• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.223-229
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• 2014

본 연구는 시뮬레이션 툴을 이용해 HCNG 연료의 폭발 특성에 대하여 고찰하였다. 충전소의 대량 가스누출로 인한 증기운 폭발과 저장용기 폭발에 의한 피해 범위를 예측하였다. HCNG 충전소에서 증기운 폭발이 발생할 경우 충전소 내부에 50~200kPa의 폭발압력이 형성되었다. 저장용기가 폭발할 경우 수소의 경우 과압이 미치는 거리는 59m, 복사열이 미치는 거리는 75m로 측정되었다. CNG의 경우 과압이 미치는 거리는 89m, 복사열이 미치는 거리는 144m로 예측되었다. 수소와 CNG를 혼합한 30%HCNG의 경우 과압이 미치는 거리는 81m, 복사열이 미치는 거리는 130m로 예측되었다. 폭발과압 및 복사열이 미치는 피해거리는 CNG가 가장 높게 나타났으며 HCNG는 CNG와 수소의 사이에 위치하였다.

• 한국안전학회지
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• 제36권1호
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• pp.64-71
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• 2021

Experimental and analytical investigations are performed to explore the explosion characteristics of a hydrogen-air mixture in open atmosphere. A hydrogen-air mixture tent of total volume of 27 m³, with 40% hydrogen volume, is used to observe overpressure at a distance from the ignition source. Vapor cloud explosion analyses are performed using the TNO multi-energy model and Baker-Strehlow-Tang model. The results of these analyses are compared with experiment done from this study and references. The experimental results with and without obstacles indicate that the overpressure values measured at a distance of 4.5-21.5 m from the ignition source are about 9.4-3.6 kPa and 6.5-2 kPa, respectively. This implies that the overpressure with obstacles is approximately 1.7 times greater than that without obstacles. Analytical observation indicates that the results obtained with the Baker-Strehlow-Tang model with M_f = 0.2-0.35 are in good agreement with those of most of the previous studies, including that obtained from this study. Moreover, the TNO multi-energy model with a volume of 27 m³ well predicts the overpressure obtained from this study. Further studies should considered explosions in semi-confined spaces, which is more suitable for hydrogen refueling stations.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.7-12
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• 2008

The purpose of this study is to present a methodology to estimate the capacity of the pressure relief valve which prevents overpressure of the pressure vessel in a cold state. In this methodology, the transient behavior of the flow rate through the pressure relief valve and the pressure inside the pressure vessel are considered. The result of this study shows the followings; The more the relief valve capacity is considered in excess, the more the initial relief flow rate and the initial pressure inside the pressure vessel are high and low respectively. When the relief valve capacity is determined properly, the pressure inside the pressure vessel maintains almost the same value, so the ASME code requirement will be met.

• 화약ㆍ발파
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• 제41권4호
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• pp.1-8
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• 2023

2020년 8월 4일에 베이루트항 저장 창고에 저장되었던 2750 ton의 질산암모늄이 폭발하였다. 이 폭발은 지금까지의 질산암모늄 폭발 중 가장 규모가 큰 것으로 알려졌다. TNT 등가법을 적용하여 2750 ton의 질산암모늄의 폭발 에너지에 상응하는 TNT 등가량을 구한 결과 856 ton으로 나타났다. Kingery-Bulmash 폭발 특성 계산기 툴을 활용하여 폭원으로부터 3600 m 까지의 범위에서 과압과 충격량을 산정하였다. 폭원으로부터 멀어짐에 따라 과압과 충격량은 지수적으로 감소하지만 과압이 더 크게 감소하여 과압이 충격량보다 거리에 따른 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다. 과압과 충격량이 구조물에 미치는 영향을 평가하기 위해서 구조물의 손상 기준을 적용한 결과 구조물의 부분적 붕괴, 심각한 손상, 가벼운 손상이 발생하는 임계거리는 폭원으로부터 각기 약 500, 800, 2200 m로 나타났다. 구조물과 인체의 손상 확률을 평가하기 위해서 프로빗 함수를 적용하였다. 구조물의 붕괴, 구조물의 심각한 손상, 구조물의 가벼운 손상, 창유리의 파손 가능성이 50% 이상이 되는 지점은 각기 약 500, 810, 2200, 3200 m가 되는 것으로 나타났다. 폭원으로부터 200 m 이내 지점에 있는 사람의 경우 폐 손상으로 인해 사망할 확률이 99% 이상인 것으로, 고막 파열이 발생할 확률이 50%인 지점은 약 300 m인 것으로 나타났다. 전신 이동에 따른 두개골 파열과 전신 충격에 의해 사망할 확률이 100%인 지점은 각기 300, 100 m인 것으로 평가되었다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제4권3호
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• pp.35-43
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• 2002

For the unconfined vapor cloud explosion accident by the continuous release of gas-liquid flow of various saturated liquids in a vessel at ground level, overpressures were estimated and analyzed with various release conditions and materials by TNT equivalency model with vapor dispersion. We found that at same release conditions, overpressure showed n-heptane > xylene > n-hexane > toluene > n-heptane > benzene, respectively and that overpressure was increased with increasing the hole diameter and the storage pressure, but it was increased with decreasing the wind speed, the interested distance, and the vessel thickness.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.317-326
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• 2020

본 연구에서는 LNG 추진선에서 배관의 파손으로 천연가스가 누출되었을 때 누출공의 크기별 플래시 화재, 과압, 복사열에 따른 피해범위를 ALOHA(Areal Location of Hazardous Atmospheres)를 이용하여 산출했다. 그리고 민감도 분석을 위해 환경 변수(풍속, 대기온도, 대기 안정도)와 공정 변수(배관 압력, 배관 길이)로 구분하여 다양한 시나리오별 피해영향범위를 분석했다. 그 결과 환경 변수에 따른 피해범위는 플래시 화재에 의한 피해범위가 가장 컸으며 다음으로 과압, 복사열 순서로 큰 피해범위를 나타냈다. 그리고 공정 변수에 따른 피해범위를 산출한 결과 배관의 압력과 길이, 누출공의 크기와 관계없이 플래시 화재에 의한 피해범위가 가장 컸으며, 환경 변수와 동일하게 과압, 복사열 순서로 높은 피해범위를 보였다. 또한 누출공의 크기가 클수록 환경 변수와 공정 변수가 피해범위에 큰 영향을 주었으며 제트 환재에 의한 피해범위는 환경 변수에 비해 공정 변수에 의한 피해범위가 더 큰 것을 알 수 있었다.

• 한국안전학회지
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• 제36권4호
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• pp.71-79
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• 2021

In this study, a real-scale fuel-cell room of volume 1.36 m³ is constructed to confirm the explosion characteristics of hydrogen-air mixture gas in a hydrogen-powered house. A volume concentration of 40% is applied in the fuel-cell room as the worst-case scenario to examine the most severe accident possible, and two types of doors (made of plastic sheet and wood) are fabricated to observe their effects on the overpressure and impulse. The peak overpressure and impulse based on distance from the ignition source are experimentally observed and assessed. The maximum and minimum overpressures with a plastic-sheet door are about 20 and 6.7 kPa and those with a wooden door are about 46 and 13 kPa at distances of 1 and 5 m from the ignition source, respectively. The ranges of impulses for distances of 1-5 m from the ignition source are about 82-28 Pa·s with a plastic-sheet door and 101-28 Pa·s with a wooden door. The amount of damage to people, buildings, and property due to the peak overpressure and impulse is presented to determine the safe distance; accordingly, the safe distance to prevent harm to humans is about 5 m based on the 'injuries' class, but the structural damage was not serious.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.79-90
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• 2021

This paper presents a study to reduce the effect of blast pressure on the blast valves installed in protection tunnels, where the shape of the tunnel entrance and the blast pocket is optimized based on the predetermined basic shape of the protective tunnels. The reliability of the numerical tunnel models was examined by performing analyses of mesh convergence and overpressure stability and with comparison to the data in blast-load design charts in UFC 3-340-02 (DoD, 2008). An optimal mesh size and a stabilized distance of overpressure were proposed, and the numerical results were validated based on the UFC data. A parametric study to reduce the blast overpressures in tunnel was conducted using the validated numerical model. Analysis was performed applying 1) the entrance slope of 90, 75, 60, and 45 degrees, 2) two blast pockets with the depth 0.5, 1.0, and 1.5 times the tunnel width, 3) the three types of curved back walls of the blast pockets, and 4) two types of the upper and lower surfaces of the blast pockets to the reference tunnel model. An optimal solution by combining the analysis results of the tunnel entrance shape, the depth of the blast pockets, and the upper and lower parts of the blast pockets was provided in comparison to the reference tunnel model. The blast overpressures using the proposed tunnel shape have been reduced effectively.

• 한국가스학회지
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• 제5권2호
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• pp.62-68
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• 2001

LP가스 사용시설의 기화기 후단에서의 배관내 이상압력상승 원인을 파악하고 그 대책 방안을 제시하였다. 기화기 후단 배관내 가스의 온도$\cdot$압력$\cdot$조성에 따라 포화증기압 선도를 작성하고 이를 이용하여 배관내 가스의 재액화 조건을 검토하여서 그 적정관리방안을 제시하였다. 국내 제조사별 기화기 액유출방지기구의 성능시험을 실시한 결과 float ball 설계상의 문제점을 확인하였으며 그 개선방안을 제시하였다. 또한 기화기 후단 압력$\cdot$조정기의 압력조정기능 상실의 원인과 대책을 검토하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.731-734
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• 2002

This paper describes on the fabrication and characteristics of a ceramic thin-film pressure sensor based on Ta-N strain gauges for harsh environment applications. The Ta-N thin-film strain gauges are sputter deposited onto a micromachined Si diaphragms with buried cavity for overpressure protectors. The proposed device takes advantages of the good mechanical properties of single crystalline Si as diaphragms fabricated by SDB and electrochemical etch-stop technology, and in order to extend the operating temperature range, it incorporates relatively the high resistance, stability and gauge factor of Ta-N thin-films. The fabricated pressure sensor presents a low temperature coefficient of resistance, high sensitivity, low non-linearity and excellent temperature stability. The sensitivity is $1.097{\sim}1.21mV/V{\cdot}kgf/cm^2$ in the temperature range of $25{\sim}200^{\circ}C$ and the maximum non-linearity is 0.43 %FS.