• 한국가스학회지
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• 제22권4호
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• pp.49-54
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• 2018

원료의약품 제조회사에서는 화학반응에 의해 제품이 생산되기 때문에 화학반응 전 단계인 원료 분말을 투입하는 과정에서 화재 폭발사고가 자주 발생하고 있다. 이에 대한 실질적인 화학반응 단계에서 사고원인 분석을 통한 안전대책 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 화학반응 단계에서의 위험성을 알아보고자 붕소제거 반응공정에서 발열에 대한 실험을 진행했다. 연구대상 반응공정은 실제 원료의약품 공장에서 합성하고 있는 제품을 대상으로 반응열량계를 이용하여 열적 거동을 조사하였다. 실제 제조현장의 반응공정에서 냉각실패 등의 이유로 발열할 수 있는 합성반응의 최대온도와 기술적 근거에 의한 최대온도를 비교해서 위험도를 예측하였다. 이러한 결과를 가지고 실제 제조현장에 적용하여 발열에 따른 폭주반응 위험성을 제어하는 안전대책을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제19권4호
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• pp.8-14
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• 2015

화학산업에서 다양하게 사용되고 있는 2-methyl-1-butanol의 안전한 취급을 위해서 인화점과 최소자연발화온도를 측정하였다. 2-methyl-1-butanol의 폭발하한계는 실험에서 얻어진 하부인화점을 이용하여 계산하였다. Setaflash 밀폐식은 $40^{\circ}C$, Pensky-Martens 밀폐식은 $44^{\circ}C$ 그리고 Tag 개방식은 $49^{\circ}C$, Cleveland 개방식에서는 $47^{\circ}C$로 측정되었다. ASTM E659 장치에 의한 최소자연발화온도는 $335^{\circ}C$로 측정되었다. 측정된 하부인화점 $40^{\circ}C$에 의한 폭발하한계는 1.30 Vol.%로 계산되었다. 폭발한계는 측정된 인화점이나 문헌에 제시된 인화점을 이용하여 예측 가능함을 알 수 있었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.45-52
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• 2011

고강도 콘크리트의 폭렬현상을 억제하여 내화 성능을 개선하기 위한 방법으로 고온에서 수증기가 콘크리트 표면으로 이동할 수 있도록 경로를 제공하여 주는 섬유를 혼입하는 방안이 있다. 본 연구에서는 섬유혼입 고강도 콘크리트 기둥에 대한 재하 내화 실험을 수행하였고, 내부 철근의 온도분포 예측을 위한 열전달 모델과 고온에서 콘크리트 기둥의 역학적 거동에 대한 재료모델을 제시하였다. 화재 시 콘크리트 내부의 물리적인 현상과 콘크리트의 열적 특성을 고려하여 선행 연구의 재료모델을 수정하였다. 수정한 모델을 이용한 섬유혼입 고강도 콘크리트의 유한요소 해석을 실행하였고, 재하 내화실험과의 비교를 통하여 재료모델을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.603-610
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• 2018

본 산업의 발달 및 화석연료 사용 증가로 인하여 지구온난화 및 기후변화가 가속화되어 기존보다 강도 높은 자연재해가 빈번하게 발생하고 있다. 전기시설물은 옥외에 시설된 경우가 많아 자연재해에 큰 영향을 받아 전기설비 관련 사고가 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 국내의 기후변화에 따른 전기화재, 감전사고 및 전기설비사고의 통계 현황을 분석하여 기후변화와 연계한 위험도를 제시한다. 또한, 다양한 지역 별(광역시) 기후조건(온도, 습도)과 연계한 전기재해 데이터 분석을 통하여 각 지역의 월별 전기화재 위험도 분석 모델을 제시하고, 저압, 고압 설비의 자연재해에 대한 사고 위험도를 분석한다. 이러한 지역별, 설비별 위험도 분석 모델을 통하여 기초적인 전기재해 예측 모델을 제시하였다. 따라서 제시한 분석 데이터를 활용하여 향후 각 지역 및 전기설비를 대상으로 전기재해 위험도 예측 맵을 웹사이트나 스마트폰 앱을 통하여 전기안전 서비스를 제안할 수 있으며, 기후변화의 따른 자연재해에 대한 전기사고를 미연에 방지하기 위한 내성기준이나 전기설비의 내구성을 증가시키기 위한 노력이 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.35-43
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• 2016

본 연구에서는 고온시 고강도강재를 사용한 엔드플레이트 접합부의 회전 거동 변화를 파악하기 위해 유한요소 해석프로그램을 이용하여 모델링하고 기존 연구를 대상으로 비교분석한다. Eurocode 3에서는 휨 저항모멘트에 대한 예측식이 주어지고, 이를 통해 3가지 파괴모드를 파악한다. 해석 모델은 온도, 엔드플레이트 두께 및 강재를 변수로 하여 이에 따른 초기회전강성, 소성회전강성 및 휨 저항모멘트 등을 분석한다. 회전강성 및 휨 저항모멘트는 엔드플레이트의 두께 및 재료에 따른 변화를 온도 별로 분석하고 회귀식을 제시하여 고강도강재를 사용한 접합부의 변화를 비교하고자 한다. 그 결과 초기회전강성은 1차식, 소성회전강성 및 휨 저항모멘트는 2차식으로 회귀식을 제시하였다. 고온시 고강도강재는 일반강재에 비해 휨 저항모멘트비는 감소하였고 두께에 대한 영향이 더 작았다. 고온시 고강도강재를 적용하였을 때 상온시에 비해 초기회전강성 기울기는 감소하였고 휨 저항모멘트의 증가율은 완만하게 나타났으며, 소성회전강성 변화는 영향을 미치지 않았다.

• 한국가스학회지
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• 제17권6호
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• pp.67-72
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• 2013

인화점은 공기와 섞인 가연성 증기의 농도가 발화하기에 충분할 때의 최저 온도로, 가연성 액체 용액의 화재 및 폭발 위험성을 분석하는데 사용되는 주된 물리적 특성치이다. 단일 성분의 인화점 정보는 여러 문헌에서 얻을 수 있으나, 가연성 이성분계 혼합물의 인화점은 충분히 제공되어 있지 않다. 본 연구의 목적은 이성분계 가연성 액체 혼합물인 아세트산-포름산계의 인화점을 측정하고, 산출하는 것이다. 인화점 측정은 Cleveland 개방식 장치를 사용하였고, 실험값은 van Laar 식과 Wilson 식을 활용한 최적화 기법에 의해 산출된 값과 비교하였다. 그리고 라울의 법칙에 의해 산출된 값과 비교되었다. 그 결과, 최적화 기법에 의한 산출값이 Rauolt의 법칙에 의한 산출값보다 실험값에 보다 근접하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권6호
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• pp.1135-1142
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• 2017

본 논문에서는 사각지대의 범죄를 예방하고, 예측하지 못한 화재 또는 위험을 예방하기 위하여 IoT 기반의 스마트 CCTV 방범 서비스를 제안한다. 제안 방식에서는 라즈베리파이를 이용하여 RC(Radio Control)카를 만들고 RC카에 카메라 및 각종 모듈을 장착하였으며 방범 서비스 처리는 Raspbian O/S, Apach Web Server, Shell script, Python, PHP, HTML, CSS, Javascript를 사용하여 구현되었다. RC카는 영상, 음성 그리고 온도 등의 모듈로 현장의 위험을 판단하여 관리자에게 상황을 알려주는 방범 서비스를 제공한다. 실험 결과 영상과 음성 정보의 전달 시간이 0.1초 내에서 처리되었을 뿐 아니라 AVG, 위급 상황, 수동 모드에도 실시간 상태 전송이 가능하였다. 스마트시티 구현에 무인자동차, 드론 등에도 적용하여 제안 방식이 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제25권1호
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• pp.40-47
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• 2021

본 연구에서는 화재폭발 사고의 원인 규명을 위하여 다양한 시험 장비를 사용하여 유기과산화물의 일종인 터셔리부틸퍼옥시말레이트(TBPM)의 분해 및 폭발 위험성을 조사하였다. 시차주사열량(DSC) 분석결과, TBPM의 순간동력밀도(IPD)는 26,401 kW/ml로서 NFPA 반응성지수(Nr)가 4로 분류되었다. 또한 발열량과 개시온도 측정값을 이용한 폭발전달성(EP)과 충격감도(SS)는 양의 값을 나타내며 위험성이 있는 것으로 예측되었으며, 평가 장비를 활용한 실험적 결과로부터 충격감도와 마찰감도는 각각 4급 및 5급으로 평가되었다. 압력용기시험에서는 USA-PVT No.가 4로 분류되어 자기반응성물질에 해당되는 것으로 나타났다. 연소속도에 대한 조사 결과로부터 TBPM은 167 mm/sec의 연소속도를 나타내며 인화성고체 분류2에 포함되는 것으로 평가되었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.296-304
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• 2017

본 연구에서는 산불발생 시 화염행동을 예측하기 위하여 강원도 삼척시를 대상으로 산림가연물의 연소특성 DB를 구축하고, 연소특성 DB로부터 GIS를 이용하여 산불위험지도 및 위험도등급화 지도를 작성하였다. 맵핑을 위한 표준화 대상변수로는 자연발화온도, 착화시간, 화염지속시간, 총열방출량, 총연기방출량을 사용하였다. 또한, 총괄위험도 등급화는 착화위험변수(자연발화온도, 착화시간)와 확산위험변수(총열방출량, 화염지속기간, 총연기방출량)를 이용하였다. 연구결과, 강원도 삼척시의 산불위험도등급은 1~5등급(5단계)으로 등급화하였으며, 1등급에 가까울수록 산불위험성이 높은 구역으로 구분하였다. 삼척시의 착화위험등급은 1등급과 5등급으로 구분되어 2단계로 나타났다. 또한, 확산위험등급은 1등급, 2등급, 4등급, 5등급으로 구분되어 4단계로 나타났다. 총괄위험등급은 1등급, 2등급, 3등급으로 구분되어 3단계로 나타났으며, 산불위험등급이 가장 높은 1등급의 구역은 산불발생위험등급과 산불확산위험등급의 영향을 받는 것으로 나타났다. 1등급에 해당하는 구역은 삼척시의 우발리와 미로면 지역으로 나타났다. 이 지역은 산불발생 시 발열량이 높게 나타나는 소나무와 참나무 군락지로 산불발생 시 화재하중이 크게 작용하여 산불확산이 빠르게 진행될 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.790-803
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• 2019

디옥틸테레프탈산(DOTP) 제조공정은 분말형태의 테레프탈산(PTA) 주원료와 옥탄올(Octanol)의 에스테르화 반응을 통해 플라스틱 가소제를 생산하는 공정이다. 본 연구에서는 이 공정의 반응기 내에 가연성 용제나 유증기가 존재하고 있는 상태에서 분말형태로 맨홀에 직접 투입하는 테레프탈산의 분진폭발 특성에 관하여 고찰하였다. 분진의 입경과 입도분포 분진특성 실험을 하였고, 화재 폭발특성과 발화온도를 추정하기 위한 분진의 열분해 특성을 조사하였다. 또한 폭발민감도를 평가하기 위한 최소점화에너지 실험을 실시하였다. 실험결과 테레프탈산의 분체 특성은 평균입경이 $143.433{\mu}m$으로 나타났다. 이러한 입경과 입도분포 조건에서 실시한 열분석으로부터 분진의 발화온도는 약 $253^{\circ}C$로 나타났다. 테레프탈산의 폭발민감도를 알기 위해 조사한 폭발하한 농도(LEL)는 $50g/m^3$으로 측정되었다. 폭발민감도를 나타내는 최소점화에너지(MIE)는 (10 < MIE < 300) mJ로 나타났으며, 점화 확률에 기반하여 추산한 최소점화에너지 추정값(Es)은 210 mJ로서 충분한 점화원이 있는 경우 폭발할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 폭발피해 예측에 필요한 폭발강도 특성을 조사한 결과, 테레프탈산 분진의 최대폭발압력($P_{max}$), 최대폭발압력상승속도[$({\frac{dP}{dt}})_{max}$]는 각각 7.1 bar, 511 bar/s로 나타났다. 분진폭발지수(Kst)는 139 mbar/s로 분진폭발등급 St 1에 해당되는 것으로 나타났다.