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[국내논문] 가연성가스 수송배관에 대한 목표 신뢰도 수준 설정에 관한 연구
A Study on Establishing Target Reliability Levels for Flammable Gas Transmission Pipelines 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.22 no.6, 2018년, pp.52 - 58  

이진한 (한국가스안전공사 가스안전연구원) ,  조영도 (한국가스안전공사 가스안전연구원) ,  문종삼 (한국가스안전공사 가스안전연구원)

초록
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신뢰도 기반 접근법(RBDA)에서, 신뢰도 목표는 설계 및 유지관리 단계에서 관계되는 한계상태를 충족할 수 있는 정도의 안전 수준을 가지는 지 확인하기 위해서 사용된다. 우리나라의 경우 가연성 가스 배관에 대한 신뢰도 목표는 아직 개발되거나 활용되지 못하고 있다. 다만 신뢰도 목표 대신에 사회적 위험과 개인적 위험과 같은 위험 측정지표에 대한 허용가능(tolerable) 판단기준이 배관의 위험관리에 적용되어 왔다. 본 논문에서는 고압천연가스 배관에 대한 정량적 위험평가 시 판단기준으로 삼는 사회적, 개인적 위험 판단기준을 사용하여 신뢰도 기반 접근법의 핵심요소인 목표 신뢰도를 개발하는 절차를 소개하고 자 한다. 또한 소개된 절차를 통해 천연가스와 수소가스 수송배관에 대한 신뢰도 목표를 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In reliability based design and assessment (RBDA) methodology, reliability targets are used to ensure that safety levels are met relevant limit states in the stage of design and maintenance. The target reliability for flammable gas pipelines have not been developed yet in Korea. Instead of the relia...

주제어

#target reliability   #hydrogen   #natural gas   #pipeline   #acceptable risk level  

표/그림 (9)

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

문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 국내에서 정량적 위험평가 시 이미 적용되고 있는 사회적 위험과 개인적 위험에 대한 판단기준을 토대로 국내에서 적용될 수 있는 신뢰도 목표 설정하는 절차를 소개하고 그 절차에 따라 대표적 가연성 가스 수송배관인 천연가스 배관과 수소가스 배관에 대한 신뢰도 목표를 제안하고자 한다.
  • 따라서 이런 피해영향을 미리 고려한 신뢰도 목표를 설정하여 관리하게 되면 더 유리하다. 본 연구를 통해 위험기반 접근법에 따른 위험 측정지표인 사회적 위험과 개인적 위험의 판단기준으로부터 신뢰도 목표를 설정하는 방법을 소개하였다. 또한 이 방법에 따라 대표적 가연성 가스인 천연가스와 수소가스 배관의 관리를 위한 신뢰도 목표를 도출하여 제안하였다.

가설 설정

  • 따라서 천연가스배관의 착화확률로부터 알고자 하는 가스의 특성에 따른 관계로부터 착화확률을 유추하는 방법을 사용하였다. 착화확률은 착화범위에 있는 증기운의 바닥넓이에 비례한다고 가정할 수 있다. 증기운의 바닥넓이는 식 (5)과 같이 누출 직경에 비례하고 또한 착화범위에 있는 증기운 부피의 제곱근에 비례한다고 가정할 수 있으므로 식 (6)로 표현된다.
  • 3배에 달한다. 수소는 메탄보다 착화확률이 약 2.7배(\(\sqrt{7.3}\)) 높다고 가정하였다. 그러면 식 (5)와 유사한 형태로서 수소의 착화확률은 다음과 같다.
  • 전술한 바와 같이 우리나라의 경우 위험관리 목표는 고압 천연가스 배관에 적용되는 목표로서 사회적 위험목표와 개인적 위험목표가 있다. 신뢰도 목표는 위험목표와 일관성을 유지해야 한다. 따라서 기존에 위험 목표를 따르고 있었다면 그 목표에 부합하도록 신뢰도 목표를 설정하게 된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
위험 관리란? 위험 관리(risk management)란 미래에 일어날 사건의 확률과 그 위험이 미치는 피해영향을 예측하는 위험평가를 포함하는 데 위험에 관계된 인자들을 모니터링하고, 확인하고, 관리하기 위하여 관리 전략, 프로세스, 자원 및 도구 등을 제공하는 일련의 과정 전체를 말한다. 마찬가지로 가스배관에 대한 위험을 관리하기 위해서는 그 위험을 평가할 수 있어야 한다.
안전에 대한 가장 합리적인 접근법은? 배관 설계의 절대 목표는 고장이 전혀 없도록 설계하는 것이지만 이는 비실용적이다. 따라서 안전에 대한 가장 합리적인 접근법은 관련된 이해관계자가 수용할 수 있는 허용 가능한 수준까지 고장확률 (PoF)을 제한하는 것으로 목표수준을 정해야 한다. 배관의 경우 배관 길이 방향으로 연속적으로 주변 인구밀도가 변하므로 위험도 변한다.
신뢰도 기반 관리방법의 의미는? 서론에서 설명한 바와 같이 신뢰도 기반 관리방법은 위험 기반 관리 방법과 다른 별도의 접근 방법이 아니라 신뢰도 목표에 피해영향이 포함되어 있다. 다시 말해 신뢰도 목표를 충족하는 경우 위험 목표(targe) 또는 판단기준(criteria)도 충족한다는 의미를 내포하고 있다.
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