• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.41-48
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• 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.

• 산업경영시스템학회지
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• 제41권4호
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• pp.9-21
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• 2018

In South Korea, Jeju Island has a role as a test bed for electric vehicles (EVs). All conventional cars on the island are supposed to be replaced with EVs by 2030. Accordingly, how to effectively set up EV charging stations (EVCSs) that can charge EVs is an urgent research issue. In this paper, we present a case study on planning the locations of EVCS for Jeju Island, South Korea. The objective is to determine where EVCSs to be installed so as to balance the load of EVCSs while satisfying demands. For a public service with EVCSs by some government or non-profit organization, load balancing between EVCS locations may be one of major measures to evaluate or publicize the associated service network. Nevertheless, this measure has not been receiving much attention in the related literature. Thus, we consider the measure as a constraint and an objective in a mixed integer programming model. The model also considers the maximum allowed distance that drivers would detour to recharge their EV instead of using the shortest path to their destination. To solve the problem effectively, we develop a heuristic algorithm. With the proposed heuristic algorithm, a variety of numerical analysis is conducted to identify effects of the maximum allowed detour distance and the tightness of budget for installing EVCSs. From the analysis, we discuss the effects and draw practical implications.

• 산업경영시스템학회지
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• 제44권2호
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• pp.1-14
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• 2021

It is highly challenging to measure the efficiency of electric vehicle charging stations (EVCSs) because factors affecting operational characteristics of EVCSs are time-varying in practice. For the efficiency measurement, environmental factors around the EVCSs can be considered because such factors affect charging behaviors of electric vehicle drivers, resulting in variations of accessibility and attractiveness for the EVCSs. Considering dynamics of the factors, this paper examines the technical efficiency of 622 electric vehicle charging stations in Seoul using data envelopment analysis (DEA). The DEA is formulated as a multi-period output-oriented constant return to scale model. Five inputs including floating population, number of nearby EVCSs, average distance of nearby EVCSs, traffic volume and traffic congestion are considered and the charging frequency of EVCSs is used as the output. The result of efficiency measurement shows that not many EVCSs has most of charging demand at certain periods of time, while the others are facing with anemic charging demand. Tobit regression analyses show that the traffic congestion negatively affects the efficiency of EVCSs, while the traffic volume and the number of nearby EVCSs are positive factors improving the efficiency around EVCSs. We draw some notable characteristics of efficient EVCSs by comparing means of the inputs related to the groups classified by K-means clustering algorithm. This analysis presents that efficient EVCSs can be generally characterized with the high number of nearby EVCSs and low level of the traffic congestion.

• 한국가스학회지
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• 제25권6호
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• pp.92-97
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• 2021

2021년 2월 '고압가스 안전관리법 시행규칙' 개정에 따라 2021년 8월27일부터 수소자동차 충전소에 설치한 가스누출검지경보장치, 긴급차단장치 및 화염검지기 등 안전장치 작동상태를 실시간으로 한국가스안전공사에서 관리하는 전산시스템으로 전송하여 운영하고 있다. 모니터링 시스템 구축결과와 함께 그동안 발생한 이상신호 통계분석 결과를 공유하여 수소충전소 안전관리에 활용토록 하고, 향후 안전관리 방향을 모색하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.34-50
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• 2022

파리 기후 협약 이후 온실 가스 감축은 전세계적으로 가장 중요한 문제이다. 특히 상당한 온실 가스를 배출하는 교통 운송 부문의 화석 연료 감축이 시급하다. 본 논문에서는 이에 대한 대안으로 재생에너지원에서 생산된 전기 에너지로 수소를 생산하여 수소 자동차에 연료로 공급하는 그린 모빌리티 에너지 시스템의 경제성을 검토하였다. 시스템 설계에 필요한 재생에너지 발전, 수전해 통한 수소 생산, 수소 저장과 충전소 등 여러가지 결정사항들에 대해 9 가지 시나리오를 구성하여 그에 대한 최적 설계 및 운영 비용을 분석하였다. 본 연구에서 얻어진 경험은 현실적 수소 에너지 시스템을 구축하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제24권6_2호
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• pp.773-779
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• 2021

CNG, which has recently been attracting attention as an alternative fuel in the transportation field to reduce emissions caused by global warming, is natural gas with abundant reserves and mainly composed of methane. Being in a gaseous state, natural gas requires the compression and liquefaction processes for transportation. Until now, general shut-off valves for liquid and gas piping have been developed in Korea, but there are few studies on shut-off valves for high pressures of about 200 bar. Currently, research on the flow analysis of valves is being actively conducted around the world. However, there are relatively many studies on large valves such as low-pressure valves or shipbuilding and marine, and the safety factor through structural analysis to check the structural integrity of the valve is checked at the design stage. Since it is necessary to have a fast response speed while minimizing pressure and speed loss due to flow change, basic research was conducted on the flow analysis of the valve to secure design data, and the numerical analysis was performed on high-pressure automatic shut-off valves applied to CNG refueling stations. After securing the basic valve shape through reverse engineering for advanced products, we compared the valve flow coefficient Cv coefficient with advanced products. As a result, it was found that the reverse engineering model was at the level of about 60%. However, we compared the Cv coefficient by modifying the reverse engineering model, and the result showed that it was improved to about 96%.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권3호
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• pp.261-272
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• 2023

본 연구는 현재 늘어나고 있는 수소 충전소 및 ESS 시설 등에서 예상치 못한 사고로 발생할 수 있는 폭발 위험과 이로 인한 구조물 방호 기술의 중요성에 초점을 맞추고 있다. 시멘트 복합체의 보강 방법에 따른 내충격 특성을 평가하여 구조물의 방호 설계를 위한 기초 데이터를 제시하였다. 실험결과 가장 기본적 구조재료인 철근콘크리트는 내충격 성능에 미치는 보강효과가 무근 콘크리트에 비해 약 20% 향상되는 것으로 나타났으며, 고속충격과 같은 빠른 하중에 대해서는 국부적 보강보다는 섬유와 같이 매트릭스 전체를 보강하는 방법이 효과적인 것으로 확인되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.141-151
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• 2023

이 연구는 단편적 분절적 물자 중심의 대북 지원이 북한 주민의 삶의 질 개선에 지속가능한 해결안이 되지 못하고 정치적 갈등을 야기하는 점을 고려하여 대안으로서 대북적정기술 디자인을 탐구하였다. 먼저 북한 주민들의 니즈와 여러 적정기술 사례를 조사하여 매슬로우의 5단계 욕구 모델에 맞춰 분류정리하였다. 정리 결과 북한 주민은 전기와 식수의 니즈가 가장 높은 것으로 나와 관련 적정기술 중에 북한에 적용 가능한 사례를 선발하였다. 또한 북한은 극도로 폐쇄적인 국가로 현지 주민과의 협업을 중시하는 적정기술이 그대로 적용될 수 없고, 산업의 국유화와 농업의 집단화가 되어 있는 점을 감안하여 집단 공동체에 적합한 중간확산형(middle-diffusion) 도입방식을 구상하였다. 최종적으로 아프리카에서 적용된 전기 에너지 솔루션을 중간확산형 도입방식에 맞게 리디자인한 협동 농장용 태양광 충전소를 제안하였다. 이 연구는 대북적정기술의 가능성을 타진한 기존 연구에서 더 나아가 북한의 특수성을 고려한 적정기술의 도입방식을 구상하고 구체적인 사례를 제안했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.108-115
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• 2023

하이드라진은 우수한 액체추진제이지만 독성과 반응성이 높아 저장 및 취급 시 주의가 요구된다. 발사장 안전을 확보하기 위해서는 화학물질의 누출로 인한 상호반응성을 고려한 안전지침을 수립하여야 한다. 본 연구에서는 해외 발사장의 하이드라진 충전시설 현황에 대해서 조사하고 저장 및 취급과 관련된 안전기준을 검토하였으며, 발사장에서 주로 취급되는 화학물질과 위험물안전관리법상 유별 혼재기준에 따라 혼합 보관이 가능한 물질을 선정하여 하이드라진과의 상호반응성을 분석하였다. 분석 결과 발사장에서 취급되는 화학물질에는 연료유를 제외하고는 상호반응성이 있는 것으로 분석되었으며 혼재가 가능한 위험물과도 상호반응성이 있는 것으로 나타났다. 그렇기 때문에 발사장에 하이드라진 전용의 저장소 구축이 필요함을 강조하며, 충전작업 중에는 저장용기와 처리 장비에 사용되는 물질과의 상호반응성을 피하기 위한 세심한 관리의 중요성을 강조한다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 발사장에서 하이드라진 저장 보관 및 취급 시 발사장 안전을 확보하기 위한 기초자료로 활용할 예정이다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권6호
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• pp.715-726
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• 2023

본 연구에서는 수소 충전소와 같은 폭발 가능성을 가진 구조물들의 안전 설계 방안으로 방호패널이 희생 부재로 설치되어 구조물의 직접적인 피해를 최소화하고 회복 탄력성을 가질 수 있어야 한다고 제시하였다. 이를 위해 비상체의 고속 충돌 상황에서 방호 패널이 구조물과 밀착 또는 이격 설치되었을 때 구조물이 받는 영향을 정량적으로 평가하는데 실험의 초점을 맞추고 있다. 실험 설계는 우수한 재현성을 위해 기존에 주로 사용한 콘크리트 구조부재 대신 강판을 사용하며, 철판 배면의 변형 차이를 통해 구조부재의 충격을 비교·분석하였다. 또한, 방호 부재의 이격재로 사용한 탄성체의 물성 변화와 방호부재 및 탄성체에 따른 충격파 전달 시간의 차이가 구조부재에 미치는 영향을 조사하였다.