에 대해 정부는 오래전부터 인화성 물질을 제조·사용·취급하는 장소의 사고 예방을 위하여 산업안전보건법 및 KS 기준에 따라 폭발위험 장소로 설정하여 관리토록 하고 있다. 그러나, 폭발위험장소를 설정할 때, 중요한 요소인 환기량을 고려하지 않아 실질적인 폭발분위기 조성 가능성을 예측하기는 쉽지 않다. 이 연구에서는 디스플레이 산업에서 주요 공정인 CVD(Chemical Vapor Deposition) 설비에 SEMI S6 Exhaust Ventilation Test 방법을 적용하여 위험한 설비의 환기 성능을 평가하고, 폭발분위기 조성 가능성을 확인하였다. 그 결과, 가상의 시나리오 내에서 환기 성능이 SEMI S6에서 규정한 기준에 적합하였고, 폭발분위기가 조성될 가능성이 낮음을 확인하였다. 따라서, KS 규격뿐만 아니라 공학적 기법으로 폭발분위기의 형성 여부를 예측한 연구 결과를 통해 합리적이고 경제적인 사고 예방에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.16-22
• /
• 2001

석유화학플랜트에서 다량 부산되는 가연성 고체인 PP(Polypropylene) 및 LLDPE(Linear low density polyethylene)의 열적특성과 압력용기를 이용하여 산화제와의 혼촉위험성을 조사하였다. 시차주사열량계 및 열중량 분석기를 이용하여 온도에 따른 발열개시온도 및 중량감소를 조사하였고, PP 및 LLDPE의 혼촉위험성을 살펴보고자 소방법상 제1류 위험물로 분류되고 있는 몇 가지 대표적인 산화성 고체와 혼합하여 무게비에 따른 압력용기 내에서의 혼촉위험성을 조사하였다. 또한 가스농도 측정기를 이용하여 PP 및 LLDPE에 대한 연소생성물의 농도를 측정하였다. DSC분석 결과 열분해에 따른 발열 피크가 PP의 경우 220~$250^{\circ}c$ 부근에서 나타나고 있으며, TGA분석결과 PP 및 LLDPE의 분해온도는 각각 200~$350^{\circ}c$, 300~$500^{\circ}c$ 범위이다. 압력용기 시험에 의한 산화제와 PP 및 LLDPE 분진의 혼촉위험성은 오리피스 직경이 감소할수록, 산화제와의 혼촉 무게비가 증가할수록 그리고 시료의 분해온도와 산화제의 분해온도가 비슷한 경우 흔촉위험성이 크게 나타났다. 또한 시료의 연소가스 분석결과 PP의 경우 LLDPE보다 상당히 많은 양의 일 산화탄소가 발생하는 반면 LLDPE가 PP보다 더 많은 양의 이산화탄소 가스를 발생하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제59권2호
• /
• pp.225-231
• /
• 2021

참깻묵은 4류 위험물 중 동식물류로서 기름을 추출하고 생성된 찌꺼기를 보관하는 중에 열이 축적되어 자연발화의 원인에 의해 화재가 발생되고 있다. 참깻묵의 자연발화에 대한 원인을 규명하기 위하여 시료용기의 두께(3 cm, 5 cm, 7 cm 및 14 cm)를 변화시켜 저장량에 따른 자연발화온도를 구한 결과 3 cm의 경우 180 ℃, 5 cm의 경우160 ℃, 7 cm의 경우 145 ℃, 14 cm의 경우 130 ℃를 구하였다. 시료용기의 두께가 두꺼워질수록 발화한계온도는 낮아졌으며, 발화지연시간 및 최고온도에 도달하는 시간이 길어졌다. 또한 발화와 비발화의 평균온도인 발화한계온도에 의한 겉보기 활성화 에너지는 97.10 [kJ/mol]로서 참깻묵의 발화특성을 파악하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.57-67
• /
• 2004

Diesel 버스가 대체적으로 주류를 이루는 일반버스들에 대한 위험도 평가결과 첫째, 순간적인 누출이 일어날 빈도는 1.4E-3/bus/year이었으며, 이로 인한 하부사상으로 Fireball의 결과를 초래할 확률은 1.7E-4이었다. 또한 그 중 CNG 버스에서 순간적인 누출이 일어날 수치는 0.002 event/year로 나타났다. 둘째, 균열에 기인되어 점차적인 누설이 일어날 빈도는 3.7E-s/year로 평가되었으며, 이에 대한 하부사상으로서 jet flame의 결과를 초래할 확률은 1.2E-3으로 나타났다. 또한 CNG 버스에서 점차적인 누출이 일어날 수치는 0.04 event/year이었다. 아울러 피해 예측 면에서 CNG버스와 디젤버스의 운송거리에 대해 화재 사상자들을 비교하였을 때, 디젤버스는 0.091 Fire fatalities/100-million miles이었으며, CNG버스는 대략 0.17 Fire fatalities/100-million miles이었다. 이 의미는 화재로 인한 치명적인 사상자수를 비교했을 때 CNG버스는 디젤버스에 비해 평균 두 배가 위험하다는 것을 보여 주는 것이고, 결국 CNG버스들이 디젤버스들에 비해 주요 화재에 대해 민감하다는 것을 말해 주는 것이다. 본 연구에서 CNG버스들의 위험도를 평가하기 위해 사용된 총칭적인 모델들과 고장 데이터들은 적정하다. 그러나 CNG버스와 관련된 연구에 있어서 더욱 더 정확한 결과를 제공하기 위해서는 향후 더 정확한 물리적인 면에 기초한 모델들과 CNG버스에 대한 자료 확충 및 데이터베이스화가 요구된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.7-12
• /
• 1999

석유 화학플랜트에서 다량 부산되는 가연성 고체인 EVA(ethyl vinyl acetate) 분진의 열적특성 및 산화제와의 혼촉 위험성을 조사하였다. 시차주사열량계(DSC, Differential Scanning calorimeter) 및 열중량 분석기(TGA, Thermogavimetric Analysis)를 이용하여 온도에 따른 발열개시온도 및 중량감소를 조사하였고, EVA 분진의 위험성을 살펴보고자 몇 가지 대표적인 산화제와 혼합하여 무게비에 따른 압력용기 내에서의 혼촉 위험성을 조사하였다. DSC 분석 결과 EVA 분진의 열분해에 따른 발열 peak가 220~$250^{\circ}$ 부근에서 나타나고 있으며, TGA 분석결과 EVA 분진의 분해온도는 250~$500^{\circ}$ 범위이다. 압력 용기 시험에 의한 산화제와 EVA 분진의 혼촉 위험성은 오리피스 직경이 감소할수록 증가하며, 승온속도가 증가할수록 증가한다. 또한 승온속도가 느린 경우에는 시료의 분해온도와 산화제의 분해온도가 비슷한 경우 혼촉 위험성이 크게 나타났으며, 승온속도가 빠른 경우에는 시료 및 산화제의 분해온도보다는 분자 내에 산소의 함유량이 높은 산화제가 혼촉 위험성이 크게 나타났다.

• 한국안전학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.48-55
• /
• 2015

A variety of safety issues were investigated for chemical reactors using a toluene solvent in case of a fire at small to middle scale chemical plants. The issues covered the operation of pressure-relieving valves and the subsequent discharges of the toluene to the atmosphere either directly or through an absorber, which represent the current practice at most small chemical plants. It was shown that the safety valve on the reactor may not operate within about twenty minutes after an external fire breaks out, but, once relieved, the toluene vapor released directly to the atmosphere may form a large explosion range on the ground. It was also shown that if the discharge is routed to an existing absorber used for the scrubbing of volatile organic compounds or dusts, the column may not operate normally due to excessive pressure drops or flooding, resulting in the hazardous release of toluene vapors. This study proposed two ways of alleviating these risks. The first is to ruduce the discharge itself from the safety valve by using adequate insulation and protection covers on the reactor and then introduce it into the circulation water at the bottom of the absorber through a dip linet pipe equipped with a ring-shaped sparger. This will enhance the condensation of toluene vapors with the reduced effluent vapors treated in the packing layers above. The second is to install a separate quench drum to condense the routed toluene vapors more effectively than the existing absorber.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.35-42
• /
• 2019

회분식 축합반응에 의하여 폴리에스터 수지를 제조하는 중 소규모 화학 공장에 대하여 공정안전관리제도 (PSM)의 시행에 활용되는 위험성평가 방법들 중의 하나인 K-PSR 기법을 이용하여 위험성 평가 및 분석을 진행하였다. K-PSR 기법은 중 소규모 화학공장에 대한 위험성 재평가 시에 나타나는 인프라 부족에 의한 어려운 점을 보완하기 위하여 KOSHA에서 개발한 위험성 평가 기법이다. K-PSR 기법을 적용하기 위하여 선택된 화학 공장의 전체 공정을 축합반응공정과 희석/여과 공정의 2 개의 검토구간을 설정하고, 이에 대한 4가지 가이드워드(누출, 화재 폭발, 공정 트러블, 및 상해)를 기초로 하여 공정상의 잠재위험을 찾아내어 분류하였다. 연구의 결과로서, 위험도 등급을 고려한 안전조치로는 첫째, 누출 및 화재 폭발의 잠재 위험성을 예방하기 위한 구체적인 조치로서는 노후설비에 대한 비파괴 검사 및 전기설비의 LOTO 절차서의 마련이 반드시 필요한 것으로 확인되었다. 둘째, 열매체 공급 배관에는 압력계 및 온도계를 설치하여 공정 트러블을 최소화하고, 마지막으로 국소배기장치를 설치하여 잠재적인 상해를 예방해야 함을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.87-101
• /
• 2012

가스 산업은 고도화와 복잡성으로 인하여 잠재적인 대형사고의 발생위험이 날로 높아가고 있으며, 특히 가연성, 인화성, 폭발성 및 독성물질 등을 대량으로 취급 및 제조함으로써, 사고발생 가능성은 낮지만 일단 사고가 발생하게 되면 사업장 내부의 근로자뿐만 아니라 인근 주민과 환경에 까지 영향을 미치며, 가스제조 시설의 특성상 산업계에 끼치는 파급효과도 매우 크다. 수소가스는 화학 산업 및 산업계 전반에 걸쳐 중요하게 사용되는 기초 원료이며, 특히 2000년 이후 지구온난화가 대두됨에 따라 지구온난화를 방지할 수 있는 대체에너지로 각광 받고 있으나, 분자량이 낮아 다른 가스에 비하여 고압(150 bar.g 이상)으로 실린더 등의 저장용기에 충전하여 사용해야 한다. 수소는 가연성, 폭발성 물질로써 누출(Leakage)로 인하여 화재나 폭발로 이어지는 사고가 많이 발생하고 있다. 이러한 재해를 줄이기 위해서는 단순한 안전관리에서 벗어나 생산 공정중의 잠재위험(Hazard)을 확인하여 기술적으로 평가한 후, 이 결과를 반영하는 체계적인 안전관리 시스템이 필요하다. 본 연구는 산업계 전반에서 사용되고 있는 기초 원료인 가연성, 폭발성의 수소가스 충전시설에 대한 정량적 위험성평가를 실시하였으며, 평가 결과 수소 충전시설에 대한 중요안전요소(EIS, Elements Important for Safety)의 도출 및 이의 효과적 관리방안을 제안하였으며, 사고사례를 통하여 위험성평가 모델의 신뢰성을 검증하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제11권1호
• /
• pp.22-32
• /
• 2019

On offshore platforms, oil and gas leaks are apt to be the initial events of major accidents that may result in significant loss of life and property damage. To prevent accidents induced by leakage, it is vital to perform a case-specific and accurate risk assessment. This paper presents an integrated method of Ddynamic Qquantitative Rrisk Aassessment (DQRA)-using the Decision Making Trial and Evaluation Laboratory (DEMATEL)-Bayesian Network (BN)-for evaluation of the system vulnerabilities and prediction of the occurrence probabilities of accidents induced by leakage. In the method, three-level indicators are established to identify factors, events, and subsystems that may lead to leakage, fire, and explosion. The critical indicators that directly influence the evolution of risk are identified using DEMATEL. Then, a sequential model is developed to describe the escalation of initial events using an Event Tree (ET), which is converted into a BN to calculate the posterior probabilities of indicators. Using the newly introduced accident precursor data, the failure probabilities of safety barriers and basic factors, and the occurrence probabilities of different consequences can be updated using the BN. The proposed method overcomes the limitations of traditional methods that cannot effectively utilize the operational data of platforms. This work shows trends of accident risks over time and provides useful information for risk control of floating marine platforms.

• 한국가스학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.18-26
• /
• 2022

한국 정부는 열사용기자재(산업용 보일러)의 폭발, 화재에 대한 위험과 안전한 사용 및 관리를 고려하여 에너지이용합리화법에 따라 열사용 기자재(산업용 보일러) 검사를 수행하고 있다. 이 연구는 열사용기자재(산업용 보일러)에 대한 검사 결과 데이터를 통해 안전 및 성능 취약점을 도출하는데 목적이 있다. 이 연구는 2016년 1월부터 2020년 12월까지의 열사용기자재(산업용 보일러) 불합격 검사결과인 1,249건을 조사하였다. 연구방법은 불합격률 분산 수치가 높은 보일러 타입별 불합격 사유와 검사 방법별 불합격 사유를 통계적으로 분석하는 것이다. 안전 및 성능 취약점 카테고리는 18가지로 축약되었으며, 각 카데코리별 주요 불합격 원인은 검사원들의 의견을 추가 분석하여 제안하였다. 이 연구가 열사용기자재(산업용 보일러)의 안전 및 성능 취약점을 다루는데 기초 자료가 될 것으로 기대한다.