Despite many measures, still from time to time catastrophic events occur, even after reviewing potential scenarios with HAZID tools. Therefore, it is evident that in order to prevent such events, answering the question: "What can go wrong?" requires more enhanced HAZID tools. Recently, new system based approaches have been proposed, such as STPA (system-theoretic process analysis) and Blended Hazid, but for the time being for several reasons their availability for general use is very limited. However, by making use of available advanced software and technology, traditional HAZID tools can still be improved in degree of completeness of identifying possible hazards and in work time efficiency. The new HAZID methodology proposed here, the Data-based semi-Automatic HAZard IDentification (DAHAZID), seeks to identify possible scenarios with a semi-automated system approach. Based on the two traditional HAZID tools, Hazard Operability (HAZOP) Study and Failure Modes, Effects, and Criticality Analysis (FMECA), the new method will minimize the limitations of each method. This will occur by means of a thorough systematic preparation before the tools are applied. Rather than depending on reading drawings to obtain connectivity information of process system equipment elements, this research is generating and presenting in prepopulated work sheets linked components together with all required information and space to note HAZID results. Next, this method can be integrated with proper guidelines regarding process safer design and hazard analysis. To examine its usefulness, the method will be applied to a case study.

최근 셰일가스 생산량의 급증에 따른 유 가스 가격 하락이 셰일가스 생산의 채산성 악화를 초래하여 셰일가스 개발 시 신뢰성 있는 경제성 평가가 중요해졌다. 따라서 이 연구에서는 확률론적 분석 기법 중 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하여 셰일가스 개발 시 수반되는 불확실성을 고려한 경제성 분석을 수행하고자 하였다. 이를 위해 주요 변수들의 범위를 설정한 후 난수를 발생시켜 순현재가치(Net Present Value, NPV)와 내부수익률(Internal Rate of Return, IRR)의 확률분포를 도출하였고, 연구대상지역에서의 셰일가스 개발 시 사업 타당성이 긍정적으로 판단되는 확률을 추정하였다. 또한 셰일가스 개발 시 경제성에 영향을 미치는 주요 변수에 대한 민감도 분석을 수행하여 상업적인 생산을 위한 경제성 평가 시 주요 변수들의 영향을 파악하였다. 향후 대상지역의 경제성 지표 변동범위와 확률 값을 도출하는 이 연구의 결과는 셰일가스 생산을 위한 의사결정에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

전통시장, 지하상가 등에서는 많은 유동인구가 있고 가스 전기 설비가 동일구내에 설치되어 두 에너지원의 연관성에 의한 사고 가능성이 증대되고 있으며, 이러한 사고를 예방하고 신속 대응하기 위한 방안이 필요하다. 이 연구에서는 위험인자와 관련된 영향인자 센싱을 통해 사고예측을 하는 것을 목표로 한다. 전기적요인의 누설전류, 아크 등과 폭발사고 위험과 관련된 가스누출에 대해 IOT 센서를 통한 사고예방을 할 수 있는 안전관리 플랫폼 개발의 연구이며 이 논문에서는 가스 사고와 관련된 화재위험인자를 고려한 사고예측에 대한 연구내용이다. 이러한 사고위험을 예방하기 위해서 연소기 주위에서의 온도변화 특성 분석을 수행하였고, 이를 고려하여 화재를 예방할 수 있는 사고전조 알고리듬과 관련된 모듈을 개발하였다.

석탄층 메탄가스(CBM) 저류층은 탄화과정 중에 탄리(cleat)가 물로 채워지게 되며, 탄리 내 물의 거동이 CBM 생산거동에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 정확한 생산 자료 분석을 수행하기 위해서는 탄리 내 물 포화도가 CBM 생산에 미치는 영향을 고려해야 한다. 이에 본 연구에서는 서로 다른 물 포화도 조건을 갖는 CBM 저류층에 표준곡선(type curve) 분석을 수행하고 조건별 적합도를 평가하였다. CBM 생산 자료를 취득하기 위해 CMG사(社)의 GEM을 이용하여 물 완전포화, 중간포화, 불포화 상태의 저류층 모델을 구축하였으며, Fetkovich, Palacio-Blasingame(P-B), Agarwal-Gardner (A-G) 표준곡선 분석을 수행하였다. 그 결과, 불포화 CBM의 경우 Fetkovich 표준곡선이 후기 시간 영역에서 일치(matching)가 잘 이루어지지 않는 반면 A-G 표준곡선 모델에 우수한 일치를 나타내었다. 또한 중간 포화 CBM 생산 자료는 후기 시간 영역에서 표준곡선 모델 모두와 잘 일치되는 것을 확인하였다. 완전 포화 조건의 경우 최대 생산량(qpeak)이후 적은 양의 생산 자료만을 이용해서도 P-B와 A-G 표준곡선에 정확하게 일치되었으며, 이를 기반으로 특정 물 포화도 조건에서 각 표준곡선이 갖는 장 단점이 분석되었다. 따라서 CBM 개발 시 물 포화도 조건에 따라 적합한 표준곡선을 선택함으로써 CBM 저류층의 정확한 생산 자료 분석이 가능할 것으로 판단된다.

산업이 급속하게 발전함에 따라 자연 대기에서 악취를 유발하는 매우 적은 양의 황화수소가 존재합니다. 매립 및 하폐수처리장에서 나오는 황화수소 성분은 대기에 존재하므로 많은 민원이 발생됩니다. 민원이 발생하는 악취가스를 측정하기 위해 $10{\mu}mol/mol$ 농도 수준의 황화수소 인증표준물질(Certified reference material)을 개발하고자 하였다. 질소 안에 $10{\mu}mol/mol$ 수준의 황화수소 가스 제조는 ISO 6142에 의한 중량법을 사용하였다. 4 개의 알루미늄 실린더에 가스 CRM을 제조하고 GC-AED로 그 농도를 확인했습니다. 제조의 불확도는 0.50 % 미만이었고, 제조일치성은 0.22 %이었다. 실린더의 내부 흡착은 1500 psi에서 0.10 %이었고 1 년 동안 장기간 안정한 것으로 평가되었다. 이 황화수소 CRM의 제조 일치성, 실린더의 흡착 및 장기 안정성에 대한 상대 확장불확도는 1.05 %(신뢰도 95 %, k = 2) 이내로 개발되었다.

가연성 액체 혼합물의 화재와 폭발의 위험성을 규정하는 가장 중요한 성질 중 하나는 인화점이다. 본 논문에서는 삼성분계 액체 혼합물인, n-nonane+n-decane+n-tridecane 계의 인화점을 Seta flash 밀폐식 장치를 사용하여 측정하였다. 실험값은 라울의 법칙을 이용한 방법과 다중회귀분석법에 의해 계산된 값들과 비교되었다. 라울의 법칙에 의한 계산된 결과의 절대평균오차는 $0.6^{\circ}C$이었다. 다중회귀분석법에 의해 계산된 결과의 절대평균 오차는 $0.4^{\circ}C$이었다. 절대평균오차에서 알 수 있듯이 다중회귀분석법에 의한 계산값이 라울의 법칙에 의한 계산값에 비해 측정값을 잘 모사하였다.

최근 무인기에 대한 관심과 수요가 높아지고 있는 가운데, 가동범위가 넓고 전략적으로 활용이 많은 고고도장기체공 무인기의 동력원개발이 연구 목표로 검토되었다. 기존 왕복동 엔진에 수소 연료를 적용하는 기술은 현행으로써 적용성이 용이하고 경제적이다. 수소는 중량당 에너지 밀도가 높아서 한 번 충전으로 장시간 운항을 지속할 수 있고 환경적인 측면에서도 무공해 연료라는 긍정적인 부분이 존재하기 때문에 적합하다고 평가된다. 하지만 현재 수소연료를 왕복동 엔진에 적용한 개발사례가 적은 편이라 향후 기술적으로 많은 연구가 필요한 것으로 판단된다. 항공기는 운항고도에 따라 공기밀도 저감으로 인한 냉각성능 저하 또는 복사열 감소에 의한 주변온도 강하로 과냉각이 될 수 있는 요인들이 존재한다. 따라서 본 실험은 냉각수온을 변화시켜서 이러한 주변온도 변화가 수소연료 엔진에 미치는 연소특성에 대해 살펴보았다. 역화에 의한 안정적인 운전 영역의 제한은 냉각수 온도변화에 의한 영향보다 공기과잉률에 의한 영향이 지배적으로 나타났으며, 냉각수 온도가 증가할 경우 충진효율이 감소하여 토크가 감소하고 냉각수 온도가 감소할 경우 열손실이 증가하여 열효율이 감소하였다.

메탄을 주성분으로 하는 일반적인 합성천연가스의 열량은 $9,300kcal/m^3$ 이하이며, 이러한 합성천연가스를 국내에서 도시가스로 사용하기 위해서는 $10,200kcal/m^3$로의 증열이 필요하다. 일반적으로, 합성천연가스의 열량조절에는 프로판가스를 상용하나, 가격의 변동폭이 크고 대체로 합성천연가스의 제조원가보다 비싸왔다. 그러므로 프로판을 통한 증열 대신 고열량의 합성천연가스를 직접 생산할 수 있다면, 합성천연가스의 생산가격을 상당히 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 미국 NETL 분석 자료를 기반으로, 메탄이 주성분인 합성천연가스의 제조 및 증열과 고열량 합성천연가스의 직접 제조 시의 원가를 비교분석하였다.

본 연구에서는 볼밸브와 긴 실린더 튜브로 구성된 LPG 충전장치의 강도안전성에 대한 FEM 해석결과를 제시하고 있다. LPG 충전장치의 강도안전성 해석을 위해 1.7~3.5mm의 벽면 두께를 갖는 볼밸브와 긴 실린더 튜브에 0.5~3.5MPa의 가스압력을 공급하였다. 1.7mm 벽면 두께를 갖는 볼밸브에 3.5MPa의 가스압력을 공급하였을 때 발생한 von Mises 최대응력은 25.4MPa이고, 이 값은 황동소재 항복강도의 25.9%에 해당한다. 그리고 1.7mm 벽면 두께를 갖는 긴 실린더 튜브에 3.5MPa의 가스압력을 공급하였을 때 발생한 von Mises 최대응력은 23.7MPa이고, 이 값은 동일한 조건으로 해석한 볼밸브에 비해 6.7%나 더 안전한 것으로 나타났다. 긴 실린더 튜브의 벽면 두께를 2.0mm로 증가시켰을 경우 발생한 von Mises 최대응력 20.2MPa은 1.7mm의 벽면 두께를 갖는 같은 실린더 튜브에 비해 14.8%나 더 안전하였다. 따라서 본 연구에서는 볼밸브와 실린더 튜브의 강도안전성을 확보하기 위해서는 벽면의 두께를 1.7~2.0mm 정도로 최적화된 LPG 충전장치가 바람직하다.

이 논문은 디젤엔진 자동차의 EGR 및 공기 제어와 CPF 장치에 관련된 고장사례 연구이다. 첫 번째 사례는 엔진진공펌프 손상으로 인해 엔진오일이 EGR 밸브 내부 다이어프램 손상으로 인해 오일이 흡기로 유입되어 연소실로 들어가 불완전 연소함으로써 배기할 때 매연이 발생된 것으로 확인되었다. 두 번째 사례의 원인은 공기제어 장치인 스로틀 플랩(throttle flap)을 점검하였을 때 스로틀 플랩이 고착되어 흡입공기량 부족에 의해 매연이 발생된 것을 확인하였다. 세 번째 사례는, 배기가스 온도센서의 불량으로 인해 온도를 감지하지 못해 재생기능이 되지 않아 매연이 발생된 것으로 확인되었다. 따라서, 배기가스발생으로 인한 환경오염 문제가 발생하지 않도록 최적의 상태를 유지하도록 관리하여야 한다.

최근 환경문제로 인해 폭발성 폐기물을 안전하게 소각 처리하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유동층 소각로를 이용한 처리 공정은 기존 방법보다 연소 가스 배출량이 현저하게 낮으며, 운전의 효율 또한 높다. 본 연구에서는, 폐 추진제 중 가장 많은 양이 폐기되고 있는 Double-based Propellant를 유동층 소각로에서 소각하는 공정을 전산유체역학 프로그램으로 모사하였다. Cylindrical Bed 내부에서 일어나는 7개의 연소 반응이 안전하게 모사되는 것을 확인하였다. 이를 바탕으로 실제 공정 설계를 진행하면, 앞으로 폭발성 폐기물 처리 공정 연구에 새로운 연구 방향을 제시할 것이라 사료된다.

천연가스 및 석유를 정제 및 가공하는 화공플랜트에서 원료에 함유된 황화수소($H_2S$)의 누출로 인한 피해를 최소화시키기 위한 설계 기법들이 세계적으로 널리 연구되어왔다. 그러나 국내에서는 화공플랜트에서 $H_2S$ 가스 피해 최소화를 위한 별도의 뚜렷한 설계 지침 및 규제가 없는 실정이다. 그러므로 본 연구는 $H_2S$ 독성가스감지기를 설치해야 할 공정설비의 $H_2S$ 가스 함량의 정량적 기준을 500 ppm으로 제시하고 타당한 근거를 설명하였다. 또한 ALOHA 프로그램을 사용하여 과거 $H_2S$ 가스 누출 사고를 재구성하여 IDLH 값인 100 ppm까지의 확산 반경을 산출하였다. 모델링의 기상 조건은 국내 3대 석유화학단지가 위치한 울산, 여수, 대산의 조건을 각각 적용하였으며, 울산, 대산, 여수 순서로 긴 반경이 도출되었다. 비상시 안전을 위해서 본 연구에서 얻은 $H_2S$ 가스의 100 ppm까지의 확산 반경을 고려한 추가적인 $H_2S$ 독성가스감지기가 설치되어야 하고, 이때는 반드시 지역별 기후조건이 고려되어야 할 것이다.