본 연구는 막대한 초기 투자비용으로 인해 스마트미터의 전면 도입이 어려운 국내 상수도 운영 여건을 고려하여, 부분 계측 데이터만을 활용한 소블록 (DMA) 물 사용량 추정 기법과 효율적인 누수 감시 전략을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 실제 운영 중인 6개 DMA의 고해상도 자료를 활용하여 수량수지 기반 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하고, 설치 시나리오별 성능을 정량적으로 평가하였다. 물 사용량 추정 정확도 분석 결과, 전체 유량 변동성을 주도하는 대수용가를 우선 계측하고 일반 수용가에 대해 층화 추출을 적용하는 방식이 가장 우수한 성능을 보였다. 특히 설치율 10% 수준에서도 기존 무작위 방식 대비 추정 성능이 크게 개선되어 평균 절대 비율 오차(MAPE) 약 10% 내외로 저감됨을 확인하였다. 누수 감지 성능 평가는 오경보율을 1% 이하로 통제한 조건에서 전일(All-day) 감시와 야간최소유량(MNF) 시간대 감시를 비교하였다. 그 결과 MNF 시간대에서 는 설치율 30%만으로도 평균 유량 대비 약 10% 누수를(시뮬레이션 조건에서) 100% 감지할 수 있었으며, 6∼8% 수준의 미세 누수 또한 80% 이상의 확률로 감지 가능함을 확인하였다. 결론적으로 예산 제약 하에서의 스마트미터 도입은 대수용가 중심의 우선순위 선정과 MNF 시간대 데이터 기반 집중 분석 체계 구축이 핵심이며, 본 연구 결과는 단계적 스마트 관망관리(SWM) 사업 추진을 위한 실무적 가이드라인을 제공한다.

상수관망의 누수는 수자원 손실 및 시설물 피해의 주요 원인으로, 효과적인 탐지를 위해 다양한 기술이 개발되고 있다. 본 연구는 실제 상수도 누수 사례를 대상으로 청음 데이터를 수집하고, 주파수 및 청각 기반 음향 특징을 추출하여 비지도 학습 기반의 이상 감지 모델을 적용함으로써 누수음을 탐지하는 기법을 제안한다. 청음 신호에 대해 푸리에 변환과 멜 주파수 켑스트럼 계수(MFCC)를 적용하여 총 86개의 음향 특징을 구성하였으며, 랜덤 포레스트를 통해 주요 변수 6개를 선정하였다. 거리 기반 군집 분석을 통해 정상 소음 분포를 구성하고, Isolation Forest 및 Autoencoder 알고리즘을 활용하여 이상 음향을 판별하였다. 비지도 모델에 의해 탐지된 이상 지점이 실제 현장 판단과 부합함을 확인하였다. 정량적 기준 기반의 이상 탐지 결과가 실제 누수 지점과 일관성을 보였다. 본 연구는 실무 적용 가능한 비지도 이상 탐지 접근법을 제시함으로써, 기존 라벨 의존 탐지 방식의 한계를 보완할 수 있음을 시사한다.

환경 규제에 대한 국제 규제의 강화로 인하여 국내 항만에도 친환경 연료 인프라를 구축하기 위한 정책이 마련되고 있다. 하지 만 여전히 친환경 연료에 대한 작업자의 취급 안전 문제가 대두되고 있는 것이 실정이다. 따라서 본 연구에서는 계절에 따른 항만 내 암 모니아 누출 위험 특성을 정량적으로 평가하고, 이를 기반으로 관리구역을 설정하기 위한 의사결정지원 체계를 제안하였다. 여수항을 대 상으로 환경 변수를 고려하기 위하여 봄·여름·가을·겨울 및 오전·오후의 계절 시나리오를 구성하고, 벙커링 중 발생할 수 있는 최대 누출 조건에서 암모니아 확산 특성을 시뮬레이션하였다. 이때 개인적 위험도는 Gexcon 社의 RISKCURVES를 활용하여 산정하고, IMO CCC 10차 에서 제시한 220 ppm 독성 기준과 HSE Level-2 기준인 1.0E-6/year를 적용하였다. 도출된 위험도를 기반으로 Safety zone을 정의하고, IMO의 작업자 평지 보행속도 1.11 m/s를 적용하여 60초 이내 대피가 불가능한 구역을 Unsheltered zone으로 설정하였다. 또한, Safety zone과 Unsheltered zone 사이에 위치한 작업자의 대피 가능성을 평가하기 위해 A* 알고리즘을 이용해 최단 경로를 탐색하고, k-means 군집화와 Silhouette score를 활용하여 Security zone을 도출하였다. 본 연구의 결과는 암모니아 벙커링 항만 및 친환경 연료 기반 인프라 구축 시 계절 별 위험성을 반영한 사고대응 전략 수립에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

This study focuses on analyzing the impact range of toxicity, overpressure and radiant heat (pool fire and boiling liquid expanding vapor explosion, BLEVE) resulting from a propylene oxide leakage accident and proposes mitigation strategies to minimize damage. A risk assessment was conducted by designing accident scenarios based on variables such as substance quantity and wind speed. The results indicated that toxicity and BLEVE were the primary risk factors, and the risk level increased as the substance quantity increased and wind speed decreased. For future mitigation strategies, it is suggested that a quantitative analysis of vapor dispersion rates and dilution and effects under various environmental conditions be conducted, along with preliminary research on optimizing absorbents and catalytic materials.

The purpose of this study is to compare and analyze the impact range of explosion damage due to gas leaks at LPG filling stations, focusing on propane and butane, which are components of vehicle LPG. The scenarios were designed based on the explosion incident at an LPG filling station in Gangwon-do, where an actual gas leak accident occurred, resulting in Scenario I and Scenario II. The ALOHA program, developed by the U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), was used as the tool to analyze the impact range of the explosion damage for both substances. The results of the study indicated that, under identical conditions, propane had a wider impact range of damage than butane. This is presumed to be due to the greater explosion energy of propane, attributable to its physicochemical properties. Therefore, when preparing for LPG leak accidents, measures for propane need to be prioritized. As safety measures for propane, two suggestions were made to minimize human casualties. First, from a preventive perspective, it is suggested to educate workers about propane. Second, from the perspective of response measures and damage minimization, it is suggested to thoroughly prepare emergency evacuation and rescue plans, evacuation routes, designated shelters, and emergency response teams. This study compares and analyzes the impact range of radiative heat damage based on LPG components. However, hazardous accidents are critically influenced by the type of leaking substance, the form of the leak, and meteorological factors affecting the diffusion pattern of the substance. Therefore, for future research, it is proposed to model various leakage scenarios for the same substance to conduct a comprehensive risk assessment.

암모니아는 지구 온난화의 주범인 이산화탄소 배출이 없는 선박용 친환경 연료이다. 그러나 암모니아는 독성가스이면서 동시에 폭발성 및 부식성 가스로서, 선박용으로 사용되려면 누출에 대비한 안전성이 충분히 확보되어야 한다. 본 연구에서는 선박 연 료 준비실에서 암모니아 누출이 발생한 경우, 급․배기구의 위치 변화에 따른 누출 특성에 대하여 해석을 수행하고 환기 거동을 분석 하였다. 누출량은 0.1kg/s로 하고 통풍량은 30 ACH로 하였다. 급기구가 Aft-Top-Stbd, 배기구가 Fwd-Top-Stbd 에 위치 할 경우(Case 1) 가 100 초뒤 평균 암모니아 농도가 가장 높았고 급기구가 Aft-Bottom-Stbd, 배기구가 Fwd-Bottom-Port에 위치하는 경우(Case 14)가 가 장 낮았다. 50초 이후 Case 1은 약 1500ppm 이상의 암모니아 가스가 Aft 쪽으로, Case 14는 Fwd 벽면으로 정체부가 일정하게 나타났 다. 급·배기구 위치와 장비의 배치와 크기에 따라 높이별 암모니아 농도 및 속도가 다르게 분포되고 속도가 상대적으로 느린 부분에 서 정체부가 발생되고 암모니아 농도가 높아졌다. 소량의 암모니아가 10초 동안 0.1kg/s로 누출할 경우 폭발가스의 범위가 높이 1m 정도로 누출 지점 근처에서 형성되어 소량의 암모니아 누출 시 폭발성은 매우 낮았다. 본 연구에서 최적의 급·배기구 위치 조합을 통 해 암모니아 농도를 효과적으로 제어할 수 있음을 확인하였다. 이는 암모니아를 선박 연료로 사용할 때 안전성을 확보하기 위한 설계 기준 마련에 기여할 것으로 기대된다.

The aggressive scaling of dynamic random-access memory capacitors has increased the need to maintain high capacitance despite the limited physical thickness of electrodes and dielectrics. This makes it essential to use high-k dielectric materials. TiO2 has a large dielectric constant, ranging from 30~75 in the anatase phase to 90~170 in rutile phase. However, it has significant leakage current due to low energy barriers for electron conduction, which is a critical drawback. Suppressing the leakage current while scaling to achieve an equivalent oxide thickness (EOT) below 0.5 nm is necessary to control the influence of interlayers on capacitor performance. For this, Pt and Ru, with their high work function, can be used instead of a conventional TiN substrate to increase the Schottky barrier height. Additionally, forming rutile-TiO2 on RuO2 with excellent lattice compatibility by epitaxial growth can minimize leakage current. Furthermore, plasma-enhanced atomic layer deposition (PEALD) can be used to deposit a uniform thin film with high density and low defects at low temperatures, to reduce the impact of interfacial reactions on electrical properties at high temperatures. In this study, TiO2 was deposited using PEALD, using substrates of Pt and Ru treated with rapid thermal annealing at 500 and 600 °C, to compare structural, chemical, and electrical characteristics with reference to a TiN substrate. As a result, leakage current was suppressed to around 10-6 A/cm2 at 1 V, and an EOT at the 0.5 nm level was achieved.

Military tanks and armored vehicles use tracks with excellent mobility in rough terrain, the transmission, a key component of tracked vehicle driving performance, performs shifting, steering and braking functions of tracked vehicles. There was concern about the deterioration of the driving performance of the tracked vehicle due to the occurrence of oil leakage in the output part of the transmission that rotates the track of the vehicle. Throughㅇ failure mechanism analysis and characteristic factor analysis using 4M(Man, Machine, Material, Method) quality management, it was confirmed that the factor affecting oil leakage in the output part was damage to the output shaft coupling surface, which is the contact surface of the output part oil seal. Based on this, a quality improvement plan was derived by applying a protective cap to prevent damage to the coupling surface, increasing the coupling surface hardness to improve the oil seal sealing function, and revising the work standard throughout production, process movement and assembly stages. The effectiveness of the proposed improvement was verified through a single transmission test, a power pack test, and a track vehicle installation test, and the effectiveness was verified through follow-up observation. It is expected that the improvements derived from this study will be utilized in the future analysis of similar equipment quality problems.

This study aims to present a performance based design for apartments through evacuation safety assessment and damage impact assessment due to acrylonitrile leakage. In the evacuation safety evaluation, ASET was analyzed as 25 min or more and 60 min or less when the ventilation rate was once per hour, and RSET was 22.6 min. Evacuation safety is satisfied when the number of ventilation per hour is less than 1, so it is necessary to design the number of ventilation to be 1 or less. In the damage impact assessment, the 0% structural collapse rate due to overpressure was measured to be between 71m and 90m, and the 0% fatality rate due to radiant heat was measured to be between 136m and 353m. Therefore, maintain a safe distance of 353m or more.

This study aims to present safety distances by the damage impact assessment of the leakage of propylene oxide. As a result of the experiment, the pressure 1psi range was 52m to 169m, the radiant heat 18kW/㎡ range was 63m to 163m, the AEGL-2 range was analyzed as 224m to 414m, and the fire ball diameter was analyzed to be 45m to 121m. Additionally, the extent of damages was proportional to the amount of propylene oxide stored or handled. The safe distance for a 10% lethality due to overpressure and radiant heat was calculated to be 134m, and the safe distance for a 0% lethality was 169m. Toxicity was measured at 134m with a lethality 0%. Therefore, the safety distance due to leakage of propylene oxide is calculated to be between 134m and 169m.

수소는 기후변화 위기에 대응하기 위한 에너지원 중 하나로 주목받고 있다. 그러나, 수소는 밀폐된 공간에 누출되면 천장으로 상승하여 축적되고, 점화원과 만나면 화재나 폭발의 위험이 있다. 특히, 수소를 운송하거나 연료로 사용하는 선박은 여러 밀폐된 공간으 로 구성되어 있기 때문에 수소를 안전하게 사용하기 위해서는 공간 내에서의 확산 특성을 파악해야 한다. 본 연구는 선박 내 밀폐된 공간 에서 수소와 유사한 특성을 가진 헬륨의 누출방향에 따른 확산 특성을 실험적으로 파악하고, CFD 시뮬레이션을 통해 환기횟수가 25, 30, 35, 40, 45ACH로 증가함에 따라 누출방향에 따른 산소농도 변화를 파악하는 것이 목적이다. 연구 결과, 산소농도감소율은 -z 방향의 누출 이 2%, +x와 +z 방향의 누출이 1%였으며, 환기소요시간은 -z 방향 누출이 15분 30초, +x 방향 누출이 7분, +z 방향 누출이 9분으로 누출방 향에 따라 산소농도와 환기소요시간에 차이가 있음을 보여준다. 또한, 실험공간에서 환기횟수 35ACH 이상부터는 모든 누출 방향에서의 산소농도감소율과 환기소요시간에 유의미한 차이가 없었다. 따라서, 환기횟수를 증가하여도 산소농도와 환기소요시간이 개선되지 않았기 때문에 본 실험환경에서의 적정 환기횟수는 35ACH임을 알 수 있었다.

This study tested the effect on the toxicity of formaldehyde to select a shelter site due to formaldehyde leakage. As a result of the experiment, the range of ERPG-2 and 3 is between 2.2km and 9.6km, ASET is 6 minutes at 1km, 15 minutes at 3km, 22 minutes at 5km, and the lethality rate is 99.9% at 1km and 9% at 3km. In areas where refuge time is less than 15 minutes or the lethality rate is more than 2%, a shelter is installed. This is because if there are only a few evacuees, the evacuation time may take longer than the pre-movement time of 15 minutes or less specified in PD 7974-6:2004, and the lethality rate with the lowest number of deaths was calculated to be 2%. The shelter must be equipped with a hepa-filter, positive pressure equipment, air purifier, air respirator, goggles, chemical protective clothing type 4 and sufficient parking space must be secured to ensure the safety of evacuees.

건설기계와 특장차의 상부와 하부 구조를 연결하는 로터리 조인트는 축과 하우징이 회전하면서 유압을 전달하는데 오일의 유로에 누유를 방지하기 위해 여러 개의 시일이 조립된다. 시일재료는 강성이 커서 조립에 어려움이 있기 때문에 자른 후 조립하는 방법을 모 색하였다. 절단면의 모양은 L형과 /형으로 하였고 유압이 작용할 때 누유 기준은 절단면에 발생하는 접촉압력으로 하였다. 시일의 구 조와 재료는 이중 탄성중합체로 구성되며 강성이 큰 PE 재질만 절단한 경우에 대하여 비선형 접촉 구조해석을 수행하였다. 연구결과 절단 길이가 짧을수록 누유 방지에 유리하며 PE와 하우징이 접촉하는 윗면보다 NBR과 PE가 접촉하는 아랫면으로 누유될 가능성이 큰 것으로 나타났다.

Gate valves are hydraulic components used to shut-off the water flow in water distribution systems. Gate valves may fail owing to various aspects such as leakage through seats, wearing of packing, and corrosion. Because it is considerably challenging to detect valve malfunctioning until the operator identifies a significant fault, failure of the gate valve may lead to a severe accident event associated with water distribution systems. In this study, we proposed a methodology to diagnose the faults of gate valves. To measure the pressure difference across a gate valve, two pressure transducers were installed before and after the gate valve in a pilot-scaled water distribution system. The obtained time-series pressure difference data were analyzed using a machine learning algorithm to diagnose faults. The validation of whether the flow rate of the pipeline can be predicted based on the pressure difference between the upstream and downstream sides of the valve was also performed.