[표지] 1
요약 2
목차 4
Abstract 11
I. 서론 13
1. 연구배경 및 필요성 13
2. 연구배경 및 필요성 15
3. 연구배경 및 필요성 16
II. 증강현실 훈련센터 내 원격 제어 설비 및 교육 시나리오 확충 18
1. 저장 공정 내 원격 제어 훈련 시나리오 5종 개발 18
가. 화학 사고 시나리오 추가 18
나. 저장 공정 훈련용 시나리오 5종 개발 30
2. 원격제어가 가능한 자동제어시스템(DCS) 설계 및 설치 113
가. 자동 감지·진단·조치 등이 가능한 DCS 설계 및 가상기능 구현 113
나. 원격 제어시스템 설치 및 AR 시뮬레이터 탑재 130
다. 기존 AR 센터 화학 설비의 원격제어가 가능한 중앙제어 시스템 개발 139
3. 교육생 개별 혹은 다중협업이 가능한 훈련 프로그램 개발 142
가. 일반적인 실제 사업장의 정상·비정상 운전 상황에 대한 컨텐츠 제작 142
나. 개발된 훈련프로그램에 대한 훈련자 교육 매뉴얼 작성 168
다. 훈련프로그램의 평가 방법 및 평가 시스템 개발 191
III. 부식성 물질 화학설비 모형을 활용한 증강현실 어플리케이션 기능개선 205
1. 화학물질안전원 증강현실 훈련센터 설비에 대한 디지털 팩토리 개발 205
가. 부식성 물질 화학설비의 사고 상황(사례포함), 사고원인, 비상대응 등 교육훈련 컨텐츠 증강현실 구현 방법 개발 205
나. PC 혹은 모바일 기기에서도 훈련센터 설비의 AR 기능과 동일하게 구현 250
IV. 훈련 프로그램 운영 매뉴얼 및 교육훈련 방안 제시 254
1. 기 교육과정과 연계한 훈련프로그램 개발 및 교육훈련 방안 제시 254
가. 화학물질안전원 교육과정 분석 및 시사점 도출 254
나. 화학사고 교육과정 운영계획 제시 256
2. 증강현실 훈련장 활용 257
가. 다중 협업 훈련이 가능한 증강 현실 훈련장 257
나. AR 훈련센터 훈련 장비 구성 259
다. 훈련도구 활용과 문제해결 방법을 다룬 운영 매뉴얼 제시 264
3. 훈련 전 과정 진행절차가 포함된 교재 및 강의안 제시 268
가. 강의안 및 교재 구성 268
나. 저장 공정 시나리오 교재 구성 298
다. 부식성 물질 시나리오 교재 구성 352
V. 결론 421
참고문헌 423
부록 425
1. AR/DCS 교육 훈련 콘텐츠 운영방안 425
2. AR/DCS 교육 훈련 교재(안)[내용누락;p.431] 429
화학사고 대응 AR 훈련 프로그램 통합 매뉴얼 620
[뒷표지] 712
〈표 1〉 기존 AR 훈련 프로그램 섹션 분류 19
〈표 2〉 기존 AR 훈련 프로그램 교육훈련 콘텐츠 21
〈표 3〉 기존 AR 훈련시작 화면 및 공정도면 콘텐츠 23
〈표 4〉 증류공정 장치설명 훈련 콘텐츠(예시) 24
〈표 5〉 증류공정 위험요인 훈련 콘텐츠(예시) 27
〈표 6〉 증류공정 응급조치 훈련 콘텐츠(예시) 28
〈표 7〉 중복 누출 훈련 콘텐츠(DCS / AR) 33
〈표 8〉 시나리오 1 사용 설비 44
〈표 9〉 액면 화재 훈련 콘텐츠(DCS / AR) 49
〈표 10〉 시나리오 2 사용 설비 62
〈표 11〉 Flange 누출과 펌프 고장 콘텐츠(DCS / AR) 66
〈표 12〉 시나리오 3 사용 설비 78
〈표 13〉 기어펌프에서 발생한 Dike 내 폭발 및 화재 콘텐츠(DCS / AR) 83
〈표 14〉 시나리오 4 사용 설비 95
〈표 15〉 액체 불산(HF) 누출 콘텐츠(DCS / AR) 99
〈표 16〉 시나리오 5 사용 설비 111
〈표 17〉 OTS 기반 가상 훈련 현황 114
〈표 18〉 RDBMS 적용을 위한 ERD 테이블 정의서 121
〈표 19〉 DCS 기능별 구분 127
〈표 20〉 3D Viewer 활용 영역 129
〈표 21〉 DCS 시스템 보안 설정 내용 133
〈표 22〉 DCS 시스템 서버 소프트웨어 버전 및 라이센스 134
〈표 23〉 DCS HTTP Request Method 연동 규격 135
〈표 24〉 원격제어기능을 위한 밸브 활용 137
〈표 25〉 화학사고 발생 현황 142
〈표 26〉 누출사고의 화학시설 및 장치 145
〈표 27〉 시나리오별 원격제어 시스템 지점 148
〈표 28〉 운전변수의 알람체계 구성 150
〈표 29〉 시나리오별 정상, 비정상상황에 대한 정의 150
〈표 30〉 반응폭주 시나리오를 위한 온도/시간 데이터 157
〈표 31〉 시나리오별 운전조건 변화 결과값 158
〈표 32〉 시나리오별 운전조건 변화 결과값 160
〈표 33〉 사고상황 전파 예시 161
〈표 34〉 개인 보호구 교육자료_보호복 종류 164
〈표 35〉 누출방제방법_공격적 기술 예시 166
〈표 36〉 누출 봉쇄 장비 종류 167
〈표 37〉 화학사고 시나리오 개요 169
〈표 38〉 사고 대응 절차 Code화 방안 169
〈표 39〉 다중협업 훈련자 역할별 대응 내용 171
〈표 40〉 #1) 저장탱크 측면과 반응기 전단 배관에서의 원료 누출 시나리오 173
〈표 41〉 #2) 액면화재(Pool Fire) 발생 시나리오 177
〈표 42〉 #3) 플랜지 누출 시나리오 181
〈표 43〉 #4) 저장탱크 넘침 시나리오 184
〈표 44〉 #5) 불산 누출 시나리오 188
〈표 45〉 중급 과정 훈련단계별 배점 기준 192
〈표 46〉 #1) 원료 누출 시나리오 평가 지표 192
〈표 47〉 #3) 플랜지 누출 시나리오 평가 지표 194
〈표 48〉 #5) 불산 누출 시나리오 평가 지표 196
〈표 49〉 중급 과정 훈련단계별 배점 기준 198
〈표 50〉 #2) 액면 화재 시나리오 평가 지표 199
〈표 51〉 #4) 저장탱크 넘침 시나리오 평가 지표 201
〈표 52〉 평가 기준 및 등급 204
〈표 53〉 염산 저장시설의 안전조치사항 예시 210
〈표 54〉 염산 저장시설의 사고대응방법 예시 212
〈표 55〉 초산 증기 누출 사고 사례(AR) 215
〈표 56〉 프렌지 이탈에 의한 폐산누출사고(AR) 222
〈표 57〉 반응 시설 사고 사례(AR) 230
〈표 58〉 세정 시설 사고 사례(AR) 237
〈표 59〉 탱크 로리 화재 사고 사례(AR) 244
〈표 60〉 화학물질안전원 교육과정 정보 254
〈표 61〉 AR 훈련 과정별 적정 교육운영 방안 256
〈표 62〉 주요 장비 항목 260
〈표 63〉 AR 훈련센터 세부 장비 항목 261
〈표 64〉 원격 기능 구현 H/W 세부 사양 262
〈표 65〉 원격 기능 구현 S/W 세부 사양 263
〈표 66〉 가상현실 훈련 프로그램 운영 매뉴얼 주요 내용(예시) 264
〈표 67〉 가상현실 훈련 프로그램 운영 매뉴얼 주요 내용(예시) 265
〈표 68〉 훈련자 맞춤형 매뉴얼 267
〈표 69〉 강의안 및 교재 구성 268
〈그림 1〉 화학물질 사고현황 및 사례 13
〈그림 2〉 Virnect社 AR 훈련 프로그램 예시 14
〈그림 3〉 기존 AR 훈련 프로그램 섹션 분류(3D Pilot Plant) 19
〈그림 4〉 기존 AR 훈련 프로그램 섹션 선택 20
〈그림 5〉 장치설명(안전밸브 설명 및 영상예시) 24
〈그림 6〉 응급조치(응급상황 및 대응절차 예시) 28
〈그림 7〉 원격 제어 인프라 구상도 130
〈그림 8〉 데이터 연동 구상도 131
〈그림 9〉 훈련센터 시스템 구성도 132
〈그림 10〉 DCS 화면 구성 138
〈그림 11〉 QR 코드를 활용한 AR 훈련 140
〈그림 12〉 Pilot Plant와 연동되는 AR 기능 141
〈그림 13〉 화학사고 사고원인 현황 143
〈그림 14〉 연도별 화학사고 사고형태 그래프 144
〈그림 15〉 화학시설 및 장치별 화학사고 발생 빈도 145
〈그림 16〉 HoneyWell 社의 알람체계 149
〈그림 17〉 시나리오별 시간에 따른 운전변수의 변화 계산 메커니즘 153
〈그림 18〉 계산 메커니즘 적용을 위한 가정 157
〈그림 19〉 화학물질안전원 사고대응 관련 교재 159
〈그림 20〉 훈련프로그램의 개요 160
〈그림 21〉 화학사고 시나리오 부여 161
〈그림 22〉 개인 보호구 착용 화면 예시 163
〈그림 23〉 제어실 운전자의 밸브 조작 예시 165
〈그림 24〉 훈련 매뉴얼 구성 168
〈그림 25〉 DCS 상황 연출 예시 172
〈그림 26〉 AR 상황 연출 예시 172
〈그림 27〉 물질별 사고사례 분석결과('19.01.~'22.07.) 206
〈그림 28〉 부식성물질로 인한 화학사고 사례 207
〈그림 29〉 화학사고 사례 분석을 통한 부식성 물질의 위험성 208
〈그림 30〉 화학사고 컨텐츠 증강현실 구현 방법론 208
〈그림 31〉 부식성 물질 교육 방법론 209
〈그림 32〉 유해물질 비상대응 핸드북(2020년 개정판) 209
〈그림 33〉 WebGL 개념도 251
〈그림 34〉 OpenGL-related Ecosystem 252
〈그림 35〉 WebGL의 파이프라인 253
〈그림 36〉 훈련센터 내 제어실 구축 초안 258
〈그림 37〉 훈련센터 내 제어실 구축 사진 258
〈그림 38〉 훈련센터 내 제어실 활용방안 259
〈그림 39〉 AR 훈련메뉴얼 예시 264
〈그림 40〉 DCS 실행 화면 265