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CFD 기반 염화수소 유출 사고 시 증기운의 확산 거동 분석
CFD-Based Analysis of Vapor Dispersion Dynamics in Hydrogen Chloride Leak Incidents

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  • 발행기관
    국제차세대융합기술학회 바로가기
  • 간행물
    차세대융합기술학회논문지 KCI 등재 바로가기
  • 통권
    제8권 2호 (2024.02)바로가기
  • 페이지
    pp.269-279
  • 저자
    조승범
  • 언어
    한국어(KOR)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A443132

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원문정보

초록

영어
The expansion of the petrochemical and semiconductor industries intensify the use of toxic chemicals, necessitating anticipation of spill damage and effective emergency action plans. This study employs CFD to validate hydrogen chloride vapor cloud diffusion concerning external wind speed and outflow velocity. Higher outflow speed increases the spread of vapor, while higher wind speed reduces the area of influence. The analysis indicated a movement speed surpassing 20 m/s and the ERPG-2 excess concentration area expanded proportionally with increased outflow velocity, covering the entire region at 2.0 kg/s. At 2.0 kg/s and 0.5 m/s in the MP1 zone, the maximum concentration reached 387 ppm, while the lowest concentration of 146 ppm was noted at 0.1 kg/s and 5.0 m/s. Results confirm that the diffusion of hydrogen chloride vapor clouds is influenced by outflow and wind speed, highlighting that shelter-in-place needs to be given priority for high wind speeds.
한국어
최근 석유화학 및 반도체산업 발전에 따라 염화수소와 같은 독성 화학물질의 사용량이 증가하고 있어 유 출사고 발생시 피해 영향범위를 예측하고 적합한 비상조치계획 수립이 요구되고 있다. 본 연구에서는 전산유체역 학을 활용하여 외기 풍속과 유출 속도에 따른 염화수소 증기운의 대기확산 거동을 확인하였다. 유출 속도가 빠를 수록 누출량의 증가로 확산범위가 증가하고, 외기 풍속이 높아질수록 빠른 확산을 통한 대기 희석으로 영향범위가 감소하는 것을 확인하였으며, 중심부의 최대 이동속도는 최대 20 m/s 이상으로 분석되었다. 또한, ERPG-2 초과 농도 구역은 유출 속도 증가에 비례하였으며, 2.0 kg/s 조건에서 전체영역(3,000 m)으로 확대되었다. 모든 구역의 최대 농도는 MP1 구역에서 2.0 kg/s 유출 속도와 0.5 m/s 외기 풍속에서 387 ppm, 최저 농도는 0.1 kg/s 유출 속도와 5.0 m/s 외기 풍속에서의 146 ppm으로 확인되었다. 이러한 결과를 통해, 염화수소 증기운의 확산거동은 각 이동 구간별로 유출 속도 및 외기 풍속의 지배를 받을 수 있음을 확인하였으며, 빠른 외기 풍속에서는 유출량 과 관계없이 염화수소의 확산 현상이 활발히 이루어져 사고 발생 시 실내 대피가 우선하여 실시될 필요가 있을 것으로 판단된다.

목차

요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 연구 내용 및 방법
2.1 사고 시나리오 설정
2.2 시뮬레이션 이론 및 조건 설정
2.3 형상 및 격자 모델링
Ⅲ. 연구 결과
3.1 염화수소 대기 확산거동 분석
3.2 염화수소 농도 변화 분석
Ⅳ. 결론
REFERENCES

키워드

염화수소 확산거동 화학사고 수치해석 시뮬레이션 FLACS Hydrogen chloride Gas dispersion Chemical accident CFD simulation FLACS

저자

  • 조승범 [ Seungbum Jo | 화학물질안전원 사고예방심사2과 공업연구관 ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    국제차세대융합기술학회 [International Next-generation Convergence technology Association]
  • 설립연도
    2017
  • 분야
    복합학>기술정책
  • 소개
    Ever since next generation convergence technology became one of the most important industries in the nation, computing professionals have encountered a growing number of challenges. Along with scholars and colleagues in related fields, they have gathered in avariety of forums and meetings over the last few decades to share their knowledge, experiences and the outcome of their research. These exchanges have led to the founding of the International Next-generation Convergence technology (INCA) on December 1, 2015. INCA was registered as an incorporated association under the Ministry of Information and Communications. The main purpose of the organization is to improve our society by achieving the highest capability possible in next generation convergence technology.

간행물

  • 간행물명
    차세대융합기술학회논문지 [The Journal of Next-generation Convergence Technology Association]
  • 간기
    월간
  • pISSN
    2508-8270
  • 수록기간
    2017~2026
  • 등재여부
    KCI 등재
  • 십진분류
    KDC 506 DDC 606

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