• 한국가스학회지
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• 제15권5호
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• pp.57-62
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• 2011

현대의 화학공장 및 석유 가스산업 시설은 공정 및 설비가 더욱 복잡해지고 세분화됨으로써 산업현장에서는 다양한 잠재위험으로 인하여 화재, 폭발, 독성물질 누출 등의 중대 산업사고의 발생 가능성 및 사고결과의 피해가능 범위가 증가되고 있다. 이러한 위험요소를 줄이기 위하여 공정 내 안전장치를 설치하여 공정의 위험도를 줄여야 하지만, 공장 운전 효율성과 안전도는 서로 적절한 수준을 유지하지 않으면 잦은 검사와 확인으로 효율성을 저해할 수 있다. 그를 위하여 이번 연구에서 SIL(Safety Integrity Level)을 이용한 SIF(Safety Instrument Function)의 추가로 장치의 적절한 사양, 설계를 이루고 공정내의 잠재위험이 사고로 이어지는 것을 방지하여, 화학공장의 안전성을 향상시켰다.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.50-57
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• 2016

배관은 석유화학플랜트에서 가장 많은 구성요소이며, 주요설비들에서 생산된 물질을 수송하는 매우 중요한 역할을 수행한다. 특히, 저온 또는 고온의 물질을 수송하는 배관들의 경우 물질의 온도변화를 최소화하기 위해 보온재를 배관의 외면에 덮어 사용하는 경우가 다수이다. 그러나 이러한 보온재에 덮인 배관들에서 부식이 발생할 경우 보온재를 제거하지 않고서는 확인하기 어렵기 때문에 현장검사시 유도초음파를 이용한 비파괴적 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 보온재 내부에서 발생하는 보온재하 부식(CUI : Corrosion Under Insulation)을 유도초음파를 사용하여 효과적으로 검출하기 위해서 유도초음파의 위상속도 분산선도와 파형구조의 이론적 해석을 통해 최적 발생조건을 선정하고자 하였다. 본 연구의 결과는 다양한 석유화학플랜트 배관의 보온재하 부식에 대한 유도초음파를 이용한 현장검출에 적용할 경우 매우 유용할 것이다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.305-312
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• 2017

우리사회는 고도화, 첨단화, 정보화 산업들이 지속적으로 성장을 거듭하여 현재는 4차 산업 혁명의 시대에 살고 있다. 산업이 발달함에 따라 사용자의 부하도 다양하게 급증하였고 이는 에너지 부족 현상으로 심화되어 추가적인 에너지 시설의 건설이 요구되고 있는 실정이다. 이에 해안 지역을 중심으로 에너지 플랜트 건설공사가 활발히 진행되고 있다. 특히, 발전소 가스 석유화학 플랜트 등의 건설 시 국토가 부족한 우리나라의 실정을 고려하여 타 지역의 토양으로 해안을 매립하고 그 지반에 플랜트 시설을 건축하는 방식으로 시행되고 있다. 현재의 국내 접지 설계는 전기설비설계기술기준에 근거한 접지저항만을 용도에 맞게 결정하는 설계와 시공이 이루어지고 있다. 하지만 이렇게 검증되지 않은 매립된 토양에 건립한 플랜트 시설에 뇌격전류 및 이상전류 유입 시 대지 전위상승으로 인한 설비 운용자나 사용자가 감전재해 위험에 심각하게 노출 되게 된다. 따라서 플랜트 시설의 부하 특성에 최적화된 접지시스템이 요구되고 있어, 본 논문에서는 매립된 토양의 대지고유저항을 분석하고 KS C IEC 61936-1 규격을 적용한 컴퓨터 프로그램(CDEGS)을 활용하여 감전재해를 일으키는 접촉전압과 보폭전압을 해석하여 플랜트 설비에 최적화된 접지설계를 제안하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.714-721
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• 2008

에너지의 소비가 큰 화학공장은 공정 자체가 가지는 비선형성, 불안정성등과 여러 가지 외란으로 인한 최적의 상태로 운전되고 있지 못하다. 이를 개선하기 위해 공장 전체 최적화를 수행하게 된다. 공장 전체를 대상으로 하는 최적화에는 경제적으로 영향을 주는 조절 변수가 많기 때문에 조절 변수의 개수를 최적으로 선정하는 문제는 중요하다. 경제적으로 영향을 주는 조절 변수를 모두 사용하여 최적화를 할 경우 최적화하여 나온 결과를 운전 조건에 반영할 때 많은 운전조건이 바뀌게 되므로 운전 조건의 변화에 따른 비용이 증가하게 된다.본 연구에서는 TPA(Terephthalic Acid) 공정을 대상으로 공장 규모 최적화를 하기 위하여 운전 비용에 영향을 주는 최적화 조절 변수를 최적으로 선정하기 위한 방법을 제시하였다. 즉, 모델을 만든 후 운전비용에 영향을 주는 조절 변수의 정도를 민감도 분석을 통해 알아 봄으로써 최적화할 때 운전 비용에 영향이 큰 변수들만 사용하는 것이다. TPA공정에서는 본 연구에서 제시한 방법에 의해 3개의 조절 변수를 선정하였고 선정된 변수로 최적화 한 결과 추가적인 설비 투자나 물리적인 개조 등이 없이 연간 약 3억 5천 만원의 에너지 비용 절감이 기대 된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권4호
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• pp.304-312
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• 1998

비파괴검사중의 하나인 초음파 탐상검사는 교량, 발전설비 및 석유화학플랜트 등의 각종 다양한 구조물들의 안전성 확보를 위한 내부결함 및 손상평가를 위하여 일반적으로 폭넓게 사용되고 있다. 초음파를 이용한 데 파괴 평가 기술은 각종 구조물에 존재하는 내부결함에 의한 산란신호를 통해 건전성을 평가하는 기법이므로 결함의 신뢰성 녹은 정량적 평가를 위해서는 결함으로부터의 초음파 산란산호특성에 대한 기본적 이해가 필수적이며 따라서 이를 위한 모델링 수치해석 연구가 요구된다. 본 연구에서는 동탄성 경계요소법을 이용하여 무한체내에 존재하는 다중기공 결함에 의한 초음파 수평횡파의 근거리 산란특성에 대하여 결함의 형상과 결함사이의 상호작용을 고려하여 해석하였다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 결함검출 민감도의 개선 및 역변환 해석에 의한 정량적 비파괴 평가에 큰 도움을 줄 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권5호
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• pp.449-458
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• 2007

본 논문에서는 감마선을 이용하여 석유화학 공정설비 내부의 단면영상을 복원하였다. 감마 CT 영상 복원을 위해 $5\;mm{\phi}$ 감마선을 팬텀에 조사하여 NaI(T1) 섬광검출기로 스캔하였으며 반복적인 영상복원 방법인 EM 기법으로 가중치 함수를 비교하였다. 감마 CT 영상이 정확히 복원되었는지 확인하기위하여 3가지 가중치 함수에 대해 히스토그램의 명암값 분포를 비교하였다. 실험 결과를 통해 빔 면적에 의한 가중치 함수로 복원할 경우, 원 영상에 가장 가깝게 복원되는 것을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.105-105
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• 2017

actuator system은 조선, 제철, 석유화학 및 중공업 등 다양한 분야에서 각종 유량 및 공기압 등을 제어하는 밸브에 필수적으로 사용되는 핵심 부픔이다. 최근 유정 개발 등 해양구조물 설치 조절이 복잡화 되면서 본 부품이 해양산업에 사용되는 빈도가 증가하고 있다. 이 경우 본 부품이 염분이 많은 바닷물 또는 주변 환경에 직접 노출되기 때문에 내식성이 매우 엄격하게 관리되고 있다. 본 부품에 부식이 발생할 경우 control system의 작동을 지배하는 구성 품에 부식이 발생하여 actuator로서 기능을 상실하여 오동작이나 설비 가동이 중단되는 사례가 빈번하다. 현재 본 부품의 내식성 향상을 위해서는 금속기 표면에 페인트를 사용하는 방법이 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 이 경우 금속 표면과 도장 면과의 사이에 기포발생이나 이물질 유입 등으로 인한 밀착성이 감소되거나 blister 등으로 인하여 도장 코팅 면이 박리되는 사례가 빈번하다. 이를 방지하기 위해서 최근 고 밀착성 내식용 도장 방법을 적용하고 있으나, 이 방법으로 도장한 부품의 표면에 충격 등으로 인한 결함이 발생할 경우 pitting corrosion 등 급격한 부식이 발생하여 이에 대한 근본족인 대책 수립이 절실한 실정이다. 본 연구에서는 근본적으로 금속기 표면과 밀착성이 우수한 화성피막 용액을 이용하여 희생양극에 의한 내식성을 확보하고, 다양한 용도에 적합한 색상 도료를 화성피말 위에 적용하여 화성피막 층의 보호 및 actuator의 목적에 맞는 도장을 하였다. 희생 양극효과를 극대화 할 수 있는 최적 화성피막 층은 $15{\mu}m$이며 이때 1,000시간 이상의 내식성을 확보하였다. 이 경우 이론적인 내식 수명은 2년으로 추정할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권1호
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• pp.20-30
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• 2010

본 논문에서는 평행빔, 팬빔, 콘빔 등 기존의 정형화된 전산화 영상촬영장치로 측정이 불가능한 산업 공정에 전산화 단층 촬영기술을 적용하기 위하여 개별 검출기 설치, 감마선 조사기 및 선원유도관을 통한 단면계측방법을 제안하였다. 단면 복원을 위해 검출기 볼륨을 고려한 가중치 함수를 제안하고 통계적 기반의 반복적 알고리즘을 적용하였다. 그리고 이와 같은 검출 구조에 따른 측정 결과물을 예측하고 본 방법의 타당성을 검증하기 위하여 두 종류의 팬텀에 대해 Monte Carlo 전산모사를 수행하였으며 이중 한개의 모델에 대하여 동일 계측조건을 갖는 Lab. 규모 측정 실험을 수행하였다. 전산 모사 결과 photopeak 에너지만 선별하여 계측한 경우가 전에너지에 대해 계측한 경우에 비해 높은 통계적 오차에도 불구하고 보다 참값에 근접한 결과를 보였다. 또한 동일 모형에 대한 전산 모사 및 측정 실험의 결과가 잘 일치함을 알 수 있었다. 이를 통하여 제안된 측정 기법의 유용성을 검증하였으며, 향후 석유화학시설의 설비 진단에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권1호
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• pp.35-40
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• 2008

석유화학 공정의 증류탑은 공정유체를 분리, 정제하는 중요한 장치 중의 하나로 가동효율은 설비의 생산성에 큰 영향을 미친다. 본 연구는 밀봉 감마선원을 이용하여 투과 감마선의 세기를 높이별로 측정함으로써 내부 밀도의 변화를 분석하여 공정의 가동 중 내부 상황에 대한 정보를 얻고자 하였다. 이를 위하여 한국원자력연구원에서 개발된 자동 증류탑 검사장치를 이용하여 증류탑 상부 양쪽에 밀봉 감마선원과 방사선검출기를 매달아 수직으로 내리면서 실험을 수행하였으며, 이때 감마선원으로는 Co-60 150 mCi과 방사선검출기로 BGO detector를 각각 사용하였다. 진단결과 설비 내부의 tray에는 구조적 결함이 관찰되지 않았으나, 유체분포를 고려할 때 상부는 기포층(vapor)의 밀도분포가 지배적인 반면에, 하단부에는 기포에 비해 유체가 상대적으로 많이 분포하는 것으로 계측되었다. 본 실험으로부터 밀봉 감마선원을 이용한 가동 중에 있는 대형 증류탑의 tray에 대한 구조적 건전성 및 내부 유체분포에 대한 정보를 성공적으로 제시하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.1-8
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• 2016

국내외의 가연성 또는 인화성물질을 취급하는 대형설비에서의 폭발위험장소에 대한 안전관리는 기업의 지속가능경영과 신뢰를 바탕으로 한 지역사회와의 공존에 있어 매우 중요하다. 폭발위험장소의 안전관리는 크게 가연성 또는 인화성 물질의 누출을 제어하는 시스템과 이러한 가연성 또는 인화성물질이 누출되어 폭발분위기를 형성할 때 점화원을 제어함으로써 화재 또는 폭발사고로 전이되지 않도록 하는 방폭시스템이 있다. 제도와 기술로 인해 전기적 점화원에 대한 방폭설비는 상당히 보급되어 관리되고 있다. 하지만 열적 점화원의 경우, 위험성에 대한 인식과 관련 기술개발이 미흡하다. 본 연구는 잠재적 폭발위험장소에서 내연기관의 점화 위험을 보고하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 문헌조사를 통하여 관련 국제표준과 사고사례 및 위험분석보고서를 연구하고, 국내 중부권 공정안전관리제도 대상 사업장의 디젤엔진의 불꽃방지기 등 안전장치 적용실태를 조사하였다. 실제적으로 본 연구결과를 석유화학 산업에 적용함에 있어, 디젤엔진과 같은 내연기관 점화원의 위험인식을 통해 잠재적 폭발위험장소에서의 폭발방지에 대한 안전관리방안으로 활용 될 수 있을 것이다.