• 해양환경안전학회지
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• 제29권2호
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• pp.238-247
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• 2023

선박 연료로서 LPG는 현재의 기술과 경제성 등을 고려하였을 때 매력적인 연료이다. 하지만, 아직 LPG 연료 선박의 안전 지침을 개발 중에 있고, 국내에서는 중소형 선박에 LPG 추진 시스템을 적용한 사례가 없다. 본 연구에서는 국내 최초 개발된 해상용 LPG 엔진 시스템에 대해 보다 객관적인 위험성 평가를 수행하고 안전 운용 기준을 제안하고자 한다. 우선, 위험과 운전 분석 기법을 통해 동 엔진 시스템을 5개의 검토 구간으로 분할하고 총 58가지의 위험요소를 식별하였다. 그다음 정성적 평가인 HAZOP 기법의 주관성을 보완하기 위해 퍼지 이론을 사용하고 검출도, 민감도 등 위험 요인을 추가하여 퍼지 분석적 계층 과정을 통해 위험 요인의 상대적 가중치를 비교하였다. 그 결과, 5가지의 위험 요인 중, 위험성에 가장 큰 영향을 미치는 위험 요인은 발생 빈도와 심각도로 평가되었다. 마지막으로, 위험 요인에 대한 가중치를 고려하여 위험 순위를 세밀하게 선정하기 위해 퍼지 TOPSIS 기법을 적용하였다. 그 결과, 위험 등급은 47개 그룹으로 구분할 수 있었고, 동 엔진 시스템의 운용 중 가장 위험도가 높은 위험요소는 LPG 공급 라인 유지 보수 중 가스 누출로 분석되었다. 본 연구에 제안된 기법을 LPG 공급계통 등 다양한 설비에도 적용하여, 향후 LPG 추진 선박의 안전 기준 마련을 위한 위험성 평가의 표준절차로 활용할 수 있기를 기대한다.

• 한국가스학회지
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• 제27권4호
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• pp.92-101
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• 2023

기후변화 문제를 해결하기 위해 탄소중립은 이제 선택이 아닌 필수가 되었다. 수소는 재생에너지의 간헐적 생산을 보완할 수 있는 저장 매체일 뿐만 아니라 반응 후 이산화탄소 배출이 없어 활용 분야에서도 좋은 대안으로 여겨지고 있다. 수소 활용 분야 중 하나인 수소자동차의 활성화를 위해서는 수소충전소 인프라 구축이 선행되어야 한다. 수소충전소의 효율적인 운영과 위험성평가를 위해서는 위험요인에 대한 우선순위 선정이 필요하지만, 국내 수소충전소 운영 기간이 짧아 사고에 따른 빈도 데이터가 부족하고 그 신뢰도가 낮다. 본 연구에서는 HAZOP을 통하여 수소충전소에서 발생 가능한 이탈의 원인과 결과를 도출하고 Fuzzy-AHP를 활용하여 분석하려고 한다. 이를 통하여 수소충전소에서 발생 가능한 이탈 원인의 의사결정값을 도출하고 수소 사고사례와 위험성평가에 적용하여 데이터의 신뢰성과 효용성을 확인하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.170-175
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• 2005

This study presents a prediction of a failure rate in a safety required system that consists of a embedded control system, requiring a satisfaction of a quantitative safety requirement. International Standards are employed to achieve a regular procedures in the whole life cycle of a system, for the purpose of a prediction and a evaluation of a fault that might be able to be happened in a system. This International Standards uses SIL (Safety Integrity Level) to evaluate a safety level of a system. SIL is divided into 4 levels, from level 1 to level 4, and each level has functional failure rate and dangerous failure rate of a system. In this paper we describe the conventional method to predict the dangerous failure rate and propose a method using hazard analysis to predict the dangerous failure rate. The conventional method and the technique using hazard analysis to predict the dangerous failure rate are made a comparison through the control modules of the interlocking system in KTX. The proposed method verify better effectiveness for the prediction of the dangerous failure rate than that of the conventional method.

• 한국가스학회지
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• 제16권3호
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• pp.22-28
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• 2012

BPA 공장의 메탄올 분리공정에서 HAZOP 평가를 실시하고, 사고 시나리오로부터 화재 및 폭발 사고의 피해범위를 예측하였다. 그 결과, 화재사고의 피해범위는 50 mm 직경의 안전밸브 토출배관 파열에 의한 제트화재에서는 20 m이었고, 설비가 전파되어 플래쉬화재가 발생되는 경우에는 267 m이었다. 또한 개방공간 증기운 폭발사고의 피해범위는 토출배관 파열에서는 22 m이었고, 설비 전파인 경우에는 542 m이었다. 그리고 최악의 누출 시나리오에 대한 안전대책으로는 메탄올 분리컬럼 내부의 이상압력 상승을 감지할 수 있는 압력계를 2 out of 3 voting으로 설비 상부에 설치하여 주공급라인 상에 설치된 컨트롤밸브와 긴급차단밸브를 동시에 차단할 수 있도록 하여야 한다.

• 한국가스학회지
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• 제7권3호
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• pp.1-6
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• 2003

본 연구에서는 가스공급기지를 대상으로 공정 위험성 평가에 의해 최적 안전관리 투자수준을 결정하는 방법을 제시하였다. 이를 위해 가스공급기지에서 공정 위험성 평가(HAZOP, FTA, CA)를 실시하여, 안전관리비에 대한 잠재재해손실비와 편익을 산출하였다. 그 결과, 비선형 회귀분석법에 의하여 투자비와 편익의 경향을 알 수 있었으며, 안전관리 투자비와 잠재재해손실비를 비교$\cdot$분석하여 적정 안전관리 투자수준을 결정할 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.739-745
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• 2006

The role of maintenance in railway is going to be extended to improve the reliability of railway system in the aspect of Asset management gradually. In this paper, the meaning of reliability and safety in RCM which has been applied in order to improve the efficiency of maintenance is deduced. And the analysis task of reliability and safely which has been recommended in railway standards such as EN50126 and IEC62278 is reviewed in the aspect of RCM. Finally, the several ways are proposed to apply RCM to railway system through the comparison between the RCM procedure and the analysis procedure for the reliability and safety in railway standards. Hereafter, if the analysis of reliability and safety is performed with the concept of RCM in the beginning of railway business, it will be more efficient to improve the reliability and manage the railway asset.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권1호
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• pp.76-85
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• 2023

신재생에너지로서 수소에 대한 수요가 증가하고 있으나 기존의 화석 연료와 달리 수소는 연료 공급을 위한 전용 충전소가 필요하며, 이러한 인프라 확보를 위해서 수소충전소의 위험성 평가가 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 정성적 위험성평가와 정량적 위험성 평가로 구분하여 수소충전소에 대한 위험성평가를 수행하였다. 정성적 평가는 Hazard and Operability Analysis(HAZOP) 기법을 사용하여 Dispenser Module을 두 개의 Node로 평가하였으며, Criticality Estimation Matrix에 따라 Filter의 막힘으로 인한 사고와 고압 사고의 위험도가 High Level로 평가되었다. 정량적 위험성 평가는 Hydrogen Korea Risk Assessment Module(Hy-KoRAM)을 사용하여 화재의 형상과 피해영향범위를 나타냈고, 개인적 위험도와 사회적 위험도에 대한 평가를 수행하였다. 개인적 위험도는 수소충전소로부터 약 100m 떨어진 공공시설 부근까지 추가적인 안전조치가 고려되는 As Low As Reasonably Practicable(ALARP) 구간의 위험도를 보였고, 사회적 위험도 역시 약 10명의 사망자가 발생할 사고빈도가 1E-04/year로 도출되며 ALARP 구간 내에 나타났다. 정성적·정량적 위험성 평가 결과, 공정 단계의 추가적인 안전 조치와 수소충전소 부근의 제한구역 설정을 통하여 안전성 향상 방안을 제시하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권2호
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• pp.169-175
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• 2018

본 연구는 핵융합 배가스 중 삼중수소가 포함된 화합물인 메탄($CQ_4$) 및 물($Q_2O$)로부터 수소동위원소를 회수하기 위한 공정에 관한 것이다(Q는 수소, 중수소, 삼중수소). 수증기-메탄 개질반응과 수성가스 전환반응을 이용하여 $CQ_4$와 $Q_2O$를 $Q_2$로 변환시키고, 후속하는 팔라듐 분리막으로 생성된 $Q_2$를 회수한다. 본 연구에서는 $CQ_4$ 및 $Q_2O$ 중 하나의 물질인 $CH_4$ 및 $H_2O$로부터 수소 회수를 위해 촉매반응기, 팔라듐 분리막, 순환펌프로 구성된 순환루프를 적용하였다. 촉매반응온도 및 순환유량을 변화시켜가며 $CH_4$ 및 $H_2O$의 전환율을 측정하였다. $CH_4$ 중 수소 회수는 촉매반응온도 $650^{\circ}C$, 순환유량 2.0 L/min 조건에서 99% 이상의 $CH_4$ 전환율을확인하였고, $H_2O$ 중수소 회수는촉매반응온도 $375^{\circ}C$, 순환유량 1.8 L/min 조건에서 96% 이상의 $H_2O$ 전환율을 확인하였다. 이와 더불어, 향후 핵융합 실증로(K-DEMO)에서의 $CQ_4$ 발생량을 예측하고, 이에 대한 처리공정을 제안하였으며, HAZOP (Hazard and Operability) 분석을 실시하여 공정의 위험요소와 운전상의 문제점을 도출하고 해결방안을 제시하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.449-461
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• 2013

최근 발생한 경북 구미의 불산 누출 및 경남 울산의 염산 누출사고의 예와 같이 화학공장에서 발생되는 사고중대 부분은 저장탱크나 운송배관 및 플랜지호스 등의 손상에 의한 휘발성 유독성물질의 대량누출이며, 이 경우 누출된 지역의 자연환경과 대기 조건에 따른 유독성물질의 확산 거동이 인적, 물적 피해의 중요한 변수가 되기 때문에 위험성평가는 가장 중요한 관심 대상이 된다. 따라서 본 연구에서는 누출물질에 대한 대기 중 확산을 모사하기 위하여 불산 저장탱크에서 누출된 경우를 예제로 선택하여, 수치해석과 ALOHA(Areal Location of Hazardous Atmospheres)의 확산 시뮬레이션을 이용한 결과해석을 수행하였다. 먼저 공정위험분석으로 정성적 평가인 HAZOP(Hazard Operability) 결과를 살펴보면 첫째 공정흐름상(flow) 위험 요소로서 플렌지, 밸브와 호스의 균열 등 손상으로 인한 누출에 의한 운전지연 또는 독성가스누출 등이 발생할 수 있고, 둘째 온도, 압력, 부식으로부터는 화재, 질소공급과 압 그리고 탱크나 파이프 이음관의 내부 부식으로 인한 독성누출의 가능성이 높은 것으로 분석되었다. 다음 결과 영향분석 기법인 ALOHA를 운용한 결과를 살펴보면 Dense Gas Model에 대한 입력 자료값에 따라 미치는 결과 영향이 다소 차이가 있음을 발견하였으나 기상조건으로서 대기안정도 보다는 풍향 및 풍속이 가장 영향을 미치는 것으로 분석 되었다. 또한 풍속이 빠를수록 누출물질의 확산이 잘 일어났고, 수치해석결과인$LC_{50}$과 ALOHA의 AEGL-3(Acute Exposure Guidline Level)과 결과를 비교했을 때 확산길이는 다소 차이가 있지만 확산농도 측면에서는 액체와 증기누출인 경우에 있어서 거의 비슷한 결과를 보였다. 따라서 ALOHA 모델을 운영한 결과 각 시나리오별 경향은 상당히 일치함을 볼 수 있었다. 따라서 추후 수치해석과 확산모델링에 의한 예측농도를 국제적인 기준치인 IDLH(Immediately Dangerous to Life and Health), ERPG(Emergency Response Planning Guideline), AEGL(Acute Exposure Guidline Level)과 비교 함 으로서 독성 가스의 대한 완충거리를 결정 할 수 있고, 이와 같은 연구방법은 유독성물질 누출에 따른 위험성평가를 보다 효율적으로 수행하는데 도움을 줄 것이며, 지역사회 비상대응체계 수립 시 적절하게 활용할 수 있을 것이다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.73-81
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• 2020

For the fault tree analysis (FTA) analysis of the packaged hydrogen filling station, the composition of the charging station was analyzed and the fault tree (FT) diagram was prepared. FT diagrams were created by dividing the causes of events into external factors and internal factors with the hydrogen event as the top event. The external factors include the effects of major disasters caused by natural disasters and external factors as OR gates. Internal factors are divided into tube tailer, compressor & storage tank, and dispenser, which are composed of mistakes in operation process and causes of accidents caused by parts leakage. In this study, the purpose was to improve the hydrogen station. The subjects of this study were domestic packaged hydrogen stations and FTA study was conducted based on the previous studies, failure mode & effect analysis (FMEA) and hazard & operability study (HAZOP). Top event as a hydrogen leaking event and constructed the flow of events based on the previous study. Refer to "Off shore and onshore reliability data 6th edition", "European Industry Reliability Data Bank", technique for human error rate prediction (THERP) for reliability data. We hope that this study will help to improve the safety and activation of the hydrogen station.