$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

중소형 보일러의 안전성 향상에 관한 연구
A Study on safety enhancement of Medium and small boilers 원문보기

에너지공학 = Journal of energy engineering, v.22 no.3 = no.75, 2013년, pp.294 - 301  

김대룡 (에너지관리공단) ,  이근오 (서울과학기술대학교)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

보일러 폭발 등의 사고에 심각한 영향을 미치는 결함이 높은 위험도가 있음으로 사고가 발생되는 것이다. 보일러의 사고발생은 78년도부터 06년까지 총 100건 사고에 379명의 사상자가 발생하였고, 그 규모가 줄지 않고 지속적이고 대형화하고 있다. 보일러 사고의 원인 결함을 분석한 결과 관리부주의로 인한 사고가 54건으로 저수위로 인한 사고 18건 제외한 총 82건 사고의 72%를 차지하고 있다. 외국의 사고내용을 분석한 결과도 또한 비슷한 수치이다. 손상이나 사고원인의 대부분이 취급과 유지 보수 불량에서 기인되는 것은 예전이나 지금이나 변함이 없었다. 검사를 받은 보일러도 사고내용을 분석한 결과 자동제어장치, 안전장치 등의 취급부주의 및 관리부실에 의한 것으로 분석 되었으며, 대형 파열사고에서는 가장 큰 원인결함은 저수위사고가 가장 큰 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The accidents related to boilers are caused by defects with high risk which can lead to the explosion of the equipment. The number of boiler accidents from 1979 to 2006 is 100 andthe casualties totaled 379, and the scale of accidents has been growing larger every year. The analysis has found that th...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

성능/효과

  • 7명의 사망자가 나타나고 있는 것으로 분석되고 있어 소형보일러의 관리에 더욱 세심한 관리 시스템이 마련되어야 할 것으로 분석되었다. 검사를 받지 않아도 되는 자율관리 보일러도 전체사고의 34%이고, 사고건당 사상자수가 가장 높은 3.6명으로 관련 법률과 제조, 설치 및 시공 등 기준을 준수하는 것이 중요한 것으로 분석되었다. 검사대상 제외보일러의 관리를 위하여 외국에서도 법률로 관리하고 있으나, 우리나라에서 폐기된 보일러 제조업허가, 형식승인 제도 도입 등 특별관리 대책 마련이 시급한 것으로 분석되었다.
  • 규정된 검사 등 각종 규정을 철저히 준수하였는지에 대한 형태를 분석한 결과 총 100건 중 검사와 관련된 법률과 검사기준을 지키지 않는 등 검사규정을 지키지 않은 검사를 필하지 않은 검사미필보얼리와, 검사대상에서 제외되어 자율적으로 관리를 하고 있는 보일러가 전체사고의 56건의 사고가 발생하여 전체사고의 반이 넘고 있다. 이와 같이 검사를 받지 않고 사용하는 보일러 또한 소형임에도 불구하고 사고건당 0.
  • 기기종류별 사고를 분석한 결과 입형보일러(관류 포함)의 사고가 46건으로 전체 103건 중 45%로 가장 많이 발생되었고, 그 다음이 노통연관 보일러로서 28건으로 27%의 사고발생빈도를 보이고 있는 것으로 분석되어, 보일러의 사고는 소형으로 제작되는 보일러에 집중되고 있어 소형보일러의 안전성상향에 중점을 두어야할 것으로 분석되었다.
  • 따라서, 고전적인 비율대비법과 추세성향 등으로 정성적으로 분석하여 가장 쉽게 일상적으로 관리할 수 있는 기법으로 하여도 그 결과는 FMEA 등에 의한 방법과 유사한 결과가 도출된다는 것을 알 수 있다.
  • 보일러 종류별 사고원인을 분석한 결과에서도 여러 보일러 공통으로 취급부주의가 가장 비율이 높은 것으로 분석되었으며, 특히, 노통연관 보일러의 경우 상대적으로 저수위 사고의 원인이 입형 및 수관보일러에 비해 2~3배 높은 37%로 높게 분석되어 노통연관 보일러의 저수위 검출 및 관리기술의 우선적으로 기술적인 개발과 사고 예방을 위한 알고리즘의 개발이 우선되어야 할 것으로 분석되었다.
  • 이러한 중소형보일러의 안전향상을 위하여 사고사례를 중심으로 한 체계적인 보일러 규모별, 보일러 종류, 사고로 인한 재해내용, 사고요인별 다양한 정량적 분석기법으로 안전성 향상의 방향에 대한 우선대책 순위를 도출하는데 큰 의의가 있었다. 이번 연구에서 사고의 형태를 분석한 결과에서도 초기에는 드럼이나 동체 자체의 파열사고와 같은 대형 사고로 이어지는 사고가 많았지만, 최근에는 보일러의 설계와 제작기술, 그리고 법령의 정비가 이루어져 그와 같은 동체 자체의 파열사고는 무허가로 제작하여 위법 설치한 것을 제외하고는 사고가 미미한 것으로 분석되어 제조기술과 관리체계가 많은 발전을 보여 주고 있음이 입증되었으나, 중소형보일러의 사고사례의 분석한 결과에서 한국의 보일러의 안전사고발생은 지난 29년(1978년~2006년) 동안 총 100건으로 년 평균 3.4건/년 발생하였고, 인명피해는 총 379명으로 평균 13.1명/년, 인명피해를 사고건당 3.8명 (미국 0.1명 이하, 일본의 경우 1명)으로 나타나 일본의 3.8배, 미국의 38배로 높은 수준이며, 매년 3건 전후의 사고가 지속적으로 반복되고 있어 보일러의 안전성향상을 위한 기술투자와 제도적 개선 등 관심을 가져야 한다는 것에 대하여 논리적 근거를 제시하였다.
  • 한국의 보일러 사고는 지난 28년(1978년~2006년)동안 총 100건으로 년 평균 3.4건 발생하였고, 인명피해응 총 379명으로 년 평균 13.1명, 인명피해는 사고 건당 3.8명 (미국 0.1명 이하, 일본의 경우 1명)로 외국과 비교할 때도 일본의 3.8배, 미국의 38배 수준으로 비교적 높은 것으로 분석 되어, 사고의 지속성과 높은 인명피해 정도를 보아 사고를 최소화하기 위한 사고 예방 프로그램의 기술투자와 법적 제도적 장치의 근본적인 대안 마련이 필요한 것으로 분석되었다.

후속연구

  • 그리고, 저수위사고가 18건으로 18%를 차지하고 있어 저수위 예방을 위한 보일러용수관리, 저수위검출 및 제어시스템 개선 등 구조적 기술개발과 시설기준의 우선 발전되고, 사용중 관리시스템, 설치 및 시공기준도 우선적으로 개발되어야 할 것으로 분석되었다.
  • 인명피해는 총 379명으로 사망사고가 65명으로 17%를 차지하고 있는 것으로 분석되어 보일러 사고는 사고 발생시 그 피해정도가 크다는 것을 알 수 있다. 따라서, 보일러는 전문적인 자격체계관리과 지속적인 기술지원 체계가 필요하고, 제조에서 폐기까지 체계적인 사고예방 알고리즘을 각 단계별로 개발하여 구축하는 노력과, 피해정도가 높은 이러한 보일러는 시장의 자율적인 관리보다는 철저히 국가관리사무로서 관리 되어야 할 것이 판단된다.
  • 관류 및 입형의 소형보일러의 경우 다중이용시설에 많이 보급되고 있으며, 대부분 취급자를 임명하지 않거나 관리기술과 경험이 부족하다. 또한, 사소한 안전관리 부주의, 연도가스 등 누설에 의한 대형 참사를 부를 수 있는 것으로 파악되고 있어, 중소규모의 보일러에 대한 철저한 관리 및 담당자의 주기적인 기술교육시행에 힘을 주어야할 것으로 분석된다. 노통연관식 보일러는 다른 보일러에 비하여 통계관리 기간중형보일러로 오랫동안 사용되어 보급대수도 많으며, 용량이 크므로 사고발생시 사망피해가 많은 것이 특징이다.
  • 또한, 사고요인을 분석한 결과 관리상의 문제점인 취급부주의 사고가 18건으로 전체의 사고의 77%로 높으며, 외국의 사고내용을 분석결과에서도 비슷한 수치이다. 이 같은 사고는 손상이나 사고원인의 대부분이 자동제어장치 등의 취급부주의와 철저한 유지관리로 일상적인 취급자의 운전관리 시스템의 개선이 필요하며, 검사를 받지 않는 보일러는 전문성이 부족한 무자격자가 취급되고, 각종 안전장치가 작동되지 않는 것이 주된 요인으로 분석되고 있어 설치 시공과 운전관리의 제도적인 정비요인으로 분석되고, 특히, 인명피해가 큰 파열사고의 원인이 되는 저수위 사고의 안전성향상을 위한 예방시스템과 저수위안전장치 기술개발을 우선적용 등 보일러 설계에서부터 폐기단계까지 손상과 결함 요인을 기반으로한 다양한 기술개발과 제도개선, 기술의 지속적 현장 기술보급 지원과 홍보가 병행될 경우 사고예방을 최소화할 수 있는 것으로 분석되었으며, 향후, 보일러의 안전성향상을 위한 메뉴얼화된 알고리즘의 개발에 있어 보일러안전성 향상을 위한 알고리즘을 개발에 기여할 것으로 예상한다.
  • 이번 연구에서는 검사기관에서 관리 파악하고 있는 보일러 사고통계자료를 기반으로 다양한 최적의 분석기법을 적용하여 사고원인과 사고 유형 등 사고의 분류체계를 연구, 사용현장에서의 위험우선순위 , 집중관리요소에 대한 대안을 구축하여 사고예방 단계별 중점 관리사항을 파악하여 보일러 안전성향상을 위한 알고리즘을 개발하는데 기여할 것으로 판단된다.
  • 그리고, 사고에 대한 기술조사에서도 피해규모가 큰 규모만 관리되고, 사소하거나 경미한 안전사고는 파악될 수 없는 것으로 되어 있어 사고 에방을 위한 기술발전을 위하여 법률적 체계를 정비하여야 할 것으로 분석된다. 이와 같은 사고보고체계가 정비될 경우 유사한 사고가 재발되지 않도록 사고의 기술적인 분석체계를 도입하여 사고보고내용을 정밀 분석하여, 여러가지 제도적 접근과 이를 기반으로한 기술지도와 교육 및 홍보도 병행될 경우 안전성향에 기여할 것으로 분석된다.
  • 규정된 검사 등 각종 규정을 철저히 준수하였는지에 대한 형태를 분석한 결과 총 100건 중 검사와 관련된 법률과 검사기준을 지키지 않는 등 검사규정을 지키지 않은 검사를 필하지 않은 검사미필보얼리와, 검사대상에서 제외되어 자율적으로 관리를 하고 있는 보일러가 전체사고의 56건의 사고가 발생하여 전체사고의 반이 넘고 있다. 이와 같이 검사를 받지 않고 사용하는 보일러 또한 소형임에도 불구하고 사고건당 0.7명의 사망자가 나타나고 있는 것으로 분석되고 있어 소형보일러의 관리에 더욱 세심한 관리 시스템이 마련되어야 할 것으로 분석되었다. 검사를 받지 않아도 되는 자율관리 보일러도 전체사고의 34%이고, 사고건당 사상자수가 가장 높은 3.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
설계과정, 제작과정, 사용단계에서 보일러의 손상과 결함요인은 무엇인가? 설계과정에서는 각진 볼연속부, 이음노치의 집중응력, 용접부 위치 선정, 응력계산 누락은 우수한 제작된 보일러도 사용 중에 폭발사고의 요인이 될 수 있다. 제작과정에서 모재, 용접재 선정과 관리부실도 사고의 요인으로 작용되고 있다. 사용단계에서는 설계 한계를 넘는 조건에는 재료의 열화를 가속시킨다. 즉, 결정학적, micro-조직적인 변화인 재질열화와, 부식, 마모, 손상 등 화학적, 기계적인 원인에 의해 발생하는 형상학, 기계적, 화학적으로 발생하는 균열 열화 등도 있다.
1978년도부터 2006년까지 보일러의 사고발생은 얼마나 일어났는가? 보일러 폭발 등의 사고에 심각한 영향을 미치는 결함이 높은 위험도가 있음으로 사고가 발생되는 것이다. 보일러의 사고발생은 78년도부터 06년까지 총 100건 사고에 379명의 사상자가 발생하였고, 그 규모가 줄지 않고 지속적이고 대형화하고 있다. 보일러 사고의 원인 결함을 분석한 결과 관리부주의로 인한 사고가 54건으로 저수위로 인한 사고 18건 제외한 총 82건 사고의 72%를 차지하고 있다.
위험성을 분석하는 방법 중 정성적 분석기법에는 무엇이 있는가? 정석적 분석기법으로는 HAZOP(Hazard and Operability Study), 고장모드 및 영향분석(Failure Modes and Effects Analysis : FMEA) 등이 있으며, 정량적 분석기법에는 치명도 분석(Criticality Analysis : CA), (Fault Tree Analysis : 결함수목분석 FTA) 등 많은 기법들이 개발되어 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (4)

  1. Sang-Kwun Yoon (2003), "Cause Analyses of Boiler Accidents and Their Counter-plans Based on Accident Cases", Journal of the Korean Society of Safety, Vol. 18-3, Korea. 

  2. Felix Barreras (2004), "Behavior of a High-Capacity Steam Boiler Using Heavy Fuel Oil : Cold-End Corrosion" , Fuel Processing Technology 86 (2004) 107-121, Spain 

  3. Seon-Sun Lee (2006), "Fault Diagnosis of Induction Motor for Elevator", Korea 

  4. 에너지통계연보(2013) "에너지관리공단" 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로