Shell & Tube type 중 “S”type 열교환기는 열팽창에 유리하여 산업현장에서 많이 사용하 고 있으나, 여러가지의 취성파괴 요인을 안고 있어 사고발생의 위험이 높다. 특히 “S”type 열교환기는 Floating Head를 Tube Sheet 반대편에서 잡아주는 Backing Device라는 필수적 인 부품을 사용하고 있는데, Backing Device는 형상적 특성, 사용유체, 온도환경, 기밀시 험 등 에 따라 여러 취성취약 요인을 갖고 있다. 본 연구는 지난 2022년 2월에 발생한 에틸렌 공장의 열교환기 폭발 사고의 사고원인 조사 에 기초하여, Backing Device 파단 부위와 파단면 분석, 강도 시뮬레이션 등을 통해 해당 사고에서 나타난 Backing Device의 취성 취약요인을 제시하였다. 본 연구를 통해 “S”type열교환기의 취성 취약성을 사업장의 안전관리를 위한 실무자료로 활용하고, 석유화학공장 에틸렌공정의 사고 예방을 통한 ESG 경영에 기여하길 기대한다.

최근 낮은 표면장력, 높은 확산계수, 가스와 같은 낮은 점도, 그리고 액체와 유사한 밀도를 갖는 초임계 유체의 장점을 이용하여 여러 가지 물질의 합성이나 응용 공정에 초임계 유체를 이용하고 있다. 초임계 유체를 이용하여 복합체 제조 시 기존의 용융공정에 비해서 분자들의 움직임이 활발하게 이루어 질 수 있어서 물성의 향상을 기대할 수 있다. 또한 클레이가 고농도로 함유된 마스터 배치를 쉽게 제조할 수 있으며, 기존의 유기 용매를 사용하여 복합체를 제조할 때보다 잔존 용매를 쉽게 제거할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 초임계 이산화탄소를 이용하여 폴리에틸렌옥사이드/클레이 나노복합체를 제조하였다. 또한 본 연구의 목적은 초임계 상태에서 분자들의 활발한 움직임을 기대할 수 있으므로 고분자가 용해되고 클레이 층상으로 효과적으로 삽입되어 복합체의 열적 특성 및 다른 여러 가지 물성을 증가시키는 데 있다. 복합체 제조 후 XRD, TGA, 그리고 DSC를 이용하여 복합체의 특성을 분석 했다. 그 결과 용융방법으로 제조한 복합체보다 열 안정성이 향상되었으며, 클레이 층상 거리도 더 많이 벌어짐을 확인할 수 있었다.