• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.80-88
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• 2023

저밀도 폴리에틸렌(Low-density polyethylene, LDPE)은 분진폭발 관련 특성치에 대한 기준이 제시되고 있지 않아 제조 및 취급설비의 안전한 설계가 어렵다. 이 연구에서는 LDPE 제조공정 중 Bag Filter에서 채취한 분진(LDPE 1)과 Silo 등의 설비 외부에 누설된 퇴적 분진(LDPE 2)에서 채취한 2개 시료에 대하여 분진폭발 시험을 수행하였고 그 중 LDPE 2 분진에 대하여 요약하였다. 입도분석 결과, 체적기준 평균입경은 95.04 ㎛, 수밀도는 0~1 ㎛로 나타났다. 최대폭발압력(P_max)은 6.6 bar, 최대폭발압력상승속도는 1500 g/m³에서 366 [bar/s]로 분진폭발지수(K_st)는 99.4 bar·m/s로 ST-1 등급임을 확인하였다. 또한, 최소점화에너지는 10 mJ이며 최소점화온도는 450 ℃로 나타났다. 현재, 제조 및 취급 설계는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 특성값을 기초로 한다. 그러나, 시험 결과 LDPE 2 분진이 HDPE(입자지름 61.6 ㎛)보다 위험성이 높은 것으로 나타나 LDPE 제조공정에서 HDPE 설계기준을 적용할 때는 주의가 필요하다.

• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.42-47
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• 2008

환경친화적인 에너지원으로서 가스의 수요가 날로 급증하고 있다. 또한 가스의 수요와 더불어 가스사용이 늘어나면서 폭발과 화재에 의한 인명피해가 해마다 증가하고 있다. 따라서, 본 연구에 사용된 실험용 부스의 밀폐된 공간에서의 증기운폭발 과압의 피해를 Hopkinson의 삼승근법을 이용하여 계산하고, 인체에 미치는 영향을 프로빗 모델에 적용하여 피해예측을 평가하였다. 그 결과 프로빗 모델에 적용하여 계산하면 3 m 이격된 인체에는 손상가능성이 전혀 없는 0%로 나타났으며, 25 m 이격되면 고막파열 손상가능성이 전혀 없는 것으로 나타났다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.21-28
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• 2018

This paper presents two-step simulations to calculate the influence of blast-induced pressures on explosion-protection valves installed at the boundary between a protection facility and a tunnel entering the facility. The first step is to calculate the respective overpressure on the entrance and exit of the tunnel when an explosion occurs near the tunnel entrance and exit to approach the protection facility. Secondly, the blast pressures on the explosion-protection valves mounted to walls located near the tunnel inside approaching the protection facility are analyzed with a 0.1 ms time variation using the results obtained from the first-step calculations. The following conclusions could be derived as a results: (1) The analysis of the entrance tunnel scenario, P1, leads to the maximum overpressure of 47 kPa, approximately a half of the ambient pressure, at the inner entrance due to the effect of blast barrier. For the scenario, P2, the case not blocked by the barrier, the maximum overpressure is 628 kPa, which is relatively high, namely, 5.2 times the ambient pressure. (2) It is observed that the pressure for the entrance tunnel is effectively mitigated because the initial blast pressures are partially offset from each other according to the geometry of the entrance and a portion of the pressures is discharged to the outside.

• 에너지공학
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• 제18권2호
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• pp.101-107
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• 2009

경유와 바이오 디젤이 혼합된 액적을 고온의 연소실에서 액적의 크기, 주위온도 그리고 각각의 혼합비율에 따라 연소특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 경유에 0%, 20%, 50% 80%, 100%의 비율로 바이오 디젤을 혼합하여 다양한 크기의 액적을 만든 후 서스펜더에 매달고 970K에서 1070K까지 50K 간격으로 고온에서 자발화를 시키면서, 전체의 연소 과정을 고속 디지털 카메라로 촬영하여 점화지연, 수명시간, 전연소기간, 그리고 미소폭발 등의 연소 특성을 파악하였다. 액적의 크기가 증가하고 연소실 온도가 낮을수록 점화가 지연되었다. 경유에 대한 바이오 디젤의 혼합비율이 감소할수록 점화지연이 증가하였고 미소폭발 발생률도 증가하였다. 또한, 미소폭발이 발생하는 경우 전연소기간이 짧아짐을 확인하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제37권4호
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• pp.10-16
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• 2019

충격파나 압력파가 구조물에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 과압, 양의 압력 지속시간, 충격량에 대한 정보가 필요하다. 본 연구에서는 증기운 폭발 해석에 효과적인 다중에너지법을 적용하여 과압 및 양의 압력 지속 시간을 결정하였다. 영국 Nypro 화학회사에서 발생한 싸이클로헥산 증기운 폭발 사고에서 추정된 총 폭발열을 기반으로 폭발원으로부터 40, 80, 120, 160, 200, 240, 280, 320, 360(m) 이격된 지점에서의 과압, 양의 압력 지속시간을 평가하였다. 거리에 따라 과압은 지수적으로 감소하는 것으로 나타났고, 양의 압력 지속시간은 거의 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 상기의 각 거리에서 구한 과압 및 충격량을 이용하여 각 거리에서의 구조물의 손상 확률을 평가하기 위해서 프로빗 함수를 사용하였다. 손상 확률을 평가한 결과 120m 이내 지점에서는 붕괴의 가능성이 크고, 240m 이내에서는 심각한 구조물의 손상이, 구조물의 가벼운 손상과 유리창 파손은 전 범위에 걸쳐서 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.855-863
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• 2017

리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리는 체적 에너지 저장 밀도가 높아 전자담배, 스마트폰, 전기자전거, 드론, 보조배터리 등과 같은 다양한 전자기기에 사용되며 심지어 골프카트 및 전기자동차에도 사용되고 있다. 그러나 최근 리튬 배터리를 사용하는 다양한 전자기기에서 충전 중 배터리 폭발현상이 빈번히 발생하고 있으며 폭발로 인하여 화재 및 신체 위해가 발생하고 있어 그 심각성이 대두되고 있다. 이를 위해 본 논문에서는 이러한 리튬 배터리의 작동 원리를 알아보고, 재현실험을 통하여 폭발 원인을 검증해 보았으며 이를 통하여 화재감식 기법 개발과 안전대책을 수립하기 위한 연구를 진행하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권4호
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• pp.211-217
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• 2007

새로운 공격 무기들의 등장과 적과의 전투환경 변화로 현대의 함정설계에 있어 생존성의 향상은 가장 중요한 요소가 되었으며, 특히 적에게 쉽게 노출되는 수상함에 있어서는 생존성의 취약성에 대비한 감소대책이 보다 강조되고 있다. 생존성을 고려한 함정설계를 위하여 우선 적절한 공격 시나리오를 설정하고 이에 따라 폭발해석을 수행하여야 한다. 폭발은 함의 국부 손상 및 대변형 손상을 야기시키며 이 때 손상된 함정에 대한 적절한 생존성 평가가 중요하다. 본 연구에서는 구조-유체 연성기법 중 하나인 ALE기법을 적용하여 폭발해석을 수행하고 함정의 붕괴거동을 조사하였으며 이 손상된 함정에 대하여 정량적으로 생존시간을 계산할 수 있는 간략계산법을 제시하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제10권4호
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• pp.218-226
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• 2007

본 연구는 생존성 측면에서 잠수함의 내충격 설계시 고려해야 하는 수중폭발 충격응답해석 기법에 관하여 고찰하였다. 생존성을 고려하는 것은 현대의 모든 함정설계에 필수요건이며, 특히 잠수함의 수중폭발에 대한 내충격 설계는 반드시 고려되어야 할 사항이다. 기존의 수중함에 대한 내충격 설계는 가정된 이론에 의한 충격가속도를 정적해석의 결과를 통하여 단순하게 적용하였으나 본 연구에서는 직접해석법에 수중폭발 충격응답해석을 수행함으로써 기존의 방법보다 매우 합리적이고 신뢰성 높은 결과를 제시하였다. 특히 본 연구에서는 직접해석법 중에서 기존 수상함에서 널리 사용하고 있는 LS-DYNA/USA code일 적용보다 LS-DYNA code만으로 사용자가 보다 손쉽게 접근할 수 있는 ALE기법을 이용하여 잠수함 액화산소탱크를 대상으로 수중폭발해석 방식을 제안하고자 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제7권4호
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• pp.24-29
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• 2003

실내에서 가스 폭발시 피해를 예측하기 위해서 폭발 화염면의 전파를 수치해석을 통해 해석했다. 확산방정식에 의해 가스누출에 의한 실내의 가스확산분포를 구했으며, 문헌에서 선택한 누출의 초기조건을 사용했다. 화염온도를 계산하기 위해 각 가스 혼합비에 따른 엔탈피와 화학식에 대한 reduced mechanism을 사용했으며 문헌에서 찾은 각 가스의 농도 별 층류 연소속도를 혼합가스의 층류연소속도에 적용시켰다. k-$\epsilon$ 모델에서 난류 에너지를 층류연소속도와 결합시켜 난류화염 전파속도를 모델링 했다. 화염면의 전파를 분석하기 위해 실내의 위치에는 직각, 화염면의 전파에는 원통좌표계를 사용했다. 유리창의 파손에 의한 화염전파면의 변화에 따른 압력상승 요인을 해석하였으며, 창문의 크기에 따라서 점화위치에 따른 실내 압력상승의 영향이 서로 다르게 나타나는 결과를 얻었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.21-27
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• 2022

최근 탄소중립을 위하여 친환경 에너지원인 수소 에너지에 대한 연구 개발 및 인프라 구축에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히, 도심지에 설치되는 수소충전소의 경우에는 수소저장탱크 폭발에 따른 인접 구조물의 안정성을 확보하기 위하여 폭발 위험이 있는 수소저장탱크를 지하(지중)에 배치하여 충분한 안전거리를 확보하는 방안이 고려되고 있다. 적절한 지하 수소인프라의 위치 및 심도를 선정하기 위하여 지하 수소인프라 폭발에 따른 인접 구조물의 영향 평가가 필요하다. 본 논문에서는 지하 수소인프라 폭발에 따른 인접 구조물의 영향을 분석하기 위한 수치모델을 구축하였으며, 등가 TNT (Trinitrotoluene) 모델을 활용하여 수소저장탱크의 폭발압을 산정하였다. 또한, 매개변수해석을 수행하여 지하 수소인프라의 시공조건에 따른 인접 구조물의 안정성을 평가하였다.