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신안태 ( Ahn-tae Shin ),변헌수 ( Hun-soo Byun ) 한국화학공학회 2016 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.54 No.3
한국형발사체 개발을 위한 추진시험설비가 구축되고 있으며, 일부 시험설비는 구축이 완료되어 추진기관시험을 실시하고 있다. 추진시험설비의 구성은 엔진 시험체 등의 시험을 실시하는 테스트 스탠드와 추진제로 사용되는 케로신(Jet A-1) 및 액체산소(LOX) 등을 저장하는 설비 등 다양한 서브시스템과 부품들이 연결되어 있다. 테스트 스탠드는 엔진개발모델이 장착되고 추진제가 혼합되어 실제 연소가 이루어지는 곳으로서 큰 에너지긴장도 상태에서 고압으로 작동되는 추진시험설비의 특성상 화재·폭발의 위험성이 존재한다. 본 논문에서는 추진시험설비의 사고피해영향분석 및 리스크 감소방안을 수립하기 위하여, 테스트 스텐드에서의 추진제 누설사고 시나리오를 가정하고, TNT당량모델 실험식을 적용하여 폭발과압에 대한 사고피해영향을 분석하였고, 추진시험설비의 안전성 확보를 위한 리스크 감소방안에 대하여 기술적, 제도적, 관리적 안전대책에 대하여 제시하였다. The Propulsion Test Facilities for the development of Korea Space Launch Vehicle-II are being built, some test facilities are completed and various combustion tests are running. The Propulsion Test Facilities consists test-stand, which carries out tests for engine development model, and various sub-systems and vessels containing LOX and Jet A-1 as propellant. There are always risks of fire and explosion at the test-stand since engine development model is conducted at test-stand with real combustion test with very high pressure, mixed propellant and high energy. In this paper, in order to establish the consequence analysis and risk reduction measures in the Propulsion Test Facilities, followings are considered. 1) a propellant leak accident scenario is assumed in test-stand. 2) TNT equivalent model equation based on blast wave of the explosion was used to analyze blast overpressure and impacts. Also, technical, systematic and managemental measure is described to ensure risk reduction for propulsion test facility.
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발사체 고체추진제의 저장 및 시험 시 안전거리 산정에 관한 연구
신안태 ( Ahn-tae Shin ),박병문 ( Byung-mun Park ),변헌수 ( Hun-soo Byun ) 한국화학공학회 2021 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.59 No.2
한-미 미사일지침 개정으로 우주발사체에 대한 고체추진제 사용 제한이 완전히 해제 됐다. 고체추진제는 1단형 과학로켓 KSR-1과 같이 고체추진제 로켓으로 활용 가능하고, 액체연료 발사체의 추력증강 부스터로도 활용 가능하다. 고체추진제는 액체추진제에 비하여 폭발 위험성이 낮은 장점이 있지만 브라질 알칸타라 발사장 폭발사고와 같이 사고가 일어나면 대형 인명사고로 이어질 수 있다. 이와 같은 대형 인명사고를 예방하기 위해서는 고체추진제의 저장 및 시험 시 최소한의 안전거리에 대한 검토가 사업의 기획단계 부터 검토되고 반영 되어야 한다. 본 논문에서는 발사체 고체추진제를 안전하게 사용하기 위한 최소한의 안전거리를 저장시설과 시험 시로 구분하여 산정 기준 및 사례를 제시하였다. In accordance with the revision of the US-Korea missile guidelines, restrictions on the use of solid propellants for space launch vehicles have been completely lifted. The solid propellant can be used as a solid propellant rocket like the KSR-1 (Korea Sounding Rocket-1), and can also be used as a thrust augmentation booster for liquid fuel launch vehicles. It is known that solid propellants have a lower risk of explosion than liquid propellants. but if an accident such as an explosion at the Alcantara Launch Center in Brazil occurs, it can lead to a large-scale personal accident. In order to prevent such large-scale accidents, it is necessary to review and reflect the minimum safety distance during use, storage and combustion test of solid propellants from the planning phase of the project. In this paper, the minimum safety distance for safe use of the solid propellant is presented by dividing it into storage facilities and combustion tests.
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