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논문 상세정보

Abstract

Due to the rapid spread and low minimum ignition energy of hydrogen, rupture is highly likely to cause fire, explosion and major accidents. The self-ignition of high-pressure hydrogen is highly likely to ignite immediately when it leaks from an open space, resulting in jet fire. Results of the diffusion and leakage simulation show that jet effect occurs from the leakage source to a certain distance. And at the end of location, the vapor cloud explosion can be occurred due to the formation of hydrogen vapor clouds by built-up. In the result, it is important that depending on the time of ignition, a jet fire or a vapor cloud explosion may occur. Therefore, it is necessary to take into account jet effect by location of leakage source and establish a damage minimizing plan for the possible jet fire or vapor cloud explosion. And it is required to any kind of measurements such as an interlock system to prevent hydrogen leakage or minimize the amount of leakage when detecting leakage of gas.

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수소
확산에 있어 수소의 특징은 무엇인가?
기체 중에서 최소의 가스밀도와 최대의 확산속도를 갖는다. 수소는 동일 조건으로 비교해서 가장 확산하기 쉬운 기체이며, 25℃, 1 atm에서 공기 중의 확산계수는 0.710 cm2 /s로서 산소의 경우보다 약 3.4배 정도 크며, 부상속도도 1.2-9 m/s로서 비교적 큰 편이다.

764 g/m3 이고, 공기에 대한 비 중은 0.0695이며, 기체 중에서 최소의 가스밀도와 최대의 확산속도를 갖는다. 수소는 동일 조건으로 비교해서 가장 확산하기 쉬운 기체이며, 25℃, 1 atm에서 공기 중의 확산계수는 0.710 cm2 /s로서 산소의 경우보다 약 3.4배 정도 크며, 부상속도도 1.2-9 m/s로서 비교적 큰 편이다.

최소 점화에너지
최소 점화에너지는 무엇인가?
폭발한계 범위 내의 수소가 폭발하려면 점화에 필요한 최소한의 에너지

폭발한계 범위 내의 수소가 폭발하려면 점화에 필요한 최소한의 에너지가 필요하고, 이 에너지를 최소 점화에너지라고 하며, 일반적인 탄화수소의 최소점 화에너지는 0.24 mJ 정도이다.

대기안정도
대기안정도 등급의 결정요인은?
풍속이나 복사열 등에 의해 발생하는 수직방향의 온도 역전층의 발생 여부, 수직 방향의 온도차이 정도에 따라서 등급이 결정

여기서 대기안정도는 지구 대기층을 단열조건으로 가정하였을 때, 수직 방향으로 일어나는 난류 확산현상을 A-F 등급으로 구분하여 설명한 것이다. 따라서, 풍속이나 복사열 등에 의해 발생하는 수직방향의 온도 역전층의 발생 여부, 수직 방향의 온도차이 정도에 따라서 등급이 결정되고, A 등급은 온도 역전층 없이 수직방향 온도차이가 커서 대기가 불안정한 상태를 설명한 것으로써 가스의 확산에 용이하며, F 등급은 누출원을 기준으로 상하에서 발생한 역전층으로 인해 수직방향으로의 확산이 잘되지 않는 것 으로 수평방향 확산에 유리한 상태를 의미한다. 본지에서 인용한 D 등급은 중간 정도의 안정도를 갖는다.

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