• Fire Science and Engineering
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• v.6 no.1
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• pp.55-64
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• 1992

대부분의 플라스틱 분진은 폭발 위험을 내포하고 있으며 이러한 분진 폭발위험은 공장의 설계와 운영시 고려하여야 할 요소이다. 이러한 위험을 평가하고 그에 따르는 적절한 대책을 세우기 위하여는 무엇보다도 분진의 폭발 특성을 파악하여야 한다. 일반적으로 사용되고 있는 분진 폭발대책은 폭발을 안전하게 방출시키는 것이며 쉽게 발화되넌 플라스틱의 건조 공정, 분쇄 공정등에 있어서는 Suppression이나 Inerting등의 방법을 사용하는 것이 효과적이다. 이러한 기본적인 방법 외에도 일반적인 예방 대책으로는 위험 지역의 분류, 관리 철저, 그리고 분진 발생과 발화원을 최소화하고 폭발이 발생할 경우 폭발 지역을 자동 차단하도록 공장을 설계하는 것이다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2013.04a
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• pp.115-115
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• 2013

최근의 분진폭발은 플라스틱, 의약품, 목재, 곡물 저장고, 고체연료, 화학제품 제조공정 등을 포함하여 성형 및 가공 공정 등에서 화재폭발사고가 발생되고 있다. 폐목재를 재활용하여 PB(Particle board)를 생산하는 국내 제조사업장에서는 화재폭발 사고가 빈번히 발생하고 있어 예방대책이 요구되고 있다. 본 연구에서는 폐목재 제조공정의 사고예방과 목재분진 취급공정에 대한 안전대책 등을 제시하기 위하여 사고원인 물질인 폐목재 부유분진의 폭발특성실험을 실시하고 실험결과를 검토하였다. 또한 폐목재 분진의 화재폭발위험성을 상세히 평가하기 위하여 해당 물질의 자연발화점, 축열저장시험, 및 최소점화에너지 등의 화재폭발위험특성값을 실험적으로 조사하였다. 본 연구에서 사용한 폐목재 시료의 비구형 입자형태를 가지는데 입도분석기의 측정 결과 평균 입경은 $15.96{\mu}m$로 조사되었다. 또한 목재 분진의 함수율은 3.88%이며 중금속함유량은 1.73%이다. 자연발화점 측정결과 $225.5^{\circ}C$로서 비교적 낮게 측정되었고 퇴적분진에 대한 화재의 위험성은 높게 나타났다. 반면에 축열저장시험 결과를 통하여 공정관리 온도 및 보관온도를 $150^{\circ}C$ 이하로 관리하면 축열에 의한 자기분해 위험성은 낮은 것으로 판단되었다. 그러므로 축열에 의한 화재폭발 등의 위험성은 낮은 것으로 사료 된다. 최대폭발압력($P_{max}$)은 8.7 bar이며 폭발하한농도 (LEL)는 $60g/m^3$으로 나타났다. 부유분진의 폭발특성실험 결과 분진폭발지수(Kst)는 폭발등급 St 1 (0$bar{\cdot}m/s$)으로 나타났으며 폭발에 의한 위험성이 약한 분진으로 판정되었다. 최소점화에너지(MIE)는 10mJ < MIE <30mJ의 범위로 측정되었으며, 계산에 의해 추정된 최소점화 에너지(Es) 값은 14 mJ로서 일반적인 발화감도(Normal ignition sensitive)로 분류되었다. 이는 실질적인 점화원만 제거하여도 분진폭발을 예방할 수 있다는 것을 의미한다. 그러나 분진 폭발사고를 예방을 위하여 MIE값이 공정운전온도 $100^{\circ}C$ 초과 시에 급격히 낮아질 수 있으므로 운전 온도 설정에 있어서 주의가 필요하다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.05a
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• pp.179-181
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• 2019

천진항 폭발사고 이후 우리나라 항만의 위험물 취급실태를 분석하고 개선방은 제시하기 위해 천진항 폭발사고의 유의점, 우리나라 항만위험물 취급현황, 우리나라 항만위험물 취급 문제점을 분석하고, 이에 대한 개선방안을 제시한다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.11a
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• pp.466-469
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• 2011

Acrylic Polymer는 충격보강재 및 가공조제 등의 용도로 다양한 산업현장에서 사용되어지고 있는데, 본 제품 제조회사에서 고객사로 제품 납품 후 원료 투입 중 분진폭발이 발생하여 본 위험성평가를 의뢰하였다. 분진의 위험 특성에 대한 분석은 일반적으로 퇴적분진(Dust Layers)와 부유분진(Dust Clouds)으로 구별되어진다. 본 연구에서는 스위스 Kuhner사에서 제작된 분진폭발장치를 이용하여 아크릴 부유분진의 화재.폭발위험성에 대하여 고찰하였다. Acrylic Polymer 부유분진의 폭발위험성은 최대폭발압력 약 6bar, 최대폭발압력상승속도 67 bar/s, Kst 값은 $18m{\cdot}bar/s$로 폭발등급으로 구분하면 St1 [0$bar{\cdot}m/s$]으로 분류되어 "폭발에 의한 위험성이 낮은 분진"에 속하며, 최소점화에너지(MIE)는 300 mJ < MIE < 1,000 mJ로 Normal Sensitivity로서 정전기와 같은 점화원 제거만으로도 어느 정도 충분히 폭발 등을 방지 할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2011.04a
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• pp.376-377
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• 2011

최근 Mg, Mg-Al합금, Al은 전자제품의 케이스, 차량의 휠 등의 신소재로서 활용성이 높아 사회적 수요가 급격히 늘고 있다. 이러한 수요 증가와 함께 관련 사업장에서는 취급 과정에서 폭발사고 위험성이 높아지고 있는데, 2010년도에는 국내 사업장에서 금속 분진에 의한 폭발사고가 4건이 발생하여 인명 및 재산피해가 발생하였다. Mg-Al합금의 폭발사고로 사망 1명과 부상 2명이 발생하였으며, Al분진의 폭발사고는 3건이 발생하여 사망 2명과 부상 3명의 인명피해로 이어졌다. 사고조사를 통하여 사업장에서의 금속분진에 대한 위험인식이 매우 낮은 것이 유사 사고가 반복되고 있는 가장 큰 이유로 알려지고 있는데, 이는 금속분진에 대한 부족한 안전기술정보와 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 Mg, Mg-Al합금, Al등을 취급하는 관련 사업장에서 폭발사고 예방대책을 위하여 활용할 수 있는 폭발특성에 관한 안전기술정보 제공을 목적으로 하고 있다. 보다 구체적으로는 사고 다발 금속분진에 대한 위험성 이해에 도움을 될 수 있도록 동일 입경분포 조건에서의 위험성을 정량적으로 평가하였으며, 이를 위하여 각 금속분진의 동일 입경 조건에서 최대폭발압력, 폭발하한계 등의 폭발위험성 데이터를 실험적으로 조사 하였다. 조사한 시료는 평균입경 200 mesh의 Al, Mg, Mg-Al(60:40 wt%)로서 입도분석기(Beckman Coulter LSI 3320)를 사용하여 측정한 결과 평균입경은 약 $155{\mu}m$로 나타났다. Al분진의 농도변화에 따른 폭발압력을 조사한 결과, 최대폭발압력(Pmax)은 7.9 bar였으며 최대폭발압력상승속도 (dt/dP)max는 농도 $1500[g/m^3]$에서 322 [bar/s]로 최대가 되었으며 폭발 하한계(LEL)는 $70[g/m^3]$가 얻어졌다. 반면에 순수한 Mg의 LEL은 $30[g/m^3]$였으며 Pmax는 6.4 bar, (dP/dt)max는 100 [bar/s]가 얻어졌다. 이러한 결과로부터 LEL이 낮은 Mg는 Al보다 연소성이 큰 것으로 나타났으며, Al은 화염을 유지하는데 필요한 최저 열분해 가스농도를 확보하는데 Mg보다도 고농도의 분진이 필요함을 알 수 있었다. 또한 Mg-Al(60:40 wt%)의 LEL은 $50g/m^3$이었으며 Pmax는 9.4 bar, (dP/dt)max는 472 [bar/s]가 얻어졌다. 이러한 결과로부터 Mg-Al(60:40 wt%)합금의 연소성을 살펴보면 착화하기 쉬운 정도는 Mg와 Al의 성분비에 의해 변화하지만 Mg와 Al의 중간 정도로 나타나는 반면, Pmax는 Mg 또는 Al의 단독 물질 성분보다도 매우 큰 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 단일 성분의 Mg와 Al보다도 Mg와 Al이 일정 비율로 구성된 Mg-Al합금의 경우가 화재폭발 위험성이 증가한다는 사실을 알 수 있었으며, 이와 같은 폭발위험특성 자료를 활용하여 분진의 보관, 취급, 폐기 등의 지속적 관리가 필요하며 사업장 특성에 적합한 안전대책을 통한 사고예방대책이 요구된다.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.20 no.1
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• pp.47-59
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• 2024

Purpose: This study aims to propose measures for the prevention of fire and explosion accidents within manufacturing facilities by improving the existing classification criteria for hazardous locations based on the leakage patterns of flammable liquids. The objective is to suggest ways to safely manage ignition sources and combustible materials. Method: The hazardous locations were calculated using "KS C IEC 60079-10-1," and the calculated explosion hazard distances were visualized in 3D. Additionally, the formula for the atmospheric dispersion of flammable vapors, as outlined in "P-91-2023," was utilized to calculate the dispersion rates within the hazardous locations represented in 3D. Result: Visualization of hazardous locations in 3D enabled the identification of blind spots in the floor plan, facilitating immediate recognition of ignition sources within these areas. Furthermore, when calculating the time taken for the Lower Explosive Limit (LEL) to reach within the volumetric space of the hazardous locations represented in 3D, it was found that the risk level did not correspond identically with the explosion hazard distances. Conclusion: Considering the atmospheric dispersion of flammable liquids, it was concluded that safety management should be conducted. Therefore, a method for calculating the concentration values requiring detection and alert based on realistically achievable ventilation rates within the facility is proposed.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.07a
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• pp.251-253
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• 2015

선박에 의한 위험물 운송의 증가로 제정된 IMDG Code를 제정하고, 선원들은 그 규정에 따라 업무를 수행하고 있으며 몇 차례 개정이 되면서 위험물 안전운송 전문교육을 의무화하고 있다. 하지만 해마다 위험물에 의한 선박화재 및 폭발사고는 계속 일어나고 있으며, 이것은 위험물에 대한 기본 정보와 규정만 있으나 위험화물에 대한 자체 반응경로나 왜 규정대로 해야 하는지에 대한 정보가 선원들에게는 부족하다는 것을 알 수 있었다. 그리하여 최근에 발생한 선박화재 및 폭발사고 사례를 조사해보고, 적재된 화학물질 에 대한 기본정보를 분석하고 화재가 일어날 수 있는 가능성에 대해 화학적으로 접근 해석해 보았다. 화재의 원인은 다양하지만 기상 실험을 할 수 없는 어려움이 있어, 적재된 위험물의 정보와 대표적인 반응을 알아보고 화재원인을 가정해 보았다. 선원들은 IMDG Code에 대한 규정 이외에도 이러한 기본정보와 반응경로에 이해를 한다면 위험화물의 운송에 있어 위험한 환경요소를 제거할 수 있어 화재 및 폭발사고를 예방 할 수 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.37 no.1
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• pp.1-8
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• 2024

This paper employs stochastic processing techniques to analyze explosion risks in plant facilities based on explosion return periods. Release probability is calculated using data from the Health and Safety Executive (HSE), along with annual leakage frequency per plant provided by DNV. Ignition probability, derived from various researchers' findings, is then considered to calculate the explosion return period based on the release quantity. The explosion risk is assessed by examining the volume, radius, and blast load of the vapor cloud, taking into account the calculated explosion return period. The reference distance for the design blast load model is determined by comparing and analyzing the vapor cloud radius according to the return period, historical vapor cloud explosion cases, and blast-resistant design guidelines. Utilizing the multi-energy method, the blast load range corresponding to the explosion return period is presented. The proposed return period serves as a standard for the design blast load model, established through a comparative analysis of vapor cloud explosion cases and blast-resistant design guidelines. The outcomes of this study contribute to the development of a performance-based blast-resistant design framework for plant facilities.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.20 no.3
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• pp.59-65
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• 2016

It is imperative to use suitable explosion proof equipments to prevent explosion in different gas facilities. There is no technical standard for the classification of hazardous areas though standard of explosion proof is regulated. In this study, we have adopted Industrial Standard KS to develop the methodology for the prediction of the explosion risk in the natural gas facility with low pressure using the important factors including hole size, hypothetical volume, validation of ventilation effectiveness. The applicability of the developed methodology was evaluated by the comparison with the data obtained from experiments of natural gas explosion.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2012.04a
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• pp.404-407
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• 2012

국내의 설탕 제조공장에서 발생한 설탕 분진 폭발사고와 관련하여 조사내용을 토대로 분진폭발 원인을 분석하였다. 폭발이 발생한 장소는 제조된 설탕을 저장하는 사이로(Silo) 등이 포함되는 공간으로 설탕 분진이 항상 존재하는 곳이며, 작은 불씨만 있어도 쉽게 폭발로 이어질 수 있는 위험한 장소임을 공장 관계자들은 숙지하고 있었다. 폭발직전 용접작업이 있었음을 현장조사에서 확인할 수 있었으며, 설탕 분진이 폭발할 수 있다는 위험성에 대하여 전혀 알지 못하는 임시 직원이 작업과정에서 용접을 한 것으로 확인되었다. 분진 폭발의 위험성이 존재하는 환경에서 불꽃을 취급한 작업 자체도 부적절했지만, 안전관리 측면에서 설탕 분진의 위험성에 대하여 무지한 임시 직원이 혼자 작업할 수 있도록 용인한 점과 사전에 안전교육이 전혀 없었다는 점이 더욱 문제라고 할 수 있다.