확산 모델을 이용한 누출 감지 센서의 위치 최적화

Abstract

대부분의 제조업의 특성상 위험물을 대량 저장하거나 취급하므로 사고가 발생하면 이는 곧 엄청난 피해를 야기하는 중대산업사고 즉 대형사고로 발전하게 된다. 구미 불산 누출 사고의 예에서 알 수 있듯이, 화학물질의 누출 사고는 꾸준히 발생하고 있으며, 특히나 인화성 액체의 경우, 누출이 화재, 폭발로 이어질 수 있다. 사고방지를 위한 대책으로 현재 위험성평가에 대한 중요성이 대두되고 있으며, 자기규율 예방체계의 방향에 맞춰 2023년5월22일 위험성평가가 개정이 되기도 하였다. 위험성 감소대책 중 위험물 저장시설의 누출을 감지할 수 있는 센서를 설치하는 것이 사고의 피해를 최소로 하는 간단한 방법이라 할 수 있다. 센서의 설치 위치의 경우, 대부분 과거의 경험을 통하여 위치를 결정하거나, 센서 제작 업체가 제시하는 가이드나 조언을 통하여 결정되고 있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 화학물질의 누출이 일어났을 때부터 확산모델을 통하여, 시간에 따른 물질의 확산 농도를 계산하고, 그 결과를 이용하여 저장탱크의 위치로부터 어느 정도 거리에 센서를 배치해야 하는지에 대한 최적의 위치를 탐색하고자 한다. 이를 통하여, 누출 사고 발생시 빠른 감지와 사고 대응이 가능하는데 도

움을 줄 수 있으며, 최종적으로 안전한 위험물관리가 가능하도록 하였다.

|As can be seen from the example of the Gumi hydrofluoric acid leak age accident in 2012, chemical leakage accidents are steadily occur ring, and secondary damage is also very serious. Therefore, it can be said that installing a sensor capable of detecting leakage of material in the workplace is the simplest way to minimize the damage of the accident. The reality is that most of the installation locations of sensors are determined through past experiences or thro ugh guides or advice presented by sensor manufactures. This study calculates the diffusion concentration of a substance over time through a diffusion model when a chemical leak occurs, and uses the results to find the optimal location of how far the sensor should be placed from the storage tank location. Through this, it can help to quickly detect and respond to accidents in the event of a leakage accident, and finally manage dangerous substances safely.