• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.69-76
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• 2008

2005년부터 최근까지 국내의 CNG버스 사고가 3건 보고되었다. 1차와 2차 사고의 원인은 용기 결함 및 관리 결함으로 밝혀졌고 3차 사고는 가스 누출에 의한 화재로 판명되었다. 3건의 사고의 근본원인을 분석하여 CNG 버스의 안전성을 확보하는 방안을 제안하였다. 또한 용기폭발의 파괴력을 이론적으로 계산하고, 피해결과 예측 프로그램(PHAST)의 결과와 비교 고찰하였다. 이론적으로는 120 l, 20MPa의 메탄용기가 폭발할 경우 최대 1.2 kg의 TNT 폭발에 해당하였으며 과압의 크기를 비교해 보면 피해결과예측 프로그램이 이론적인 계산보다 더 큰 값을 산정하는 것으로 나타났다. 그러나 실제 용기폭발의 피해는 이론적인 계산보다도 작았다. 성능기반설계 개념에 의해 설계된 CNG용기는 출고 후 성능시험이 기준대로 이루어졌는지 확인할 수 없는 단점이 있다. 용기의 인성 확보가 제대로 이루어지지 않으면 겨울철 새벽 운행시에 취성파괴에 취약할 수 있으며, 자긴 처리 압력이 적절하지 않으면 사용중 반복 충전에 의한 피로손상에 의해 균열이 발생할 가능성이 있다. 기존 사고의 CNG 저장용기의 파열에서 주는 중요한 교훈은 용기 폭발 직후에 화재로 전이되지 않았다는 점이다. 이는 천연가스의 확산이 매우 빨라 점화가 용이치 않기 때문으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권3호
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• pp.360-366
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• 2016

한국형발사체 개발을 위한 추진시험설비가 구축되고 있으며, 일부 시험설비는 구축이 완료되어 추진기관시험을 실시하고 있다. 추진시험설비의 구성은 엔진 시험체 등의 시험을 실시하는 테스트 스탠드와 추진제로 사용되는 케로신(Jet A-1) 및 액체산소(LOX) 등을 저장하는 설비 등 다양한 서브시스템과 부품들이 연결되어 있다. 테스트 스탠드는 엔진개발모델이 장착되고 추진제가 혼합되어 실제 연소가 이루어지는 곳으로서 큰 에너지긴장도 상태에서 고압으로 작동되는 추진시험설비의 특성상 화재 폭발의 위험성이 존재한다. 본 논문에서는 추진시험설비의 사고피해영향분석 및 리스크 감소방안을 수립하기 위하여, 테스트 스텐드에서의 추진제 누설사고 시나리오를 가정하고, TNT당량모델 실험식을 적용하여 폭발과압에 대한 사고피해영향을 분석하였고, 추진시험설비의 안전성 확보를 위한 리스크 감소방안에 대하여 기술적, 제도적, 관리적 안전대책에 대하여 제시하였다.

• 한국안전학회지
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• 제31권2호
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• pp.26-32
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• 2016

In previous studies on LPG siting in Korea, the scope have not included the probability of the secondary events of adjacent LPG tanks or structures from an explosion source. Therefore, it is essential to first identify the phenomenon which can be caused by BLEVE and then, properly assess their effects to each target including secondary event. In this study, we calculated the effects from a potential BLEVE of 15 ton LPG tank causing damages of storage tanks (LPG), structures and human using Phast ver. 6.7 and then suggested three risk zones (Zone I, II, III) assuming the consequences such as overpressure, heat radiation and missile effect by fragments. Zone I and II are divided at the line of 50% occurrence of the secondary event. Zone II and III are divided by Individual Risk(IR). The zone approach in this study can be used for more effective and safer Land Use Planning (LUP) for the future.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.721-726
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• 2006

본 논문은 가스 저장탱크 안전거리의 지적결정 시스템에 관한 것으로, 현장에서는 저장탱크의 파열로 인한 위해를 예방하기 위해 법에서 설정한 안전거리를 유지하고 있다. 하지만 이는 비전문가에게는 저장탱크의 크기, 형상, 그리고 위치를 고려한 적절한 안전거리를 결정하기란 결코 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 비전문가라도 가스 3법 및 저장탱크의 크기, 형상, 그리고 위치를 지적결정에 의하여 선택하도록 하는 사용자 친화적 지적결정 시스템을 개발하였다. 이를 통하여 얻어진 자료의 활용으로 현장에서 안전관리에 만전을 기할 수 있도록 하였다. 또한 본 논문에서는 저장탱크의 파열로 인한 과압의 피해영향 거리를 Hopkinson의 삼승근법을 이용하여 계산하여 법에서 규정한 거리와 비교 평가할 수 있는 자료를 생성토록 하였으며, 또한 이를 PHAST 모델에 적용하면 그래픽으로 출력이 되어 보다 쉽게 안전범위를 파악할 수 있도록 하였다.

• 한국안전학회지
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• 제34권4호
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• pp.41-48
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• 2019

In October 2018, a large fire occurred after an explosion in an internal floating roof tank (IFRT) that stores gasoline by wind lantern in Goyang city, Gyeonggi-do. Although there was no casualty damage, the fire inside the tank lasted for 17 hours, and caused a great wave socially, and it was a chance to review the safety of the atmospheric storage tank. In this study, the necessity of installing a flame arrester at peripheral vents was examined through the calculation of the size of ventilation pipe and ventilation rate of internal floating roof tanks in terms of the function of the peripheral vent. Next, the necessity of the emergency shut-off valve linked with the high-level alarm to prevent the overflow of the atmospheric storage tank was confirmed by LOPA. Finally, safety measures to prevent overpressure, flame propagation and overflow which cause major accidents in atmospheric storage tank are suggested.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.557-564
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• 2009

최근, 테러 및 전쟁과 관련된 폭발사고가 빈번히 발생하고 있으며, 특히 도심지에서는 이러한 폭발사고로 인해 인명피해 뿐 아니라 주요 시설물에도 큰 손상이 가해져 제2차, 3차의 피해가 발생하게 된다. 폭발사고에 대하여 인명 및 시설물을 안전하게 보호하기 위해서는 기본적으로 구조물에 가해지는 폭발하중 효과에 대한 이해가 필요하다. 폭발하중은 매우 빠른 시간 내에 콘크리트 구조물에 큰 압력으로 작용하는 하중이므로 변형률 속도와 구조물의 국부적인 손상을 고려하여 동적응답을 평가해야 한다. 일반적으로, 콘크리트는 다른 건설재료에 비해 상대적으로 높은 폭발저항성을 가진 재료로 알려져 있다. 그러나 폭발실험이라는 특수한 실험조건으로 인하여 국내외적으로 실험에 관련된 정보 및 결과 공유가 상당히 제한적으로 이뤄지고 있는 실정이다. 그러므로 본 논문에서는 폭발에 의한 압력하중이 철근콘크리트 구조물에 미치는 영향과 방호성능을 평가하기 위하여 국방과학시험연구소 다락대 시험장에서 $1.0m{\times}1.0m{\times}150mm$의 철근콘크리트 슬래브 구조물을 제작하여 시편으로부터 높이 1.5 m에서 TNT 9 lbs와 TNT 35 lbs으로 예비시험을 수행하였으며, 동일한 이격거리(standoff)에서 ANFO 35 lbs으로 본 실험을 수행하였다. 이는 국내 최초 민간에서 수행되어진 실험으로써, 첫 번째 논문에서는 폭발실험을 하기 위한 기본적인 실험 구성 및 구조물의 거동을 측정하기 위한 계측장비 구성에 대하여 검토하여 계측 시스템의 구축 및 폭파시험 수행절차를 구축하고자 한다. 센서, 시그널 컨디셔너, DAQ시스템, 소프트웨어로 구축된 계측 시스템을 바탕으로 정립된 폭파시험 수행절차는 향후 국내의 방호설계 및 폭발하중을 받는 구조물의 효과적인 거동계측 등 관련 연구분야의 기초자료가 될 것이라고 판단되는 바이다.

• 한국가스학회지
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• 제2권2호
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• pp.1-11
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• 1998

PBL(Poly Butadiene Latex) 반응공정을 연구대상으로 하여 사고 시나리오를 작성하고 시나리오별 정량적 위험성 평가 및 사고결과 영향평가를 실시하였다. 정략적 위험성 평가결과 PBL 반응기가 반응폭주로 인한 사고확률은 $9.197{\times}10^{-5}/yr$로 나타났고, 중요도가 가장 큰 것은 압력방출장치(Relief Device)이다. 사고영향평가 결과 반응기가 폭발이 일어날 때 기준점에서의 최대폭발과압(peak overpressure)은 $5.066{\times}10^5(Pa)$이고, 유리창이 파열될 수 있는 영향(피해) 범위는 거의 공장 전 지역을 포함한다. 폭풍의 직$\cdot$간접적인 원인에 의하여 근로자가 사망할 수 있는 최대 영향반경은 27m이고, 고막의 손상을 일으키기 위한 최대 영향반경은 77m로 나타났다. PBL 반응기가 폭발했을 때 건축물과 같은 구조물이 받을 수 있는 손상 정도는 폭심으로부터 52m까지로 나타났다. 이들 평가 결과를 기준으로 효과적인 안전시설 투자에 대한 시설개선 방향을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제13권3호
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• pp.49-53
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• 2009

릴리프시스템은 공정 내에 과압 방지하여 공정의 안전성을 높여주는 역할을 한다. 릴리프 시스템에서 방출되는 폐가스로 인한 폭발, 복사열, 독성가스 확산을 막기 위하여 플레어스택을 설치한다. 플레어스택에서는 공정의 안전성 향상을 위하여 안전한 연소가 가장 중요한 요소이며, 안전한 연소를 위하여 방출되는 가스량과 속도 제어는 API 521 code의 기술기준을 따르며, 플레어스택에서 발생하는 화염의 형상은 방출되는 가스의 압력과 질량유속에 의하여 jet fire의 형상을 하고 있다. 이는 화염의 형상은 완전 연소와 열 방출에 영향을 미치는 요소로 이 논문에서는 화염의 형상을 분석하였다. 화염의 길이는 API code와 jet fire 모델이 유사한 값을 보였으며, 화염은 지면에 더 많은 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

• 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.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.1-8
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• 2006

본 논문의 목적은 Ethyl Benzene 플랜트의 공정에서 과압 현상이 Column 상부의 반응폭주 및 화재 폭발의 원인이 되기 때문에 안전장치시스템의 신뢰도가 압력방출밸브가 요구하는 안전건전성수준으로 설계되어 있는지를 정량적으로 분석한 것이다. 압력방출밸브의 요구시 실패확률은 일반신뢰도 자료 조사결과를 근거로 하여 안전장치시스템에 대한 안전건전성수준의 목표등급을 SIL3으로 설정하였고, 이에 대한 PFD를 1.00E-3에서 1.00E-4로 결정하였다. 신뢰도 모델의 구축 및 결함수 분석기법을 이용하여 SIS의 요구시 실패확률에 대한 정량화를 수행한 결과 SIS에 대한 PFD는 Benzene Prefractionator Column, Benzene Column, EB Column에 대해 각각 8.97E-04, 5.37E-04, 5.37E-04로 계산되었다. 따라서 SIS의 신뢰도가 SIL3 등급에 요구되는 안전건전성수준으로 설계되어 있다고 판단되며 컨트롤밸브에 대한 6개월 주기의 Partial Stroke Test가 수행될 경우 각 Column의 SIS는 약 $22{\sim}27%$의 신뢰도 향상이 기대된다.