• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권3호
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• pp.493-497
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• 2020

Hazardous area classification is designed to prevent chemical plant explosions in advance. Generally, the duration of the explosive atmosphere is used for zone type classification. Herein, IEC code, a quantitative zone type classification methodology, was used to achieve Zone 2 NE, which indicates a practical non-explosion condition. This study analyzed the operating pressure of a vessel handling propane to achieve Zone 2 NE by applying the IEC code via MATLAB. The resulting zone type and hazardous area grades were compared with the results from other design standards, namely API and EI codes. According to the IEC code, the operating pressure of vessels handling propane should be between 101325-116560.59 Pa. In contrast, the zone type classification criteria used by API and EI codes are abstract. Therefore, since these codes could interpret excessively explosive atmospheres, care is required while using them for hazardous area classification design.

• 한국가스학회지
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• 제23권4호
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• pp.46-64
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• 2019

폭발위험장소의 선정과 거리계산에 대한 상세기술기준 KGS GC101 2018(가스시설의 폭발위험장소 종류 구분 및 범위 산정에 관한 기준)이 제정되어, 2018년 7월 12일부터 시행되었다. IEC60079-10-1 2015 (Explosive atmospheres Part 10-1: Classification of areas - Explosive gas atmospheres)에 대한 전수 내용을 정리하고, 모호한 기준의 해석이나 기준에 대한 가이드라인을 추가하여 제정하였다. KGS GC101은 폭발위험장소 종류의 구분을 위한 방법으로 (1)누출등급의 결정 (2)누출 홀 크기의 결정 (3)누출유량의 결정 (4)희석등급의 결정 (5)환기유효성의 결정을 통하여 최종적으로 (6)위험장소의 결정 (7) 폭발위험장소 범위의 산정을 할 수 있다. 이 과정을 쉽게 계산하기 위하여 Visual Basic for Application (Excel) 언어로 구성한 프로그램(KGS-HAC, C-2018-020632)을 한국가스안전공사에서 제작하였고, 현재 시범 사용 중(2019년 4월 1일 현재 v1.14)에 있다. 그럼에도 불구하고 현장에서 어려워하여, 본 논문을 통하여 코드 및 프로그램의 사용법을 설명하는 것으로 해결코자 한다.

• 한국가스학회지
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• 제20권1호
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• pp.29-39
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• 2016

폭발성 가스가 존재하는 위험장소에서 사용하는 전기기기는 폭발성 가스의 점화원이 되지 않도록 설계되어야 한다. 내압방폭 구조의 설계는 전기 스파크를 발생시키는 부품을 가진 용기가 내부에서 가스나 증기의 폭발시 최대 압력에 견디고 내부 화염이 외부 가스나 증기 폭발로 전파되지 않도록 설계되어야 한다. 이 논문은 화염 틈새를 통해 외부로 분사되는 연소 생성물의 분사가 외부 가스나 증기를 점화시킬 정도의 온도나 에너지를 가질 수 없도록 하는 MESG(Maximum Experimental Safe Gap)의 중요한 물리적인 메커니즘에 대해 설명하였다. IEC 60079-20-1:2010 기준에 의해 프로판과 아세틸렌의 MESG를 실험하여 MESG 값을 측정하고 가스폭발시의 최대 폭발압력을 측정하였다. 결과로는 최소 MESG가 측정될 때 가스의 농도는 화학당량 농도보다 높고 폭발압력은 최소 MESG에서 가장 높게 나타났다.

• 한국가스학회지
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• 제20권3호
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• pp.30-37
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• 2016

내압 방폭전기기계 기구는 인화성 가스가 존재하는 위험장소에서 사용되어도 인화성 가스의 점화원이 되지 않는 구조로 이루어져야 한다. 또한 전기 스파크를 발생시키는 부품이 점화원이 되어 기계 기구 내부에서 폭발 시 최대 압력에 견디고 내부 화염이 외부로 전파되어 가스나 증기 폭발을 일으키지 않도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 화염 틈새를 통해 외부로 분사되는 연소 생성물의 분사가 외부 가스나 증기를 점화시킬 정도의 온도나 에너지를 가질 수 없도록 하는 MESG(Maximum Experimental Safe Gap)의 중요한 물리적인 메커니즘에 대해 규명하였다. IEC 60079-20-1:2010 기준에 의해 프로판- 아세틸렌-공기로 이루어진 3성분계 혼합가스의 MESG를 실험하여 MESG 값을 측정하고 가스 폭발시의 최대 폭발압력을 측정하였다. 결과로는 아세틸렌 가스 보다는 폭발력이 낮은 프로판 가스의 조성이 MESG 값과 폭발압력에 더욱 큰 변수로 작용함을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.47-59
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• 2024

연구목적: 인화성 액체의 누출형태에 따라 제조업 사업장 내 화재·폭발사고를 예방하기 위해 기존 폭발위험장소 구분도를 개선하여 점화원 및 가연물을 안전하게 관리할 수 있는 방안을 제안하고자 한다. 연구방법: 「KS C IEC 60079-10-1」를 사용하여 폭발위험장소를 계산했으며, 계산된 폭발위험거리를 3D로 폭발위험장소를 구현하였다. 또한, 3D를 통해 구현된 폭발위험장소 내 인화성 증기의 대기확산량을 계산하기 위해 「P-91-2023」 액체의 대기확산량 공식을 활용하였다. 연구결과: 폭발위험장소를 3D로 표현했을 때 평면도의 사각지대를 확인할 수 있었으며, 폭발위험장소 내 점화원을 즉각적으로 확인 가능하였다. 다음으로 가연물은 3D로 나타난 폭발위험장소 체적 내 LEL 도달시간을 계산했을 때, 폭발위험거리와 동일하게 위험도가 나타나지 않았다. 결론: 인화성 액체의 대기확산량을 고려하여 안전관리가 이루어져야 할 것으로 판단하였다. 따라서 사업장에서 현실적으로 시행할 수 있는 환기량으로 감지·경보가 필요한 농도값을 계산하는 방법을 제안하였다.

• 한국가스학회지
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• 제22권4호
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• pp.27-31
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• 2018

폭발위험장소의 구분은 인화성 물질을 취급하는 사업장에서 비용 및 안전 측면에서 매우 중요하다. 위험장소의 반경에 따라 전기기계 기구의 방폭기기 설치 여부가 결정되기 때문이다. 2017년 11월 6일부터 KS C IEC-60079-10-1:2015가 발행되어 새로운 기준으로 적용된다. 기존의 기준과 새로운 기준에 대한 차이를 이해하여 적용하는 것이 중요한 시점이다. 누출량 계산식에 누출계수 및 압축인자가 추가되었고 증발 풀 누출량 계산식, 누출공 크기 적용, 폭발위험장소의 모양이 추가 적용되었다. 안전계수 K값의 범위도 변경되었다. 또한 위험장소의 반경에는 기존기준은 가상체적에 환기횟수를 적용하였지만 개정기준은 누출 특성 값을 이용하여 산정된다. 본 연구에서는 환기 및 희석의 관점에서 기존 기준과의 차이점을 살펴보고 위험장소의 반경에 미치는 영향을 검토하였다. 기존 폭발위험장소를 선정한 기준과 개정기준을 기준으로 적용하여 비교 및 분석을 실시하였다. 연구결과 환기 및 희석이 잘 된다하더라도 실질적으로 위험반경에 영향이 없을 경우가 발생함을 알 수 있었다.

• 한국안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.26-32
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• 2012

With a progress of electrical and electronic technology, radio-frequency including high frequency components are widely to various industrial installations. Some of them are used in hazardous locations where explosive or flammable gases exist. As a result, ignition of such gases may be induced by a spark discharge when the radio frequency circuits are switched on or off. The purpose of this study is to investigate the ignition hazards of some kind of flammable mixtures based on the IEC 60079-11 publication. In this experiment, we used a high frequency resistive circuit which consists of a co-axial cable, a 20 ${\Omega}$, 30 ${\Omega}$, 40 ${\Omega}$ and 50 ${\Omega}$ resistor and two kind of power amplifier with frequency range up to almost 1 MHz and 50 MHz. Experimental results show that the ignition of the acetyleneair, ethylene-air mixtures and methane-air mixtures due to spark discharge depends primarily on the frequency of the power source in the resistive circuit the minimum ignition voltage increases gradually with the increase of the frequency.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.62-67
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• 2023

반도체, 디스플레이 등 IT(Information Technology) 제품 수요 증가로 관련 산업이 확대되고 있다. 이는 생산설비 증설과 화학물질 사용 증가로 이어지며 화재·폭발의 위험성에도 영향을 미치고 있다. 이러한 위험요인에 대해 정부는 오래전부터 인화성 물질을 제조·사용·취급하는 장소의 사고 예방을 위하여 산업안전보건법 및 KS 기준에 따라 폭발위험 장소로 설정하여 관리토록 하고 있다. 그러나, 폭발위험장소를 설정할 때, 중요한 요소인 환기량을 고려하지 않아 실질적인 폭발분위기 조성 가능성을 예측하기는 쉽지 않다. 이 연구에서는 디스플레이 산업에서 주요 공정인 CVD(Chemical Vapor Deposition) 설비에 SEMI S6 Exhaust Ventilation Test 방법을 적용하여 위험한 설비의 환기 성능을 평가하고, 폭발분위기 조성 가능성을 확인하였다. 그 결과, 가상의 시나리오 내에서 환기 성능이 SEMI S6에서 규정한 기준에 적합하였고, 폭발분위기가 조성될 가능성이 낮음을 확인하였다. 따라서, KS 규격뿐만 아니라 공학적 기법으로 폭발분위기의 형성 여부를 예측한 연구 결과를 통해 합리적이고 경제적인 사고 예방에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.102-109
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• 2021

Recently, an interest in risk calculation methods has been increasing in Korea due to the establishment of classification code for explosive hazardous area on gas facility (KGS CODE GC101), which is based on the international standard of classification of areas - explosive gas atmospheres (IEC 60079-10-1). However, experiments to check for leaks of combustible or toxic gases are very difficult. These experiments can lead to fire, explosion, and toxic poisoning. Therefore, even if someone tries to provide a laboratory for this experiment, it is difficult to install a gas leakage equipment. In this study we find out differences among actual experiments, CFD by using FLACS and calculation based on classification code for explosive hazardous area on gas facility (KGS CODE GC101) by comparing to each other. We develpoed KGS HAC (hazardous area classification) program which based on KGS GC101 for convenience and popularization. As a result, actual gas leak, CFD and KGS HAC are showing slightly different results. The results of dispersion of 1.8 to 2.7 m were shown in the actual experiment, and the CFD and KGS HAC showed a linear increase of about 0.4 to 1 m depending on the increase in a flow rate. In the actual experiment, the application of 3/8" tubes and orifice to take into account the momentum drop resulted in an increase in the hazardous distance of about 1.95 m. Comparing three methods was able to identify similarities between real and CFD, and also similarities and limitations of CFD and KGS HAC. We hope these results will provide a good basis for future experiments and risk calculations.

• 대한안전경영과학회지
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• 제26권1호
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• pp.99-106
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• 2024

In the event of an emergency such as facility shutdown during process operation, the by-product gas must be urgently discharged to the vent stack to prevent leakage, fire, and explosion. At this time, the explosion drop value of the released by-product gas is calculated using ISO 10156 formula, which is 27.7 vol%. Therefore, it does not correspond to flammable gas because it is less than 13% of the explosion drop value, which is the standard for flammable gas defined by the Occupational Safety and Health Act, and since the explosion drop value is high, it can be seen that the risk of fire explosion is low even if it is discharged urgently with the vent stock. As a result of calculating the range of explosion hazard sites for hydrogen gas discharged to the Bent Stack according to KS C IEC 60079-10-1, 23 meters were calculated. Since hydrogen is lighter than air, electromechanical devices should not be installed within 23 meters of the upper portion of the Bent Stack, and if it is not possible, an explosion-proof electromechanical device suitable for type 1 of dangerous place should be installed. In addition, the height of the stack should be at least 5 meters so that the diffusion of by-product gas is facilitated in case of emergency discharge, and it should be installed so that there are no obstacles around it.