정량적 위험성 평가 (Quantitative Risk Analysis)

Presentation on theme: "정량적 위험성 평가 (Quantitative Risk Analysis)"— Presentation transcript:

1 정량적 위험성 평가 (Quantitative Risk Analysis)
광운대학교 화학공학과 고 재 욱 교수

2 Contents Introduction 확산 모델 확산 모델의 비교 위험성 평가 S/W 위험성 평가 S/W 비교
Conclusion

3 Introduction 다양한 상업용 소프트웨어들의 소개 주어진 사고사례에 대해 서로 상이한 결과의 산출
확산 모델링의 경우, 가우시안 분포에 근거한 해석적인 예측은 물론 다양한 기상조건 및 지형조건을 고려한 다양한 상업용 소프트웨어들의 소개 주어진 사고사례에 대해 서로 상이한 결과의 산출 해석의 어려움 신뢰도를 확보하기에 많은 난점 존재 다양한 실제의 현장자료를 포함하지 못하는 경우가 많다. 모델 제작 관련자들이 대부분 고유의 개발자료에 국한 다른 모델들의 특징들을 고루 수용하지 못함.

4 확산 모델 확산 모델들의 특징 분석 ALOHA SLAB HGSYSTEM DEGADIS 확산 모델들의 비교

5 확산 모델 누출 사고 확산 과정 누출지로부터 일정한 농도로 연속적으로 배출되는 Plume모델
고정된 양의 일시적인 배출로 인한 Puff모델 확산 과정 저장탱크에서 내부압력에 의한 대기중의 누출 누출압력과 물질의 밀도차에 의한 증기운의 거동 공기와 물질간의 농도차에 의한 확산 공기와 누출물간의 혼합으로 인한 수동적인 확산

6 확산 모델 ALOHA 일반적인 가우시안 대기확산 및 Dense gas 누출 모델 GUI를 이용한 PC용 모델
자료입력시 발생되어지는 오류의 자동 알람 화학물질에 대한 풍부한 DB는 외부에서 별도 이용 가능 모델의 결과는 CAMEO또는 MARPLOT등과 직접적으로 연결 가능 방재 계획 수립 및 예방 조치 가능 지역적인 특성을 그림을 통하여 나타낼 수 있다. 실시간대 모델링 가능

7 확산 모델 입력 출력 ALOHA의 단점 Windows상에서 순차적으로 자료들을 입력
입력변수를 입력하는 5개의 모듈과 데이터베이스로 구성 Chemical, Site Data, Atmospheric, Source, Computational 출력 화면상에서 그래프를 통하여 직접 제공 Text Summary, Footprint Plot, 농도에 대한 time-series등으로 표현 ALOHA의 단점 3차원 농도분포 계산 불가능 여러지점에 대한 착지점 위치를 동시에 지정 못함. 대기중 화학반응을 모사 못함.

8 확산 모델 SLAB 대기보다 무거운 누출물의 대기중 확산을 모사하는 누출 모델 PC용 모델
액상의 증발을 제외한 누출의 경우 분무로서 특징지울 수 있음. 연구를 위한 Source Code 개방 입력 외부 파일로 직접 작성 누출형태, 누출물의 물리적 특성, 현장 특성, 기상의 표준 조건 등 화학물질에 대한 데이터베이스는 모델 내부에 포함되어 있지 않음

9 확산 모델 출력 SLAB의 단점 테이블 형태의 결과 file 생성
입력자료, 순간적인 증기운의 농도, 시간-평균 증기운 농도 및 플룸의 중심선 고도, 사용자 지정 고도에서의 농도 등 SLAB의 단점 실시간 기상 자료의 적용을 구사할 수 없다. 화학물질에 대한 내장 데이터베이스가 없다. 몇몇 화학물질만이 사용자 설명서에 포함 상당 부분은 별도의 자료를 통하여 개별적으로 구하여야 함. 그래프 형태의 결과를 보여 주지는 못한다.

10 확산 모델 HGSYSTEM 다양한 누출형태에 대한 모델 PC에서 사용되어지는 상업용 모델
누출물의 물성치들의 일부(30여 가지)가 모델 내부에서 결정 근거리 확산 모델과 원거리 확산 모델의 상호유기적인 관계 3차원 농도분포 계산 가능 반응성이 있는 HF에 대한 모듈이 있다. 입력 외부 파일에 의한 입력 Source모델, 근거리 확산, 원거리 확산 포함되지 않은 물질의 열역학적 자료들은 사용자가 직접 추가

11 확산 모델 출력 구성 모듈 바람의 흐름 방향에 대하여 3차원 위치에 대한 농도분포 제공
누출물의 열역학적 자료를 계산하기 위한 DATAPROP 가압탱크에서 배출되는 액상물을 해석하기 위한 SPILL 대기압 탱크에서 배출되는 액체의 기화 현상을 해석할 수 있는 LPOOL 거센 제트류의 Plume을 해석하기 위한 AEROPLUME(근거리) 순간적인 무거운 기체의 배출로 인한 확산 현상에 대한 HEGABOX(근거리) 무거운 기체의 확산 현상에 대한 HEGADAS(원거리) 가우시안 Plume 확산을 해석하기 위한 PGPLUME(원거리)

12 확산 모델 DEGADIS PC용 모델 다양한 누출 문제에 적용 입력 물리적 형태 : 기체와 분무와 같은 누출
시간의존성 누출 : 연속누출, 순간누출, 일정기간 그리고 시간이 변하는 누출 지상면, 저속분산과 부력성 제트누출 입력 입력 자료 file 착지점 자료 file

13 확산 모델 출력 DEGADIS의 단점 하부류 거리에 대한 플룸의 중심선 높이, 몰분율, 농도, 밀도 그리고 온도
지정된 지점에 대한 y와 z 값 누출기간동안의 농도 대 시간분포 DEGADIS의 단점 분무의 경우, 사용자는 분무의 밀도를 직접 결정하여야 하는 제약 기상조건의 변화를 수용 못함 화학물질에 대한 내부 데이터베이스가 없음.

14 위험성 평가 S/W 위험성 평가 S/W들의 특징 분석 SAFER PHAST SuperChem 위험성 평가 S/W들의 비교

15 상용 S/W 비교 SAFER PHAST SuperChem 물질 Data 수 700여 종 1000여 종 1400여 종
혼합물질 가능 가능 불가능 기상조건입력 Real-time User input User input 지리조건입력 BMP file BMP file only parameter 시나리오입력 Check box Check box Menu driven 운영체계 Windows Windows Dos(Windows) (database : Dos)

16 Source Model 비교 SAFER PHAST SuperChem
Evaporation of spilled liquids Y Y Y Flashing Y Y Y Multicomponents Y Y Y Entrainment as aerosols Y Y Y Heat transfer, substrate to cloud Y Y Y Mass transfer in liquid phase Y Y Y Gas flux from container rupture Y Y Y

17 Dispersion Model 비교 SAFER PHAST SuperChem Jet Y Y Y
Evaporation of aerosols Y Y Y Condens. Of moisture in vapor cloud N Y Y Surface roughness Y Y Y Indoor concentrations Y Y Y Building wake effect Y N N Chemical reactions in plume N N Y Dry or wet deposition Y Y N

18 Fire Effect 비교 SAFER PHAST SuperChem Fireball Y Y Y Pool fires Y Y Y
Gas flame jet Y Y Y Two phase jet N Y Y Vapor cloud fires Y Y Y Flare and stack Y N N Generic source Y N N

19 Explosion Effect 비교 SAFER PHAST SuperChem UVCE Y Y Y BLEVEs Y Y Y
Shock wave N Y Y Semi-confined deflagration N Y Y Fragment/projectiles traject N Y Y One-dimensional explosion N N Y gas dynamics Vessle bursts Y N N

20 장단점 비교 SAFER PHAST SuperChem RealTime입력 상평형관계식 내장 User definable case
장점 Proven Model 혼합물질 계산 반응식 계산 Expandable Scenario based case 가장 많은 물질 DB 지표면 고려 Expandable OLE 자동화 불가 OLE 자동화 불가 DOS환경 단점 혼합물질계산 안됨 지도 입력 불가

21 ASP의 개발 S/W 특징 운영체계 : Windows 95, NT OLE 지원 한글메뉴로 사용 용이 상평형 관계식들의 도입
전 조작 과정에 걸친 실시간 자동계산 지표면 굴곡효과와 Building effect 동시고려 Rain/Snow effect 첨가