• 한국가스학회지
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• 제19권4호
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• pp.29-34
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• 2015

화학물질을 다루는 실험실의 안전사고는 매년 끊이지 않고 있다. 특히 대학 내 실험실은 학생들이 주된 연구자로써 지식과 능력을 쌓아가고 경험을 축적하는 곳이기에 실험실의 안전은 더욱 중요하다. 학 내 실험실에서 주로 사용하는 5가지의 가스(CO, $NH_3$, $H_2$, $CH_4$, $N_2$)를 선정하여 이 가스들이 누출 될 경우의 시나리오들로부터 확산 과정을 PHAST v.6.7로 계산, 분석함으로써 피해 정도를 예측하였다. 실험실 내부 확산과정은 Computational Fluid Dynamics(CFD) 프로그램 FLUENT를 통하여 모델링하였다. 가스 누출 시 실험실 창을 통해 외부로 유출 될 경우 실내와 실외의 피해 영향에 대해서도 비교하였다. 각 가스들의 모델링 결과를 보면, 실험실 외부보다는 실험실 내부에서 그 피해 정도가 훨씬 큰 데, 학 내 실험실에서 일반적으로 사용하는 가스 용기, 즉 실린더의 용량은 47 L(혹은 그 이하)로 ton 단위로 사용하는 사업장에 비하면 그 양이 현저히 적기 때문에 실외의 영향이 플랜트와 비교해서 현저히 작다. 하지만 시뮬레이션 결과 작은 양으로도 실내에서는 큰 피해가 발생할 수 있음을 보여준다.

• 한국가스학회지
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• 제25권2호
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• pp.13-21
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• 2021

최근 수소자동차 보급의 확대로 수소충전소의 설치가 점차 확대될 예정이다. 본 연구에서는 수소충전소의 최악의 상황을 가정한 시나리오를 기반으로 피해규모를 예측하고 보다 안전한 설계형태를 제안하고자 한다. 피해규모 예측 방법은 전산유체역학(CFD)을 이용한 Flacs solver를 사용하였으며 이전 연구자의 실험 결과와 비교하여 정확성을 검증하였다. 피해규모 예측은 수소누출과 폭발에 대해서 실시하였으며, 예측 대상은 실측치를 기반으로 한 KR model로 하였다. 그리고 비교검토 모델로는 천정이 없는 형태인 Roofless model을 선정하였다. 두 모델에 대하여 분석한 결과 KR model에서는 내부가 60 vol% 이상까지 수소가스가 누적·체류되는 현상을 확인 할 수 있었던 반면, Roofless model의 경우에는 누출 후 벽면을 타고 충전소 외부로 방출·확산되는 현상을 확인 할 수 있었다. 결론적으로 국내에 표준모델로 보급·확산되고 있는 수소충전소 모델보다는 천정이 없는 수소 충전소 형태가 안전상 유리한 것으로 검토되었다.

• 한국가스학회지
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• 제24권5호
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• pp.10-19
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• 2020

석유화학 플랜트 및 가스 시설물의 밸브 사고는 심각한 인적·물적 피해를 유발하며 이러한 시설에서의 주요사고 원인은 밸브에서의 가스 누출로 인한 흡입, 중독, 화재 및 폭발사고이다. 가스 누출을 예방하기 위한 점검은 인력에 의해 직접 검사가 이루어지는 경우가 많으며, 점검자는 가스 누출사고의 위험에 직접적으로 노출된다. 이러한 사고를 예방하기 위하여 IoT 기반 위험 분석 및 위험성 평가 모니터링 시스템과 자동제어 시스템을 적용하였다. 이를 통하여 산업용 밸브의 내·외부 가스 누출을 검지하고 하이브리드 센서를 통한 국부 및 전역 센싱으로 플랜트 현장에서의 밸브 이상으로 인한 사고를 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 이와 같이 새로운 산업용 밸브 안전관리 시스템이 개발됨에 따라 관련 구성장치에 대한 성능 및 현장부합성에 대한 평가방안이 요구되었다. 본 연구에서는 산업용 유무선 통신을 지원하고 가스센서와 광섬유센서를 포함하는 방폭형 하이브리드 센싱 시스템과 자동제어가 가능한 액추에이터 패키지의 성능을 평가하기 위한 시험 항목 및 방법을 제시하였고 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있는 구성장치의 성능검증 방안을 개발하였다.

• 한국가스학회지
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• 제13권2호
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• pp.41-48
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• 2009

지난 30년 동안 발생한 천연가스자동차 사고사례를 수집하고 사고원인을 용기의 형태별로 분석하였다. 먼저 국내에서는 지금까지 6건의 사고가 발생하였는데 사고원인으로는 열처리 불량으로 인한 용기파열사고가 3건이고 복합재료의 손상에 의한 용기파열과 천연가스자동차 화재로 인한 용기파열, 그리고 정비불량으로 인한 연료배관 가스누출사고가 각각 1건씩을 기록하고 있다. 국외에서 발생한 사고를 용기 형태별로 살펴보면, 전체 사고용기의 약 29%가 Type I 용기에서 발생하였고, Type IV가 약 24%, Type II가 16%, 그리고 Type III가 14%를 차지하고 있다. 사고원인에 있어서는 원재료 및 제조과정의 오류에 의한 용기파열이 37%로 가장 높았고 용기의 반복사용으로 인한 응력부식균열이 16%로 위 두 가지 사고원인이 전체 사고용기의 절반을 차지하였다. 다음은 PRD의 결함과 과충전으로 인한 용기파열사고가 15%이고 그 밖에 화재 및 원인불명 등이 나머지를 차지하고 있음을 알 수 있다. 이상에서 용기제조자는 용기형태에 관계없이 원재료 및 용기제조공정의 품질관리와 라이너의 부식을 방지하는 도장을 강화해야 하고, 운송사업자는 연료장치의 일상점검을 통해 천연가스자동차의 시설을 항상 안전한 상태로 유지 관리하는 노력이 필요하다고 요약할 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.237-248
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• 2017

각종 사고 및 테러로 인한 폭발, 충돌, 화재 사고가 발생함에 따라 사회적인 안전 불감증이 더욱 고조되고 있으나, 실제 극한하중에 대한 구조물의 방호 설계가 반영되지 못하고 있는 실정이다. 특히, 원전격납구조물, 가스탱크 등과 같은 주요 시설물에 적용되고 있는 2방향 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 구조물에 대한 폭발, 그리고 폭발로 인한 2차적으로 발생 가능한 화재에 대한 연구가 미흡함에 따라 복합손상 시나리오에 대한 구조물의 검토가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 폭발 후 화재하중 복합손상을 분석하기 위하여 $1,400mm{\times}1,000mm{\times}300mm$의 2방향 비부착 프리스트레스트 콘크리트를 제작하여, 폭발하중은 ANFO 25 kg의 장약량을 1.0 m 이격거리로 실험을 구성하고, 화재하중은 5분 이내에 $1,200^{\circ}C$의 화재하중을 가할 수 있는 RABT 화재시나리오를 적용하여 극한저항성능을 검토하였다. 본 연구는 향후 국내외 프리스트레스트 콘크리트에 대한 방호설계 및 폭발해석 등 관련 연구분야의 중요한 자료가 될 것이라 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.897-903
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• 2010

자동차 연료로 가스를 사용하는 것은 '삶의 질' 향상을 넘어 '생존'의 문제로 환경보존과 경제발전을 조화롭게 추구하는 '지속가능한 발전'이란 새로운 패러다임에 부흥하고 있다. 하지만 가스사용이 늘어나면서 폭발과 화재에 의한 인명피해가 해마다 발생하고 있으며, 대규모 저장시설에서의 가스 사고는 사회적으로 심각한 문제를 야기하고 있다. 따라서 본 논문에서는 지하 격납 저장탱크에서의 폭발발생을 최소화하기 위하여 한정된 내용적과 화염에 노출되는 표면적을 최소로 하는 폭발방지를 고려한 최적의 저장탱크를 설계하였다. 본 연구를 통하여 최적조건의 저장탱크를 설계한 결과, 20ton 저장탱크는 직경 3m, 길이 4.83m일 때 지하 격납 공간이 최소가 되었으며, 화염에 노출되는 표면적은 기존의 저장탱크에 비하여 89.4%로 줄어들어 안전성이 향상되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.127-138
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• 2001

재난관리업무 자체가 매우 복잡하고 각 부처간에 서로 연계되는 분야가 많아 여러 가지 어려움이 많지만 행정조직상으로 볼 때 재난관리업무가 분산되어 있으면서도 총괄 조정하는 기능이 미흡하고, 재난관리 담당인력이 부족할 뿐만 아니라 전문성도 결여되어 있고, 대개는 이들 부서들이 업무가 과중하여 기피하는 부서 정도로 인식되고 있는 실정이다. 특히 우리나라의 경우 재난을 크게 양분화하여 인위재난 및 자연재해를 분리하여 그 소관부서 및 법체계를 달리하고 있어 비효율적 재난관리체제를 취하고 있어 현재 미국에서의 재난이론의 개념 즉 "재난은 그 유형에 관계없이 계획, 수습 및 복구의 양태는 동일하다"는 원칙에 반하는 것이다. 그것은 지방자치제가 시행되면서 아직은 중앙과 지방의 역할이 불분명하거나 분명하더라도 서로 그 역할을 해 내기를 바라는 점은 철저한 계획수립과 점검으로 해결해 나가야 할 사항이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.168-177
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• 2011

본 연구에서는 현재 상업용으로 가장 많이 사용되고 있는 멀티시스템형 에어컨실외기의 화재 위험성을 평가하기 위하여 에어컨실외기의 실물 연소실험을 수행하였다. 그 결과 에어컨실외기는 내부 폭발과 상부 배출 그릴을 통한 급격한 화염분출 및 화재확산을 보였으며, 이는 실외기 내부에 내장된 전선, 전자 제어판, 열교환용 동판 및 합성수지류 등의 가연물이 연소하고 냉매가스가 충전된 배관이 가열로 인해 파괴되어 냉매가스가 분출되면서 화재폭발과 외부로 화염분출을 가속시켜 일어난 것이다. 본 실험에서 에어컨실외기의 최고 열방출율은 5,830 kW로 나타났으며, 열화상 카메라 및 열전대에 의해 측정된 실외기의 내부 온도는 최고 $1,201^{\circ}C$이고, 외부온도는 최고 $881^{\circ}C$ 이상, 화염의 길이는 약 5 m 이상 상승하였다. 그러므로 에어컨실외기의 화재는 주변 가연물을 발화시키는 원인으로 작용하여 건축물에 2차 화재를 발생시킴으로써 큰 피해를 줄 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 실물실험에서 얻어낸 결과는 향후 컴퓨터시뮬레이션에서 에어컨실외기의 화재구현 및 주변 가연물로의 화재 확산 예측에 적용될 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제23권4호
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• pp.1-9
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• 2019

큰 규모의 산업용 보일러는 고온, 고압을 이용하는 설비이며, 보유수량이 많아 폭발시 엄청난 에너지가 방출된다. 현재 산업용 보일러는 대부분이 LNG, LPG 등의 가스연료를 사용하고 있고, 연료가 설비와 같은 공간에 존재하기 때문에 보일러 사고 발생시 화재, 폭발 등 2차 피해 가능성이 높다. 뿐만 아니라 단위 사고당 2.51명의 사상자를 발생시키는 대단히 위험한 설비로 운영에 특별한 주의와 관리가 필요하다. 일정 규모 이상의 보일러는 에너지이용 합리화법, KS, 산업통상자원부 고시 등에 따라 한국에너지공단에서 검사를 실시하고 있다. 본 연구에서는 검사 결과 불합격 사항을 바탕으로 위험인자를 구성하고, 검사원, 기기 관리자, 유지보수 담당자, 제조업체 담당자에게 설문을 실시하여 보일러 안전관리에 중요하게 판단하는 기준을 AHP(계층분석방법)을 통해 분석하였다. 분석결과 공통적으로 인식하고 있는 위험인자는 관리소홀, 계측기 고장, 규격미달, 누수, 누설로 분석되었고, 접속, 용접, 스케일, 부식 등은 상대적 중요성이 낮은 것으로 분석되었다. 모든 집단과 경력에서 중요성이 높다고 인식하고 있는 위험인자는 이미 관리가 잘 되고 있다고 판단되나, 중요성이 낮게 분석된 위험인자는 관리누수가 발생되지 않도록하여 보일러를 안전하게 사용할 수 있도록 해야 한다.

• 터널과지하공간
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• 제32권2호
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• pp.160-172
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• 2022

현재 국내 화약류 간이저장소에 대한 설계 규정은 화약류 저장량이 적다는 이유로 구조기준은 구조물의 벽체 종류 및 두께에 대한 기준만이 제시되어 있다. 이러한 이유로 간이저장소 내부 폭발 시 2차 피해에 대한 우려가 있어 현재의 기준에 대한 재검증이 필요하다. 본 연구에서는 간이저장소 내부에서 TNT 15 kg 폭발을 가정하여 강건설계 실험설계법 및 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과를 토대로 동일 시간 조건에 발생하는 구조물의 변위를 분석하였으며 이를 통해 기여도 평가를 실시하였다. 기여도 평가 결과 콘크리트 두께가 가장 기여도가 높은 것으로 파악되었으며, 콘크리트 강도 및 철근 배열의 경우 콘크리트 두께에 비하여 낮은 수준의 기여도를 보였다. 철근 직경의 경우 구조물 변위에 대한 기여도가 현저히 낮은 것으로 파악되었다. 또한 현재 적용되고 있는 간이저장소에 대한 구조기준은 방폭성능이 부족하여 새로운 설계기준을 제시할 필요가 있었으며 이를 위해 추후 해석 및 실제 실험에 적용할 설계 인자를 선정하였다. 콘크리트 두께의 경우 발생 변위의 양상을 고려하여 15 cm, 콘크리트 강도는 입구 배출 압력을 고려하여 일반 콘크리트, 철근 배열은 발생 변위의 평균이 가장 작은 인자, 철근 직경의 경우 발생 변위의 차이가 낮아 경제성을 고려하여 가장 작은 수준의 인자를 설계변수로서 선정하였다.