• 한국가스학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.41-48
• /
• 2020

본 연구는 기존의 CNG충전소에 복합으로 수소충전소를 건설하는 형태의 수소-CNG 복합충전소에 대한 정량적 위험성평가를 수행하였다. 수소충전소와 CNG충전소에서 발생할 수 있는 사고시나리오를 도출하고 각 시나리오에 대한 사고발생빈도를 고려하여 개인적, 사회적 위험도를 계산하였다. 위험성평가 결과 사회적 위험도는 허용가능 범위에 들어 왔으나, 개인적 위험도에 있어서는 일부 지역에서 허용범위를 벗어나는 구간이 발생하였고, 위험성기여도 분석을 통해 고위험요소를 발굴하였다. 수소-CNG 복합충전소에서는 CNG 저장용기, 압축기, 제어 판넬에서 대규모 누출이 발생할 경우 높은 위험도를 보이게 되며 충전소 전체 위험도의 약 88%를 기여하게 된다. 따라서 이러한 고 위험요소에 대하여는 주기적이고 집중적인 안전관리가 이루어져야 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제18권3호
• /
• pp.342-347
• /
• 2007

The research on production and application of hydrogen as an alternative energy in the future is being carried out actively. It hydrogen storage is necessary in order that user use hydrogen economically without much difficulty. Among the ways of hydrogen storage the method which is compressed hydrogen gas by high pressure is easier for application than other methods. In this study, we have been calculated gas with changing pressure and temperature variation of container wall through applied to mass and energy balance equation when compressing hydrogen by high pressure, and also to Beattie-Bridgeman equation of state for the kinetic of hydrogen. We will apply above date as a preliminary for design of hydrogen storage tank.

• 에너지공학
• /
• 제28권4호
• /
• pp.48-60
• /
• 2019

정부는 2015년 파리협정 이후, 미세먼지 종합관리 대책(2017), 수소경제 활성화 로드맵(2019) 등을 통해 수소 보급을 위한 다양한 정책을 추진하고 있다. 그 일환으로 2022년까지 수소공급을 위한 충전소 310개소의 구축 목표를 발표하였다. 이를 위해 융·복합, 패키지형, 이동식 수소충전소의 도입을 위한 특례를 제정·공포하였다. 이동식 수소충전소는 여러 지역에 수소를 공급가능한 장점이 있는 반면, 설비의 이동과 집약적 설치로 인해 적정한 설치기준과 운영안전성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 이동식 수소충전소 표준모델 설계와 정량적 위험성 평가(QRA)를 실시하여 도입 가능성을 검토하였다. QRA 결과, 개인적, 사회적 위험도는 가용한 것으로 나타났으며, 도입에 대한 실증방향과 시사점을 도출하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.85-99
• /
• 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.

• 한국가스학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.70-76
• /
• 2020

본 논문에서는 충주시 설치 예정인 수소충전소를 대상으로 하여 공정별 위험요소를 분석하여 위험도를 낮출 수 있는 방향을 제시하였다. 위험요소를 분석하기 위해 수소 가스의 정량적 위험성 평가 도구 중 하나인 HyRAM을 이용하였다. 공정별로 사고 빈도와 사고 영향을 평가하여 가장 위험한 공정과 사고 요소를 제시하였으며, 이를 종합한 위험 감쇄 요인을 도출하였다. 수소충전소는 현재 세계적으로 인프라 확충 시기이기 때문에 사고 데이터가 부족해 이러한 위험성 평가가 대안이 될 수 있으며 향후 늘어나게 될 수소충전소 건립에 참고자료로 쓰일 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제33권4호
• /
• pp.284-292
• /
• 2022

Hydrogen is promising a candidate for energy supporting the carbon neutrality policy for greenhouse gas reduction, which is being promoted in several countries, including Korea. Although challenging efforts-such as lowering the costs of green hydrogen production and fuel cells-remain, hydrogen fuel cell electric vehicles (FCEVs) are expected to play a significant role in the energy transition from fossil fuels to renewable energy. In line with this objective, the hydrogen FCEV working group in the International Organization for Standardization (ISO) compiled and revised international standards related to hydrogen refueling stations as of 2019. A well-established hydrogen quality management system based on the standard documents will increase the reliability of hydrogen charging stations and accelerate the use of FCEVs. In this study, among the published ISO standards and other references, the main requirements for managing charging stations and developing related techniques were summarized and explained. To respond preemptively to the growing FCEV market, a continuous hydrogen quality monitoring method suitable for use at hydrogen charging stations was proposed.

• 대한안전경영과학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.167-173
• /
• 2014

Hydrogen energy is expanding in range for civil use together with development of pollution-free power sources recently, and it is judged that the use of hydrogen will increase more as a part of carbon dioxide reduction measures according to the Climatic Change Convention. Especially, it is thought that the securement of safety of the used dispenser will be the biggest obstacle in the use of high-pressure hydrogen because the hydrogen station is operated in a high pressure. This study found risks in the process and problems on operation by making use of HAZOP(6 kinds), a qualitative safety evaluation technique, and FMEA(5 kinds), a fault mode effect analysis, for the hydrogen charging system at a hydrogen gas station, derived 6 risk factors from HAZOP and 5 risk factors from FMEA, and prepared measures for it.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제30권3호
• /
• pp.243-250
• /
• 2019

In this study, to ensure the safety of the packaged hydrogen refueling system, the improvement plan was derived by using 3-dimensional CFD program (FLACS). We also confirmed the effectiveness of risk reduction and the suitability of safety standard. By ventilation performance evaluation according to the position of the vent, it demonstrated that the vent should be installed at the ceiling to safely ventilate without stagnation of the leaked gas. In case of ventilation system according to KGS standard, risk situation could be resolved after about 5 minutes in the worst leaked condition. The result showed that jet fire and explosion inside the packaged system could affect the surrounding facilities. This proves that the standard for installing flame detectors, emergency shut down system and protection wall is appropriate.

• 지적과 국토정보
• /
• 제51권2호
• /
• pp.83-106
• /
• 2021

대기오염, 지구온난화 문제 등 환경 문제의 심각성이 대두되면서 청정 연료의 관심이 커지고 있다. 그 중 수소는 기존 화석연료와는 달리 연소 시 부산물로 수분만이 발생하는 대표적인 친환경 에너지원으로 현재 다양한 분야에서 주목을 받고 있다. 물류 분야에서도 수소를 활용한 물류 네트워크를 구축하기 위해 다양한 정책적 노력이 활발히 이루어지고 있다. 이러한 수소 물류 네트워크의 구축에 있어 수소충전소의 입지 결정은 매우 중요한 문제이다. 최근 개발된 수소추진(수소연료전지) 화물차에 수소를 공급하는 충전소는 수소 기반 물류체계가 본격적으로 자리 잡는 데 있어 필수 불가결한 요소이다. 이러한 수소충전소의 최적 입지를 결정하는 선행연구는 대부분 수리적 모형에 기반한 최적화 기법만을 사용하여 수소충전소의 최적 입지를 결정하고자 하였다. 본 연구에서는 기존 연구의 동향과는 차별화하여 최적화 기법의 중요한 투입 변수 중 하나인 충전소 후보지에 대한 공간적 특성을 검토하는 방법으로 머신러닝 모형들을 활용하고 그 적용가능성을 확인하였다. 머신러닝은 다양한 분야에서 우수한 성과를 증명한 기법이지만 수소충전소의 최적 입지를 결정하는 연구 분야에서는 아직 적용된 바가 없다. 이를 위해 본 연구에서는 개별공시지가, 수소공급지와의 거리 등 전국 고속도로 휴게소와 고속도로의 무작위 지점들의 위치와 관련된 변수들을 독립변수로 선정하여 단일 머신러닝 모형과 앙상블 모형을 적용하고 그 성과를 비교하였다. 분석 결과, 랜덤포레스트(Random Forest) 모형이 가장 우수한 성과를 보였으며, 다른 모형들 또한 우수한 분류 성능을 보여 최적 입지 문제에 대해 공간적 특성을 예비적으로 검토하는 방법론으로써 머신러닝의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 따라서 머신러닝 모형은 수소충전소의 최적 입지 결정 분야에서 향후 최적화 기법을 적용한 연구의 예비적 검토 방법론으로 널리 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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