초록 ▼

국내외 유해 화학 물질의 사용증가와 이에 의한 사고는 국내외에서 많이 보고되고 있으며, 또한 급격한 증가추세에 있다. 우리나라는 1960년대부터 급속한공업화를 이루어 왔다. 이러한 급속한 공업화는 1970년대부터 중화학공업 우선 정책으로바뀌어 많은 중화학 공단이 들어섰으며, 이때 건설된 화학물질 관련 시설들이 아직까지 사용되고 있는 곳이 많으며, 이 밖에도 많은 중소기업체에서 유해한 화학물질들을 저장·사용하고 있으므로 그 사고의 위험성은 대단히 높다고 할 수 있다. 선진 각국에서의 경우, 유해 화학 물질 관련 사고에

국내외 유해 화학 물질의 사용증가와 이에 의한 사고는 국내외에서 많이 보고되고 있으며, 또한 급격한 증가추세에 있다. 우리나라는 1960년대부터 급속한공업화를 이루어 왔다. 이러한 급속한 공업화는 1970년대부터 중화학공업 우선 정책으로바뀌어 많은 중화학 공단이 들어섰으며, 이때 건설된 화학물질 관련 시설들이 아직까지 사용되고 있는 곳이 많으며, 이 밖에도 많은 중소기업체에서 유해한 화학물질들을 저장·사용하고 있으므로 그 사고의 위험성은 대단히 높다고 할 수 있다. 선진 각국에서의 경우, 유해 화학 물질 관련 사고에 의한 피해 예측 규모 및 범위에 대한 많은 연구가 수행되었거나수행 중에 있다. 그러나 우리 나라의 경우, 아직까지 이러한 유해 화학물질 관련 사고에대한 인식의 부족 및 무관심으로 인하여 이에 대한 연구 사례가 대단히 부족한 현실이다.최근에 들어서면서 유해 화학물질의 사고와 관련 기초적인 연구가 시작되었으며, 여러 사고들에 대한 사례연구 및 기초적인 응용에 대한 연구가 진행되어왔다.유해 화학물질의 사고는 크게 3가지로 분류할 수 있는데, 이는 1)화재, 2)폭발, 그리고3)누출이며, 이들은 각각 그 피해의 특성이 큰 차이를 나타내고 있다. 본 연구에서는 이중유해 화학물질의 누출에 초점을 맞추어 누출된 유해 화학물질의 대기중 이동 및 확산, 그리고 대기중에서 일으키는 광화학반응에 대한 연구를 수행하였다. 누출된 유해 화학물질의대기중 이동 및 확산 그리고 광화학반응에 대한 연구를 수행하기 위하여 기상 자료의 이용이 기초적인 바탕을 이루고 있다. 따라서 기상자료를 수집하기 위하여, 그리고 피해범위산정의 지표로 활용하기 위하여 본 연구에서는 국내 소재의 여러 화학물질 취급 공단중 울산의 석유화학단지를 연구 대상 지역으로 설정하고, 연구 대상 지역에서 유해 화학 물질의 누출 사고가 발생하였을 경우를 가정하여 연구에 착수하였다.본 연구에서는 첫째로 울산 지역에서의 기상 자료를 확보·분석하여 본 연구에서 요구되는 자료형태로 처리하였다. 또한 발생 가능한 사고를 시나리오 화하였으며, 발생원 모델을 이용하여 사고에 의해 대기중으로 누출되는 유해화학물질의 누출량을 추정하였다. 이를 바탕으로 여러 대기확산 모델을 사용하여 대기중 이동 및 확산을 모사하였다. 본 연구에서의 모사 결과는 유해 화가물질의 누출 경우 대기중에서 주변 공기보다 무거운 densegas cloud를 형성하며, 이는 일반적인 대기질 확산 모델로는 그 대기중 움직임을 모사하느데 한계점을 갖으며, 이러한 문제의 해결을 위해서는 특화된 dense gas 모델을 사용하여야한다는 것이다. 또한, 유해한 화학물질의 누출로 인하여 야기되는 피해 범위는 누출 화학물질의 독성에 따라 대단히 큰 차이를 보이고 있으며, 긴급 피해 범위(IDLH, ImmediatelyDangerous to Life and Health)는 누출 초기 차단하지 않는 한 누출 시간에 따른 큰 변화는보이지 않았다. 또한, 기상 상태에 따라서 최악의 기상상태의 경우가 일반적인 기상 상태의 경우보다 2배 이상의 피해 범위를 나타났으며, 피해범위내에 울산의 도심지역의 위치하는 것으로 연구되었다. 따라서, 이러한 사고 발생시 기상 상태에 대한 최적의 판단은 무엇보다도 중요한 인자라 할 수 있다. 그리고, 일반적으로 누출된 유해 화학물질의 대기중 광화학 반응은 우려했던 것과는 달리 누출 피해 범위 추정에 큰 영향을 주지 못하는 것으로조사되었다.

Abstract ▼

The increasing use of hazardous materials in today's industryhas resulted in an ever rising number of accidents in our country and abroad. Ourcountry has experienced rapid industrialization since the 1960's. This situation wasespecially concentrated in the petrochemical industry during th

The increasing use of hazardous materials in today's industryhas resulted in an ever rising number of accidents in our country and abroad. Ourcountry has experienced rapid industrialization since the 1960's. This situation wasespecially concentrated in the petrochemical industry during the 1970's and many of theindustrial complexes and facilities built at that time are currently still operating.Therefore, the potential for accidents associated with hazardous chemicals in theserelatively old facilities are steadily rising. Research into the scale and range of theeffects of accdents involving hazardous materials in our country has been very limitedcompared to developed countries because of relatively insufficient awareness andcarelessness with respect to the treatment of hazardous materials, including research ofcase studies and basic applications, has become quite active.Accidents involving hazardous materials may be classified into three categories :(1) fires, (2) explosions, and (3) releases. Each of these are very different with respectto their impact characteristics. In our study, we focused on the release of hazardousmaterials. We studied the transport, dispersion and photochemical reactions of thesematerials. A study of the meteorological data is an essential prerequisite to such astudy. The Ulsan Petrochemical complex was selected for our area of research.Therefore, this region's meteorological data was used.First of all, meteorological data for Ulsan was collected, extensively analyzed, andformatted for application in our study. In addition, potential accidents were formulatedas possible scenarios and the release rates of hazardous materials were estimated by theuse of a source model. The above information served as input data for our modelstudy. Some of the results of multiple simulations using the atmospheric dispersionmodel, ALOHA, and a comparative model, INPUFF, are delineated here. The releasedchemicals form a vapor cloud with a higher density than that of the ambient air whichseverely limits the use of general atmospheric dispersion models. Therefore, specializedatmospheric disperison models for simulation of dense gases must be used. Also,impact areas of hazardous material releases differ depending on the toxicity of thechemicals. The impact area for IDLH (immediately dangerous to life & health)approaches a nearly constant value if the release of the chemicals continues past acharacteristic time period. The impact area for the meteorologically worst casescenario is double that for the most probable case, therefore it is evident that thecorrect estimation of atmospheric conditions near the accident site is very important.Finally, in general, the photochemical reactions of released chemicals do not significantlyaffect the concentrations and impact areas of most releases of hazardous materialsstudied here.

목차 Contents

• 1. 서론...7
• 2. 연구방법 및 이론...9
• 2.1 연구 방법...9
• 2.2 모델 설명...10
• 2.3 연구 대상 지역...16
• 2.4 유해 화학물ㅈ리 및 이와 관련된 국내외 사고 사례...18
• 2.5 발생원 시나리오...21
• 2.6 기상 시나리오...23
• 3. 결과 및 고찰...31
• 3.1 ALOHA를 이용한 피해 범위 추정...31
• 3.2 INPUFF의 결과...35
• 3.3 광화학 반응이 미치는 영향...36
• 4. 결론...43
• 5. 인용 문헌...45
• 연구수행관련 논문발표목록서...47
• 자체 평가서...48