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박경준(KyungJun Park),이기준(KiJun Lee),Bettar El Hadi,이재효(Jaihyo Lee),신동일(Dongil Shin) 한국가스학회 2011 한국가스학회지 Vol.15 No.3
본 연구에서는 미국 NIST의 Fire Dynamics Simulator (FDS) ver. 5.4.8을 이용하여 지하철 터널 안의 지하철에서 화재가 발생한 경우에 터널에 설치된 환기팬의 제연효과를 검증하였다. 시뮬레이션을 위해 서울 지하철의 실측자료를 활용하여 지하터널과 지하철을 모델링 하였다. 이를 바탕으로 환기용량을 2.0~3.0 ㎧ 범위에서 변화시키면서 CO와 CO₂의 제거 효율을 예측한 결과, 0.5 ㎧의 용량 증가에 의해 평균 35 % 이상의 제거효과가 있음을 확인하였다. 또한 FDS의 결과값이 전체 그리드 개수와 크기에 영향을 받는 점을 고려하여 정확한 결과값을 얻기 위해 FDS의 그리드 민감성을 검토하였다. 그리고 그리드 크기를 변화시켜 CO와 CO₂ 농도 산출값과 계산에 걸리는 시간을 비교한 결과를 바탕으로 최적의 그리드를 선정하여 시뮬레이션에 적용하였다. In this study, we investigate simulation studies to confirm the removal of smoke through ventilation when the subway car is on fire and stopped in an underground subway tunnel, by using Fire Dynamics Simulator (FDS) which is being upgraded by NIST. The structure of subway tunnel and train for simulation modeling are based actual data from Seoul metropolitan subway. The main purpose of this study is to assure the removal efficiency of the ventilation when changing the ventilation capacity between 2.0 ㎧ and 3.0 ㎧. The results of the study shows that carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO₂) are reduced by about 35% as the ventilation capacity is increased by 0.5 ㎧. This study also performs the grid sensitivity verification of FDS for improved accuracy of the results. To find the effective size of the grid, three cases are simulated and the results are compared.
신에너지 충전소의 정량적 위험성 평가를 위한 폭발 시뮬레이션
단승규(Seungkyu Dan),박경준(Kyungjun Park),김태옥(Tae-Ok Kim),신동일(Dongil Shin) 한국가스학회 2011 한국가스학회지 Vol.15 No.1
화석연료의 고갈과 대기오염 문제의 부담을 덜어줄 수 있는 신에너지 및 재생에너지에 대한 관심이 증가하면서 현재 사용 중인 LPG 및 LNG 가스의 대체 (혼합)연료로, DME (dimethyl ether)와 수소를 혼합 (HCNG)하여 사용하는 방안이 추진되고 있다. 이와 같은 에너지원은 인화성 가스 폭발의 위험을 가지고 있기 때문에, 본 연구에서는 기존의 시설에서 이 혼합연료를 사용할 경우에 대비한 안전관리의 일환으로, 3가지 폭발피해 예측방법 (TNT 당량모델, PHAST 및 CFD기반의 FLACS)을 이용하여 정량적 위험성 평가를 실시하였다. 그리고 각 폭발모델에 의해 산출된 사고결과인 과압의 차이를 비교하였고, 폭발모델의 사용방안을 제시하였다. 그 결과, 기존의 2가지 충전소에서 신에너지 혼합연료를 사용할 경우에는 폭발에 의한 추가 피해는 없을 것으로 예상되었다. The interest about new and renewable energy is increasing to reduce the burden of problems by depletion of fossil fuels and air pollutions. For example, LNG/CNG and LPG are expected to be replaced, especially in transportation use, by HCNG mixture and DME-LPG mixture, respectively. Because these new energies are still flammable gases, it is not inherently safe from the explosion. In this research, the quantitative risk analysis for using alternative mixtures in existing recharging facilities has been studied by using three types of explosion models (TNT equivalency model, PHAST and CFD-based FLACS) to manage the risk effectively. The differences of results by models were compared against, and the practical ways of when and how to use these models were suggested. It was also predicted that conventional gas filling stations would be converted as new energy stations without additional explosion risk.