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- 저자 : 박명남(Myeongnam Park) (검색결과 12 건)
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사업장의 경계면에서 화학물질 감지 및 대응을 위한 이동식 센서 배치 최적화
박명남(Myeongnam Park),김현승(Hyunseung Kim),조재훈(Jaehoon Cho),아디스(Addis Lulu),신동일(Dongil Shin) 한국가스학회 2017 한국가스학회지 Vol.21 No.2
최근 화학물질을 사용하는 시설이 증가하면서 취급양도 급속하게 증가하고 있다. 그러나 화학물질 누출사고는 꾸준히 발생되고 있으며 때에 따라 다량의 화학물질이 누출되는 경우에는 큰 피해로 이어질 가능성이 크다. 이러한 산업단지에는 수많은 센서로부터 얻는 정보를 이용해 누출 발생지역을 감지·감시하고 있으며, 기존의 고정식 센서를 로봇이나 드론에 적용하여 산업현장에 이용되고 있다. 이에 따라 화학물질을 취급하는 공정의 누출조건, 환경조건을 반영한 다양한 누출 시나리오를 토대로 빠른 감지와 대응을 위해 경계면의 센서 배치 방안을 제시할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 화학물질이 누출되는 경우에 대해 COMSOL을 사용하여 주요 파라미터를 적용, 실질적인 사고 시나리오를 해석하였다. 그리고 사고 시나리오를 바탕으로 센서의 감지 확률, 감지시간과 감지시나리오 수의 각 항목마다 중요도를 부여하여 이동식 센서의 위치별 속도가 산출되도록 목적함수를 선정하였다. 또한 예상치 못한 누출사고에 대해 신뢰성 분석을 통해 제안방법의 타당성을 확인하였다. 이상의 결과로부터 추후 적용될 이동식 센서의 농도 데이터를 기반으로 누출원의 역추적에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다. Recently, as the number of facilities using chemicals is increasing, the amount of handling is rapidly increasing. However, chemical spills are occurring steadily, and if large quantities of chemicals are leaked in time, they are likely to cause major damage. These industrial complexes use information obtained from a number of sensors to detect and monitor leaking areas, and are used in industrial fields by applying existing fixed sensors to robots and drones. Therefore, it is necessary to propose a sensor placement method at the interface for rapid detection and response based on various leaking scenarios reflecting leaking conditions and environmental conditions of the chemical handling process. In this study, COMSOL was used to analyze the actual accident scenarios by applying the medium parameter to the case of chemical leaks. Based on the accident scenarios, the objective function is selected so that the velocity of each robot is calculated by attaching importance to each item of sensor detection probability, sensing time and sensing scenario number. We also confirmed the feasibility of this method of reliability analysis for unexpected leak accidents. Based on the above results, it is expected that it will be helpful to trace back the leakage source based on the concentration data of the portable sensor to be applied later.
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반도체 PR 공정의 인화성 물질 누출 빈도분석을 통한 위험성 평가
박명남(Myeongnam Park),천광수(Kwang-Su Chun),이진석(Jinseok Yi),신동일(Dongil Shin) 한국가스학회 2021 한국가스학회지 Vol.25 No.5
반도체 Photo Resist (PR) 자동화 장비는 여러 인화성 물질을 혼합하여 사용하며, 인화성 물질이 공정 중 누출되는 경우 다양한 사고로 이어질 수 있어 위험성 평가가 필요하다. 본 연구는 PR 자동화 장비에서 사용되는 Acetone, PGMEA의 누출 빈도와 이러한 누출이 화재 사고로 이어질 수 있는 빈도를 빈도분석 방법을 통해 분석하였으며, 현 설비의 추가적인 위험성 경감 조치의 필요성을 평가하였다. IOGP의 공정 누출 데이터와 점화 확률 데이터를 기반으로 누출 빈도 및 점화 확률을 도출하였으며, 이를 조합하여 실제 화재 사고의 빈도를 분석하였다. 반도체 PR 공정 중에 발생할 수 있는 물질 누출에 대한 빈도는 7.30E-03/year이며, 화재 사고는 물질이 누출되었을 때 인화점 이상의 상태로 존재하는 Acetone에 의해 발생할 수 있으며, 빈도는 1.24E-05/year의 수준으로 계산되었다. UK HSE에서 제시하는 자료에 따르면, 1.24E-05/year의 빈도로 발생하는 주요 사고에 대해서는 7명 이내의 사망자를 발생시킬 때 위험성 경감을 위한 추가 조치가 필요 없는 수준 “Broadly Acceptable”이라고 정의하고 있어, 2인 1조로 운영되는 공정의 특성상 별도의 위험성 경감 조치가 요구되지 않는다. Semiconductor Photo Resist (PR) automation equipment uses a mixture of several flammable substances, and when it leaks during the process, it can lead to various accidents, therefore, risk assessment is necessary. This study analyzed the frequency of leakage of Acetone and PGMEA used in PR automation equipment and the frequency at which such leakage could lead to a fire accident through the frequency analysis method, and evaluated the need for additional risk reduction measures in the current facility. Based on the process leak data and ignition probability data of IOGP, leak frequency analysis and ignition probability were derived, and the frequency of actual fire accidents was analyzed by combining them. The frequency of material leakage in semiconductor PR process is 7.30E-03/year, and fire accidents can occur by acetone that exists above the flash point when the material is leaked, the frequency was calculated at the level of 1.24E-05/year. According to the UK HSE, for a major accident occurring with a frequency of 1.24E-05/year, it is defined as “Broadly Acceptable”, a level that does not require additional measures for risk reduction when it causes 7 or less deaths, and due to the process operated by two people, no additional risk reduction are required.
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박명남(Myeongnam Park),김태옥(Tae-Ok Kim),이봉우(Bongwoo Lee),신동일(Dongil Shin) 한국가스학회 2017 한국가스학회지 Vol.21 No.4
대규모 플랜트에서 조업자 안전훈련 모델의 전제조건은 조업에 관련된 다양한 위험의 상세분석 및 지식표현으로 얻어진 운영절차의 범용성과 정확성이다. 본 연구에서는 조업절차의 생성을 위해 인공지능 플래닝 기법을 고려하여 조업자의 일반행위와 조치행위 그리고 기술용어 등을 분류하고, 지식의 공유 및 재사용을 고려하여 플랜트의 운영과정과 관련된 조업행위 및 용어의 확장을 지식표현 온톨로지 형태로 정의하였다. 또한 조업의 일반적인 행위의 구체화를 위해 Hierarchical Task Network (HTN)기반의 행위계획을 적용하여 목표와 실행이 가능한 수준까지 분할하여 여러 상황에 따른 절차를 생성하도록 설계하였다. 이후 실제 보일러 설비의 사례연구를 통해 조업조건과 운전상태 그리고 장치들 간의 운전목적에 따라 구성설비의 역할을 분류하고, 비상정지절차를 생성하였으며, 제안한 방법의 실제 플랜트 적용 가능성을 확인하였다. 체계적인 지식표현에 기초한 지식베이스 구축은 일반적인 플랜트 운영절차 및 조업자 안전훈련 시나리오의 생성에도 활용이 가능할 것이며, 향후 자동생성 등에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다. The preconditions of the usefulness of an operator safety training model in large plants are the versatility and accuracy of operational procedures, obtained by detailed analysis of the various types of risks associated with the operation, and the systematic representation of knowledge. In this study, we consider the artificial intelligence planning method for the generation of operation procedures; classify them into general actions, actions and technical terms of the operator; and take into account the sharing and reuse of knowledge, defining a knowledge expression ontology. In order to expand and extend the general operations of the operation, we apply a Hierarchical Task Network (HTN). Actual boiler plant case studies are classified according to operating conditions, states and operating objectives between the units, and general emergency shutdown procedures are created to confirm the applicability of the proposed method. These results based on systematic knowledge representation can be easily applied to general plant operation procedures and operator safety training scenarios and will be used for automatic generation of safety training scenarios.
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환경책임보험 배출 물질 정산의 표준화 필요성 및 산출방법 표준화
박명남(Myeongnam Park),김창완(Chang-wan Kim),신동일(Dongil Shin) 한국가스학회 2018 한국가스학회지 Vol.22 No.5
태안반도 원유 유출사고, 구미 불산누출사고 등 2000년 전후로 하여 환경관련 사건과 사고가 빈번히 발생하고 있다. 이러한 환경오염사고를 계기로 선제적 대응 방안이 필요하다는 사회적 공감대가 형성되어 2014년 환경오염피해 배상책임 및 구제에 관한 법률이 제정되고, 2016년 1월부터 시행되고 있다. 이에 따라 도입된 환경책임보험제도는 국내 보험산업계에서 환경위험을 관리하는 새로운 보험모델의 표준화 정립을 통해 관리될 필요가 있다. 지금까지 보험산업에서 표준화에 대한 노력은 다양한 위험 유형의 보장성 보험모델들의 출현에 따라 진행되어 왔다. 이에 따라 본 연구에서는 지식 기반 서비스 중의 하나인 보험 영역에서 기업에 의해 발생 가능한 대기, 수질, 화학, 폐기물, 해양, 토양 등의 환경오염 발생에 대해 6가지 보장 매체에 관한 검증 자료를 의미적 상호운용이 가능한 온톨로지를 통해 표현하였으며, 사업장의 인허가를 토대로 보험 가입 매체 간의 관계를 추론하여 보험모델을 설계하고 제시하였다. 각 사업장 담당자에 의한 물질량 정산 과정과 검증자를 통한 정산결과의 편차를 줄이기 위해, 추상적인 개념을 흐름도로 객관화, 구체화 하였으며, 해마다 많은 비용과 소모되는 자원을 줄이기 위해 온톨로지 기반의 의사결정지원 시스템의 향후 구축 방안을 제시하고 일부 구현 하였다. 이를 통해 물질량 검증 기준을 표준화함으로써 오류를 최소화하고, 검증에 소요되는 시간과 자원을 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다. Related incidents and accidents are frequent after 2000 years, such as the outbreak of the Taian peninsula crude oil spillage and Gumi hydrofluoric acid leakage accident. In the wake of such environmental pollution accidents, Consensus has been formed to enact legislation on liability for the compensation of environmental pollution in 2014 and the rescue, and has been in force since January 2016. Therefore, in the domestic insurance industry, the introduced environmental liability insurance system needs to be managed through the standardization formula of a new insurance model for managing the environmental risk. This study has been carried out by the emergence of a safe insurance model with a risky nature of the risk type, which is one of the services of the knowledge base. The verification of the six assurance media on the occurrence of environmental pollution such as chemical, waste, marine, soil, etc. is expressed through semantic interoperability through this possible ontology. The insurance model was designed and presented by deducing the relationship between the amount of money and the amount of money that was written in the area of existing expertise, In order to exclude the possible consequences, the concept of abstract is conceptualized in the form of a customer, and a plan for the future development of an ontology-based decision support system is proposed to reduce the cost and resources consumed every year. It is expected that standardization of the verification standard of the mass of mass will minimize errors and reduce the time and resources required for verification.
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아디스,박명남,김현승,신동일,Lulu, Addis,Park, Myeongnam,Kim, Hyunseung,Shin, Dongil The Korean Institute of GAS 2017 한국가스학회지 Vol.21 No.2
SIS는 공정안전시스템 분야에서 폭넓게 활용될 수 있는 계장안전시스템이다. SIS는 유해화학물질 누출 사고로부터 인간, 물질적 자산 그리고 환경에 미치는 피해를 줄이기 위해 필수적이다. 현재 전기, 전자 그리고 프로그래밍 가능한 전자 (E / E/ PE) 장치가 기계, 공압 및 유압 시스템과 상호 작용하는 통합 안전 시스템은 IEC 61508과 같은 국제 안전 표준을 따르도록 되어있다. IEC 61508은 안전 수명주기의 모든 사항을 규정한다. SIS 지원 도구 없이 안전 수명주기에 따라 IEC 61508의 요구 사항을 충족시키는 것은 복잡한 일이다. 본 연구에서는, 사용자가 보다 쉽게 안전 수명주기의 설계 단계를 구현할 수 있도록 도움을 줄 수 있는 On-Line SIS 지원 도구를 제시하였다. On-Line SIS 지원 도구는 데이터 읽기 및 수정 시스템과 통합될 수 있는 안드로이드 응용 프로그램의 형태로 되어있다. 이 도구는 안전 수명주기의 설계 단계에서 소요되는 계산 시간을 줄이고 계산 과정에서 발생할 수 있는 오류를 줄인다. 또한 On-Line SIS 지원 도구는 비용 요소에 근거한 최적화 접근법을 제시할 수 있으며, multi-objective GA를 사용하여 최적의 솔루션 조합을 찾을 수 있도록 하였다. Safety Instrumented Systems (SIS) have wide application area. They are of vital importance at process plants to detect the onset of hazardous events, for instance, a release of some hazardous material, and for mitigating their consequences to humans, material assets, and the environment. The integrated safety systems, where electrical, electronic, and/or programmable electronic (E/E/PE) devices interact with mechanical, pneumatic, and hydraulic systems are governed by international safety standards like IEC 61508. IEC 61508 organises its requirements according to a Safety Life Cycle (SLC). Fulfilling these requirements following the SLC can be complex without the aid of SIS supporting tools. This paper presents simple SIS support tool which can greatly help the user to implement the design phase of the safety lifecycle. This tool is modelled in the form of Android application which can be integrated with a Web-based data reading and modifying system. This tool can reduce the computation time spent on the design phase of the SLC and reduce the possible errors which can arise in the process. In addition, this paper presents an optimization approach to SISs based on cost measures. The multi-objective genetic algorithm has been used for the optimization to search for the best combinations of solutions without enumeration of all the solution space.
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Addis Lulu(아디스),Myeongnam Park(박명남),Hyunseung Kim(김현승),Dongil Shin(신동일) 한국가스학회 2017 한국가스학회지 Vol.21 No.2
SIS는 공정안전시스템 분야에서 폭넓게 활용될 수 있는 계장안전시스템이다. SIS는 유해화학물질 누출 사고로부터 인간, 물질적 자산 그리고 환경에 미치는 피해를 줄이기 위해 필수적이다. 현재 전기, 전자 그리고 프로그래밍 가능한 전자 (E / E/ PE) 장치가 기계, 공압 및 유압 시스템과 상호 작용하는 통합 안전 시스템은 IEC 61508과 같은 국제 안전 표준을 따르도록 되어있다. IEC 61508은 안전 수명주기의 모든 사항을 규정한다. SIS 지원 도구 없이 안전 수명주기에 따라 IEC 61508의 요구 사항을 충족시키는 것은 복잡한 일이다. 본 연구에서는, 사용자가 보다 쉽게 안전 수명주기의 설계 단계를 구현할 수 있도록 도움을 줄 수 있는 On-Line SIS 지원 도구를 제시하였다. On-Line SIS 지원 도구는 데이터 읽기 및 수정 시스템과 통합될 수 있는 안드로이드 응용 프로그램의 형태로 되어있다. 이 도구는 안전 수명주기의 설계 단계에서 소요되는 계산 시간을 줄이고 계산 과정에서 발생할 수 있는 오류를 줄인다. 또한 On-Line SIS 지원 도구는 비용 요소에 근거한 최적화 접근법을 제시할 수 있으며, multi-objective GA를 사용하여 최적의 솔루션 조합을 찾을 수 있도록 하였다. Safety Instrumented Systems (SIS) have wide application area. They are of vital importance at process plants to detect the onset of hazardous events, for instance, a release of some hazardous material, and for mitigating their consequences to humans, material assets, and the environment. The integrated safety systems, where electrical, electronic, and/or programmable electronic (E/E/PE) devices interact with mechanical, pneumatic, and hydraulic systems are governed by international safety standards like IEC 61508. IEC 61508 organises its requirements according to a Safety Life Cycle (SLC). Fulfilling these requirements following the SLC can be complex without the aid of SIS supporting tools. This paper presents simple SIS support tool which can greatly help the user to implement the design phase of the safety lifecycle. This tool is modelled in the form of Android application which can be integrated with a Web-based data reading and modifying system. This tool can reduce the computation time spent on the design phase of the SLC and reduce the possible errors which can arise in the process. In addition, this paper presents an optimization approach to SISs based on cost measures. The multi-objective genetic algorithm has been used for the optimization to search for the best combinations of solutions without enumeration of all the solution space.
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