발사체 지상 종합연소시험 시 주변 수목 발화 가능성 평가

신안태,이인택,강치광 한국화재소방학회 2018 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2018 No.추계

추진시험설비의 물리적 폭발 시나리오에 따른 사고피해영향분석 및 안전대책

신안태(Ahn-Tae Shin),하대인(Dae-in Ha),조기원(Ki-Won Cho) 한국가스학회 2015 한국가스학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11

추진시험설비의 사고피해영향분석 및 리스크 감소방안

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.

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.

Delphi/AHP 기반 발사장 주변 및 비행경로의 해상안전 강화를 위한 위협요인 분석

변헌수,신안태,박병문 한국화학공학회 2023 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.61 No.2

In this study, using the Delphi method, 20 responses to 4 questions (need for launch safety control, top- priority considerations for ensuring public safety during launch, necessary improvements for securing maritime safety, and maritime safety threat factors) regarding launch vehicles and public safety were obtained from experts, and their importance was evaluated to analyze the factors that threaten the reinforcement of maritime safety around launch sites and flight paths when launching. According to the results of an analytic hierarchy process (AHP) analysis, the consistency ratio of the four questions was 4.8%, which is lower than CR ≤ 0.1(10%), and the consistency percentage of the lower measurement indicators was 3.9~5.7%. The derived importance and priority of maritime safety threat factors during launching were in the following order: Substantial human and physical damage in case of launch accidents(0.36), Prepare legal bases (e.g., penalty details) regarding maritime control(0.32), Secure the safety of personnel, equipment, and facilities in danger zone(0.31), Unauthorized entry of vessels in maritime control zones and non-compliance to restrictions(0.30). This article can serve as a reference for strengthening maritime safety in areas around launch sites and flight paths. 본 연구는 Delphi/AHP 기법을 사용하여 발사장 주변 및 비행경로의 해상안전 강화를 위한 위협요인 및 중요도를분석하였다 . 우선 Delphi 기법으로 , 발사체 /공공안전 전문가 집단을 대상으로 4개 질문 (발사안전통제 필요성 , 발사 공공안전 확보 최우선 고려사항 , 해상안전 확보를 위하여 개선할 사항 , 해상안전 위협요인 )에 대하여 20개 항목으로 답변을 도출하였다 . 이를 기반으로 AHP 기법으로 각 항목의 중요도를 평가하였다 . AHP 분석결과 4개 질문에 대한 평균 일관성 비율은 4.8%이고 , 각 측정지표의 일관성 비율은 3.9~5.7%로써 CR ≤ 0.1(10%) 보다 낮으므로 모두 일관성이 있음을 확인하였다 . 중요도와 우선순위를 고려한 결과 , 발사안전통제가 필요한 이유로 발사 사고 시 인적 , 물적으로 큰 피해가 발생 가능성 때문 (0.36)으로 , 발사안전통제에서 최우선으로 고려할 사항은 위험구역 내 인원 , 장비 , 시설의 안전 확보 (0.31)로 나타났다 . 또한 , 발사 해상안전 위협요인으로 가장 우려되는 항목은 통제해역 내 선박의 무단 진입, 통제 불가 상황 (0.30)이며 , 현재 개선하여야 할 대책으로는 이러한 상황을 법적으로 통제할 수 있는 근거마련 (0.32) 이 가장 시급하다고 나타났다 . 본 논문은 위협요인을 전문가 의견 수렴을 통하여 도출하고 , 중요도 및 우선순위를 객관적으로 평가한 부분에 의미가 있다 . 향후 위험성 평가 및 안전통제 계획수립 단계에서 중요한 기초자료로 활용될 수있을 것으로 기대한다 .

접촉점화성 추진제 안전기준 및 상호반응성 분석

이응우,신안태,조상연,박병문 한국가스학회 2023 한국가스학회지 Vol.27 No.3

- Although hydrazine is an excellent liquid propellant, caution is required during storage and handling due to its high toxicity and reactivity. Safety guidelines should be established in consideration of the chemical reactivity by unintended leakage. In this study, the status of hydrazine facilities at launch site and safety standards for storing and handling were investigated and then, the reactivity between chemicals and hydrazine was analyzed. As a result of the analysis, hydrazine has reactivity with the exception of fuel oil. This paper emphasizes the imperative nature of constructing a dedicated hydrazine storage facility. Ensuring compatibility between hydrazine and the materials used in storage containers and handling equipment is crucial to prevent undesired reactions that could compromise safety. It was intended to be used as basic data to secure the range safety when handling hydrazine

발사장 주변 해상의 공공안전 위협요인에 대한 개선 대상 분석

변헌수,신안태 한국화학공학회 2024 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.62 No.2

발사 전 발사장 주변 해상 위험구역 안전확보는 필수 조건이다. 해상안전이 확보되지 못한 경우 발사는 중지 또는연기되는 상황에 직면하게 된다. 하지만, 수상 레저 활동 인구 증가 등으로 해상 공공안전 확보에 어려움이 발생하고있다. 통제해역 내 선박 진입, 수상 레저 장비의 무단출입과 소개 명령 불응이 해당 된다. 본 논문에서는 발사체 개발및 발사장 운영 전문가 등 22명을 대상으로 델파이/ 계층분석법을 활용하여 해상 공공안전 위협요인을 10개 항목으로도출하고, 해상안전 확보를 위하여 개선하여야 할 항목 5개를 도출하였다. 본 논문에서 분석한 결과 해상안전 확보를위하여 가장 개선이 필요한 항목은 발사장 주변 위험구역 설정과 통제에 대한 관계법령 개정이나 단행법 제정 필요성이 있다. 본 논문은 전문가 의견에 대하여 중요도와 우선순위를 분석하고 일관성을 검증하여 객관적인 의견을 제시한부분에 의미가 있다고 사료 된다. Securing safety in the maritime danger zone around the launch site before a launch is a fundamental requirement. If maritime safety is not ensured, the launch is halted or postponed. However, challenges have arisen in the process of securing public safety at sea due to factors such as the increasing population engaged in water leisure activities. These challenges include unauthorized entry of vessels into controlled areas, unauthorized access by water leisure activity participants, and non-compliance with regulations. In this paper, we employed the Delphi/Analytic Hierarchy Process to survey 22 experts, including professionals in launch vehicle development and launch site operation, to identify 10 factors posing threats to maritime public safety. Additionally, we identified five issues that need improvement for ensuring maritime safety. This study verified the consistency of expert opinions and conducted an analysis of importance and prioritization, objectively confirming the necessity for amendments to relevant laws or the enactment of new laws concerning the establishment and control of danger zones around launch sites.