• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.133-138
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• 2024

리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도 빠른 충전조건 긴 사이클수명의 특성으로 여러 분야에서 사용되고 있다. 하지만 리튬이온 배터리는 과충전, 과방전, 물리적손상, 고온에서의 사용은 배터리 수명 감소와 보호회로 손상에 의한 화재 및 폭발에 의한 인명피해를 입힐 수 있다. 이러한 배터리의 위험성을 낮추며 배터리 성능을 향상시키기 위해서는 충전 및 방전 과정에서의 특성들을 분석하고 이해하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 배터리 충방전기와 시뮬레이터를 활용하여 리튬이온 배터리의 충전 및 방전 특성을 분석하여 과충전 과방전에 따른 배터리 수명 감소와 보호회로 손상에 의한 화재 및 폭발에 의한 인명피해를 줄이고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.86-93
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• 2020

본 연구는 옥외저장탱크에서 발생한 화재·폭발사고의 근본적인 사례분석을 통해 저장탱크의 안전을 유지할 목적으로 수행되었다. 이 사고는 저장탱크 야드에 사업장 외에서 날아온 풍등이 저장탱크 주변 잔디에 떨어지며 발생한 잔재 화재가 서서히 확산되어 탱크 내부의 유증기와 만나 폭발·화재로 이어진 사고였다. 사고의 원인을 밝혀내기 위하여 CCTV영상분석을 통한 대기확산 조건 도출, 전산유체역학을 이용한 풍향 분석, 플러팅 루프가 최저 위치일 때의 탱크 내부 유증기 발생량, 최고 위치일 때의 탱크 내부 유증기 거동을 통하여 저장탱크의 폭발이 일어난 원인을 밝혀내어 저장탱크의 레벨을 내부부상형 지붕 이하로 유지했을 경우 위험물이 충전되면서 그 공간에 있던 유증기가 내부 부상지붕위에 정체될 가능성이 있으므로 저장탱크의 Low liquid level이 폰튠 서포트 밑에 위치하지 않도록 운전절차를 개선하고, 오픈 벤트에는 화염방지기를 설치하여 화염이 저장탱크로 유입하지 못하도록 하는 대책을 제시하고자 한다.

• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.52-65
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• 2021

본 연구에서는 멕시코시티 외곽에 있는 프로판 저장기지인 PEMIX 터미널에서 발생한 프로판 누출에 따른 증기운 폭발을 분석하였다. 누출된 4750 kg의 프로판에 대한 TNT 등가량은 9398 kg으로 평가되었다. 폭원으로부터 40~400 (m) 떨어진 지점에서의 최대과압, 양의 압력 지속시간, 충격량과 같은 폭발변수를 TNT 등가법과 다중에너지법을 적용하여 구하였다. 폭발 변수들을 이용하여 구한 프로빗 함수를 적용하여 폐 손상, 고막 파열, 머리 충격, 전신 전위 충격으로 인한 손상 확률을 평가하였다. 고려한 모든 거리에서 다중에너지법을 이용하여 구한 최대과압이 TNT 등가법을 적용하여 구한 최대과압보다 큰 것으로 나타났으나, 200 m 이후 지점부터는 큰 차이가 없는 것으로 평가되었다. 다중에너지법에 의해 구해진 최대과압을 적용하여 구조물 손상 범위를 평가한 결과 폭원으로부터 100 m 이내에 있는 구조물의 경우 완전히 붕괴될 것으로 예측되고, 400 m 떨어진 구조물의 유리창도 거의 파손될 것으로 추정되었다. 폐 손상에 의한 사망 확률은 충격파 진행방향으로 위치하고 있는 인체의 자세에 따라 달라지는 것으로 나타났으며, 인체 주변에 반사면이 있는 경우 사망 확률이 가장 큰 것으로 평가되었다. 충격파가 폐 손상, 고막 파열, 머리 충격, 전신 전위 충격에 미치는 영향을 평가한 결과 전신 전위 충격 < 폐 손상 < 고막파열 < 머리 충격 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.73-80
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• 2015

본 연구에서는 휘발유가 연소촉진제로 사용되어 폭발현상이 발생할 수 있는 조건을 실험적으로 분석하였다. 이를 위해서 소형(Small scale $0.5m{\times}0.5m{\times}1.0m$), 및 중형(Middle $0.9m{\times}0.9m{\times}1.5m$) 구획 공간을 제작하고 자동제어시스템을 구성하여 공간 내부에서 기화된 휘발유 양을 산출하였으며, 공간 내부의 순간 압력, 착화 시간 그리고 최대 압력의 시간 간격을 측정하였다. 그 결과 최대 온도 약 $700^{\circ}C$ 정도인 니크롬선을 점화원으로 사용한 경우 휘발유 폭발 범위는 1.4 Vol%~7.6 Vol% 보다 넓은 최대 22.4 Vol%까지 발생하였다. 본 연구의 결과는 유증기에 의한 폭발현장 조사 시 화재 감식을 분석적으로 판단하는데 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.107-113
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• 2019

최근 지구 온난화 현상에 따라 낙뢰가 증가하고 있는 추세이며 산업시설과 인프라 설비에 사고 위험이 가중되고 있다. 특히 낙뢰가 정유 및 석유화학 공장의 시설물이나 저장탱크 등 인프라 설비에 떨어지는 경우 가동 중인 공장에 정전, 전자기기의 오동작이나 파손을 유발하거나 화재 폭발과 함께 동시 다발적이고 복합적인 재해를 초래하게 된다. 그러므로 낙뢰사고에 대한 체계적인 연구를 통하여 낙뢰에 대한 메커니즘의 이해 및 낙뢰에 의한 화재 폭발 발생 사례를 심층 분석하고, 조사 방법을 체계화하여 예방대책을 강구 할 필요가 있다. 본 연구는 낙뢰에 의해 석유화학공장의 폐수저장탱크 내부의 유증기가 폭발한 사례에 대해 사고 원인을 분석하고 그 원인에 따른 사전 예방대책을 제시하여 낙뢰에 의한 사고 발생을 예방하고자 한다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권9호
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• pp.841-849
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• 2013

Workers engaged in construction works have been exposed to high levels of noise during their work in tunnels. Noise is one of the major health hazards for employees working in construction sites. The aim of this study is to evaluate the noise levels generating from tunneling equipments such as jumbo drills, backhoes, payloaders, shotcrete machines and service cars. Explosion and turbo fan noises were also monitored. A high precision sound level meter was introduced for measuring LAeq, LAFmax, LAFmin and LCpeak noises in 5 tunneling work sites that were located in Seoul, Kyunggi-do and Kangwon-do areas with NATM and shield methods. The highest noise was recorded by explosion(151.9 dB LCpeak) followed by jumbo drills of higher than 110 dB(A) LAeq. Backhoe normally generated 90~110 dB(A) LAeq while breaking work of rock showed additional around 5~15 dB(A). Noise exposure levels for payloader and shotcrete machine scored more than 90 dB(A) which might be a source of noise-induced hearing loss. Additional research in revealing noise levels from construction equipments operating in tunneling works may enhance the protection of workers who exposed to noise primarily at the sites.

• Advances in concrete construction
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• 제8권4호
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• pp.277-283
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• 2019

In evaluating explosion-protection capacity, safety distance is broadly accepted as the distance at which detonation of a given explosive causes acceptable structural damage. Safety distance can be calculated based on structural response under blast loading and damage criteria. For the applicability of the safety distance, the minimum required stand-off distance should be given when the explosive size is assumed. However, because of the nature of structures, structural details and material characteristics differ, which requires sensitivity analysis of the safety distance. This study examines the safety-distance sensitivity from structural and material property variations. For the safety-distance calculation, a blast analysis module based on the Kingery and Bulmash formula, a structural response module based on a Single Degree of Freedom model, and damage criteria based on a support rotation angle were prepared. Sensitivity analysis was conducted for the Reinforced Concrete one-way slab with different thicknesses, reinforcement ratios, reinforcement yield strengths, and concrete compressive strengths. It was shown that slab thickness has the most significant influence on both inertial force and flexure resistance, but the compressive strength of the concrete is not relevant.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.33-40
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• 2007

화재 및 폭발을 방호하기 위해서 최소자연발화온도는 제시된 낮은 값을 사용하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 ASTM E659-78 장치를 이용하여 가연성 혼합물인 ethylbenzene+n-hexanol 계와 ethylbenzene+n-propionic acid 계의 발화지연시간과 AIT 관계를 측정하였다. 2성분계를 구성하는 순수물질인 ethylbenzene, n-hexanol, n-propionic acid의 측정된 최소자연발화온도는 각각 $475^{\circ}C,\;275^{\circ}C\;and\;511^{\circ}C$였다. 그리고 두 개의 2성분계에서 측정된 발화지연시간은 제시된 식에 의한 예측된 발화지연시간과 적은 평균절대오차에서 일치하였다.

• 센서학회지
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• 제18권1호
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• pp.28-32
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• 2009

Most portable mobile devices employ rechargeable lithium-ion batteries. This lithium-ion battery usually suffers from the possibility of explosion due to heat generation from surrounding atmosphere or internal deficiency during charging or at overuse. To solve these problems, most rechargeable batteries have a built-in protection circuit module (PCM). The resistance of a properly processed $VO_2$ critical temperature sensor (CTS) is changed dramatically at a critical temperature of around $68^{\circ}C$, which can replace some bi-metal, NTC, or PTC sensors embedded in PCM. Such $VO_2$ CTS consumes a very small current at the level of natural discharge. Experimental results showed that this CTS could be applied to a PCM as the PCM could protect the battery while keeping its power consumption at minimum.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.112-117
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• 2017

본 논문은 전력용 콘덴서의 화재메커니즘에 대하여 실제 화재사례를 근거로 상관관계를 논한 것이다. 전력용 콘덴서의 고장 메커니즘에서는 7단계, 화재 발생메커니즘은 12단계로 분류되었다. 이 중 5단계인 보호회로의 보호계전기가 동작하는 과정은 고장시와 화재발생시의 메커니즘과 동일하였다. 6단계에서부터 화재 발생메커니즘이 적용되어 전력용 콘덴서 내부의 연소현상 및 아크로 인한 가스발생으로 내부압력이 증가되어 화재 발생메커니즘 10단계에서 폭발하였음을 확인하였다. 11단계인 아크 등의 불꽃이 절연유와 함께 외부로 분출되고 2차 사고인 화재 발생으로 확대되었음을 확인하였으며 이와 같은 단계별 상관관계는 화재조사에 많은 기여를 할 수 있다.