본 연구는 탄소중립 사회 실현을 위해 추진 중인 국제사회(한국, 미국, 유럽, 일본 등)의 수소경제 동향 분석과 더불어, 국민과 밀접한 핵심 수소 사용시설인 기존 구축·운영 중인 기체수소충전소와 향후 구축 예정인 액화수소충전소의 유형별 차이점을 비교·분석하였다. 또한, 정량적 위험성평가 프로그램인 SAFETI를 활용하여 액화수소충전소의 안전성을 분석하고, 조건부 허용영역인 개인적·사회적 위험도와 설비별 위험도 순위를 고려하여 설비 배치 등의 안전성 제고 방안에 대해 제안하였다.
Consequence analysis using an ALOHA program is conducted to calculate the accidental impact ranges in the cases of hydrogen leakage, explosion, and jet fire in a hydrogen fueled combined cycle power plant. To evaluate the effect of weather conditions and topographic features on the damage range, ALOHA is executed for the power plants located in the inland and coastal regions. The damage range of hydrogen leaked in coastal areas is wider than that of inland areas in all risk factors. The obtained results are expected to be used when designing safety system and establishing safety plans.
In the ongoing debates over the need to identify new sources of energy and to reduce the emissions of greenhouse gases. Hydrogen has emerged as one of the most promising alternatives due to its emissions from the vehicle being virtually zero. The governments have identified the development of regulations and standards as one of the key requirements for commercialization of HFCV. Regulations and standards will help overcome technological barriers to commercialization. The development of Global Technical Regulation (GTR) for HFCV occurred under the World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations. Development of a technique for safety assessment of HFCV include four tasks, research for regulation system and policy, hydrogen safety, vehicle operation safety and protection against high-voltage. The objective is to establish a technique for safety assessment and amend safety standards for HFCV and consequently reflect research results to vehicle management policy. We devised safety standards and evaluation techniques with regard to high-pressure gas and high voltage of hydrogen fuel cell vehicle. KMVSS for HFCV was amended to June 10, 2014. including the results of the safety assessment technology for high-voltage and hydrogen characteristics.
수소 수요가 증가함에 따라 수소를 저장하기 위한 설비의 중요성이 대두되었으며, 국내에서는 다양한 법으로 수소 취급 설비를 규제하고 있다. 산업안전보건법에 따르면 저장량 5톤 이상의 액화수소를 취급하는 경우 공정안전관리 제도를 운용해야 한다. 하지만 현행 산업안전보건법에는 인화성을 띠는 저온액화 물질에 적용하기엔 적절하지 않은 기준이 있다. 본 연구에서는 산업안전보건법과 KOSHA Guide를 바탕으로 PSM 구성요소 중 공정안전자료와 안전운전 계획에서 수소취급 설비를 위해 개선되야 할 7개 주요 항목에 대해서 제시하였으며, 과학적인 분석을 통해 제시된 7개 항목이 어떤 방향으로 개선되어야 하는지 도출하였다.
수소관련 신기술 및 신사업의 등장으로 액화수소 제조(충전), 액화수소 저장탱크 및 용기 제조 등 관련 분야에 대한 제도 정비 필요성이 확대되었고, 이를 실증하기 위한 규제특례(규제자유특구 및 규제샌드박스)제도가 도입됨에 따라 특례 신청이 지속적으로 증가하는 추세에 있다. 이에, 수소 관련 규제특례사업 지정현황을 파악하고 최소한의 안전성을 확보하기 위한 안전 관리 강화 방안을 수립하여 시행하고자 한다.
As the hydrogen economy receives attention, much research has been conducted on water electrolysis that can produce green hydrogen. After investigating the various risk factors that exist in the alkaline water electrolysis process through hazard and operability study and job safety analysis, which are risk assessments, measures to ensure safety were prepared and made into a manual. Possible risks that could occur during various emergency stop situations and operations were identified, and leakage of potassium hydroxide (KOH) and hydrogen used as electrolyte appeared to be the main risk. If you utilize a risk assessment for the relevant equipment when writing a manual, you will be able to prepare work procedures that substantially reduce risk factors.
Safety of hydrogen handling facilities is needed as supply of hydrogen cars has been expanded recently. In this study, the adequacy of safety regulations of hydrogen handling facilities and the risk of damage with hydrogen leakage were studied. The range of explosion hazard location of the hydrogen filling plant was investigated using the computational fluid dynamics (CFD) method, Explosive hazardous area is influenced by leakage type, hole size and sectional area. When the conditions of KS standard are applied, range explosive hazardous area is expanded 7.05 m, maximum. It is about 7 times larger than exceptional standard of hydrogen station. Meanwhile, distance from leakage point to 25% LEL of hydrogen is investigated 1.6 m. Considering the shape of charging hose, regulation of hydrogen station is appropriate.
Kim, Soohyeon;Lee, Minkyung;Kim, Junghwan;Lee, Jaehun
공업화학
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제33권6호
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pp.653-660
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2022
In liquid hydrogen storage tanks, tank damage or leakage in the surrounding pipes possess a major risk. Since these tanks store huge amounts of the fluid among all the liquid hydrogen process facilities, there is a high risk of leakage-related accidents. Therefore, in this study, we conducted a risk assessment of liquid hydrogen leakage for a grid-type liquid hydrogen storage tank (lattice-type pressure vessel (LPV): 18 m3) that overcame the low space efficiency of the existing pressure vessel shape. Through a commercially developed three-dimensional computational fluid dynamics program, the geometry of the site, where the liquid hydrogen storage tank will be installed, was obtained and simulations of the leakage scenarios for each situation were performed. From the computational flow analysis results, the pool formation behavior in the event of liquid hydrogen leakage was identified, and the resulting damage range was predicted.
수소 에너지는 20 세기 대표에너지인 석유, 석탄의 대체 에너지로 각광받고 있다. 또한, 수소에너지가 가지고 있는 미세먼지 제로, 풍부한 에너지원 그리고 생태계의 무영향 등의 이점은 다른 신재생 에너지원보다 비교우의를 점하도록 하고 있다. 하지만, 수소 에너지의 명확하지 못한 제품 개발기준과 사용법은 수소 에너지 관련 제품군의 사고 위험도를 높이고, 수소의 높은 에너지 준위는 사고 발생 시, 큰 사회적 문제를 일으킬 요소를 내재하고 있다. 따라서, 본 연구는 빠른 수소 에너지의 표준화 방안을 제시하여 신제품 개발이 대부분인 수소 에너지 관련 제품의 안전한 시장 정착에 도움을 주고자 한다.
Hydrogen is a clean fuel and is used in many applications in power systems such as fuel cells. It has unique properties such as wide flammability, high burning velocity, and difficulty to liquefy, which lead to critical safety issues. Fire and explosion are the most frequently occurring accidents and one of the major reasons is autoignition. In the ignition process, the chemistry of hydrogen combustion depends mainly on radical pools, and the temperature at which chain-branching and terminating rates are equal is called the crossover temperature. This study addresses the homogeneous autoignition of diluted hydrogen-air mixtures to investigate the effects of dilution on the crossover temperature to prevent explosions in the future. The new criterion for crossover temperature is introduced by only hydrogen radicals to adjust more simply. The detailed calculations indicate that the crossover temperatures are low at high dilutions of carbon dioxide and nitrogen because the concentrations of active radicals are reduced when an inert gas is added. This result is expected to contribute to hydrogen safety and realize a hydrogen society in the future.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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