• 한국가스학회지
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• 제26권3호
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• pp.10-20
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• 2022

지난 10년간 국내 화학물질 사고의 약 21%가 운송 차량에 의해 발생하였으며 그중 암모니아는 국내 화학물질 관련 사고 672건 중 82건으로 가장 많은 사고가 발생한 화학물질이다. 따라서 본 연구에서는 어선과 운송 차량 간 암모니아 이적 작업 중 누출사고가 발생할 경우의 계절별 대안 시나리오와 최악의 시나리오를 가정하였고 인구밀도 자료와 기상 특성을 토대로 ALOHA와 프로빗 분석, Python의 Folium 모듈을 통해 피해 범위와 그 영향을 해석하였다. 대안 시나리오에서 복사열의 경우 겨울철 2도 화상이 우려되는 범위가 41m, 최고 복사열이 5.01kW/m²로 가장 높았으며 과압의 경우 피해 최저기준보다 낮은 6.56kPa를 보여 압력에 의한 영향이 적은 것을 파악하였다. 그리고 독성 피해의 경우 여름철 EPPG-2 끝점이 5.0km로 복사열과 과압의 피해 영향보다 넓은 범위를 보였고, 독성 사망률에 대한 프로빗 분석 결과 인구밀도가 높은 항만과 관광지역에서 95~100%의 사망률을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제24권4호
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• pp.84-92
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• 2020

대부분의 화학공장 내 설비는 유해물질을 취급하거나, 일상적으로 접할 수 있는 온도 및 압력의 범위를 벗어난 환경에서 가동되며 이러한 응력 및 환경조건으로 인하여 노후화에 취약하다. 이러한 조건에 노출된 설비는 지속적인 손상이 누적되어 고장이 발생할 가능성이 높아짐은 물론, 정비 및 교체를 하지 않는다면 사고로 이어진다. 전세계적으로 위험성기반검사(Risk Based Inspection)라는 권고지침이 통용되고 있다. 하지만 RBI는 이미 일정시간 경과한 설비에 대해서는 한계가 존재한다. 적절한 점검을 수행하는 우리나라 울산 산업단지의 노후화 실태 조사 결과, 많은 수의 설비들이 사용기간이 20년을 경과하였다. 또한, 사고가 일어난 설비 대부분이 20년 이상 운영해 왔다. 따라서 본 연구에서는 일정 사용기간이 초과된 장치를 노후설비로 분류하는 기준을 제시하였다. 또한, 이에 대하여 정량적 위험성평가를 진행하였다. 이로 인해 도출된 해당 노후설비의 위험성을 Economic index로 표현하여 손실비용을 산정하고 Risk를 감소하기 위하여 비용편익 분석 방법을 활용한 안전투자 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제시한 정량적 위험성 평가를 이용한 노후설비의 비용편익 분석 방법을 활용하여 노후 설비의 성능 향상 및 수명 연장, 생산 효율성 및 설비 계통 신뢰도 향상, 안전관리 비용 인식 변화, 그리고 직원의 안정감 증대, 손실비용의 감소를 기대할 수 있다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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• pp.121-128
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• 2009

During a hypothetical high-pressure accident in a nuclear power plant (NPP), molten corium can be ejected through a breach of a reactor pressure vessel (RPV) and dispersed by a following jet of a high-pressure steam in the RPV. The dispersed corium is fragmented into smaller droplets in a reactor cavity of the NPP by the steam jet and released into other compartments of the NPP by a overpressure in the cavity. The fragments of the corium transfer thermal energy to the ambient air in the containment or interact chemically with steam and generate hydrogen which may be burnt in the containment. The thermal loads from the ejected molten corium on the containment which is called direct containment heating (DCH) can threaten the integrity of the containment. DCH in a NPP containment is related to many physical phenomena such as multi-phase hydrodynamics, thermodynamics and chemical process. In the evaluation of the DCH load, the melt dispersion rates depending on the RPV pressure are the most important parameter. Mostly, DCH was evaluated by using lumped-analysis codes with some correlations obtained from experiments for the dispersion rates. In this study, MC3D code was used to evaluate the dispersion rates in the APR1400 NPP during the high-pressure accidents. MC3D is a two-phase analysis code based on Eulerian four-fields for melt jet, melt droplets, gas and water. The dispersion rates of the corium melt depending on the RPV pressure were obtained from the MC3D analyses and the values specific to the APR1400 cavity geometry were compared to a currently available correlation.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권4호
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• pp.14-20
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• 2015

Without electirc power to cool down the hot reactor core, passive systems utilizing natural circulation are becoming a big specialty of recent neculear systems after the severe accident in Fukusima. When we consider the natural circulation in a pool, thermal mixing phenomena may start from single phase circulation and can continue to two phase condition. Since the CUPID code, which has been developed for two-phase flow analysis, can deal with the phase transition phenomena, the CUPID would be pertinent to natural convection problems in single- and two-phase conditions. Thus, the CUPID should be validated against single- and two-phase natural circulation phenomena. For the first step of the validation process, this study is focused on the validation of single-phase natural circulation. Moreover, the CUPID code solves the fluid properties by the relationship to pressure and temperature from the steam table considering non-condensable gas effects, so that the effects from variable properties are included. Simple square thermal cavity problems are tested for laminar and turbulent conditions against numerical and experimental data. Throughout the investigation, it is found that the variable properties can affect the flow field in laminar condition, but the effect becomes weak in turbulence condition, and the CUPID code implementing steam table is capable of analyzing single phase natural circualtion phenomena.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권3호
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• pp.973-979
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• 2024

In the framework of the Generation IV research and development project, in which the French Commission of Alternative and Atomic Energies (CEA) is involved, a main objective for the design of Sodium-cooled Fast Reactor (SFR) is to meet the safety goals for severe accidents. Among the severe ones, the Unprotected Transient OverPower (UTOP) accidents can lead very quickly to a global melting of the core. UTOP accidents can be considered either as slow during a Control Rod Withdrawal (CRW) or as fast. The paper focuses on fast UTOP accidents, which occur in a few milliseconds, and three different scenarios are considered: rupture of the core support plate, uncontrolled passage of a gas bubble inside the core and core mechanical distortion such as a core flowering/compaction during an earthquake. Several levels and rates of reactivity insertions are also considered and the thermal-mechanical behavior of an ASTRID fuel pin from the ASTRID CFV core is simulated with the GERMINAL code. Two types of fuel pins are simulated, inner and outer core pins, and three different burn-up are considered. Moreover, the feedback from the CABRI programs on these type of transients is used in order to evaluate the failure mechanism in terms of kinetics of energy injection and fuel melting. The CABRI experiments complete the analysis made with GERMINAL calculations and have shown that three dominant mechanisms can be considered as responsible for pin failure or onset of pin degradation during ULOF/UTOP accident: molten cavity pressure loading, fuel-cladding mechanical interaction (FCMI) and fuel break-up. The study is one of the first step in fast UTOP accidents modelling with GERMINAL and it has shown that the code can already succeed in modelling these type of scenarios up to the sodium boiling point. The modeling of the radial propagation of the melting front, validated by comparison with CABRI tests, is already very efficient.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.281-288
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• 2014

가스폭발은 해양플랜트 산업에서 발생할 수 있는 치명적인 사고 중 하나이며, 탑사이드 플랫폼은 폭발압력에 따른 구조 건전성을 확보해야만 한다. 따라서, 해양플랜트 분야에서는 이러한 폭발사고에 대비한 방폭설계에 관한 많은 연구가 수행되었지만, 여전히 추가적으로 세밀한 분석이 더 필요한 실정이다. 폭발 설계하중 계산과정에서 도출된 충격량은 CFD 해석결과로 계측된 폭발 압력 응답에서의 곡선 아래 면적의 절대 값에 의해 결정되어 진다. 하지만 가스폭발에서의 부압구간은 TNT 폭발이나 가스폭발과는 달리 상당부분 존재한다. 본 연구의 목표는 이러한 부압구간이 구조물의 거동에 미치는 영향에 대해서 분석하는 것이다. 따라서 방폭설계가 필수적으로 요구되어지는 FPSO 탑사이드의 방화벽을 폭발하중에 따른 구조 응답을 분석하기 위한 대상물로 선정하였다. 폭발 하중-시간이력 데이터는 FLACS를 이용한 폭발 시뮬레이션 과정을 통해 획득하였으며, LS-DYNA는 비선형 과도 응답해석을 위해 사용되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권2호
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• pp.407-417
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• 2024

이 연구의 목적은 유해화학물질 중 하나인 염소를 운송하는 차량이 사고 등으로 전복되어 가스 누출 시 염소독성(ppm)에 의해 예상되는 피해를 예측하고 최소화를 위한 효율적 대응방안을 마련하는데 있다. 피해예측을 위해 염소차량 운행 중 운전자의 부주의 등으로 발생할 수 있는 염소 누출에 따른 독성(ppm) 피해거리를 ALOHA 프로그램을 적용하여 정량적으로 산정하였다. 독성가스 누출시 피해거리는 누출된 위험물의 양과 누출당시의 기상조건 등에 영향을 받는다. 따라서 위험물질의 누출량과 기상조건의 다양한 변화를 통해 피해거리를 다각적으로 분석하였다. 중간 이하의 조건(누출량:5ton, 풍속:3m/s, 대기안정도:D)으로 산정한 피해거리는 AEGL-2의 경우(LOC:2ppm) 9km로 나타났으며, 이는 염화수소의 독성과 유사하고 심각한 호흡장해 등 인명피해를 발생시킬 수 있는 농도이다. 특히, 도심지역에서의 누출은 대규모 인명피해로 연결될 수 있다. 이에 누출사고 발생 시 누출지점 및 누출량에 따른 적절한 대응을 통해 피해를 최소화 하는 방안을 제시하였다.

• 대한화학회지
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• 제64권6호
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• pp.327-333
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• 2020

대기 중 미량의 휘발성 유기화합물을 실시간으로 측정할 수 있는 휴대형 GC의 성능을 평가하였다. 휴대형 GC의 크기는 35 × 26 × 15 ㎤, 무게는 5 kg으로 소형·경량이고, 24 VDC, 1 A (최대 3.2 A)의 저전력을 소모하며 공기를 운반 기체로 사용하므로 별도의 가스 실린더를 필요로 하지 않는다. 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 1 ppmv와 20 ppmv 시료의 크로마토그램에 대한 피크 면적의 상대표준편차(RSD)는 각각 3.79%, 0.48% 이하이고, 머무름 시간의 RSD는 각각 0.40%와 0.08% 이하로 우수한 재현성을 보였다. 또한 방법검출한계(MDL)는 0.09 ppmv로 낮은 검출한계를 나타냈다. 길이 30 m, 내경 0.28 mm의 분리 컬럼을 사용하여 10분 이내의 측정 조건에서 구한 피크용량과 분해능은 다양한 혼합 샘플도 정량 및 정성 분석이 가능함을 입증하였다. 특히 27시간 동안 연속적으로 80회의 분석을 수행하였을 때 관찰된 크로마토그램의 피크 세기와 머무름 시간의 RSD가 각각 2.4%, 0.5% 이하로 좋은 재현성을 보였다. 따라서 본 연구의 휴대형 GC는 실내외 그리고 산업 현장에서 배출되는 휘발성 유해가스의 탐지는 물론 화학 물질의 유출사고에 대응하여 실시간 모니터링 할 수 있는 측정 장비로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 감성과학
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• 제12권1호
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• pp.11-18
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• 2009

본 연구의 목적은 재가치매노인에게 발생한 사고사례들의 조사를 통해 치매노인에게 위험요소로 작용 될 수 있는 요인들을 추출하고, 이를 바탕으로 치매노인 보호를 위해 고려해야 할 모니터링 요소의 결정에 필요한 기초 정보를 제공하고자 하는 것이다. 재가치매노인 55명(남자 16명, 여자 39명)을 대상으로 설문지를 이용하여 기본특성, 행동특성, 노인인지기능(Short form of Samsung Dementia Questionnaire: S-SDQ), 일상생활 수행능력(Activities of Daily Living: ADL), 사고사례를 조사하였다. 설문조사내용을 바탕으로 위험인자로 작용하는 요소들을 추출하고, 추출된 요소들의 발생빈도, 공발생빈도, 발생장소, 신체손상유무, 손상부위, 손상정도를 분석하였다. 그리고 행동특성, ADL, S-SDQ와 위험요소간의 발생빈도를 교차빈도분석을 통해 알아보았다. 분석결과 12개의 위험요소가 추출되었으며, 이 중 '나감'의 빈도가 가장 많았고, 신체적 손상이 발생한 위험요소는 넘어짐, 부딪힘, 미끄러짐, 떨어짐이었다. 공발생빈도 분석 결과, 넘어짐, 나감, 가스방화, 폭력이 다른 요인과 함께 발생하는 빈도가 높았다. 위험요소의 발생장소는 집주변이 가장 많았으며, 손상부위로는 무릎, 손상정도는 타박상이 가장 많았다. 교차빈도분석결과 위험요소의 발생빈도에 차이가 발생한 항목은 행동장애, 일상생활수행장애 그리고 ADL이였다. 행동장애와 일상생활수행장애의 정도에 따라 빈도의 차이를 보인 요인은 나감이었고, ADL의 정도에 따라 빈도의 차이를 보인 요인은 미끄러짐과 가스방화였다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권3호
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• pp.90-95
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• 2011

On April 20, 2010, a well control event allowed hydrocarbon (oil and gas) to escape from the Macondo well onto Deepwater Horizon (DWH), resulting in an exploration and fire on the rig. While 17 people were injured, 11 others lost their lives. The fire continued for 36 hours until the rig sank. Hydrocarbons continued to flow out from the reservoir through the well bore and blowout preventer (BOP) for 87 days, causing an unprecedented oil spill. Beyond Petroleum (BP) and the US federal government tried various methods to prevent the oil spill and to capture the spilled oil. The corresponding responses were very challenging due to the scale, intensity, and duration of the incident that occurred under extreme conditions in terms of pressure, temperature, and amount of flow. On July 15, a capping stack, which is another BOP on top of the existing BOP, was successfully installed, and the oil spill was stopped. After several tests and subsea responses, the well was permanently sealed by a relief well and a bottom kill on September 19. This paper analyzes the subsea responses and engineering efforts to capture the oil, stop the leaking, and kill the subsea well. During the investigation and analysis of subsea responses, information was collected and data bases were established for future accident prevention and the development of subsea engineering.