• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제14권3호
• /
• pp.21-28
• /
• 2018

This paper presents two-step simulations to calculate the influence of blast-induced pressures on explosion-protection valves installed at the boundary between a protection facility and a tunnel entering the facility. The first step is to calculate the respective overpressure on the entrance and exit of the tunnel when an explosion occurs near the tunnel entrance and exit to approach the protection facility. Secondly, the blast pressures on the explosion-protection valves mounted to walls located near the tunnel inside approaching the protection facility are analyzed with a 0.1 ms time variation using the results obtained from the first-step calculations. The following conclusions could be derived as a results: (1) The analysis of the entrance tunnel scenario, P1, leads to the maximum overpressure of 47 kPa, approximately a half of the ambient pressure, at the inner entrance due to the effect of blast barrier. For the scenario, P2, the case not blocked by the barrier, the maximum overpressure is 628 kPa, which is relatively high, namely, 5.2 times the ambient pressure. (2) It is observed that the pressure for the entrance tunnel is effectively mitigated because the initial blast pressures are partially offset from each other according to the geometry of the entrance and a portion of the pressures is discharged to the outside.

• 한국가스학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.42-47
• /
• 2008

환경친화적인 에너지원으로서 가스의 수요가 날로 급증하고 있다. 또한 가스의 수요와 더불어 가스사용이 늘어나면서 폭발과 화재에 의한 인명피해가 해마다 증가하고 있다. 따라서, 본 연구에 사용된 실험용 부스의 밀폐된 공간에서의 증기운폭발 과압의 피해를 Hopkinson의 삼승근법을 이용하여 계산하고, 인체에 미치는 영향을 프로빗 모델에 적용하여 피해예측을 평가하였다. 그 결과 프로빗 모델에 적용하여 계산하면 3 m 이격된 인체에는 손상가능성이 전혀 없는 0%로 나타났으며, 25 m 이격되면 고막파열 손상가능성이 전혀 없는 것으로 나타났다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제38권1호
• /
• pp.1-13
• /
• 2020

국내외에서 가스 소비량 증가에 따라 가스 폭발 사고가 꾸준히 발행하고 있으며 석탄 저장소 옥내화 대책에 따른 가스 폭발 위험성이 대두되고 있다. 이러한 가스 폭발의 영향을 분석하기 위하여 TNT 등가량 산정법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 석탄이 배출하는 가연성 가스인 CO, CH₄, C₂H₄의 공기 내 부피 함량에 따른 폭발사례에 대한 TNT 등가량을 산정하였다. 또한 계산된 TNT 등가량을 이용하여 거리에 따른 최대 압력과 임펄스 변화량을 가스 폭발 사례별로 비교, 분석하였다. 3개 혼합 가스의 TNT 등가량 증가 양상은 C₂H₄의 공기 중 부피함량에 의존하는 경향을 보이고 있다. 또한 TNT 특성곡선의 인자인 최대 압력과 임펄스도 가스의 개수가 증가함에 따라 그 값이 증가하는 양상을 띠고 있다.

• 센서학회지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.199-204
• /
• 2003

본 논문에서는 Ta-N 스트레인게이지를 이용한 극한 환경용 세라믹 박막형 압력센서의 제작 및 특성에 관하여 연구하였다. 압력감지부로 Ta-N 스트레인게이지를 사용하였으며, SDB(Si-wafer Direct Bonding)와 전기화학적 식각정지법을 이용하여 매몰 cavity를 가지는 저가격 고수율의 Si 박막 다이어프램을 제작하였다. 또한, 실리콘 박막 다이어프램상에 박막형 스트레인게이지를 형성하여 세라믹 박막형 압력센서를 제작하였다. 제작된 세라믹 박막형 압력 센서는 기존의 스트레인 게이지를 이용한 로드셀에 비해서 온도특성이 우수하고 재현성, 소형화, 집적화 및 저가격화가 가능하기 때문에 고온, 고압 등의 각한 환경에서도 사용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.45-50
• /
• 1999

도심지내에 위치한 부천 LPG충전소 사고 조사를 통하여 가장 피해효과가 큰 탱크로리 폭발에 따른 결과를 분석하였다. 분석범위는 BLEVE 현상에 의한 방출열과 과압이 충전소주변에 위치한 구조물이나 인체에 미치는 영향을 대상으로, 실제 현장조사를 통하여 수집된 피해결과와 이론적인 모델(PHAST-Process Hazad Analysis Sortware Tools) 분석 결과를 비교하였다. 부천 LPG 충전소 폭발 사고의 피해효과는 방출열의 경우 두 가지 모두 큰 차이를 보이지 않았으나, 과압의 경우, 실제 피해는 이론적 모델분석결과의 약 $15\%$정도에 해당하는 축소된 거리에서 나타났다. 또한, 충전소 인근에 위치한 구조물에 대한 피해효과는 부분적으로 과압에 의한 균열 및 붕괴 현상보다는 열 효과에 의한 콘크리트 강도 저하와 성상변화가 크게 나타났다.

• 한국가스학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.54-61
• /
• 2015

본 연구에서는 공정 플랜트시설의 설비 밀집정도에 따른 폭발크기의 경향을 파악하기 위해 CFD 해석을 수행하였다. 설비의 밀집정도는 VBR(Volume Blockage Ratio)과 장애물의 평균크기로 단순화하였다. 밀집정도에 따른 이상적인 형태의 공간에 대해 폭발전용해석 코드인 FLACS를 이용하여 폭발의 특성을 파악하였다. 해석결과 VBR과 장애물의 수가 증가할수록 폭발압력은 증가하는 경향을 보였다. 장애물의 개수가 25개 이하에서는 VBR의 영향은 크지 않았다. 본 연구의 결과 공정에서 가연성 가스 누출 사고시 설비혼잡도를 고려한 피해저감 설계의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국가스학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.15-21
• /
• 2013

본 연구는 3차원 위험성평가 시뮬레이션 툴(FLACS)을 활용하여 연료의 종류에 따른 위험성을 비교 평가하였다. 일반적인 고압가스 충전소 레이아웃을 활용하여 연료를 CNG, 수소, 30%HCNG로 하였을 경우 충전소에서 가스누출에 의한 화재 폭발 상황을 모사하여 피해영향을 비교 분석하였다. 그리고 가스별 누출제트에 의한 피해영향을 평가하였다. 동일한 조건에서 수소, CNG, HCNG가 누출되어 화재폭발이 발생할 경우 수소는 최대과압이 30kPa, HCNG는 3.5kPa 그리고 CNG는 0.4kPa의 과압이 측정되었다. HCNG의 과압이 CNG에 비해 7.75배 높게 측정되었으나, 수소에 비해서는 11.7%에 불과했다. 화염 전파에 있어서 수소는 매우 빠른 화염전파 특성을 가지는 반면 HCNG와 CNG는 수소에 비해 전파속도 및 전파거리에서 비교적 안전한 경향을 보였다. 제트화염에 의한 화염경계거리는 수소가 5.5m, CNG가 3.4m이고 HCNG는 CNG보다 약간 확장된 3.9m로 예측되었다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제18권3호
• /
• pp.7-18
• /
• 2022

Secondary batteries used in electric vehicles have a potential risk of ignition and explosion. Various safety measures are being taken to prevent these risks. A numerical study was performed using a computational fluid dynamics code on the cases where pressure relief vents that can reduce the blast overpressures of batteries were installed in the through-compression test room, short-circuit drop test room, combustion test room, and immersion test room in facilities rleated to battery used in electric vehicles. This study was conducted using the weight of TNT equivalent to the energy release from the battery, where the the thermal runaway energy was set to 324,000 kJ for the capacity of the lithium-ion battery was 90 kWh and the state of charge (SOC) of the battery of 100%. The explosion energy of TNT (△H_TNT) generally has a range of 4,437 to 4,765 kJ/kg, and a value of 4,500 kJ/kg was thus used in this study. The dimensionless explosion efficiency coefficient was defined as 15% assuming the most unfavorable condition, and the TNT equivalent mass was calculated to be 11 kg. The internal explosion generated in a test room shows the very complex propagation behavior of blast waves. The shock wave generated after the explosion creates reflected shock waves on all inner surfaces. If the internally reflected shock waves are not effectively released to the outside, the overpressures inside are increased or maintained due to the continuous reflection and superposition from the inside for a long time. Blast simulations for internal explosion targeting four test rooms with pressure relief vents installed were herein conducted. It was found that that the maximum blast overpressure of 34.69 bar occurred on the rear wall of the immersion test room, and the smallest blast overpressure was calculated to be 3.58 bar on the side wall of the short-circuit drop test room.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제52권6호
• /
• pp.706-712
• /
• 2014

폭약은 높은 에너지를 포함하는 반응성 물질이며 폭발이 발생할 경우 강한 빛, 높은 열, 소음 및 고압을 발생시킨다. 폭발 지점 주변의 손상은 대부분 높은 과압과 폭풍파에 영향을 받는다. 따라서 폭발에 의한 압력 및 폭풍파의 분석이 매우 중요하다. 본 연구에서는 HMX와 같은 고폭화약의 최대 과압 및 폭풍파 속도를 분석하였다. 먼저 HMX 폭발에 관하여 4가지 경우를 선정하고 폭발현상을 모델링하였으며 HMX의 양에 따른 폭발시뮬레이션을 통하여 최대 과압 및 폭풍파 속도를 도출하였다. 또한, 폭발이 Geometry 중심에서 일어난다고 가정하고 계산된 과압과 폭풍파 속도로부터 폭심에서 인접해 있는 위치의 영향을 분석하였다. 대조군으로 이용된 TNT도 함께 시뮬레이션 및 분석하였으며 HMX 시뮬레이션 결과와 비교함으로써 HMX의 상대적인 과압 및 폭풍파속도를 확인하였다. 본 연구는 HMX가 포함된 복합화약이 폭발하였을 경우 최대 과압 및 폭풍파속도 산정 시 기초데이터로 활용할 수 있다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제47권6호
• /
• pp.725-732
• /
• 2015

본 연구는 상압과 가압방식으로 제조한 소뼈 용출액의 이화학 및 관능 특성을 고찰하기 위하여 일반성분, 콜라겐 유래 단백질, 콘드로이틴 황산, 유리 아미노산, 무기질 함량 및 색도를 비교하였다. 가공방식에 따른 소뼈 용출액의 고형분, 조단백, 조회분은 가열시간이 증가할수록 그 함량이 높았고, 동일 시간 동안 가열하였을 때 상압방식 용출액보다 가압방식 용출액에 더 많이 함유되어 있었다. 콜라겐 유래 단백질은 상압방식 용출액보다 가압방식 용출액에 더 많이 함유되어 있었다. 상압방식 용출액의 경우 콜라겐 유래 단백질 함량은 4시간 이상 가열할 때 증가하여 12시간 가열할 때 가장 높았고, 가압방식 용출액의 경우는 가열시간이 증가할수록 콜라겐 유래 단백질 함량이 증가하여 6시간이상 가열했을 때는 유의적 차이가 없었다(p>0.05). 콘드로이틴 황산은 동일 시간을 가열하였을 때 상압방식 용출액보다 가압방식 용출액에 유의적으로 더 많이 함유되어 있었다(p<0.05). 동일 시간 동안 가열하였을 때 칼슘과 마그네슘은 상압방식 용출액에 유의적으로 더 많이 함유되어 있었고, 인, 소듐, 포타슘은 가압방식 용출액에서 더 많았다(p<0.05). 상압방식 용출액이 가압방식 용출액보다 $L^*$ 값이 유의적으로 높았고(p<0.05), $a^*$ 값과 $b^*$ 값은 전반적으로 가압방식 용출액이 높았다. 상압방식 용출액은 가열시간이 증가할수록 탁도가 높았지만, 가압방식 용출액은 가열시간에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았으며(p>0.05), 전반적으로 상압방식 용출액이 가압방식 용출액보다 탁도가 높았다. 관능적으로는 가압방식 용출액이 상압방식 용출액보다 갈색도, 투명도, 소 비린내, 소 비린 맛, 유황 냄새가 강하였는데, 이러한 특성은 가열시간이 증가할수록 더 강했다. 따라서 본 연구를 통하여 영양학적인 측면에서는 가압방식으로 제조한 소뼈 용출액이 우수하였지만, 관능적 측면에서는 전통적인 상압방식으로 제조하는 방법이 좋았다고 판단한다.