표제지
ABSTRACT
목차
제1장 서론 9
제1절 연구의 배경 9
제2절 연구의 목적 11
제3절 연구의 범위 및 방향 11
제2장 문헌 연구 12
제1절 수소의 특성 12
(1) 수소의 물리적 특성 12
(2) 수소의 위험성 14
제2절 수소충전소 종류 15
제3절 수소충전소 현황 16
제4절 국내·외 안전거리 기준 17
제5절 수소 사고 현황 19
제3장 사고 시나리오 구성 21
제1절 융·복합 충전소 위치 선정 21
제2절 설비별 세부 데이터 22
제3절 복사열(Jet fire)과 과압(Overpressure) 기준 설정 24
제4절 풍속 및 대기안정도(Weather Category) 설정 25
제5절 인구밀도 설정 26
제4장 정량적 위험성 평가 결과 분석 27
제1절 복사열(Jet fire) 및 화구(Fire ball)로 인한 피해 범위 및 영향 27
제2절 과압(Overpressure)으로 인한 피해 범위 및 영향 31
제3절 개인적 위험도 결과 분석 36
제4절 사회적 위험도 결과 분석 37
제5장 연쇄 폭발(Domino Effect) 결과 분석 38
제1절 연쇄 폭발로 인한 사고 시나리오 설정 38
(1) 연쇄 폭발 해석 모델 설정 38
(2) 몬테카를로 시뮬레이션(MCS) 기법 사용 절차 40
(3) State-Value function 수식 정리 41
제2절 몬테카를로 시뮬레이션 결과 분석 42
제6장 결론 45
참고문헌 47
국문요약 49
〈표 2-1〉 수소와 연료가스의 물성치 비교 12
〈표 2-2〉 최소 발화온도 13
〈표 2-3〉 물질별 최소점화에너지 13
〈표 2-4〉 가연성 혼합기의 연소한계 14
〈표 2-5〉 전국 수소충전소 구축 현황(도심) 16
〈표 2-6〉 국내·외 안전거리 기준 18
〈표 2-7〉 수소 사고 현황 20
〈표 3-1〉 수소충전소 설비별 세부 데이터 23
〈표 3-2〉 복사열에 따른 피해영향 기준 24
〈표 3-3〉 압력에 따른 건물 및 재산 피해영향 기준 24
〈표 3-4〉 풍속 및 대기안정도 설정 25
〈표 3-5〉 인구밀도 설정 26
〈표 4-1〉 복사열(Jet fire) 및 화구(Fire ball)로 인한 피해 범위 27
〈표 4-2〉 복사열(Jet fire) 및 화구(Fire ball)로 인한 피해 영향 분석 29
〈표 4-3〉 과압(Overpressure)으로 인한 피해 범위 31
〈표 4-4〉 과압(Overpressure)으로 의한 피해 영향 분석 33
〈표 4-5〉 개인적 위험성에 대한 기준 36
〈표 4-6〉 정량적 위험성 평가 결과 정리 45
〈그림 1-1〉 수소 사고 현황(2011~2021년) 10
〈그림 2-1〉 제조식 수소충전소(On-site) 15
〈그림 2-2〉 저장식 수소충전소(Off-site) 15
〈그림 3-1〉 강동 융·복합 충전소 위성지도(1km×1km) 21
〈그림 4-1〉 튜브 트레일러 화구 피해 범위 Contour(1km×1km) 30
〈그림 4-2〉 고압탱크 복사열 피해 범위(300m×300m) 30
〈그림 4-3〉 튜브 트레일러 폭발 피해 범위 Contour(1km×1km) 35
〈그림 4-4〉 고압탱크 폭발 피해 범위 Contour(1km×1km) 35
〈그림 4-5〉 저압탱크 폭발 피해 범위 Contour(1km×1km) 35
〈그림 4-6〉 개인적 위험허용기준 36
〈그림 4-7〉 사회적 위험도 결과 F-N Curve 37
〈그림 5-1〉 몬테카를로 알고리즘 절차 41
〈그림 5-2〉 사고 시나리오를 다루기 위한 기본 모델 42
〈그림 5-3〉 몬테카를로 알고리즘을 통한 폭발범위 학습 그래프 - 시드값 500m 43
〈그림 5-4〉 몬테카를로 알고리즘을 통한 폭발범위 학습 그래프 - 시드값 1000m 43
〈그림 5-5〉 몬테카를로 알고리즘을 통한 폭발범위 학습한 그래프 - 시드값 2000m 44
〈그림 5-6〉 몬테카를로 알고리즘을 통한 폭발범위 학습한 그래프 - 시드값 3000m 44