• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.126-135
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• 2002

The study is concerned with an approach to the design of new architectures of fuzzy neural networks and the discussion of comprehensive design methodology supporting their development. We propose an Adaptive Fuzzy Polynomial Neural Networks(APFNN) based on Fuzzy Neural Networks(FNN) and Self-organizing Networks(SON) for model identification of complex and nonlinear systems. The proposed AFPNN is generated from the mutually combined structure of both FNN and SON. The one and the other are considered as the premise and the consequence part of AFPNN, respectively. As the premise structure of AFPNN, FNN uses both the simplified fuzzy inference and error back-propagation teaming rule. The parameters of FNN are refined(optimized) using genetic algorithms(GAs). As the consequence structure of AFPNN, SON is realized by a polynomial type of mapping(linear, quadratic and modified quadratic) between input and output variables. In this study, we introduce two kinds of AFPNN architectures, namely the basic and the modified one. The basic and the modified architectures depend on the number of input variables and the order of polynomial in each layer of consequence structure. Owing to the specific features of two combined architectures, it is possible to consider the nonlinear characteristics of process system and to obtain the better output performance with superb predictive ability. The availability and feasibility of the AFPNN are discussed and illustrated with the aid of two representative numerical examples. The results show that the proposed AFPNN can produce the model with higher accuracy and predictive ability than any other method presented previously.

• 대한안전경영과학회지
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• 제20권3호
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• pp.27-36
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• 2018

The steel pipe manufacturing industry deals with facilities and materials. Especially thermal facilities are close to vapor cloud explosion (VCE) and may cause secondary damage to facilities because they deal with corrosive substances such as hydrofluoric acid, sulfuric acid and acid, fire, explosion, leakage etc. It is in danger. In this study, hazard identification method was conducted using HAZOP techniques and quantitative risk analysis was conducted using e-CA, a program that supports accident impact analysis. Equipment in the influence range of ERPG - 3 was determined to be a facility requiring replacement. It was decided that neutralization is necessary using slaked lime. Based on the cost of loss, We presented the proper replacement which is the timing of the dangerous facility. As a result, It was ideal to replace the facilities with 20 years of heat treatment facilities, one year of hydrofluoric acid storage tank, 20 years of sulfuric acid storage tank, and 5 years of hydrochloric acid storage tank.

• 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.

• 한국가스학회지
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• 제17권5호
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• pp.15-21
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• 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.

• 한국가스학회지
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• 제2권4호
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• pp.7-17
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• 1998

본 연구는 화학장치설비중 가압 염소포화액체 저장탱크의 2상흐름 연속누출에 대한 유해위험거리(또는 독성완충거리)를 정량적으로 예측하기 위한 결과영향 모델링 방법론을 개발하기 위한 것이다. 누출원 모델링은 미환경청의 가이드라인에 근거한 정교한 해석방법과 SuperChems 모델의 자체계산에 의하여 각각 수행되었다. 유해위험성 평가에서 법적 독성규제농도로서 사용되는 STEL, IDLH 및 ERPGs (ERPG-2와 ERPG-3) 농도들에 대하여 유해위험거리를 예측하였다. 비상대응계획 수립시 유해위험성 평가의 가이드라인으로 활용하기 위하여 특히 ERPG-2 농도에 대하여 누출원특성 및 기상변화들의 유해위험거리에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 한국가스학회지
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• 제23권2호
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• pp.28-34
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• 2019

현재 울산국가산업단지에는 생산량의 증대와 이송의 편의를 위해 막대한 규모의 지하매설배관이 설치되어 있다. 현재 울산국가산업단지에는 62개 사에 총 1,293km의 지하배관이 설치되어 있으며, 이 중에서 상당수는 사업장 외부에 설치되어 있다. 최근 3년간 울산국가산업단지에서는 5건의 누출사고가 발생하였으며, 대응시간은 평균 8시간 이상 걸렸다. 이러한 사고대응의 지체는 심각한 2차 사고로 이어질 수 있으며, 이는 지역주민들에게 큰 위험을 줄 수도 있다. 본 연구에서는 지하매설배관에 긴급차단장치를 설치하는 경우 사고영향평가를 통해 얼마나 누출사고의 영향이 경감되는지 분석하였다. 본 연구의 결과를 통해 긴급차단장치 설치가 지하매설배관의 누출사고의 피해를 줄이는 데 큰 역할을 할 수 있음을 검증하였다. 향후, 지하매설배관의 안전성 향상을 위해 시급히 긴급차단장치의 설치를 입법화하고 실행되어야 할 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.225-231
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• 2019

우리나라의 경우 지상에 설치된 고압 천연가스 배관과 건축물 간의 최소 이격거리는 가스기술기준(KGS code)에 의해 규제된다. 이 논문을 통해 이러한 최소 이격거리를 관련된 KGS 코드를 개정한 기술적 근거를 보여주고자 한다. 이격거리를 설정하는 접근 방법으로 합리적 사고 시나리오에 의한 피해기반 접근법을 적용하였는데 배관에 부착된 1인치 분기 라인이 파손되어 제트화재가 발생한 시나리오를 선정하였다. 여기서 공업지역에 종사하는 작업자에 대해 비공업지역에 있는 사람들보다 더 높은 허용가능 복사열 플럭스를 적용하였다. 그 이유는 공업지역에 종사하는 근로자는 일반 대중들 보다 더 짧은 시간 안에 비상 대피가 가능하기 때문이다. 이 사고 시나리오에 대한 피해영향 분석 결과로부터 지상에 설치된 고압 천연가스 배관과 건축물 간의 최소 이격거리로서 비공업지역에서는 30 m, 공업지역에서는 15 m로 KGS 코드 개정을 제안하였다. 코드 개정안은 KGS 코드 위원회(가스기술기준위원회)에 채택되어 현재 시행 중이다.

• 한국안전학회지
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• 제37권2호
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• pp.1-9
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• 2022

Most factories deal with toxic or flammable chemicals in their industrial processes. These hazardous substances pose a risk of leakage due to accidents, such as fire and explosion. In the event of chemical release, massive casualties and property damage can result; hence, quantitative risk prediction and assessment are necessary. Several methods are available for evaluating chemical dispersion in the atmosphere, and most analyses are considered neutral in dispersion models and under far-field wind condition. The foregoing assumption renders a model valid only after a considerable time has elapsed from the moment chemicals are released or dispersed from a source. Hence, an initial dispersion model is required to assess risk quantitatively and predict the extent of damage because the most dangerous locations are those near a leak source. In this study, the dispersion model for initial consequence analysis was developed with three-dimensional unsteady advective diffusion equation. In this expression, instantaneous leakage is assumed as a puff, and wind velocity is considered as a coordinate transform in the solution. To minimize the buoyant force, ethane is used as leaked fuel, and two different diffusion coefficients are introduced. The calculated concentration field with a molecular diffusion coefficient shows a moving circular iso-line in the horizontal plane. The maximum concentration decreases as time progresses and distance increases. In the case of using a coefficient for turbulent diffusion, the dispersion along the wind velocity direction is enhanced, and an elliptic iso-contour line is found. The result yielded by a widely used commercial program, ALOHA, was compared with the end point of the lower explosion limit. In the future, we plan to build a more accurate and general initial risk assessment model by considering the turbulence diffusion and buoyancy effect on dispersion.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.429-435
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• 2020

북한은 2017년 6차 핵실험 이후 스스로 핵 무력의 완성을 선언하였다. 한반도 비핵화를 위한 국내외의 노력에도 불구하고 그 해결전망은 밝지 않다. 북한의 WMD위협을 억제하기 위한 정치·외교적 노력과 함께 유사시 예상되는 '재앙적 상황'에 대비한 사후관리 능력의 강화가 요구된다. 이에 따라 본 연구는 CBRN 위협에 대비한 사후관리 강화방안을 제시하기 위해 수행되었다. 연구모델은 국가 차원의 재난관리 계획발전모델 중 미 국토안보부가 채택하여 활용 중인 THIRA 프로세스를 일부 보완하여 활용하였다. 한국의 사후관리 체계는 재난에 대비한 위험관리와 위기관리를 포괄한다. 이 체계는 전·평시 CBRN의 확산 또는 사용의 억제, 위협의 대응, 예상피해 최소화 등을 목적으로 민·관·군 통합방위작전의 형태로 수행된다. 예방단계에는 CBRN의 개념과 사후관리 절차를 국가관리체계 속에 반영, 통합경보체계의 보완, 대피시설의 준비 그리고 통합훈련체계의 구축 등이 요구된다. 대비단계에는 관련 법규와 매뉴얼의 정비, 정부 조직의 정비와 수행절차의 발전, 통합대응이 가능한 현장 지원체계의 구축, 그리고 주기적인 훈련 등이 필수적이다. 대응단계에는 응급처치와 구호를 위한 의료지원체계의 정상가동, 제염시설의 설치 및 운영, 그리고 피해평가 및 통제지침의 발전이 중요하다. 복구단계에서는 안정화 평가 기준 및 절차의 발전, 피해복구에 필요한 자원의 확보 및 운용, 그리고 지역방위군과 향토예비군, 민방위가 연계된 지역피해복구 역량 강화가 필요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.48-53
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• 2017

유독물 취급업체수가 증가하고 취급업체들이 다루는 물질의 종류가 다양해지고, 그 양도 증가함에 따라 국내 화학 사업장 사고의 심각성을 보여준 대표적인 사례로 2012년 구미 불산 사고를 들 수 있다. 화학사고 발생 시 화학물질 특성과 주변 환경에 따라 효과적으로 대응책을 마련하기 위해서는 예측모델의 활용이 반드시 필요하다. 현재 존재하는 다양한 예측모델들은 실험을 통해 그 정확도를 검증된 적은 있지만, 예측모델들간의 계산 결과 비교를 통해 어떠한 경우에 어떤 모델이 가장 적합한지에 대한 활용성 부분이 부족한 실정이다. 본 연구에서는 구미 불산 사고를 사례연구로 선정하고 불화수소의 누출과 확산에 가장 정확하다고 알려진 HGSYSTEM을 이용하여 농도를 계산하였다. ERPG-2 기준농도 기준으로 사고 지점으로 부터 1 km 이상 확산됨을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 ALOHA와 CARIS의 결과를 비교하여, 가장 대표적인 예측 모델들의 활용성을 분석하였다.