• 지구물리와물리탐사
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• 제14권1호
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• pp.50-57
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• 2011

나이지리아의 나이저 삼각주 분지에 위치한 에포메 지역의 이상고압을 효과적이고 정확하게 예측하기 위해 탄성파 및 시추공 자료를 종합적으로 해석하였다. 정상 공극압 영역과 및 이상 공극압 영역을 평균 및 편차의 원리를 기초로 하여 평균속도 경향성으로부터 도시하였다. 두 경향성 사이의 전이는 이상고압영역의 상부경계면을 나타낸다. Dix 근사식에 의해 구해진 구간속도를 이용하여 탄성파자료로부터 이상고압 영역의 상부경계면을 일정한 간격에서 발췌하였다. 예측된 이상고압 영역의 정확도는 에포메(Efomch)01 시추공의 음파검증 자료를 통해 확인되었다. 이상고압 심도의 예측값과 관측값 사이의 편차는 에포메(Efomch)01 시추공에서는 10m 이하 이며, 99퍼센트 이상의 신뢰도를 갖는다. 이렇게 생성된 심도 단면도는 에포메 지역 이상고압 영역의 상부 경계면이 해수면 아래 2655${\pm}$2 m (2550 ms) to 3720${\pm}$2 m (2900 ms)사이에 분포하고 있음을 보여준다. 이 심도는 에포메01 시추공의 지층평가를 이용하면, 두꺼운 해양성 셰일층에 해당한다. 에포메 지역 내의 아그바다층(Agbada Formation)의 하부는 과도한 압력을 받고 있으며, 이상고압의 상부 심도는 조사 지역에 걸쳐 항상 층서경계와 부합되는 것은 아니다. 에포메 지역에 향후 설치할 심도 2440 m 이상 시추공들에서의 이상고압 영역 상부 경계면 예층은 순환손실의 방지와 보다 안전한 시추를 위해 매우 중요한 정보이다.

• 화약ㆍ발파
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• 제40권3호
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• pp.44-53
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• 2022

본 연구에서는 증기운 폭발 시 발생하는 폭풍파의 과압을 결정하는데 사용되는 폭발 예측 모델인 TNT등가법, 다중에너지법, Baker-Strehlow-Tang(BST)법의 적용성을 평가하였다. 원룸 주택과 상가가 밀집한 지역 내에 설치된 2000 kg 용량의 프로판 저장 용기에서 누출된 프로판이 증기운 폭발을 일으키는 것을 가정하였다. TNT등 가법을 적용하여 계산한 2000 kg의 프로판과 등가인 TNT의 질량은 4061 kg인 것으로 나타났다. TNT등가법, 다중에너지법, BST법으로 구한 거리에 따른 과압의 변화 양상에 따르면 폭원으로부터 100 m 이내 지점에서는 과압의 감소가 급격하고, 대체적으로 TNT등가법과 BST법으로 구한 과압의 크기가 유사한 것으로 나타났다. 실제 증기운 폭발 사례에서 관찰된 과압과 TNT등가법, 다중에너지법, BST법을 적용하여 구한 과압을 비교한 결과 BST법이 가장 잘 맞는 것으로 나타났다. 각 폭발 예측 모델로 구한 거리에 따른 과압을 구조물 손상 기준과 비교한 결과 폭원으로부터 90 m 이내에 위치하는 구조물은 반파 이상의 피해를 볼 것으로 평가되었고, 600 m 이격된 구조물도 유리창이 파손되는 피해가 있을 것으로 예측되었다.

• 산업진흥연구
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• 제9권2호
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• pp.37-44
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• 2024

본 연구는 석유 화학사 생산공장에 설치된 스티렌 모노머 저장 탱크의 화구(fireball)와 증기운 폭발(VCE)에 대한 최악의 시나리오를 선정하고 피해 예측 및 사고영향을 분석하였다. 혼합잔사유 저장 탱크의 주성분인 스티렌 모노머 이상중합반응 시 화구(fireball)와 증기운 폭발(VCE)로 인한 복사열과 과압의 영향 범위는 e-CA 사고 피해 예측 프로그램을 적용하여 정량 분석하였다. 복사열과 폭발 과압의 피해 영향 범위는 각 최대 반경 1,150m와 626m로 분석된다. 복사열 4kW/m²이 미치는 1,150m 이내 사람은 20초 동안 노출 시 피부가 부풀어 오를 수 있다. 폭발 과압 21kPa이 미치는 626m 이내 건축물은 철 구조물의 손상과 기초에서 이탈될 수 있고, 사람은 신체 부상할 수 있다. 화재, 폭발 또는 누출 사고 발생 시 복사열, 과압에 의한 사업장 내 근로자, 인근 주민 또는 주변 시설물 등의 위험 정도와 수용 여부 위험 기준을 판단하고, 취급 물질 유해·위험성 파악, 비상대응체계 구축, 개선 및 투자 활동 등을 통해 사업장 피해 최소화 대책을 수립하는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제4권4호
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• pp.50-57
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• 2000

가연성 증기 또는 가스 누출로 인해 발생하는 증기운 폭발은 엄청난 과압을 생성시켜 사고 영향이 매우 크기 때문에 공정 중에 잠재하고 있는 사고의 위험요소를 발굴하여 제거하여야 한다. 이를 위해서는 사고 결과 영향평가가 선행되어야 한다. 이러한 평가를 수행하기 위해서는 신뢰할만한 예측 도구(Tool)가 필요하다(13). 현재 여러 가지 사고결과 피해예측 모델이 제시되어 활용되고 있는 바 이러한 예측 모델(TNT-Equivalency, TNO Hemispherical, TNO Multi-Energy, CFD)이 어느 정도 타당성이 있는지에 대한 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 증기운 폭발 위험성 정량화를 위해 사용된 각 모델을 비교 검토하여 여러 가지 모델의 가정 및 정확성을 알아보고 가장 타당성 있는 모델을 선정 하고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권6호
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• pp.1756-1768
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• 2021

The containment filtered venting system (CFVS) filters the atmosphere of the containment building and discharges a part of it to the outside environment to prevent containment overpressure during severe accidents. The Korean CFVS has a tank that filters fission products from the containment atmosphere by pool scrubbing, which is the primary decontamination process; however, prediction of its performance has been done based on researches conducted under mild conditions than those of severe accidents. Bubble behavior in a pool is a key parameter of pool scrubbing. Therefore, the bubble behavior in the pool was analyzed under various injection flow rates observed at the venturi nozzles used in the Korean CFVS using a wire-mesh sensor. Based on the experimental results, void fraction model was modified using the existing correlation, and a new bubble size prediction model was developed. The modified void fraction model agreed well with the obtained experimental data. However, the newly developed bubble size prediction model showed different results to those established in previous studies because the venturi nozzle diameter considered in this study was larger than those in previous studies. Therefore, this is the first model that reflects actual design of a venturi scrubbing nozzle.

• 화약ㆍ발파
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• 제41권3호
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• pp.73-92
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• 2023

가스 폭발의 위험성의 증대와 함께 가스 폭발의 규모와 영향을 예측하는데 필요한 폭발 인자들을 간접적으로 추정하는 방법들이 사용되고 있다. 본 연구에서는 주로 사용되고 있는 TNT 등가량 산정법, TNO 다중에너지 방법, BST 방법의 특성과 폭발 인자를 결정하는 과정을 비교하였다. TNT 등가량 산정법의 경우, 증기운 폭발의 형태와 폭발 물질 등 다양한 조건에 따라 적합한 efficiency factor를 선택하는 것이 필요하였다. TNO 다중에너지 방법은 클래스 번호를 결정하기 위한 객관적 기준이 부족하였으며 음의 과압을 추정하지는 못하였다. 기 보고된 인자값에 오기재로 보이는 부분을 확인하였으며 수정된 인자값을 제시하였다. BST 방법은 음의 과압을 포함한 보다 상세한 폭발 인자 추정이 가능하지만 사용하는 그래프가 가시적이지 않은 문제점이 있었다. 이를 보완하기 위해 그래프를 재작성하였으며 향후 그래프의 수식화를 통한 편리한 폭발 인자 추정이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권2호
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• pp.70-79
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• 2020

The offshore installation units may be subjected to various accidental loads such as collision from supply vessels, impact from dropped objects, blast load from gas explosion and thermal load from fire. This paper deals with the design and strength evaluation method of the stiffened plate structures in response to a blast load caused by a gas explosion accident. It is a comprehensive review of various items used in actual project such as the size and type of the explosive loads, general design procedure/concept and analysis method. The structural analyses using simple analysis methods based on SDOF model and nonlinear finite element analysis are applied to the particular FPSO project. Also validation studies on the design guidance given by simple analysis method based on SDOF model have also considered several items such as backpressure effects, material behavior and duration time of the overpressure. A good correlation between the prediction made by simple analysis method based on SDOF model and nonlinear finite element analysis can be generally obtained up to the elastic limit.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권1호
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• pp.236-245
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• 2016

In a reactor coolant system of a nuclear power plant (NPP), an overpressure protection system keeps pressure in the loop within 110% of design pressure. However if the system does not work properly, pressure in the loop could elevate hugely in a short time. It would be seriously disastrous if a weak point in the pressure boundary component bursts and releases radioactive material within the containment; and it may lead to a leak outside the containment. In this study, a gross deformation that leads to a burst of pressure boundary components was investigated. Major components in the primary pressure boundary that is structurally important were selected based on structural mechanics, then, they were used to study the burst pressure of components by finite element method (FEM) analysis and by number of closed forms of theoretical relations. The burst pressure was also used as a metric of design optimization. It revealed which component was the weakest and which component had the highest margin to bursting failure. This information is valuable in severe accident progression prediction. The burst pressures of APR-1400, AP1000 and VVER-1000 reactor coolant systems were evaluated and compared to give relative margins of safety.

• 화약ㆍ발파
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• 제39권3호
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• pp.44-64
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• 2021

4차 산업혁명 시대의 도래와 함께 빅데이터의 활용과 인공지능 기법을 활용한 공학적 응용이 증가하고 있다. 발파 분야에서도 인공지능 기법을 활용한 다양한 연구들이 보고되고 있다. 본 논문에서는 발파분야에서 많이 활용되고 있는 인공신경망, 퍼지 이론, 유전자 알고리즘, 떼 지능, 서포트 벡터머신과 같은 인공지능 기법을 소개하고 이들 기법을 이용한 발파진동, 비석, 암석 파쇄도, 폭풍압, 여굴 예측 기법에 대한 연구들을 조사, 정리하였다. 향후 인공지능 기법을 활용하여 보다 효율적이고 안전한 발파설계, 발파 효율 향상과 발파에 의한 주변 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위하기 위한 발전적인 접근 방향에 대한 논의에 활용할 수 있는 기초 자료를 제공하고자 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권6호
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• pp.1525-1531
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• 2019

The indigenous nuclear power program of India is based mainly on a series of Pressurised Heavy Water Reactors (PHWRs). A burst correlation for Indian PHWR fuel claddings has been developed and empirical burst parameters are determined. The burst correlation is developed from data available in literature for single-rod transient burst tests performed on Indian PHWR claddings in inert environment. The heating rate and internal overpressure were in the range of 7 K/s-73 K/s and 3 bar-80 bar, respectively, during the burst tests. A burst criterion for inert environment, which assumes that deformation is controlled by steady state creep, has been developed using the empirical burst parameters. The burst criterion has been validated with experimental data reported in literature and the prediction of burst parameters is in a fairly good agreement with the experimental data. The burst criterion model reveals that increasing the heating rate increases the burst temperature. However, at higher heating rates, burst strain is decreased considerably and an early rupture of the claddings without undergoing considerable ballooning is observed. It is also found that the degree of anisotropy has significant influence on the burst temperature and burst strain. With increasing degree of anisotropy, the burst temperature for claddings increases but there is a decrease in the burst strain. The effect of anisotropy in the ${\alpha}$-phase is carried over to ${\alpha}+{\beta}$-phase and its effect on the burst strain in the ${\alpha}+{\beta}$-phase too can be observed.