• 소성∙가공
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• 제33권3호
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• pp.169-177
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• 2024

Recently, hydrogen energy has been widely used because of strict regulations on greenhouse gas emissions. For using the hydrogen energy, it is required to supply hydrogen through a tube trailer. However hydrogen tube trailer can have excessive load problems during transportation due to reasons such as road shape and driving method, which may lead a risk of hydrogen leakage. So it is necessary to secure a high level of safety. The purpose of this study is to evaluate structural safety for the conservative design of hydrogen tube trailer. First, finite element(FE) modeling of the designed hydrogen tube trailer was performed. After that, safety evaluation method was established through static structural simulation based on the standard GC207 conditions. In addition, effectiveness of the designed model was confirmed through the results of the structural safety evaluation. Finally, driving simulation was used to derive acceleration graph according to time, which was considered as a dynamic property for the evaluation of conservative tube trailer safety evaluation. And dynamic structural simulation was conducted as a condition for actual transportation of tube trailer by applying dynamic properties. As a results, conservative safety was evaluated through dynamic structural simulation and the safety of hydrogen tube trailer was confirmed through satisfaction of the safety rate.

• 한국가스학회지
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• 제24권3호
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• pp.54-62
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• 2020

구미 휴브글로벌 AHF 누출사고를 보면서 화학 사고가 우리 사회에 미치는 영향이 얼마나 큰지 경험한 바 있다. 이후로 여러 분야에서 화학 사고에 관한 많은 연구가 수행되고 있다. 사용처에서는 공정 시스템에 대한 개선방안을 찾아 현장에 적용하고자 했고 안전분야에서는 피해 영향 분석을 통한 안전성 향상을 연구하여 비상대응에 적용하여 피해 영향을 줄이고자 하였다. 본 연구에서는 이충전 작업 시 일어나는 화학사고에 신속하게 대응할 수 있는 기계적 안전장치를 적용하여 AHF ISO Tank의 안전성을 높이고자 하였다. 연구의 수행으로는 우리나라에 연간 유통되는 AHF의 수입량의 규모와 운반의 수단으로 사용되는 ISO Tank의 운송 물량을 조사하고 AHF ISO Tank의 구조 및 Unloading 절차를 조사하였다. 많은 유형의 탱크로리를 조사하는 과정에서 AHF ISO Tank 구조와 작업 절차가 유사한 염소 탱크로리에 기계적 안전장치인 EFV(과류 방지 밸브)가 설치되어 있는 것을 확인하였다. EFV의 AHF ISO Tank에 적용성과 도입 시 안전기능인 긴급차단에 대한 성능을 휴브글로벌 사고와 2018년에 울산에서 발생한 염소 Tank lorry의 사고사례를 비교 조사하여 실제 사고에서 얻은 자료로 검정할 수 있었다. 사고사례와 적용성 등을 비교한 결과, AHF ISO Tank에 화학사고 피해를 감소시키고 사고를 조기에 수습할 할 수 있는 기계적 안전장치인 EFV를 도입할 것을 제안하며 휴브글로벌 사고와 같은 화학 사고에 도움이 되고자 한다.

• 환경정책연구
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• 제8권1호
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• pp.1-30
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• 2009

교토의정서에서 저비용의 온실가스 저감 방안으로 도입된 온실가스 배출권 거래제도는 현재 유럽 배출권 거래 제도를 포함하여 다양한 규모와 지리적 범주를 가진 시장이 운영되고 있으며 우리나라를 비롯한 여러 국가에서 새로운 배출권 거래제도 도입을 계획하고 있다. 본 연구의 목적은 교토의정서를 기반으로 하는 배출권 시장과 자발적 배출권 시장에서 산림 관리 활동의 역할과 인정 범위를 조명하고, 국내 배출권 시장의 도입에 있어 산림부문 참여의 필요성을 고찰하는 것이다. 이를 위해 유럽연합 배출권 거래제도, 시카고 기후 거래소, 뉴사우스웨일즈 온실가스 감축제도, 지역 온실가스 이니셔티브의 사례를 분석하여 각 배출권 시장에서의 산림 흡수원 배출권의 역할과 인정범위를 분석하였다. 국내 배출권 시장에 있어 산림 흡수원 배출권의 포함은 비용절감과 감축활동 참여확대라는 이점과 함께 기술적 복잡성과 직접 감축노력의 감퇴라는 위험요소를 가진다. 하지만 위험요소에 대한 다양한 해법이 제시되고 있고 향후 기후변화협약 하에서 산림 흡수원의 범위와 규정에 대한 변화가 예상되며 국내 현실에서 온실가스 감축을 위한 다양한 접근이 필요한 만큼 산림 흡수원 배출권은 배출권 시장의 한 요소로 포함되어야 할 필요가 있다. 산림분야에 있어서 산림 흡수원 사업의 참여는 산업영역의 확대와 산림관리 재원의 마련이라는 기회를 제공하며 이러한 기회를 활용하기 위한 제도와 기술측면의 대비가 필요하다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권3호
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• pp.398-406
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• 2013

신규조림/재조림 CDM은 교토의정서에서 인정하는 온실가스 흡수원 활동이다. 본 연구에서는 강원도 고성군 간성읍 흘리 지역에서 시행되고 있는 소규모 신규조림/재조림 CDM 시범사업을 대상으로 온실가스 감축량을 산정하였다. 적용된 방법론은 AR-AMS0001이며, 조림수종은 잣나무, 낙엽송, 자작나무 등이고 조림 면적은 총 75.0 ha이다. 베이스라인 시나리오 및 탄소 저장고 선택, 대상지 구획화 등을 실시하고 이를 바탕으로 실질 순 온실가스 감축량, 베이스라인 순 온실가스 감축량, 누출량 산정 등의 과정을 거쳐 순 인위적 온실가스 감축량을 산정하였다. 연구 결과 조림 후 20년간 발생하는 온실가스 감축량은 12,415 ton $CO_2-e$이며 ha당 165.5 ton $CO_2-e/ha$로 나타났다. 본 시범사업은 국내에서 시행된 최초의 신규조림/재조림 CDM이며, 온실가스 감축량 산정에서 대상지 실정을 반영한 국가 고유 자료를 사용함으로써 산정 결과의 정확성을 향상시켰다는 점에서 의미가 있다.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.382-387
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• 2008

착체중합법을 이용하여 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 조성의 산화물을 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 $1080^{\circ}C$에서 소결하여 치밀한 페롭스카이트 분리막을 제조하였다. 밀봉 재료로 gold ring, Pyrex ring 및 Pyrex 분말을 사용하여 가스누출 실험을 수행하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 산소투과량 분석결과 온도가 증가함에 따라 산소투과량은 증가하였고, $900^{\circ}C$에서 $0.74mL/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. $950^{\circ}C$에서 밀봉 재료에 따른 투과 특성 분석 결과, gold ring을 이용할 경우 높은 산소투과량을 보인 반면, Pyrex를 밀봉재로 사용할 경우 낮은 투과량을 보였다. 이는 Pyrex를 밀봉재로 이용할 경우 분리막 표면으로 유리가 침투하여 유효 산소투과면적을 감소시켰기 때문이며, 광화학 현미경 분석으로 Pyrex 유리의 확산 침투를 확인하였다.

• 분석과학
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• 제16권1호
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• pp.39-47
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• 2003

시료 전처리가 필요 없는 감마선 분광분석법을 이용하여 지하수 중의 라듐 ($^{226}Ra$) 분석을 위한 측정법을 확립하였다. 방사평형된 딸핵종을 이용한 라듐의 분석 시 가장 문제가 되는 대기 중 라돈 딸핵종에 의한 바탕계수는 측정함 내부로 질소가스를 흘려주므로써 해결하였고, 라듐과 그 딸핵종들 사이의 방사평형 과정에서 생성된 라돈가스의 용기 외부로의 누출은 밀폐된 알루미늄 용기를 사용함으로써 방지할 수 있었다. 또한 측정용기 내부의 공기층에 의한 방사능 변화정도를 조사하기 위하여 임의로 공기층을 만들어 측정한 결과, 물 속에 녹은 라돈의 공기층으로의 발산에 의한 방사능 변화정도는 통상적인 측정오차인 5% 범위 이내였다. 측정 시 검출기 주위로 질소가스를 흘려줌으로서 대기 중 라돈 딸핵종에 의한 간섭을 제거하였고, 검출하한값을 0.02 Bq/L로 낮출 수 있었다. 이는 최근 US Environmental Protection Agency (EPA)에 의하여 제안된 지하수 중의$^{226}Ra$ Maximum Contaminant Level (MCL)인 0.74 Bq/L보다 충분히 작은 값으로서 감마선 분광법을 이용하여 지하수 중의 라듐을 방사능 농도를 정확히 결정할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.57-67
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• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.27-35
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• 2024

메탄, 프로판 등을 주성분으로 하는 연료가스는 폭발위험장소에서 사용될 수 있으며, 누출로 인한 공정조건의 영향으로 불균일한 혼합기를 형성할 수 있다. 균일한 혼합기를 대상으로 측정된 문헌 데이터를 이용한 화재 폭발 위험성 평가, 손상 예측은 가스 누출에 의한 실제 폭발 사고와 다른 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 가스 누출시 나타날 수 있는 농도 변화에 있어서 불균일성 혼합기의 폭발압력, 화염속도 등의 폭발특성을 조사하였다. 길이 0.82 m의 스테인리스 재질의 밀폐 배관에서 수행하였으며 컬러 초고속 카메라 및 압력 센서를 사용하여 관찰하였다. 또한 배관 내의 시간에 따른 농도차이 변화에 대해 회귀분석 모델을 사용하여 불균일 혼합물의 정량화 방법을 제안하였다. 본 연구의 농도 불균일성 조건에 있어서 메탄 폭발 시 전파화염은 불균일성 농도가 높아짐에 따라 화염 면적의 증가가 관찰되었고 이는 난류 화염의 주름진 화염 구조와 유사하였다. 메탄의 최대압력까지 걸리는 소요시간은 불균일성이 클수록 감소하였고, 폭발압력은 불균일성이 클수록 증가하였다. 농도가 불균일한 메탄의 K_G(폭연지수)의 범위는 1.30~1.58 [MPa·m/s]으로서 메탄의 농도가 균일성에서 불균일성로 변화하면서 17.7% 증가하였다.

• 터널과지하공간
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• 제30권4호
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• pp.382-393
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• 2020

고준위방사성폐기물을 처분하기 위한 심층처분시스템의 공학적 방벽은 처분 용기에서 방사성 핵종 누출이 발생하더라도 주변 암반으로의 누출 속도를 늦춰주는 역할을 수행해야하기 때문에 장기적으로 그 성능을 유지하여야 한다. 특히 벤토나이트 완충재와 같이 점토 물질을 다량 함유한 매질에서만 나타나는 기체 흐름 현상인 팽창 흐름은 벤토나이트 완충재의 장기 성능에 영향을 미칠 수 있기 때문에 이 현상을 명확히 규명하는 것이 매우 중요하다. 이에 따라 DECOVALEX-2019 Task A에서는 팽창 흐름에 대한 수리-역학적 메커니즘을 규명하고, 기체 이동 현상의 정량적 평가를 위한 새로운 수치 해석 기법 개발 및 검증을 수행하고자 진행되었다. 이를 위해 본 연구에서는 기존의 전통적인 다공성 매질에서의 2상 유동 및 유효응력 개념을 고려한 역학 모델을 기반으로, 손상도 개념을 적용함으로써 매질의 변형에 의한 기체의 팽창 흐름을 모사할 수 있는 수리-역학적 상호작용을 고려한 해석 모델을 개발하였다. 또한 개발된 모델을 이용하여 1차원 및 3차원 기체 주입 시험 결과와의 비교를 통해 모델 검증 및 적용성 검토를 수행하였다. 수치 해석 결과 기체 압력에 의한 팽창 흐름으로 인한 갑작스러운 공극 수압, 응력, 기체 주입량 및 유출량 증가 현상을 확인할 수 있었지만, 개발된 해석 모델에서 수리-역학적 상호작용의 영향이 과소평가 되는 한계를 확인할 수 있었다. 그럼에도 불구하고 본 연구는 팽창 흐름에 대한 예비 모델을 제공하고 후속 연구의 발전된 모델을 개발하기 위한 기반을 제공한다는 점에서 의의가 있다. 또한 본 연구에서 개발된 수리-역학적 상호작용을 고려한 수치 모델은 향후 실험실 및 현장 시험 결과 데이터 분석에 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 실제 고준위방사성폐기물 심층처분시스템의 장기 성능평가에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제54권4호
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• pp.409-425
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• 2021

이산화탄소가 지구온난화를 초래하는 대표적인 온실가스로 지목되면서 대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이기 위하여 많은 노력들이 진행되어 왔다. 그러한 노력들 중 특히 CO₂ 포집 및 지중 저장기술(carbon dioxide capture and storage, CCS)이 감축 목표량을 달성하기 위해서 필수적으로 고려되고 있다. 그러나 이러한 지중 저장기술이 상용화되기 위해서는 안전성이 보장되어야 한다. 특히 이산화탄소 누출이 농경지에서 발생할 경우에는 작물 생장과 관련되어 많은 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 연구에서는 지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 인위적인 이산화탄소 누출 시험을 수행하였으며, pH, 양이온치환용량, 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총 질소, 질산태 질소, 암모니아태 질소, 총 인, 유효태 인산, 총 황, 유효태 황, 유효태 붕소 등과 같은 토양의 화학적 특성들을 비옥도 지시 인자로 선정하였다. 누출 시험은 비경작지 토양 한 종류와 경작지 토양 두 종류(옥수수와 콩 재배)를 대상으로 이루어졌다. 비경작지 토양은 거친 모래가 많은 사질토양으로 공극률은 42.6%로 조사되었으며, 경작지 토양인 옥수수 재배 토양은 양질 사토(loamy sand)로 공극률이 46.8%이었다. 콩과식물(soybean) 재배 토양은 옥수수 재배 토양과 동일한 양질 사토로서 공극률이 48%로 조사되었다. 누출시험을 위해 6개의 인공누출 칼럼 장치를 이용하여 이산화탄소를 주입하였다. 이산화탄소 주입은 비경작지와 경작지 토양의 경우 각각 60일과 70일 동안 진행하였다. 이산화탄소 누출 후 비경작지 및 경작지 토양에 대하여 각각 12, 14일 간격으로 1 공극 부피의 인공강우 모사 시험을 수행한 후 용출액과 토양 시료를 채취하여 비옥도 지시 인자를 분석하였으며, 이산화탄소 누출 전후 변화 양상을 비교 평가하였다. 토양 내 잔류 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총질소, 총인 등은 이산화탄소의 영향을 크게 받지 않은 것으로 나타났다. 그러나 질산태 질소, 암모니아태 질소, 유효 인산, 유효 황, 유효 붕소 등은 감소하는 경향을 보였으며 이에 의해 토양 비옥도를 저하시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 토양의 완충능력 때문에 pH의 변화가 없었지만, 이산화탄소가 장기간 누출된다면 pH의 감소에 의한 토양 산성화가 초래될 가능성이 있을 것으로 예측된다.