예비위험분석 기반 이차전지 음극소재 제조공정 위험성 평가 연구 = Risk Assessment based on Preliminary Hazard Analysis of The Secondary Battery Anode Material Manufacturing Process

국문 초록 (Abstract)

첨단 과학기술의 발전에 따라 연구개발이 고도화되면서 Pilot 규모의 연구가 증가하여 사고 위험성이 확대되고 있다. 본 연구에서는 PHA 기법을 적용하여 연구개발 단계의 Pilot 규모 이차전지 음극재 제조용 피치 제조 공정의 위험성을 평가하고, 사고 시나리오에 대한 피해 영향을 분석하였다. 주요 위험 요소로는 원료탱크의 과압 발생, 반응기의 독성가스 유출, 콘덴서의 배관 막힘, 피치 회수 과정의 질식 위험 등이 확인되었으며, 예방 대책으로는 원료탱크의 압력해소장치 설치, 반응기의 가스감지경보장치 설치 및 압력 설정 최적화, 콘덴서의 배관인슐레이션, 피치 회수 구역의 국소 배기 장치 설치 등이 제안되었다. 또한 ALOHA 프로그램을 활용한 영향범위분석 결과, 벤젠 유출 시 ERPG-2를 기준으로 최대 154 m의 독성 범위와 Fire ball 발생 시 최대 144 m의 복사열 영향 범위가 도출되었다. 본 연구는 음극재 제조 공정의 안전성 향상과 산업 재해 예방을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

With the advancement of cutting-edge scientific technology, the increase in pilot-scale research has expanded the risk of accidents. This study applied the PHA method to evaluate the risks associated with the pilot-scale production process of pitch for anode materials in secondary batteries. Additionally, we analyzed the threat zone of potential accident scenarios. The major hazards identified included over pressure in the raw material tank, toxic gas release from the reactor, blockage of the condenser piping, and the risk of suffocation during pitch recovery. Preventive measures proposed include the installation of pressure relief devices on the raw material tank, installation and optimization of gas detection alarm systems in the reactor, insulation of the condenser piping, and installation of local exhaust ventilation in the pitch recovery area.
Using the ALOHA program for threat zone analysis, the results showed a maximum toxic range of 154 meters(ERPG-2) for benzene leakage and a maximum thermal radiation impact range of 144 meters for a fireball incident.