• 지구물리와물리탐사
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• 제17권2호
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• pp.58-65
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• 2014

2012년 8월 4일 뉴질랜드 White Island 화산의 WIZ 관측소에서 기록된 화산성 장주기 지진파의 지진원 메커니즘에 대해 연구하였다. 하나의 관측소 자료만을 이용하였기 때문에 단순한 기하학적 모델(구, 균열, 파이프)들을 이용하여 모멘트 텐서 역산을 실시하였다. 각 모델의 합성자료를 계산하였으며, 이를 관측자료와 비교하였다. 가장 잘 일치하는 모델의 종류와 방향은 깊이 1600 m의 경사가 $80^{\circ}NE$이고 주향이 $N80^{\circ}W$인 균열 모델이었다. 깊은 곳에서의 폭발은 가스분출을 위한 균열을 열었으며, 상승한 가스가 약 4시간 후에 감시카메라에 포착된 지표 분화를 야기하였을 것으로 해석된다. 모멘트 텐서방법에 기초한 이러한 분석 결과는 이 화산섬을 대상으로 수행한 기존의 지화학 연구 결과와 일치한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권3호
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• pp.215-221
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• 2018

The structural design of offshore installations against explosions has been required to protect vital areas (e.g. control room, worker's area etc.) and minimize the damage from explosion accidents. Because the explosion accident will not only result in significant casualties and economic losses, but also cause serious pollution and damage to surrounding environment and coastal marine ecosystems. Over the past two decades, an incredible efforts was made to develop reliable methods to reduce and manage the explosion risk. Among the methods Quantitative Risk Assessment and Management (QRA&M) is the one of cutting-edge technologies. The explosion risk can be quantitatively assessed by the product of explosion frequency based on probability calculation and consequence analyzed using computer simulations, namely Computational Fluid Dynamics (CFD) and Finite Element Analysis (FEA). However to obtain reliable consequence analysis results by CFD and FEA, uncertainties associate with modeling and simulation are needed to be identified and validated by comparison with experimental data. Therefore, large-scaled explosion test procedure is developed in this study. And developed test procedure can be helpful to obtain precious test data for the validation of consequence analysis using computer simulations, and subsequently allow better assessment and management of explosion risks.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제51권5호
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• pp.755-771
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• 2014

Environmental changes, especially global climate change, are creating new challenges to the development of the Arctic regions, which have substantial energy resources. And attention to offshore structures has increased with oil and gas development. The structural impact response of an explosion-resistant profiled blast walls normally changes when it operates in low temperatures. The main objectives of this study are to investigate the structural response of blast walls in low temperature and suggest useful guidelines for understanding the characteristics of the structural impact response of blast walls subjected to hydrocarbon explosions in Arctic conditions. The target temperatures were based on the average summer temperature ($-20^{\circ}C$), the average winter temperature ($-40^{\circ}C$) and the coldest temperature recorded (approximately $-68^{\circ}C$) in the Arctic. The nonlinear finite element analysis was performed to design an explosion-resistant profiled blast wall for use in Arctic conditions based on the behaviour of material properties at low temperatures established by performing a tensile test. The conclusions and implications of the findings are discussed.

• 한국가스학회지
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• 제8권4호
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• pp.55-61
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• 2004

본 논문에서는 발전소의 발전기 냉각시스템에서 수소를 사용하므로써 발생가능한 문제점에 대한 안전대책에 관하여 언급하였다. 수소가스는 가연성 기체중 폭발범위가 대단히 크므로 이에 따른 안전대책을 강구해야 하며, 이것은 전력설비의 안정적인 운영을 위해서도 중요한 일이다. 본 연구에서는 1) 수소의 연소폭발재해와 관련된 기술적 지침을 제공함; 2) 운영환경의 위험수준에 따라 위험장소 구분하고 그에 따른 방폭전기설비의 채용; 3) 가스누설검지장치 설치 등 수소로 인한 재해를 미연에 방지할 수 있는 대책 및 기준 마련; 4) 발전소 정상운전중 안전관리체계를 정립하여 발전소 수소가스설비관련 안전관리의 표준모델을 제시하고자 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제19권4호
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• pp.62-67
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• 2015

본 논문에서는 LPG 소형저장탱크의 보급확대에 따른 위험성감소 방안으로 소형저장탱크의 지상 및 지하매몰 설치에 대한 피해영향평가를 수행하였다. 지하에 설치된 소형저장탱크의 피해영향평가를 수행하기 위해 FDS를 활용하여 격납형으로 설치된 소형저장탱크를 모사하였고, FDS로부터 소형저장탱크실의 최대 압력을 도출하여 피해영향 평가 프로그램인 Phast의 입력변수로 활용하였다. 지상 및 지하에 설치된 소형저장탱크의 각각의 피해영향평가를 시뮬레이션을 통해 연소하한계(LFL) 및 연소상한계(UFL)의 확산범위, 고압분출화재(Jet fire), 폭발 등 피해영향을 정량적인 수치로 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제17권4호
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• pp.39-44
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• 2013

최근 화학공장에서는 대형 폭발사고 등이 주로 유지 보수의 정비 시에 많이 발생되고 있다. 정비 시에 효과적인 재해예방을 하기 위해서는 핵심대상을 찾는 것이 매우 필요하다. 이 논문에서는 재해예방의 핵심요인을 찾기 위해 핵심대상으로 화학설비를 선정하였고, 화학설비별로 위험순위도를 정하여 재해예방의 대책을 세우는 우선순위를 밝히고자 하였다. 연구방법으로 화학설비의 종류는 재해분석을 통하여 찾고, 화학설비별 위험도는 재해분석을 통해 가능성인 재해빈도와 중대성인 재해강도의 근로손실일 수를 기준하여 산정하였다. 또한 화학설비별로 전문가들의 지식과 경험을 바탕으로 한 지식기반 기법에 의한 가능성과 중대성 자료를 활용하여 위험도를 산정하였다. 연구결과, 화학공장의 정비 시에 재해예방을 위해 화학설비별 위험순위는 반응기, 건조기, 탱크로리 등의 순위로 나타났다. 이 결과로부터 화학공장의 정비 시에 재해예방을 위해 위험순위에 따른 각별한 대책과 주의를 기울여야 할 것으로 사료된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권9호
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• pp.789-795
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• 2016

이차 추진제로 많이 쓰이는 알루미늄을 고출력 레이저를 조사하여 공기 중의 산소와 반응시켜 발생되는 알루미늄과 산소의 화학 반응을 레이저 분광분석법을 이용하여 연구를 수행 하였다. 7ns의 펄스 주기와 1064nm의 주파수를 가진 Q-switched Nd:YAG 레이저로 40 - 2500mJ($6.88{\times}10^{10}-6.53{\times}10^{11}W/cm^2$)의 에너지가 공급되었으며, 플라즈마 빛은 echelle 회절 분광기와 ICCD 카메라로 감지하였다. 분광분석을 통하여 알루미늄과 산소의 원자/분자 신호 분석과 현상이 일어나는 플라즈마 환경의 특성 연구를 위해 들뜸 온도(2200K~6600K) 및 전자밀도($3.15{\times}10^{15}{\sim}2.38{\times}10^{16}cm^{-3}$) 계산, 그리고 알루미늄 표면의 크레이터(Crater) 분석을 수행하였다. 본 연구는 고 레이저 복사 조도 환경하에서 발생되는 화학 반응과 플라즈마의 특성을 파악하는 방법을 제시하고 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제2권1호
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• pp.1-18
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• 2010

The analysis of structure response and design of buried structures subjected to dynamic destructive loads have been receiving increasing interest due to recent severe damage caused by strong earthquakes and terrorist attacks. For a comprehensive design of buried structures subjected to blast loads to be conducted, the whole system behaviour including simulation of the explosion, propagation of shock waves through the soil medium, the interaction of the soil with the buried structure and the structure response needs to be simulated in a single model. Such a model will enable more realistic simulation of the fundamental physical behaviour. This paper presents a complete model simulating the whole system using the finite element package ABAQUS/Explicit. The Arbitrary Lagrange Euler Coupling formulation is used to model the explosive charge and the soil region near the explosion to eliminate the distortion of the mesh under high deformation, while the conventional finite element method is used to model the rest of the system. The elasto-plastic Drucker-Prager Cap model is used to model the soil behaviour. The explosion process is simulated using the Jones-Wilkens-Lee equation of state. The Concrete Damage Plasticity model is used to simulate the behaviour of concrete with the reinforcement considered as an elasto-plastic material. The contact interface between soil and structure is simulated using the general Mohr-Coulomb friction concept, which allows for sliding, separation and rebound between the buried structure surface and the surrounding soil. The behaviour of the whole system is evaluated using a numerical example which shows that the proposed model is capable of producing a realistic simulation of the physical system behaviour in a smooth numerical process.

• 한국가스학회지
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• 제25권4호
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• pp.1-9
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• 2021

현대 화학 플랜트는 공정 및 설비가 복잡화, 세분화됨으로써 대규모 잠재 위험성이 증가하는 실정이다. 내부 화학물질이 난류, 층류, 압력, 온도, 마찰 등으로 인해 여러 조건하에 운영될 때 과도한 응력이 발생하고 이러한 발생 응력이 누적되면서 피로 등의 문제로 화학 설비 및 장치가 손상되거나 파열될 가능성이 존재한다. 사고통계에 따르면 여름철 화학 사고의 발생 빈도는 다른 계절에 비해 높게 나타나며 최근 5년간 발생한 화학 사고에서 누출에 의한 사고는 유형별 사고 중 압도적인 비율을 차지한다. 화학물질의 누출은 폭발 및 환경오염을 포함한 큰 인명 및 경제적 피해를 일으킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 계절별로 화학 플랜트 배관 누출 시 위험성 및 피해영향 평가를 수행하기 위해 실제 프로필렌 누출사고 현장을 3D 스캐너를 활용하여 재구성하고 FLACS를 활용하여 계절별 최대농도, 끝점거리 및 확산 거동을 비교 분석함으로써 프로필렌의 계절별 누출 거동을 도출하였다. 그 결과 여름에 화학물질이 누출될 경우 다른 계절에 비해 위험성이 크게 나타나는 것을 확인하였으며 이를 통해 계절별 안전관리 대책 및 방안을 제시하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1-8
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• 2021

현재 자동차를 포함한 에너지 저장장치 제품에는 리튬 이온 배터리가 주로 사용되고 있으며, 이를 과충전하거나, 고온 상황에 방치하는 잘못된 배터리 관리 상황 발생시 폭발 등 위험한 상황에 노출될 수 있으며, 과방전 시 배터리 불능 상황을 야기한다. 이로 인해 배터리 상태를 관리해주는 시스템이 필요하며 배터리 관리 시스템은 배터리 상태를 정확하게 인지하고 각 셀의 전압을 일정하게 유지하여 최적의 배터리 효율을 얻는 데 목적이 있다. 본 논문에서는 일반적 리튬이온배터리에 비해 고안전성을 갖는 리튬인산철 배터리팩과 이를 관리하기 위해 Matlab Simulink 기반의 시뮬레이션을 사용하여 셀 특성을 확인할 수 있는 RC등가회로 모델을 이용한 분석방법을 제시하고, 저전력 및 상호통신간섭이 적은 블루투스 기반 BMS 모듈의 알고리즘을 개발하였다.