지하주차장 내 수소폭발시 폭발압력예측에 대한 수치해석 연구

• 영문명: A Numerical Analysis on the Prediction of Explosion Pressure in an Underground Parking-lot When hydrogen explosion
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회 학술대회논문집』2022년도 춘계학술대회 논문집, 126~126쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.04.27

국문 초록

지구온난화로 인한 이상기후로 전 세계적 피해가 커지고 있는 가운데, 내연기관의 온실가스 배출을 줄이기 위하여, 친환경자동차 도입이 가속화되고 있다. 국내에서도 수소전기자동차의 등록대수가 증가함에 따라 추돌사고나, 화재사고가 발생했을 때 탱크 내부에 저장되어있는 수소의 안전성에 대한 관심도 커지고 있다. 수소전기자동차의 경우 연료인 수소를 탱크에 압축 저장하기 때문에 단순 저장방식의 기존 내연기관 차량과 특성이 다르다. 또한 수소는 가연 범위 및 폭발 범위가 넓고, 제조, 수송, 저장 시 위험성으로 누출, 확산, 점화 및 폭발이 있다. 이에 각국에서는 수소전기자동차의 안전성 확보를 위해 터널이나 지하주차장과 같은 반밀폐공간에서 수소 연료 폭발에 대비한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 반밀폐공간이라 할 수 있는 지하주차장을 대상으로 수소탱크의 폭발을 등가 TNT 모델을 적용하여 폭발압력을 예측하고 이 값을 폭발압력에 따른 피해범위 및 영향을 분석하였다. 등가 TNT 모델을 적용한 수소탱크 폭발압력 예측 결과 수소용량이 52 Liter인 경우를 기준으로 75 Liter, 156 Liter 인 경우 1.5m 높이에서 각각 약 1.12 배, 2.30 배 높은 것으로 나타났다. 예측된 최대폭발압력을 충격량으로 환산하여 인체 및 건물에 미치는 영향을 검토한 결과 모든 예측값이 폐 손상 또는 심각한 부분 파괴가 발생할 것으로 예측되었으며, 예측된 피해정도는 폭발에 따른 충격량만으로 환산 적용한 것이며, 폭발에 따른 부가적인 피해를 고려한다면 실제 피해는 더욱 증가되어 이에 대한 안전 및 방재의 대책이 강구되어야 할 것으로 사료된다.

키워드

Hydrogen vehicle Hydrogen explosion Explosion pressure Parking-lot Numerical analysis