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도로터널에서 수소 연료차 수소탱크 폭발시 폭발압력에 대한 기초적 연구 (A basic study on explosion pressure of hydrogen tank for hydrogen fueled vehicles in road tunnels)

  • 류지오;안상호;이후영
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.517-534
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    • 2021
  • 수소연료는 환경오염문제를 해소하고 에너지 불균형 및 비용을 절감할 수 있다는 점에서는 화석연료를 대체하는 에너지원으로 부각되고 있다. 수소는 친환경적이나 폭발성이 강하기 때문에 수소연료차의 화재, 폭발 사고에 대한 우려가 매우 높은 실정이다. 연구결과에서 수소사고는 일반적인 화재의 경우 비교적 안전하나, 폭발이 발생하면 매우 위험한 것으로 인식되고 있다. 특히, 터널과 같은 반밀폐공간에서는 위험도가 보다 증가할 것으로 예측되기에 이에 대한 예측방법 및 대책을 마련하기 위한 연구가 수행되고 있다. 이에 본 연구에서는 터널에서 수소폭발시 안전성을 평가하기 위해서 등가 TNT모델의 적용성과 수치해석 방법에 대한 검토를 수행하였다. 6개의 등가 TNT모델과 Weyandt의 실험결과의 폭발압력을 비교·검토하여 모델의 적용성을 평가한 결과, Henrych식이 13.6%의 편차로 가장 근접하는 것으로 나타났다. 수치해석을 이용하여 수소탱크 용량(52, 72, 156 L)과 터널 단면적(40.5, 54, 72, 95 m2)이 폭발압력에 미치는 영향에 대한 검토한 결과, 터널에서 폭발 압력파는 초기에는 대기중에서와 마찬가지로 반구형 형태로 전파되나 벽체에 도달하면 반사파가 형성되며, 일정 거리 이상에서는 평면파로 변형되어 아주 완만한 감쇄율로 전파하는 것으로 나타났다. 등가 TNT모델인 Henrych식은 폭발압력이 급격하게 감소하는 구간에서는 수치해석 결과와 잘 일치하나 폭발압력파가 변형된 이후에는 큰 폭으로 과소평가하는 것으로 나타났다. 수소탱크용량이 동일한 경우에는 터널 단면적이 증가할수록 폭발압력이 감소하며, 단면적이 동일한 경우에는 수소탱크 용량이 52 L에서 156 L로 증가하면 폭발압력은 약 2.5배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 인체에 영향을 미치는 한계거리에 대한 평가결과, 수소탱크용량이 52 L인 경우 사망에 이르는 한계거리는 약 3 m, 중상에 이르는 거리는 단면적별로 차이가 있으나 28.5~35.8 m로 나타났다.

PET/CT 검사에서 주입선량의 변화에 따른 적정한 영상획득시간의 평가 (Evaluation of Proper Image Acquisition Time by Change of Infusion dose in PET/CT)

  • 김창현;이현국;송치옥;이기흔
    • 핵의학기술
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    • 제18권2호
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    • pp.22-27
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    • 2014
  • PET/CT검사는 장비의 발전과 더불어 환자의 피폭을 줄이기 위하여 저 선량을 사용하는 추세에 있다. 이에 PET/CT scanner의 영상의 질을 유지하기 위하여 주입선량의 변화에 따른 적정한 bed당 획득시간을 평가하고자 한다. 모형 실험은 NEMA NU2-1994 phantom으로 hot cylinder의 농도를 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq/kg 으로 증가시키고 bed당 획득시간을 30 sec, 1 min, 1 min 30 sec, 2 min, 2 min 30 sec, 3 min, 3 min 30 sec, 4 min, 4 min 30sec, 5 min, 5 min 30 sec 10 min, 20 min, 30 min로 늘려가며 영상을 획득 후 hot cylinder의 농도와 배후 방사능에 4개의 ROI (Region of Interest)을 설정하고 hot cylinder의 농도 와 bed당 획득시간에 따른 변화를 최대 표준섭취계수(Standard Uptake Value maximum, $SUV_{max}$)를 측정 후 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR), BKG (Background)의 표준편차를 계산하여 비교해 보았다. 또한 4.3 MBq phantom을 이용하여 검사 대기시간의 변화(15분과 1시간)에 따른 각각의 $SUV_{max}$, SNR, BKG의 표준편차를 비교하였다. 단위 질량당 방사능의 농도가 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq으로 증가하고 또한 각 농도의 time/bed을 1분30초에서 30분까지 늘렸을 때 hot cylinder의 $SUV_{max}$ 값은 bed당 획득시간이 각 방사능의 농도에 따라 30초에서 2분까지는 최대 18.3에서 최소 7.3까지 변화가 심했고 2분 30초에서 30분까지는 최대 8에서 최소 5.6으로 일정한 $SUV_{max}$ 값을 나타내었다. 단위 질량당 방사능의 변화에 따른 SNR은 3 MBq에서는 최소 0.41에서 최대 0.49까지 일정하였고 4.3 MBq과 5.5 MBq에서는 각각 최소 0.23, 0.39에서 최대 0.59, 0.54로 bed당 획득시간이 늘수록 상승하였다. 방사능 농도 6.7 MBq에서는 30초에서 최대 0.59로 높았지만 이후 0.43에서 0.53으로 일정하게 유지하였다. BKG (Background)의 표준편차는 3 MBq에서 2분 30초 후부터 0.38에서 0.06으로 낮아졌고 4.3 MBq과 5.5 MBq에서는 1분 30초 후부터 0.38에서 0으로 낮아졌고 6.7 MBq에서는 30초에서 30분 전 구간에서 낮은 0.33에서 0.05이었다. 4.3 MBq 팬텀으로 검사대기시간을 15분과 1시간으로 변화시킨 결과에서는 bed당 획득시간이 2분 30초부터 $SUV_{max}$값이 서로 일정한 값을 보였고 SNR은 1분 30초부터 비슷한 값을 보였다. 위 결과와 같이 단위 질량당 주입된 방사능의 농도를 3, 4.3, 5.5, 6.7 MBq으로 증가시켰을 때 bed당 획득시간이 2분 30초 이상에서는 $SUV_{max}$와 SNR의 값이 서로 일정하게 유지되고 검사 대기시간의 변화(15분과 1시간)에서도 bed당 획득시간이 2분 30초 이상에서는 $SUV_{max}$와 SNR의 값이 일정하게 유지되는 것을 알 수 있었다. 이 NEMA NU2-1994 phantom 실험의 결과에서 주입되는 방사능의 농도의 변화에도 일정한 $SUV_{max}$와 SNR의 값을 구하기 위한 최소 bed당 획득시간은 2분 30초이라는 것을 알 수 있었다. 하지만 이 획득시간은 장비의 사양과 특성에 따라 차이가 있을 수 있다.

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전자파표면유속계의 측정 각도에 따른 평수기 유속 측정 정확도 분석 (Accuracy evaluation of microwave water surface current meter for measurement angles in middle flow condition)

  • 손근수;김동수;김경동;김종민
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권1호
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    • pp.15-27
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    • 2020
  • 하천 유량관측은 수자원의 관리를 위해 활용되는 기초적이고 대표적인 자료로 하천에서 정확한 유량을 관측하는 것은 중요하다. 따라서 최근에는 다양한 첨단 장비들이 개발되어 전통적인 하천의 유량관측을 대체하거나 보완하고 있다. 여러 최신 장비들 중 전자파표면유속계는 홍수기와 같이 하천에 접근하여 직접유량계측이 위험하고 정확도 확보가 어려울 경우전자파를 이용하여 비접촉식으로 유량을 계측하는 장비로 홍수기 및 평갈수기에도 하천 유량계측에 활용되기 시작하였다. 전자파표면유속계는 사용법이 간단하고 간접적으로 유속을 측정하기 때문에 기존의 직접측정 방법에 비해 안전한 장점이 있어 현재 국내에서는 홍수기 또는 접근이 어려운 하천의 유속 측정을 위해 사용되고 있다. 국내에서는 1993년 유량측정 장치 개발을 위해 전자파표면유속계(MWSCM; Microwave Water Surface Current Meter)를 개발을 연구를 수행하였고, 최근에는 국내에서 개발된 전자파표면유속계을 활용하여 유량측정을 위해 사용되고 있다. 하지만 국내에서 개발된 전자파표면유속계가 실제 하천에서 유속측정의 정확도에 대한 연구는 부족한 실정이다. 전자파표면유속계는 기기로부터 전자파를 이용해 유속을 측정하기 때문에 수직각과 편각과 같은 각도 변화에 따라 측정정확도가 바뀔 수 있고, 전자파표면유속계 본체에서 발사되는 전자파의 측정영역에 따라 유속측정에 오차가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 국내에서 개발 전자파표면유속계의 측정정확도를 분석하기 위해서 실제하천과 유사한 실규모 하천수로에서 수직각과 편각을 변화시키며 측정을 수행하여 수직각과 편각에 변화에 따른 유속측정 정확도를 분석하였다. 그리고 전자파표면유속계의 측정영역의 고려를 통해서 측정영역에 따른 유속측정결과를 분석하였다. 유속측정 결과를 통해서 수직각 15° 이하에서는 유속측정의 오차가 커지게 되는 것으로 나타났고, 편각이 커질수록 유속측정의 결과의 변동계수가 커지는 것으로 나타났다. 그리고 편각에 따른 오차의 영향은 전자파표면유속계의 측정영역에 따라 결과가 달라지는 것으로 나타났다.

대학병원 응급실 내 1급 응급구조사의 업무와 직무만족도 (The Work and Job Satisfaction of Paramedics in the Emergency Room of University Hospitals)

  • 이옥희
    • 한국응급구조학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.47-63
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    • 2011
  • Purpose : This research is to examine the work and job satisfaction of paramedics in the emergency room of university hospitals. This research is done to provide basic data needed for establishing work realms of paramedics in hospitals and to enhance their degree of satisfaction. Methods : Research questionnaire survey was conducted on 141 paramedics working in the emergency room of 32 university hospitals from August 24, 2010 to September 30, 2010 through direct visits and telephone interviews or email to explain the purpose of this research and assurance of confidentiality of responses on the questionnaires. As the tool for the degree of job satisfaction, 'The Index of Work Satisfaction' developed by Slavitt, et al(1978) and revised and supplemented by Soon-shim Kim and Hye-ran Kwon(2002) was used. The collected data were analyzed by evaluating frequency, percentage, mean, standard deviation, t-test and ANOVA, Cronbach's $\alpha$ by using SPSS WIN 18.0 program. Results : 1. Investigating the work and role of paramedics in the emergency room of university hospitals, electrocardiogram(EKG) was found to be highest with $\alpha$ was widely used with the rate of patient evaluation and test area. In the medical treatment for patients area, cardiopulmonary resuscitation(CPR) with 95%(134 persons) and ventilation assistance through ambu bagging(BVM) with 95%(134 persons) were found to be high. $\alpha$ were performed. In the role within the hospital and other areas, a member of CPR team in the hospital accounted for 78%(110 persons). 2. In the measurements of the job satisfaction of paramedics working at university hospitals, the total mean score was 2.91. The mean score in each question area indicated: section on job 3.48, autonomy 3.05, interaction 3.01, organizational demand 2.85, working conditions 2.67, salaries 2.40. This result obviously demonstrates the work of paramedics itself was most satisfied but the salaries were most dissatisfied. 3. In the measurements of the job satisfaction of paramedics working at university hospitals, job satisfaction based on the general characteristics showed significant difference in age (F=6.547, p=.002), gender (F=4.436, p=.000) marital status (F=-3.270, p= .001), religion (F=2.041, p= .043), motive for application (F=3.603, p= .015), and salary (F=6.658, p= .000). 대학병원 응급실 내 1급 응급구조사의 업무와 직무만족도 The Journal of the Korean Society of Emergency Medical Technology Vol. 15 (1) 63 4. In the measurements of the job satisfaction of paramedics working at university hospitals, job satisfaction based on the working environmental characteristics showed significant difference in total number of paramedics (F=3.779, p= .012), form of employment (F=5.601, p= .001), existence or non-existence of intention to change jobs (F=-4.037, p= .000). Conclusion : The work of paramedics in the emergency room of university hospitals consists of lots of treatment processes after specialized diagnosis and performance of professionally subdivided works. However, current legislation does not reflect such circumstances to which paramedics are exposed; thus, it should be considered for further revision and modification. The degree of job satisfaction of paramedics in the emergency room of university hospitals was high but low in salaries and working conditions were the weak points. The measures to enhance their degree of job satisfaction should be taken though improvement of labor conditions such as consideration of the rate of increase in salaries, compensation for overtime work, providing rest areas, improvement of current employment system, and conversion of temporary employees into regular employees.

부식 손상된 가시설 강재의 축압축 좌굴강도 추정에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Evaluation of Axially Compressive Buckling Strength of Corroded Temporary Steel)

  • 김인태;이명진;신창희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.135-146
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    • 2011
  • 강구조물은 주로 도장에 의해 방식처리 되고 있지만, 장기간 사용함에 따라 강재표면에 부식손상이 발생하게 된다. 이러한 부식손상은 단면감소와 이로 인한 좌굴내하력을 저하시킬 우려가 있다. 현재 다양한 등단면형상과 지지조건에 대한 좌굴강도 추정식 및 설계식이 제안되어 있으나, 부식손상으로 인한 불규칙한 변단면 강부재의 축압축 좌굴강도 평가법은 아직 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 부식 손상된 가시설 강부재에서 절취한 강재시편의 축압축 좌굴실험을 실시하여, 부식강재의 좌굴강도 평가에 대한 기초적 연구를 수행하였다. 본 실험에서는 먼저 가시설 주형보의 웨브로부터 시편 지지길이를 200, 300, 400, 500, 600mm로 달리한 5종류 시편을 각각 2개씩 총 10개의 강재시편을 절취하고, 화학적 방법에 의해 녹을 제거하였다. 그리고 3차원 광학 스캐너를 이용하여 $1{\times}1mm$ 간격으로 표면형상을 측정하여, 각 시편의 잔존두께를 산출하였다. 그리고 10개의 부식 손상된 시편과 부식 손상되지 않은 무부식 시편 12개를 양단 완전고정지지 조건하에서 축압축 좌굴실험을 실시하여, 부식두께감소량 및 시편의 표면형상과 축압축 좌굴강도와의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 부식 손상정도에 상관없는 무부식 등단면 강재와 동일하게 좌굴강도를 평가할 수 있는 불규칙 변단면 부식강재의 폭방향평균 최소두께 또는 평균잔존두께와 표준편차의 차로 계산되는 유효두께를 적용하여 축압축 좌굴강도을 추정할 수 있음을 제안하였다. 또한 이러한 결과를 실무에도 적용할 수 있도록 실용적인 부식강재의 잔존두께 측정간격도 제시하였다.

일 대학병원 호스피스 병동 입원 환자의 간호활동시간 측정과 원가산정 (Determination of Cost and Measurement of nursing Care Hours for Hospice Patients Hospitalized in one University Hospital)

  • 김경운
    • 간호행정학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.389-404
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    • 2000
  • This study was designed to determine the cost and measurement of nursing care hours for hospice patients hostpitalized in one university hospital. 314 inpatients in the hospice unit 11 nursing manpower were enrolled. Study was taken place in C University Hospital from 8th to 28th, Nov, 1999. Researcher and investigator did pilot study for selecting compatible hospice patient classification indicators. After modifying patient classification indicators and nursing care details for general ward, approved of content validity by specialist. Using hospice patient classification indicators and per 5 min continuing observation method, researcher and investigator recorded direct nursing care hours, indirect nursing care hours, and personnel time on hospice nursing care hours, and personnel time on hospice nursing care activities sheet. All of the patients were classified into Class I(mildly ill), Class II (moderately ill), Class III (acutely ill), and Class IV (critically ill) by patient classification system (PCS) which had been carefully developed to be suitable for the Korean hospice ward. And then the elements of the nursing care cost was investigated. Based on the data from an accounting section (Riccolo, 1988), nursing care hours per patient per day in each class and nursing care cost per patient per hour were multiplied. And then the mean of the nursing care cost per patient per day in each class was calculated. Using SAS, The number of patients in class and nursing activities in duty for nursing care hours were calculated the percent, the mean, the standard deviation respectively. According to the ANOVA and the $Scheff{\'{e}$ test, direct nursing care hours per patient per day for the each class were analyzed. The results of this study were summarized as follows : 1. Distribution of patient class : class IN(33.5%) was the largest class the rest were class II(26.1%) class III(22.6%), class I(17.8%). Nursing care requirements of the inpatients in hospice ward were greater than that of the inpatients in general ward. 2. Direct nursing care activities : Measurement ${\cdot}$ observation 41.7%, medication 16.6%, exercise ${\cdot}$ safety 12.5%, education ${\cdot}$ communication 7.2% etc. The mean hours of direct nursing care per patient per day per duty were needed ; 69.3 min for day duty, 64.7 min for evening duty, 88.2 min for night duty, 38.7 min for shift duty. The mean hours of direct nursing care of night duty was longer than that of the other duty. Direct nursing care hours per patient per day in each class were needed ; 3.1 hrs for class I, 3.9 hrs for class II, 4.7 hrs for class III, and 5.2 hrs for class IV. The mean hours of direct nursing care per patient per day without the PCS was 4.1 hours. The mean hours of direct nursing care per patient per day in class was increased significantly according to increasing nursing care requirements of the inpatients(F=49.04, p=.0001). The each class was significantly different(p<0.05). The mean hours of direct nursing care of several direct nursing care activities in each class were increased according to increasing nursing care requirements of the inpatients(p<0.05) ; class III and class IV for medication and education ${\cdot}$ communication, class I, class III and class IV for measurement ${\cdot}$ observation, class I, class II and class IV for elimination ${\cdot}$ irrigation, all of class for exercise ${\cdot}$ safety. 3. Indirect nursing care activities and personnel time : Recognization 24.2%, house keeping activity 22.7%, charting 17.2%, personnel time 11.8% etc. The mean hours of indirect nursing care and personnel time per nursing manpower was 4.7 hrs. The mean hours of indirect nursing care and personnel time per duty were 294.8 min for day duty, 212.3 min for evening duty, 387.9 min for night duty, 143.3 min for shift duty. The mean of indirect nursing care hours and personnel time of night duty was longer than that of the other duty. 4. The mean hours of indirect nursing care and personnel time per patient per day was 2.5 hrs. 5. The mean hours of nursing care per patient per day in each class were class I 5.6 hrs, class II 6.4 hrs, class III 7.2 hrs, class IV 7.7 hrs. 6. The elements of the nursing care cost were composed of 2,212 won for direct nursing care cost, 267 won for direct material cost and 307 won for indirect cost. Sum of the elements of the nursing care cost was 2,786 won. 7. The mean cost of the nursing care per patient per day in each class were 15,601.6 won for class I, 17,830.4 won for class II, 20,259.2 won for class III, 21,452.2 won for class IV. As above, using modified hospice patient classification indicators and nursing care activity details, many critical ill patients were hospitalized in the hospice unit and it reflected that the more nursing care requirements of the patients, the more direct nursing care hours. Emotional ${\cdot}$ spiritual care, pain ${\cdot}$ symptom control, terminal care, education ${\cdot}$ communication, narcotics management and delivery, attending funeral ceremony, the major nursing care activities, were also the independent hospice service. But it is not compensated by the present medical insurance system. Exercise ${\cdot}$ safety, elimination ${\cdot}$ irrigation needed more nursing care hours as equal to that of intensive care units. The present nursing management fee in the medical insurance system compensated only a part of nursing car service in hospice unit, which rewarded lower cost that that of nursing care.

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