• 한국가스학회지
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• 제28권1호
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• pp.85-99
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• 2024

수소전기차의 보급 확대가 빠르게 이루어지며 수소충전소의 모델 또한 다양화되고 있다. 이에 따라 종류별 수소 충전소의 안전에 대한 이슈가 대두되고 있다. 본 연구에서는 승용·버스·트럭 등 다차종 동시 수소충전이 가능한 수소 스테이션의 정량적 위험성평가를 진행하였다. 정량적 위험성평가에 범용적으로 사용되는 Gexcon 사(社)의 Effects&Riskcurves Software를 활용하여 수소 누출에 따른 화재, 폭발 등의 시나리오를 부여하였다. 이를 통해 복사 열, 폭발 과압에 의한 피해 영향 거리를 계산해냈으며, 주변 건물 및 인구에 미치는 위험도를 측정하였다. 피해 영향 거리가 가장 크게 나타난 것은 충전설비 및 고압 압축가스 설비의 화재 및 폭발이었으며 개인적 및 사회적 위험도에 가장 크게 기여한 설비는 고압 압축가스 설비로 나타났다. 이에 따라 충전설비 및 압축가스 설비에 대한 안전거리를 보수적으로 책정하며 적절한 방호조치를 설치한다면 수소 누출 사고 발생 시 인적·물적 피해 최소화에 기여할 수 있을 것으로 검토된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.692-698
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• 2022

With the expansion of domestic hydrogen fuelling station infrastructure, it is necessary to secure reliability among hydrogen traders, and for this, technology to accurately measure hydrogen is important. In this study, 4 types of hydrogen trading volume calculation models (model 1-4) were presented to improve the accuracy of the hydrogen trading volume. In order to obtain the reference value of model 4, and experiment was conducted using a flow rate measurement equipment, and the error rate of the calculated value for each model was compared and analyzed. As a result, model 1 had the lowest metering accuracy, model 2 had the second highest metering accuracy and model 3 had the highest metering accuracy until a certain point. But after the point, model 2 had the highest metering accuracy and model 3 had the second metering accuracy.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제18권3호
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• pp.23-29
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• 2021

Hydrogen energy is the clean energy source of the future. Ultra-high-pressure hydrogen is used in hydrogen stations, with its parts being developed. On the other hand, ultra-high-pressure ball valve, which is one of its parts, depends on overseas, with the level of domestic research on this being only about 10% of advanced technology research on this abroad. In this study, the shape of an ultra-high-pressure ball valve for a hydrogen station was designed to improve its structural strength. The valve body was designed according to distance between both processed body holes along inlet and outlet ports. The designed vale body was then analyzed using ANSYS to check whether points with stress were concentrated. In addition, the valve with improved body was analyzed to confirm that the valve satisfied the design condition.

• 한국가스학회지
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• 제25권4호
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• pp.57-62
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• 2021

본 연구는 국제공동 연구로 개발 된 HyKoRAM 프로그램을 이용하여 저장설비(튜브트레일러)의 누출 시 위험성평가를 진행하였다. 수소충전소 내의 고압가스설비는 크게 4가지로 저장설비(튜브트레일러), 처리설비(압축기), 압축가스설비, 충전설비(디스펜서)로 분류된다. 그 중 저장설비인 튜브트레일러의 설계 사양, 주변 환경 조건 등을 반영하여 기존에 발생된 사고 및 잠재적 사고 위험 사고 시나리오를 구성하였다. 이를 통해, 수소충전소 저장 설비의 위험을 확인하고 수소충전소 안전성 향상을 위한 대책을 제안한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.12-25
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• 2007

Numerical simulation of the natural gas steam reforming process for on-site hydrogen production in a $H_2$ fueling station was conducted on the basis of process material and heat balances. The effects of reforming parameters on the process efficiency of hydrogen production were investigated, and set-point values of each of the parameters to minimize the sizes of unit process equipments and to secure a stable operability of the reforming process were suggested. S/C ratio of the reforming reactants was found to be a crucial parameter in the reforming process mostly governing both the hydrogen production efficiency and the stable operability of the process. The operation of the process was regarded to be stable if the feed water(WR) as a reforming reactant could evaporate completely to dry steam through HRSG. The optimum S/C ratio was 3.0 where the process efficiency of hydrogen production was maximized and the stable operability of the process was secured. The optimum feed rates of natural gas(NGR) and WR as reforming reactants and natural gas(NGB) as a burner fuel were also determined for the hydrogen production rate of $27\;Nm^3/h$.

• 한국가스학회지
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• 제27권4호
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• pp.102-109
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• 2023

수소사회 실현에 있어 수요자가 수소를 가장 쉽게 만날 수 있는 시설인 수소충전소의 안전 확보가 중요하다. 수소충전소는 고압의 수소를 저장하는 압축가스설비 등으로 구성되어 있으며, 시설 내 수소 누출로 인한 화재폭발 또는 주변 화재의 영향으로 고압의 압축가스설비가 파열될 위험이 있다. 이에, 한국가스안전공사는 설치단계부터 위험요인을 찾아내 설계에 반영하고 법정 검사를 통한 안전 확보에 만전을 다하고 있다. 본 연구에서는 수소충전소에 설치하는 방호벽의 안전성 효과를 확인하기 위해 방호벽을 이용한 TNT 폭발 실증시험을 실시하고, CFD 프로그램인 FLACS-CFD를 이용하여 실증시험 결과와 비교·검증하였다. 실증시험 및 CFD 해석 결과 방호벽 후단에서 폭발 과압의 감소 효과가 위치에 따라 50 %에서 최대 90 %까지 감소하는 것이 확인되나, 일정거리를 벗어나면 그 효과가 떨어지는 것을 확인하였다. 방호벽의 안전성 검증을 위한 실증시험 및 전산해석 결과는 향후 방호벽 기준 최적화를 위한 제안에 활용하고자 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.356-364
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• 2021

During the hydrogen fueling process, hydrogen temperature inside the compressed tank were limited below 85℃ due to the allowable pressure of tank material. The chiller system to cool compressed hydrogen used R407C, greenhouse gas with a high global warming potential (GWP), as a refrigerant. To reduce greehouse gas emission, it should be replaced by refrigerant with a low GWP. This study proposes a chiller system for fueling hydrogen with R290, consisted in propane, by applying the C3 pre-cooled system use d in the LNG liquefaction process. The proposed system consisted of hydrogen compression and cooling sections and optimized the operating pressure through exergy analysis. It was also compared to the exergy efficiency with the existing system at the optimal operating pressure. The result showed that the optimal operating pressure is 700 kPa in 2-stage, 840 kPa/490 kPa in 3-stage, and the exergy efficiency increased by 17%.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.356-362
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• 2022

수소 기술과 관련된 연구는 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 우리나라도 수소경제 강국으로 도약하기 위해 기술개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 특히, 세계 수소차 보급률 1위가 그 증거이다. 그러나 수소차의 인프라인 수소충전소 구축이 지연되고 있다. 지연요인은 대중들의 반대가 가장 크다. 이와 같이, 대중들의 지지를 받지 못한 정책은 성공적으로 실현될 수 없고, 지속가능하지 않다. 따라서 이 연구에서는 수소충전소를 찬성하고 반대하는 수용성에 미치는 요인을 분석하고자 한다. 연구방법으로는 선행연구를 검토하여 수용성에 미치는 기초요인을 파악하였고, 설정된 요인을 바탕으로 설문을 설계하고 조사하였다. 설문에 대한 타당도와 신뢰도를 검증하였으며, 상관분석을 통해 가설을 검증하였다. 그리고, 구조방정식 모델링을 사용하여 수소충전소 수용성에 미치는 요인 모델을 개발하였다. 연구 결과로 수용성을 사적수용성과 공적수용성으로 구분하였으며, 사적수용성의 경우에는 환경에 대한 태도와 수소충전소에 대한 지식의 정도가 높을수록, 수소충전소에 대한 위험을 느끼는 정도가 적을수록 수용성이 크다는 것을 확인하였다. 그리고 공적수용성의 경우에는 이익이 많고, 환경에 대한 태도가 좋을수록, 위험을 감수하는 개인의 특성이 적을수록 수용성이 크다는 것을 확인하였다. 이 연구를 통해 수소충전소 등 국가정책 시행 시 주민들의 수용성 제고 방안을 모색하는 기초자료로써 제공하고, 과학적인 소통의 분석자료로 활용될 것을 기대한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제38권2호
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• pp.195-200
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• 2006

In order to confirm the integrity of IRWST following a severe accident, the hydrogen behavior inside and around the IRWST has been investigated for an SBO accident. A detailed containment model, including 18 control volumes for IRWST, has been developed. Analysis results show that the peak hydrogen concentration is about 57% during the core melting period. The combustion regime shows that flame acceleration and DDT are possible in the IRWST. The flame acceleration criterion is met when the peak hydrogen concentration occurs; the 7 -DDT criterion is also met during some periods. These results show certain measures may be required to assure IRWST integrity against an SBO accident.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.232-239
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• 2022

This study performed qualitative and quantitative risk assessment of equipment for evaluating the protocol of hydrogen refueling stations and suggested measures to improve safety. Hazard and operability study was performed for qualitative risk assessment, and Hy-KoRAM was used for quantitative risk assessment. Through a qualitative risk assessment, additional ventilation devices were installed, simultaneous venting of the storage container was prohibited, and the number of repeated refilling of the evaluation equipment was identified to manage the number of fillings of the container. Through quantitative risk assessment, the area around the device was set as a restricted area when evaluating the station, and measures were suggested to reduce the frequency of accidents.